1. 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 клетке, образующейся при овогенезе в анафазе мейоза 1 и мейоза 2. Объясните полученные результаты.
Решение:
1) Перед началом деления в процессе репликации число ДНК удваивается, и общая масса ДНК равна 2*6*10-9=12*10-9 мг;
2) В анафазе мейоза 1 масса ДНК не изменяется и равна 12*10-9 мг;
3) Перед началом мейоза 2 клетка содержит уже гаплоидный набор хромосом, поэтому в анафазе мейоза 2 масса ДНК равна 12*10-9 := 6*10-9мг.
2. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в телофазе мейоза 1 и мейоза 2 по сравнению с интерфазой в половых клетках дрозофилы? Ее соматические клетки содержат 8 хромосом. Ответ поясните.
Решение:
1) В интерфазе молекулы ДНК удваиваются, поэтому число хромосом – 8, молекул ДНК – 16;
2) В телофазе мейоза 1 происходит редукционное деление, поэтому число хромосом – 4, молекул ДНК – 8;
3) В телофазе мейоза 2 клетки содержат 4 хромосомы и 4 молекулы ДНК, т.к. происходит митотическое деление.
3. Группа крови и резус-фактор – аутосомные несцепленные признаки. Группа крови контролируется тремя аллелями одного гена: i0, IA, IB. Аллели IA и IB доминанты по отношению к аллелю i0.Первую группу (0) определяют рецессивные аллели i0, вторую группу (А) определяет доминантный аллель IA, третью группу (В) определяет доминантный аллель IB, а четвертую (АВ) – два доминантных аллеля – IA IB. Положительный резус-фактор (R) доминирует над отрицательным (r).
У отца третья группа крови и положительный резус (дигетерозигота), у матери вторая группа и положительный резус (дигомозигота). Определите генотипы родителей. Какую группу крови и резус-фактор могут иметь дети в этой семье, каковы возможные генотипы и соотношение фенотипов? Составьте схему решения задачи. Какой закон наследственности проявляется в данном случае?
Решение:
Схема решения задачи включает:
1) Генотипы родителей:
| P | (ж) IAIARR | × | (м) IBi0Rr |
| G | IAR | IBR, IBr, i0R, i0r |
2) Возможные фенотипы детей:
F1 50% - IAIBRR, IAIBRr – четвертая группа, резус положительный;
50% - IAi0RR, IAi0Rr – вторая группа, резус положительный;
3) В данном случае проявляется закон независимого наследования признаков Менделя
4. Определите хромосомный набор в клетках заростка и клетках взрослого растения папоротника. В результате какого типа деления и из каких клеток этот хромосомный набор образуется?
Решение:
1) Хромосомный набор в клетках заростка гаплоидный (n)
2) Хромосомный набор в клетках взрослого растения диплоидный (2n)
3) Заросток образуется из гаплоидной споры, которая делится митозом; взрослое растение образуется из диплоидной зиготы, которая делится митозом.
5. Определите хромосомный набор в клетках взрослого растения в спорах кукушкина льна. В результате какого типа деления и из каких клеток эти хромосомные наборы образуются?
Решение:
1) Хромосомный набор в клетках взрослого растения гаплоидный (n)
2) Хромосомный набор в спорах гаплоидный (n)
3) Взрослое растение образуется из гаплоидной споры, которая делится митозом, образуя предзародыш (протонему), а затем взрослое растение; спора образуется в результате мейоза из материнских клеток спор в спорангиях.
6. Определите хромосомный набор клеток восьмиядерного зародышевого мешка и клеток покровной ткани цветкового растения. В результате какого типа деления и из каких клеток эти хромосомные наборы образуются?
Решение:
1) Хромосомный набор клеток восмиядерного зародышевого мешка цветкового растения гаплоидный (n)
2) Хромосомный набор клеток покровной ткани цветкового растения диплоидный (2n)
3) Клетки восмиядерного зародышевого мешка образуются из гаплоидной мегаспоры, которая трижды делится митозом; клетки покровной ткани формируются из образовательной ткани, диплоидные клетки которой делятся митозом.
7. Определите хромосомный набор клеток основной ткани и спермиев цветкового растения. В результате какого типа деления и из каких клеток эти хромосомные наборы образуются?
Решение:
1) Хромосомный набор в клетках основной ткани диплоидный (2n)
2) Хромосомный набор в спермиев гаплоидный (n)
3) Клетки основной ткани формируются из образовательной ткани, диплоидные клетки которой делятся мейозом; спермии образуются из гаплоидной генеративной клетки, которая делится мейозом.
8. Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев ячменя? Объясните результат в каждом случае.
Решение:
1) В клетках зародыша семени диплоидный набор хромосом – 2n, т.к. зародыш развивается из зиготы;
2) В клетках эндосперма семени триплоидный набор хромосом – 3nт.к. он образуется при слиянии двух ядер центральной клетки семязачатка (2n) и одного спермия (n)
3) Клетки листьев ячменя имеют диплоидный набор хромосом, как и все соматические клетки.
9. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6*109 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в сперматозоиде и соматической клетке перед началом митотического деления и после его окончания. Ответ поясните.
Решение:
1) Перед началом деления в исходной клетке количество ДНК удваивается, и масса равна 2*6*109=12*109 мг;
2) После окончания деления в соматической клетке количество ДНК остается таким же, как в исходной клетке: 6*109 мг;
3) В половых клетках 23 хромосомы, т.е в два раза меньше, чем в соматических, соответственно масса ДНК в сперматозоиде в два раза меньше и составляет 6*109 :2= 3*109мг.
10. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках спорогенной ткани перед началом мейоза и в метофазе мейоза 1. Объясните все полученные результаты.
Решение:
1) Перед началом мейоза число молекул ДНК – 56, число хромосом – 28;
2) В метафазе мейоза 1 число хромосом – 28, ДНК – 56;
3) Перед началом деления молекулы ДНК удваиваются, а число хромосом не изменяется, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид; в метафазе мейоза 1 число хромосом и ДНК не изменяется.
11. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в ядре (клетке) семязачатка перед началом мейоза 1 и мейоза 2. Объясните результаты в каждом случае.
Решение:
1) Перед началом мейоза1 число молекул ДНК – 56, число хромосом – 28;
2) Перед началом мейоза 2 число молекул ДНК – 28, хромосом – 14;
3) Перед мейозом 1 число молекул ДНК увеличивается за счет репликации, а число хромосом не меняется;
4) После редукционного деления мейоза 1 число хромосом и молекул ДНК уменьшилось в 2 раза.
12. Какое деление мейоза сходно с митозом? Объясните, в чем оно выражается и к какому набору хромосом в клетке приводит.
Решение:
1) Сходство с митозом наблюдается во втором делении мейоза;
2) Все фазы сходны, к полюсам клетки расходятся сестринские хромосомы (хроматиды);
3) Образовавшиеся клетки имеют гаплоидный набор хромосом.
13. Клетки корешков лука содержит по 16 хромосом (2n). Определите число хромосом в анафазе митоза в клетках эндосперма, если у него триплоидный набор хромосом (3n). Ответ поясните.
Решение:
1) В триплоидной клетке эндосперма семени лука содержится 24 хромосомы;
2) В интерфазе происходит удвоение ДНК, теперь каждая хромосома состоит из двух хроматид, число молекул ДНК в клетке 48;
3) В период анафазы происходит расхождение хроматид к полюсам клетки. Каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой, поэтому число хромосом в период анафазы 48.
14. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах ядра соматической клетки человека составляет около 6*10-9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в интерфазе, конце телофазы мейоза 1 и телофазы мейоза 2. Ответ поясните.
Решение:
1) В интерфазе при подготовке к мейозу в ядре происходит удвоение ДНК, поэтому масса ДНК в ядре составляет 2*6*10-9=12*10-9 мг;
2) В конце телофазы мейоза 1 образуется две клетки, масса ДНК в каждом ядре равна 6*10-9мг (в ядрах находится по 23 двухроматидных хромосомы);
3) Перед мейозом 2 не происходит удвоение ДНК. В ядрах половых клеток (телофаза 2) находится гаплоидный набор хромосом (23 однохроматидные хромосомы), поэтому масса молекул ДНК в ядрах - 3*10-9мг.
