Хромосомы и наборы
Хромосомы находятся в ядре клетки, являются главными компонентами ядра. Химический состав хромосом – 50% ДНК и 50% белка. Функция хромосом – хранение наследственной информации.
Хромосома может состоять из одной молекулы ДНК (однохроматидная, одинарная хромосома) или из двух молекул ДНК (двухроматидная, двойная хромосома).
Наборы хромосом
Набор хромосом чаще всего встречается двух видов:
Для эндосперма семян цветковых растений характерен триплоидный набор хромосом (3n). Также наборы хромосом могут быть тетраплоидными (4n), гексаплоидными (6n) и т.п.
Превращения наборов друг в друга:
| у животных | у цветковых растений |
|---|---|
| зигота – 2n | зигота – 2n |
| соматические клетки – 2n | спорофит (корень, стебель, листья и т.п.) – 2n |
| гаметы – n | споры – n |
| гаметофит – n | |
| гаметы – n |
Расчет количества ДНК (с)
$c$ – это количество молекул ДНК относительно набора. То есть если хромосомы однохроматидные (одинарные), то перед c ставим такую же цифру, как перед n, а если двухроматидные (двойные) – то в два раза бо́льшую. Например: $nc$ – одинарный набор одинарных хромосом; $n2c$ – одинарный набор двойных хромосом; $2n2c$ – двойной набор одинарных хромосом; $2n4c$ – двойной набор двойных хромосом и т.п.
Решение задач на количество хромосом
Надо понять, где дано количество хромосом:
Математика-раз, вычисляем $n$
Математика-два: если $n=24$, то
Дополнительные материалы
ЗАДАНИЯ ЧАСТИ 2 ЕГЭ ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Задания части 1
ХРОМОСОМА РИС.
Установите соответствие между характеристиками и структурами хромосомы, обозначенными на рисунке цифрами 1, 2, 3, 4: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.
- А) повреждение может привести к геномной мутации
- Б) хроматиды
- В) одна из спирально закрученных молекул ДНК
- Г) формируется в месте вторичной перетяжки
- Д) синтез рибосомальных РНК
- Е) место прикрепления нитей веретена деления
ХРОМОСОМА КРОМЕ
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания строения хромосом у эукариот. Определите два признака, выпадающие из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
- хромосома состоит из белка и ДНК
- хромосома замкнута в кольцо
- хромосомы имеют плечи разной длины
- в метафазе хромосомы двухроматидные
- центромеры имеются только в равноплечих хромосомах
Хромосома кроме рис
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания изображенной на рисунке клеточной структуры. Определите два признака, выпадающих из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
- всегда имеют форму буквы Х
- состоят из ДНК и белков
- при делении компактны и хорошо видны в микроскоп
- удвоение происходит в интерфазе
- при делении находятся в ядре
Хромосомный набор
Все перечисленные ниже признаки, кроме двух, используются для описания хромосомного набора. Определите два признака, выпадающие из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
- индивидуален для каждого вида организмов
- одинаков у разных полов
- всегда диплоидный
- у женщин в норме состоит из 23 пар гомологичных хромосом
- в половых клетках в норме всегда гаплоидный набор хромосом
Гаплоидный кроме
Все приведённые ниже клетки, кроме двух, являются гаплоидными. Определите две клетки, выпадающие из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
- клетка гаметофита папоротника
- клетка спорофита мха
- спермий сосны
- яйцеклетка собаки
- клетка кожи голубя
Диплоидный кроме
Все приведенные примеры клеток, кроме двух, имеют диплоидный набор хромосом. Определите два примера, выпадающих из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
- клетка эндосперма семени лука
- бластомер ланцетника
- зигота кошки
- генеративная клетка пыльцевого зерна яблони
- клетка спорофита сфагнума
Гаплоидный – Диплоидный
- Установите соответствие между эукариотическими клетками и наборами хромосом в них: 1) гаплоидный, 2) диплоидный. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
- А) спора мха
- Б) спермий сосны
- В) лейкоцит лягушки
- Г) нейрон человека
- Д) зигота хвоща
- Е) яйцеклетка пчелы
- Установите соответствие между примерами клеток и их наборами хромосом: 1) гаплоидный, 2) диплоидный. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
- А) споры хвощей
- Б) клетки заростка папоротника
- В) спермии покрытосеменных
- Г) бластомеры ланцетника
- Д) клетки спорофита мхов
- Е) клетки энтодермы гаструлы гидры
- Установите соответствие между клетками и набором хромосом в них: 1)n, 2) 2n. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
- А) споры сфагнума
- Б) клетки кожи лягушки
- В) клетки слоевища ламинарии
- Г) яйцеклетка кролика
- Д) клетки взрослой хлореллы
- Е) клетки листа вишни
Растения
Количество хромосом в яйцеклетке гороха равно 7. Какое количество хромосом имеется в споре и соматических клетках этого организма? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
Сколько хромосом находится в яйцеклетке лука и в клетках листа лука, если в спермии лука 8 хромосом? В ответ запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
Решение задач по генетике растений
Задача 1-22
Вспомним, что число хромосом в спермии кукурузы равно 10. Теперь мы можем рассчитать количество хромосом в зиготе и клетках корня этого организма.
Решение:
- Количество хромосом в зиготе кукурузы: 20
- Количество хромосом в клетках корня кукурузы: 20
Ответ: 2020
Задача 1-13
У нас есть информация о количестве хромосом в половых клетках картофеля – 24. Давайте вычислим количество хромосом в спорах и клетках эндосперма картофеля.
Решение:
- Количество хромосом в спорах картофеля: 24
- Количество хромосом в клетках эндосперма картофеля: 24
Ответ: 2424
Задача 1-23
Мы знаем, что в спермии березы содержится 42 хромосомы. Давайте вычислим количество хромосом в клетках эндосперма семени березы и клетке листа березы.
Решение:
- Количество хромосом в клетках эндосперма семени березы: 21
- Количество хромосом в клетке листа березы: 21
Ответ: 2121
Задача 2-12
Мы знаем, что клетки зародыша лилии содержат по 24 хромосомы. Давайте рассчитаем количество хромосом в яйцеклетках и клетках листа лилии.
Решение:
- Количество хромосом в яйцеклетках лилии: 24
- Количество хромосом в клетках листа лилии: 24
Ответ: 2424
Задача 2-23
Зная количество хромосом в зиготе фисташки (30), давайте определим набор хромосом в клетках её листьев и эндосперма.
Решение:
- Количество хромосом в клетках листьев фисташки: 30
- Количество хромосом в клетках эндосперма фисташки: 30
Ответ: 3030
Задача 3- Вывод
В результате решения данных генетических задач выяснилось, что количество хромосом в различных клетках растений может различаться, что важно для понимания биологических процессов в растительном мире.
Генетика растений и животных: практические задания
Растения
астения
Сколько хромосом имеет ядро спермия и ядро эндосперма маниоки, если ядро клетки листа содержит 36 хромосом?
- Ответ: 36, 36
Набор хромосом в зиготе аравийского кофе составляет 44 хромосомы. Какой набор хромосом имеют клетки эндосперма и яйцеклетки этого дерева?
- Ответ: 44, 22
У паслена черного в результате оплодотворения образуется клетка, содержащая 72 хромосомы. Сколько хромосом содержится в яйцеклетке и клетке эндосперма паслена черного?
- Ответ: 36, 36
астения
- В клетках эндосперма оливкового дерева содержится 69 хромосом. Какой набор хромосом имеет клетка споры и спермия этого растения?
- Ответ: 69, 69
астения
В клетке эндосперма ананаса содержится 75 хромосом. Какой набор хромосом имеют клетки листа и яйцеклетки ананаса?
- Ответ: 75, 37
В клетке эндосперма клубники 84 хромосомы. Сколько хромосом содержится в клетках лепестков и спермиях вишни?
- Ответ: 84, 42
астения
- В клетке эндосперма семени сахарного тростника 120 хромосом. Какой набор хромосом имеет зигота и клетки стебля этого растения?
- Ответ: 120, 60
Гамета-Животные
В яйцеклетке домашней кошки 19 хромосом, сколько хромосом содержится в клетке кошки после мейоза и в клетке мозга кошки?
- Ответ: 38, 19
В гаметах ежа 48 хромосом. Какой набор хромосом имеет клетка кожи ежа и оплодотворенная яйцеклетка ежа?
- Ответ: 48, 24
Сколько хромосом имеет соматическая клетка животного и клетка этого животного после оплодотворения, если его гаметы содержат 38 хромосом?
- Ответ: 38, 76
После мейоза-Животные
У мухи дрозофилы в результате мейоза образовалось 4 клетки, в каждой из которых содержится 4 хромосомы. Сколько хромосом содержится в яйцеклетке и соматической клетке дрозофилы?
- Ответ: 8, 4
В клетке рыбы после мейоза содержится 28 хромосом. Какой набор хромосом имеет яйцеклетка и зигота рыбы?
- Ответ: 28, 56
3. Сколько хромосом содержится в клетках человека после оплодотворения и в клетках зародыша человека? В ответ запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
СОМАТИЧЕСКАЯ-ЖИВОТНЫЕ 1. В соматической клетке животного 48 хромосом. Какой набор хромосом имеет гамета этого животного и его клетка, образовавшаяся в результате мейоза? В ответ запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. В клетке мышц волка 78 хромосом. Какой набор хромосом у волка имеют половые клетки и клетки, получающиеся после оплодотворения? В ответ запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. Число хромосом в клетках мозга голубя равно 56. Сколько хромосом содержится в зиготе голубя и в клетке голубя, получившейся после мейоза? В ответ запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
ЗИГОТА-ЖИВОТНЫЕ 1. Набор хромосом в зиготе таракана составляет 48 хромосом. Какой набор хромосом имеет яйцеклетка таракана и клетка, образовавшаяся после мейоза? В ответ запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. В клетке крокодила, образовавшейся в результате оплодотворения, 54 хромосомы. Сколько хромосом содержится в гамете крокодила и клетке его сердца? В ответ запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. Кариотип речного рака равен 116. Сколько хромосом содержит клетка зелёной железы рака и клетка, образовавшаяся в результате мейоза? В ответе запишите только количество хромосом. В ответ запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
nc 1. В гамете человека содержится 23 хромосомы и 23 молекулы ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. В половой клетке сазана содержится 52 хромосомы и 52 молекулы ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. В сперматозоиде индейки содержится 40 хромосом и 40 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
n2c 1. В клетке гаметофита цветкового растения содержится 14 хромосом и 28 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. В клетке зародышевого мешка цветкового растения содержится 26 хромосом и 52 молекулы ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. В клетке пыльцевого зерна люцерны содержится 16 хромосом и 32 молекулы ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2n2c 1. В соматической клетке гороха содержится 14 хромосом и 14 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. В клетке почки брокколи содержится 18 хромосом и 18 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. В клетке листа ананаса содержится 50 хромосом и 50 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2n4c 1. В соматической клетке редиса содержится 18 хромосом и 36 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. В клетке эпидермы листа хлопчатника содержится 52 хромосомы и 104 молекулы ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. В клетке корня арабидопсиса содержится 10 хромосом и 20 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3n3c 1. В клетке эндосперма яблони содержится 51 хромосома и 51 молекула ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. В клетке эндосперма абрикоса содержится 24 хромосомы и 24 молекулы ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. В клетке эндосперма вишни содержится 48 хромосом и 48 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3n6c 1. В клетке эндосперма рябины содержится 51 хромосома и 102 молекулы ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
2. В клетке эндосперма тополя содержится 57 хромосом и 114 молекул ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
3. В клетке эндосперма мятлика содержится 42 хромосомы и 84 молекулы ДНК. Какой в этой клетке набор хромосом (n) и количество ДНК (с)? Напишите два числа подряд без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).
Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны. (1) Хромосомы, содержащиеся в ядре одной соматической клетки животного, парные, то есть одинаковые, или гомологичные. (2) Хромосомы разных пар у организмов одного вида также одинаковы по размерам, форме, местам расположения первичных и вторичных перетяжек. (3) Совокупность хромосом, содержащихся в одном ядре, называют хромосомным набором (кариотипом). (4) В любом животном организме различают соматические и половые клетки. (5) Ядра соматических и половых клеток содержат гаплоидный набор хромосом. (6) Соматические клетки образуются в результате мейотического деления. (7) Половые клетки необходимы для образования зиготы.
Интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза
Несмотря на то, что нуклеиновые кислоты являются носителем генетической информации, реализация этой информации невозможна вне клетки, что легко доказывается на примере вирусов. Данные организмы, содержащие зачастую только ДНК или РНК, не могут самостоятельно воспроизводиться, для этого они должны использовать наследственный аппарат клетки. Даже проникнуть в клетку без помощи самой клетки они не могут, кроме как с использованием механизмов мембранного транспорта или благодаря повреждению клеток. Большинство вирусов нестабильно, они гибнут уже после нескольких часов пребывания на открытом воздухе. Следовательно, клетка является генетической единицей живого, обладающей минимальным набором компонентов для сохранения, изменения и реализации наследственной информации, а также ее передачи потомкам.
Бульшая часть генетической информации эукариотической клетки сосредоточена в ядре. Особенностью ее организации является то, что, в отличие от ДНК прокариотической клетки, молекулы ДНК эукариот не замкнуты и образуют сложные комплексы с белками — хромосомы.
Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции
Хромосома (от греч. хрома — цвет, окраска и сома — тело) — это структура клеточного ядра, которая содержит гены и несет определенную наследственную информацию о признаках и свойствах организма.
Иногда хромосомами называют и кольцевые молекулы ДНК прокариот. Хромосомы способны к самоудвоению, они обладают структурной и функциональной индивидуальностью и сохраняют ее в ряду поколений. Каждая клетка несет всю наследственную информацию организма, но в ней работает только небольшая часть.
Основой хромосомы является двухцепочечная молекула ДНК, упакованная с белками. У эукариот с ДНК взаимодействуют гистоновые и негистоновые белки, тогда как у прокариот гистоновые белки отсутствуют.
Лучше всего хромосомы видны под световым микроскопом в процессе деления клетки, когда они в результате уплотнения приобретают вид палочковидных телец, разделенных первичной перетяжкой — центромерой — на плечи. На хромосоме может быть также и вторичная перетяжка, которая в некоторых случаях отделяет от основной части хромосомы так называемый спутник. Концевые участки хромосом называются теломерами. Теломеры препятствуют слипанию концов хромосом и обеспечивают их прикрепление к оболочке ядра в неделящейся клетке. В начале деления хромосомы удвоены и состоят из двух дочерних хромосом — хроматид, скрепленных в центромере.
По форме различают равноплечие, неравноплечие и палочковидные хромосомы. Размеры хромосом существенно варьируют, однако средняя хромосома имеет размеры 5 $×$ 1,4 мкм.
В некоторых случаях хромосомы в результате многочисленных удвоений ДНК содержат сотни и тысячи хроматид: такие гигантские хромосомы называются политенными. Они встречаются в слюнных железах личинок дрозофилы, а также в пищеварительных железах аскариды.
Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки
Согласно клеточной теории клетка является единицей строения, жизнедеятельности и развития организма. Таким образом, такие важнейшие функции живого, как рост, размножение и развитие организма обеспечиваются на клеточном уровне. Клетки многоклеточных организмов можно разделить на соматические и половые.
Соматические клетки — это все клетки тела, образующиеся в результате митотического деления.
Изучение хромосом позволило установить, что для соматических клеток организма каждого биологического вида характерно постоянное число хромосом. Например, у человека их 46. Набор хромосом соматических клеток называют диплоидным (2n), или двойным.
Половые клетки, или гаметы, — это специализированные клетки, служащие для полового размножения.
В гаметах содержится всегда вдвое меньше хромосом, чем в соматических клетках (у человека — 23), поэтому набор хромосом половых клеток называется гаплоидным (n), или одинарным. Его образование связано с мейотическим делением клетки.
Количество ДНК соматических клеток обозначается как 2c, а половых — 1с. Генетическая формула соматических клеток записывается как 2n2c, а половых — 1n1с.
В ядрах некоторых соматических клеток количество хромосом может отличаться от их количества в соматических клетках. Если это различие больше на один, два, три и т. д. гаплоидных набора, то такие клетки называют полиплоидными (три-, тетра-, пентаплоидными соответственно). В таких клетках процессы метаболизма протекают, как правило, очень интенсивно.
Количество хромосом само по себе не является видоспецифическим признаком, поскольку различные организмы могут иметь равное количество хромосом, а родственные — разное. Например, у малярийного плазмодия и лошадиной аскариды по две хромосомы, а у человека и шимпанзе — 46 и 48 соответственно.
Хромосомы человека делятся на две группы: аутосомы и половые хромосомы (гетерохромосомы). Аутосом в соматических клетках человека насчитывается 22 пары, они одинаковы для мужчин и женщин, а половых хромосом только одна пара, но именно она определяет пол особи. Существует два вида половых хромосом — X и Y. Клетки тела женщины несут по две X-хромосомы, а мужчин — X и Y.
Кариотип — это совокупность признаков хромосомного набора организма (число хромосом, их форма и величина).
Условная запись кариотипа включает общее количество хромосом, половые хромосомы и возможные отклонения в наборе хромосом. Например, кариотип нормального мужчины записывается как 46, XY, а кариотип нормальной женщины — 46, XX.
Жизненный цикл клетки
Клетки не возникают каждый раз заново, они образуются только в результате деления материнских клеток. После разделения дочерним клеткам требуется некоторое время для формирования органоидов и приобретения соответствующей структуры, которая обеспечила бы выполнение определенной функции. Этот отрезок времени называется созреванием.
Промежуток времени от появления клетки в результате деления до ее разделения или гибели называется жизненным циклом клетки.
У эукариотических клеток жизненный цикл делится на две основные стадии: интерфазу и митоз.
Интерфаза — это промежуток времени в жизненном цикле, в который клетка не делится и нормально функционирует. Интерфаза делится на три периода: G1-, S- и G2-периоды.
G1-период (пресинтетический, постмитотический) — это период роста и развития клетки, в который происходит активный синтез РНК, белков и других веществ, необходимых для полного жизнеобеспечения вновь образовавшейся клетки. К концу этого периода клетка может начать готовиться к удвоению ДНК.
В S-периоде (синтетическом) происходит сам процесс репликации ДНК. Единственным участком хромосомы, который не подвергается репликации, является центромера, поэтому образовавшиеся молекулы ДНК не расходятся полностью, а остаются скрепленными в ней, и в начале деления хромосома имеет X-образный вид. Генетическая формула клетки после удвоения ДНК — 2n4c. Также в S-периоде происходит удвоение центриолей клеточного центра.
G2-период (постсинтетический, премитотический) характеризуется интенсивным синтезом РНК, белков и АТФ, необходимых для процесса деления клетки, а также разделением центриолей, митохондрий и пластид. До конца интерфазы хроматин и ядрышко остаются хорошо различимыми, целостность ядерной оболочки не нарушается, а органоиды не изменяются.
Часть клеток организма способна выполнять свои функции в течение всей жизни организма (нейроны нашего головного мозга, мышечные клетки сердца), а другие существуют непродолжительное время, после чего погибают (клетки кишечного эпителия, клетки эпидермиса кожи). Следовательно, в организме должны постоянно происходить процессы деления клеток и образования новых, которые замещали бы отмершие. Клетки, способные к делению, называют стволовыми. В организме человека они находятся в красном костном мозге, в глубоких слоях эпидермиса кожи и других местах. Используя эти клетки, можно вырастить новый орган, добиться омоложения, а также клонировать организм. Перспективы использования стволовых клеток совершенно ясны, однако морально-этические аспекты этой проблемы все еще обсуждаются, поскольку в большинстве случаев используются эмбриональные стволовые клетки, полученные из убитых при аборте зародышей человека.
Продолжительность интерфазы в клетках растений и животных составляет в среднем 10– 20 часов, тогда как митоз занимает около 1–2 часов.
В ходе последовательных делений в многоклеточных организмах дочерние клетки становятся все более разнообразными, поскольку в них происходит считывание информации со все большего числа генов.
Некоторые клетки со временем перестают делиться и погибают, что может быть связано с завершением выполнения определенных функций, как в случае клеток эпидермиса кожи и клеток крови или с повреждением этих клеток факторами окружающей среды, в частности возбудителями болезней. Генетически запрограммированная смерть клетки называется апоптозом, тогда как случайная гибель — некрозом.
Митоз — деление соматических клеток. Фазы митоза
Митоз — способ непрямого деления соматических клеток.
Во время митоза клетка проходит ряд последовательных фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, как и в материнской клетке.
Митоз делится на четыре основные фазы: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Профаза — наиболее длительная стадия митоза, в процессе которой происходит конденсация хроматина, в результате чего становятся видны X-образные хромосомы, состоящие из двух хроматид (дочерних хромосом). При этом исчезает ядрышко, центриоли расходятся к полюсам клетки, и начинает формироваться ахроматиновое веретено (веретено деления) из микротрубочек. В конце профазы ядерная оболочка распадается на отдельные пузырьки.
В метафазе хромосомы выстраиваются по экватору клетки своими центромерами, к которым прикрепляются микротрубочки полностью сформированного веретена деления. На этой стадии деления хромосомы наиболее уплотнены и имеют характерную форму, что позволяет изучить кариотип.
В анафазе происходит быстрая репликация ДНК в центромерах, вследствие которой хромосомы расщепляются и хроматиды расходятся к полюсам клетки, растягиваемые микротрубочками. Распределение хроматид должно быть абсолютно равным, поскольку именно этот процесс обеспечивает поддержание постоянства числа хромосом в клетках организма.
На стадии телофазы дочерние хромосомы собираются на полюсах, деспирализуются, вокруг них из пузырьков формируются ядерные оболочки, а во вновь образовавшихся ядрах возникают ядрышки.
После деления ядра происходит деление цитоплазмы — цитокинез, в ходе которого и происходит более или менее равномерное распределение всех органоидов материнской клетки.
Таким образом, в результате митоза из одной материнской клетки образуется две дочерних, каждая из которых является генетической копией материнской (2n2c).
В больных, поврежденных, стареющих клетках и специализированных тканях организма может происходить несколько иной процесс деления — амитоз. Амитозом называют прямое деление эукариотических клеток, при котором не происходит образования генетически равноценных клеток, так как клеточные компоненты распределяются неравномерно. Он встречается у растений в эндосперме, а у животных — в печени, хрящах и роговице глаза.
Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов. Роль митоза и мейоза
Если у одноклеточных организмов деление клетки приводит к увеличению количества особей, т. е. размножению, то у многоклеточных этот процесс может иметь различное значение. Так, деление клеток зародыша, начиная с зиготы, является биологической основой взаимосвязанных процессов роста и развития. Подобные же изменения наблюдаются у человека в подростковом возрасте, когда число клеток не только увеличивается, но и происходит качественное изменение организма. В основе размножения многоклеточных организмов также лежит деление клетки, например при бесполом размножении благодаря этому процессу из части организма происходит восстановление целостного, а при половом — в процессе гаметогенеза образуются половые клетки, дающие впоследствии новый организм. Следует отметить, что основные способы деления эукариотической клетки — митоз и мейоз — имеют различное значение в жизненных циклах организмов.
В результате митоза происходит равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками — точными копиями материнской. Без митоза было бы невозможным существование и рост многоклеточных организмов, развивающихся из единственной клетки — зиготы, поскольку все клетки таких организмов должны содержать одинаковую генетическую информацию.
В процессе деления дочерние клетки становятся все более разнообразными по строению и выполняемым функциям, что связано с активацией у них все новых групп генов вследствие межклеточного взаимодействия. Таким образом, митоз необходим для развития организма.
Этот способ деления клеток необходим для процессов бесполого размножения и регенерации (восстановления) поврежденных тканей, а также органов.
Определите число молекул ДНК в анафазе второго деления мейоза при образовании гамет у зелёной лягушки, если число хромосом в диплоидной клетке равно 26. В ответ запишите только числ
В анафазе мейоза II в делящейся клетке — диплоидный набор однохроматидных хромосом (2n2c), т. е. число число молекул ДНК равно количеству (диплоидному) хромосом в клетке.
По условию задачи диплоидной набор хромосом у лягушки равен 26, значит, в анафазе мейоза II в клетке лягушки будет 26 молекул ДНК.
ПРИМЕЧАНИЕ: в анафазе митоза и в анафазах мейоза учитываются все хромосомы и молекулы ДНК, находящиеся в клетке, а не только в одном полюсе. Количество хромосом и число молекул ДНК, расположенных в одном полюсе клетки в анафазе, указывают лишь в одном случае, когда в задании просят указать "количество хромосом и молекул ДНК в одном полюсе клетки".
В ядрах клеток слизистой оболочки кишечника позвоночного животного 20 хромосом. Какое число хромосом будет иметь ядро зиготы этого животного? В ответ запишите только соответствующее число.
Для соматических (все, кроме половых) клеток позвоночных животных характерен диплоидный набор хромосом (2n). Зигота — одноклеточный зародыш с диплоидным набором хромосом (2n), образующийся в результате слияния двух гаплоидных гамет (яйцеклетки (n) и сперматозоида (n)).
Клетки слизистой оболочки, как и все соматические клетки позвоночного животного — имеют диплоидный набор хромосом, т. е., исходя из условия задачи, 2n=20. Так как в зиготе тоже диплоидный набор хромосом (2n), значит, число хромосом в зиготе также будет 20.
У плодовой мухи дрозофилы в соматических клетках содержится 8 хромосом, а в половых клетках? В ответ запишите только соответствующее число.
Соматические (телесные) клетки животных содержат диплоидный набор хромосом (2n), а половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды) — гаплоидный набор хромосом (n).
В условии задания указан набор хромосом соматических клеток плодовой дрозофилы, т. е. диплоидный набор хромосом — 2n=8 хромосом. Следовательно, в половых клетках дрозофилы, содержащих гаплоидный набор (n), будет в два раза меньше — 2n:2=8:2=4 хромосомы.
Определите число хромосом в конце телофазы митоза в клетках эндосперма семени лука (в клетках эндосперма триплоидный набор хромосом), если клетки корешков лука содержат 16 хромосом. В ответ запишите только соответствующее число хромосом.
В соматических клетках покрытосеменных (цветковых) растений и в клетках зародыша семени содержится диплоидный набор (2n) хромосом, в половых клетках (яйцеклетках и спермиях) — гаплоидный (n), а в эндосперме — триплоидный (3n).
Растение лук относится к покрытосеменным, поэтому клетки его корешка, как и все соматические клетки диплоидны (2n), что по условию задания соответствует 16 хромосомам (2n=16). В клетках эндосперма семени лука, как и у всех покрытосеменных, триплоидный набор хромосом (3n). Такой же набор хромосом (3n) будет в клетках эндосперма семени лука и в конце телофазы митоза (что соответствует окончанию митоза). Чтобы определить сколько хромосом в клетках эндосперма семени лука, сначала вычислим сколько хромосом приходится на гаплоидный набор хромосом: исходя из 2n=16, получаем n=16:2=8. Поскольку n=8, то 3n (набор хромосом эндосперма семени лука) будет равен 24 хромосомам (3n=3×8=24).
Соматические клетки человека содержат диплоидный набор хромосом, который включает 46 хромосом (2n=46).
Лейкоциты, как и все соматические клетки человека, содержат диплоидный набор хромосом (2n), равный 46 хромосомам.
Белок состоит из 100 аминокислот. Определите число нуклеотидов в молекуле ДНК, кодирующих данный белок. В ответ запишите только соответствующее число.
Каждую аминокислоту кодирует три нуклеотида.100 аминокислот кодируются 300 нуклеотидами (100×3).
Белок состоит из 240 аминокислотных остатков. Сколько нуклеотидов в гене, в котором закодирована первичная структура этого белка? В ответ запишите только соответствующее число.
Каждую аминокислоту кодирует три нуклеотида.240 аминокислот кодируются 720 нуклеотидами (240×3).Ответ: 720.
Сколько клеток образуется в результате митоза одной клетки? В ответ запишите только соответствующее число.
Митоз — деление клетки, в результате которого образуются две дочерние клетки с набором хромосом, как у материнской клетки.
В ядре соматической клетки тела человека в норме содержится 46 хромосом. Сколько хромосом содержится в оплодотворённой яйцеклетке? В ответ запишите только соответствующее число.
Для соматических (все, кроме половых) клеток человека характерен диплоидный набор хромосом (2n). Половые клетки (яйцеклетка и сперматозоид) имеют гаплоидный набор хромосом (n). Оплодотворенная яйцеклетка — это яйцеклетка (n) после слияния со сперматозоидом (n); она имеет диплоидный набор хромосом (2n) и называется зигота (одноклеточный зародыш).
В ядре соматической клетки — 46 хромосом, что соответствует диплоидному набору хромосом (2n). Оплодотворенная яйцеклетка, как и соматическая, содержит диплоидный набор хромосом (2n), что соответствует 46 хромосомам.
Гамета пшеницы содержит 14 хромосом. Каково число хромосом в клетке её стебля? В ответ запишите только соответствующее число.
Соматические клетки покрытосеменных (цветковых) растений содержат диплоидный набор хромосом (2n). Гаметы (половые клетки) растений и других организмов содержат гаплоидный набор хромосом (n).
Поскольку гамета (половая клетка) пшеницы содержит 14 хромосом, что соответствует гаплоидному набору хромосом (n=14), то клетка её стебля, имеющая диплоидный набор хромосом (2n), содержит 28 хромосом (2n= 2х14 = 28.
Сколько хромосом содержится в ядре клетки кожи, если в ядре оплодотворённой яйцеклетке человека содержится 46 хромосом? В ответ запишите только соответствующее число.
В ядре оплодотворенной яйцеклетки — 46 хромосом, что соответствует диплоидному набору хромосом (2n). Клетка кожи, как и все соматические клетки, также содержит диплоидный набор хромосом (2n), то есть 46 хромосомам.
Ядро соматической клетки лягушки содержит 26 хромосом. Сколько молекул ДНК содержит сперматозоид лягушки? В ответ запишите только соответствующее число.
В соматических клетках животных содержит диплоидный набор хромосом (2n2с), а в зрелых половых клетках (сперматозоидах и яйцеклетках) — гаплоидный набор хромосом (nс).n-хромосома; c-хроматида (молекула ДНК)
Поскольку в соматической клетке лягушки 26 хромосом, что соответствует диплоидному набору хромосом (2n=26), то в сперматозоиде лягушки, содержащей гаплоидный набор, — 13 хромосом (2n : 2=26 : 2 = 13). Число хромосом равно числу молекул ДНК (nc) = 13
Сколько полноценных гамет образуется в овогенезе у человека из одной исходной клетки? В ответ запишите только соответствующее число.
Овогенез (или оогенез) — процесс образования женских половых клеток (яйцеклеток). В результате овогенеза из одной первичной женской половой клетки (оогония) образуется 1 полноценная зрелая (гамета) и 3 направильных тельца, которые редуцируются.
В результате овогенеза из одной исходной клетки (оогония) образуется одна полноценная гамета (яйцеклетка).Ответ: 1.
Сколько аутосом содержится в сперматозоиде у человека? В ответ запишите только соответствующее число.
Аутосомы — это хромосомы, одинаковые у женских и мужских организмов.Половые хромосомы — хромосомы, которыми различаются хромосомные наборы женских и мужских организмов.У человека в соматических клетках (с диплоидным набором хромосом) содержится всего 46 хромосом, из них 2 хромосомы половые (у женщин — две одинаковых: X и X, у мужчин — две разные: X и Y) и 44 — неполовые, или аутосомы.В половых клетках человека (с гаплоидным набором хромосом) находится 23 хромосомы, из них только одна половая (в яйцеклетках женщин — X, в сперматозоидах мужчин — либо X (50% сперматозоидов), либо Y (50% сперматозоидов)), а остальные 22 являются аутосомами (неполовыми хромосомами).
В сперматозоиде человека — 22 аутосомы.
Определите число хромосом в соматических клетках плодовой мушки дрозофилы, если в её гаметах содержится 4 хромосомы. В ответ запишите только соответствующее число.
Для соматических клеток животных характерен диплоидный набор хромосом (2n).
Для половых клеток животных и других организмов характерен гаплоидный набор хромосом (n).
Поскольку в гаметах (гаплоидный набор хромосом) плодовой мушки дрозофилы содержится 4 хромосомы (n=4), то в соматических клетках (диплоидный набор) дрозофилы — 8 хромосом (2n = 2х4 = 8).