Стадии циклов развития растений.Плоидность разных частей растений

Митоз

Этапы	Процессы, происходящие на данном этапе	Хромосомная формула	Кол-во хромосом/кол-во ДНК (у человека -46 хромосом)	Масса генетического материала (у человека в 46 хромосомах), мг
Интерфаза (фаза между делениями клетки)	G1	Подготовка клетки к построению второй хроматиды каждой хромосомы: -синтез белков-ферментов (необходимых для образования РНК и веществ, входящих в состав ДНК); -синтез рРНК, иРНК, тРНК; -образование рибосом; - синтез нуклеотидов; -синтез АТФ; -деление митохондрий и пропластид (у растений); -образование всех одномембранных органелл клетки; -рост клетки	2n(2c)	46хромосом(46 ДНК)	6×10-9
S	Формируются двухроматидные хромосомы: -молекулы ДНК удваиваются – репликация; -синтез белков-гистонов, необходимых для построения хроматиды, и их миграция в ядро; -сборка второй хроматиды из ДНК и белков-гистонов	2n(4c)	46хромосом(92 ДНК)	(6×10-9)×2=12×10-9
G2	Подготовка клетки к делению: -интенсивный синтез белков (цитоплазматических белков и белков, участвующих в клеточном делении; -синтез РНК; -деление митохондрий и пропластид у растений; -синтез АТФ; -удвоение массы цитоплазмы; -резкое возрастание объема ядра	2n(4c)	46хромосом(92 ДНК)	12×10-9
М и т о з
Профаза (первая фаза деления)	Ядерная оболочка и ядрышко исчезают. Двухроматидные хромосомы спирализуются (становятся «толстыми» и видимыми в световой микроскоп). Центриоли расходятся. Начинает формироваться нити веретена деления	2n(4c)	46хромосом(92 ДНК)	12×10-9
Метафаза (фаза скопления хромосом)	Хромосомы продолжают спирализоваться. Формируется веретено деления: микротрубочки прикрепляются к центромерам одной и той же хромосомы с двух сторон. Двухроматидные хромосомы выстраиваются по экватору в одну линию, образуя «метафазную пластинку».	2n(4c)	46хромосом(92 ДНК)	12×10-9
Анафаза (фаза расхождения хромосом)	Микротрубочки сокращаются, центромерыдвухроматидных хромосом разрываются, сестринские хроматиды расходятся к полюсам. С данного момента каждая хроматида является самостоятельной хромосомой (однохроматидные хромосомы). Кол-во хромосом равно количеству хроматид.	4n(4c) или 2n(2c)-у каждого полюса	92хромосомы(92 ДНК) или 46хромосомы(46 ДНК)-у каждого полюса	12×10-9
Телофаза (фаза окончания деления)	Заканчивается кариокинез. Вокруг генетического материала у каждого полюса восстанавливается ядерная оболочка. Формируется ядрышко. Хромосомы раскручиваются (деспирализуются). Растворяются нити веретена деления. Цитоплазма делится пополам- цитокинез. У животной клетки – образуется перетяжка, у растительной клетки на экваторе формируется перегородка. Образуются две клетки.	2n(2c)	46 хромосом(46 ДНК)	(12×10-9)÷2=6×10-9

 

Мейоз

Этапы	Процессы, происходящие на данном этапе	Хромосомная формула	Кол-во хромосом/кол-во ДНК (у человека -46 хромосом)	Масса генетического материала (у человека в 46 хромосомах), мг
Интерфаза1	G1	Подготовка клетки к построению второй хроматиды каждой хромосомы: -синтез белков-ферментов (необходимых для образования РНК и веществ, входящих в состав ДНК); -синтез рРНК, иРНК, тРНК; -образование рибосом; - синтез нуклеотидов; -синтез АТФ; -деление митохондрий и пропластид (у растений); -образование всех одномембранных органелл клетки; -рост клетки	2n(2c)	46хромосом(46 ДНК)	6×10-9
S	Формируются двухроматидные хромосомы: -молекулы ДНК удваиваются – репликация; -синтез белков-гистонов, необходимых для построения хроматиды, и их миграция в ядро; -сборка второй хроматиды из ДНК и белков-гистонов	2n(4c)	46хромосом(92 ДНК)	(6×10-9)×2=12×10-9
G2	Подготовка клетки к делению: -интенсивный синтез белков (цитоплазматических белков и белков, участвующих в клеточном делении; -синтез РНК; -деление митохондрий и пропластид у растений; -синтез АТФ; -удвоение массы цитоплазмы; -резкое возрастание объема ядра	2n(4c)	46хромосом(92 ДНК)	12×10-9
М е й о з 1
Профаза 1	Очень длительная фаза. Подразделяется на пять промежуточных стадий. Ядерная оболочка и ядрышко исчезают. Двухроматидные хромосомы спирализуются (становятся «толстыми» и видимыми в световой микроскоп). Происходит конъюгация гомологичных хромосом, а затем кроссинговер. Образуются биваленты (тетрады). Центриоли расходятся. Начинает формироваться нити веретена деления	2n(4c)	46хромосом(92 ДНК)	12×10-9
Метафаза 1	Хромосомы продолжают спирализоваться. Биваленты гомологичных хромосом выстраиваются по экватору (двухроматидные хромосомы выстраиваются по экватору в два ряда). Формируется веретено деления: микротрубочки прикрепляются к центромерам разных хромосом.	2n(4c)	46хромосом(92 ДНК)	12×10-9
Анафаза1	Микротрубочки сокращаются. К полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид	2n(4c) или n(2c)-у каждого полюса	46хромосомы(92 ДНК) или 23хромосомы(46 ДНК)-у каждого полюса	12×10-9
Телофаза1	Заканчивается кариокинез. Вокруг генетического материала у каждого полюса восстанавливается ядерная оболочка. Формируется ядрышко. Хромосомы раскручиваются (деспирализуются). Растворяются нити веретена деления. Цитоплазма делится пополам- цитокинез. У животной клетки – образуется перетяжка, у растительной клетки на экваторе формируется перегородка. Образуются две гаплоидные клетки. Хромосомы двухроматидные.	n(2c)	23 хромосом(46 ДНК)	(12×10-9)÷2=6×10-9
Интерфаза 2	Перед вторым делением либо не происходит вовсе, либо в ней отсутствует синтетический период (удвоение ДНК не происходит, поскольку хромосомы уже имеют две хроматиды)
М е й о з 2
Профаза 2	Короткая. Каждая из двух клеток гаплоидна, хромосомы состоят из двух хроматид. Ядерная оболочка и ядрышко исчезают. Хромосомы спирализуются (становятся «толстыми» и видимыми в световой микроскоп). Центриоли расходятся. Начинают формироваться нити веретена деления	n(2c)	23 хромосом(46 ДНК)	6×10-9
Метафаза 2	Клетки гаплоидны. По экватору выстраиваются двухроматидные хромосомы. Хромосомы не имеют гомологов. Нити веретена деления прикрепляются к центромере каждой хромосоме с двух сторон	n(2c)	23 хромосом(46 ДНК)	6×10-9
Анафаза 2	Микротрубочки сокращаются, центромерыдвухроматидных хромосом разрываются, сестринские хроматиды расходятся к полюсам. С данного момента каждая хроматида является самостоятельной хромосомой (однохроматидные хромосомы). Кол-во хромосом равно количеству хроматид.	2n(2c) или n(c) -у каждого полюса клетки	46 хромосом(46 ДНК) или 23 хромосомы (23 ДНК) – у каждого полюса	6×10-9
Телофаза 2	Заканчивается кариокинез. Вокруг генетического материала у каждого полюса восстанавливается ядерная оболочка. Формируется ядрышко. Хромосомы раскручиваются (деспирализуются). Растворяются нити веретена деления. Цитоплазма делится пополам- цитокинез. У животной клетки – образуется перетяжка, у растительной клетки на экваторе формируется перегородка. Образуются четырегаплоидные клетки. Хромосомы однохроматидные.	n(c)	23 хромосом(23ДНК)	(6×10-9)÷2=3×10-9

 

Знание процессов, протекающих в митозе и мейозе используется в заданиях (Линия 27 - С6):

1. Стадии митоза/мейоза (хромосомные формулы, число хромосом и ДНК, масса генетического материала).

2. Этапы гаметогенеза.

3. Стадии циклов развития растений и плоидность разных частей растений.

 

Если в задании по темам «Митоз. Мейоз» спрашивается количество хромосом и ДНК, то 2п4с, 1п2с и др. варианты не зачитываются.

 

 

Стадии митоза/мейоза

(хромосомные формулы, число хромосом и ДНК, масса генетического материала)

1.Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке в конце телофазы мейоза 1 и анафазе мейоза 2. Объясните результаты в каждом случае.

РЕШЕНИЕ:

Соматическая клетка – 2n 2c

Конец телофазы мейоза1 – формируются две дочерние клетки (цитоплазма поделилась) - n2c, т.к. в анафазе мейоза 1 к противоположным полюсам клетки разошлись «целые» хромосомы, состоящие из двух хроматид (двухроматидные). Напоминаем, что нити веретена деления были прикреплены к разным центромерам, разных хромосом.

Анафаза мейоза 2 –(2n2c) илиnc у каждого полюса- микротрубочки сокращаются центромеры разрываются, хроматиды расходятся к полюсам (каждая хроматида является самостоятельной хромосомой).

 

2.Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза 1 и анафазе мейоза 2. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.

РЕШЕНИЕ:

Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен – 28 хромосом (28 ДНК)

Перед началом мейоза – 28 хромосом (56 ДНК) - происходит удвоение генетического материала

Анафаза мейоза 1 – 28 хромосом (56 ДНК) – так как фактически клетка еще не поделилась – целые (двухроматидные) хромосомы расходятся к полюсам клетки. Возможна другая запись – 14 хромосом (28 ДНК) у каждого полюса клетки.

Анафаза мейоза 2 – 28 хромосом (28 ДНК) микротрубочки сокращаются, центромеры разрываются, хроматиды расходятся к полюсам, каждая хроматида является самостоятельной хромосомой.

 

3.Для со­ма­ти­че­ской клет­ки жи­вот­но­го ха­рак­те­рен ди­пло­ид­ный набор хро­мо­сом. Опре­де­ли­те хро­мо­сом­ный набор (n) и число мо­ле­кул ДНК(с) в клет­ке в профазе мей­о­за I и профазе мей­о­за II. Объ­яс­ни­те ре­зуль­та­ты в каж­дом слу­чае.

 

4.В соматических клетках дрозофилы содержится 8 хромосом. Определите, какое количество хромосом и молекул ДНК содержится при гаметогенезе в ядрах перед делением в интерфазе и в конце телофазе мейоза 1. Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.

5.Соматические клет­ки кро­ли­ка со­дер­жат 44 хромосомы. Как из­ме­нит­ся число хро­мо­сом и мо­ле­кул ДНК в ядре при га­ме­то­ге­не­зе перед на­ча­лом де­ле­ния и в конце те­ло­фа­зы мей­о­за I? Объ­яс­ни­те ре­зуль­та­ты в каж­дом случае.

5.Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза 1 и мейоза 2. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.

6.В соматических клетках дрозофилы содержится 8 хромосом. Определите, какое количество хромосом и молекул ДНК содержится при гаметогенезе в ядрах перед делением и в конце телофазе мейоза 2. Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.

7.Ко­ли­че­ство хро­мо­сом в со­ма­ти­че­ской клет­ке дро­зо­фи­лы - 8. Опре­де­ли­те число хро­мо­сом и мо­ле­кул ДНК у дро­зо­фи­лы в пе­ри­од ово­ге­не­за в ана­фа­зе мей­о­за 1 и про­фа­зе мей­о­за 2. Объ­яс­ни­те ре­зуль­та­ты.

8.У круп­но­го ро­га­то­го скота в со­ма­ти­че­ских клет­ках 60 хромосом. Опре­де­ли­те число хро­мо­сом и мо­ле­кул ДНК в клет­ках яич­ни­ков при ово­ге­не­зе в ин­тер­фа­зе перед на­ча­лом де­ле­ния и после де­ле­ния мей­о­за I. Объ­яс­ни­те по­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты на каж­дом этапе.

9.У по­ле­вой мыши 40 хромосом. Сколь­ко хро­мо­сом у самца мыши в сперматогониях, с ко­то­рых на­чи­на­ет­ся фор­ми­ро­ва­ние сперматозоидов, в зре­лых спер­ма­то­зо­и­дах и в клет­ках зародыша? Какое де­ле­ние при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию этих клеток? Из каких кле­ток они образуются?

10.В ка­ри­о­ти­пе яб­ло­ни 34 хромосомы. Сколь­ко хро­мо­сом и ДНК будет со­дер­жать­ся в яй­це­клет­ке яблони, клет­ках эн­до­спер­ма её се­ме­ни и клет­ках листа? Из каких кле­ток об­ра­зу­ют­ся ука­зан­ные клетки?

11.У шимпанзе в соматических клетках 48 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках кожи в интерфазе перед началом деления и после деления. Ответ поясните.

12.Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет6×10^-9мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядре клетки при овогенезе перед началом мейоза и после окончания мейоза. Объясните полученные результаты.

13.Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет 6×10^-9мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в сперматозоиде и в соматической клетке перед началом деления и после его окончания. Ответ поясните.

14.В соматической клетке животного 38 хромосом, масса всех молекул ДНК в ней составляет 4×10^-9 мг. Определите чему равна масса всех молекул ДНК в яйцеклетке и в соматической клетке в период интерфазы (постсинтетический период) и после деления. Ответ поясните.

15.Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет 6×10^-9мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядре клетки перед началом мейоза (в интерфазе), в конце телофазы мейоза 1 и телофазы мейоза 2. Объясните полученные результаты.

 

Этапы гаметогенеза

1.Ко­ли­че­ство хро­мо­сом в со­ма­ти­че­ской клет­ке дро­зо­фи­лы - 8. Опре­де­ли­те число хро­мо­сом и мо­ле­кул ДНК в клетках дро­зо­фи­лы при сперматогенезе в зоне размножения и в конце зоны созревания гамет. Ответ обоснуйте. Какие процессы происходят в этих зонах?

РЕШЕНИЕ:

Ко­ли­че­ство хро­мо­сом в со­ма­ти­че­ской клет­ке дро­зо­фи­лы – 8 хромосом (8ДНК)

В зоне размножения - 8 хромосом (8ДНК) – осуществляется митоз, количество первичных половых клеток увеличивается. Дочерние клетки, сформировавшиеся в результате митоза – точная копия материнской.

В конце зоны созревания гамет – 4 хромосомы (4 ДНК) – происходит мейоз и формируется четыре клетки (так как это сперматогенез) с гаплоидным набором хромосом.

 

2.В со­ма­ти­че­ских клет­ках мухи дро­зо­фи­лы со­дер­жит­ся 8 хромосом. Опре­де­ли­те число хро­мо­сом и мо­ле­кул ДНК в клет­ках при овогенезе в зоне раз­мно­же­ния и в конце зоны со­зре­ва­ния гамет. Ответ обоснуйте. Какие про­цес­сы про­ис­хо­дят в этих зонах?

 

Стадии циклов развития растений.Плоидность разных частей растений

1.Какой хромосомный набор характерен для ядер клеток эпидермиса листа и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

РЕШЕНИЕ:

Хромосомный набор клеток эпидермиса листа -2n, т.к. он сформировался из клеток зародыша 2n путем митоза.

Хромосомный набор клеток восьмиядерногозародышевого мешка – n, т.к. они сформировались из гаплоидной макроспоры (n) путем митоза.

2.Какой хромосомный набор характерен для клеток мякоти иголок и спермиев сосны. Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

3.Какое количество хромосом и молекул ДНК характерно для спермиев и клеток эндосперма семени пшеницы, если в соматической клетке – 28 хромосом? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

РЕШЕНИЕ:

Соматическая клетка – 28 хромосом (28 ДНК)

Спермии – 14 хромосом (14ДНК), они сформировались из гаплоидной генеративной клетки путем митоза.

Клетки эндосперма содержат 42 хромосомы (42 ДНК), так как сформировались из триплоидной клетки, которая в свою очередь сформировалась от слияния диплоидной центральной клетки (28 хромосом) и гаплоидного спермия (14 хромосом).

 

4.Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев цветкового растения. Объясните результат в каждом случае.

5.Какой хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев пыльцевого зерна цветкового растения? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

6.Соматические клетки рабочей пчелы содержит 16 хромосом. Какой набор хромосом имеют трутни и матка. Ответ поясните.

7.Гаплоидный набор хромосом гороха составляет 7. Сколько хромосом содержится в клетках листьев зародыша семени и семядолей семени. Ответ поясните.

8.Хромосомный набор соматических клеток таракана равен 48. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в яйцеклетке таракана до оплодотворения и после него. Ответ поясните.

9.Спо­ро­фит па­по­рот­ни­ка ор­ля­ка имеет 52 хро­мо­со­мы. Сколь­ко хро­мо­сом у него в клет­ках спо­ран­гия, в зре­лых спо­рах и в клет­ках за­рост­ка? Какое де­ле­ние при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию этих кле­ток? Из каких кле­ток они об­ра­зу­ют­ся?

10.Диплоидный набор хромосом крыжовника равен 16. Определите хромосомный набор клеток фотосинтезирующей ткани, генеративной клетки пыльцевого зерна и клеток эндосперма. Ответ поясните.

11.Клетки корешков лука содержат 16 хромосом (2n). Определите число хромосом в анафазе митоза в клетках эндосперма, если у него триплоидный набор хромосом (3n). Ответ поясните.

12.Клетки эндосперма лилии содержат 36 хромосом. Какое число хромосом и молекул ДНК содержат клетки корня лилии в профазе и анафазе митоза? Ответ поясните.

13.Соматические клетки лука содержат 16 хромосом. Какое количество хромосом и молекул ДНК содержат клетки эндосперма, зародыша и корневого волоска? Ответ поясните.

14.Какой набор хромосом характерен для зародыша, семени и яйцеклетки ели европейской? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. Ответ поясните.

15.У одноклеточной водоросли хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите хромосомный набор гамет хламидомонады и ее спор. Из каких клеток и в результате какого деления образуются споры хламидомонады? Из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются гаметы хламидомонады при половом размножении?

16.Какой хромосомный набор характерен для спор и гамет растения кукушкин лен? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

17.Какой хро­мо­сом­ный набор ха­рак­те­рен для га­ме­то­фи­та и гамет мха сфагнума? Объ­яс­ни­те из каких ис­ход­ных клеток и в ре­зуль­та­те какого де­ле­ния образуются эти клетки?

18.Какой хромосомный набор характерен для клеток заростка и клеток листьев папоротника орляка? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

19.У ламинарии (морская капуста) в жизненном цикле преобладает спорофит. Какой набор хромосом имеют зооспоры и гаметы ламинарии? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. Ответ поясните.

20.Какой хромосомный набор характерен для клеток весеннего побега и спор хвоща лесного?Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки. Ответ поясните.

21.Синдром Дауна у че­ло­ве­ка проявляется при три­со­мии по 21 паре хромосом. Объ­яс­ни­те причины по­яв­ле­ния такого хро­мо­сом­но­го набора у человека.

 

 

 

 

 

24.

 

Рассмотрите ка­ри­о­тип че­ло­ве­ка и от­веть­те на вопросы.

25.

1. Ка­ко­го пола этот человек?

2. Какие от­кло­не­ния имеет ка­ри­о­тип этого человека?

3. В ре­зуль­та­те каких со­бы­тий могут воз­ни­кать такие отклонения?

 

Рассмотрите ка­ри­о­тип че­ло­ве­ка и от­веть­те на вопросы.

1. Ка­ко­го пола этот человек?

2. Какие от­кло­не­ния имеет ка­ри­о­тип этого человека?

3. В ре­зуль­та­те каких со­бы­тий могут воз­ни­кать такие отклонения?

 

26.

Какое де­ле­ние и какая его фаза изоб­ра­же­ны на рисунке? Ука­жи­те набор хро­мо­сом (n), число мо­ле­кул ДНК (с) в этот период. Ответ обоснуйте.

 

27. Какими цифрами обозначены на рисунке «Цикл развития папоротника» гаплоидные стадии развития? Назовите их.