Спермий томата содержит 12 хромосом сколько хромосом содержит яйцеклетка

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 21.09.2024

За это задание ты можешь получить 1 балл. Уровень сложности: базовый.
Средний процент выполнения: 67%
Ответом к заданию 3 по биологии может быть последовательность цифр, чисел или слов. Порядок записи имеет значение.

Задачи для практики

Задача 1

В процессе трансляции участвовало 139 т-РНК. Сколько кодонов содержит и-РНК, на основе которой шла трансляция? В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

1 аминокислота кодируется 1 триплетом или кодоном иРНК. Одна тРНК переносит 1 аминокислоту. Соответственно 139 тРНК транспортировали 139 аминокислот, которые были закодированы 139 кодонами (триплетами)

Задача 2

У Макаки (Macaca mulatta) в клетках кожи 42 хромосомы. Сколько хромосом содержится в клетках её эмбриона? В ответе запишите только количество хромосом.

Решение

Эмбрион содержит набор хромосом как яйцеклетки, так и сперматозоида, поэтому для него характерен диплоидный набор. Поэтому набор хромосом такой же, как и у соматических клеток.

Задача 3

В одной цепи молекулы ДНК содержится 45 % нуклеотидов с тимином (Т). Определите процентное содержание нуклеотидов с аденином в молекуле и-РНК, которая синтезируется на этой ДНК-матрице. В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

По принципу комплементарности тимин всегда соединяется только с аденином. Поэтому если тимина 45%, значит и аденина тоже 45%.

Задача 4

Фрагмент молекулы ДНК кодирует 116 аминокислот. Сколько триплетов содержит этот фрагмент молекулы ДНК? В ответе запишите соответствующее число триплетов.

Решение

Триплет – это три последовательных азотистых основания, которые кодируют одну аминокислоту. Поэтому если аминокислот 116, значит и триплетов тоже 116.

Задача 5

Диплоидный набор крысы составляет 42 хромосомы. Сколько хромосом имеет первичная половая клетка самки крысы в конце интерфазы перед мейозом? В ответе запишите только количество хромосом.

Решение

Половая клетка содержит гаплоидный (одинарный) набор хромосом, но перед мейозом в интерфазе она его удваивает. Поэтому перед интерфазой хромосом будет, как в диплоидном наборе соматической клетке – 42.

Задача 6

Сколько нуклеотидов с гуанином содержит молекула ДНК, если количество нуклеотидов с аденином 50, что составляет 20 % от общего числа? В ответе запишите соответствующее число.

Решение

Для решения данной задачи необходимо вспомнить принцип комплементарности, по которому аденин комплементарен тимину, а гуанин - цитозину. А еще нужно вспомнить правило Чаргаффа: Соотношения, выявленные Чаргаффом для аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц), оказались следующими: Количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину: А=Т, Г=Ц.

Задача 7

Диплоидный набор хромосом лука составляет 16 хромосом. Сколько молекул ДНК содержит клетка кожицы чешуи лука после завершения телофазы митоза? В ответе запишите только соответствующее количество молекул ДНК.

Решение

Клетка кожицы лука – это соматическая клетка, значит тоже содержит соматический набор хромосом. Телофаза — это завершающая стадия деления клетки, когда набор хромосом восстанавливается до диплоидного, поэтому на данном этапе количество молекул ДНК будет 16. В профазе количество молекул ДНК было бы 32, так как в данный период количество хромосом удваивается.

Задача 8

Сколько половых хромосом содержит клетка эпителия тонкого кишечника самца морской свинки, если диплоидный набор составляет 16 хромосом? В ответе запишите только количество хромосом.

Решение

Диплоидный набор любой соматической клетки содержит 2 половые хромосомы (ХХ - если это женщина, ХY - если это мужчина) и остальные аутосомы

Задача 9

Сколько аутосом содержит яйцеклетка утки, если в соматических клетках находится 80 хромосом? В ответе запишите только количество хромосом.

Решение

Если соматическая клетка содержит 80 хромосом, значит яйцеклетка (половая клетка) содержит в половину меньше – 40 хромосом. Количество аутосом на одну меньше – 39.

Задача 10

В ДНК на долю нуклеотидов с аденином (А) приходится 17 %. Определите процентное содержание нуклеотидов с цитозином (Ц), входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

Для решения данной задачи необходимо вспомнить принцип комплементарности, по которому аденин всегда комплементарен (соединяется) тимину, цитозин – гуанину. Поэтому определим долю нуклеотидов в паре аденин-тимин 17+17=34. Значит доля пары цитозин-гуанин будет 100%-34=66%. Цитозина и гуанина равное количество 66:2=33. Итог: цитозина и гуанина по 33%.

Задача 11

В сперматозоиде осла 33 хромосомы. Сколько хромосом имеет яйцеклетка ослицы? В ответе запишите только количество хромосом.

Решение

Сперматозоиды и яйцеклетки – это половые клетки, они имеют гаплоидный набор хромосом. Поэтому если сперматозоид имеет 33 хромосомы, значит и яйцеклетка тоже 33 хромосомы.

Задача 12

В клетках листьев кукурузы 20 хромосом. Какой набор хромосом имеют клетки эндосперма зерновок кукурузы? В ответе запишите только количество хромосом.

Решение

Листья кукурузы образованы соматическими клетками, значит они имеют диплоидный набор хромосом (двойной), эндосперм участвует в половом размножении и содержит триплоидный набор хромосом (тройной). Значит эндосперм кукурузы содержит 30 хромосом.

Задача 13

Сколько витков имеет участок двойной спирали ДНК, контролирующий синтез белка с молекулярной массой 2000, если молекулярная масса одной аминокислоты составляет в среднем 100, а на один виток спирали ДНК приходится 10 нуклеотидов? В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

Если масса белка 2000, а масса одной аминокислоты 100, можно узнать количество аминокислот входящий в состав белка. 2000:100=20 аминокислот. Каждая аминокислота кодируется триплетом (3 нуклеотида), значит количество аминокислот умножим на триплет (20*3=60), получим количество нуклеотидов. Зная, что один виток образован 10 нуклеотидами, значит все количество нуклеотидов 60 нужно разделить на количество нуклеотидов, входящий в один виток и получим количество витков: 60:10=6.

Задача 14

Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 62 100. Определите массу белка, закодированного в данной молекуле ДНК, если молекулярная масса одной аминокислоты составляет в среднем 100, а одного нуклеотида — 345. В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

1) ДНК состоит из нуклеотидов. Если масса ДНК = 62 100, а масса одного нуклеотида — 345. Чтобы узнать количество нуклеотидов в ДНК, нужно разделить общую массу ДНК на массу одного нуклеотида – 62 100: 345 = 180 – нуклеотидов 2) Одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Чтобы узнать сколько аминокислот в белке, нужно разделить количество нуклеотидов на 3 – 180:3 = 60 3) Масса одной аминокислоты – 100. В белке 60 аминокислот. Чтобы узнать молекулярную массу белка, нужно умножить массу одной аминокислоты на их количество – 60 х 100 = 6000

Задача 15

Сколько овотид и полярных телец образуется в результате овогенеза из одной диплоидной первичной половой клетки? В ответе запишите подряд два соответствующих числа: число овотид, затем число полярных телец.

Решение

При овогенезе из одной диплоидной клетки путем мейоза образуется 4 гаплоидных клеток. Из них только одна становится яйцеклеткой, а остальные три (полярные тельца) получаются очень маленькие и быстро погибают. Это нужно для того, чтобы собрать всю цитоплазму и все запасные вещества в одной клетке.

Задача 16

Во фрагменте молекулы ДНК содержится 32 % адениловых нуклеотидов. Сколько в нём цитидиловых нуклеотидов? В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

По принципу комплементарности нуклеотиды соединяются только с парными: тимин только с аденином, цитозин только с гуанином. Все вместе они образуют 100% нуклеотидов. Пара тимин-аденин занимает 64% (32% аденин по условию, значит и тимин тоже 32%). Пара цитозин-гуанин будет занимать 100%-64%=36%. Каждый из них будет по 18%.

Задача 17

Белок имеет относительную молекулярную массу 3600. Определите количество аминокислот в молекуле белка, если относительная молекулярная масса одного аминокислотного остатка 120. В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

Если вся масса белка 3600, а состоит он из аминокислот, масса одной аминокислоты 120. Значит, что бы узнать количество аминокислот нужно массу всего белка разделить на массу одной аминокислоты: 3600:120=30.

Задача 18

Определите процентное содержание в молекуле ДНК адениловых нуклеотидов, если тимидиловых нуклеотидов — 30 %. В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

В молекуле ДНК аденин комплементарен тимину, т.е. она могут соединяться только друг с другом. Поэтому если тимина 30%, значит и аденита тоже будет 30%.

Задача 19

Сколько нуклеотидов содержит м-РНК, если синтезированный по ней белок состоит из 250 аминокислотных остатков? В ответе запишите только соответствующее число.

Решение

Одну аминокислоту кодируют 3 нуклеотида. В нашем случае аминокислот 250, значит 250 нужно умножить на 3. Получим 750 нуклеотидов может синтезироваться из 250 остатков.

Первичные половые клетки, оказавшиеся в мужской половой железе, до поры до времени не делятся. Их деление начинается только в период полового созревания и приводит к образованию когорты так называемых стволовых диплоидных клеток, из которых и формируются сперматозоиды. Запас стволовых клеток в яичках постоянно пополняется. Здесь уместно напомнить описанную выше особенность сперматогенеза — из одной клетки образуется 4 зрелых сперматозоида. Таким образом, после полового созревания у мужчины в течение всей жизни формируются сотни миллиардов новых сперматозоидов.

Формирование яйцеклеток протекает иначе. Едва заселив половую железу, первичные половые клетки начинают интенсивно делиться. К 5 месяцу внутриутробного развития их количество достигает 6-7 миллионов, но затем происходит массовая гибель этих клеток. В яичниках новорожденной девочки их остается не более 1-2 миллионов, к 7-летнему возрасту — всего лишь около 300 тысяч, а в период полового созревания 30 —50 тысяч. Общее же число яйцеклеток, которые достигнут зрелого состояния за период половой зрелости, будет еще меньше. Хорошо известно, что в течение одного менструального цикла в яичнике обычно созревает лишь один фолликул. Нетрудно подсчитать, что в течение репродуктивного периода, продолжающегося у женщин 30 — 35 лет, образуется около 400 зрелых яйцеклеток.

Если мейоз в сперматогенезе начинается в период полового созревания и повторяется миллиарды раз в течение жизни мужчины, в оогенезе формирующиеся женские гаметы вступают в мейоз еще в периоде внутриутробного развития. Причем начинается этот процесс почти одновременно у всех будущих яйцеклеток. Начинается, но не заканчивается! Будущие яйцеклетки доходят только до середины первой фазы мейоза, а дальше процесс деления блокируется на 12 — 50 лет! Лишь с приходом половой зрелости мейоз в оогенезе продолжится, причем не всех клеток сразу, а лишь для 1- 2 яйцеклеток ежемесячно. Полностью же процесс мейотического деления яйцеклетки завершится, как уже было сказано выше, только после ее оплодотворения! Таким образом, сперматозоид проникает в яйцеклетку, еще не завершившую деление, имеющую диплоидный набор хромосом!

Сперматогенез и оогенез — очень сложные и во многом загадочные процессы. Вместе с тем очевидна подчиненность их законам взаимосвязи и обусловленности природных явлений. Для оплодотворения одной яйцеклетки in vivo (лат. в живом организме) необходимы десятки миллионов сперматозоидов. Мужской организм вырабатывает их в гигантских количествах практически всю жизнь.

По каким законам происходит деление хромосом? Как передается наследственная информация? Для того чтобы разобраться с этим вопросом, можно привести простую аналогию с картами. Представим себе молодую супружескую пару. Назовем их условно — Он и Она. В каждой его соматической клетке находятся хромосомы черной масти — трефы и пики. Набор треф от шестерки до туза он получил от своей мамы. Набор пик — от своего папы. В каждой ее соматической клетке хромосомы красной масти — бубны и червы. Набор бубен от шестерки до туза она получила от своей мамы. Набор червей — от своего папы.

Для того чтобы получить из диплоидной соматической клетки половую клетку, число хромосом должно быть уменьшено вдвое. При этом половая клетка обязательно должна содержать полный одинарный (гаплоидный) набор хромосом. Ни одна не должна потеряться! В случае карт такой набор можно получить следующим образом. Взять наугад из каждой пары карт черной масти по одной и таким образом сформировать два одиночных набора. Каждый набор будет включать все карты черной масти от шестерки до туза, однако, какие именно это будут карты (трефы или пики) определил случай. Например, в одном таком наборе шестерка может быть пиковой, а в другом — трефовой. Нетрудно прикинуть, что в примере с картами при таком выборе одиночного набора из двойного мы можем получить 2 в девятой степени комбинаций — более 500 вариантов!

Примерно также, по закону случайной выборки, поступает и природа с хромосомами в процессе мейоза. В результате из клеток с двойным, диплоидным набором хромосом получаются клетки, каждая из которых содержит одиночный, гаплоидный полный набор хромосом. Предположим, в результате мейоза в вашем теле образовалась половая клетка. Сперматозоид или яйцеклетка — в данном случае не важно. Она обязательно будет содержать гаплоидный набор хромосом — ровно 23 штуки. Что именно это за хромосомы? Рассмотрим для примера хромосому № 7. Это может быть хромосома, которую вы получили от отца. С равной вероятностью она может быть хромосомой, которую вы получили от матери. То же самое справедливо для хромосомы № 8, и для любой другой.

Поскольку у человека число хромосом гаплоидного набора равно 23, то число возможных вариантов половых гаплоидных клеток, образующихся из диплоидных соматических, равно 2 в степени 23. Получается более 8 миллионов вариантов! В процессе оплодотворения две половые клетки соединяются между собой. Следовательно, общее число таких комбинаций будет равно 8 млн. х 8 млн. = 64000 млрд. вариантов! На уровне пары гомологичных хромосом основа этого разнообразия выглядит так. Возьмем любую пару гомологичных хромосом вашего диплоидного набора. Одну из таких хромосом вы получили от матери, но это может быть хромосома либо вашей бабушки, либо вашего дедушки по материнской линии. Вторую гомологичную хромосому вы получили от отца. Однако она опять-таки может быть независимо от первой либо хромосомой вашей бабушки, либо вашего дедушки уже по отцовской линии. А таких гомологических хромосом у вас 23 пары! Получается невероятное число возможных комбинаций. Неудивительно, что при этом у одной пары родителей, рождаются дети, которые отличаются друг от друга и внешностью, и характером.

Кстати, из приведенных выше расчетов следует простой, но важный вывод. Каждый человек, ныне здравствующий, или когда-либо живший в прошлом на Земле, абсолютно уникален. Шансы появления второго такого же практически равны нулю. Поэтому не надо себя ни с кем сравнивать. Каждый из вас неповторим, и тем уже интересен!

Однако вернемся к нашим половым клеткам. Каждая диплоидная клетка человека содержит 23 пары хромосом. Хромосомы с 1 по 22 пару называются соматическим и по форме они одинаковы. Хромосомы же 23-й пары (половые хромосомы) одинаковы только у женщин. Они и обозначаются латинскими буквами ХХ. У мужчин хромосомы этой пары различны и обозначаются ХY. В гаплоидном наборе яйцеклетки половая хромосома всегда только Х, сперматозоид же может нести или Х или Y хромосому. Если яйцеклетку оплодотворит Х сперматозоид, родится девочка, если Y сперматозоид — мальчик. Все просто!

Перемещение сперматозоида осуществляется за счет движения его хвостика. Скорость движения сперматозоида не превышает 2-3 мм в минуту. Казалось бы, немного, однако, за 2-3 часа в женском половом тракте сперматозоиды проходят путь, в 80000 раз превышающий их собственные размеры! Будь на месте сперматозоида в этой ситуации человек, ему пришлось бы двигаться вперед со скоростью 60-70 км/час — то есть со скоростью автомобиля!

Сперматозоиды, находящиеся в яичке, неподвижны. Способность к движению они приобретают лишь, проходя по семявыводящим путям под воздействием жидкостей семявыводящих протоков и семенных пузырьков, секрета предстательной железы. В половых путях женщины сперматозоиды сохраняют подвижность в течение 3 — 4 суток, но оплодотворить яйцеклетку они должны в течение 24 часов. Весь процесс развития от стволовой клетки до зрелого сперматозоида длится примерно 72 дня. Однако, поскольку сперматогенез происходит непрерывно и в него одномоментно вступает громадное число клеток, то в яичках всегда есть большое количество спермиев, находящихся на разных этапах сперматогенеза, а запас зрелых сперматозоидов постоянно пополняется. Активность сперматогенеза индивидуальна, но с возрастом снижается.

Задания 27 проверяют умения применять знания по цитологии при решении задач с использованием таблицы генетического кода, определять хромосомный набор клеток гаметофита и спорофита у растений, число хромосом и молекул ДНК в разных фазах деления клетки. От выпускника требуется решать задачи на заданную тему, обосновывать ход решения и объяснять полученные результаты.

Для решения задач по цитологии необходимо очень хорошо понимать биологический смысл всех процессов, протекающих в клетке (метаболизм, деление), последовательность их этапов и фаз. А также знать особенности строения нуклеиновых кислот, их свойства и функции; свойства генетического кода, уметь пользоваться таблицей генетического кода. Ещё очень важно правильно оформлять решение задачи, отвечать на все вопросы и комментировать полученные результаты.

Задание с тремя элементами ответа

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (правильный ответ должен содержать следующие позиции)	Баллы
Элементы ответа: 1) 2) 3)
Ответ включает в себя все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок	3
Ответ включает в себя два из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок	2
Ответ включает в себя один из названных выше элементов, который не содержит биологических ошибок	1
Ответ неправильный	0
Максимальный балл	3

Задание с четырьмя элементами ответа

Для решения задач с использованием таблицы генетического кода необходимо помнить следующие правила и принципы:

Смысловая и транскрибируемая цепи ДНК антипараллельны.
Смысловая цепь начинается с 5´- конца, а транскрибируемая – с 3 ´- конца
Кодоны и антикодоны принято писать с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
В таблице генетического кода кодоны записаны с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
Транскрипция идёт в направлении 3 ´ → 5´, а трансляция в направлении 5 ´ → 3 ´.
В молекулярной биологии принято писать смысловую цепь ДНК сверху, а транскрибируемую цепь под ней.

Для решения задач по определению числа хромосом, молекул ДНК в разных фазах деления клетки необходимо помнить, что:

Для решения задач по определению хромосомного набора клеток гаметофита и спорофита у растений необходимо помнить, что:

У растений споры и гаметы гаплоидны.
Споры образуются в результате мейоза, а гаметы – в результате митоза.
У водорослей и мхов в жизненном цикле преобладает гаметофит (половое поколение), а у папоротников, хвоща, плаунов, голосеменных и покрытосеменных – спорофит (бесполое поколение). У бурых водорослей преобладает спорофит.
Зигота делится путём митоза и даёт начало всем тканям и органам растения.
У семенных растений мегаспоры (макроспоры) образуются из клеток семязачатка в результате мейоза; клетки зародышевого мешка образуются из макроспоры путём митоза.
У голосеменных эндосперм гаплоидный и образуется до оплодотворения, у покрытосеменных – 3n, образуется в результате слияния спермия (n) и центральной клетки (2n).
Пыльцевое зерно состоит из двух клеток – вегетативной и генеративной; за счёт вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, генеративная делится митозом, в результате образуются два спермия.
У покрытосеменных оба спермия участвуют в оплодотворении, у голосеменных в оплодотворении принимает участие один спермий, а другой погибает.

Рассмотрим примеры решения задач по цитологии.

Пример 1.

Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5´ − АЦАТГЦЦАГГЦТАТТЦЦАГЦ −3´

3´ − ТГТАЦГГТЦЦГАТААГГТЦГ −5´

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

По таблице генетического кода определяем аминокислотный состав белка, начиная с кодона АУГ.

Белок: Мет – Про – Гли – Тир – Сер – Сер.

Пример 2.

Гаплоидный набор хромосом цесарки составляет 38. Сколько хромосом и молекул ДНК содержится в клетках кожи перед делением, в анафазе и телофазе митоза? Ответ поясните.

В задаче рассматривается непрямое деление клетки – митоз. Таким способом делятся соматические клетки, которые имеют диплоидный набор хромосом. Обязательно необходимо указать конкретное число хромосом и молекул ДНК!

Клетки кожи цесарки – это соматические клетки, =>, они имеют диплоидный набор хромосом (2n) – 38 × 2 = 76 (хромосом).
Перед митозом в синтетическом периоде (S) происходит самоудвоение молекул ДНК, =>, клетки имеют набор 2n4c: 76 хромосом и 152 молекулы ДНК.
В анафазе митоза к противоположным полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды, которые становятся самостоятельными хромосомами, =>, клетки кожи содержат 2n2c (у каждого полюса клетки): 76 хромосом и 76 молекул ДНК (у каждого полюса клетки) ИЛИ в анафазе в клетке содержатся 152 хромосомы и 152 молекулы ДНК.
В телофазе митоза образуются две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом 2n2c: 76 хромосом и 76 молекул ДНК.

Пример 3.

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

Вам может понравиться Все решебники

Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.

Читайте также: