Задачи на наследование признаков, сцепленных с полом

Задача 1

Дальтонизм обусловлен рецессивным геном, локализованным в Х-хромосоме. В одной семье мать страдает дальтонизмом, а отец различает цвета. какова вероятность рождения в этой семье дальтоника среди сыновей?

Задача 2

У канареек длина клюва - аутосомный признак, причем короткий клюв доминирует над длинным. Зеленая окраска перьев доминирует над коричневой, цвет оперения контролируется генами, локализованными в Z-хромосоме. Дигетерозиготного самца скрестили с зеленой самкой, имеющей длинный клюв. Какова вероятность появления в потомстве зеленых особей с длинным клювом среди самцов?

ЗАДАЧИ НА СЦЕПЛЕНИЕ ГЕНОВ И КРОССИНГОВЕР

Задача 1

Мужчина, гомозиготный по генам, детерминирующим образование агглютиногенов А на поверхности эритроцитов женился на женщине с первой группой крови. Составьте схему скрещивания и определите, детей с какой группой крови можно ожидать от этого брака.

Задача 2

У томата высокий рост доминирует над низким, гладкий эндосперм над шероховатым. эти признаки сцеплены. От скрещивания высоких растений с гладким эндоспермом с низкими растениями с шероховатым получено расщепление: 218 высоких растений с гладким эндоспермом, 10 - высоких с шероховатым, 7 - низких с гладким, 199 - низких с шероховатым. Определите расстояние между генами.

Задача 3

У кукурузы ген скрученности листьев и ген карликовости находятся в третьей паре гомологичных хромосом на расстоянии 18 М. Скрестили родительские (гомозиготные) растения кукурузы, имеющие нормальные листья и высокий рост (доминантные признаки) и карликовые со скрученными листьями. Гибриды первого поколения подвергли анализирующему скрещиванию. Какова вероятность (в %) появления у гибридов второго поколения карликовых растений со скрученными листьями?

ДИГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Задача 1

Растение арбуза с круглыми (доминантный признак) зелеными (доминантный признак) плодами, скрещенное с растением, имеющим круглые полосатые плоды, дает 16 растений с круглыми зелеными, 15 - с круглыми полосатыми, 5 - с удлиненными зелеными и 4 - с удлиненными полосатыми плодами. определите генотипы родительских растений.

Задача 2

У исследователя имеются три желтые круглые горошины, маркированные как А, Б и В. Из каждой горошины было получено растение, которое затем было опылено пыльцой растения, полученного от зеленой морщинистой горошины. От каждого скрещивания проанализировали по 100 горошин и получили следующее распределение по фенотипическим классам:
А: 51 желтые круглые;
     49 зеленые круглые.

Б: 100 желтые круглые

В: 24 желтые круглые;
     26 зеленые морщинистые;
     25 зеленые круглые;
     25 зеленые морщинистые.

Задача 3

При самоопылении растений томатов высоких с рассеченными листьями было получено таких же растений 303, высоких с картофелевидными  листьями - 105, карликовых с рассеченными листьями - 101, карликовых с картофелевидными листьями - 35. Определим генотипы указанных растений.

Задача 4 

Безостое белоколосное растение, скрещенное с остистым красноколосым (доминантный признак), дало 32 безостых красноколосых и 33 безостых белоколосых растения. определите генотипы родительских форм.

Задача 5

У дурмана красная окраска цветков доминирует над белой, а шиповатые семенные коробочки - над гладкими. скрещивали растение с красными цветками и гладкими коробочками с растением, которое имело белые цветки и шиповатые коробочки. В потомстве 1/4 часть растений получилась с белыми цветками и гладкими коробочками. Определите генотипы всех растений.

Решение задач по теме "Фотосинтез"

№ 1. 

В световой фазе фотосинтеза в клетках растений участвуют:
а) вода;
б) СО2;
в) хлорофилл;
г) глюкоза;
д) АТФ

1) а,б,в;    2) а,в;     3) б,в,г;    4) в,д


№ 2

В ходе фотосинтеза произошло образование 6 моль глюкозы. Сколько моль кислорода при этом выделилось? Сколько моль воды использовалось на этот процесс? 

№ 3

В одном сосуде, содержащем 70 г растворенной глюкозы, находится эвглена зеленая и амеба обыкновенная. Сколько глюкозы будет в этом сосуде через 10 мин на свету, если известно, что продуктивность фотосинтеза - 8 г в минуту, а на диссимиляцию эвглена зеленая расходует 2 г глюкозы за минуту, амеба - 2,5 г? Сколько глюкозы будет в этом сосуде через 14 минут в темноте? 

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ПРЕВРАЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ В ОРГАНИЗМЕ

Задача № 1

В процессе диссимиляции произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному (кислородному) расщеплению подверглись только 2 моль. Определите, сколько моль молочной кислоты и углекислого газа при этом образовалось? Сколько моль АТФ синтезировалось? Сколько моль кислорода следует добавить для полного окисления образовавшейся в данных условиях молочной кислоты?

Задача № 2

В ходе гликолиза произошло расщепление 3 моль глюкозы. Сколько моль ПВК образовалось? Сколько моль АТФ синтезировалось при этом?

Задача № 3

В результате диссимиляции в клетках образовалось 5 моль пировиноградной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определите: сколько моль глюкозы подверглось неполному расщеплению? Сколько моль глюкозы подверглось полному окислению? Сколько моль кислорода выделилось? Сколько АТФ синтезировано? Сколько энергии аккумулировано всего в данном процессе (в кДж)?

Задача № 4

В результате диссимиляции в клетках образовалось 4 моль пировиноградной кислоты и 24 моль углекислого газа. Определите: сколько моль глюкозы подверглось неполному расщеплению? Сколько моль глюкозы подверглось полному окислению? Сколько моль кислорода расходовалось? Сколько АТФ синтезировано? Сколько энергии аккумулировано всего в данном процессе (в кДж)?

Клетка - структурная и функциональная единица живых организмов. ЗАДАЧИ

№ 1

В соматических клетках мухи домашней 12 хромосом. Сколько хромосом и хроматид будет в каждой ее клетке в G1  и G2  периодах интерфазы, в метафазе I мейоза и телофазе II мейоза?

№ 2 

В клетках завязи пшницы по 42 хромосомы. макроспора образуется в семязачатке путем мейоза, а затем ее ядро делится митотически, и далее этот процесс повторяется для дочерних ядер синхронно еще два раза. сколько хромосом будет в ядре макроспоры до митоза и после него? Сколько ядер образуется после трех митотических делений?

№ 3

Сколько дочерних клеток получится из одной исходной, если сначала она делится митотически, а затем ее потомки претерпевают мейоз? Поясните ответ.

Митохондрии

Митохондрии имеются во всех эукариотических клетках. Эти органеллы — главное место аэробной дыхательной активности клетки. Впервые митохондрии были обнаружены в виде гранул в мышечных клетках в 1850 г. Число митохондрий в клетке очень непостоянно; оно зависит от вида организма и от природы клетки. В клетках, в которых потребность в энергии велика, содержится много митохондрий (водной печеночной клетке, например, их может быть около 1000). В менее активных клетках митохондрий гораздо меньше. Чрезвычайно сильно варьируют также размеры и форма митохондрий. Митохондрии могут быть спиральными, округлыми, вытянутыми, чашевидными и даже разветвленными: в более активных клетках они обычно крупнее. Длина митохондрий колеблется в пределах 1,5-10 мкм, а ширина — в пределах 0,25-1,00 мкм, но их диаметр не превышает 1 мкм. Митохондрии способны изменять свою форму, а некоторые могут также перемещаться в особо активные участки клетки. Такое перемещение позволяет клетке сосредоточить большое число митохондрий в тех местах, где выше потребность в АТФ. В других случаях положение митохондрий более постоянно (как, например, в летательных мышцах насекомых).

Строение митохондрий

Митохондрии выделяют из клеток в виде чистой фракции с помощью гомогенизатора и ультрацентрифуги, как описано в статье. После этого их можно исследовать в электронном микроскопе, используя для этого различные методики, например изготовление срезов или негативный контраст,... Каждая митохондрия окружена оболочкой, состоящей из двух мембран. Наружную мембрану отделяет от внутренней небольшое расстояние — внутримембранное пространство. Внутренняя мембрана образует многочисленные гребневидные складки, так называемые кристы. Кристы существенно увеличивают поверхность внутренней мембраны, обеспечивая место для размещения компонентов дыхательной цепи. Через внутреннюю митохондри-альную мембрану осуществляется активный транспорт АДФ и АТФ. Метод негативного контрастирования, при котором окрашенными оказываются не сами структуры, а пространство вокруг них, позволил выявить присутствие особых «элементарных частиц» на той стороне внутренней митохондриальной мембраны, которая обращена к матриксу. Каждая такая частица состоит из головки, ножки и основания. Хотя микрофотографии свидетельствуют, казалось бы, о том, что элементарные частицы выступают из мембраны в матрикс, считается, что это артефакт, обусловленный самой процедурой приготовления препарата, и что в действительности они полностью погружены в мембрану. Головки частиц ответственны за синтез АТФ; в них находится фермент АТФаза, обеспечивающий сопряжение фосфорилирования АДФ с реакциями в дыхательной цепи. В основании частиц, заполняя собой всю толщу мембраны, располагаются компоненты самой дыхательной цепи. В митохондриальном матриксе содержится большая часть ферментов, участвующих в цикле Кребса, и протекает окисление жирных кислот. Здесь же находятся митохондриальные ДНК, РНК и 70S-рибосомы.

Метаболические функции

Митохондрии являются «силовой станцией» клетки, поскольку за счет окислительной деградации питательных веществ в них синтезируется большая часть необходимого клетке АТФ (АТР). В митохондриях локализованы следующие метаболические процессы: превращение пирувата в ацетил-КоА, катализируемое пируватдегидрогеназным комплексом: цитратный цикл; дыхательная цепь, сопряженная с синтезом АТФ (сочетание этих процессов носит название «окислительное фосфорилирование»); расщепление жирных кислот путем β-окисления и частично цикл мочевины. Митохондрии также поставляют клетке продукты промежуточного метаболизма и действуют наряду с ЭР как депо ионов кальция, которое с помощью ионных насосов поддерживает концентрацию Са²⁺ в цитоплазме на постоянном низком уровне (ниже 1 мкмоль/л).

Главной функцией митохондрий является захват богатых энергией субстратов (жирные кислоты, пируват, углеродный скелет аминокислот) из цитоплазмы и их окислительное расщепление с образованием СО₂ и Н₂О, сопряженное с синтезом АТФ.

Реакции цитратного цикла приводят к полному окислению углеродсодержащих соединений (СО₂) и образованию восстановительных эквивалентов, главным образом в виде восстановленных коферментов. Большинство этих процессов протекают в матриксе. Ферменты дыхательной цепи, которые реокисляют восстановленные коферменты, локализованы во внутренней мембране митохондрий. В качестве доноров электронов для восстановления кислорода и образования воды используются НАДН (Никотинамидадениндинуклеоти́д) и связанный с ферментом ФАДН_{2 (}флавинадениндинуклеотид₎. Эта высоко экзергоническая реакция является многоступенчатой и сопряжена с переносом протонов (Н⁺) через внутреннюю мембрану из матрикса в межмембранное пространство. В результате на внутренней мембране создается электрохимический градиент. В митохондриях электрохимический градиент используется для синтеза АТФ из АДФ (ADP) и неорганического фосфата (Р_i) при катализе АТФ-синтазой. Электрохимический градиент является также движущей силой ряда транспортных систем.

Транспортные системы

Митохондрии имеют внутреннюю и внешнюю мембраны. Внутренняя мембрана непроницаема для большинства низкомолекулярных соединений. Она удерживает не только продукты промежуточного метаболизма (например, пируват и ацетил-КоА), но и неорганические ионы (Н⁺ и Na⁺). Поэтому в цитоплазме и митохондриях существуют независимые пулы ионов и метаболитов. Напротив, внешняя мембрана содержит порообразующие белки, которые делают ее проницаемой для низкомолекулярных соединений.

А. Транспортные системы

Обмен между цитоплазмой и матриксом обеспечивается специальными транспортными системами, локализованными во внутренней мембране митохондрий и способными переносить разнообразные вещества (пируват, фосфат, АТФ, АДФ, глутамат, аспартат, малат, 2-оксоглутарат, цитрат, жирные кислоты) по механизмам типа антипорт (обменная диффузия, А), симпорт (сопряженный транспорт,S) или унипорт (облегченная диффузия, U). Имеется переносчик и для ионов Са²⁺, который наряду с ЭР регулирует концентрацию Са²⁺ в цитоплазме.

Большая часть АТФ. продуцируемого митохондриями в матриксе, доставляется в цитоплазму с помощью АДФ/АТФ-транслоказы в обмен на АДФ (обменная диффузия). Фосфат поступает в митохондрии вместе с протонами независимо от транспорта АДФ/АТФ.

Аналогичным образом при участии пируватспецифичного переносчика осуществляется одновременный перенос через внутреннюю мембрану пирувата и протонов.

Б. Транспорт жирных кислот

В митохондриях за перенос жирных кислот отвечает специальная транспортная система. Активированные жирные кислоты в форме ацил-КоА становятся транспортабельными в цитоплазме после взаимодействия с карнитином. Образовавшийся ацилкарнитин транспортируется в матриксе карнитиновым переносчиком, обмениваясь на свободный карнитин. В матриксе ацильные остатки вновь связываются с КоА.

В. Малатный челнок

Для импорта восстановительных эквивалентов в форме НАДН+Н⁺ (кофермент-связанного водорода), образующихся в цитоплазме путем гликолиза, в митохондриях имеются несколько челночных систем. В митохондриях млекопитающих этот транспорт осуществляется в основном при помощи челночного механизма, использующего пару малат-оксалоацетат. Основной функцией этого механизма является перенос восстановительных эквивалентов в составе малата. Малат, попадая в матрикс при посредстве переносчика, окисляется до оксалоацетата под действием малатдегидрогеназы. Оксалоацетат переносится обратно в цитоплазму лишь после трансаминирования в аспартат. Поскольку оксалоацетат может образовываться в избыточном количестве, в реакции трансаминирования и последующем транспорте принимает участие глутамат и 2-оксоглутарат. На схеме показано, что малатный челнок функционирует в обоих направлениях, обеспечивая перенос восстановительных эквивалентов от цитоплазматического НАДН в митохондрии без переноса НАД⁺. В митохондриях насекомых трансмембранный перенос восстановительных эквивалентов осуществляется с помощью глицерофосфатного челнока.

Движущей силой транспортных процессов во внутренней мембране митохондрий служит концентрационный градиент метаболитов или электрохимический потенциал. Например, карнитиновая система транспорта жирных кислот работает за счет высоких концентраций ацил-КоА в цитоплазме. Движущей силой импорта фосфата и пирувата служит протонный градиент, в то время как обмен АТФ/АДФ и выброс ионов Са²⁺ зависят от трансмембранного потенциала внутренней мембраны митохондрий.

Дополнительная информация

Митохондрии являются главными потребителями кислорода в организме. Кислородная недостаточность (гипоксия) как результат недостаточного снабжения крови кислородом (ишемия) является причиной повреждения тканей вплоть до некроза. Первым признаком гипоксии является набухание митохондрий.