Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «КРАЕВОЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
advertisement
1 Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования «КРАЕВОЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ» СБОРНИК ЗАДАЧ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ «БИОЛОГИЯ» 2015 2 СБОРНИК ЗАДАЧ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ «БИОЛОГИЯ» по программам подготовки специалистов среднего звена: 09.02.04 Информационные системы (по отраслям), 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (по отраслям), 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений, 21.02.02 Бурение нефтяных и газовых скважин, 21.02.03 Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ; по программам подготовки квалифицированных рабочих, служащих: 15.01.05 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы) – Чернушка: ГБОУ СПО «КПК», 2015. – 40 с. Печатается в соответствии с решением цикловой методической комиссии естественноматематических дисциплин (протокол №6 от 22.04.2014 и утверждено экспертнометодическим советом колледжа (протокол №7 от 19.05.2014) Сборник задач по учебной дисциплине «Биология» предназначен для студентов 1 курса специальностей среднего профессионального образования и призван оказывать помощь при подготовке к ЕГЭ по биологии. Сборник образования, рекомендован учителям средних преподавателям среднего общеобразовательных профессионального организаций в процессе преподавания соответствующих разделов биологии. Составитель: Султанова Н. В., преподаватель ГБОУ СПО «КПК» Рецензенты: Коптелова Н.С., преподаватель высшей квалификационной категории ГБПОУ «Пермский педагогический колледж №1» Полозова О.А., преподаватель высшей квалификационной категории ГБОУ СПО «Березниковский политехнический техникум» 617830, г. Чернушка, ул. Юбилейная, 10 ГБОУ СПО «КПК», 2015 3 СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 4 ПЛАНИРУЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ 5 РАЗДЕЛ 1. УЧЕНИЕ О КЛЕТКЕ 6 1.1 Инструкция по решению задач по молекулярной биологии 6 1.2 Требования к оформлению задач 7 1.3 Примеры решения задач 7 1.4 Задачи 10 РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ 16 2.1 Условные обозначения, принятые при решении генетических задач 16 2.2 Инструкция по решению генетических задач 16 2.3 Требования к оформлению генетических задач 17 2.4 Примеры решения генетических задач 18 2.5 Задачи 21 РАЗДЕЛ 3. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ 28 3.1 Основные теоретические положения 28 3.2 Инструкция по решению экологических задач 28 3.3 Примеры решения экологических задач 29 3.4 Задачи 30 3.5 Экологические ситуации 36 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 38 ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ 39 ОТВЕТЫ 40 4 ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА В настоящее время биологическая грамотность становится социально необходимой, роль курса биологии в системе культуры, воспитания уважения и любви ко всему живому как уникальному и неповторимому нельзя недооценивать. Сборник представляет комплект задач и упражнений по курсу «Биология», выполнение которых поможет понять, усвоить и систематизировать базовые знания по общей биологии, будет способствовать развитию и формированиюобщих компетенций: ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития. ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. Все задания составлены в соответствии с действующей программой и типовой программой «Биология» для профессий и специальностей среднего профессионального образования, автор: Константинов В.М., доктор биологических наук, профессор, рекомендованной ФГАУ «ФИРО» Министерство образования и науки РФ. В каждой теме предлагаются задания разного уровня сложности, позволяющие преподавателю организовать дифференцированный подход к обучению биологии. По усмотрению педагога, приведенные в сборнике задания, могут быть использованы для закрепления материала на учебных занятиях, для самостоятельного выполнения, а также для контроля усвоения знаний. В сборник включены задачи, заимствованные из других пособий, представленные в списке использованных источников, некоторые задачимодифицированы. В сборнике рассматриваются общие принципы решения и оформления задач, включающие более 200 задач всех типов. Для типовых задач и задач повышенной сложности приводятся решения. 5 ПЛАНИРУЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ В результате использования сборника студенты должны уметь: 1. Выстраивать алгоритм решения задач на основе полученных теоретических знаний законов цитологии, молекулярной биологии, генетики, экологии. 2. Сопоставлять особенности строения и функционирования организмов разных царств. 3. Устанавливать последовательность биологических объектов, процессов, явлений. 4. Работать с текстом или рисунком. 5. Решать ситуационные задачи. 6. Решать задачи из раздела: «Молекулярная биология», «Основы цитологии», «Основы генетики», «Основы экологии» базового и повышенного уровня. 7. Составлять схемы переноса веществ и энергии в экосистемах. 8. Использовать различные пособия: справочную литературу, Интернет- источники. Студенты должны знать: 1. Строение и функции органоидов клетки. 2. Основные положения клеточной теории Т. Шванна и М. Шлейдена. 3. Химический состав клетки: белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты. 4. Механизм процессов жизнедеятельности клетки: энергетический обмен, пластический обмен: фотосинтез, биосинтез. 5. ПравилоЧарггафа, законы Менделя, закон Моргана, закон чистоты гамет. 6. Биологическое значение всех процессов жизнедеятельности, происходящих в клетке. 7. Формы изменчивости, причины изменчивости, норма реакции, вариационный ряд, вариационная кривая, закон Харди-Вайнберга. 6 РАЗДЕЛ 1.УЧЕНИЕ О КЛЕТКЕ 1.1 ИНСТРУКЦИЯ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ 1. Решить задачи с помощью формулы: m (min) = a/b*100%, где m(min) - минимальная молекулярная масса белка, a – атомная или молекулярная масса компонента, b –процентное содержание компонента. 1. Вычислить величины по теме «Нуклеиновые кислоты» согласно правилЧаргаффа: количество аденина равно количеству тимина, а гуанина – цитозину; количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых оснований, т.е. А+Г = Т+Ц. в цепи молекулы ДНК расстояние между нуклеотидами равно 0,34нм. Молекулярная масса одной аминокислоты в среднем 100 или 110Да (Дальтон), одного нуклеотида – 35а.е.м. 2. Решить задачи на тему «Код ДНК» с помощью специальной таблицы генетических кодов. Таблица 1. Таблица генетического кода Первое основание У (А) Ц (Г) А (Т) Г (Ц) У (А) Фен Фен Лей Лей Лей Лей Лей Лей Иле Иле Иле Мет Вал Вал Вал Вал Второе основание Ц (Г) А (Т) Сер Тир Сер Тир Сер Сер Про Гис Про Гис Про Глн Про Глн Тре Асн Тре Асн Тре Лиз Тре Лиз Ала Асп Ала Асп Ала Глу Ала Глу Г (Ц) Цис Цис Три Арг Арг Арг Арг Сер Сер Арг Арг Гли Гли Гли Гли Третье основание У (А) Ц (Г) А (Г) Г (Ц) У (А) Ц (Г) А (Г) Г (Ц) У (А) Ц (Г) А (Г) Г (Ц) У (А) Ц (Г) А (Г) Г (Ц) 4. Применять следующие сведения: 20 аминокислот – это 64 триплета; 3 нуклеотида=1 триплет=1 аминокислота=1 т–РНК. 5. Использовать для решения задач по теме «Энергетический обмен» уравнение реакции: С6Н12О6 + 6О2 → 6СО2 + 6Н2О. 7 1.2 ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ЗАДАЧ записывать ход решенияв соответствии с последовательностью процессов, протекающих в клетке; оформлять решениезадачи аккуратно (четкие символы нуклеотидов, расположенные на одной линии по горизонтали); размещать на одной строке без переноса цепи ДНК, и-РНК, т-РНК; записыватьответы на все вопросы в конце решения. 1.3 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ Задачи на установление последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК Задача №1. Участок правой цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т. Записать последовательность нуклеотидов левой цепи ДНК. Дано: ДНК А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т Решение: нуклеотиды левой цепи ДНК подбираем по принципу комплементарности А-Т, Г - Ц ДНК А Г ДНК Т Т Ц Т Ц А Г А А Ц Т А Т Т Г Г А Г А Ц Т Ц А Т Ц Г Т А Ответ: левая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов Т-Ц-А-Г-А-Т-ТГ-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А. Задача нуклеотидов: №2. Участок цепи молекулы Ц-Т-А-А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т-Г-А-Г. ДНК имеет Запишите последовательность последовательность нуклеотидов и - РНК. Дано: ДНК Ц-А-А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т-Г-А-Г Решение: нуклеотиды и-РНК подбираем по принципу комплементарности к ДНК: А-У, Г-Ц. ДНК Ц Т и- РНК Г А А Ц Ц А Т А У У Г Г А Г Т Т Г А Г У А У Ц А А Ц У Ц Ответ: и-РНК имеет последовательность нуклеотидов Г-А-У-У-Г- Г-У-А-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц. 8 Задача №3. Определить последовательность нуклеотидов и-РНК, антикодоны молекул т-РНК, если фрагмент ДНК имеет последовательность нуклеотидов Г-Ц-Ц-Т-АЦ-Т-А-А-Г-Т-Ц. Дано: ДНК Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц Решение: подобрать нуклеотиды по принципу комплементарностиА-У, Г-Ц, под ДНК записать и-РНК, затем т-РНК. ДНК Г Ц Ц Т А Ц Т А А Г Т Ц и-РНК Ц Г Г А У Г А У У Ц А Г т-РНК Г Ц Ц У А Ц У А А Г У Ц Ответ: и-РНК имеет последовательность нуклеотидов Ц-Г-Г-А-У-Г-А-У-У-Ц-А-Г; антикодоны т-РНК: Г-Ц-Ц-У-А-Ц-У-А-А-Г-У-Ц. Задачи на определение процентного содержания нуклеотидов в молекулах ДНК. Применение правила ЧАРГГАФА Задача №1. В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т-22%. Определить процентное содержание нуклеотидов А, Г, Ц в этой молекуле ДНК. Дано: Т-22% Найти: % А, Г, Ц. Решение 1:Известно, что по правилу Чаргаффа А+Г=Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%. Так как тимин комплементарен аденину, то А =22%. 22+22=44% (А+Т) 100-44=56% (Г+Ц). Так как гуанин комплементарен цитозину, то их количество тоже равно, поэтому 56:2 =28% (Г, Ц) Решение 2: Известно, что по правилу Чаргаффа А+Г=Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% или А+Г и Т+Ц по 50%.Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%. Следовательно 50-22=28% (Г, Ц, т.к. они комплементарны). Ответ: А=22%, Г=28%, Ц=28% Задачи на определение водородных связей в молекуле ДНК Задача №1. Две цепи ДНК удерживаются водородными связями. Определить число водородных связей в этой цепи ДНК, если известно, что нуклеотидов с аденином 12, с гуанином 20. Дано: А-12, Г-20 9 Найти:в молекуле ДНКколичество водородных связей. Решение: А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны. Между А и Т двойная водородная связь, поэтому 12х2=24 связи. Между Г и Ц тройная водородная связь, поэтому 20х3=60 связей. 24+60=84 водородных связей всего. Ответ: 84 водородные связи. Задачи на определение длины молекулы ДНК Задача №1. Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Определить длину этого участка (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0, 34 нм). Дано: 60 пар нуклеотидов Найти: длину участка. Решение: длина нуклеотида 0, 34нм. Тогда 60х0,34= 20,4нм. Ответ: 20,4нм. Задача №2. Длина участка молекулы ДНК составляет 510нм. Определить число пар нуклеотидов в этом участке. Дано: длина участка ДНК 510нм. Найти: число пар нуклеотидов. Решение: длина нуклеотида 0,34нм. Тогда 510:0,34=1500 нуклеотидов. Ответ: 1500 нуклеотидов. Задачи на определение количества аминокислотных остатков Задача №1. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определить количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка. Решение: определить общее количество аминокислотных остатков, принимая среднюю молекулярную массу одного аминокислотного остатка за 100 (а.е.м.) 68400:100 = 684 аминокислот Ответ: 684 аминокислот в молекуле альбумина. Задачи по энергетическому обмену Задача №1. В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты. Определить количество молекул глюкозы,которое подверглось расщеплению, и количество молекул АТФ,образующихся при полном окислении. Решение: 10 1) При гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул пировиноградной кислоты (ПВК), следовательно, гликолизу подверглось 42:2=21 молекул глюкозы; 2) При полном окислении одной молекулы глюкозы (бескислородный и кислородный этапы) образуется 38 молекул АТФ; 3) При окислении 21 молекулы образуется 21х38=798 молекул АТФ. Ответ: 21 молекул глюкозы; 798 молекул АТФ. Задача №2. В процессе энергетического обмена произошло расщепление 7 моль глюкозы, из которых полному расщеплению подверглось только 2. Определить: 1) количество моль пировиноградной кислоты и СО2; 2) количествосинтезированныхАТФ; 3) количество энергии в молекулах АТФ; 4) количество израсходованных моль О2? Решение: 1) из 7 моль глюкозы 2 подверглись полному расщеплению, 5- неполному. 2) 5С6Н12О6 →5×2С3Н4О3+5×2АТФ (неполное расщепление 5 моль глюкозы) = 10 моль АТФ; 3) 2С6Н12О6+2×6О2→2×6СО2+2×6Н2О+2×38АТФ (полное расщепление = 76 моль АТФ; 4) суммировать количество АТФ: 10+76=86 моль АТФ; 5) определить количество энергии в молекуле АТФ: 86х40кДж=3440кДж. Ответ: а) 10 моль С3Н4О3 и 12 моль СО2; б) 86 молекул АТФ; в) 3440кДж энергии; г) 12 моль О2. 1.4 ЗАДАЧИ Задача №1. Известна молекулярная масса трех видов белков: а) 3600; б) 4800; в) 72000. Определить количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка. Задача №2. Гемоглобин крови человека содержит 0,34% железа. Вычислить минимальную молекулярную массу гемоглобина. Задача молекулярную №3. Белок массу содержит белка, если 0,5% Мr глицина. Рассчитать глицина=75.Определить минимальную количество аминокислотных остатков в белке. Задача №4. В молекуле ДНК на долю нуклеотидов с гуанином приходится 20%. Определить процентное соотношение других нуклеотидов в ДНК. Задача №5. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность ЦЦАТАГЦ. Определить нуклеотидную последовательность второй цепи и общее число водородных 11 связей, которые образуются между двумя цепями ДНК. Объяснить полученные результаты. Задача №6. Определить количество и виды свободных нуклеотидов, требуемых при редупликации молекулы ДНК, в которой количество А=600 тыс., Г = 2400 тыс. Задача №7. В молекуле ДНК содержится 70 нуклеотидов с тимином (Т). Определить количество нуклеотидов с аденином, содержащихся в дочерних молекулах ДНК. Объяснить полученные результаты. Задача №8. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: ААГТЦТАЦГТАТ. Определить процентное содержание всех нуклеотидов и длину гена в фрагменте ДНК. Задача №9. В молекуле белка содержится 950 нуклеотидов с цитозином, составляющих 20% от общего количества нуклеотидов в этой ДНК. Определить процентное содержание других нуклеотидов, входящих в молекулу ДНК. Вычислить длину фрагмента. Задача №10. В молекуле ДНК содержится 1400 нуклеотидов с тимином, составляющих 5% от общего количества нуклеотидов в этой ДНК. Определить процентное содержание других нуклеотидов, входящих в молекулу ДНК. Вычислить длину фрагмента. Задача №11. В молекуле ДНК содержится 1100 нуклеотидов с аденином, что составляет 10% от общего количества нуклеотидов в этой ДНК. Определить количество нуклеотидов с тимином, гуанином, цитозином в молекуле ДНК. Объяснить полученный результат. Задача №12. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69000, из них 8625 приходится на долю нуклеотида с аденином. Определить количество всех нуклеотидов и длину фрагмента в ДНК. Задача №13. Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 34155. Определить количество мономеров белка, запрограммированного в ДНК. Задача №14. Что тяжелее: белок или его ген? Задача №15. Вычислить молекулярную массу гена (двух цепей ДНК), если в одной цепи его запрограммирован белок с молекулярной массой 2400? Задача №16. Молекулярная масса белка 48000. Определить длину соответствующего гена. Задача №17. Белок состоит из 100 аминокислот, установить, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты – 100, а нуклеотида- 345а.е.м. Ответ пояснить. 12 Задача №18. Ген С содержит 21000 пар нуклеотидов. Определить количество полных оборотов спирали в этом гене и количество закодированных в нем аминокислот. Задача №19. Молекула ДНК состоит из 1200 пар нуклеотидов. Определитьколичество полных спиральных витков в данной молекуле, количество закодированных аминокислот и молекулярную массу гена. Задача №20. последовательность: Участок одной из цепей ТГАТТУГГААГЦАГГЦЦ. ДНК Определить имеет следующую последовательность нуклеотидов во второй цепи. Задача №21. Одна из цепей ДНК с последовательностью нуклеотидов ЦТТГЦАТАААА используется в качестве матрицы для синтеза и-РНК. Какую последовательность нуклеотидов будет иметь и-РНК? Задача №22. Содержание нуклеотидов в цепи и-РНК следующее: 34% гуанина, 18% урацила, 28% цитозина, 20% аденина. Рассчитать процентный состав азотистых оснований на участке ДНК, который является матрицей для и-РНК. Задача №23. Содержание нуклеотидов в цепи и-РНК: аденилового – 27%, гуанилового – 35%, цитидилового – 18%, урацилового – 20%. Определить процентный состав нуклеотидов участка молекулы ДНК (гена), являющегося матрицей для и-РНК. Задача №24. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, обозначена: А–А–А–Ц–А–Ц–Ц–Т–Г–Ц–Т–Т–Г–Т–А–Г– А–Ц. Установить последовательность аминокислот. Задача №25. Молекула ДНК распалась на две цепочки. Одна из них имеет строение: ТАГ АЦТ ГГТ АЦА ЦГТ ГГТ. Определить строение второй молекулы ДНК. Задача №26. Последовательность нуклеотидов во фрагменте и-РНК следующая: УУЦ УУА ЦЦЦ ЦАУ ЦГЦ ААЦ ГГУ. Определить состав аминокислот, антикодоны тРНК, фрагмент гена, кодирующего участок молекулы белка. Задача №27. Определить первичную структуру синтезируемого белка, если участок цепи ДНК имеет структуру: АЦА АТА ААА ГТТ ЦГТ. Задача №28. В биосинтезе полипептида участвуют молекулы т-РНК с антикодонами УАЦ, УУУ, ГЦЦ, ЦАА. Определить последовательность нуклеотидов на и-РНК, ДНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода. Задача №29. В биосинтезе полипептида участвовали молекулы т-РНК с антикодонами УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ. Определить нуклеотидную последовательность участка каждой цепи молекулы ДНК, который несет информацию о синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин (А), тимин (Т), гуанин (Г), цитозин (Ц) в двухцепочечной молекуле ДНК. 13 Задача №30. Начало цепи одной из фракций гистона, выделенного из тимуса быка, имеет следующую аминокислотную последовательность: Ала - Apr - Тре - Лиз. Определить возможную структуру начальных фрагментов и-РНК и двухцепочечной ДНК. Задача №31. У больных серповидной анемией в молекуле гемоглобина глютаминовая кислота замещена на валин. Установить отличие ДНК человека, больного серповидной анемией, от ДНК здорового человека. Задача №32 Участок молекулы ДНК имеет следующий состав: ГАТГААТАГТГЦТТЦ. Перечислить не менее 3-х последствий, к которым может привести случайная замена 6-го нуклеотида аденина (А) на цитозин (Ц). Задача №33.Участок гена имеет последовательность нуклеотидов: ЦГГ ЦГЦ ТЦА ААА ТЦГ. Определить строение участка белка, информация о котором содержится в гене. Как отразится на строении белка удаление из гена четвертого нуклеотида? Задача №34. Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК: ААТ ГЦА ГГТ ЦАЦ ТЦА ТГ. В результате мутации одновременно выпадают второй и пятый нуклеотиды. Записать новую последовательность нуклеотидов в цепи ДНК, и-РНК и последовательность аминокислот в полипептиде. Задача №35. В процессе трансляции Рассчитатьколичество аминокислот, входящих участвовало 30 молекул т-РНК. в состав синтезируемого белка, количество триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует белок. Задача №36. Гормон окситоцин имеет белковую природу. В процессе трансляции его молекулы участвовало 9 молекул т-РНК. Определить число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов, которые кодирует белок. Ответ обосновать. Задача №37. Какую длину имеет участок ДНК, в котором закодирована первичная структура инсулина, если молекула инсулина содержит 51 аминокислоту, а один нуклеотид занимает 0,34нм в цепи ДНК? Рассчитатьколичество молекул т-РНК, необходимых для переноса этого количества аминокислот к месту синтеза. (Следует учитывать, что одна т-РНК доставляет к рибосоме одну аминокислоту). Ответ обосновать. Задача №38. Полипептид состоит из 20 аминокислот. Определитьколичество: нуклеотидов на участке гена, который кодирует первичную структуру полипептида; кодонов на и-РНК; молекул т-РНК, участвующих в биосинтезе этого полипептида (следует учесть, что одна т-РНК доставляет к рибосоме одну аминокислоту). Ответ обосновать. 14 Задача №39. Определитьколичество молекул и-РНК и т-РНК, участвующих в синтезе молекулы белка, которая состоит из 900 аминокислот. Вычислить количество нуклеотидов и-РНК, которое определяет первичную структуру молекулы этого белка. Задача №40. Фрагмент молекулы ДНК состоит из 5760 нуклеотидов, из них тимидиловых нуклеотидов 1125. Рассчитать длину данного фрагмента и количество адениловых, гуаниловых и цитидиловых нуклеотидов. Задача №41. Вычислить количество водородных связей во фрагменте ДНК: ГТЦАТГГАТАГТЦЦТАТ. Задача №42. Длина участка молекулы ДНК составляет 544нм. Определить количество нуклеотидов в ДНК и его молекулярную массу. Задача №43. Длина участка молекулы ДНК составляет 272нм, адениловых нуклеотидов в молекуле 31%. Вычислить молекулярную массу молекулы, процентное содержание других нуклеотидов. Задача №44. Фрагмент и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов УАУГАЦУАГЦАГ. Определить последовательность антикодонов тРНК,которая соответствует кодонам и-РНК. Задача №45. Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: аспаргин-изолейцин-пролин-триптофан-лизин. Установить одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК. Задача №46. Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: серин-глутамин-аспаргин-триптофан. Определить возможные последовательности нуклеотидов в молекуле и-РНК. Задача №47. В синтезе белковой молекулы приняли участие 145 молекул т-РНК. Определитьколичество нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК, количество аминокислот в синтезированной молекуле белка. Задача №48. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГГАГТГАГТТА. Установить последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны т-РНК и аминокислотную последовательность фрагмента молекулы белка. Задача №49. При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны в и-РНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, ГУУ, АУУ. Определить, выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты аланин, серин, глутаминовая кислота и глицин. Задача №50. Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 16 аминокислот: Глу - Гли - Асп - Про - Тир - Вал - Про - Вал - Про - Вал - 15 Гис – Фен - Асн - Ала - Сер - Вал. Установить структуру участка ДНК, кодирующего часть рибонуклеазы. Задача №51. Определитьпродукты и количество молекул АТФ, которые запасаются в клетках дрожжей при спиртовом брожении в результате расщепления 15 молекул глюкозы. Ответ пояснить. Задача №52. Рассчитать количество молекул АТФ, которые синтезируются в клетках эукариот при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 70 остатков глюкозы. Ответ пояснить. Задача №53. В результате энергетического обмена в клетке образовалось 5 моль пировиноградной кислоты и 27 моль углекислого газа. Определить количество: а) израсходованных моль глюкозы; б) молекул глюкозы, подвергшихся полному расщеплению и гликолизу; в) запасенной энергии; г) моль кислорода, израсходованного на окисление. Задача №54. В процессе диссимиляции произошло расщепление 17 моль глюкозы, из которых кислородному расщеплению подверглись 3 моль. Определить количество: а) образованных молей пировиноградной кислоты и СО2; б) синтезированных молекул АТФ; в) энергии в молекулах АТФ; г) израсходованных моль О2. Задача №55. Мышцы ног при беге со средней скоростью расходуют за 1 мин 24кДж энергии. Определить: а) количество граммов глюкозы, израсходованных мышцами ног за 25мин бега, если кислород доставляется кровью к мышцам в достаточном количестве; б) накопится ли в мышцах молочная кислота. Задача №56. Бегун расходует за 1мин 24кДж энергии. Определить количество глюкозы, которое потребуется для бега с такими затратами, если 50мин в его организме идет полное окисление глюкозы, а 10мин – гликолиз. Задача №57. Гликолизу подверглось 2 молекулы глюкозы, окислению только одна. Вычислить количество образованных молекул АТФ и углекислого газа. Задача №58. Гликолизу подверглось 4 молекулы глюкозы, окислению только две. Определить количество затраченных молекул кислорода и молекул пировиноградной кислоты, накопившейся в клетке. 16 Задача №59. Окислению подверглось 3 молекулы глюкозы. Определить количество молекул пировиноградной кислоты, накопившихся в клетке, молекул воды, углекислого газа и АТФ, молекул кислорода,израсходованных в клетке. Задача №60. В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты. Вычислить количество молекул глюкозы, подвергшихся расщеплению и количество молекул АТФ, образованных при полном окислении. Задача №61. При выполнении упражнений мышцы обеих рук за 1мин расходуют 20кДж энергии. Рассчитать: а) количество энергии, которое израсходуют мышцы за 15мин при условии, что кислород в мышцы доставляется кровью в достаточном количестве; б) накапливается ли молочная кислота в мышцах. РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ И СЕЛЕКЦИИ 2.1 УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ ПРИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ символ ♀ - женская особь символ ♂ - мужская особь х - скрещивание А, В, С - гены, отвечающие за доминантный признак а, b, c - ген, отвечающий за рецессивный признак Р - родительское поколение F1 - первое поколение потомков F2 - второе поколение потомков G – гаметы Генотип F1 – генотип первого поколения потомков ХХ – половые хромосомы женской особи ХY - половые хромосомы мужской особи ХА – доминантный ген, локализованный в Х хромосоме Xa – рецессивный ген, локализованный в Х хромосоме Ph – фенотип Фенотип F1 – фенотип первого поколения потомков 2.2 ИНСТРУКЦИЯ ПО РЕШЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 1. Внимательно прочесть условие задачи. 2. Сделать краткую запись условия задачи. 3. Записать генотипы и фенотипы скрещиваемых особей. РЕШЕНИИ 17 4. Определить и записать типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи. 5. Определить и записать генотипы и фенотипы полученного от скрещивания потомства. 6. Проанализировать результаты скрещивания. Для этого определить количество классов потомства по фенотипу и генотипу и записать их в виде числового соотношения. 7. Записать ответ на вопрос задачи. 2.3 ТРЕБОВАНИЯ К ОФРМЛЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Существует определенный алгоритм записи генетических задач с использованием символов, на первом месте записывается генотип женской особи, затем – мужской. Пример: ♀ААВВх♂аавв. 1. Записать гены одной аллельной пары рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ). 2. Записать генотип, при этом буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают (верная запись - ♀ааВВ; неверная запись -♀ВВаа). 3. Если известен только фенотип особи, то при записи генотипа записать те гены, наличие которых бесспорно. Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначить значком «_» (например, если жёлтая окраска (А) и гладкая форма (В) семян гороха – доминантные признаки, а зелёная окраска (а) и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с жёлтыми морщинистыми семенами записатьА_вв). 4. Записать под генотипом фенотип особей. 5. Определить и записать типы гамет у особей, а не их количество: Верная запись Неверная запись ♀АА ♀АА А 6. А А Записать ход решения задачи с обоснованием каждого вывода и полученных результатов. 7. При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По вертикали записать типы гамет от материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записать соответствующие генотипу образующейся дочерней особи. сочетание гамет, 18 2.4 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Задачи на моногибридное скрещивание 1. Условие задачи: У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. 1) Определить количество типов гамет, которое образуется у женщины, мужчины; 2) Определить вероятность (в %) рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами; 3) Установить количество разных генотипов ифенотипов среди детей этой супружеской пары. 2. З аписать объект исследования и обозначение генов: Дано: Объект исследования– человек Исследуемый признак – длина ресниц: ГенА – длинные ресницы; Ген а – короткие ресницы. Найти: Количество образуемых гамет у матери (♀) и отца (♂); вероятность рождения ребенка с длинными ресницами; генотип F1, фенотип F1. Решение.Определить генотипы родителей. Женщина имеет длинные ресницы, следовательно, ее генотип может быть АА или Аа. По условию задачи отец женщины имел короткие ресницы, значит, его генотип — аа. Каждый организм из пары аллельных генов получает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип женщины — Аа. Генотип ее супруга — аа, так как он с короткими ресницами. 3. Записать схему брака Р ♀Аа Гаметы А а F1 Аа х ♂ аа а аа Фенотип: длинные короткие Расщепление по генотипу у гибридов составляет: 1Аа:1аа, или 1:1. Расщепление по фенотипу: 1:1, одна половина детей (50%) будет с длинными ресницами, а другая (50%) — с короткими. 19 Ответ: У женщины 2 типа гамет, у мужчины - 1 тип; вероятность рождения ребенка с длинными ресницами составляет 50%, с короткими – 50%; генотипов среди детей – 2 типа. Задачи на дигибридное скрещивание 1. Условие задачи: У фигурной тыквы белая окраска плодовАдоминирует над желтой а, дисковидная форма В — над шаровидной b. Установить генотип и фенотипF1и F2от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы сгомозиготной желтой дисковидной. 2. Записать объект исследования и обозначение генов: Дано: Объект исследования –растение тыква Исследуемые признаки: – цвет плодов: Ген А – белый цвет; Ген а – желтый цвет; – форма плодов: Ген В – дисковидная форма; Ген b – шаровидная форма. Найти: генотип F1 , фенотип F1 Решение. Определить генотипы родительских особей. По условию задачи, родительские особи гомозиготны, следовательно, содержат две одинаковые аллели каждого признака. 3. Р Записать схему скрещивания ♀ ААbbх Гаметы: F1 ♂aaВВ Аb ♀АaBb аB х Гаметы: АВ, Аb, аВ, аb 4. ♂ АaBb АВ, Аb, аВ, аb Найти F2: Построить решетку Пеннета и записать все возможные типы гамет: по горизонтали записать гаметы мужской особи, по вертикали – женской. Определить возможные генотипы у потомства. ♀ АВ Аb аВ аb АВ ААВВ* ААВb* АaВB* АaВb* Аb AABb* AAbb** AaBb* Aabb** аВ AaBB* AaBb* aaBB aaBb ♂ 20 аb AaBb* 5. Aabb** aaBb аabb*** Выписать расщепление гибридов по фенотипу: 9 растенийс белой окраской плодов и дисковидной формой, 3 – с белой окраской плодов и шаровидной формой, 3 –с желтой окраской и дисковидной формой, 1 - с желтой окраскойи шаровидной формой. Ответ: F1 – все растения тыквы имеют белую окраску плодов и дисковидную форму, F2: 9 растений тыквы имеютбелую окраску плодов и дисковидную форму, 3 белую окраску плодов и шаровидную форму , 3 - желтую окраску плодов и дисковидную форму, 1 - желтую окраску плодов и шаровидную форму. Задачи на сцепленное с полом наследование 1. Условие задачи: Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х - хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Установить генотип и фенотип будущих детей. 2. Записать объект исследования и обозначение генов: Дано: Объект исследования – человек Исследуемый признак – восприятие цвета (ген локализован в Х хромосоме): Ген А – нормальное восприятие цвета; Ген а – дальтонизм. Найти: генотип F1 , фенотип F1 Решение. Определить генотипы родителей. Половые хромосомы женщины ХХ, мужчины – ХY. Девушка получает одну Х хромосому от матери, а одну от отца. По условию задачи ген локализован в Х хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, значит имеет генотип ХаY, мать и все ее предки здоровы, значит ее генотип — XAXA. Каждый организм из пары аллельных генов получает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип девушки — XAХа. Генотип ее супруга — ХАY, так как он здоров по условию задачи. 3. Записать схему брака ♀XAХа Р Гаметы F1 х XA Ха XAXA ♂ХАY ХА Y XAY XAXa XaY Фенотип: здоровая здоровый здоровая больной Ответ: Дочка может быть здоровой (XAXA) или быть здоровой, но являться носителем 21 гена гемофилии (XAX) , а сын может как здоровым (XAY), так и больным (XaY). Наследование групп крови Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют. генотип 00 ААА0 ВВВ0 АВ фенотип I II III IV Группы крови В пособиях, изданных в последние годы, группы крови обозначаются следующим образом: I0I0 (I); IAIA, IAI0 (II); IBIB, IB0 (III); IAIB (IV). Кроме группы крови, в настоящее время определяется и резус-фактор, который может быть Rh+ и rh–. 2.5 ЗАДАЧИ Задача№1. У матери четвертая группа крови, а у отца третья. Определить группы крови у их детей. Рассмотрите оба случая – а) отец гомозиготен; б) отец гетерозиготен. Задача №2. У матери «+» резус-фактор (она гомозиготна), а у отца «-» резус фактор. Установить резус-фактор у детей. Задача №3. Один из родителей имеет 3 группу крови, а ребенок 4. Определить группу крови у второго родителя. Задача №4. Одну из форм наследственной глухонемоты вызывает рецессивный ген. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родились два глухонемых ребенка. Рассчитать вероятность того, что третий ребенок окажется глухонемым. Задача №5. Мех «платиновой» норки стоит во много раз дороже, чем мех обычной, но может резко снизиться в цене, когда мода изменится. Установить тип скрещивания, чтобы в кратчайший срок получить максимальное количество «платиновых» потомков. Ген «платиновости» рецессивен. Задача №6. Людям присущи некоторые особенности: высокий рост (Н), недостаток зрения – куриная слепота (С), раннее облысение (Л), вьющиеся волосы (В), низкий рост (н), карие глаза (К), веснушки на лице (Ш), отсутствие веснушек (ш), темные волосы (Т), светлые волосы (т), большие глаза (Б), толстые губы (Г). Установить из перечисленных признаков те, которые формируются под действием аллельных 22 генов.Определить признаки, не имеющие аллеломорф. О чем свидетельствуют заглавные буквы? Задача №7. У кролика черная окраска шерсти доминирует над белой. Фермер приобрел самца черной окраски, точный генотип которого неизвестен. Определить мероприятия, которые должен провести хозяин кролика для определения генотипа. Задача №8. Плоды арбуза могут иметь зеленую или полосатую окраску. Все арбузы, полученные от скрещивания растений с зелеными и полосатыми плодами, имели только зеленый цвет корки плода. Определить окраску плодов арбуза во втором поколении. Задача №9. От скрещивания безрогого быка и безрогой коровы получено только безрогое потомство. В потомстве, полученном от другой пары безрогого быка и безрогой коровы, оказались не только безрогие, но и рогатые особи. Проанализировать первый и второй случаи скрещивания. Задача №10. У фигурной тыквы белая окраска плода доминирует над желтой. Скрещивали тыквы с белой и желтой окраской плода и получили в F1 все плоды с белой окраской. Затем скрестили между собой гибриды F1 и получили 36 плодов. Рассчитать число плодов с желтой окраской в результате скрещивания гибридов F1 между собой. Задача №11. Гетерозиготного петуха с оперенными лапами скрестили с курицей, имеющей неоперенные лапы. Установить численное соотношение расщепления гибридного потомства по фенотипу и генотипу. Оперенность лап у кур – доминантный признак. Задача №12. У родителей, имеющих маленький рост, родился сын нормального роста. Рассчитать вероятность рождения в этой семье следующего ребенка с нормальным ростом; двоих детей с нормальным ростом. Нормальный рост человека наследуется как доминантный признак. Задача №13. От скрещивания белого кролика с черной крольчихой получены как белые, так и черные крольчата. Объяснить, почему расщепление произошло в первом же поколении. Установить генотипы родителей и потомства. Задача №14. От скрещивания дрозофилы с серой окраской тела и черной, получено потомство с одинаковым количеством черных и серых дрозофил. Определить генотипы родителей и потомства. Установить генотипы родителей и потомства, если получено 280 черных и 920 серых дрозофил. Задача №15. У растения фасоль черная окраска семенной кожуры доминирует над белой. Рассчитать вероятность появления семян разной окраски при скрещивании: 1) Аа x Аа 2) АА x аа 23 3) аа x АА 4) аа x Аа Задача №16. При скрещивании растения земляники с красными и белыми плодами все потомство оказалось с розовыми плодами. Определить: фенотип и генотип потомства во втором поколении; вероятность появления растений с красными, белыми и розовыми плодами. Задача №17. У растения пшеница карликовый стебель доминирует над нормальным. В потомстве 75% растений оказались карликовыми. Установить генотипы исходных форм пшеницы. Задача №18. У человека владение правой рукой определяется доминантным геномА, а толстые губы доминантным геном В. Женщина, имеющая толстые губы и свободно владеющая правой рукой, гетерозиготная по второму признаку, вступила в брак с толстогубым левшой, гетерозиготным по первому признаку. Определить вероятные генотипы их детей. Задача №19. У коров безрогость (А) доминирует над рогатостью, а черная окраска (В) над рыжей. От скрещивания рыжих рогатых коров с черным безрогим быком получено 84 теленка. Известно, что бык гетерозиготен по обоим признакам. Определить: количество телят, похожих на быка; количество генотипов у телят; количество рыжих телят; количество полных гомозигот; расщепление по фенотипу в первом поколении. Задача №20. Мужчина – левша, родители которого были правшами, женился на женщине – правше, отец которой был левшой, а мать была правшой. Установить фенотипы и генотипы детей. Задача №21. Гетерозиготную черную крольчиху скрестили с гомозиготным белым кроликом. Рассчитать численное соотношение расщепления гибридного потомства по фенотипу и генотипу. Задача №22.Определить группы крови у детей, если у матери II группа, а у отца IV группа. Задача №23. Темноволосая короткопалая женщина, гетерозиготная по обоим признакам, вступила в брак с нормальнопалым мужчиной. Темные волосы и короткопалость у человека наследуются как доминантные признаки. Установить фенотипы и генотипы детей. 24 Задача №24. Отец имеет третью группу крови (гетерозигота), а мать первую. Определить группу крови у их детей. Рассмотреть оба случая. Задача №25. Может ли пара с первой группой крови иметь ребенка с четвертой группой крови? Задача №26. У матери первая группа крови с положительным резус-фактором (гетерозигота), у отца – третья (гомозигота) с отрицательным резус-фактором. Установить фенотипы и генотипы детей. Задача №27. У человека кареглазость доминирует над зеленоглазостью. Кареглазый мужчина (мать которого также имела карие глаза, а отец был зеленоглазый), женился на зеленоглазой женщине. От этого брака родилось 8 детей. Определить: количество разных генотипов у детей; количество детей с карими глазами; количество детей гомозиготных по данному признаку; количество типов гамет у отца; количество типов гамет у зеленоглазого ребенка. Задача №28. Ген, вызывающий дальтонизм, рецессивен по отношению к гену нормального состояния и локализован в Х-хромосоме. Это заболевание вызвано нарушением цветового восприятия. У здоровых супругов родился сын, страдающий дальтонизмом. Установить: количество типов гамет у отца; количество типов гамет у матери; вероятность рождения здорового ребенка в данной семье; количество разных генотипов среди детей; вероятность, что второй ребенок в семье тоже будет дальтоником. Задача №29. Полидактилия (шестипалость) у человека определяется доминантными аллелями аутосомных генов, а сахарный диабет рецессивными аллелями. Мужчина с полидактилией женился на женщине страдающей сахарным диабетом. В семье родился ребенок, не имеющий вышеуказанных аномалий. Определить: количество типов гамет у мужчины; количество разных генотипов среди детей; количество типов гамет у матери; вероятность рождения ребенка без вышеуказанных аномалий; вероятность рождения ребенка с одной из аномалий. 25 Задача №30. У человека черные волосы и карие глаза доминируют над светлыми волосами и голубыми глазами. Черноволосый, голубоглазый мужчина женился на светловолосой, кареглазой женщине. В этой семье двое детей, не похожих на родителей: один темноволосый и кареглазый, а другой светловолосый и голубоглазый. Установить: вероятность рождения ребенка похожего на мать; вероятность рождения ребенка похожего на отца; количество разных генотипов среди детей у этой супружеской пары; вероятность рождения в семье голубоглазых детей; вероятность рождения гомозиготных детей по рецессивным признакам. Задача №31. Гипертрихоз (рост волос по краю ушной раковины) определяется геном, локализованным в Y-хромосоме, а гемофилия зависит от рецессивного гена, локализованного в Х-хромосоме. Мужчина с гипертрихозом женился на здоровой женщине, отец которой страдал гемофилией. Определить: количество типов гамет у женщины; количество разных генотипов среди детей у этой супружеской пары; вероятность того, что ребенок в семье родится с гемофилией; вероятность того, что ребенок в семье родится с гипертрихозом; вероятность рождения здорового ребенка по обоим признакам. Задача №32. У мужа и жены зрение нормальное, а единственный сын в семье плохо различает цвета – дальтоник. Это заболевание находится под контролем рецессивного гена, расположенного в Х-хромосоме. Установить: вероятностью рождения здоровой девочки; вероятностью рождения здорового мальчика; вероятность рождения ребенка-дальтоника от дочери этих родителей, если она выйдет замуж за здорового мужчину. Задача №33. Альбинизм зависит от аутосомного рецессивного гена (в), а гемофилия - от сцепленного с полом рецессивного гена (а). Мужчина-альбинос с нормальной свёртываемостью крови женится на здоровой темноволосой женщине. Отец этой женщины болел гемофилией и был темноволосым, а у матери не было пигмента в волосах, но кровь свёртывалась нормально у всех её предков. Определить фенотип сыновей и дочерей.Рассчитать вероятностьрождения мальчика, больного гемофилией ибез пигментации волос. Задача №34. У кошек ген чёрной окраски (А) неполностью доминирует над геном рыжей окраски, гены расположены в Х-хромосоме. Гетерозиготные животные 26 имеют пёструю (трёхцветную) окраску. Скрестили рыжую кошку с чёрным котом и получили 8 котят. Определить: количество разных фенотипов котят; количество чёрных, рыжих и черепаховых котят и определить пол котят. Задача №35. Светловолосая женщина, родители которой имели черные волосы, вступает в брак с черноволосым мужчиной, у матери которого волосы светлые, а у отца – черные. Единственный ребенок в этой семье - светловолосый. Рассчитать вероятность появления в семье светловолосого ребенка, если известно, что ген черноволосости доминирует над геном светловолосости. Задача №36. У мальчика 1 группа крови, у его сестры – 4 группа. Установить группы крови их родителей. Задача №37. Комолость у крупного рогатого скота доминирует над рогатостью. Комолый бык Васька был скрещен с тремя коровами. От скрещивания с рогатой коровой Зорькой родился рогатый теленок, с рогатой коровой Буренкой - комолый. От скрещивания с комолой коровой Звездочкой родился рогатый теленок. Установить генотипы всех животных, участвовавших в скрещивании. Задача №38. В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет 1и 2группы крови, вторая пара – 2 и 4. Один ребенок имеет 2 группу, а второй - 1 группу. Определить родителей обоих детей. Задача №39. Одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак. Определить вероятность рождения ребенка с шизофренией от здоровых родителей, если известно, что бабушка со стороны отца и дед со стороны матери страдали этими заболеваниями. Задача №40. Голубоглазый мужчина женат на кареглазой женщине, родители которой были кареглазыми, а сестра женщины - голубоглазая. Рассчитать вероятность рождения голубоглазого ребенка в семье. Задача №41. У Саши и Паши глаза серые, а у их сестры Маши глаза зелёные. Мать этих детей сероглазая, хотя оба её родителя имели зелёные глаза. Ген, ответственный за цвет глаз расположен в неполовой хромосоме (аутосоме). Определить генотипы родителей и детей. Задача №42. Мать брюнетка; отец блондин, в его родословной брюнетов не было. Родились три ребёнка: две дочери блондинки и сын брюнет. Ген данного признака расположен в аутосоме. Установить генотипы потомства и родителей. 27 Задача №43. Отец с курчавыми волосами (доминантный признак) и без веснушек и мать с прямыми волосами и с веснушками доминантный признак) имеют троих детей. Все дети имеют веснушки и курчавые волосы. Определить генотипы родителей и детей. Задача №44. Муж и жена имеют вьющиеся (А) и темные (В) волосы. У них родился ребенок с вьющимися (А) и светлыми (в) волосами.Установить возможные генотипы родителей. Задача №45. Записать возможные генотипы человека, если по фенотипу у него: большие карие глаза; большие голубые глаза; тонкие губы и римский нос; тонкие губы и прямой нос. Справка. Доминантные признаки: большие глаза, карие глаза, римский нос. Рецессивные признаки: голубые глаза, тонкие губы, прямой нос. Задача №46. От серых крольчих и серых кроликов было получено потомство: 503 серых и 137 белых крольчат. Определитьдоминантный и рецессивный признак. Задача №47. У человека ген курчавых волос доминирует над геном гладких волос. Ген, обуславливающий нормальную пигментацию над геном, детерминирующим отсутствие пигмента в коже. У родителей, имеющих нормальную пигментацию кожи и курчавые волосы, родился альбинос с гладкими волосами. Определить генотипы родителей и вероятность рождения детей с курчавыми волосами и нормальной пигментацией кожи. Задача №48. Перед судебно-медицинской экспертизой поставлена задача: выяснить, является ли мальчик, имеющийся в семье супругов, родным или приемным сыном. Исследование крови всех трех членов семьи дало следующие результаты. Женщина имеет резус-положительную кровь 4 группы с антигеном М. Ее супруг имеет резус-отрицательную кровь 1 группы с антигеном N. Кровь ребенка резусположительная 1 группы с антигеном М. Какое заключение должен дать эксперт и на чем оно основывается? Задача №49. Мохнатость доминирует над гладкошерстностью. Мохнатая крольчиха скрещена с таким же кроликом. Определить генотип и фенотип потомства, если родительские формы были гетерозиготные. Задача №50. На звероферме получен приплод в 225 норок. Из них 167 норок имеют коричневый мех и 58 – голубовато – серый. Определить генотипы исходных форм, если известно, что коричневый мех доминирует над голубовато – серым. 28 Задача №51. Сибирский длинношерстный кот Васька скрещивался с соседской кошкой Муркой. В результате этого скрещивания родились 4 короткошерстных и 2 длинношерстных котенка. Известно, что у кошек короткая шерсть - доминантный признак. Определить генотипы Васьки, Мурки и всех котят. РАЗДЕЛ 3. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ 3.1 ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1. Энергия, заключенная в пище, передается от первоначального источника через ряд организмов, такой ряд организмов называется цепью питания сообщества, а каждое звено данной цепи – трофическим уровнем. 2. Первый трофический уровень представлен автотрофами или продуцентами, например растениями, так как они производят первичную органику. Живые организмы – гетеротрофы, которые питаются автотрофами (растительноядные) называются консументами первого порядка и находятся на втором трофическом уровне, на третьем уровне располагаются консументы второго порядка – это хищники, они питаются консументами первого порядка. Цепь питания может включать консументов третьего, четвертого порядка, но следует отметить, что более пяти трофических уровней в природе почти не встречается. Заканчивается цепь, как правило, редуцентами, это сапрофиты, разлагающие органику до простых неорганических веществ (грибы, бактерии, личинки некоторых насекомых). 3. Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в его клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90%) он расходует на движение, дыхание, нагревание тела и так далее и только 10% накапливает в своем теле виде белков (мышцы), жиров (жировая ткань). Таким образом, на следующий уровень передается только 10% энергии, накопленной предыдущим уровнем. Именно поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными. 3.2 ИНСТРУКЦИЯ ПО РЕШЕНИЮ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ 1. При составлении пищевой цепи стрелками указать направление перехода энергии с одного уровня на другой. 2. Экологические пирамиды - это один из способов изображения пищевых цепей. Так как продуцентов всегда больше, следовательно, первый уровень представляет 29 более широкое основание, на последующих уровнях будет находиться все меньше и меньше организмов и поэтому изображение приобретает вид пирамиды. 3. Для решения задач по передаче энергии в пищевых цепях использовать правило 10%. 3.3 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Задачи на составление пищевых цепей Задача №1. В лесном сообществе обитают: гусеницы, синицы, сосны, коршуны. Составить пищевую цепь и назвать консумента второго порядка. Ответ: сосна→гусеница→синица→коршун. Консумент второго порядка - синица. Задачи на использование правила экологической пирамиды Задача №1. Вычислить количествопланктона, необходимого для роста одного дельфина массой 300кг, если цепь питания имеет вид: планктон→нехищные рыбы→хищные рыбы→дельфин. Решение: Дельфин, питаясь хищными рыбами, накопил в своем теле только 10% от общей массы пищи. Зная, что он весит 300кг, составить пропорцию: 300кг – 10%, х – 100%. Найти чему равен х: х = 3000кг (хищные рыбы). Этот вес составляет только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Составить пропорцию: 3000кг – 10% х – 100% х= 30000кг (масса нехищных рыб). Сколько рыбам пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составить пропорцию: 30000кг- 10% х =100% х = 300000кг Ответ: Для того, чтобы вырос дельфин массой 300кг, необходимо 300000кг планктона. Задача №2. Пользуясь правилом экологической пирамиды, определить, какая площадь (в гектарах) соответствующей экосистемы может прокормить одну особь 30 последнего звена в цепи питания:а) планктон→рыба→тюлень (300кг). Сухая биомасса планктона с 1м2 моря составляет 600г. Из указанной в скобках массы 60% составляет вода. Дано: Планктон→рыба→тюлень. Планктон с 1м2 = 600г. Найти: площадь (S) моря на 1 тюленя. Решение: Определить сухую массу тела тюленя: m=30•0,4=120кг. Сухая масса тюленя 120кг. Пользуясь правилом экологической пирамиды, определить массу планктона: планктон→рыба→тюлень = 12000кг→1200кг→120кг. Вычислить площадь моря, которая может прокормить одного тюленя: х=12000/0,6=20000м2. Ответ: Необходимо 2га моря. 3.4 ЗАДАЧИ Задача №1. 1га хвойного леса отфильтровывает 35т пыли в год, а лиственного в 2 раза больше. Вычислить количество гектаров лиственного леса, которое нужно посадить, чтобы он отфильтровывал 700т пыли в год. Задача №2. 1га лиственного леса за сутки продуцирует 2кг фитонцидов, а хвойного в 2,5 раза больше. Рассчитать количество гектаров сосен, которое нужно посадить, чтобы получить 1 тонну фитонцидов. Задача №3. В сутки человек потребляет 0,8кг кислорода, при физической нагрузке до 1,3кг. Среднее дерево выделяет за сутки 0,2кг кислорода. Вычислить количество деревьев, необходимоеодному человеку. Задача №4. Рассчитать количество деревьев, которое должно быть посажено в парке, чтобы в нем могли комфортно себя чувствовать 200 человек. Задача №5. Группа собрала за год 15 тонн макулатуры. Определить количество деревьев, которое сохранили студенты, если из 1 дерева получают 60кг бумаги.Рассчитать количество тетрадей, которое можно изготовить, если из 1т макулатуры получают 25000 тетрадей.Определить количество воды и электроэнергии, которое можно сэкономить, если 1т макулатуры экономит 200м3воды и 1000кВт/ч электроэнергии. Задача №6. Один вяз за сезон улавливает из воздуха 120г сернистого газа. Вяз живёт 400 лет. Рассчитать количество сернистого газа, которое уничтожит вяз за время существования. 31 Задача №7. Клён выделяет в год 2кг кислорода, а вяз в 7 раз больше. Определить количество кислорода за 1 год, которое выделяет вяз. Задача №8. 1га деревьев и кустарников в течение 1ч поглощают столько углекислого газа, сколько его выдыхают за это время 200 человек. Установить количество гектаров зелёных насаждений, которое должно быть в городе с населением 50000 человек. Задача №9. Заполнить цифровыми значениями блоки пирамиды биомассы в цепи питания «трава→полёвки→лиса», если известно, что для питания одной лисы весом 8кг в течение 1 года требуется 5475 полёвок, а каждая полёвка съедает за год 23кг травы и весит 30г. Задача №10. Вычислить количество дождевых червей (количество и общая масса), которое живёт на 2 сотках пашни, если их обычная численность на 1м2 составляет 450 особей, а масса одного червя в среднем 0,5г. Задача №11. Определить биомассу дождевых червей, которую можно получить за 1 год при условии, если в компост будет пересажено 150 червей. Их количество в течение года увеличивается в 1000 раз. Вес одного червя в среднем составляет 0,5г. Задача №12. В солнечный день 1га леса поглощает около 240кг углекислого газа и выделяет 200кг кислорода. За 1 год 1га леса поглощает около 50кг пыли, выделяя фитонциды. За сутки 1га леса даёт 3кг фитонцидов, а 30кг фитонцидов достаточно для уничтожения вредных микроорганизмов в большом городе. За сутки 1 человек при обычных условиях поглощает в среднем 600г кислорода и выдыхает 750г углекислого газа. Вычислить массу поглощаемого углекислого газа, выделяемого кислорода и фитонцидов за суткидля леса площадью 10га. Установить количество людей, которое будет обеспечено кислородом. Задача №13. Один лесной рыжий муравей уничтожает 200 мелких насекомых в день. Обычно в муравейнике проживает 500000 муравьёв. Определить: количество насекомых, уничтожаемых за лето 1 рыжим лесным муравьем; количество насекомых, уничтожаемых за лето лесными рыжими муравьями одного муравейника. Задача №14. Самые мелкие воробьиные птицы (корольки и др.) съедают за сутки столько насекомых, сколько весят сами. Определить количество насекомых, которых съест желтоголовый королёкза одно лето, если его собственный вес составляет 5г. Задача №15. Насекомоядные птицы весом 10–30г (синица, воробей, лазоревка, овсянка, зяблик и др.) съедают насекомых за день до 30% от собственной массы. Определить, сколько насекомых за одно лето съест синица массой 20г, овсянка массой 30г? 32 Задача №16. Гусеница съедает 30 листьев за сутки. Рассчитать количество листьев, котороесъедят 10 гусениц за сутки. Задача №17. Каждый житель Земли расходует в год количество бумаги, которое получают из 3 деревьев. Определить количество хвойных деревьев, котороепотребуется на вашу семью за 1 год. На вашу группу? Задача №18. На основании правила экологической пирамиды определить, количество зерна, которое необходимо для роста одного филина массой 3.5кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков → мышь → полевка → хорек → филин. Задача №19. На основании правила экологической пирамиды определить, количество орлов, которое может вырасти при наличии 100т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки → кузнечики → лягушки → змеи → орел. Задача №20. На основании правила экологической пирамиды определить, количество орлов, которое может вырасти при наличии 80т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки →кузнечики → насекомоядные птицы → орел. Задача №21. Какие из перечисленных организмов экосистемы тайги относят к продуцентам, первичным консументам, вторичным консументам: бактерии гниения, лось, ель, заяц, волк, лиственница, рысь? Составить цепь питания из 4 или 5 звеньев. Задача №22. Биомасса волков была равна 10% от биомассы зайцев и увеличилась до 200кг. Первоначально биомасса зайцев была 120кг, а биомасса волка - 25кг. Рассчитать первоначальную биомассу травы. Определить численность волков. Цепь: трава → заяц → волк. Задача №23. Биомасса улиток равна 40% от биомассы водорослей и составляет 400кг. Биомасса лещей равна 116кг. Определить первоначальную биомассу водорослей. Рассчитать численность лещей, если масса 1 леща - 6кг. Задача №24. При изучении экологами определенной территории было обнаружено, что на ней обитает 17 ястребов-перепелятников (масса 1 ястреба - 500г). Вычислить площадь исследуемой территории, если масса 1м2 листовой подстилки составляет 90г. Пищевая цепь: листовая подстилка → дождевой червь → черный дрозд → ястреб-перепелятник. Задача №25. Изучена следующая пищевая цепь: мертвое животное → личинки падальных мух → травяная лягушка → обыкновенный уж (биомасса 1 ужа составляет 200г). Уж получил потомство - 3 ужонка (биомасса ужонка составляет 25г). Вычислить массу падальных мух, которую должны съесть лягушки, чтобы уж мог обеспечить пищей свою семью, если считать, что лягушка питается только мухами, а уж - только лягушками. 33 Задача №26. Определить количество особей окуня речного (т=50г), появившихся в конце мая в закрытом водоеме, если весной образуются 700кг мальков, которыми он питается, если из них 1/5 становится добычей окуня. Задача №27. Установить количество беркута, которое будет обнаружено на территории заповедника «Вишерский», если известно, что индивидуальная масса беркута, питающегося дроздами, - 4кг, а общая биомасса дроздов около 100кг, из них1/2 дроздов погибает, становясь добычей беркута. Задача №28. Биомасса 1-го порядка – 2000000г, биомасса 3-го порядка – 22000г. Определить первичную биомассу 3-го порядка. Задача №29. Определить количество трофических уровней, которое должно быть, чтобы к консументам N-го порядка перешло 0,1х0,1х0,1х0,1х0,1х0,1 биомассы. Задача №30. Определить биомассу особей волка по правилу экологической пирамиды (волк питается зайцами и тушканчиками, зайцы питаются капустой, тушканчики - растениями и ящерицами). Известно, что биомасса ящерицы – 200г, биомасса растения – 20т, а биомасса капусты – 20кг (тушканчик за всю жизнь съедает не более 50 ящериц). Задача №31. В море на 10м2 приходится определенное количество мальков, биомасса 1 малька – 20г. Мальков поедает щука, биомасса которой 200г. По правилу экологической пирамиды определить, сколько мальков приходится на такой объем, если из них 10% становятся добычей щук. Задача №32. Биомасса консументов 1-го порядка – 500000кг, а биомасса консументов N-гo порядка – 5000кг. Определить количество звеньев в цепи. Задача №33. Самка бурого медведя, весящего 500кг, рождает 2 детенышей весом по 30кг. За 4 месяца вес каждогоувеличивается до 100кг. На основании этой пирамиды определить массу зайцев, которую должна истребить медведица, чтобы выкормить своих детенышей. Задача №34. На основании правила экологической пирамиды (зерно → мыши → сова) определить отношение количества мышей к количеству сов. Биомасса зерна 30000кг, вес мыши – 200г, вес совы – 2кг. Задача №35. В лесу обитает10 лисиц и 20 000 зайцев, биомасса 1 зайца – 2кг, биомасса 1 лисицы - 4кг. Для выживания 1 зайцунеобходимо 2000кг растений. Определить, на сколько может увеличиться количество лис. Задача №36. Биомасса консументов 2-го уровня уменьшилась по сравнению с биомассой консументов 1-го уровня на 1т. Рассчитать биомассу консументов 1-го уровня. 34 Задача №37. В пищевой цепи (растения → заяц → лисица) биомасса растений – 100т. Определить численность популяции лисиц, если биомасса 1 лисы - 5кг. Задача №38. Периметр огороженного участка поля – 100м. Определить, сколько овец может питаться на данном участке, если плотность травы – 15 кг/м2, а биомасса 1 овцы – 60кг. Задача №39. На лугу площадью 1га обитает 5 зайцев. Масса 1 зайца – 3кг. Определить среднюю плотность травы на лугу, если зайцы употребляют в пищу 10% травы этого луга. Задача №40. Определить максимальную биомассу всех уровней пищевой цепи, если биомасса консументов 1-го уровня - 1000т. Задача №41. Биомасса консументов 6-го порядка равна 5кг. Определить биомассу консументов 1-го порядка. Задача №42. Биомасса мухи равна 0,5г. На территории 100м2 живет 500 мух. По правилу природно-экологической пирамиды (мухи - лягушки) определить биомассу лягушек на этой территории, если только 5% мух становятся жертвами лягушек. Задача №43. Биомасса сухого сена с 1м2 луга равна 100г. На основании правила экологической пирамиды определить, сколько нужно квадратных метров луга, чтобы прокормить корову биомассой 200кг. Задача №44. Известно, что щука, биомасса которой 2кг, съедает 280 мальков в день. По правилу экологической пирамиды определить массу мальков, если малек на 50% состоит из воды. Задача №45. В озере обитают рачки, общая масса которых 29063кг. Известно, что в объеме 10м2 обитают 2 крупные рыбы. По правилу экологической пирамиды (рачки → мелкие рыбы → крупные рыбы) определить объем озера, считая, что биомасса 1 крупной рыбы – 1кг. Задача №46. Биомасса консументов 1-го порядка составляет 900т, а N-го порядка - 9г. Установить порядок. Задача №47. Биомасса зайцев в лесу составляет 200000кг, биомасса 1 зайца - 2кг. Зайцев поедают волки, биомасса которых составляет 50кг. По правилу экологической пирамиды определить, сколько зайцев и волков было в лесу. Задача №48. Биомасса волков составляет 10% от биомассы лося, она увеличилась до 700кг. Биомасса лосей первоначально была равна 400кг, а биомасса 1 волка – 20кг. Рассчитать первоначальную биомассу травы, численность волков после увеличения биомассы лосей. Цепь: трава →лось→волк. 35 Задача №49. Биомасса консументов 2-го и 4-го порядка равна 1010кг. Рассчитать биомассу 1-го порядка. Задача №50. На картофельном поле площадью 20га живут колорадские жуки. Биомасса картофеля на 1га равна 100кг. На основании правила экологической пирамиды определить, какое максимальное количество колорадских жуков могут населять данное поле. Биомасса 1 жука - 4г. Задача №51. Самка волка, питающаяся тушканчиками, рождает 5 детенышей, каждый весом 1кг. За несколько недель масса каждого детеныша достигает 6кг. На основании правила экологической пирамиды определить массу тушканчиков, которую должна истребить самка волка за это время, чтобы выкормить детенышей. Рассчитать биомассу растений, сохранившихся за счет истребления тушканчиков. Задача №52. Черви-паразиты питаются щуками, карасями и мальками, а щуки карасями и мальками. Определить биомассу карасей и мальков, если на данной территории обитают 2000 червей и 20 щук. Биомасса червя – 10г, щуки - 0,5кг. Задача №53. Биомасса травы (продуценты 1-го порядка) – 700000кг, биомасса ястребов – 7кг. Определить, консументами какого порядка являются ястребы. Задача №54. На 1га луга могут прокормиться 3 коровы. Одна корова весит 500кг. Рассчитать количество растительной биомассы, которую употребляют коровы, если вода составляет 80% от массы коровы. Задача №55. Биомасса консумента 1-го порядка – 6000т, а N-гопорядка – 6000кг. Определить количество звеньев в цепи. Задача №56. На территории площадью 200 га живет 40 овец. Биомасса 1 овцы – 50кг, биомасса 1га травы – 200кг. На основании правила экологической пирамиды определить, на сколько особей может увеличиться количество овец. Задача №57. Дана пищевая цепь: трава → кузнечик → лягушка → аист. Масса аиста – 10кг. На территории площадью 100 га обитает 8 аистов. Определить биомассу травы на территории площадью 50га, необходимой для полного энергетического обеспечения пищевой цепочки. Задача №58. Дана пищевая цепь: муха → перепел → ястреб-перепелятник. Биомасса мухи - 0,1г. На территории насчитывается около 50000000 мух. 5% мух становятся пищей для перепелов, 20% которых становятся добычей ястребов. Определить среднюю биомассу ястребов, если численность популяции ястребовперепелятников территории равна 5 особям. 36 Задача №59. Дана пищевая цепь: трава → гуси → человек. Биомасса травы равна 2,5т, а количество гусей, питающихся этой травой - 250 штук, определить биомассу 1 гуся. Задача №60. Биомасса травы с 1м2 – 100г. На основании правила экологической пирамиды определить, сколько м2 травы потребуется, чтобы накормить 10 лягушек биомассой 50г каждая. Цепь: трава → кузнечики → лягушки. Задача №61. На определенной территории живут зайцы, биомасса каждого из них отличается на 0,2кг. Биомасса самого малого зайца - 1,6кг, а самого большого – 5кг. Масса 1 лисы в 20 раз меньше массы всех зайцев. Определить количество лисиц. Задача №62. Рассчитать количество растительной биомассы,необходимой для поддержания жизнедеятельности 1 волка массой 10кг. Пищевая цепь: растения → заяц → волк. Задача №63. На территории площадью 9,55га живет 300 кузнечиков. Масса 1 кузнечика вычисляется по формуле 15х-90=0 (г). Биомасса 1 лягушки равна 20г, биомасса травы 1га равна 200кг. На основании правила экологической пирамиды определить численность лягушек, если количество кузнечиков: а) изменится; б) не изменится. 3.5 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИТУАЦИИ Задача №1. Летом можно увидеть цаплю, которая стоит неподвижно над гнездом с широко раскинутыми крыльями. Объяснить поведение цапли. Задача №2. Для стимулирования роста дуба в высоту совместно с ним выращивают другие породы (подгон). Какая особенность дуба при этом учитывается? Какое значение для человека имеет такой прием? Задача №3. При проведении санитарных рубок убирают сухостойные, пораженные гнилью и ветровальные деревья. Какое значение это имеет для леса? Задача №4. В некоторых хозяйствах рубку деревьев ведут следующим образом: через каждые 10 или 12 лет вырубают 8-10% общей массы всех стволов. Рубки стремятся проводить зимой по глубокому снегу. Почему такой способ рубки является самым безболезненным для леса? Задача №5. В ХХ столетии человек решил, что при помощи химии можноизбавиться от насекомых-вредителей, отнимающих часть урожая и приносящих вред лесам. Однако сторонников химической борьбы становится меньше, объяснить почему. 37 Задача №6. «Один человек оставляет в лесу след, сотня – тропу, тысяча – пустыню». Объяснить смысл данной поговорки. Задача №7. На юге Польши было построено крупное химическое предприятие, которое постепенно увеличивало свою мощность и расширялось. Много отходов выбрасывалось в атмосферу. Вокруг завода росли полевые цветы, которые обильно цвели. После установки дымо- и газоулавливателей часть растений погибла. Установить возможные причины гибели некоторых видов растений. Задача №8. Объяснить, почему прудовая лягушка, обитающая в водоемах и вблизи их, активна днем, а травяная, обитающая на болотах, лугах - в сумерки. Задача №9. Какие особенности строения икры лягушки и расположения ее в водоеме способствуют сохранению тепла, необходимого для развития? Задача №10. В умеренном поясе водятся несколько десятков видов земноводных, в тропиках же их около полутора тысяч видов. Объяснить ситуацию. Задача №11. В Бадхызском заповеднике (Туркмения) живет очень крупная ящерица – серый варан (длиной до 1м). Живет она в пустыне среди зарослей саксаула. Цвет кожи желтовато-серый. Но у маленьких варанов имеются темные поперечные полоски. Объяснить разницу в окраске. Задача №12. До 30% смертности морских черепах вызвано проглатыванием пластмассовых предметов. Почему употребление подобной пищи приводит животных к гибели? Задача №13. Самец гремучей змеи вторгается во владения другого самца, чтобы оспорить его право на жизненное пространство и самку. Укус - самый быстрый и эффективный способ избавиться от соперника. Но змеи применяют силовую борьбу, пока не удастся одному пригнуть голову другого к земле. Победительпозволяет поверженному врагу спастись бегством. Объяснить поведение змей. Задача №14. Чарльз Дарвин описал пурпурный окрас снега высоко в горах. Иногда горные высоты бывают зеленого оттенка. Объяснить явление. 38 СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ Для преподавателей 1. Дикарёв С.Д. Генетика: Сборник задач. - М.: Издательство Свято-Троицкая Сергиева Лавра, 2010. - 200с. 2. Муртазин Г.М. Задачи и упражнения по общей биологии. Пособие для учителей. – М.: Дрофа, 2010. – 192с. 3. Пасечник В.В., Рубцов А.М., Швецов Г.Г. Методические рекомендации по разработке заданий для школьного и муниципального этапов всероссийской олимпиады школьников по биологии в 2011/2012 учебном году. Методическое пособие. –М., 2011.34с. 4. Соколовская Б.Х. 120 задач по генетике (с решениями). М.: Центр РСПИ, 2011.88с. 5. http://www.licey.net/bio/geneticsВайнер Г.Б. Сборник задач по генетике с решениями Издательство "Лицей" Для студентов 1. Беляев Д.К., Воронцов Н.Н., Дымшиц Г.М. Общая биология. Учебник для 10— 11 классов общеобразовательных учреждений. – М., «Просвещение», 2011. 2. Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии. – М.; «Оникс 21 век», - 2011. 3. Дымшиц Г.М., О.В. Саблина, Л.В. Высоцкая, П.М. Бородин. Общая биология: практикум для учащихся 10 – 11 кл. общеобразовательных учреждений; профильный уровень. – М.: Просвещение; 2011. 4. Колесников С.И. Общая биология. – Изд. 2-е.- Ростов н/Д: Феникс, 2010; 5. Константинов В.М. Биология: учебник для образоват. учреждений нач. и сред.проф. образования – 4-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012 6. Мамонтов С.Г., В.Б. Захаров, Т.А. Козлова. Основы биологии (курс для самообразования). – М.; Дрофа, 2013 39 7. Сивоглазов В.И. Общая биология. Базовый уровень: учеб.для 10-11 кл. общеобразовательных учреждений – М.: Дрофа, 2010. 8. Ярыгин В.Н. Биология для поступающих в ВУЗы. М. “Высшая школа”, 2010. 475с. ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ 1 http://www.eidos.ru 2 http://www.km.ru/education 3 http://school-collection.edu.ru/catalog/search 4 http://window.edu.ru/window/ 5 http://www.5ballov.ru/test 6 http://ic.krasu.ru/pages/test/005.html 7 http://www.kokch.kts.ru/cdo/ 8 http://nsportal.ru/shkola/biologiya/library/zadachi-na-obmen veshchestv-i-energii- 10-11-klass-profil 9 http://bio9klass.blogspot.ru/2014/03/10.html 10 http://www.biorepet-ufa.ru/ege/zadachi-po-ekologii-pravilo-lindemana.html 11 http://www.pandia.ru/text/77/236/42624.php 12 http://slobudka-school.pruzhany.by/?p=920 13 http://bio.1september.ru/article.php?ID=200501007 14 http://www.kakprosto.ru 40 ОТВЕТЫ РАЗДЕЛ 1. Задача №2: 16470 молекулярная масса гемоглобина; №3: 150 аминокислот; №4: Ц =Г=20%, А=Т=30%; №5: 18 водородных связей; №6: 6 млн.; №8: А=Т=16,6%, Г=Ц=33,4; длина гена – 4,08нм; №9: А=Т=30%, Г=Ц=20%, длина фрагмента – 808нм; №10: Г=Ц=45% = 12600 нуклеотидов; А=Т= 5% = 1400 нуклеотидов; длина фрагмента – 4760нм; №12: А=Т=25 нуклеотидов, Г=Ц=75 нуклеотидов; длина фрагмента 34нм; №13: 33 аминокислоты; №15: 49680а.е.м; №16: 489,6нм; №17: в 10 раз; №18: 2100 витков, 7000 аминокислот; №40: А-1125, Г-1755, Ц-1755, длина ДНК -892,2нм; №41: 41 водородная связь; №42: 1) в участке молекулы ДНК -3200 нуклеотидов 2) молекулярная масса участка ДНК-1104000 г/моль; №43: 1) молекулярная масса участка ДНК-552000 г/моль 2) Т-31%, Г-19%, Ц-19%; №47: 1) и-РНК - 435 нуклеотидов, 2) ДНК - 870 нуклеотидов, 3) т-РНК-145; №51: 30 молекул АТФ; №52: 2660 молекул АТФ; №53: а) 7 моль С6Н12О6; б) 4,5 моль – полному расщеплению, 2,5 – гликолизу; в) (7040 (кДж); г) 27 моль О2; №54: а)28 моль ПВК, 18 моль СО2; б) 142; в) 5680кДж; г)18; №55: а) 71 г; б) нет, т.к. кислорода достаточно; №56: 682г; №57: 40 молекул АТФ; СО2.- 6 молекул; №58: О2- 12 молекул; С3Н6О3 – 4 молекулы; №59: С3Н6О3 – 0; Н2О – 132; СО2.- 18; АТФ – 114; №60: 21 молекула глюкозы, 798 молекул АТФ; №61: 35,5г глюкозы; нет, т.к. всё окисляется. РАЗДЕЛ 2.Задача №10: желтые – 9 плодов, или 25%; №11: по генотипу 1:1; по фенотипу 1:1; №17: Аа, Аа; №18: все дети с толстыми губами; 50% левши, 50% правши; №19: а) 21; б) 4; в) 42; г) 21; д) 42; е) 1:1:1; №20: 50% – левши, 50% – правши; №42: соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1 или 50% 50%. РАЗДЕЛ 3. Задача №1: 10га лиственного леса; №2: 200га хвойного леса; № 3: как минимум 4 дерева; №4: 800 деревьев; №5: 2500 деревьев сохранится, 375 тыс. тетрадей можно изготовить, сэкономить 15000кВт/ч электроэнергии и 3000м3 воды; №6: 48кг сернистого газа; №7: 14кг кислорода; №8: 250га; №9: 8кг - лиса, 164,25кг – полёвки, 125925кг – трава; №10: 90000 особей дождевых червей, масса их 45кг; №11: 41 150000 особей дождевых червей можно получить за год, массой 75кг; № 12: поглотит углекислого газа – 2400кг (2,4т), выделит кислорода – 2000кг (2т), выделит фитонцидов – 30кг, число людей, которым хватит выделенного кислорода – 3333 человека. №13: 18400 насекомых, 9200000000 насекомых; №14: 460г насекомых; №15: 552г съедает синица, 828г съедает овсянка за лето; № 16: 300 и 3000 листьев; №17: 12 деревьев, если в семье 4 человека; 75 деревьев, если в группе 25 студентов.
