Сборник задач по цитологии и генетике. 10-11 классы

СБОРНИК ЗАДАЧ 
ПО ЦИТОЛОГИИ 
И ГЕНЕТИКЕ

О.В. ДОЦЕНКО

10–11 классы

МОСКВА 
 2024

2-е  и з д а н и е,  э л е к т р о н н о е

Р е ц е н з е н т  – доктор биологических наук И.В. Серёгин.

© ООО «ВАКО», 2023

Издание допущено к использованию в образовательном процессе 
на основании приказа Министерства образования и науки РФ  
от 09.06.2016 № 699.

ISBN 978-5-408-06726-8

Доценко О.В.
Сборник задач по цитологии и генетике. 10–11 классы / О.В. Доценко. – 2-е изд., эл. – 1 файл pdf : 160 с. – 
Москва : ВАКО, 2024. – Систем. требования: Adobe 
Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10,5″. – Текст : электронный.

ISBN 978-5-408-06726-8

Пособие содержит современную информацию по таким разделам биологии, как «Цитология» и «Генетика». В нем кратко изложен теоретический материал по каждому из указанных разделов, 
приведены справочные материалы и краткий словарь терминов, 
даны образцы решения задач, а также представлены 130 задач 
для самостоятельного решения с ответами и объяснениями. Решение задач высокого уровня сложности на применение знаний 
в новой ситуации поможет учащимся при подготовке к единому 
государственному экзамену (ЕГЭ) по биологии.
Издание адресовано старшеклассникам, планирующим сдавать ЕГЭ по биологии и интересующимся этой наукой, учителям 
биологии для организации подготовки к экзамену, а также репетиторам, преподавателям подготовительных отделений вузов.

Д71

УДК 372.857
ББК 28.04я721
 
Д71

Электронное издание на основе печатного издания: Сборник задач по 
цитологии и генетике. 10–11 классы / О.В. Доценко. – Москва : ВАКО, 
2023. – 160 с. – ISBN 978-5-408-06548-6. – Текст : непосредственный.

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, 
установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков 
или выплаты компенсации.

УДК 372.857
ББК 28.04я721

ВВЕДЕНИЕ

Под микроскопом трудно различить клетки млекопитающих между собой и определить: человек это, грызун или слон, но в их молекулярных структурах (гены, 
ДНК) скрыта природная материальная система, управляющая индивидуальным типом развития.
Современный старшеклассник должен быть знаком 
с законами наследственности. Один из важнейших показателей владения этими знаниями – умение решать задачи по биологии. Оно необходимо для освоения логики 
генетического анализа, для изучения частной генетики 
видов, селекции культур растений и пород животных.
Данный сборник содержит более ста задач по генетике, цитогенетике, основам молекулярной генетики 
и отражает необходимый уровень знания о роли наследственности и изменчивости. В него включены задачи, аналогичные предлагаемым выпускникам школы 
на едином государственном экзамене (ЕГЭ) по биологии 
и на заключительных этапах вузовских олимпиад для 
школьников, потому он может служить пособием для 
подготовки к олимпиадам и ЕГЭ.
Цель пособия – помочь в овладении практическими приемами решения наиболее сложных заданий ЕГЭ 
по биологии: 28 – задача по цитологии на применение 
знаний в новой ситуации и 29 – задача по генетике 
на применение знаний в новой ситуации (нумерация 
заданий приведена по контрольно-измерительным материалам 2023 г.). Эти задания трудны для самостоя

Введение

тельного решения, так как требуют представления 
о клеточных процессах, которые нельзя наблюдать в повседневной жизни, и развитого абстрактного мышления.
Для понимания строения ДНК, гена, хроматина, 
хромосом, фаз мейоза, этапов биосинтеза белка, чередования гаплоидной и диплоидной фаз в жизненном 
цикле растений в пособии приведены рисунки и схемы, 
представлен словарь основных терминов по разделам 
«Цитология» и «Генетика».
Задачи по биосинтезу белка, с применением принципа антипараллельности цепей нуклеиновых кислот, отнесены к разделу «Цитология». Задачи, в которых принцип антипараллельности просто отмечается 
3′ и 5′ концами молекул, но в решении нет действий 
по принципу антипараллельности, отнесены к разделу 
«Генетика» и предназначены в качестве тренировочных 
для овладения принципом комплементарности и усвоения знаний по строению гена и механизмам генной мутационной изменчивости.
Процесс решения любой задачи подчиняется общему алгоритму, который включает в себя следующие 
этапы:
1)  анализ задачи (выделение исходных данных и вопросов);
2)  схематическая запись решения (запись результатов анализа задачи);
3)  поиск способа решения (распознавание вида задачи);
4)  осуществление решения (запись решения общепринятым способом);
5)  проверка решения (установление соответствия 
между полученными результатами и вопросами 
задачи);
6)  формулирование ответа (запись ответа в соответствии с вопросом задачи).
Задачи повышенного уровня сложности обозначены звездочкой (*), высокого – двумя звездочками (**), 
олимпиадного – буквой О (О). К каждой задаче сборника 
приведен разбор решения и дано содержание верного 
ответа.

ЦИТОЛОГИЯ

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ,  
НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ РЕШЕНИЯ 
ЗАДАЧ

Клетка как биологическая система. Эукариотическая клетка имеет сложную структуру (рис. 1).
Органеллы клетки выполняют различные важные 
для организма функции, в числе которых размеще
Секреторный 
пузырек

Гладкая 
эндоплазматическая 
сеть

Микрофиламенты

Микроворсинка

Пузырек Гольджи
(первичная лизосома)

Лизосома

Плазматическая мембрана

Цитоплазма

Аппарат Гольджи

Микротрубочки

Рибосомы

Центриоли

Митохондрия

Шероховатая 
эндоплазматическая 
сеть

Эухроматин

Гетерохроматин

Ядрышко

Пóра 
в ядерной 
оболочке

Ядерная 
оболочка

Ядро

Рис. 1. Строение животной эукариотической клетки

Цитология

ние генетического материала и выполнение процесса синтеза белка (рис. 2). Биocинтeз бeлкa нaчинaeтcя 
в ядpe co cпиcывaния инфopмaции o cтpyктype 
бeлкoвoй мoлeкyлы c ДНK нa иPНK пo пpинципy 
кoмплeмeнтapнocти, проходит следующие стадии: инициация (начинается со старт-кодона АУГ, который кодирует метионин), элонгация, терминация и заканчивается стоп-кодоном.
Свойства генетического кода
1. Триплетность – в состав РНК входят четыре 
типа нуклеотидов, азотистые основания которых представлены аденином (А), гуанином (Г), цитозином (Ц), 
урацилом (У). Тимин (Т) не встречается в РНК (кроме 
тРНК), вместо тимина в РНК – урацил.
Природа создала трехбуквенный (триплетный) код. 
Это означает, что каждая аминокислота зашифрована 
последовательностью трех нуклеотидов, называемых 
триплетом, или кодоном. Из четырех нуклеотидов можно создать 64 различные комбинации по три нуклеотида 
в каждой.
2. Вырожденность – каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном. Исключение составляют 
аминокислоты метионин и триптофан, каждая из которых кодируется только одним триплетом.
3. Однозначность – каждый кодон шифрует только 
одну аминокислоту. У всех здоровых людей в гене, несущем информацию о β-цепи гемоглобина, триплет ГАА 
или ГАГ, стоящий на шестом месте, кодирует глутаминовую кислоту. У больных серповидно-клеточной анемией второй нуклеотид в этом триплете заменен на У. 
Триплеты ГУА и ГУГ, которые в этом случае образуются, кодируют аминокислоту валин.
4. Дискретность (наличие знаков препинания между генами) – как в печатном тексте в конце каждого 
предложения стоит точка, так и в конце гена должен 
быть знак, отделяющий один ген от следующего. Для 
этого в генетическом коде есть специальные триплеты 
(стоп-кодоны), находящиеся в конце гена, – УАА, УАГ, 
УГА, которые не кодируют аминокислоту и являются 
сигналом окончания синтеза белка.

Теоретические сведения, необходимые для решения задач 

Г Г
5′

5′

3′

3′

ЦА
А
ЦУ
У
Г У УЦ
АА Г
У Г ГЦА Г А Г А

I этап

Участок 
присоединения 
аминокислот

Участок 
принимает 
тРНК
Кодон

иРНК
иРНК
Рибосома

тРНК выходит 
из рибосомы

II этап

Аминокислота

Триплет

Фен

Г
5′
3′

ЦАЦУ Г У УЦ
АА Г
У Г ГЦА Г А Г А

Рибосома

Фен

АЦЦ

Три

III этап

Г
5′
3′
ЦАЦУ Г У УЦ
АА Г
У Г ГЦА Г А Г А

Фен

АЦЦ

Три

тРНК

Антикодон

5′
3′
АЦЦ

Три

Рибосома 
переместилась 
на один триплет

IV этап

Г
5′
3′
ЦАЦУ Г У УЦ
АЦЦ
У Г ГЦА Г А Г А

Фен
Три

H2N

Лей
Ала

H2N

Лей
Ала

H2N

Лей
Ала

H2N

Лей
Ала

Рис. 2. Схема биосинтеза белка

Цитология

5. Непрерывность считывания информации внутри 
гена – при выпадении нуклеотидов информация нарушается, и синтез белка будет отличаться от нормального.
6. Универсальность – генетический код един для 
всех живущих на Земле существ. У грибов, бактерий, 
растений, животных и человека одни и те же триплеты 
кодируют одни и те же аминокислоты (табл. 1).
Сокращенные названия аминокислот даны в соответствии с международной терминологией: 
Ала – аланин
Арг – аргинин
Асн – аспарагин
Асп –  аспарагиновая 
кислота
Вал – валин

Гис – гистидин
Гли – глицин
Глн – глутамин
Глу –  глутаминовая 
кислота
Иле – изолейцин

Таблица 1

Генетический код иРНК (ДНК)

Первое 
основание

Второе основание
Третье 
основание
У(А)
Ц(Г)
А(Т)
Г(Ц)

У(А)
Фен
Сер
Тир
Цис
У(А)
Фен
Сер
Тир
Цис
Ц(Г)
Лей
Сер
Стоп-кодон
Стоп-кодон
А(Т)
Лей
Сер
Стоп-кодон
Три
Г(Ц)
Ц(Г)
Лей
Про
Гис
Арг
У(А)
Лей
Про
Гис
Арг
Ц(Г)
Лей
Про
Глн
Арг
А(Т)
Лей
Про
Глн
Арг
Г(Ц)
А(Т)
Иле
Тре
Асн
Сер
У(А)
Иле
Тре
Асн
Сер
Ц(Г)
Иле
Тре
Лиз
Арг
А(Т)
Мет
Тре
Лиз
Арг
Г(Ц)
Г(Ц)
Вал
Ала
Асп
Гли
У(А)
Вал
Ала
Асп
Гли
Ц(Г)
Вал
Ала
Глу
Гли
А(Т)
Вал
Ала
Глу
Гли
Г(Ц)

Теоретические сведения, необходимые для решения задач 

Лей – лейцин
Лиз – лизин
Мет – метионин
Про – пролин
Сер – серин

Тир – тирозин
Тре – треонин
Три – триптофан
Фен – фенилаланин
Цис –цистеин
От чередования различных нуклеотидов в определенном локусе ДНК зависит последовательность расположения аминокислот в белковой молекуле (табл. 2). 
Чтобы определить закодированную триплетом аминокислоту, в табл. 1 нужно найти первый нуклеотид слева, второй – вверху, третий – справа и провести от них 

Таблица 2

Соответствие аминокислот и кодонов иРНК 

Аминокислота
Смысловые кодоны иРНК
Фенилаланин
УУУ, УУЦ
Лейцин
УУА, УУГ, ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ
Изолейцин
АУУ, АУЦ, АУА
Метионин
АУГ
Валин
ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ, АГУ, АГЦ
Серин
УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ
Пролин
ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ
Треонин
АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ
Аланин
ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ
Тирозин
УАУ, УАЦ
Гистидин
ЦАУ, ЦАЦ
Глицин
ГГУ, ГГЦ, ГГА, ГГГ
Аспарагин
ААУ, ААЦ
Лизин
ААА, ААГ
Аспарагиновая кислота
ГАУ, ГАЦ
Глутаминовая кислота
ГАА, ГАГ
Цистеин
УГУ, УГЦ
Триптофан
УГГ
Аргининовая кислота
ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ
Аргинин
АГА, АГГ
Глутамин
ЦАА, ЦАГ

Цитология

линии, в месте пересечения которых указано название 
аминокислоты.
По табл. 1 удобно определять по заданному триплету 
соответствующую ему аминокислоту, по табл. 2 – по заданной аминокислоте соответствующие ей триплеты. 
Положение каждой тройки нуклеотидов (триплет) в молекуле ДНК определяет место включения аминокислот 
в белковую молекулу, образование которой происходит 
при участии РНК.
При решении задач нужно помнить: количество аденина равно количеству тимина, количество гуанина равно количеству цитозина в молекуле ДНК, а в молекуле 
РНК тимин заменен урацилом.
Митоз и мейоз. Наиболее четко хромосомы видны 
в метафазе и анафазе. В телофазе митоза происходит 
декомпактизация вещества хромосом, оно приобретает 
структуру интерфазного хроматина.
В отличие от митоза, который происходит во всех 
соматических клетках, мейоз протекает в специализированных диплоидных клетках и только в определенные 
моменты жизни данного организма. Только в начале 
мейоза происходит кроссинговер – обмен гомологичными участками хромосом. В результате мейоза из одной 
2n клетки образуются четыре гаплоидные (n) гаметы 
или споры (у растений).
Гамета – это клетка, которая, сливаясь с другой 
гаметой, образует диплоидную зиготу. Зигота – оплодотворенная яйцеклетка. Зигота затем может делиться 
мейотически, образуя четыре гаплоидные клетки, или митотически, давая начало многоклеточному 2n организму.
У растений гаплоидные клетки могут функционировать как самостоятельные одноклеточные организмы. 
Если сформировался многоклеточный 2n организм, 
то со временем он будет образовывать гаплоидные споры 
или гаметы посредством мейоза.
Спора – это клетка, которая может развиться в целый организм без объединения с другой клеткой. Споры 
часто делятся митотически, и в результате формируется 
гаплоидный многоклеточный организм, у которого путем митоза образуются гаметы.