«Решение типичных задач на определение вида мутаций»
Вариант 1
Задача № 1.
У больных серповидноклеточной анемией в молекуле гемоглобина валин замещает глутаминовую кислоту. Чем отличается ДНК человека, больного серповидноклеточной анемией, от ДНК здорового человека?
Задача № 2.
В аллеле дикого типа (исходный ген) произошла следующая мутация:
Аллель дикого типа ЦЦЦ-ГГТ-АЦЦ-ЦЦЦ
Мутантный аллель ЦАЦ-ГГТ-АЦЦ-ЦЦЦ
Определите вид мутации. Сравните фрагменты белковой молекулы, кодируемой исходным и мутантным генами. Какие фенотипические изменения могут последовать за этим событием?
Задача № 3.
Какие изменения произойдут в строении белка, если во фрагменте молекулы и-РНК, имеющем состав АГА-ГЦА-УЦУ-ЦУА, произойдет замена нуклеотида в положении 3 на гуанин, а в положении 7-на аденин? Постройте соответствующие каждому варианту и-РНК фрагмент полипептида и участок мутантного гена.
Задача № 4.
У мужчины один глаз карий, а другой – голубой (подобное явление наблюдается у лайки и собаки аляскенмаламут). Попробуйте объяснить, как это могло произойти? Какой тип изменчивости наблюдается в приведенных примерах? (Соматическая мутация, такие организмы называются мозаики)
Задача № 5.
На яблоне сорта Антоновка могилевская белая И.В. Мичурин заметил нетипичную для этого сорта ветку с большими пахучими и вкусными плодами. В 1898 году он начал продавать её размноженное потомство – сорт Антоновка шестисотграммовая. До какого типа мутаций принадлежит вышеуказанное изменение? Как Мичурин её размножил? Можно ли было бы размножать мутантную форму семенами, не утратив её полезных признаков?
(Соматическая спонтанная мутация).
Вариант 2
Задача № 1.
В результате мутации на участке гена, содержащем 6 триплетов: ГГЦ-ТГТ-ЦАЦ-АЦТ-АГГ-ЦАА, произошло замещение в третьем триплете: вместо аденинаобнаруженцитозин. Напишите состав аминокислот в полипептиде до мутации и после нее.
Задача № 2.
В исходном доминантном гене (дикий тип) произошла следующая мутация:
Аллель дикого типа ЦЦЦ-ГГТ-АЦЦ-ЦЦЦ
Мутантный аллель ЦЦЦ-ГГТ-ГГТ-АЦЦ-ЦЦЦ
Определите вид мутации. Сравните фрагменты белковых молекул, кодируемых исходным и мутантными генами. Могут ли подобные мутации служить доказательством триплетности генетического кода? Какие фенотипические проявления могут последовать за этой мутацией? Каким образом можно определить, доминантен или рецессивен будет новый ген по отношению к исходному?
Задача № 3.
Ахондроплазия (карликовость) обусловлена доминантным геном. У семи из восьми рожденных карликов родители были нормальными. Объясните, почему у них родились дети-карлики? Какой это вид мутации? Какими могут быть дети в браке карлика и нормальной женщины?
(В процессе образования половых клеток в одной из гамет произошла мутация, вследствие которой рецессивный ген стал доминантным (а→А). Это генеративная обратная мутация. Половина детей будут карликами (при условии гетерозиготности отца)).
Задача № 4.
На рисунке изображена анконская мутация у овец (слева – овца с нормальными конечностями). Определите, доминантна или рецессивна эта мутация, если в потомстве особей с фенотипически мутантными признаками с частотой 0,25 появляются ягнята с нормальными конечностями.
Задача № 5.
Имеется две культуры (А и Б) делящихся клеток одного и того же человека. В культуру А (опыт) добавили мутаген колхицин, разрушающий веретено деления. Время воздействия – 2 часа. Затем колхицин удалили и продолжили культивирование. Через 48 часов измерили массу ДНК в разных культурах клеток. В культуре А, подвергшейся воздействию колхицина, в 100 клетках находилось в 1,5 раза больше ДНК, чем в таком же количестве клеток в культуре Б (контроль). Как вы думаете, о каком типе мутаций идет речь?
(Полиплоидия)
VI. Домашнее задание.
Изучить § 11 учебника. Ответить на вопросы.
1. Какое свойство генетического кода иллюстрирует фраза:
ВОТЛЕСДУББУКИВЫБЫЛПАЛДЫМШЕЛТРИДНЯ
(для облегчения чтения фразы выдели скобками отдельные кодоны).
2. Очень ли изменится смысл фразы, если произойдет замена 11-й буквы У на А?
3. Как изменится смысл фразы, если произойдет выпадение 4-й буквы? (снова отметь триплеты скобками):
ВОТЛЕСДУББУКИВЫБЫЛПАПДЫМШЕЛТРИДНЯ
4. Сделай вывод о последствиях выпадения, нуклеотидных пар ДНК, замены или вставки