Підготовка до ЄДІ рішення задач по цитології - трохи про ЄДІ

Мішніна Лідія Олександрівна
вчитель біології
МБОУ ЗОШ №3 п. Акбулак
клас 11

Підготовка до ЄДІ: рішення задач по цитології

Завдання насправді не настільки складні, щоб викликати серйозні труднощі. Що потрібно враховувати при підготовці випускників з даного питання?

Рішення цитологічних завдань передбачає знання не тільки з питань мітозу і мейозу, їх фаз і подій, що відбуваються в них, а й обов'язкове володіння інформацією про будову і функції хромосом, кількості генетичного матеріалу в клітині.

Тому підготовку починаємо з повторення матеріалу про хромосомах. Акцентуємо увагу на те, що хромосоми - нуклеопротеїдні структури в ядрі еукаріотичної клітини.

У них зосереджено близько 99% всієї ДНК клітини, інша частина ДНК знаходиться в інших клітинних органелах, визначаючи цитоплазматичну спадковість. ДНК в хромосомах еукаріот знаходиться в комплексі з основними білками - гистонами і з негістонових білками, які забезпечують складну упаковку ДНК в хромосомах і регуляцію її здатності до синтезу рибонуклеїнових кислот (РНК) - транскрипції.

Зовнішній вигляд хромосом істотно змінюється на різних стадіях клітинного циклу і як компактні освіти з характерною морфологією хромосоми чітко помітні в світловому мікроскопі лише в період клітинного ділення.

На стадії метафази мітозу і мейозу хромосоми складаються з двох поздовжніх копій, які називаються сестринськими хроматидами і які утворюються при реплікації ДНК в S-період інтерфази. У метафазних хромосом сестринські хроматиди з'єднані в районі первинної перетяжки, званої центромерой. Центромера відповідає за розбіжність сестринських хроматид в дочірні клітини при розподілі

Повний набір хромосом в клітці, характерний для даного організму, називається каріотипом. У будь-якій клітині тіла більшості тварин і рослин кожна хромосома представлена ​​двічі: одна з них отримана від батька, інша - від матері при злитті ядер статевих клітин в процесі запліднення. Такі хромосоми називаються гомологічними, набір гомологічних хромосом - диплоїдним.

Тепер можна повторювати матеріал про діленні клітин.

З подій інтерфази розглядаємо тільки синтетичний період, щоб не розпорошувати увагу школярів, а зосередитися тільки на поведінці хромосом.

Згадуємо: у синтетичний (S) період відбувається подвоєння генетичного матеріалу шляхом реплікації ДНК. Вона відбувається напівконсервативним способом, коли подвійна спіраль молекули ДНК розходиться на два ланцюги і на кожній з них синтезується комплементарна ланцюжок.

В результаті утворюються дві ідентичні подвійні спіралі ДНК, кожна з яких складається з однієї нової і старої ланцюга ДНК. Кількість спадкового матеріалу подвоюється, але кількість хромосом залишається колишнім - хромосома стає двухроматідной (2п4с).

Розглядаємо поведінку хромосом під час мітозу:

1. У профазі, метафазі - 2п 4с - так як ділення клітини не відбувається;
2. У анафазу відбувається розбіжності хроматид, число хромосом збільшується в два рази (хроматиди стають самостійними хромосомами, але поки вони все в одній клітці) 4n 4с;
3. в телофазе 2п2с (в клітинах залишаються однохроматідние хромосоми).

1. У профазе1, метафазі 1, анафазе 1 - 2п 4с - так як ділення клітини не відбувається;
2. в телофазе - залишається п2с, так як після розбіжності гомологічних хромосом в клітинах залишається гаплоїдний набір, але хромосоми двухроматідние;
3. У профазі 2, метафазі 2 так само як і телофазе 1 - п2с;
4. Особливу увагу звернути на анафазу 2, так як після розбіжності хроматид число хромосом збільшується в 2 рази (хроматиди стають самостійними хромосомами, але поки вони все в одній клітці) 2n 2с;
5. в телофазе 2 - пс (в клітинах залишаються однохроматідние хромосоми.

Тільки тепер, коли діти теоретично підготовлені, можна переходити до вирішення завдань.

Типова помилка в підготовці випускників: намагаємося відразу вирішувати завдання, що не повторивши матеріалу. Що відбувається: діти з учителем вирішують, але рішення йде на рівні механічного запам'ятовування, без осмислення. Тому, коли їм на іспиті дісталася подібне завдання, вони з нею не справляються. Повторюся: не було осмислення в рішенні задач.

Використовуємо добірку завдань сайту «Вирішу ЄДІ» Дмитра Гущина. Чим привабливий цей ресурс - практично немає помилок, грамотно розписані еталони відповідей.

Хромосомний набір соматичних клітин пшениці дорівнює 28.

Визначте хромосомний набір і число молекул ДНК в одній з клітин семязачатка перед початком мейозу, в анафазе мейозу 1 і в анафазе мейозу 2. Поясніть, які процеси відбуваються в ці періоди і як вони впливають на зміну числа ДНК і хромосом.

Клітини семязачатка містять диплоїдний набір хромосом - 28 (2n2c).

Перед початком мейозу - (2n4c) 28 хр, 56 ДНК

У анафазе мейозу 1: (2n4c = n2c + n2c) - 28 хр, 56 ДНК.

У мейоз 2 вступають 2 дочірні клітини з гаплоїдний набором хромосом (n2c) - 14 хромосом, 28ДНК.

У анафазе мейозу 2: (2n2с = nc + nc) - 28 хромосом, 28ДНК

Завдання складне, як же допомогти випускнику осмислити її рішення.

Один з варіантів: малюємо фази мейозу і показуємо всі маніпуляції з хромосомами.

1. Уважно прочитай завдання, визнач завдання, випишіть фази, в яких потрібно вказати кількість генетичного матеріалу

а) Перед початком мейозу

б) У анафазе мейозу 1

в) У анафазе мейозу 2

1. Зроби малюнки до кожної позначеної фазі мейозу і поясни виконане.

Уточнюю: не користуємося малюнками, а самі їх виконуємо. Дана операція працює на осмислення (хоча в естетиці ми програємо, але виграємо в результаті!)

1. Перед початком мейозу

Пояснюю: мейозу передує интерфаза, в інтерфазі відбувається подвоєння ДНК, тому число хромосом 2п, число ДНК-4с.

2. У анафазе мейозу 1

Пояснюю: в анафазе мейозу 1 до полюсів розходяться хромосоми, тобто з кожної пари гомологічних хромосом в дочірню клітину потрапляє лише одна. Хромосомний набір стає гаплоидним, проте кожна хромосома складається з двох хроматид. Оскільки ділення клітини ще не відбулося і все хромосоми знаходяться в одній клітці, то хромосомну формулу можна записати як: 2n4c (n2c + n2c) 28 хр, 56 ДНК (14хр 28 ДНК + 14хр28ДНК)

3) В анафазе мейозу 2

Анафаза мейозу 2 відбувається після першого (редукційного) ділення. Набір хромосом в клітині п2с. У анафазу мейозу 2 центромери, що з'єднують сестринські хроматиди, діляться і хроматиди. як і при мітозі, стають самостійними хромосомами. Число хромосом збільшується і стає рівним 2п2с. І знову -поскольку ділення клітини ще не відбулося і все хромосоми знаходяться в одній клітці, то хромосомний набір можна записати в такий спосіб: 2n2c (nc + nc) 28 хр, 28 ДНК (14хр 14 ДНК + 14хр14ДНК).

1. Запиши відповідь. (У нас він зазначений вище)

Підводжу підсумок: Рішення задач даного типу не вимагає погоні за кількістю, тут важливо домогтися розуміння логіки рішення і знання про поведінку хромосом на кожній фазі поділу.