Рекомендації щодо вирішення завдань с5 (підрахунок кількості хромосом і кількості ДНК)

Рекомендації підготовлені методистами з біології ГМЦ догм Міловзорова А.М. і Кулягіной Г.П. за матеріалами посібників, рекомендованих ФІПІ для підготовки до ЄДІ з біології.

Біологічне значення мейозу. завдяки мейозу про-виходить редукція числа хромосом. З однієї диплоїдної клітини утворюється 4 гаплоїдних.

Завдяки мейозу обра-ся генетично різні клітини (в тому числі гамети). т. к. в процесі мей-Узза тричі відбувається перекомбінація генетичного матеріалу:

1) за рахунок кросинговеру;

2) за рахунок випадкового і незалежно-го розбіжності гомологічних хромосом;

3) за рахунок випадкового і незалежно-го розбіжності кроссоверних хроматид.

Перше і друге розподіл мейозу складаються з тих же фаз, що і мітоз, але сутність змін в спадковому апараті інша.

Профаза 1. (2n4с) Найтриваліша і складна фаза мейозу. Складається з ряду послідовних стадій. Гомо-логічні хромосоми починають притягуватися один до одного подібними ділянками і кон'югують.

Кон'югацією називають процес тісного зближення гомологічних хромо-сом. Пару кон'югується хромосом називають бівален-те. Біваленти продовжують зменшуватися і потовщувати-ся. Кожен бивалент утворений чотирма хроматидами. Тому його називають тетрадой.

Найважливішою подією є кроссинговер - обмін ділянками хромосом. Кроссинговер призводить до першої під час мейозу реком-бинации генів.

В кінці профази 1 формується веретено поділу, зникає ядерна оболонка. Біваленти переміщаються в екватора-ально площину.

Метафаза 1. (2n; 4с) Закінчується формування веретена поділу. Спирализация хромосом максимальна. Біваленти розташовуються в площині екватора. Причому центромери гомологічних хромосом звернені до різних полюсів клітини. Розташування бівалентов в екваториальній-ної площини равновероятное і випадкове, тобто кожна з батьківських та материнських хромосом може бути повер-нуту в сторону того чи іншого полюса. Це створює перед- посилки для другої за час мейозу рекомбінації генів.

Анафаза 1. (2n; 4с) До полюсів розходяться цілі хро-мосом, а не хроматиди, як при мітозі. У кожного полюса виявляється половина хромосомного набору. Причому пари хромосом розходяться так, як вони розташовувалися в площині екватора під час метафази. В результаті виникають найрізноманітніші поєднання від-цовскіх і материнських хромосом, відбувається друга рекомбінація генетичного матеріалу.

Телофаза 1. (1n; 2с) У тварин і деяких рослин хроматиди деспирализуются, навколо них формується ядерна оболонка. Потім відбувається поділ цитоплазми (у тварин) або утворюється розділяє клітинна стін-ка (у рослин). У багатьох рослин клітина з анафази 1 відразу ж переходить в профазу 2.

Друге поділ мейозу

Интерфаза 2. (1n; 2с) Харак-терну тільки для тварин клітин. Реплікація ДНК не відбувається. Друга стадія мейозу включає також профазу, метафазу, анафазу і телофазу.

Профаза 2. (1n; 2с) Хромосоми спирализуются, ядер-ва мембрана і ядерця руйнуються, центриоли, якщо вони є, переміщаються до полюсів клітини, формується веретено поділу.

Метафаза 2. (1n; 2с) Формуються метафазної пластинка і веретено ділення, нитки веретена поділу прикреп-ляють до Центромера.

Анафаза 2. (2n; 2с) Центромери хромосом діляться, хроматиди стають самостійними хромосомами, і нитки веретена поділу розтягують їх до полюсів клітини. Число хромосом в клітині стає диплоїдним, але на кожному полюсі формується гаплоїдний набір. Оскільки в метафазі 2 хроматиди хромосом розташовуються в площині екватора випадково, в анафазе відбувається третя рекомбінація генетичного матеріалу клітини.

Телофаза 2. (1n; 1с) Нитки веретена поділу зникають, хромосоми деспирализуются, навколо них відновлюється ядерна оболонка, ділиться цитоплазма.

Таким чином, в результаті двох послідовних поділів мейозу диплоидная клітина дає початок чотирьом дочірнім, генетично різних клітин з гаплоїдний набором хромосом.

Хромосомний набір соматичних клітин квіткової рослини N дорівнює 28. Визначте хромосомний набір і число молекул ДНК в клітинах семязачатка перед початком мейозу, в метафазі мейозу I і метафазі мейозу II. Поясніть, які процеси відбуваються в ці періоди і як вони впливають на зміни числа ДНК і хромосом.

Рішення: В соматичних клітинах 28 хромосом, що відповідає 28 ДНК.

1. Перед початком мейозу кількість ДНК - 56, так як воно подвоїлося, а число хромосом не змінилося - їх 28.
2. У метафазі мейозу I кількість ДНК - 56, число хромосом - 28, гомологічні хромосоми попарно розташовуються над і під площиною екватора, веретено поділу сформовано.
3. У метафазі мейозу II кількість ДНК - 28, хромосом - 14, так як після редукційного поділу мейозу I число хромосом і ДНК зменшилася в 2 рази, хромосоми розташовуються в площині екватора, веретено поділу сформовано.

Хромосомний набір соматичних клітин пшениці дорівнює 28. Визначте хромосомний набір і число молекул ДНК в клітинах семязачатка перед початком мейозу, в анафазе мейозу I і анафазе мейозу II. Поясніть, які процеси відбуваються в ці періоди і як вони впливають на зміни числа ДНК і хромосом.

Для соматичної клітини тваринного характерний диплоїдний набір хромосом. Визначте хромосомний набір (n) і число молекул ДНК (с) в клітці в профазі мейозу I і метафазі мейозу II. Поясніть результати в кожному випадку.

Хромосомний набір соматичних клітин пшениці дорівнює 28. Визначте хромосомний набір і число молекул ДНК в клітині семязачатка в кінці мейозу I і мейозу II. Поясніть результати в кожному випадку.

Хромосомний набір соматичних клітин агрусу дорівнює 16. Визначте хромосомний набір і число молекул ДНК в телофазе мейозу I і анафазе мейозу II. Поясніть результати в кожному випадку.

У соматичних клітинах дрозофіли міститься 8 хромосом. Визначте, яке число хромосом і молекул ДНК міститься при гаметогенезе в ядрах перед розподілом в інтерфазі і в кінці телофази мейозу I.

Хромосомний набір соматичних клітин пшениці дорівнює 28. Визначте хромосомний набір і число молекул ДНК в ядрі (клітці) семязачатка перед початком мейозу I і мейозу II. Поясніть результати в кожному випадку.

Хромосомний набір соматичних клітин пшениці дорівнює 28. Визначте хромосомний набір і число молекул ДНК в ядрі (клітці) семязачатка перед початком мейозу I і в метафазі мейозу I. Поясніть результати в кожному випадку.

У соматичних клітинах дрозофіли міститься 8 хромосом. Визначте, яке число хромосом і молекул ДНК міститься при гаметогенезе в ядрах перед розподілом в інтерфазу і в кінці телофази мейозу I. Поясніть, як утворюється таке число хромосом і молекул ДНК.

1. Перед початком поділу число хромосом = 8, число молекул ДНК = 16 (2n4с); в кінці телофази мейозу I число хромосом = 4, число молекул ДНК = 8.

2. Перед початком поділу молекули ДНК подвоюються, але число хромосом не змінюється, тому що кожна хромосома стає двухроматідной (складається з двох сестринських хроматид).

3. Мейоз - редукційний розподіл, тому число хромосом і молекул ДНК зменшується вдвічі.

У великої рогатої худоби в соматичних клітинах 60 хромосом. Яке буде число хромосом і молекул ДНК в клітинах сім'яників в інтерфазі перед початком поділу і після поділу мейозу I?

1. В інтерфазі перед початком поділу: хромосом - 60, молекул ДНК - 120; після мейозу I: хромосом - 30, ДНК - 60.

2. Перед початком поділу молекули ДНК подвоюються, їх число збільшується, а число хромосом не змінюється - 60, кожна хромосома складається з двох сестринських хроматид.

3) Мейоз I - редукційний розподіл, тому число хромосом і молекул ДНК зменшується в 2 рази.

Який хромосомний набір характерний для клітин пилкового зерна і спрямовує сосни? Поясніть, з яких вихідних клітин і в результаті якого розподілу утворюються ці клітини.

1. Клітини пилкового зерна сосни і спермії мають гаплоїдний набір хромосом - n.

2. Клітини пилкового зерна сосни розвиваються з гаплоїдних спор мітозу.

3. Спермії сосни розвиваються з пилкового зерна (генеративної клітини) мітоз.