О наборах хромосом для решения задач
1. Хромосомы могут быть парными — такой набор называется двойным, диплоидным — 2n.
2. В задачах вам могут предложить и тройные хромосомы, например, в клетках эндосперма лука — такой набор называется триплоидным — 3n.
3. Хромосомы могут быть и одинарными — набор n.
Как собраны повторяющиеся группы хромосом у конкретного вида организмов?
1. Ученик должен понимать, что 2n, n — это только теория, которая характеризует так называемую плоидность — как собраны повторяющиеся группы хромосом.
2. Что при этом раскрывается? Стоят ли хромосомы у этого организма в ядре одинарно, либо по парам, тройкам и т. д.
3. В задачах об этом (о наборе хромосом) вы должны знать из теории, причём на каждой из фаз митоза и мейоза.
Общее количество хромосом в ядре конкретного организма
1. У конкретного организма надо сложить все эти группы хромосом, и мы получим определенное общее количество хромосом в ядре отдельной клетки.
2. В задачах вас будут часто просить именно определить общее количество хромосом и молекул ДНК у конкретного организма!
Как определить общее количество хромосом у конкретного организма на разных стадиях мейоза, митоза?
1. Надо знать количество хромосом в гаплоидном наборе — n, которое всегда равно какой-то цифре у определённого организма.
2. Именно n является нашей отправной точкой.
3. В задачах обычно указывается, например, 2n, и пишут, чему оно равно, например, в семязачатке пшеницы оно равно 28. Имеют в виду, что хромосомы парные (2n), и их всего 28, то есть 14 пар. Легко понять, что n=14, то есть в спермии пшеницы мы увидим 14 одинарных хромосом (гаплоидный набор).
4. Зная, чему равно n, мы можем на любом этапе митоза и мейоза определить общее количество хромосом, но для этого нам надо чётко понимать, как изменяется набор хромосом на этом этапе — то ли он n, или 2n, или 6n даже!
5. В этом случаем мы просто в эти формулы подставим цифру, равную количеству хромосом в n (гаплоидном наборе), и тогда получим общее количество хромосом.
Как определить общее количество молекул ДНК у конкретного организма на разных стадиях мейоза, митоза?
1. Надо знать количество молекул ДНК в гаплоидном наборе — с, которое всегда равно какой-то цифре.
2. Именно «с» является нашей отправной точкой.
3. Если в задаче указывается, например, что в семязачатке пшеницы двойной набор хромосом 2n равен 28, значит, 2c также равно 28. Имеют в виду, что хромосомы парные (2n), и их всего 28, то есть 14 пар. Легко понять, что n=14, то есть в спермии пшеницы мы увидим 14 одинарных хромосом (гаплоидный набор). И соответственно в каждой хромосоме по одной молекуле ДНК. Такая ситуация — 2n2c в клетке складывается к концу телофазы и в пресинтетическую стадию интерфазы.
4. Зная, чему равно с, мы можем на любом этапе митоза и мейоза определить общее количество молекул ДНК в клетке, но для этого нам надо чётко понимать, как изменяется количество молекул ДНК на этом этапе — то ли он с, или 2с, или 6с даже!
5. В этом случаем мы просто в эти формулы подставим цифру, равную количеству молекул ДНК в 1с (гаплоидном наборе до удвоения молекул ДНК в хромосоме), и тогда получим общее количество молекул ДНК в клетке.
Приведу примеры задач
Определите число хромосом в профазе и метафазе митоза в клетках эндосперма семени лука (в клетках эндосперма триплоидный набор хромосом), если клетки корешков лука содержат 16 хромосом. Ответ поясните.
Ответ.
1. Так, по условию задачи 2n = 16, значит, n = 8 (клетки лука в гаплоидном наборе имеют всего 8 хромосом).
2. Хромосомный набор в профазе митоза клеток эндосперма 3n. Так как n = 8, значит, 3n = 24, получаем 24 хромосомы в профазе митоза клеток эндосперма.
3. Хромосомный набор в метафазе митоза клеток эндосперма не изменяется и равен 3n. Так как n = 8, значит, 3n = 24, получаем 24 хромосомы в метафазе митоза клеток эндосперма.
Определите число хромосом в начале и в конце телофазы митоза в клетках эндосперма семени лука (в клетках эндосперма триплоидный набор хромосом), если клетки корешков лука содержат 16 хромосом. Ответ поясните.
Ответ.
1. Так, по условию задачи 2n = 16, значит, n = 8, то есть клетки лука в гаплоидном наборе хромосом имеют всего 8 (характерно для половых клеток лука).
2. Хромосомный набор в начале телофазы митоза соответствует анафазе митоза и в клетках эндосперма он равен 6n, так как исходный триплоидный набор хромосом в анафазе увеличивается вдвое при расхождении сестринских хроматид к противоположным полюсам. Так как n = 8, значит, 6n = 48, получаем 48 хромосом в начале анафазы митоза клеток эндосперма.
3. В конце телофазы митоза набор хромосом в клетке равен 3n, так как материнская клетка с 6n поделилась на две дочерние. Так как n = 8, значит, 3n = 48, получаем 24 хромосомы в конце телофазы митоза клеток эндосперма.
Определите количество молекул ДНК в начале и в конце телофазы митоза в клетках эндосперма семени лука (в клетках эндосперма триплоидный набор хромосом), если клетки корешков лука содержат 16 хромосом. Ответ поясните.
Ответ.
1. Так как по условию задачи всего в кариотипе лука всего 16 хромосом, значит, в них и 16 молекул ДНК, 2с = 16, значит, с = 8, то есть клетки лука в гаплоидном наборе имеют всего 8 молекул ДНК (характерно для половых клеток лука).
2. Начало телофазы митоза соответствует анафазе митоза, так как клетка ещё не поделилась на две клетки. В анафазе митоза триплоидных клеток эндосперма количество молекул ДНК равно 6с, так как оно удваивается в интерфазе перед митозом. Так как с = 8, то 6с = 48 молекул ДНК всего имеется в начале телофазы митоза в клетках эндосперма лука.
3. В конце телофазы митоза количество молекул ДНК в клетках эндосперма равно 3с, так как исходная клетка с 6с окончательно поделилась на две дочерние клетки. Так как с = 8, то 3с = 24 молекулы ДНК всего имеется в конце телофазы митоза в клетках эндосперма лука.
Смотреть еще: подготовка к ОГЭ по биологии, биология – курсы подготовки, мастер-класс по биологии.
Скачать материал
без ожидания
Скачать материал
без ожидания
- Сейчас обучается 32 человека из 21 региона
- Сейчас обучается 45 человек из 24 регионов
аудиоформат
- Сейчас обучается 59 человек из 34 регионов
Описание презентации по отдельным слайдам:
-
-
2 слайд
Задание 27. Задача по цитологии. Деление клеток
Типы задач
Определение количества хромосом и молекул ДНК в различных фазах митоза или мейоза.
Определение набора хромосом клеток, образующихся на
определенных стадиях гаметогенеза у животных или
растений.
Определение набора хромосом растительных клеток,
имеющих различное происхождение
Для решения задач необходимо знать
процессы, которые происходят с хромосомами при подготовке клетки к делению;
события, которые происходят с хромосомами во время фаз митоза и мейоза;
сущность митоза и мейоза;
процессы гаметогенеза у животных
циклы развития растений -
-
4 слайд
Размножение – воспроизведение себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни.
Это одно из важнейших свойств живых организмов.Благодаря размножению происходит:
1. Передача наследственной информации.
2. Сохраняется преемственность поколений.
3. Поддерживается длительность существования вида.
4. Увеличивается численность вида и расширяется территория (ареал) проживания.В основе размножения лежит клеточное деление, обеспечивающее увеличение количества клеток и рост многоклеточного организма.
-
5 слайд
ВИДЫ РАЗМНОЖЕНИЯ
Размножение
Бесполое
Половое
Собственно
бесполое
( одной клеткой)
Вегетативное
(группой клеток)
Конъюгация
(одноклеточные
Организмы)
Многоклеточные
организмы
Без оплодот-
ворения
С оплодот-
ворением -
6 слайд
МИТОЗ, ИЛИ НЕПРЯМОЕ ДЕЛЕНИЕ
Митоз (лат. Mitos – нить) –такое деление клеточного ядра, при котором образуется два дочерних ядра с набором хромосом, идентичных родительской клетки.
Митоз = деление ядра + деление цитоплазмы
Впервые митоз у расте-ний наблюдал И.Д. Чис-тяков в 1874 г., а детально процесс был описан нем. ботаником Э.Страсбургером (1877) и нем. зоологом В.Флемингом (1882) -
7 слайд
Клеточный цикл
Период существования клетки от одного деления до другого называется митотическим, или клеточным циклом.
Клеточный цикл у растений продолжается от 10 до 30 часов. Деление ядра (митоз) занимает около 10% этого времени.
П1 – пресинтетический период
С – синтетический период
П 2 – постсинтетический период -
8 слайд
Строение хромосом в разные периоды клеточного цикла
1
2
3
4
1,2 – предсинтети-ческий период; 3 – синтетический и постсинтетический период; 4 – метафаза.1. В предсинтетический период клетка растет: происходит синтез белка, РНК и увеличивается количество органических веществ.
2. В синтетический период происходит репликация ДНК (удвоение). С этого момента каждая хромосома состоит из двух хроматид.
3. В постсинтетический период идет интенсивный синтез белка и АТФ, необходимых для деления клетки.
-
-
10 слайд
ЦИТОКИНЕЗ (деление цитоплазмы)
Образование двухмембранной перегородки по экватору клетки с последующим полным отделением дочерних клеток.
У растений по экватору клетки формируется клеточная стенка.
Цитокинез клетки (фото) -
11 слайд
Совокупность хромосом (число, форма и размер) в соматической клетке называется кариотипом. Кариотип содержит двойной (диплоидный) набор хромосом (2n), постоянный для каждого вида организмов.
Диплоидный набор хромосом человека -
12 слайд
ЗНАЧЕНИЕ МИТОЗА
1. Приводит к увеличению числа клеток и обеспечивают рост многоклеточного организма.
2. Обеспечивает замещение изношенных или поврежденных тканей.
3. Сохраняет набор хромосом во всех соматических клетках.
4. Служит механизмом бесполого размножения, при котором создается потомство, генетически идентичное родителям.
5. Позволяет изучить кариотип организма (в метафазе). -
13 слайд
Задача 1. Соматические клетки дрозофилы содержат 8 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в профазе, анафазе и после завершения телофазы митоза. Объясните полученные
результаты
Алгоритм решения
1) При подготовке клетки к делению происходит репликация ДНК, число
хромосом не меняется, число молекул ДНК увеличивается в 2 раза, поэтому
число хромосом 8 , молекул ДНК–16.
2)В профазе митоза хромосомы спирализуются, но их количество не меняется,
поэтому число хромосом 8 ,молекул ДНК –16.
3) В анафазе митоза к полюсам расходятся хроматиды хромосом, у каждого
полюса –диплоидное число однохроматидных хромосом, но разделения
цитоплазмы еще не произошло, поэтому в целом в клетке 8 хромосом и 16
молекул ДНК.
4) Телофаза митоза завершается разделением цитоплазмы, поэтому в каждой
образовавшейся клетке 8 хромосом и 8 молекул ДНК
Задание 27. Задача по цитологии. Деление клеток -
14 слайд
АМИТОЗ или прямое деление
Амитоз – это деление интерфазного ядра путем перетяжки без образования веретена деления.
Распространенность в природе:
Норма
1. Амебы
2. Большое ядро инфузорий
3. Эндосперм
4. Клубень картофеля
5. Роговица глаза
6. Хрящевые и печеночные клетки
Патология
При воспалениях
Злокачественные новообразования
Значение: экономичный (мало энергозатрат) процесс воспроизводства клеток -
15 слайд
ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ
Половое размножение имеет преимущество по сравнению с беспо-лым, так как принимают участие два родителя.
♂ спермий (n) + ♀ яйцеклетка (n) = зигота (2n)Зигота несет в себе наследственные признаки обоих родителей, что значительно увеличивает наследственную изменчивость потомков и повышает их возможность в приспособлении к условиям среды
Половое размножение связано с образованием в половых органах (гонадах) специализиро-ванных клеток – гамет, которые образуются в результате особого типа деления клеток –мейоза.
-
16 слайд
МЕЙОЗ
Мейоз состоит из двух последовательных делений – мейоза 1 и мейоза 2. Удвоение ДНК происходит только перед мейозом 1, а между делениями отсутствует интерфаза.
При первом делении расходятся гомологичные хромосомы и их число уменьшается вдвое, а во втором – хроматиды и образуются зрелые гаметы.
Особенностью первого деления является сложная и длительная по времени профаза. -
17 слайд
ПРОФАЗА 1
Профаза 1 самая продолжи-тельная
Спирализация хроматина в двухро-матидные хромосомы; центриоли расходятся к полюсам; сближение (конъюгация) и укорочение гомо-логичных хромосом с последующим перекрестом и обменом гомологич-ными участками (кроссинговер); растворение ядерной оболочки. -
18 слайд
МЕТАФАЗА 1
Гомологичные хромосомы попарно располагаются на экваторе и отталкиваются друг от друга. Образуется веретено деления. Нити веретена прикрепляются к двухроматидным хромосомам. -
19 слайд
АНАФАЗА 1
К полюсам расходятся гомологичные хромосомы, состоящие из двух хроматид. Происходит уменьшение (редукция) хромосом у полюсов клетки. -
20 слайд
ТЕЛОФАЗА 1
В телофазе из каждой пары гомологичных хромосом в дочерних клетках оказывается по одной, а хромосомный набор становится гаплоидным. Однако каждая хромосома состоит из двух хроматид, поэтому клетка сразу же приступает ко второму делению. -
21 слайд
МЕЙОЗ 2
Второе мейотическое деление идет по типу митоза. В анафазе 2 к полюсам расходятся хроматиды, которые и становятся дочерними хромосомами. Из каждой исходной клетки в результате мейоза образуется четыре клетки с гаплоидным набором хромосом. -
-
23 слайд
Задание 27. Задача по цитологии. Деление клеток
Задача 3. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в ядре клетки при гаметогенезе в метафазе I мейоза и анафазе II мейоза. Объясните результаты в каждом случае.
Алгоритм решения
1) В метафазе I мейоза набор хромосом – 2n, число ДНК – 4с
2) В анафазе II мейоза набор хромосом – 2n, число ДНК – 2с
3) Перед мейозом (в конце интерфазы) произошла репликация ДНК, следовательно, в метафаза I мейоза число ДНК увеличено в два раза.
4) После первого редукционного деления мейоза в анафазе II мейоза к полюсам расходятся сестринские хроматиды (хромосомы), поэтому число хромосом равно числу ДНК. -
-
25 слайд
Задание 27. Задача по цитологии. Деление клеток
Задача 2. У крупного рогатого скота в соматических клетках 60 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках яичников при овогенезе в интерфазе перед началом деления и после деления мейоза I. Объясните полученные результаты на каждом этапе.
Алгоритм решения
1) перед началом деления в интерфазе молекулы ДНК удваиваются, их число увеличивается, а число хромосом не изменяется — 60, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, поэтому число молекул ДНК — 120; число хромосом — 60;
2) мейоз I — редукционное деление, поэтому число хромосом и число молекул ДНК уменьшается в 2 раза, поэтому после мейоза I число хромосом — 30; число молекул ДНК — 60. -
-
27 слайд
Смена поколений растений идет по схеме:
зигота (2n) —> спорофит (2n) —> мейоз —> споры (n) —> гаметофит (n) —> митоз —> гаметы (n) —>оплодотворение —> зигота (2n)
В цикле развития мейоз всегда происходит один раз. -
-
-
30 слайд
Мужские половые клетки созревают в пыльнике. В нем содержится множество диплоидных клеток, каждая из которых делится путем мейоза и образует 4 гаплоидных пыльцевых зерна. Каждое пыльцевое зерно делится путем митоза и образует 2 клетки — вегетативную и генеративную. Генеративная клетка еще раз делится путем митоза и образует 2 сперматозоида. Таким образом, созревшее пыльцевое зерно содержит три клетки — 1 вегетативную и 2 сперматозоида.
-
31 слайд
Женские половые клетки развиваются в семяпочке. Одна из ее клеток делится путем Мейоза и образует 4 гаплоидные клетки. Из них одна еще трижды делится путем митоза и образует 8 гаплоидных ядер зародышевого мешка, в котором 4 ядра располагаются на одном конце, а 4 — на другом. Затем от каждого конца в центр зародышевого мешка мигрирует по одному ядру; сливаясь, они образуют диплоидное ядро зародышевого мешка. Одна из 3 гаплоидных клеток, расположенных у пыльцевхода, является яйцеклеткой.
-
32 слайд
Развитие гамет у цветковых растений
Развитие пыльцевых зерен.
Каждое пыльцевое зерно развивается из материнской клетки микроспоры, которая претерпевает мейоз и образуется 4 пыльцевых зерна.Развитие зародышевого зерна.
Зародышевый мешок развивается из гаплоидной мегаспоры, полученной в результате мейотического деления материнской клетки макроспоры. -
33 слайд
!!!!!!!!Споры у растений образуются путем мейоза, а гаметы — митозом. У животных гаметы образуются путем мейоза..
-
34 слайд
Виды и строение гамет
1
2
Рис.1. Сперматозоиды: 1 – кроли-ка, 2 – крысы, 3 – морской свинки, 4 – человека, 5 – рака, 6 – паука, 7 – жука, 8 – хвоща, 9 – мха, 1О – папоротника.
Рис.2. Яйцеклетка млекопитающих: 1 – оболочка, 2 – ядро, 3 – цитоплазма, 4 – фолликулярные клетки.
Термины сперматозоид и яйцеклетка ввел Карл Бэр в 1827 г. -
35 слайд
Значение мейоза
Происходит поддержание числа хромосом из поколения в поколение. Зрелые гаметы получают гаплоидное число (n) хромосом, а при оплодотворении восстанавливается характерное для данного вида диплоидное число хромосом.Образуется большое количество новых комбинаций генов при кроссинговере и слиянии гамет (комбинативная изменчивость), что дает новый материал для эволюции (потомки отличаются от родителей).
♂ (n) + ♀ (n) = зигота (2n) → новый организм (2n)
-
36 слайд
Контрольно – обобщающий тест
1. В какой период клеточного цикла удваивается количество ДНК? А)метафазу, б)профазу, в)синтетический период, г)пресинтетический период.
2. В какой период митоза хромосомы выстраиваются по экватору? А)в профазу, б)в метафазу, в)в анафазу, г)в телофазу.
3. Какое из событий отсутствует в митозе по сравнению с мейозом? А)удвоение ДНК, б)конъюгация и кроссинговер хромосом, в)расхождение хромосом к полюсам.
4. Какой набор хромосом получается при митотическом делении? А)гаплоидный, б)диплоидный, в)триплоидный.
5. Что характерно для периода дробления (бластомеров)? А)мейотическое деление, б) активный рост клеток, в)клеточная специализация, г)митотическое деление.
6. Чем завершается процесс оплодотворения? А)сближением сперматозоида с яйцеклеткой, б)проникновением сперматозоида в яйцеклетку, в)слиянием ядер и образованием зиготы.
7. Нервная система развивается из: а)энтодермы, б)мезодермы, в)эктодермы. -
37 слайд
8. Сколько хроматид в хромосоме к концу митоза? А)1, б)2, в)3, г)4.
9. Эмбрион в стадии гаструлы: а)однослойный, б)двухслойный, в)многослойный.
10. Если у пчел диплоидный набор хромосом равен 32, то 16 хромосомами обладает: а)трутень, б)матка, в)рабочая пчела.
11. Какой набор хромосом в эндосперме зерновки пшеницы? А)гаплоидный, б)диплоидный, в)триплоидный.
12. Что происходит в постсинтетическую стадию интерфазы? А)рост клетки и синтез органических веществ, б)удвоение ДНК, в)накопление АТФ.
13. Какое деление лежит в основе полового размножения? А)митоз, б)амитоз, в)мейоз, г)шизогония.
14. Что образуется в результате овогенеза? А)сперматозоид, б)яйцеклетка, в)зигота, г)клетки тела.
15. Какой набор хромосом будет в клетке после мейотического деления, если в материнской было 12 ?
16. Из какого зародышевого листка образуются мышцы? -
38 слайд
Эталон ответов на контрольный тест
1.в; 2.б; 3.б; 4.б; 5.г; 6.в; 7.в; 8.а; 9.в; 10.а; 11.в; 12.в; 13.в; 14.б.
15. 6 хромосом,
20. Из мезодермы; -
39 слайд
Рекомендации:
Внимательно прочитать условие задачи.
Определить, о каком способе деления клетки идет речь в задаче.
Вспомнить события фаз деления, о которых идет речь в задаче.
Если в задаче имеются количественные данные, подсчитать и записать количество хромосом и молекул ДНК для каждой стадии -
40 слайд
Задание 27. Задача по цитологии. Деление клеток
Задача 4. Как изменяется число хромосом и ДНК в клетке мужчины в процессе сперматогенеза на стадиях: интерфаза I , телофаза I, анафаза II, телофаза II.
Алгоритм решения
1) В интерфазе I – 2n4c или 46 двухроматидных хромосом и 92 молекулы ДНК.
2) Телофаза I – n2c или 23 двухроматидные хромосомы и 46 молекул ДНК.
3) Анафаза II – 2n2c или 46 однохроматидных хромосом (по 23 у каждого полюса) и 46 молекул ДНК.
4) Телофаза II – nc, или 23 однохроматидные хромосомы и 23 молекулы ДНК в каждой гамете -
41 слайд
Задание 27 № 11281
Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет 6х10-9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в сперматозоиде и в соматической клетке перед началом деления и после его окончания. Ответ поясните.
1) В половых клетках 23 хромосомы, т. е. в два раза меньше, чем в соматических, поэтому масса ДНК в сперматозоиде в два раза меньше и составляет 6х 10-9 : 2 = 3х 10-9мг.2) Перед началом деления (в интерфазе) количество ДНК удваивается и масса ДНК равна 6х 10-9 х2 = 12 х 10-9мг.
3) После митотического деления в соматической клетке число хромосом не меняется и масса ДНК равна 6х 10-9 мг.
-
42 слайд
Задание 5 № 17806
Установите соответствие между видом клетки и способом её образования.ВИД КЛЕТКИ СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ
А) спора мха
Б) сперматозоид мха
В) сперматозоид обезьяны
Г) яйцеклетка подсолнечника
Д) микроспоры мака
Е) клетка архегония папоротника
1) митоз
2) мейоз
-
43 слайд
Хромосомный набор соматических клеток цветкового растения N равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка перед началом мейоза, в метафазе мейоза 1 и метафазе мейоза 2. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменения числа ДНК и хромосом.
-
44 слайд
В соматических клетках дрозофилы содержится 8 хромосом. Определите, какое число хромосом и молекул ДНК содержится при гаметогенезе в ядрах перед делением в интерфазу и в конце телофазы мейоза I. Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.
-
45 слайд
Задание 27 № 11500
Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев цветкового растения. Объясните результат в каждом случае. -
46 слайд
Задание 27 № 13944
Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются. -
47 слайд
Задание 27 № 19017
Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6 · 10−9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядре при сперматогенезе перед началом мейоза, после мейоза I и мейоза II. Объясните полученные результаты.
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
6 256 672 материала в базе
- Выберите категорию:
- Выберите учебник и тему
- Выберите класс:
-
Тип материала:
-
Все материалы
-
Статьи
-
Научные работы
-
Видеоуроки
-
Презентации
-
Конспекты
-
Тесты
-
Рабочие программы
-
Другие методич. материалы
-
Найти материалы
Материал подходит для УМК
Другие материалы
Вам будут интересны эти курсы:
-
Курс повышения квалификации «Организация и руководство учебно-исследовательскими проектами учащихся по предмету «Биология» в рамках реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «ФГОС общего образования: формирование универсальных учебных действий на уроке биологии»
-
Курс повышения квалификации «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности»
-
Курс повышения квалификации «Методические аспекты реализации элективного курса «Антропология и этнопсихология» в условиях реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «Основы биоэтических знаний и их место в структуре компетенций ФГОС»
-
Курс профессиональной переподготовки «Анатомия и физиология: теория и методика преподавания в образовательной организации»
-
Курс повышения квалификации «Гендерные особенности воспитания мальчиков и девочек в рамках образовательных организаций и семейного воспитания»
-
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
-
Курс профессиональной переподготовки «Организация производственно-технологической деятельности в области декоративного садоводства»
-
Курс повышения квалификации «Составление и использование педагогических тестов при обучении биологии»
-
Курс повышения квалификации «Инновационные технологии обучения биологии как основа реализации ФГОС»
Как посчитать число хромосом и молекул ДНК в клетке?
Во второй части на ЕГЭ по биологии можно встретить задания, где необходимо по изображенной на рисунке клетке определить, сколько в ней содержится хромосом и молекул ДНК. Часто у выпускников бывают трудности с подсчетом. Сегодня мы с вами научимся верно определять число хромосом и молекул ДНК для любой клетки. Вперед!
Хромосомы: какие бывают?
Первое, с чего следует начать, это вспомнить, какие вообще существуют хромосомы. Различают однохроматидные и двухроматидные хромосомы:
- однохроматидные состоят из одной хроматиды, находятся в клетке до репликации ДНК, а также образуются в ходе деления;
- двухроматидные состоят из двух хроматид, появляются в клетке после репликации ДНК.
Важно: одна хроматида содержит одну молекулу ДНК, поэтому однохроматидные хромосомы состоят из одной молекулы ДНК, а двухроматидные – из двух.
Хромосомные наборы
Число хромосом в клетках бывает разным. По этой причине различают клетки с гаплоидным или диплоидным хромосомным набором:
- в клетке содержится гаплоидный набор хромосом, если каждая хромосома представлена в единственном экземпляре: по одной из каждой пары;
- в клетке содержится диплоидный набор хромосом, если каждая хромосома имеет пару.
Важно: пару образуют гомологичные хромосомы, которые обладаютд одинаковыми морфологическими признаками и набором генов. Чтобы определить по рисунку в КИМе парные ли хромосомы, нужно смотреть на их размер. Если размер одинаковый, то перед вами пара гомологичных хромосом.
Обозначения
При написании числа хромосом и молекул ДНК в клетке обычно пользуются двумя обозначениями: n – количество хромосом, c – количество молекул ДНК.
Численно значение n соответствует c. Если в условии сказано, что n=20, то c тоже принимает это значение (c=20).
Однако в заданиях обычно требуется указать не абсолютное число хромосом или молекул ДНК в клетке, а выразить их с помощью формулы. В этом случае важно верно расставить коэффициенты перед n и c.
Для этого внимательно рассмотрите изображенную на рисунке клетку и воспользуйтесь алгоритмом для определения числа хромосом и молекул ДНК.
Алгоритм
- Определите гаплоидный или диплоидный набор хромосом в клетке. Как это сделать?
Вспоминаем: набор диплоидный, если хромосомы парные. Набор гаплоидный, если хромосомы непарные. Если набор диплоидный, обозначаем его 2n. Если гаплоидный, то n.
- Определите число молекул ДНК. Для этого взгляните на сами хромосомы:
1) Если перед нами клетка с однохроматидными хромосомами (в них содержится по одной молекуле ДНК), то коэффициент перед c будет такой же, как коэффициент перед n.
2) Если перед нами клетка с двухроматидными хромосомами (в них содержится по две молекулы ДНК), то коэффициент перед с будет в два раза больше, чем коэффициент перед n.
Вот и все! Теперь попробуем определить число хромосом и молекул ДНК в конкретных случаях. Совет: сначала попытайтесь самостоятельно, а потом прочитайте пояснение.
Пояснение:
Рисунок №1. Изображены две одинаковые (по размеру) хромосомы, значит, они парные, а набор хромосом – диплоидный (2n). Хромосомы однохроматидные, тогда коэффициент перед c такой же, как коэффициент перед n (2c). Итого: 2n2c.
Рисунок №2. Изображена одна хромосома, второй такой же нет, следовательно, набор хромосом гаплоидный (n). Хромосома однохроматидная, значит, коэффициент перед c такой же, как коэффициент перед n (c). Итого: nc.
Рисунок №3. Изображена одна хромосома, второй такой же нет, значит, набор хромосом гаплоидный (n). Хромосома двухроматидная, тогда коэффициент перед c в два раза больше, чем коэффициент перед n (2c). Итого: n2c.
Рисунок №4. Изображены две одинаковые (по размеру) хромосомы, следовательно, они парные, а набор хромосом диплоидный (2n). Хромосомы двухроматидные, значит, коэффициент перед c в два раза больше, чем коэффициент перед n (4c). Итого: 2n4c.
Усложним задание! Попробуйте определить число хромосом и молекул ДНК на рисунках ниже. Но помните: наличие парных хромосом определяем по размеру.
Пояснение:
Рисунок №1. Изображены парные хромосомы, значит, набор хромосом диплоидный (2n). Хромосомы однохроматидные, а коэффициент перед c такой же, как коэффициент перед n (2c). Итого: 2n2c.
Рисунок №2. Изображены непарные хромосомы, тогда набор хромосом гаплоидный (n). Хромосомы однохроматидные, значит, коэффициент перед c такой же, как коэффициент перед n (c). Итого: nc.
Рисунок №3. Изображены непарные хромосомы, следовательно, набор хромосом гаплоидный (n). Хромосомы двухроматидные, тогда коэффициент перед c в два раза больше, чем коэффициент перед n (2c). Итого: n2c.
Рисунок №4. Изображены парные хромосомы, значит, набор хромосом диплоидный (2n). Хромосомы двухроматидные, тогда коэффициент перед c в два раза больше, чем коэффициент перед n (4c). Итого: 2n4c.
Согласитесь, что это не так сложно, как кажется? Однако есть один нюанс, про который выпускники часто забывают. В заданиях, где нужно определить число хромосом и молекул ДНК в клетке по рисунку с использованием обозначений, указывается только формула, а не абсолютное количество.
В первом случае для данной на рисунке клетке указаны абсолютные значения с использованием обозначений. Так писать нельзя! Если необходимо указать количество, то нужно писать словами: «4 хромосомы, 4 хроматиды». Если же в задании требуется именно формула, то для этой клетки верным будет вариант: nc.
Все просто, если начинать с основ. Очевидно, что умение определять число хромосом и молекул ДНК – это только один из тех навыков, которые вам пригодятся при решении задания №27 на митоз и мейоз. Остальному мы с вами научимся в следующий раз. До встречи!
Задачи на определение количества молекул ДНК и хромосом в процессе митоза и мейоза. Если дано количество хромосом (вариации).
Знания, необходимые для решения задач
- Митоз — основной способ деления эукариотических клеток, при котором сначала происходит удвоение, а затем равномерное распределение между дочерними клетками наследственного материала.
- Митоз представляет собой непрерывный процесс, в котором выделяют четыре фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Перед митозом происходит подготовка клетки к делению, или интерфаза. Период подготовки клетки к митозу и собственно митоз вместе составляют митотический цикл.
- Интерфаза состоит из трех периодов: пресинтетического, или постмитотического, — G1, синтетического — S, постсинтетического, или премитотического, — G2.
- Пресинтетический период (2n 2c, где n — число хромосом, с — число молекул ДНК) — рост клетки, активизация процессов биологического синтеза, подготовка к следующему периоду.
- Синтетический период (2n 4c) — репликация ДНК.
После удвоения хромосомный набор остаётся диплоидным (2n), так как сестринские хроматиды остаются соединёнными в области центромеры.
- Постсинтетический период (2n 4c) — подготовка клетки к митозу, синтез и накопление белков и энергии для предстоящего деления, увеличение количества органоидов, удвоение центриолей.
- Профаза (2n 4c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, «исчезновение» ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом.
- Метафаза (2n 4c) — выстраивание максимально конденсированных двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом.
- Анафаза (4n 4c) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами).
- Телофаза (2n 2c в каждой дочерней клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия). Цитотомия в животных клетках происходит за счет борозды деления, в растительных клетках — за счет клеточной пластинки.
- Мейоз — это особый способ деления эукариотических клеток, в результате которого происходит переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное. Мейоз состоит из двух последовательных делений, которым предшествует однократная репликация ДНК.
- Первое мейотическое деление (мейоз 1) называется редукционным, поскольку именно во время этого деления происходит уменьшение числа хромосом вдвое: из одной диплоидной клетки (2n 4c) образуются две гаплоидные (1n 2c).
- Интерфаза 1 (в начале — 2n 2c, в конце — 2n 4c) — синтез и накопление веществ и энергии, необходимых для осуществления обоих делений, увеличение размеров клетки и числа органоидов, удвоение центриолей, репликация ДНК, которая завершается в профазе 1.
- Профаза 1 (2n 4c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления, «исчезновение» ядрышек, конденсация двухроматидных хромосом, конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер.
- Метафаза 1 (2n 4c) — выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки, прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом.
- Анафаза 1 (2n 4c) — случайное независимое расхождение двухроматидных хромосом к противоположным полюсам клетки (из каждой пары гомологичных хромосом одна хромосома отходит к одному полюсу, другая — к другому), перекомбинация хромосом.
- Телофаза 1 (1n 2c в каждой клетке) — образование ядерных мембран вокруг групп двухроматидных хромосом, деление цитоплазмы. У многих растений клетка из анафазы 1 сразу же переходит в профазу 2.
- Второе мейотическое деление (мейоз 2) называется эквационным.
- Интерфаза 2, или интеркинез (1n 2c), представляет собой короткий перерыв между первым и вторым мейотическими делениями, во время которого не происходит репликация ДНК. Характерна для животных клеток.
- Профаза 2 (1n 2c) — демонтаж ядерных мембран, расхождение центриолей к разным полюсам клетки, формирование нитей веретена деления.
- Метафаза 2 (1n 2c) — выстраивание двухроматидных хромосом в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка), прикрепление нитей веретена деления одним концом к центриолям, другим — к центромерам хромосом; 2 блок овогенеза у человека.
- Анафаза 2 (2n 2с) — деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами), перекомбинация хромосом.
- Телофаза 2 (1n 1c в каждой клетке) — деконденсация хромосом, образование вокруг каждой группы хромосом ядерных мембран, распад нитей веретена деления, появление ядрышка, деление цитоплазмы (цитотомия) с образованием в итоге четырех гаплоидных клеток.
Алгоритм решения задач
Если дано количество хромосом в соматических клетках
Алгоритм решения задач:
- Зная, что в половые клетки гаплоидны, а соматические диплоидны, уменьшаем хромосомный набор в 2 раза.
- Используя формулы определенных стадий митоза(мейоза) определяем набор хромосом и количество молекул ДНК.
Задача №1. У крупного рогатого скота в соматических клетках 60 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках яичников в интерфазе перед началом деления и после деления мейоза I. Объясните, как образуется такое количество хромосом и молекул ДНК.
Решение:
- Гаплоидный набор n = 30
- В интерфазе происходит удвоение хромосом – 2n4c – 2х30, 4х30 = 60хромосом и 120 молекул ДНК.
- После мейоза I – 2n4c : 2 = 1n2с – одинарный набор двойных хромосом, это – 30 хромосом и 60 молекул ДНК.
Ответ: в интерфазе – 60хромосом и 120 молекул ДНК. После мейоза I – 30 хромосом и 60 молекул ДНК.
Если дано количество хромосом в половых клетках
Алгоритм решения задач:
- Зная, что в половые клетки гаплоидны, а соматические диплоидны, увеличиваем хромосомный набор в 2 раза
- Используя формулы определенных стадий митоза(мейоза) определяем набор хромосом и количество молекул ДНК
Задача №2. Сколько хромосом имеет соматическая клетка животного, если гаметы содержат 38 хромосом? В ответе запишите только соответствующее число.
Решение: Поскольку гамета содержит 38 хромосом, что соответствует гаплоидному набору (n=38), значит соматическая клетка, для которой характерен диплоидный набор, содержит 76 хромосом (2n=2×38=76)
Ответ: 76.
Если дан рисунок на котором изображены хромосомы
Алгоритм решения задач:
- Ищем на рисунке признаки кроссинговера или пары хромосом. Если они есть то это- мейоз. Если нет -митоз
- Вспоминаем особенности процессов при митозе и мейозе (характерная особенность мейоза- кроссинговер и конъюгация)
- Составляем характеристику особенностей
- Записываем ответ
Задача №3. Определите тип и фазу деления клетки, изображённой на рисунке. Ответ обоснуйте. Какие процессы происходят в этой фазе?
Решение:
- Тип и фаза деления клетки: митоз; анафаза.
- Митоз — равномерное распределение между дочерними клетками наследственного материала, не произошло кроссинговера.
- Нити веретена сокращаются и приводят к разрыву хроматид в районе центромеры. Во время анафазы составляющие каждую хромосому хроматиды (или сестринские хромосомы) разъединяются и расходятся к противоположным полюсам клетки.
Если дано количество хромосом растений
Алгоритм решения задач:
- Устанавливаем для каких клеток (соматических или половых) дан определённый набор хромосом
- Вспоминаем каков хромосомный набор в разных частях растения
- Делаем расчеты
- Записываем ответ
Задача №4. В кариотипе яблони 34 хромосомы. Сколько хромосом и ДНК будет содержаться в яйцеклетке яблони, клетках эндосперма её семени и клетках листа? Из каких клеток образуются указанные клетки?
Решение:
- В яйцеклетке, образующейся из макроспоры, будет 17 хромосом и 17 молекул ДНК/
- В клетках эндосперма, образующихся при оплодотворении центральной клетки в зародышевом мешке, будет содержаться по 51 хромосоме и 51 молекуле ДНК/
- В каждой клетке листа, образующейся из клеток зародыша, будет 34 хромосомы и 34 молекулы ДНК/
В экзаменационных работах часто встречаются задачи на определение хромосомного набора клетки.
На этом уроке мы покажем, как справляться с такими типами задач.
Для на начала рассмотрите обобщающую таблицу по митозу и мейозу, вспомните хромосомный состав и внимательно рассмотрите рисунки клеток на разных этапах митоза и мейоза.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Очень важные пояснения:
1. Если на рисунке в клетке изображены пары одинаковых по размеру хромосом, то это гомологичные хромосомы (парные) и у клетки тогда двойной набор хромосом 2n, то есть клетка диплоидна.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Вот клетка, где хромосомы негомологичные, поэтому хромосомный набор в клетке гаплоидный-1n.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Важно знать, что если в клетке гаплоидный набор хромосом, то для нее характерен мейоз, так как при митозе никогда не бывает гаплоидного набора хромосом.
2. Также легко отличить митоз в клетке или мейоз, смотря на сами хромосомы.
Если хромосомы изображены кроссоверные (то есть хромосомы, между которыми произошел кроссинговер и обмен участками), как на нижнем рисунке, то значит в клетке идет процесс мейоза.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Это важно знать, так как в задачах от вас будет требоваться определить, какое деление и какая фаза изображены на рисунке.
3. Подсчет хромосом и ДНК в клетке на разных стадиях деления клетки.
a) Используя нижний рисунок, нужно определить, есть ли в клетке гомологичные хромосомы; если есть – значит, набор хромосом двойной- 2n.
Далее нужно определить количество ДНК или хроматид. Для этого считаем, сколько всего сестринских хроматид у одной пары гомологичных хромосом, то есть получается 4 хроматиды- 4c.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
2n4c- количество генетического материала в данной клетке.
б) При анафазе митоза и анафазе II мейоза мы знаем, что хроматиды, отделившись друг от друга, становятся самостоятельными хромосомами, поэтому в этих фазах количество хромосом увеличено вдвое по сравнению с прошлой фазой, а количество ДНК (хроматид) в клетке осталось прежним.
Пример первый – анафаза митоза
Считаем по рисунку сколько одинаковых больших хромосом (хроматид) во всей клетке – 4 больших хромосомы-4n (маленькие хромосомы не считаем, так как мы подсчитываем как бы один вариант среди гомологичных хромосом, здесь лишь для примера были подсчитаны именно большие хромосомы).
Считаем сколько ДНК у каждой большой хромосомы – по одной нити ДНК в каждой хромосоме, а всего в клетке их 4.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Делаем вывод, что 4 хромосомы и 4 молекулы ДНК– 4n4c- в анафазе митоза.
Пример второй – анафаза II мейоза
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Считаем по рисунку сколько одинаковых маленьких самостоятельных хромосом (хроматид) – в клетке 2 маленькие хромосомы – 2n.
Считаем сколько всего ДНК в клетке у этих двух маленьких гомологичных хромосом- 2c.
Делаем вывод, что 2 хромосомы и 2 молекулы ДНК- 2n2c.
Перед разбором задач, уточним некоторые моменты.
Чем отличается профаза митоза от профазы I мейоза?
В профазе I мейоза хромосомы не свободно распределены по всему пространству клетки, как в профазе митоза, а гомологичные хромосомы объединяются и конъюгируют друг с другом, что может привести к кроссинговеру.
Чем отличается метафаза митоза от метафазы I мейоза?
В метафазу I мейоза по экватору клетки выстраиваются не отдельные двухроматидные хромосомы, как в метафазе митоза, а биваленты, которые состоят из четырех хроматид и двух хромосом.
Чем отличается метафаза митоза от метафазы II мейоза?
В целом все процессы метафазы митоза и метафазы II мейоза сходны.
Но главное отличие их состоит в том, что в метафазу II мейоза по экватору клеток выстраиваются друхроматидные хромосомы, у которых нет гомологичных хромосом, а метафаза митоза идет с выстраиванием по экватору клетки пар гомологичных хромосом.
Чем отличается анафаза митоза от анафазы I мейоза?
В анафазу митоза нитями веретена деления к разным полюсам клетки растаскиваются сестринские хроматиды, которые становятся самостоятельными хромосомами и состоят из одной молекулы ДНК.
В анафазу I мейоза нитями веретена деления растаскиваются к полюсам целые двухроматидные хромосомы.
Чем отличается анафаза митоза от анафазы II мейоза?
Так же, как и в митозе, в анафазе II мейоза к полюсам клетки расходятся одинарные сестринские хромосомы (бывшие хроматиды).
Но отличие здесь идет в хромосомном наборе. Если в анафазе митоза хромосомный набор- 4n4c, т. е. тетраплоидный набор одинарных хромосом, то в анафазе II мейоза набор хромосом- 2n2c, то есть в клетке диплоидный набор одинарных хромосом.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Чем отличается телофаза мейоза первого деления от телофазы мейоза второго деления?
Набор хромосом в обоих случаях гаплоидный, но в телофазу первого деления мейоза хромосомы двухроматидные, то есть состоят из двух молекул ДНК, а во время телофазы второго деления мейоза хромосомы однохроматидные.
Задача первая
Определите тип и фазу деления изображённой на рисунке клетки. Дайте обоснованный ответ.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Пояснение
Смотрим на рисунок, видим, что ядерная оболочка растворяется.
Только в профазу идет растворение ядерной оболочки.
Определяем, есть ли гомологичные хромосомы на рисунке, видим, что гомологичные хромосомы есть, но они не в виде бивалентов, как в профазе первого деления мейоза, а свободно распределены в клетке.
Значит это профаза митоза.
Это не может быть профазой мейоза второго деления, так как там уже нет гомологичных хромосом.
Посмотрите для сравнения на рисунки всех профаз:
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Элементы ответа
- это профаза митоза, так как на рисунке есть гомологичные хромосомы и они располагаются в клетке не в виде бивалентов, как в профазе первого деления мейоза, а свободно распределены в клетке.
- это не может быть профазой первого деления мейоза, так как на рисунке нет бивалентов.
- это не может быть профазой мейоза второго деления, так как в клетке пары гомологичных хромосом.
Задача вторая
Определите тип и фазу деления изображённой на рисунке клетки, если исходная клетка была диплоидной. Дайте обоснованный ответ.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Пояснение
Для начала определяем есть ли гомологичные хромосомы на рисунке, видим, что хромосомы негомологичные так как, у белой хромосомы нет в паре аналогичной чёрной и у чёрной хромосомы нет в паре аналогичной белой.
Значит набор хромосом гаплоидный.
Мы помним, если в клетке нет гомологичных хромосом и гаплоидный набор, значит там идет процесс мейоза.
Хромосомы на рисунке выстроились по экватору клетки, а мы знаем, что это выстраивание идет только в метафазу.
Метафаза мейоза первого или второго деления?
Это метафаза второго деления мейоза, так как хромосомы двухраматидные, а не биваленты выстраиваются по экватору клетки, как в метафазу мейоза первого деления.
Для сравнения посмотрите все метафазы:
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Элементы ответа:
1) Это процесс мейоза, так как нет гомологичных хромосом и в клетке гаплоидный набор хромосом.
2) Фаза деления- метафаза второго деления мейоза, так как двухроматидные хромосомы выстраиваются по экватору клетки.
3) Это не может быть метафаза первого деления мейоза, так как по экватору клетки в эту фазу выстраиваются биваленты, которые состоят из четырех хроматид.
4) Это не может быть метафаза митоза, так как в клетке нет парных гомологичных хромосом, которые выстраиваются по экватору клетки.
Задача третья
Определите фазу и тип деления диплоидной клетки, изображённой на рисунке. Дайте обоснованный ответ, приведите соответствующие доказательства.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Пояснение
Если хромосомы выстраиваются по экватору клетки, значит это метафаза.
Осталось определить метафаза митоза или мейоза.
При митозе по экватору клетки выстраиваются двухроматидные хромосомы и у каждой хромосомы есть ее гомолог, так же всего одна нить веретена деления прилепляется к центромерам хромосом.
У нас же в задании на рисунке изображены биваленты- состоят из четырех хроматид, причем к центромере каждой двухроматидной хромосомы прикрепляется одна нить веретена деления.
Значит делаем вывод, что на рисунке мейоз.
Осталось определить метафаза I мейоза или метафаза II мейоза.
В метафазу II мейоза по экватору клетки, тоже выстраиваются двухроматидные хромосомы как в митозе, но у них нет гомологов.
Помним, что в метафазу I мейоза по экватору клетки располагаются биваленты, которые как раз изображены на нашем рисунке.
Элементы ответа:
1) тип деления- мейоз, это не может быть митоз, так как при митозе по экватору клетки выстраиваются пары гомологичных двухроматидных хромосом.
2) Метафаза мейоза I (2n4c), так как по экватору клетки располагаются биваленты, причем к центромере каждой двухроматидной хромосомы прикрепляется одна нить веретена деления от каждого полюса.
Задача четвертая
Определите тип и фазу деления изображённой на рисунке клетки, если исходная клетка была диплоидной. Дайте обоснованный ответ.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Пояснение
Видим по рисунку, что хроматиды начинают расходится по разным полюсам клетки, значит это анафаза.
Может быть ли это анафаза митоза?
В анафазу митоза также расходятся хроматиды к полюсам клетки, но помним, что количество хромосом и ДНК 4n4c.
У нас же на рисунке, если рассматривать, к примеру, черные хромосомы всего две самостоятельных однохроматидных хромосомы, каждая состоит из одной нити ДНК, значит формула клетки 2n2c.
Следовательно, это мейоз, а не митоз.
Также если представить предыдущую фазу до разделения на хроматиды, то видно, что хромосомы не гомологичные (белая была маленькая хромосома, а черная большая), опять же, если нет гомологичных хромосом, значит это процесс мейоза, а не митоза).
Для сравнения посмотрите сразу на все анафазы:
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Элементы ответа:
1) Это процесс мейоза.
2) Фаза деления- анафаза мейоза II, так как изображено деление двухроматидных хромосом на хроматиды и расхождение этих сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки (при этом хроматиды становятся самостоятельными однохроматидными хромосомами).
Но так как каждая хроматида становится самостоятельной однохроматидной хромосомой, поэтому в клетке наблюдается 2n- набор хромосом.
3) Это не может быть митоз, так как количество хромосом и ДНК в анафазу митоза равно 4n4c, у нас же на рисунке формула хромосомного набора клетки 2n2c, что соответствует анафазе мейоза II.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Задача первая
Рассмотрите рисунок с изображением деления ядра и укажите тип и фазу деления, количество генетического материала в клетке в эту фазу.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Пояснение
Хромосомы расположены по экватору клетки, значит это метафаза.
По экватору клетки двухроматидные хромосомы, а не биваленты- значит это не может быть мейозом первого деления.
На рисунке хромосомы гомологичные друг другу (черная хромосома одинакова по форме и длине с белой хромосомой), значит это не может быть мейозом второго деления, так как на рисунке отсутствуют негомологичные хромосомы.
Делаем вывод- это митоз.
Раз хромосомы гомологичные, значит набор хромосом диплоидный – 2n.
Далее нужно определить количество ДНК или хроматид, для этого считаем сколько сестринских хроматид у одной пары гомологичных хромосом, то есть получается 4 хроматиды – 4c.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
2n4c- количество генетического материала
Элементы ответа:
- Это деление клетки митоз, так как на рисунке показано, что на экваторе клетки парные гомологичные двухроматидные хромосомы.
- Фаза деления митоза- метафаза, так как хромосомы располагаются по экватору клетки и образуют метафазную (экваториальную) пластинку.
- 2n4c – количество генетического материала.
Задача вторая
Рассмотрите рисунок с изображением деления ядра и укажите тип и фазу деления, количество генетического материала в клетке в эту фазу и происходящий процесс.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Пояснение
На рисунке мы видим, что хромосомы кроссовереные, значит точно процесс мейоза.
Далее видим, что целые двухроматидные хромосомы расходятся к полюсам клетки, это характерно для анафазы первого деления мейоза.
Считаем количество хромосом у одной пары гомологичных хромосом.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
2n- две хромосомы
4c- четыре хроматиды или четыре молекулы ДНК
Элементы ответа:
- Тип деления мейоз, так как есть хромосомы в которых прошел обмен участками в гомологичных хромосомах (кроссинговер).
- Фаза- анафаза мейоза первого деления, так как целые двухроматидные хромосомы расходятся к полюсам клетки.
- 2n4c- количество генетического материала.
Задача третья
Рассмотрите рисунок с изображением деления ядра исходной диплоидной клетки и укажите тип и фазу деления, количество генетического материала в клетке в эту фазу и происходящий процесс.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Список вариантов ответов:
1. анафаза митоза
2. анафаза I мейоза
3. анафаза II мейоза
4. 2n4c
5. 2n2c
6. 4n4c
7. гомологичные хромосомы расходятся к полюсам клетки
8. сестринские хроматиды расходятся к полюсам клетки
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Задача четвертая
Определите тип и фазу деления исходной диплоидной клетки, количество генетического материала в клетке в эту фазу изображённой на схеме. Дайте обоснованный ответ.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Элементы ответа:
1) Мейоз.
2) телофаза II (цитокинез).
3) На схеме изображен мейоз- телофаза II мейоза, так две хромосомы имеют по одной хроматиде, представлены одной парой (нет гомологичной пары). P.s. На схеме изображена телофаза, так как вокруг групп хромосом уже образуется ядерная оболочка, но цитокинез ещё не завершен.
4) количество генетического материала в каждом новом ядре- nc.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Внимание! Для того чтобы решать такие типы задач, вы должны знать наизусть количество хромосомного набора в каждой фазе митоза и мейоза и помнить, какие процессы идут в каждую из фаз!
Если в задаче сказано, что клетка соматическая значит набор хромосом 2n2c.
Если в задаче сказано, что клетка половая (гамета), значит набор хромосом nc.
Если сказано, подсчитать количество хромосом в клетках эндосперма цветкового растения, нужно знать, что в клетках эндосперма триплоидный набор хромосом – 3n.
Задача первая
Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза 1 и в анафазе мейоза 2. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Пояснение
Если в задаче указывается, соматическая клетка, значит это указан двойной набор хромосом 2n равен 28, 2c также равно 28.
Элементы ответа:
- клетки семязачатка содержат диплоидный набор хромосом- (2n2c), значит 28n28c.
- перед началом мейоза в синтетическом периоде интерфазы происходит удвоение ДНК-2n4c, значит 28 хромосом и 56 ДНК (28n56c = 2n4c).
- в анафазе мейоза первого деления– к полюсам клетки расходятся хромосомы, состоящие из двух хроматид. Генетический материал клетки будет (2n4c = n2c+n2c)- 28 хромосом, 56 ДНК.
- в мейозе второго деления вступают 2 дочерние клетки с гаплоидным набором хромосом (n2c)– 14 хромосом, 28ДНК- в каждой из дочерней клетке.
- в анафазе мейоза 2– к полюсам клетки расходятся хроматиды. После расхождения хроматид число хромосом увеличивается в 2 раза (хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, но пока они все в одной клетке)- (2n2с= nc+nc)- 28 хромосом, 28 ДНК.
Задача вторая
Хромосомный набор соматических клеток вишни равен 32.
Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка в анафазе I и в конце телофазы I мейоза. Объясните все полученные результаты.
Элементы ответа:
- вишня имеет диплоидный набор хромосом, значит данные, что у вишни 32 хромосомы в задаче-это двойной набор хромосом.
- хромосомный набор в анафазе I мейоза (2n4c), получается- 32 хромосомы- это диплоидный набор, а количество ДНК в 2 раза больше, чем количество хромосом, значит 32 * 2 = 64 молекулы ДНК.
- в анафазе I мейоза (2n4c)- 32 хромосомы 64 молекулы ДНК.
- в анафазе к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, но число хромосом и молекул ДНК не меняется, так как клетка ещё не разделилась.
- в телофазе I мейоза (n2c), то есть количество хромосом и ДНК уменьшено в два раза, значит 32 : 2 = 16 хромосом, 64 : 2 = 32 молекулы ДНК.
- в телофазе I мейоза (n2c) = 16 хромосом 32 молекулы ДНК.
- в телофазе I мейоза произошло редукционное деление, образовалось две клетки с гаплоидным набором хромосом, но каждая хромосома состоит ещё из двух сестринских хроматид.
Задача третья
В соматических клетках овса 42 хромосомы. Определите хромосомный набор и количество молекул ДНК перед началом мейоза I и в метафазе мейоза II. Ответ поясните.
Элементы ответа:
- клетки овса соматические, значит содержат диплоидный набор хромосом- 2n2c, значит 42 хромосомы и 42 молекулы ДНК. (42 = 2n- соматическая клетка, 21 = n – гамета, n- количество хромосом, с- количество молекул ДНК).
- перед началом мейоза I в интерфазе происходит удвоение ДНК-2n4c, значит в клетке в это время будет 42 хромосомы и 84 ДНК (42n84c = 2n4c).
- в конце мейоза I произошло редукционное деление (в каждую клетку отошло по одной хромосоме из пары гомологичных хромосом), после этого каждая клетка имеет хромосомный набор 1n2c. В метафазе мейоза II хромосомы выстраиваются по экватору клетки, хромосомный набор не изменяется, значит, в клетках в эту фазу 21 хромосома и 42 молекулы ДНК.
Задача четвертая
Спорофит папоротника орляка имеет 52 хромосомы. Сколько хромосом у него в клетках спорангия, в зрелых спорах и в клетках заростка? Какое деление приводит к образованию этих клеток? Из каких клеток они образуются?
Пояснение
Нужно вспомнить, что папоротник во взрослом состоянии имеет диплоидный набор хромосом- это спорофит.
На спорофите образуются спорангии- органы, производящие споры, клетки которого имеют также диплоидный набор хромосом.
В спорах происходит мейоз, поэтому они имеют гаплоидный набор хромосом, а заросток образуется из споры, значит и у него гаплоидный набор хромосом.
Элементы ответа:
- спорофит папоротника имеет двойной набор хромосом- 2n = 52 хромосомы.
- клетки спорангия– образуются из клеток вайи, они образуются митозом, значит в них двойной набор хромосом- 2n = 52 хромосомы.
- зрелые споры образуются мейозом из клеток спорангия, значит в них гаплоидный набор хромосом- 1n = 26 хромосом, так как при мейозе происходит уменьшение числа хромосом.
- заросток образуется путём деления митозом при прорастании споры, в нём-1n = 26 хромосом.
Задача пятая
Какой набор хромосом характерен для листьев и для спор зелёного мха кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
Элементы ответа:
- для листьев зеленого мха характерен гаплоидный набор хромосом (n)- так как взрослое листостебельное растение мха- это гаметофит.
- листья развиваются путём митоза из споры (из клеток протонемы) с гаплоидным набором хромосом (n).
- споры мха образуются путём мейоза из клеток спорофита (коробочки на ножке), который обладает диплоидным набором хромосом (2n).
- в спорах мха гаплоидный набор хромосом (n).
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Для того чтобы решать такие типы задач, вы должны помнить периоды гаметогенеза и связать их с процессами митоза и мейоза.
Для того, чтобы образовались гаметы, в клетке идут и процессы митоза со всеми его фазами и два последовательных деления мейоза, также со всеми фазами.
Вспомните периоды гаметогенеза:
- период размножения (митоз) 2n2c (образовались овогонии и сперматогонии)
- период роста (интерфаза) 2n4c (формирование овоцитов I порядка и сперматоцитов I порядка)
- период созревания:
- мейоз I (n2с) (формирование овоцита II порядка и сперматоцита II порядка
- мейоз II (nc) (формирование яйцеклетки и сперматозоидов)
Задача первая
В кариотипе домашней кошки 38 хромосом.
Определите число хромосом и молекул ДНК при сперматогенезе в клетках в конце зоны роста и в конце зоны созревания гамет. Объясните, какие процессы происходят в этих зонах.
Решение задачи:
- зона роста при сперматогенезе- это интерфаза- 2n4c, количество ДНК удваивается, числом хромосом = 38, а так как количество ДНК удвоено, то оно равно= 76.
- 38n76с = 2n4c – число хромосом и молекул ДНК в конце зоны роста.
- в период зоны роста происходит накопление массы цитоплазмы и питательных веществ, репликация молекул ДНК при неизменном количестве хромосом.
- в конце зоны созревания происходит мейоз.
- первое деление редукционное во время телофазы хромосомный набор равен 1n2с значит 38 : 2 = 19, а количество ДНК уменьшилось вдвое 76 : 2 = 38.
- 19n38с– число хромосом и молекул ДНК в начале зоны созревания гамет.
- в конце второго мейотического деления- (1n1с), видим, что количество хромосом прежнее = 19, а количество ДНК вновь уменьшено вдвое 38:2 = 19.
- 19n19с– число хромосом и молекул ДНК в конце зоны созревания гамет.
Задача вторая
У полевой мыши 40 хромосом.
Сколько хромосом у самца мыши в сперматогониях, с которых начинается формирование сперматозоидов, в зрелых сперматозоидах и в клетках зародыша?
Какое деление приводит к образованию этих клеток?
Из каких клеток они образуются?
Решение задачи:
- сперматогонии образуются митозом, в них по 40 хромосом.
- зрелые сперматозоиды формируются из сперматогониев путём деления мейозом, в них число хромосом уменьшится в двое, значит будет по 20 хромосом.
- клетки зародыша образуются путём деления митозом зиготы (оплодотворенной яйцеклетки), в них по 40 хромосом.
Задача третья
В соматических клетках дрозофилы содержится 8 хромосом.
Определите, какое количество хромосом и молекул ДНК содержится при гаметогенезе в ядрах перед делением в интерфазе и в конце телофазы мейоза I.
Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.
Решение задачи:
- перед делением в интерфазе происходит редупликация, количество ДНК увеличивается вдвое, хромосомы становятся двухроматидными, но их количество не изменяется- 2n4c, значит 8 хромосом, 16 молекул ДНК.
- в телофазе мейоза I число хромосом и молекул ДНК уменьшается в два раза, так как мейоз I- редукционное деление.
- в конце телофазы мейоза I– 1n2c, значит 4 хромосомы, 8 молекул ДНК.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям
Задача первая
Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6х10-9 мг.
Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядре при овогенезе перед началом мейоза, в профазе мейоза I и мейоза II. Объясните полученные результаты.
Пояснение:
Перед началом мейоза хромосомы удваиваются, поэтому общая масса ДНК становится в 2 раза больше 12х10-9 мг.
В профазе мейоза I никаких изменений количества хромосом еще не произошло, остается 12х10-9 мг.
В ходе первого деления мейоза в телофазе количество хромосом уменьшается в 2 раза, следовательно, в профазе мейоза II масса хромосом будет равна 6х10-9 мг.
После мейоза II хромосомы становятся однохроматидными и в ядре каждого сперматозоида содержится гаплоидный набор хромосом.
В телофазе мейоза II общая масса ДНК уменьшается вдвое еще раз и в клетке масса ДНК будет равна 6х10-9 мг : 2= 3х10-9
Элементы ответа:
- перед началом мейоза в интерфазе количество ДНК удваивается в 2 раза и будет равно 12х10-9 мг.
- в профазе мейоза I количество хромосом такое же, как и перед первым делением мейоза, то есть остается прежним 12х10-9 мг.
- после мейоза I число хромосом в клетке становится в два раза меньше, поэтому масса ДНК уменьшается вдвое, т.е. масса ДНК в профазе мейоза II равна 6х10-9 мг.
Задача вторая
Общая масса всех молекул ДНК в 38 хромосомах одной соматической клетки ящерицы в G1-периоде составляет 5х10-9 мг.
Чему будет равна масса молекул ДНК в этой клетке в начале анафазы митоза?
Пояснение:
В G1-периоде (пресинтетический период) интерфазы митоза количество ДНК 5х10-9 мг, далее идет синтетический период- S-фаза, где количество ДНК увеличивается в двое:
2 ∙ 5х10-9 = 10х10-9 (мг) или 1х10-8 (мг)
В митозе в профазе, метафазе, анафазе и в начале телофазы количество ДНК остается таким же, как и в синтетическом периоде интерфазы, то есть 1х10-8 мг.
А в конце телофазы количество ДНК уменьшается в двое, соответственно
10х10-9 ÷ 2 = 5х10-9 (мг) или 1х10-8 ÷ 2 = 0,5х10-8 = 5х10-9 (мг).
Элементы ответа:
- в синтетический период- S-фазу количество ДНК увеличивается в двое:
2 ∙ 5х10-9 = 10х10-9 (мг) или 1х10-8 (мг)
- в анафазе митозаколичествоДНК остается таким же, как и в синтетический период 1х10-8 мг.
Эта информация доступна зарегистрированным пользователям