Как решать задачи на хромосомы егэ биология

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

Хромосомная теория наследственности

Концепция данной теории заключается в том, что передача наследственной информации в ряду поколений осуществляется путем передачи хромосом, в которых в определенной линейной последовательности расположены гены.

Данная теория была сформулирована в начале XX века. Значительный вклад в ее развитие внес американский генетик Томас Морган.

Рекомендую осознать и запомнить следующие положения хромосомной теории:

• Гены расположены в хромосомах в линейном порядке
• Каждый ген занимает в хромосоме определенное место — локус
• Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления
• Сцепление генов может нарушаться в результате кроссинговера
• Частота кроссинговера между генами прямо пропорциональна расстоянию между ними
• Расстояние между генами измеряется в морганидах (1 морганида — 1% кроссинговера)

Группы сцепления

В предыдущей статье были раскрыты суть и применение в задачах III закона Менделя, закона независимого наследования,
в основе которого лежат гены, расположенные в разных хромосомах. Но что если гены лежат в одной хромосоме? Такие гены образуют группу сцепления, в этом
случае говорят о сцепленном наследовании.

Группа сцепления — совокупность всех генов, расположенных в одной хромосоме, вследствие чего они наследуются совместно. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом: у женщины 23 группы сцепления (23 пара —
половые хромосомы XX), а у мужчины — 24 группы сцепления (X и Y представляют собой две отдельные группы).

Сцепление генов

Томас Морган в своих экспериментах изучал наследование признаков плодовых мушек дрозофил: серый (A) — черный (a) цвет тела,
длинные (B) — зачаточные (b) крылья. В первом эксперименте Морган скрестил чистые линии плодовых мушек: серых с длинными
крыльями (AABB) и черных с зачаточными (aabb).

Только что вы видели первый закон Менделя (единообразия) в действии, правда, в несколько ином варианте — при дигибридном
скрещивании. Но суть та же: в первом поколении все особи получаются единообразны по исследуемому признаку, с генотипом
AaBb — с серым телом и длинными крыльями.

Далее Морган применил анализирующее скрещивание. Полученную в первом поколении дигетерозиготу (AaBb) он скрестил с черной особью с
зачаточными крыльями (aabb). Результат весьма удивил Моргана и его коллег: помимо потомства с ожидаемыми фенотипами
(серое тело + длинные крылья, черное тело + зачаточные крылья) были получены особи со смешанными признаками.

Потомство со смешанными признаками подразумевает под собой особи Aabb (серое тело + зачаточные крылья) и aaBb (черные тело +
длинные крылья). Но откуда они могли взяться, если гены A и B находятся в одной хромосоме? Значит, образовались еще какие-то дополнительные гаметы, помимо AB и ab?

Объясняя полученные в потомстве фенотипы, которые содержали смешанные признаки, Томас Морган пришел к выводу, что
между гомологичными хромосомами произошел кроссинговер, в результате которого образовались гаметы Ab, aB — кроссоверные
гаметы.

Очевидно, что в данном случае расстояние между генами A и B было 17 морганид, так как каждой кроссоверной гаметы (соответственно и особей) образовалось
по 8.5%. Не забывайте, что процент кроссинговера равен расстоянию между генами. Поскольку расстояние было 17 морганид = 17%, то на каждую из кроссоверных гамет приходится половина — 8.5%

Пример решения генетической задачи №1

«Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными аутосомными генами, расположенными в одной хромосоме.
Гены полностью сцеплены. Какова вероятность родить здорового ребенка в семье, где муж нормален, жена гетерозиготна
по обоим признакам, мать жены также страдала обеими аномалиями, а отец был нормален».

Очень важно обратить внимание на то, что «гены полностью сцеплены» — это говорит об отсутствии кроссинговера, и то, что
мы заметили это, обеспечивает верное решение задачи.

Самое главное, что вам следует усвоить: поскольку гены полностью сцеплены (кроссинговер отсутствует), женщина с генотипом AaBb может образовать только два типа гамет — AB, ab. Кроссоверные гаметы (Ab, aB) не образуются. Всего возможных генотипов потомков получается два, из которых
здоров только один — aabb. Шанс родить здорового ребенка в такой семье ½ (50%).

Пример решения генетической задачи №2

«Гены доминантных признаков катаракты и эллиптоцитоза локализованы в 1-й аутосоме. Гены неполностью сцеплены. Женщина, болеющая
катарактой и эллиптоцитозом, отец которой был здоров, выходит замуж за здорового мужчину. Определите возможные фенотипы потомства и вероятность рождения
больного обеими аномалиями ребенка в этой семье».

Ключевые слова в тексте этой задачи, на которые следует обратить внимание: «гены неполностью сцеплены». Это означает, что между ними
происходит кроссинговер.

Генотип женщины остается неясен из текста задачи. Раз она больна, то он может быть: AaBb, AABB, AABb, AaBB. Однако в тексте дано то, что развеет
сомнения: «отец которой был здоров». Если ее отец был здоров, то его генотип был aabb, значит он передал дочери гамету ab. Теперь
становится очевидно, что генотип дочери AaBb — она дигетерозиготна.

В данном случае между генами A и B произошел кроссинговер, их сцепление нарушилось. В результате образовались кроссоверные гаметы
Ab, aB — которые привели к образованию особей с со смешанными признаками (Aabb, aaBb). Вероятность рождения в этой семье ребенка,
больного обеими аномалиями, составляет ¼ (25%).

Наследование, сцепленное с полом

Половые хромосомы X и Y определяют пол человека. Генотип XX характерен для женщин, а XY — для мужчин. Мужская Y-хромосома
не содержит аллелей многих генов, которые есть в X-хромосоме, вследствие этого наследственными заболеваниями, сцепленными с
полом, чаще болеют мужчины.

Природа, несомненно, бережет женских особей. Женщины имеют две гомологичные хромосомы XX, и если ген наследственного заболевания
попал в одну из X-хромосом, то чаще всего в другой X-хромосоме окажется «здоровый» ген, доминантный, которой подавит действие
рецессивного гена. С генетической точки зрения, женщина будет носительницей заболевания, может его передать по поколению, но
сама болеть не будет.

У мужчин если ген заболевания оказался в X-хромосоме, то не проявиться он не может. Именно по этой причине мужчины чаще
страдают дальтонизмом, гемофилией и т.д.

Не у всех организмов особь мужского пола характеризуется набором хромосом XY, а женского — XX. У пресмыкающихся, птиц,
бабочек женские особи имеют гетерогаметный пол- XY, а мужские — XX. То же самое относится к домашним курам: петух — XX, курица — XY.

Решим несколько задач по теме наследования, сцепленного с полом. Речь в них будет идти о сцепленных с полом признаками —
признаками, гены которых лежат не в аутосомах, а в гетеросомах (половых хромосомах).

Пример решения генетической задачи №3

«Рецессивный ген дальтонизма располагается в X-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец был дальтоник) выходит замуж
за мужчину с нормальным зрением, отец которого был дальтоником. Определите возможные фенотипы потомства».

Подробности о родословной важны и помогают заполнить белые пятна. Если отец женщины был дальтоником (X^dY), то
очевидно, что он передал ей хромосому X^d, так как от отца дочери всегда передается X-хромосома. Значит женщина
гетерозиготна по данному признаку, а у мужчины возможен лишь один вариант здорового генотипа — X^DY. То, что его
отец был дальтоником несущественно, ведь отец всегда передает сыну Y-хромосому.

Возможные фенотипы потомства:

• X^DX^D, X^DX^d — фенотипически здоровые девочки
• X^DY — здоровый мальчик
• X^dY — мальчик, который болен дальтонизмом

Пример решения генетической задачи №4

«Гипоплазия зубной эмали наследуется как сцепленный с X-хромосомой доминантный признак, шестипалость — как аутосомно-доминантный.
В семье, где мать шестипалая, а у отца гипоплазия, родился пятипалый здоровый мальчик. Напишите генотипы всех членов семьи по данным
признакам. Возможно ли у них рождение ребенка с двумя аномалиями одновременно?»

Ответ на вопрос: «Каковы генотипы матери и отца?» — лежат в потомстве. Пятипалый здоровый мальчик имеет генотип aaX^bY.
Чтобы сформировался такой генотип, от матери должна прийти гамета aX^b, а от отца — aY. Выходит, что единственно возможный генотип
матери — AaX^bX^b, а генотип отца — aaX^BY.

Рождение ребенка с двумя аномалиями возможно — AaX^BX^b, вероятность такого события ¼ (25%).

Пример решения генетической задачи №5

«Рецессивные гены, кодирующие признаки дальтонизма и гемофилии, сцеплены с X-хромосомой. Мужчина с нормальным цветовым зрением и гемофилией женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Известно, что мать женщины была гомозиготна по исследуемым признакам. Какое потомство
получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?»

Генотип мужчины вопросов не вызывает, так как единственный возможный вариант — X^hDY. Генотип женщины
дает возможность узнать ее отец (X^HdY), который передал ей гамету X^Hd (отец всегда передает
дочке X хромосому, а сыну — Y), следовательно, ее генотип — X^HDX^Hd

Как оказалось, возможны два варианта генотипа дочери: X^HDX^hD, X^HdX^hD.
Генотип здорового мужчины X^HDY. Следуя логике задачи, мы рассмотрим два возможных варианта брака.

Не забывайте, что на экзамене схема задачи не является ответом. Ответ начинается только после
того, как вы напишите слово «Ответ: …». В ответе должны быть указаны все фенотипы потомства, их описание, что возможно
покажется рутинными при большом числе потомков, но весьма приятным, если вы верно решили задачу и получили за нее заслуженные
баллы

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.

Биология ЕГЭ Задание 3 проверяет знания основных законов генетики и цитологии. Чтобы решить такое задание, необходимо знать генетико-цитологические особенности организации и функционирования жизни, хранения и передачи наследственной информации. Задание представляет собой текстовую задачу, которая решается с помощью арифметических вычислений либо основных правил комплементарности генетического кода. В ответе надо записать целое число. Если при вычислении получится дробное число, его следует округлить до целого согласно основным правилам округления дробных чисел.

Выбрать другое задание
  Вариант ЕГЭ с пояснениями
  Кодификатор ЕГЭ

Линия 3 ЕГЭ по Биологии. Генетическая информация в клетке. Хромосомный набор, соматические и половые клетки. Решение биологической задачи. Коды проверяемых элементов содержания (КЭС): 2.3, 2.6, 2.7. Уровень сложности: Б. Максимальный балл: 1. Примерное время выполнения: 4 мин. Средний % выполнения: 66,2.

Для решения задания необходимы знания правил Чаргаффа (см.ниже) и основных закономерностей хранения и передачи наследственной информации из поколения в поколение.

Алгоритм выполнения задания № 3 на ЕГЭ по биологии:

1. Внимательно прочитайте задачу.
2. Проанализируйте, о каком генетическом процессе идёт речь.
3. Выполните необходимые вычисления на черновике.
4. Запишите целое число в поле ответа КИМ и бланк ответов N 1.

Будьте внимательны при математических расчётах! Сначала выполните вычисление на черновике, проверьте, а затем запишите ответ (целое число, не дробное).

Задание 3 (пример выполнения с пояснением)

Линия 03. Пример № 1.
Эндосперм пшеницы содержит 42 хромосомы. Сколько хромосом содержат её гаметы? В ответе запишите только соответствующее число.

Правильный ответ:  14

ПОЯСНЕНИЕ (решение). Для всех покрытосеменных растений характерно двойное оплодотворение, в результате которого два спермия пыльцевого зерна прорастают до зародышевого мешка. Один из них оплодотворяет яйцеклетку (образуется зигота — 2n), а второй сливается с центральной (диплоидной) клеткой зародышевого мешка. Соответственно, эндосперм имеет тройной набор хромосом (3n — триплоиден). Гаметы любого живого организма в норме имеют одинарный набор хромосом, то есть гаплоидны (n). Таким образом, чтобы определить, сколько хромосом содержат гаметы пшеницы, разделим число хромосом эндосперма (42) на 3.
42 хромосомы (3n) : 3 = 14 хромосом (n).

Теория, которую необходимо повторить

В период подготовки к экзамену ПОВТОРЯЕМ теорию по конспектам:

• КЭС 2.3. Химический состав клетки. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ, входящих в состав клетки. Роль химических веществ в клетке и организме человека (Конспект).
• КЭС 2.6. Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот (Конспект 1, Конспект 2).
• КЭС 2.7. Клетка — генетическая единица живого. Хромосомы, их строение и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз, мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток. Деление клетки. Роль мейоза и митоза (Конспект 1, Конспект 2, Конспект 3, Конспект 4).

Нажмите на спойлер ниже, чтобы посмотреть основный теоретический материал к данной линии (что надо помнить при решении биологической задачи, понятия о нуклеиновых кислотах, правила Чаргаффа).

Тренировочные задания

Выполните самостоятельно примеры задания № 3 и сверьте свой ответ с правильным (спрятан в спойлере).

Пример № 2.
В соматической клетке картофеля 48 хромосом. Какой набор хромосом содержит спермий картофеля? В ответе запишите только количество хромосом.

Пример № 3.
В ДНК на долю нуклеотидов с гуанином приходится 21%. Определите процентное содержание нуклеотидов с тимином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Пример № 4.
Молекулярная масса полипептида составляет 25000. Определите количество аминокислот в полипептиде, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100. В ответе запишите только соответствующее число.

Пример № 5.
Сколько нуклеотидов содержит м-РНК, если синтезированный по ней белок состоит из 210 аминокислотных остатков? В ответе запишите только соответствующее число.

Пример № 6.
В двухцепочечной молекуле ДНК насчитывается 4998 нуклеотидов. Определите, сколько аминокислот содержит белок, синтезируемый с этой последовательности ДНК. На область нитронов приходится 15 % от общего числа нуклеотидов. В ответе запишите только число, соответствующее количеству аминокислот в синтезируемом белке.

---

Вы смотрели: Биология ЕГЭ Задание 3. Что нужно знать и уметь, план выполнения, примеры с ответами и пояснениями (комментариями) специалистов, анализ типичных ошибок.

Выбрать другое задание
  Вариант ЕГЭ с пояснениями
  Кодификатор ЕГЭ

Биология ЕГЭ Задание 3

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

• Для решения задач с использованием таблицы генетического кода необходимо помнить следующие правила и принципы:

1. Смысловая и транскрибируемая цепи ДНК антипараллельны.
2. Смысловая цепь начинается с 5´- конца, а транскрибируемая – с 3 ´- конца
3. Кодоны и антикодоны принято писать с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
4. В таблице генетического кода кодоны записаны с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
5. Транскрипция идёт в направлении 3 ´ → 5´, а трансляция в направлении 5 ´ → 3 ´.
6. 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:

1. Перед митозом и мейозом в интерфазе происходит удвоение числа молекул ДНК (синтетический период интерфазы), а число хромосом остаётся прежним – 2n.
2. В профазе и метафазе митоза и мейоза число хромосом и молекул ДНК не изменяется.
3. 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:

1. У растений споры и гаметы гаплоидны.
2. Споры образуются в результате мейоза, а гаметы – в результате митоза.
3. 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.
4. Зигота делится путём митоза и даёт начало всем тканям и органам растения.
5. У семенных растений мегаспоры (макроспоры) образуются из клеток семязачатка в результате мейоза; клетки зародышевого мешка образуются из макроспоры путём митоза.
6. У голосеменных эндосперм гаплоидный и образуется до оплодотворения, у покрытосеменных – 3n, образуется в результате слияния спермия (n) и центральной клетки (2n).
7. Пыльцевое зерно состоит из двух клеток – вегетативной и генеративной; за счёт вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, генеративная делится митозом, в результате образуются два спермия.
8. 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:

1. По принципу комплементарности строим цепь и-РНК и обозначаем 5´- и 3´-концы.

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

2. 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.

3. По таблице генетического кода определяем аминокислотный состав белка, начиная с кодона АУГ.

   Белок: Мет – Про – Гли – Тир – Сер – Сер.

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!

1. Клетки кожи цесарки – это соматические клетки, =>, они имеют диплоидный набор хромосом (2n) – 38 × 2 = 76 (хромосом).
2. Перед митозом в синтетическом периоде (S) происходит самоудвоение молекул ДНК, =>, клетки имеют набор 2n4c: 76 хромосом и 152 молекулы ДНК.
3. 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.
4. 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:

1. клетки пыльцевого зерна сосны и спермии имеют набор хромосом – n (гаплоидный);
2. клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из гаплоидных спор митозом;
3. спермии сосны развиваются из клеток пыльцевого зерна (генеративной клетки) митозом.

Разбор заданий ЕГЭ по разделу «Хромосомные наборы клеток».

Вопросы данной тематики встречаются в части В и части С
(обычно 27 задание). Обычно многих оно пугает, но на самом деле разобраться не
сложно. Что необходимо вспомнить?

·       
Основные фазы митоза и мейоза и их хромосомные наборы.

·       
Жизненные циклы растений (будут идти отдельным разбором).

·       
Этапы – зоны формирования половых клеток при гаметогенезе
(сперматогенезе и овогенезе).

·       
Что такое соматические и половые клетки.

P.S: В списке
могут быть вопросы не относящиеся к данной тематике так что не удивляйтесь.

Основная теория.

1.    
Соматические и половые клетки.

Соматическими называют клетки, составляющие тело (сому)
многоклеточных организмов и не принимающие участия в половом размножении. Входя
в состав разнообразных тканей тела, соматические клетки каждой ткани обладают
специфическими структурными, метаболическими и химическими особенностями,
которые приобретаются в процессе дифференцировки.

(набор соматических клеток после деления – в их обычном
состоянии 2n2c).

Половые
клетки (гаметы) — это высокоспециализированные клетки для
процесса полового размножения. Их отличия от соматических клеток:

·        
Сперматозоиды и яйцеклетки имеют не диплоидный набор хромосом, как
это свойственно соматическим клеткам, а гаплоидный (nc),
т. е. в два раза уменьшенное число хромосом. Так, соматические клетки пчелы
имеют 32 хромосомы, а сформированные половые клетки—16. Соматические клетки
человека имеют 46 хромосом, а сперматозоиды и яйца — 23.

·        
У половых клеток резко измененное по сравнению с соматическими
ядерно-плазменное отношение. Это очевидно на примере яиц птиц. Собственно,
яйцом, яйцеклеткой птицы, считается только «желток». Объем желтка яиц птиц в
миллионы раз превышает объем клетки, исходной в его развитии. Объем же ядра
столь резко не изменяется. И если из массы цитоплазмы яйца птицы исключить
вещества, которые как бы включены в нее. «про запас», для развития зародыша
(желточные включения), и говорить о «чистой цитоплазме» (что не совсем
правильно), все равно очевидно, что масса яйца сильно возрастает в объеме.

·        
размеры

·        
приспособленность к движению (сперматозоиды) и запасу питательных
веществ для зародыша (яйцеклетка),

·        
стадии формирования (сперматогенез и овогенез),

·        
почти полное отсутствие цитоплазмы, компактная укладка
генетического материала в ядре, наличие акросомы (видоизменённый аппарат
Гольджи), большое количество митохондрий, шейка и хвост — наибольшая разница —
в строении сперматозоидов, т.к. они выполняют функцию с выходом во внешнюю
среду.

Яйцеклетки
сходны органелами с соматическими клетками, но имеют большой запас питательных
веществ и дополнительные оболочки.

2.    
Набор хромосом и количество ДНК в фазах митоза и
мейоза.

Митоз	Мейоз
1 деление	2 деление
Профаза – 2n4c	Профаза 1– 2n4c	Профаза 2 – n2c
Метафаза – 2n4c	Метафаза 1– 2n4c	Метафаза 2– n2c
Анафаза – 4n4c	Анафаза 1– 2n4c	Анафаза 2– 2n2c
Телофаза – 2n2c	Телофаза 1 – n2c	Телофаза 2 — nc

Cперматогенез и
Овогенез.

Обратите
внимание что в период размножения хромосомный набор сперматогоний и оогоний
составляет 2n2c, а также в этот период (зону) происходит два
митотических деления или 2 митоза.

3.      Подводные камни.

И так мои дорогие на чем
вас будут ловить хитренькие разработчики КиМОВ ЕГЭ.

1)      Самое больное это «Жизненные
циклы растений», вы спросите меня ПОЧЕМУ? Вся суть ситуации в том, что
нам часто говорят: все половые клетки появляются путем МЕЙОЗА! Это не так
друзья мои, половые клетки споровых растений формируются путем МИТОЗА так как
Протонема мхов и Заростки плаунов, хвощей и папоротников имеют гаплоидный
(одинарный) набор хромосом – n. Исходя из этого половые клетки просто напросто не
могут появится путем мейоза, потому что мейоз не сохраняет исходный хромосомный
набор, а делит его грубо говоря пополам. Хромосомного набора n/2 в природе не существует. Таже самая история наблюдается у водорослей, так как у
них в жизненном цикле доминирует гаметофит – гаплоидное поколение – n.

2)      А теперь друзья мои «Эндоспермы».
Эндоспермы это вообще больная тема)), но во внимание надо принять
следующее:

— Эндоспермы есть только у
семенных растений.

— Эндосперм – это
запасающая ткань семени.

— Двойное оплодотворение
есть только у цветковых растений.

Вся эта информация более
доступна будет в разборе заданий по «Жизненным циклам растений». Главное
принять следующие факты: у голосеменных растений Эндосперм гаплоидный – n, а у Покрытосеменных триплоидный — 3n.

3)      Ну а теперь приземлимся на
наш любимый МИТОЗ и МЕЙОЗ.

— На митоз похоже второе
деление мейоза, потому что во втором делении мейоза нет кроссинговера.

— Если вам попадается
фраза: набор клетки перед делением, то надо иметь ввиду, что перед Профазой
(первый этап Митоза и Мейоза есть ИНТЕРФАЗА) есть ИНТЕРФАЗА и там идет удвоение
ДНК, то есть 2n2c => 2n4c.

     4) Ну и напоследок!
Никогда не следует забывать понятия: Кариотип и Геном.

          Кариотип –
это совокупность генов или хромосомного набора организма определенного вида, то
есть 2n2c => 2n = 46 хромосом,
2с = 46 ДНК (на примере человека).

           Геном –
это совокупность генов или хромосомного набора гаплоидной клетки, яйцеклетки и
сперматозоида то есть nc => n=23 хромосомы, c = 23 ДНК (на примере человека).

ПРОБНЫЕ ЗАДАНИЯ ИЗ ЕГЭ.

1. 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.

2. Какое
деление мейоза сходно с митозом? Объясните, в чем оно выражается. К какому
набору хромосом в клетке приводит мейоз.

3. Объясните, в
чем заключается сходство и различие мутационной и комбинативной изменчивости.

4. Какой
хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев
цветкового растения. Объясните результат в каждом случае.

5. 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.

6. Какой
хромосомный набор характерен для ядер клеток эпидермиса листа и восьмиядерного
зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните, из каких
исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

7. Синдром
Дауна у че­ло­ве­ка проявляется при три­со­мии по 21 паре хромосом. Объ­яс­ни­те
причины по­яв­ле­ния такого хро­мо­сом­но­го набора у человека.

8. Укажите
число хромосом и количество молекул ДНК в профазе первого и второго
мейотического деления клетки. Какое событие происходит с хромосомами в профазе
первого деления?

9. Для
соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите
хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке в профазе мейоза I и
метафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.

10. Какой
хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна?
Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.

11. 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.

12. Для
соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите
хромосомный набор (n) и число молекул ДНК(с) в клетке в конце телофазы мейоза I
и анафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.

13. Каковы осо­бен­но­сти
мейоза, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют раз­но­об­ра­зие гамет?

Укажите не менее трёх
особенностей.

14. Для со­ма­ти­че­ской
клетки жи­вот­но­го характерен ди­пло­ид­ный набор хромосом. Опре­де­ли­те
хромосомный набор (n) и число мо­ле­кул ДНК (с) в клет­ке перед мей­о­зом I и
про­фа­зе мейоза II. Объ­яс­ни­те результаты в каж­дом случае.

15. Какой хро­мо­сом­ный
набор ха­рак­те­рен для га­ме­то­фи­та и гамет мха сфагнума? Объ­яс­ни­те из
каких ис­ход­ных клеток и в ре­зуль­та­те какого де­ле­ния образуются эти
клетки?

16. Укажите
число хро­мо­сом и ко­ли­че­ство мо­ле­кул ДНК в про­фа­зе пер­во­го и вто­ро­го
мей­о­ти­че­ско­го де­ле­ния клетки. Какое со­бы­тие про­ис­хо­дит с хро­мо­со­ма­ми
в про­фа­зе пер­во­го деления?

17. 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.

18. В со­ма­ти­че­ских
клет­ках дро­зо­фи­лы со­дер­жит­ся 8 хромосом. Какое число хро­мо­сом и мо­ле­кул
ДНК со­дер­жит­ся в ядре при га­ме­то­ге­не­зе перед на­ча­лом мей­о­за I и мей­о­за
II? Объясните, как об­ра­зу­ет­ся такое число хро­мо­сом и мо­ле­кул ДНК.

19. Рассмотрите
ка­ри­о­тип че­ло­ве­ка и от­веть­те на вопросы.

1. Ка­ко­го пола этот
человек?

2. Какие от­кло­не­ния
имеет ка­ри­о­тип этого человека?

3. В ре­зуль­та­те каких
со­бы­тий могут воз­ни­кать такие отклонения?

20. Рассмотрите
ка­ри­о­тип че­ло­ве­ка и от­веть­те на вопросы.

1. Ка­ко­го пола этот
человек?

2. Какие от­кло­не­ния
имеет ка­ри­о­тип этого человека?

3. В ре­зуль­та­те каких
со­бы­тий могут воз­ни­кать такие отклонения?

21. Какой хро­мо­сом­ный
набор ха­рак­те­рен для вегетативной, ге­не­ра­тив­ной кле­ток и спер­ми­ев
пыль­це­во­го зерна цвет­ко­во­го растения? Объясните, из каких ис­ход­ных кле­ток
и в ре­зуль­та­те ка­ко­го де­ле­ния об­ра­зу­ют­ся эти клетки.

22. Соматические
клет­ки кро­ли­ка со­дер­жат 44 хромосомы. 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.

23. 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?

24. Какой хро­мо­сом­ный
набор ха­рак­те­рен для споры, га­ме­то­фи­та и спо­ро­фи­та мха ку­куш­кин
лён? Из каких ис­ход­ных кле­ток и в ре­зуль­та­те ка­ко­го де­ле­ния об­ра­зу­ют­ся
эти ста­дии раз­ви­тия мха?

25. Какой хро­мо­сом­ный
набор ха­рак­те­рен для кле­ток мякоти иго­лок и спер­ми­ев сосны? Объясните,
из каких ис­ход­ных клеток и в ре­зуль­та­те какого де­ле­ния образуются эти
клетки

26. Общая масса
всех мо­ле­кул ДНК в 46 хро­мо­со­мах одной со­ма­ти­че­ской клет­ки че­ло­ве­ка
со­став­ля­ет около 6·10⁻⁹ мг. Опре­де­ли­те массу всех мо­ле­кул
ДНК в ядре клет­ки при спер­ма­то­ге­не­зе перед на­ча­лом мей­о­за и после
окон­ча­ния мейоза. Объ­яс­ни­те по­лу­чен­ные результаты.

27. Какой хро­мо­сом­ный
набор ха­рак­те­рен для вегетативной, ге­не­ра­тив­ной кле­ток и спер­ми­ев
пыль­це­во­го зерна цвет­ко­во­го растения? Объясните, из каких ис­ход­ных кле­ток
и в ре­зуль­та­те ка­ко­го де­ле­ния об­ра­зу­ют­ся эти клетки.

28. 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.

29. Кариотип со­ба­ки
вклю­ча­ет 78 хромосом. Опре­де­ли­те число хро­мо­сом и число мо­ле­кул ДНК в
клет­ках при ово­ге­не­зе в зоне раз­мно­же­ния и в конце зоны со­зре­ва­ния
гамет. Какие про­цес­сы про­ис­хо­дят в этих зонах? Ответ обос­нуй­те (в от­ве­те
долж­но со­дер­жать­ся че­ты­ре критерия).

30. 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?

31. 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?

32. 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.

33. Масса
молекул ДНК в соматических клетках равна 6*10^-9. Чему равна масса молекул
ДНК перед началом мейоза и в анафазе мейоза 1, ответ поясните.

34. В
соматических клетках овса 42 хромосомы. Определите хромосомный набор и
количество молекул ДНК перед началом мейоза I и в метафазе мейоза II. Ответ
поясните.

35. У
хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите
хромосомный набор взрослого организма и его гамет. Объясните из каких исходных
клеток образуются взрослые особи и их гаметы, в результате какого деления
формируются половые клетки.

36. Количество
хромосом в соматической клетке дрозофилы — 8. Определите число хромосом и
молекул ДНК у дрозофилы в период овогенеза в анафазе мейоза 1 и профазе мейоза
2. Объясните результаты.

37. Какой
хромосомный набор характерен для клеток восьмиядерного зародышевого мешка и
зародышевой почечки семени пшеницы. Объясните, из каких исходных клеток и в
результате какого деления они образуются.

38. Какой
хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев
пыльцевого зерна вишни? Объясните, из каких исходных клеток и в результате
какого деления образуются эти клетки.

39. У шимпанзе
в соматических клетках 48 хромосом. Определите хромосомный набор и число
молекул ДНК в клетках перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и в профазе
мейоза II. Объясните ответ в каждом случае.

40. Укажите:

1) способы деления
клеток при образовании микроспор из спорогенной ткани;

2) способы деления при
образовании вегетативной и генеративной клеток покрытосеменного растения;

3) число хромосом и
молекул ДНК в микроспоре, вегетативной и генеративной клетках покрытосеменного
растения (выразить формулой).

41. Как
изменяется число хромосом и ДНК в клетке мужчины в процессе сперматогенеза на
стадиях: интерфаза I , телофаза I, анафаза II, телофаза II.

42. Какой хро­мо­сом­ный
набор ха­рак­те­рен для заростка и зародыша плауна? Объ­яс­ни­те, из каких ис­ход­ных
кле­ток и в ре­зуль­та­те ка­ко­го де­ле­ния об­ра­зу­ют­ся клетки заростка и
зародыша плауна?

43. В
соматической клетке кукурузы 20 хромосом. Определить набор хромосом в клетке
верхушки растения и в ядре пыльцевого зерна.

44. Какой
хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются
эти клетки.

45. Какой
хромосомный набор характерен для клеток чешуй женских шишек и женской споры
ели? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления
образуются клетки шишки и мегаспора ели.

46. Определите
хромосомный набор макроспоры, из которой формируется восьмиядерный зародышевый
мешок, и яйцеклетки. Объ­яс­ни­те, из каких клеток и каким делением образованы
макроспора и яйцеклетка.

47. 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.

48. Какой
хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма лиственницы?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются
эти клетки.

49. Какой
хромосомный набор характерен для клеток чешуек мужской шишки и микроспоры ели?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они
образуются.

50. 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.

51. 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.

52. У зеленой
водоросли улотрикса преодладающим поколением является гаметофит. Какой
хромосомный набор имеют клетки взрослого организма и спорофита? Объясните, чем
представлен спорофит, из каких исходных клеток и в результате какого процесса
образуются взрослый организм и спорофит.

53. 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.

54. 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.

55. Какой
хромосомный набор характерен для клеток зародыша и заростка плауна? Объясните,
из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.

56. Какой
хромосомный набор характерен для клеток микроспоры и спермия томата? Объясните,
из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.

Использованные
источники:

1)     
https://vseobiology.ru/brr/172-polovye—i—somoticheskie—kletki—skhodstvo—i—razlichie

2)     
https://bio-ege.sdamgia.ru/test?theme=219

Генетическая информация в клетке — один из разделов общей биологии. Школьники обзорно проходят его в 9 классе, а затем более подробно в 10-11. Несмотря на это, задания из ЕГЭ по этой теме вызывают много вопросов. Самые частые проблемы — неумение писать различные виды РНК по данной матрице, а также незнание таких терминов, как гаплоидные и диплоидные клетки. В статье рассмотрим теоретические моменты, а также разберемся, как решать задание 3 из ЕГЭ по биологии. Если вы хотите более подробно изучить задание 3 по биологии и другие номера, отправляйтесь на курсы подготовки в Москве. Во время занятий преподаватели разбирают каждую тему, благодаря чему вы будете глубже разбираться в предмете. 

Что проверяется в задании 3

3 задание из ЕГЭ по биологии представляет собой текстовую задачу. Чтобы решить ее, нужно провести несложные вычисления. Ответ — целое число. Иногда при расчетах получается дробь, в таком случае ее нужно округлить. Номер касается 2 разделов: генетики и цитологии. Необходимо знать следующие темы: 

• гены и генетический код;
• репликация ДНК;
• биосинтез белка;
• строение и свойства хромосом;
• видовое постоянство хромосом;
• жизненный цикл. 

Теория по цитологии

Первый вопрос теории для ЕГЭ — гены. Под этим термином понимают единицу генетической информации, то есть участок молекулы ДНК, кодирующий структуру одного белка. Ученые установили, что в человеческом организме 25-30 тысяч генов, однако большинство из них являются вспомогательными. Они запускают или останавливают процесс считывания генетической информации, поэтому называются регуляторными. Кодирующие белки — структурные. Генетическим кодом называется особая последовательность ДНК. За нее отвечают нуклеотиды, собранные в группы по 3 штуки (триплеты). Каждый триплет кодирует только одну аминокислоту, но у большинства аминокислот есть несколько соответствующих им триплетов. Для решения задач на генетический код используется таблица. 

Следующий процесс, важный для разбора 3 задания ЕГЭ по биологии — репликация ДНК. Она происходит во время деления клетки. Все дочерние единицы должны иметь одинаковый генетический материал, поэтому в природе используются механизм, допускающий минимальное количество погрешностей. Двухцепочечная ДНК распадается, после чего на каждой половине синтезируется новая молекула. Это происходит по принципу комплементарности, открытому Чаргаффом: напротив аденина (А) встает тимин (Т), а напротив гуанина (Г) — цитозин (Ц). В РНК тимина нет, его заменяет урацил (У). Другой процесс — биосинтез белка, состоящий из 2 этапов: 

1. транскрипция. Это «переписывание» генетической информации с матрицы ДНК на иРНК. В нем участвует только одна из цепочек, а сам процесс происходит в ядре;
2. трансляция. Генетическая информация с иРНК превращается в полипептидную молекулу. Трансляция идет в рибосомах при участии тРНК, которые приносят отдельные аминокислоты в органоид.

Теория по генетике

Мы разобрали теорию 3 задания по биологии из раздела цитологии. Теперь переходим к генетике. Основное понятие — хромосома. Под ним понимают часть ядра, которая содержит гены, является хранителем и переносчиком генетической информации. Состоит из молекулы ДНК и белков, образующих саму структуру. Хромосома способна удваиваться. Во время деления клетки она увеличивается, и можно увидеть ее составные части: перетяжку-центромеру и образованные ей плечи. В начале деления хромосома состоит из двух частей — хроматид. Число хромосом у каждого вида постоянно. Например, у человека их 46. Это диплоидный набор, характерный для соматических клеток (клеток тела). Обозначается 2n2c. Гаплоидный набор — nc, то есть уменьшенный в два раза. Он наблюдается у половых клеток. 

Последний вопрос по теме «Генетическая информация в клетке» — жизненный цикл. Клетки не возникают сами по себе, а образуются в результате деления. Время от появления клетки до ее смерти или разделения называется жизненным циклом. Самый длинный его период — интерфаза (10-20 часов). Это время обычного функционирования. Состоит из 3 периодов:

1. пресинтетический. Накапливаются белки и полезные вещества, идет подготовка к удвоению ДНК;
2. синтетический. Происходит репликация ДНК, формула клетки — 2n4c;
3. постсинтетический. Делятся центриоли, митохондрии и пластиды, ядрышко становится крупным и хорошо заметным. 

Различают 2 вида деления — митоз (соматические клетки) и мейоз (половые). Подробное описание этих процессов для 3 задания по биологии не нужно, его рассматривают при комплексной подготовке на курсах. Составим таблицу с краткой характеристикой.

Признак сравнения	Митоз	Мейоз
Какие клетки вступают	Соматические 2n2c	Первичные половые 2n2c
Сколько делений	1	2 (редукционное и митотическое)
Какие клетки образуются	2 диплоидных 2n2c	4 гаплоидных nc

Примеры из ЕГЭ

Посмотрим решение 3 задания из ЕГЭ по биологии. 

Задание 1. В эпителиальной клетке человека содержится 46 хромосом. Сколько хромосом в яйцеклетке? 

Решение. Эпителиальная ткань образована соматическими клетками, то есть 46 — это 2n. Яйцеклетка — половая клетка с гаплоидным набором хромосом. 46 / 2 = 23 хромосомы. 

Ответ: 23.

Задание 2. ДНК содержит 210 нуклеотидов. Сколько аминокислот в ней закодировано? 

Решение. Аминокислоты кодируются иРНК. Она списывается с ДНК, следовательно, количество нуклеотидов будет таким же — 210. 3 нуклеотида кодируют одну аминокислоту, число из условия нужно разделить на 3: 210 / 3 = 70.

Ответ: 70. 

Теперь вы знаете, как решать задание 3 из ЕГЭ по биологии. Мы изучили основную теорию и провели разбор номера. Краткий конспект, представленный в статье, поможет вам в подготовке. Но не забывайте, что в теоретических вопросах по цитологии и генетике спрашивают намного больше. Чтобы правильно выполнить их, нужно уделить внимание самоподготовке или записаться на курсы. Мы уверены, что вы справитесь!