В какой паре клеток будут содержаться отличающиеся наборы молекул днк
Задания 27 проверяют умения применять знания по цитологии при решении задач с использованием таблицы генетического кода, определять хромосомный набор клеток гаметофита и спорофита у растений, число хромосом и молекул ДНК в разных фазах деления клетки. От выпускника требуется решать задачи на заданную тему, обосновывать ход решения и объяснять полученные результаты.
Для решения задач по цитологии необходимо очень хорошо понимать биологический смысл всех процессов, протекающих в клетке (метаболизм, деление), последовательность их этапов и фаз. А также знать особенности строения нуклеиновых кислот, их свойства и функции; свойства генетического кода, уметь пользоваться таблицей генетического кода. Ещё очень важно правильно оформлять решение задачи, отвечать на все вопросы и комментировать полученные результаты.
Задания 27 предполагают чёткую структуру ответа и оцениваются максимально в 3 балла при наличии трёх или четырёх элементов. Такие задания содержат закрытый ряд требований («Правильный ответ должен содержать следующие позиции»). Все приведённые в эталоне ответа элементы значимы и не имеют альтернативных вариантов. В листе ответа выпускник должен представить ход решения задачи с комментариями и объяснениями, без которых невозможно получить полный ответ.
Задание с тремя элементами ответа
| Содержание верного ответа и указания по оцениванию (правильный ответ должен содержать следующие позиции) | Баллы |
| Элементы ответа: 1) 2) 3) | |
| Ответ включает в себя все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок | 3 |
| Ответ включает в себя два из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок | 2 |
| Ответ включает в себя один из названных выше элементов, который не содержит биологических ошибок | 1 |
| Ответ неправильный | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Задание с четырьмя элементами ответа
| Содержание верного ответа и указания по оцениванию (правильный ответ должен содержать следующие позиции) | Баллы |
| Элементы ответа: 1) 2) 3) 4) | |
| Ответ включает в себя все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок | 3 |
| Ответ включает в себя три из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок | 2 |
| Ответ включает в себя два из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок | 1 |
| Ответ неправильный | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
- Для решения задач с использованием таблицы генетического кода необходимо помнить следующие правила и принципы:
- Смысловая и транскрибируемая цепи ДНК антипараллельны.
- Смысловая цепь начинается с 5´- конца, а транскрибируемая – с 3 ´- конца
- Кодоны и антикодоны принято писать с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
- В таблице генетического кода кодоны записаны с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
- Транскрипция идёт в направлении 3 ´ → 5´, а трансляция в направлении 5 ´ → 3 ´.
- В молекулярной биологии принято писать смысловую цепь ДНК сверху, а транскрибируемую цепь под ней.
- Для решения задач по определению числа хромосом, молекул ДНК в разных фазах деления клетки необходимо помнить, что:
- Перед митозом и мейозом в интерфазе происходит удвоение числа молекул ДНК (синтетический период интерфазы), а число хромосом остаётся прежним – 2n.
- В профазе и метафазе митоза и мейоза число хромосом и молекул ДНК не изменяется.
- Если в задаче указано конкретное число хромосом, то при решении задачи указывают число хромосом и молекул ДНК, не формулы.
| Фаза | Митоз | Мейоз | |
| 1-е деление | 2-е деление | ||
| И | 2n2c; 2n4c | 2n2c; 2n4c | n2c |
| П | 2n4c | 2n4c | n2c |
| М | 2n4c | 2n4c | n2c |
| А | 2n2c (у каждого полюса клетки) | n2c (у каждого полюса клетки) | nc (у каждого полюса клетки) |
| Т | 2n2c | n2c | nc |
| 2 клетки | 2 клетки | 4 клетки | |
- Для решения задач по определению хромосомного набора клеток гаметофита и спорофита у растений необходимо помнить, что:
- У растений споры и гаметы гаплоидны.
- Споры образуются в результате мейоза, а гаметы – в результате митоза.
- У водорослей и мхов в жизненном цикле преобладает гаметофит (половое поколение), а у папоротников, хвоща, плаунов, голосеменных и покрытосеменных – спорофит (бесполое поколение). У бурых водорослей преобладает спорофит.
- Зигота делится путём митоза и даёт начало всем тканям и органам растения.
- У семенных растений мегаспоры (макроспоры) образуются из клеток семязачатка в результате мейоза; клетки зародышевого мешка образуются из макроспоры путём митоза.
- У голосеменных эндосперм гаплоидный и образуется до оплодотворения, у покрытосеменных – 3n, образуется в результате слияния спермия (n) и центральной клетки (2n).
- Пыльцевое зерно состоит из двух клеток – вегетативной и генеративной; за счёт вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, генеративная делится митозом, в результате образуются два спермия.
- У покрытосеменных оба спермия участвуют в оплодотворении, у голосеменных в оплодотворении принимает участие один спермий, а другой погибает.
Рассмотрим примеры решения задач по цитологии.
Пример 1.
Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):
5´ − АЦАТГЦЦАГГЦТАТТЦЦАГЦ −3´
3´ − ТГТАЦГГТЦЦГАТААГГТЦГ −5´
Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение:
- По принципу комплементарности строим цепь и-РНК и обозначаем 5´- и 3´-концы.
- В условии сказано, что информативная часть гена начинается с аминокислоты Мет. По таблице генетического кода определяем, что эту аминокислоту кодирует только один кодон и-РНК – АУГ. По принципу комплементарности определяем триплет в транскрибируемой цепи ДНК, соответствующий кодону 5´– АУГ –3´; это триплет 3´– ТАЦ –5´. Внимание! В таблице генетического кода кодоны и-РНК записаны в направлении 5´→ 3´.Следовательно, информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т в транскрибируемой цепи ДНК.
По таблице генетического кода определяем аминокислотный состав белка, начиная с кодона АУГ.
Белок: Мет – Про – Гли – Тир – Сер – Сер.
| ДНК: | 3´– | Т | Г | Т | А | Ц | Г | Г | Т | Ц | Ц | Г | А | Т | А | А | Г | Г | Т | Ц | Г |
| и-РНК | 5´– | А | Ц | А | У | Г | Ц | Ц | А | Г | Г | Ц | У | А | У | У | Ц | Ц | А | Г | Ц |
Пример 2.
Гаплоидный набор хромосом цесарки составляет 38. Сколько хромосом и молекул ДНК содержится в клетках кожи перед делением, в анафазе и телофазе митоза? Ответ поясните.
Решение:
В задаче рассматривается непрямое деление клетки – митоз. Таким способом делятся соматические клетки, которые имеют диплоидный набор хромосом. Обязательно необходимо указать конкретное число хромосом и молекул ДНК!
- Клетки кожи цесарки – это соматические клетки, =>, они имеют диплоидный набор хромосом (2n) – 38 × 2 = 76 (хромосом).
- Перед митозом в синтетическом периоде (S) происходит самоудвоение молекул ДНК, =>, клетки имеют набор 2n4c: 76 хромосом и 152 молекулы ДНК.
- В анафазе митоза к противоположным полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды, которые становятся самостоятельными хромосомами, =>, клетки кожи содержат 2n2c (у каждого полюса клетки): 76 хромосом и 76 молекул ДНК (у каждого полюса клетки) ИЛИ в анафазе в клетке содержатся 152 хромосомы и 152 молекулы ДНК.
- В телофазе митоза образуются две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом 2n2c: 76 хромосом и 76 молекул ДНК.
Пример 3.
Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
Решение:
- клетки пыльцевого зерна сосны и спермии имеют набор хромосом – n (гаплоидный);
- клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из гаплоидных спор митозом;
- спермии сосны развиваются из клеток пыльцевого зерна (генеративной клетки) митозом.
Источник
1. Хромосомный набор в клетках корешка риса посевного равен 24. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток корешка в интерфазе и в анафазе мейоза I, а также перед началом второго деления мейоза. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Ответ
1) Перед началом деления в интерфазе молекулы ДНК удваиваются, их число увеличивается – 48, а число хромосом не изменяется – 24, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид.
2) В анафазе мейоза I к полюсам клетки расходятся хромосомы, состоящие из двух хроматид. Генетический материал клетки при этом не меняется: число хромосом – 24; число молекул ДНК – 48; или у каждого полюса клетки по 12 хромосом, 24 молекулы ДНК.
3) Первое мейотическое деление редукционное, т.е. число хромосом – 12; число молекул ДНК – 24. С таким набором клетка вступает во второе мейотическое деление, т.к. репликация ДНК перед ним не происходит.
2. 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.
Ответ
Перед началом любого деления в клетках имеется двойной набор двойных хромосом (хромосомы стали двойными после удвоения (репликации). Следовательно, перед делением в клетке КРС 60 хромосом, 120 молекул ДНК.
В ходе первого деления мейоза происходит независимое расхождение двойных гомологичных хромосом, количество хромосом в дочерних клетках уменьшается в два раза, но эти хромосомы остаются двойными: 30 хромосом, 60 молекул ДНК.
3. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в телофазе мейоза 1 и мейоза 2 по сравнению с интерфазой в половых клетках дрозофилы? Её соматические клетки содержат 8 хромосом. Ответ поясните.
Ответ
В интерфазе происходит удвоение ДНК, после него в соматической клетке будет 8 хромосом и 16 молекул ДНК (хромосомы двойные). В первом делении мейоза к полюсам расходятся двойные хромосомы, поэтому после первого деления в клетках будет по 4 хромосомы, 8 молекул ДНК. Во втором делении мейоза двойные хромосомы делятся на одинарные, поэтому после второго деления в клетках будет по 4 хромосомы, 4 молекулы ДНК.
4. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке семязачатка в конце мейоза I и мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
Ответ
Перед началом мейоза в клетке двойной набор двойных хромосом (28 хромосом, 56 молекул ДНК).
В I делении мейоза за счет независимого расхождения гомологичных хромосом происходит уменьшение количества хромосом В 2 раза, при этом они остаются двойные (14 хромосом, 28 молекул ДНК.
Во II делении мейоза двойные хромосомы распадаются на одинарные, в клетках получается по 14 хромосом, 14 ДНК.
5. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (c) в клетке в профазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
Ответ
Перед делением происходит удвоение ДНК, поэтому хромосомы в профазе двойные. Деление только началось, поэтому в клетке двойной набор хромосом. В профазе мейоза I 2n4c.
В первом делении мейоза происходит уменьшение количества хромосом, поэтому во второе деление вступают клетки с одинарным набором двойных хромосом. В метафазе разделение двойных хромосом еще не произошло. В метафазе мейоза II n2c.
6. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня непосредственно перед митозом и непосредственно после митоза. Объясните полученные результаты.
Ответ
1) перед началом митоза число хромосом – 28;
2) перед началом митоза число молекул ДНК – 56;
3) перед делением ДНК удваивается;
4) каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид;
5) после митоза число хромосом – 28;
6) после митоза число молекул ДНК – 28;
7) после митоза образуется две клетки с таким же количеством хромосом, какой был у материнской клетки;
8) в анафазе митоза каждая двухроматидная хромосома делится на две однохроматидных, поэтому в дочерних клетках хромосомы однохроматидные и поэтому количество ДНК равно количеству хромосом
7. В соматических клетках мухи дрозофилы содержится 8 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках при сперматогенезе в зоне размножения и в конце зоны созревания гамет. Ответ обоснуйте. Какие процессы происходят в этих зонах?
Ответ
В зоне размножения соматические клетки делятся митозом, там по 8 хромосом. Сразу после деления митозом хромосомы одинарные (8 хромосом 8 ДНК), после удвоения ДНК хромосомы двойные (8 хромосом 16 ДНК). В конце зоны созревания гамет 4 хромосомы 4 ДНК, поскольку уже произошел мейоз. При мейозе в анафазе первого деления происходит уменьшение количества хромосом из-за независимого расхождения хромосом, а в анафазе второго деления двойные хромосомы распадаются на одинарные.
8. Хромосомный набор соматических клеток картофеля равен 48. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках при мейозе в профазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните все полученные результаты.
Ответ
В профазе мейоза I в клетке двойной набор двойных хромосом, 2n4c – 48 хромосом, 96 молекул ДНК. В первом делении мейоза расходятся двойные хромосомы, поэтому по окончании первого деления мейоза в каждой из двух клеток получается по одинарному набору двойных хромосом (n2c). В метафазе мейоза II они выстроятся на метафазной пластинке, но еще не разделятся, будет 24 хромосомы, 48 молекул ДНК.
9. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в ядре (клетке) семязачатка перед началом мейоза I и мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
Ответ
В интерфазе происходит удвоение ДНК, поэтому перед делением (перед началом мейоза I) в клетке содержится двойной набор двойных хромосом (28 хромосом, 56 молекул ДНК).
В первом делении мейоза происходит независимое расхождение двойных хромосом, количество хромосом уменьшается в 2 раза, но они остаются двойными. Перед началом мейоза II в клетке 14 хромосом, 28 молекул ДНК.
10. Соматические клетки дрозофилы содержат 8 хромосом. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в ядре при гаметогенезе перед началом деления и в конце телофазы мейоза I? Объясните результаты в каждом случае.
Ответ
Перед началом мейоза в клетке двойной набор двойных хромосом (у дрозофилы 8 хромосом, 16 молекул ДНК). В первом делении мейоза происходит расхождение двойных хромосом, после первого деления в каждой из двух клеток получается одинарный набор двойных хромосом (у дрозофилы 4 хромосомы, 8 молекул ДНК).
11. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в ядрах (клетках) семязачатка перед началом первого деления мейоза и в метафазе II мейоза. Объясните все полученные результаты.
Ответ
1) перед началом мейоза число хромосом – 28;
2) перед началом мейоза число молекул ДНК – 56;
3) перед делением ДНК удваивается;
4) каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид;
5) в метафазе II мейоза число хромосом – 14;
6) в метафазе II мейоза число молекул ДНК – 28;
7) клетка после первого деления гаплоидна;
8) хромосомы двухроматидные
12. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека непосредственно после митоза 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.
Ответ
В интерфазе после митоза происходит удвоение ДНК, масса становится 12х10-9, такая она остается до начала мейоза. В профазе мейоза 1 еще не произошло никакого расхождения, масса остается та же, 12х10-9. В первом делении мейоза происходит независимое расхождение гомологичных хромосом, масса ДНК уменьшается в два раза, в профазе 2 она 6х10-9.
13. 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 I и анафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Ответ
Перед делением в клетке двойной набор двойных хромосом (28 хромосом, 56 молекул ДНК). В анафазе мейоза I хромосомы не делятся, поэтому в клетке остается двойной набор двойных хромосом (28 хромосом, 56 молекул ДНК). После первого деления мейоза в каждой из дочерних клеток получается одинарный набор двойных хромосом (14 хромосом, 28 молекул ДНК). Во время второго деления мейоза двойные хромосомы делятся на одинарные, поэтому в анафазе мейоза II в клетке получается двойной набор одинарных хромосом (28 хромосом, 28 молекул ДНК).
14. В соматических клетках дрозофилы число хромосом равно 8. Какой набор хромосом и молекул ДНК в профазе мейоза I и в анафазе мейоза I? Ответ поясните.
Ответ
Перед делением в интерфазе происходит удвоение ДНК, получается 8 хромосом, 16 ДНК, столько и остается в профазе 1. В ходе первого деления мейоза разделения хромосом на хроматиды не происходит, поэтому в анафазе мейоза 1 остается все тот же набор – 8 хромосом, 16 ДНК.
15. В клетке листа голосеменного растения 32 хромосомы. Какое количество хромосом и ДНК будет у него в анафазе митоза, анафазе I мейоза и анафазе II мейоза. Объясните свой ответ.
Ответ
1) Перед делением происходит удвоение хромосом, поэтому к делению приступает 32 хромосомы, 64 ДНК.
2) В анафазе митоза хромосомы разрывается и их становится в два раза больше – 64 хромосомы, 64 ДНК.
3) В анафазе мейоза 1 эти хромосомы, не разрываясь, расходятся к полюсам – 32 хромосомы, 64 ДНК.
4) В анафазе 2 мейоза 16 двойных хромосом разрываются, к полюсам расходятся сестринские однохроматидные хромосомы – 32 хромосомы, 32 ДНК.
16. Известно, что в соматических клетках капусты содержится 18 хромосом. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и в анафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Ответ
Перед началом мейоза в клетке двойной набор двойных хромосом (18 хромосом, 36 молекул ДНК).
В анафазе мейоза I происходит расхождение двойных хромосом, но все хромосомы пока еще находятся в одной клетке (18 хромосом, 36 молекул ДНК).
По окончании первого деления мейоза в каждой клетке получилось по 9 двойных хромосом (18 молекул ДНК). В анафазе II 9 двойных хромосом распались на 18 одинарных и все они пока еще находятся в одной клетке (18 хромосом, 18 молекул ДНК).
17. Клетки эндосперма лилии содержат 36 хромосом. Какое число хромосом и молекул ДНК содержат клетки корня лилии в профазе и анафазе митоза? Ответ поясните.
Ответ
В эндосперме тройной набор хромосом, а в соматической клетке двойной, следовательно в клетке корня 24 хромосомы. Перед митозом происходит удвоение ДНК, следовательно, в профазе будет 24 хромосомы, 48 ДНК. В анафазе двойные хромосомы разрываются пополам, их становится в два раза больше – 48 хромосом, 48 ДНК.
18. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке семязачатка в метафазе I мейоза и в конце телофазы I мейоза. Объясните результаты в каждом случае.
Ответ
1) в метафазе I мейоза число хромосом – 28, число молекул ДНК – 56;
2) перед мейозом происходит репликация ДНК, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, но число хромосом не изменяется;
3) в телофазе I мейоза число хромосом – 14, число молекул ДНК – 28;
4) к концу телофазы I происходит редукционное деление, образуется два ядра с гаплоидным набором хромосом, число ДНК и хромосом уменьшается в 2 раза
19. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня в метафазе и конце телофазы митоза. Объясните все полученные результаты.
Ответ
1) в метафазе митоза число ДНК – 56, хромосом – 28, хромосомы двухроматидные, так как перед началом деления произошла репликация ДНК;
2) в телофазе митоза в каждом ядре число молекул ДНК – 28, хромосом – 28, в телофазе митоза хромосомы в ядрах однохроматидные, и число хромосом и ДНК одинаково
20. Хромосомный набор в соматических клетках кролика равен 44. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кролика при сперматогенезе перед началом мейоза, в конце мейоза I. Объясните полученные результаты.
Ответ
1) перед началом мейоза в ядре число хромосом – 44, число молекул ДНК – 88;
2) перед мейозом, в период интерфазы, происходит удвоение молекул ДНК;
3) в конце мейоза I в ядрах клеток число хромосом – 22, число молекул ДНК – 44;
4) к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, образуются гаплоидные клетки (ядра), происходит редукционное деление
21. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке семязачатка при образовании макроспоры в конце мейоза I и мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
Ответ
1) в конце мейоза I число молекул ДНК – 28, число хромосом – 14;
2) в конце мейоза II число молекул ДНК – 14, хромосом – 14;
3) в мейозе I происходит редукционное деление, поэтому число хромосом и ДНК уменьшается в 2 раза, хромосомы двухроматидные;
4) в мейозе II в клетке расходятся сестринские хроматиды (хромосомы), поэтому число хромосом сохраняется, а число ДНК уменьшается в 2 раза
22. Хромосомный набор соматических клеток редиса равен 18. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках и ядрах кончика корня в метафазе и конце телофазы митоза. Поясните, какие процессы происходят в эти фазы.
Ответ
1) в метафазе митоза число хромосом -18, молекул ДНК – 36;
2) в метафазе хромосомы двухроматидные (состоят из двух молекул ДНК), перемещаются в плоскость экватора, нити веретена деления соединяются с центромерами;
3) в конце телофазы в каждом ядре число хромосом – 18, молекул ДНК – 18;
4) в конце телофазы митоза образуется два ядра (две клетки)
23. Хромосомный набор клеток околоплодника сладкого перца равен 24. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка при спорообразовании в профазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
Ответ
1) в профазе мейоза 1 число хромосом – 24, число молекул ДНК – 48;
2) перед началом деления молекулы ДНК удваиваются, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, но число хромосом в начале деления не изменяется и соответствует диплоидному набору;
3) в метафазе мейоза 2 число хромосом – 12, число молекул ДНК – 24;
4) после первого (редукционного) деления мейоза число хромосом и молекул ДНК уменьшилось в 2 раза, но хромосомы двухроматидные – поэтому число молекул ДНК в 2 раза больше числа хромосом.
24. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека в пресинтетический (G1) период интерфазы клеточного цикла составляет около 6х10-9 мг. Определите, объяснив полученные результаты, чему равна масса всех молекул ДНК в клетке при овогенезе в анафазе I и в анафазе II мейоза.
25. Определите число хромосом в начале и в конце телофазы митоза в клетках эндосперма семени ржи посевной, если центральное ядро зародышевого мешка ржи содержит 14 хромосом. Ответ поясните.
Ответ
1) центральное ядро зародышевого мешка ржи, содержащее 14 хромосом, диплоидное (2n), а клетки эндосперма семени имеют триплоидный (3n) набор хромосом – следовательно, в них содержится по 21 хромосоме;
2) в начале телофазы (как и в предшествующей анафазе) митоза число хромосом временно удвоено до 42 (6n=42), на полюсах пока единой клетки находится по 21 однохроматидной хромосоме;
3) в конце телофазы митоза в образовавшихся дочерних клетках (уже разделенных срединно пластинкой) число хромосом возвращается к 21 (3n=21).
26. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите, объяснив полученные результаты, хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке в конце телофазы мейоза I и анафазе мейоза II.
Ответ
1) в конце телофазы мейоза I набор хромосом в клетке – n, число молекул ДНК – 2с;
2) в конце телофазы мейоза I произошло редукционное деление, число хромосом и число молекул ДНК уменьшилось в два раза;
3) в анафазе мейоза II набор хромосом 2n (временно увеличился в два раза), число молекул ДНК – 2c (прежнее);
4) в анафазе мейоза II к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды, становящиеся самостоятельными однохроматидными хромосомами, поэтому число хромосом и число молекул ДНК уравниваются.
27. Хромосомный набор соматических клеток ячменя равен 14. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в ядрах (клетках) семязачатка в анафазе мейоза I и в конце телофазы мейоза I. Объясните все полученные результаты.
Ответ
1) В анафазе мейоза 1 число хромосом у ячменя – 14, число молекул ДНК – 28.
2) В анафазе 1 к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, но число хромосом и число молекул ДНК не меняется.
3) В телофазе мейоза 1 число хромосом – 7, число ДНК – 14.
4) Происходит редукционное деление, образуется две клетки с гаплоидным набором хромосом, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид.
28. Хромосомный набор соматической клетки растения равен 24. Определите хромосомный набор и количество молекул ДНК в клетках семязачатка в метафазе мейоза I и в метафазе мейоза II. Полученные результаты объясните.
Ответ
1) Перед началом мейоза I число хромосом равно 24, количество молекул ДНК – 48,
2) так как в интерфазе число ДНК удваивается в результате репликации. В метафазе мейоза I число хромосом и молекул ДНК не изменяется.
3) В метафазе мейоза II после редукционного деления (мейоза I) число хромосом и молекул ДНК уменьшено вдвое, хромосомы двухроматидные,
4) хромосом 12, а молекул ДНК 24, так как прошло редукционное деление – мейоз I.
29. У волка в соматических клетках 78 хромосом. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках перед началом мейоза, в метафазе мейоза I и в профазе мейоза II. Объясните ответ в каждом случае.
Ответ
1) Перед началом мейоза набор хромосом и ДНК равен 2n4c. В конце интерфазы произошло удвоение ДНК, хромосомы стали двухроматидными; 78 хромосом и 156 молекул ДНК.
2) В метафазе мейоза I число хромосом и ДНК в клетке не изменяется — 2n4c; 78 хромосом и 156 молекул ДНК.
3) В профазу мейоза II вступают гаплоидные клетки, имеющие набор из двухроматидных хромосом n2c; 39 хромосом и 78 молекул ДНК.
30. 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, после мейоза I и мейоза II. Объясните полученные результаты.
Ответ
1) Перед началом мейоза в интерфазе количество ДНК удваивается в процессе репликации.
2) Общая масса молекул ДНК увеличивается вдвое: 6х10–9 х2 = 12х10-9. После мейоза I число хромосом в клетке уменьшается вдвое, поэтому уменьшается вдвое и масса ДНК. Она равна 6х10–9, т.к. хромосомы двухроматидные.
3) После мейоза II хромосомы становятся однохроматидными и в ядре яйцеклетки содержится гаплоидный набор хромосом. Масса ДНК в клетке равна 6х10–9 /2 = 3х10–9.
Источник