Тренажер задания 28 егэ по биологии

Митоз и мейоз: различия и особенности

Митоз

В гаплоидном наборе 38 хромосом, в соматической клетке (2n2с), в клетке кожи – 76 хромосом и 76 молекул ДНК – хромосомы однохроматидные и имеют гомологичную пару (число хромосом равно числу молекул ДНК)

Анафаза митоза

Число хромосом – 152
Число молекул ДНК – 152
Двухроматидные хромосомы разделяются сестринские хроматиды, становясь однохроматидными хромосомами
Число хромосом и молекул ДНК суммируется (4n4с в клетке – число хромосом равно числу молекул ДНК)

Телофаза митоза

Число хромосом – 76
Число молекул ДНК – 76
Хромосомы однохроматидные и имеют гомологичную пару (2n2c)

Мейоз

Мейоз 1

В соматических клетках (2n2c) 8 хромосом и 8 молекул ДНК – хромосомы однохроматидные и имеют гомологичную пару
Число хромосом – 8
Число молекул ДНК – 16

Мейоз 2

Число хромосом – 4
Число молекул ДНК – 8

Первое деление мейоза – редукционное, число хромосом и молекул ДНК уменьшается вдвое.

Телофаза мейоза 1

Двухроматидные негомологичные хромосомы в дочерних клетках (n2с)

Конец телофазы мейоза 1

Число хромосом (n) – 1
Число молекул ДНК (с) – 2

Анафаза мейоза 2

Число хромосом (n) – 2
Число молекул ДНК (с) – 2

Мейоз: сравнение анафаз 1 и анафаз 2

В процессе мейоза происходит два деления, которые изменяют число хромосом и молекул ДНК в клетке. Давайте сравним анафазы 1 и 2 мейоза, чтобы понять, как происходит этот процесс.

Анафаза 1

Вход: клетки с набором n2с
Результат: хромосомы двухроматидные (2n4с)
Редукция: число хромосом и молекул ДНК уменьшается вдвое
Распределение: гомологичные хромосомы разделяются в разные клетки

Анафаза 2

Вход: клетки с набором n2с
Результат: хромосомы однохроматидные (2n2с)
Распределение: сестринские хроматиды разделяются

Сравнение

Параметр	Анафаза 1	Анафаза 2
Число хромосом	23	46
Число молекул ДНК	46	46
Структура хромосом	Двухроматидные	Однохроматидные
Суммарное число хромосом и молекул ДНК в клетке	2n4с	2n2с

Таким образом, мейоз представляет собой сложный процесс деления клеток, в результате которого происходит редукция числа хромосом и молекул ДНК. Анафазы 1 и 2 играют ключевую роль в этом процессе, обеспечивая правильное распределение генетического материала.

Сегодня мы рассмотрим процессы мейоза и митоза в ячейках растительного организма

Мейоз

Особенности мейоза в клетках микроспор:

Число хромосом (n) – 2 и число молекул ДНК (c) – 4
Удвоение (репликация) молекул ДНК перед делением
Образование четырех дочерних клеток с однохроматидными хромосомами

Особенности мейоза в клетках спорогония:

Число хромосом (n) – 2 и число молекул ДНК (c) – 4
Редукция после первого деления, образование двухроматидных хромосом

Особенности мейоза в ооците первого порядка:

Число хромосом (n) – 2 и число молекул ДНК (c) – 2
Образование ооцитов путем митотического деления

Митоз

Особенности митоза в оогонии:

Хромосомы однохроматидные, имеют гомологичную пару
Число хромосом равно числу молекул ДНК

Особенности митоза в ооците первого порядка:

В конце синтетического периода интерфазы и перед мейозом:
- Число хромосом (n) – 2 и число молекул ДНК (c) – 4
Удвоение (репликация) молекул ДНК перед делением
Сохранение однохроматидных хромосом с гомологичной парой

Понимание процессов мейоза и митоза в растениях является ключом к пониманию их репродуктивной системы и генетических характеристик. Систематическое исследование этих процессов позволяет лучше понять механизмы наследования и адаптации растений к окружающей среде.

Эволюционные аспекты овогенеза

В кариотипе осла 62 хромосомы. Определите количество хромосом в клетке при овогенезе у самки в конце зоны размножения и в конце зоны созревания. Какие процессы происходят в этих зонах?

Конец зоны размножения

В клетке: 62 хромосомы (диплоидный набор хромосом – 2n)
Процессы: деление митозом (сохранение хромосомного набора)

Конец зоны созревания

В клетке: 31 хромосома (гаплоидный набор хромосом – n)
Процессы: деление мейозом (редукция хромосомного набора)

Значение процессов в овогенезе

Митоз: увеличение количества половых клеток / оогониев / ооцитов 1-го порядка / диплоидных / первичных половых (исходных) клеток
Мейоз: редукция числа хромосом (образование гаплоидных клеток), кроссинговер генов (изменчивость)

Зигота и ДНК

Число хромосом в зиготе: 44 (2n), количество ДНК: 44 (2c)
Зигота: слияние двух гаплоидных клеток, образование двухроматидных хромосом
Диплоидная самка: 88 хромосом (4n), 88 ДНК (4c)
Анафаза митоза: деление двухроматидных хромосом на однохроматидные

Задание 1. Генетический код

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны. Синтез нуклеиновых кислот идет с 5ʹ конца. Рибосома движется от 5ʹ к 3ʹ концу. Все РНК синтезируются на ДНК-матрице.

Участок центральной петли тРНК

Нижняя матричная цепь: AGCCUUGA

Нуклеотидная последовательность тРНК

Верхняя цепь: UCGGAACU

Аминокислота

Из таблицы генетического кода: тРНК с антикодоном UCG будет переносить аминокислоту SER

Markdown table:

Участок центральной петли тРНК | AGCCUUGA
Нуклеотидная последовательность тРНК | UCGGAACU
Аминокислота | SER

Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке при гаметогенезе в метафазе II мейоза и анафазе II мейоза. Объясните полученные результаты.

нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5ʹ-ЦГААГГУГАЦААУГУ-3ʹ; 2) нуклеотидная последовательность антикодона 5ʹ-УГА-3ʹ (УГА) (третий триплет) соответствует кодону на иРНК 5ʹ-УЦА-3ʹ (УЦА); 3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Сер (серин), которую будет переносить данная тРНК
в метафазе II мейоза набор хромосом – n; 2) число молекул ДНК – 2с; 3) в анафазе II мейоза набор хромосом – 2n; 4) число молекул ДНК – 2с; 5) в метафазе II мейоза после редукционного деления (мейоза I), клетки гаплоидные, хромосомы двухроматидные; 6) в анафазе II мейоза к полюсам расходятся сестринские хроматиды (хромосомы), поэтому число хромосом равно числу молекул ДНК

Задание 2. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и спорогона (коробочки на ножке) сфагнума? Из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются?

Ответ: 1) в клетках листьев сфагнума гаплоидный набор хромосом (n); 2) в клетках спорогона (коробочки на ножке) диплоидный набор хромосом (2n); 3) листья сфагнума развиваются из споры (клеток гаметофита); 4) листья сфагнума развиваются в результате митоза; 5) спорогон (коробочка на ножке) развивается из зиготы; 6) спорогон развивается в результате митоза.

Задание 3. В соматических клетках голубя содержится 80 хромосом. Определите число хромосом и число молекул ДНК, содержащихся в клетке при гаметогенезе непосредственно перед началом редукционного деления и в метафазе I мейоза. Объясните полученные результаты. Охарактеризуйте поведение хромосом в метафазе мейоза I.

Ответ: 1) перед началом редукционного деления число хромосом — 80; 2) перед началом редукционного деления число молекул ДНК — 160; 3) в метафазе I мейоза число хромосом — 80; 4) в метафазе I мейоза число молекул ДНК — 160; 5) перед началом деления молекулы ДНК удваиваются (каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид); 6) в метафазе I мейоза пары гомологичных хромосом (биваленты) располагаются в экваториальной зоне.

Задание 4. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и иголки сосны? Из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки?

Ответ: 1) клетки пыльцевого зерна имеют гаплоидный набор хромосом (n); 2) клетки иголки сосны имеют диплоидный набор хромосом (2n); 3) клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из микроспоры (мужской споры); 4) клетки пыльцевого зерна образуются митозом; 5) клетки иголки сосны развиваются из зиготы; 6) клетки иголки образуются митозом.

Задание 5. В соматических клетках дрозофилы содержится 8 хромосом. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке при гаметогенезе перед началом редукционного деления и в метафазе I мейоза. Объясните полученные результаты. Охарактеризуйте поведение хромосом в метафазе I мейоза.

Ответ: 1) перед началом редукционного деления число хромосом — 8; 2) перед началом редукционного деления число молекул ДНК — 16; 3) перед началом деления молекулы ДНК удваиваются (каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид); 4) в метафазе I мейоза число хромосом — 8; 5) в метафазе I мейоза число молекул ДНК — 16; 6) в метафазе I мейоза пары гомологичных хромосом (биваленты) расположены в зоне экватора.

Задание 6. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов:

5’ — ГЦТЦАГЦТЦАГЦТГАЦАТТГТЦ — 3 ’ 3’ — ЦГАГТЦГАГТЦГАЦТГТААЦАГ- 5 ’

Определите матричную (транскрибируемую) цепь ДНК, если синтез начинается с аминокислоты мет. Поясните свой выбор. Укажите последовательность фрагмента иРНК и фрагмента полипептида. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Ответ: 1) верхняя цепь ДНК является матричной; 2) так как аминокислоте мет соответствует кодон 5’-АУГ-3’ (АУГ) (триплет ДНК — 3’-ТАЦ-5’(5’-ЦАТ-3’, ЦАТ)); 3) последовательность иРНК: 3’-ЦГАГУЦГАГУЦГАЦУГУААЦАГ-5’ (3’-ЦГАГУЦГАГУЦГАЦУГУА-5’) ИЛИ 5’-ГАЦААУГУЦАГЦУГАГЦУГАГЦ-3’ (5’-АУГУЦАГЦУГАГЦУГАГЦ-3’) 4) фрагмент полипептида: мет-сер-ала-глу-лей-сер

Задание 7. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная):

5′-ЦАТГТГАТГАГЦТЦАЦГТАГЦ -3′ 3′-ГТАЦАЦТАЦТЦГАГТГЦАТЦГ -5′

Определите последовательность аминокислот начала полипептида, если синтез начинается с аминокислоты Мет. Объясните последовательность решения задачи. Фрагмент полипептида в длину имеет более 4-х аминокислот. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Ответ: 1) последовательность иРНК: 5′-ЦАУГУГАУГАГЦУЦАЦГУАГЦ -3′ 2) аминокислоте МЕТ соответствует кодон 5′-АУГ-3′ (АУГ); 3) такой кодон встречается на иРНК дважды, считывание начинается со второго кодона АУГ (с 7 нуклеотида с 5′-конца) 4) поскольку при начале считывания с первого из двух кодонов АУГ фрагмент полипептида имеет длину менее 4-х аминокислот (в рамку считывания попадает стоп-кодон) 5) фрагмент полипептида: мет-сер-сер-арг-сер.

Задание 8. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Ретровирусы в качестве генома содержат молекулу РНК. При заражении клетки он создаёт ДНК-копию своего генома. Фрагмент генома ретровируса имеет следующую последовательность:

Определите последовательность фрагмента ДНК-копии, которая будет встроена в геном клетки-мишени. Определите последовательность аминокислот во фрагменте белка, закодированном в данном фрагменте ДНК-копии. Укажите последовательность иРНК, на которой синтезируется белок. Матрицей для синтеза иРНК является цепь ДНК, комплементарная вирусной РНК. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Ответ: 1) последовательность ДНК-копии: 3′-АЦГЦЦТЦТЦГАЦЦАТ-5′ 5′-ТГЦГГАГАГЦТГГТА-3′ ИЛИ 5′-ТГЦГГАГАГЦТГГТА-3′ 3′-АЦГЦЦТЦТЦГАЦЦАТ-5′ ИЛИ 5′-ТАЦЦАГЦТЦТЦЦГЦА-3′ 3′-АТГГТЦГАГАГГЦГТ-5′ ИЛИ 3′-АТГГТЦГАГАГГЦГТ-5′ 5′-ТАЦЦАГЦТЦТЦЦГЦА-3′ 2) последовательность иРНК: 5′-УГЦГГАГАГЦУГГУА-3′; 3) последовательность аминокислот в полипептиде: цис-гли-глу-лей-вал.

Задание 9. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу одной цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Фрагмент ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:

Определите, какая из цепей ДНК является матричной (транскрибируемой), если первая аминокислота в синтезируемом фрагменте полипептида — ала. Укажите последовательность фрагмента молекулы иРНК и фрагмента полипептида, состоящего из пяти аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Ответ: 1) аминокислота ала кодируется на иРНК кодоном 5′-ГЦУ-3′; 2) на матричной (транскрибируемой) цепи ДНК этому кодону комплементарным является триплет 3′-ЦГА-5′; 3) на нижней цепи ДНК первый триплет — 3′-ЦГА-5′, следовательно, она является матричной(транскрибируемой); 4) последовательность иРНК: 5′-ГЦУГАГГУГЦГАЦЦУ-3′; 5) последовательность полипептида: ала-глу-вал-арг-про.

Хромосомный набор соматических клеток собаки равен 78. Определите число хромосом и число молекул ДНК в клетках семенников перед началом мейоза и в анафазе II мейоза. Объясните все полученные результаты.

Хромосомный набор клеток кожи домовой мыши равен 40. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК при сперматогенезе в профазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.

Клетка листа гороха имеет 14 хромосом. Сколько хромосом будет содержать вегетативная клетка пыльцевого зерна гороха и сколько хромосом будет в центральной клетке зародышевого мешка после оплодотворения? Ответ поясните. Из каких клеток образуются указанные клетки?