Здравствуйте, уважаемые читатели блога репетитора биологии biorepet-ufa.ru.
На этой странице моего блога можно ознакомиться с реальными вариантами заданий ЕГЭ по биологии, которые были предложены абитуриентам в 2024 году. Думаю, что эти задания будут интересны тем, кто не дожидаясь нового учебного года, уже сейчас летом начинает готовиться к сдаче будущих экзаменов через год в 2025 году.
Здесь представлены задания Части 2, Линии 26 и 27
Линия 26.
1. В современной биологии существует концепция гандикапа, согласно которой вредные для выживания признаки, например, длинный хвост у павлина, могут демонстрировать качество генома самца. Благодаря какой форме естественного отбора возможно сохранение данного признака? Почему данный признак сохраняется у павлина? Как связано наличие длинного хвоста с качеством генотипа самца?
Решение:
1) половой отбор;
2) наличие длинного хвоста повышает вероятность спаривания для самца (павлина с длинным хвостом чаще выбирают самки);
3) длинный хвост — признак высокого качества генотипа самца;
4) при наличии длинного хвоста самцу необходимо обладать признаками, повышающими его жизнеспособность (быстрое обнаружение хищника, умение скрываться, быстрая реакция и др.).
2. Белок байндин (bindin) — акросомальный белок сперматозоидов морских ежей, который контактирует с рецептором на поверхности яйцеклеток и необходим для последующего высвобождения ферментов акросомы. У двух близких видов морских ежей: пурпурного (Strongylocentrotus purpuratus) и красного (Strongylocentrotus franciscanus) — данные белки различаются на несколько аминокислот. Рецепторы яйцеклеток одного вида морских ежей не могут взаимодействовать с байндином сперматозоидов другого вида. Какой тип изоляции иллюстрирует описанный пример? В чём заключается суть этого типа изоляции? Генноинженерным путём был получен морской ёж, лишенный белка байндина. Смогут ли его сперматозоиды оплодотворить яйцеклетки пурпурного или красного морского ежа? Ответ поясните.
Решение:
1) репродуктивная (биологическая, прозиготическая, морфофункциональная) изоляция;
2) не происходит слияния гамет (оплодотворения)
ИЛИ 2) не происходит развития плодовитого потомства;
3) не смогут;
4) для оплодотворения необходим контакт между рецептором и байндином (сперматозоидом и яйцеклеткой);
ИЛИ 4) в отсутствие байндина сперматозоид не сможет адсорбироваться на яйцеклетке (оплодотворить яйцеклетку).
3. Растение банксия (Banksia spinuloza) из семейства Протейные распространено на территории Африки, Австралии, Индии и Южной Америки, но не встречается в схожих климатических условиях на территории Евразии и Северной Америки. Объясните, почему можно наблюдать такую закономерность в расселении банксии. Какая геологическая теория лежит в её основе? Каким доказательством (методом изучения) эволюции является описанная закономерность в расселении банксии?
Решение:
1) растение возникло на суперконтиненте (едином континенте, материке Гондвана), включающем в себя Африку, Австралию и Южную Америку;
2) после его разделения растение продолжило существовать на материках, которые сформировались из суперконтинента (единого континента, Гондваны);
3) теория дрейфа континентов (теория движения литосферных плит, теория движения континентов);
4) биогеографическим.
4. Амиши — религиозная группа людей, которые в настоящее время проживают в виде закрытых общин преимущественно на территории США и Канады. Культура Амишей позволяет заключать брак только с представителями своей общины. Известно, что американские популяции амишей сформировались в результате миграции примерно 5000 швейцарцев в 1800-х годах. К 2020 году численность амишей в США и Канаде превысила 350 тысяч человек.
Рецессивное заболевание (синдром Ангельмана), выраженное в нарушении психического развития, встречается в популяции амишей с частотой один случай на 620 человек. В то же время в целом по человеческой популяции данное заболевание встречается с частотой один случай на 15 000 человек. Какой эволюционный фактор способствовал увеличению частоты этого заболевания в популяции амишей? Ответ поясните, исходя из основных положений синтетической теории эволюции. Почему за долгое время существования в США частота этого заболевания среди амишей не уменьшилась?
Решение:
1) дрейф генов (эффект основателя, миграция);
2) популяция амишей произошла из небольшой группы людей;
3) среди мигрантов были носители аллеля (гена) заболевания (синдрома Ангельмана);
4) в результате близкородственных браков (инбридинга) рецессивный аллель перешел в гомозиготное состояние (проявился в фенотипе);
5) продолжается изоляция (возможны только близкородственные браки).
5. Сумчатые животные сегодня распространены в Южной Америке и Австралии. Предположите, где обитали наиболее древние предки современных сумчатых. Ответ поясните. Объясните, почему можно наблюдать биогеографическую закономерность в расселении сумчатых. Какая геологическая теория лежит в её основе?
Решение:
1) в Южной Америке;
2) корень (основание) филогенетического древа соответствует Южной Америке;
3) группа Сумчатых возникла в период, когда Южная Америка и Австралия были соединены сухопутными коридорами
ИЛИ
3) во время появления сумчатых Австралия и Южная Америка входили в состав суперконтинента (единого, одного континента);
4) после разделения континентов потомки сумчатых продолжили населять данные территории;
5) теория дрейфа континентов (теория движения литосферных плит, теория движения континентов).
6. При анализе разных штаммов коронавируса (SARS-CoV-2) оказалось, что количество накопленных несинонимичных мутаций по сравнению с синонимичными* в гене спайк-белка (участвует в связывании с клеточной мембраной, через которую вирус проникает в клетку) больше, чем в гене белка нуклеокапсида (связывает РНК внутри вирусной частицы). Как можно объяснить данную закономерность? При каком типе отбора (движущем или стабилизирующем) в последовательности гена ожидается больше несинонимичных мутаций? Ответ поясните.
*Синонимичные мутации не влияют на последовательность аминокислот.
Решение:
1) отбор способствует изменению спайк-белка для лучшего взаимодействия с клеткой хозяина;
2) при движущем отборе;
3) движущий отбор ведёт к изменению фенотипа
ИЛИ 3) движущий отбор направлен на закрепление изменений в генотипе;
4) изменение структуры белка происходит за счет накопления несинонимичных замен (мутаций в его гене)
ИЛИ 4) новые признаки возникают из-за накопления несинонимичных мутаций
ИЛИ 4) последовательность белка при движущем отборе меняется, значит, в гене ожидается больше несинонимичных замен.
7. Группа крови определяется по системе АВ0 и кодируется тремя аллелями (IA, IB, i0). На рисунке представлена частота встречаемости аллеля IВ на разных континентах. Какой эволюционный фактор обуславливает низкую частоту встречаемости аллеля IВ в коренных южноамериканских популяциях? Ответ поясните. На основании распределения частот аллеля IВ в популяциях предположите, какой континент люди заселили раньше — Северную Америку или Южную Америку. Какая группа крови преобладает в южноамериканских популяциях, если частота аллеля IА там тоже менее 5%? Ответ поясните.
Решение:
1) дрейф генов (эффект основателя, миграции);
2) в Южную Америку мигрировала небольшая группа людей с аллелем IВ;
3) Северную Америку;
4) первая группа крови (i0i0);
5) первая группа крови передается аллелем i0, частота встречаемости которого в Южной Америке — более 90%.
8. Эффективность естественного отбора зависит от плотности популяции. Так, если небольшую территорию занимает популяция с большой численностью, то эффективность естественного отбора высокая. Как можно объяснить данную закономерность? Известно, что в геноме живых организмов имеются вредные мутации, понижающие приспособленность. В геноме каких организмов ожидается большее количество вредных мутаций: синего кита (Balaenoptera musculus) или серой крысы (Rattus norvegicus)? Ответ поясните с позиции популяционной структуры видов.
Решение:
1) при высокой плотности популяции уменьшается количество ресурсов в расчёте на одну особь;
2) возрастает внутривидовая борьба за существование (конкуренция);
3) в геноме синего кита;
4) плотность популяции китов существенно меньше, чем серой крысы;
5) в популяции синих китов естественный отбор действует менее эффективно и вредные мутации (признаки) могут закрепиться в геноме (в популяции).
9. Интенсивность естественного отбор зависит от плотности популяции. Так, если небольшую территорию занимает популяция большой численности, то интенсивность естественного отбора высокая. Какова причина данной закономерности? Ответ поясните. Известно, что в геноме живых организмов имеются вредные мутации, понижающие приспособленность. В геноме каких организмов больше вредных мутаций: лесного африканского слона (Loxodonta cyclotis) или пекарских дрожжей (Saccharomyces cerevisiae)? Ответ поясните с точки зрения популяционной структуры вида.
Решение:
1) высокая конкуренция;
2) при высокой плотности популяции уменьшается количество ресурсов в расчете на одну особь
ИЛИ
1) влияние паразитов (хищников);
2) в плотной популяции паразиты легко/быстро распространяются (хищники быстро находят жертву);
3) в геноме лесного африканского слона;
4) плотность популяции слонов существенно меньше популяции пекарских дрожжей;
5) естественный отбор действует менее эффективно, и вредные признаки могут закрепиться в популяции.
10. Остров Мадагаскар отделился от материка до появления плацентарных млекопитающих, но на острове обитают представители четырех отрядов плацентарных: хищные, насекомоядные, грызуны и приматы. Среди приматов существует огромное разнообразие лемуров, которые встречаются исключительно на этом острове, и занимают чрезвычайно разнообразные экологические ниши. каким образом предок приматов мог попасть на остров? Как называется описанное эволюционное явление, благодаря которому возникло существующее разнообразие лемуров Мадагаскара? Укажите не менее двух причин этого явления.
Решение:
1) предок мог переплыть залив (на бревне, дереве);
2) адаптивная радиация (дивергенция, экологическое видообразование);
3) остров Мадагаскар изолирован от материка;
4) предки приматов не встретили конкурентов (хищников) на острове;
5) предки приматов приспосабливались к различным экологическим нишам.
11. Ареал современных мечехвостов — реликтовых хелицеровых водных членистоногих — охватывает восточное побережье Северной Америки, а также побережья многочисленных островов и полуостровов в Юго-Восточной Азии и Океании. Объясните, почему можно наблюдать такую закономерность в расселении мечехвостов. Какая геологическая теория лежит в ее основе? Почему ареал данного животного может служить биогеографическим доказательством эволюции живых организмов?
Решение:
1) предки современных мечехвостов населяли древний океан (океан Тетис)
ИЛИ
1) предки современных мечехвостов населяли прибрежные зоны древнего континента (Пангея, Лавразия);
2) после разделения материков мечехвосты продолжали населять территории, на которых проживали их предки;
3) теория дрейфа континентов (теория движения литосферных плит, теория движения континентов);
4) животное занимает только те территории (ареал), на которых исторически возникло
ИЛИ
4) животное занимает не все благоприятные территории на Земле (адаптировались к жизни в пределах определенного ареала).
12. Соотношение сухого веса различных частей растений используется экологами для описания жизненной стратегии растения. на графике представлен сухой вес растения-однолетника с мая по август. В какой месяц растение наиболее активно фотосинтезировало? Ответ поясните. Какую долю составляют генеративные органы от общей массы у растения к концу августа? Предположите, как соотносится эта доля с аналогичной величиной у древесных растений. Ответ поясните. При ответе считайте, что общая масса растения с июня по август почти не изменилась.
Решение:
1) июнь;
2) доля зеленых листьев наибольшая
ИЛИ
2) в июне наблюдается увеличение относительной массы корня, в котором накапливаются синтезируемые питательные вещества;
3) 42%;
4) у древесных растений доля будет ниже;
5) основную долю сухой массы древесных растений составляют вегетативные органы (стволы, корни).
Если в элементе 3 указано значение от 40% до 50%, то такой ответ засчитывается как верный.
13. На графике показана зависимость массы паразита (вши) от массы хозяина (позвоночного животного). Как изменяется масса паразита с увеличением массы хозяина? Какие причины приводят к такому изменению? Укажите две причины. Почему кровяные споровики (одноклеточные паразиты позвоночных) не подчиняются данной закономерности?
Решение:
1) растёт (увеличивается);
2) при увеличении массы хозяина увеличивается количество пищи для паразита;
3) при увеличении размеров хозяина увеличивается площадь, которую может занимать паразит;
4) споровики являются внутриклеточными паразитами;
5) размер клеток слабо изменяется (не меняется) при изменении размеров тела.
14. Антигены на мембране эритроцитов человека, по которым определяется группа крови, бывают двух типов: А и В*. У людей с I(0) группой крови встречается рецессивный аллель h, который в гомозиготном состоянии блокирует синтез антигенов А и В. Определите, можно ли переливать эритроцитарную массу (эритроциты без плазмы крови) людей с генотипом hh людям со II(А) группой крови. Что произойдёт, если человеку с генотипом hh перелить эритроцитарную массу II(А) группы? Аргументируйте свои ответы. В Индии число людей с генотипом hh составляет один случай на 7600 человек при среднем для населения Земли показателе 1:250 000. Предположите, с каким социальным фактором может быть связана такая распространенность этого генотипа в Индии.
*Резус-фактор эритроцитов и другие антигены групп крови при решении задания не учитывать.
Решение:
1) эритроцитарную массу людей с генотипом hh можно переливать людям со II группой крови;
2) в крови людей с генотипом hh отсутствуют указанные антигены (А и В) на эритроцитах;
3) она не может вызвать иммунный ответ у человека с другой группой крови
ИЛИ 3) в плазме крови II группы есть β-агглютинины (β-антитела), которые не смогут агглютинировать hh-эритроциты;
4) если человеку с генотипом hh перелить эритроцитарную массу II группы, то произойдёт агглютинация (склеивание эритроцитов);
5) так как в кровь попадут антигены (эритроциты с антигеном А), которые отсутствуют у людей с генотипом hh
ИЛИ 5) в плазме крови человека с генотипом hh есть α-агглютинины (α-антитела), которые могут агглютинировать (склеивать) эритроциты II(А) группы;
6) в Индии часто случаются близкородственные браки.
Линия 27..
1. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5ʹ концу в одной цепи соответствует 3ʹ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5ʹ к 3ʹ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки — палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5ʹ-ТАТАГЦГГЦАГГЦТАТА-3ʹ
3ʹ-АТАТЦГЦЦГТЦЦГАТАТ-5ʹ
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудалён от концов палиндрома. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5′-УАУАГЦГГЦАГГЦУАУА-3′;
2) палиндром в последовательности: 5′-УАУАГЦ-3′ (3′-АУАУЦГ-5′);
3) вторичная структура тРНК:
4) нуклеотидная последовательность антикодона в тРНК: 5′-ГЦА-3′ (выделен на тРНК);
5) антикодон соответствует кодону иРНК 3’-ЦГУ-5′ (5’-УГЦ-3′);
6) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота цис (цистеин), которую будет переносить данная тРНК.
При указании палиндрома в последовательности тРНК или на изображении шпилечной структуры элемент 2 засчитывать как верный. Возможны другие варианты изображения шпилечной структуры. Важно, чтобы участник экзамена указал на схеме комплементарно спаренные нуклеотиды палиндромной последовательности. Указание количества водородных связей между нуклеотидами не обязательно.
2. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки — палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5′-ГГЦГЦАТГТАЦТГЦГЦЦ-3′
3′-ЦЦГЦГТАЦАТГАЦГЦГГ-5′
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5′-ГГЦГЦАУГУАЦУГЦГЦЦ-3′;
2) палиндром в последовательности: 5′-ГГЦГЦА-3′ (3′-ЦЦГЦГУ-5′);
3) вторичная структура тРНК:
4) нуклеотидная последовательность антикодона в тРНК 5′-ГУА-3′ (выделен на тРНК);
5) антикодон соответствует кодону иРНК 3′-ЦАУ-5′ (5′-УАЦ-3′);
6) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота тир (тирозин), которую будет переносить данная тРНК.
3. В начале кодирующей части генов инфузорий рода Euplotes встречаются стоп-кодоны. Однако в начале гена рибосома при встрече с таким стоп-кодоном в иРНК сдвигает рамку считывания на один нуклеотид в сторону 3’ конца и продолжает синтез полипептида. Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется от 5’ к 3’ концу зрелой иРНК. Фрагмент начала гена инфузории имеет следующую последовательность (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5’-ЦТТГАТГЦАТТААЦЦЦГАЦТТЦА-3’
3’-ГААЦТАЦГТААТТГГГЦТГААГТ-5’
Определите нуклеотидную последовательность информационной РНК и образующийся на ней фрагмент полипептида. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) нуклеотидная последовательность иРНК: 5’-АУГЦАУУААЦЦЦГАЦУУЦА-3’ ИЛИ 5’-ЦУУГАУГЦАУУААЦЦЦГАЦУУЦА-3’;
2) аминокислоте мет соответствует кодон 5’-АУГ-3’ (АУГ);
3) в рамке считывания имеется стоп-кодон 5’-УАА-3’;
4) происходит сдвиг рамки считывания до кодона 5’-ААЦ-3’;
5) последовательность аминокислот в полипептиде: мет-гис-асн-про-тре-сер.
Если в последовательности иРНК верно обозначен (подчёркнут) стоп-кодон, то пункт 3 ответа считать верным. Если в последовательности иРНК верно обозначен (подчёркнут) новый кодон, образующийся после сдвига рамки считывания, то пункт 4 ответа считать верным.
4. В начале кодирующей части генов инфузорий Euplotes встречаются стоп-кодоны. Однако в начале гена рибосома при встрече с таким стоп-кодоном в иРНК сдвигает рамку считывания на один нуклеотид в сторону 3’-конца и продолжает синтез полипептида. Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется от 5′ к 3′ концу зрелой иРНК. Фрагмент начала гена инфузории имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5′-ЦТГААТГЦТТГТТТГАТЦЦЦТЦТ-3′
3′-ГАЦТТАЦГААЦАААЦТАГГГАГА-5′
Определите нуклеотидную последовательность информационной РНК и образующийся на ней фрагмент полипептида. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Ответ поясните. Для решения используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) нуклеотидная последовательность иРНК: 5′-ЦУГААУГЦУУГУУУГАУЦЦЦУЦУ-3′ ИЛИ 5′-АУГЦУУГУУУГАУЦЦЦУЦУ-3′
2) аминокислоте мет соответствует кодон 5′-АУГ-3′ (АУГ);
3) в рамке считывания имеется стоп-кодон 5′-УГА-3′;
4) происходит сдвиг рамки считывания до кодона 5′-ГАУ-3′;
5) последовательность аминокислот в полипептиде: мет-лей-вал-асп-про-сер.
5. В начале кодирующей части генов инфузорий рода Euplotes встречаются стоп-кодоны. Однако в начале гена рибосома при встрече с таким стоп-кодоном в иРНК сдвигает рамку считывания на один нуклеотид в сторону 3’ конца и продолжает синтез полипептида. Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется от 5’ к 3’ концу зрелой иРНК. Фрагмент начала гена инфузории имеет следующую последовательность (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5’-ЦГТААТГАТЦГГЦЦТАТАГЦЦЦТ-3’
3’-ГЦАТТАЦТАГЦЦГГАТАТЦГГГА-5’
Определите нуклеотидную последовательность информационной РНК и образующийся на ней фрагмент полипептида. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) нуклеотидная последовательность иРНК: 5’-АУГАУЦГГЦЦУАУАГЦЦЦУ-3’ ИЛИ 5’-ЦГУААУГАУЦГГЦЦУАУАГЦЦЦУ-3’;
2) аминокислоте мет соответствует кодон 5’-АУГ-3’ (АУГ);
3) в рамке считывания имеется стоп-кодон 5’-УАГ-3’;
4) происходит сдвиг рамки считывания до кодона 5’-АГЦ-3’;
5) последовательность аминокислот в полипептиде: мет-иле-гли-лей-сер-про.
Если в последовательности иРНК верно обозначен (подчёркнут) стоп-кодон, то пункт 2 ответа считать верным. Если в последовательности иРНК верно обозначен (подчёркнут) новый кодон, образующийся после сдвига рамки считывания, то пункт 3 ответа считать верным.
6. В начале кодирующей части генов инфузорий Euplotes встречаются стоп-кодоны. Однако в начале гена рибосома при встрече с таким стоп-кодоном в иРНК сдвигает рамку считывания на один нуклеотид в сторону 3’-конца и продолжает синтез полипептида. Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется от 5′ к 3′ концу зрелой иРНК. Фрагмент начала гена инфузории имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5′-ГЦТГАТГТТГЦТТТГАТГЦАТГТ-3′
3′-ЦГАЦТАЦААЦГАААЦТАЦГТАЦА-5′
Определите нуклеотидную последовательность информационной РНК и образующийся на ней фрагмент полипептида. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Ответ поясните. Для решения используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) нуклеотидная последовательность иРНК: 5′-АУГУУГЦУУУГАУГЦАУГУ-3′ ИЛИ 5′-ГЦУГАУГУУГЦУУУГАУГЦАУГУ-3′
2) аминокислоте мет соответствует кодон 5′-АУГ-3′ (АУГ);
3) в рамке считывания имеется стоп-кодон 5′-УГА-3′;
4) происходит сдвиг рамки считывания до кодона 5′-ГАУ-3′;
5) последовательность аминокислот в полипептиде: мет-лей-лей-асп-ала-цис.
Если в последовательности иРНК верно обозначен (подчеркнут) стоп-кодон, то пункт 3 ответа считать верным. Если в последовательности иРНК верно обозначен (подчеркнут) новый кодон, образующийся после сдвига рамки считывания, то пункт 4 ответа считать верным.
7. В начале кодирующей части генов инфузорий рода Euplotes встречаются стоп-кодоны. Однако в начале гена рибосома при встрече с таким стоп-кодоном в иРНК сдвигает рамку считывания на один нуклеотид в сторону 3’ конца и продолжает синтез полипептида. Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется от 5’ к 3’ концу зрелой иРНК. Фрагмент начала гена инфузории имеет следующую последовательность (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5’-АЦТТЦАТГТЦАЦААТААТЦГТТЦТ-3’
3’-ТГААГТАЦАГТГТТАТТАГЦААГА-5’
Определите нуклеотидную последовательность информационной РНК и образующийся на ней фрагмент полипептида. При ответе учитывайте, что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Ответ поясните. Для выполнения используйте таблицу генетического кода. При написании последовательности нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) нуклеотидная последовательность иРНК: 5’-АЦУУЦАУГУЦАЦААУААУЦГУУЦУ-3’ ИЛИ 5’-АУГУЦАЦААУААУЦГУУЦУ-3’;
2) аминокислоте мет соответствует кодон 5’-АУГ-3’ (АУГ);
3) в рамке считывания имеется стоп кодон 5’-УАА-3’;
4) происходит сдвиг рамки считывания до кодона 5’-ААУ-3’;
5) последовательность аминокислот в полипептиде: мет-сер-глн-асн-арг-сер.
Если в последовательности иРНК верно обозначен (подчёркнут) стоп-кодон, то пункт 2 ответа считать верным. Если в последовательности иРНК верно обозначен (подчёркнут) новый кодон, образующийся после сдвига рамки считывания, то пункт 3 ответа считать верным.
8. Фенилкетонурия — моногенное заболевание, возникающее в результате нарушения аминокислотного обмена, наследующееся по аутосомно-рецессивному типу. Среди японцев заболевание встречается в среднем 8 раз на 19000 рождений. При этом частота мутантного аллеля во всей человеческой популяции составляет 0,01. Рассчитайте равновесные частоты мутантного и нормального фенотипов в человеческой популяции, а также частоту мутантного аллеля среди японцев. Поясните ход решения. Какой эволюционный фактор приводит к наблюдаемому различию частот мутантного аллеля? При расчетах округляйте значения до четырех знаков после запятой.
Решение:
1) равновесная частота мутантного фенотипа (aa) составляет: q2 = 0,012 = 0,0001;
2) равновесная частота нормального фенотипа составляет: 1 — q2 = 0,9999
ИЛИ
2) равновесная частота нормального фенотипа составляет: p2 + 2pq = 0,992 + 2·0,99·0,01 = 0,9801 + 0,0198 = 0,9999;
3) нормальный фенотип представлен доминантными гомозиготами (AA) и гетерозиготами (Aa);
4) частота мутантного фенотипа (аа) у японцев составляет: 8/19000 = 0,0004 = q2;
5) частота мутантного аллеля (q) у японцев составляет: √0,0004 = 0,0200 (0,0205);
6) дрейф генов (эффект основателя, изоляция).
9. Муковисцидоз — моногенное заболевание, возникающее в результате нарушения структуры мембранного транспортёра, наследующееся по аутосомно-рецессивному типу. В Австралии заболевание встречается в среднем 16 случаев на 100 000 рождений. При этом частота мутантного аллеля во всей человеческой популяции составляет 0,0224. Рассчитайте равновесные частоты мутантного и нормального фенотипов во всей человеческой популяции, а также частоту мутантного аллеля среди австралийцев. Поясните ход решения. Какой эволюционный фактор приводит к наблюдаемому различию частот мутантного аллеля? При расчётах округляйте значения до четырёх знаков после запятой.
Решение:
1) равновесная частота мутантного фенотипа (аа) составляет: q2 = 0,02242 = 0,0005;
2) равновесная частота нормального фенотипа составляет: 1 — q2 = 0,9995
ИЛИ
2) равновесная частота нормального фенотипа составляет: p2 + 2pq = 0,97762 + 2 ∙ 0,9776 ∙ 0,0224 = 0,9557 + 0,0438 = 0,9995;
3) нормальный фенотип представлен доминантными гомозиготами (AA) и гетерозиготами (Aa);
4) частота мутантного фенотипа (аа) в австралийской популяции составляет: 16/100 000 = 0,0002 (0,00016);
5) частота мутантного аллеля (q) среди австралийцев составляет: q=√0,0002 = 0,0141 (0,0126);
6) дрейф генов (эффект основателя, изоляция).
10. Фенилкетонурия — моногенное заболевание, возникающее в результате нарушения аминокислотного обмена, наследующееся по аутосомно-рецессивному типу. Частота встречаемости заболевания в равновесной популяции человека составляет 1:10 000. Рассчитайте частоты мутантных и нормальных аллелей, частоты всех фенотипов в данной популяции. Поясните ход решения. Какой эволюционный фактор может приводить к снижению доли рецессивных гомозигот во всей человеческой популяции? При расчётах округляйте значения до четырёх знаков после запятой.
Решение:
1) частота рецессивных гомозигот (мутантного фенотипа) составляет: 1/10000 = 0,0001 = q2 (aa);
2) частота мутантного аллеля (аллеля а) (q) составляет: √0,0001 = 0,01;
3) частота нормального аллеля (аллеля А) (p) составляет: 1 — q = 0,99;
4) частота нормального фенотипа составляет: 1 — q2 = 0,9999
ИЛИ
4) частота нормального фенотипа составляет: p2 + 2pq = 0,992 + 2 ⋅ 0,99 ⋅ 0,01 = 0,9801 + 0,0198 = 0,9999;
5) нормальный фенотип представлен доминирующими гомозиготами (AA) и гетерозиготами (Aa);
6) естественный отбор.
11. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5′-АГЦАТГТААГЦТАТГЦТГАГАЦТГА-3′
3′-ТЦГТАЦАТТЦГАТАЦГАЦТЦТГАЦТ-5′
Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что конечная часть полипептида, кодируемая этим геном, имеет длину более четырех аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) последовательность иРНК: 5′-АГЦАУГУААГЦУАУГЦУГАГАЦУГА-3′;
2) в последовательности иРНК присутствует несколько стоп-кодонов;
3) синтез заканчивается на втором из них;
4) при завершении (терминации) синтеза на первом или третьем стоп-кодоне фрагмент полипептида имеет менее четырех аминокислот;
5) фрагмент открытой рамки считывания:
5′-АГЦАУГУААГЦУАУГЦУГА-3′;
6) последовательность полипептида: ала-цис-лиз-лей-цис.
Если в явном виде на иРНК указан верный стоп-кодон и отмечен верный фрагмент рамки считывания, то третий и пятый элементы засчитываются как верные.
В ключах от ФИПИ предлагается вариант, в котором «лишний» нуклеотид А, входящий в состав открытой рамки считывания, но не образующий триплет, кодирующий аминокислоту в п. 6, записан в скобках, то есть, его можно не указывать. Но, по мнению ряда экспертов, этот нуклеотид должен быть указан в рамке считывания, поэтому рекомендуем такой вариант оформления.
12. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки — палиндромы, благодаря которым у молекулы может возникать вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):
5′-АТАТЦТААТГЦАГАТАТ-3′
3′-ТАТАГАТТАЦГТЦТАТА-5′
Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли тРНК. Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Решение:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5′-АУАУЦУААУГЦАГАУАУ-3′;
2) палиндром в последовательности:
5′-АУАУЦУ-3′ (3′-УАУАГА-5′);
3) вторичная структура тРНК:
4) нуклеотидная последовательность антикодона в тРНК 5′-АУГ-3′;
5) антикодон соответствует кодону иРНК 3′-УАЦ-5′ (5′-ЦАУ-3′);
6) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота гис (гистидин), которую будет переносить данная тРНК.
При указании палиндрома в последовательности тРНК или на изображении шпилечной структуры элемент 2 засчитывать как верный.
Возможны другие варианты изображения шпилечной структуры. Важно, чтобы участник экзамена указал на схеме комплементарно спаренные нуклеотиды палиндромной последовательности. Указание количества водородных связей между нуклеотидами не обязательно.
***********************************************************************
Я просто уверен, что даже такое небольшое количество «свежих» заданий ЕГЭ по биологии 2024 года окажутся полезными для подготовки к сдаче экзаменов в 2025 году.
