В эндосперме покрытосеменного растения может быть сколько хромосом
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 18.09.2024
Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов
Сертификат и скидка на обучение каждому участнику
Вопросы данной тематики встречаются в части В и части С (обычно 27 задание). Обычно многих оно пугает, но на самом деле разобраться не сложно. Что необходимо вспомнить?
Основные фазы митоза и мейоза и их хромосомные наборы.
Жизненные циклы растений (будут идти отдельным разбором).
Этапы – зоны формирования половых клеток при гаметогенезе (сперматогенезе и овогенезе).
Что такое соматические и половые клетки.
P . S : В списке могут быть вопросы не относящиеся к данной тематике так что не удивляйтесь.
Основная теория.
Соматические и половые клетки.
(набор соматических клеток после деления – в их обычном состоянии 2 n 2 c ).
Половые клетки (гаметы) - это высокоспециализированные клетки для процесса полового размножения. Их отличия от соматических клеток:
Сперматозоиды и яйцеклетки имеют не диплоидный набор хромосом, как это свойственно соматическим клеткам, а гаплоидный ( nc ) , т. е. в два раза уменьшенное число хромосом. Так, соматические клетки пчелы имеют 32 хромосомы, а сформированные половые клетки—16. Соматические клетки человека имеют 46 хромосом, а сперматозоиды и яйца — 23.
приспособленность к движению (сперматозоиды) и запасу питательных веществ для зародыша (яйцеклетка),
стадии формирования (сперматогенез и овогенез),
почти полное отсутствие цитоплазмы, компактная укладка генетического материала в ядре, наличие акросомы (видоизменённый аппарат Гольджи), большое количество митохондрий, шейка и хвост - наибольшая разница - в строении сперматозоидов, т.к. они выполняют функцию с выходом во внешнюю среду.
Яйцеклетки сходны органелами с соматическими клетками, но имеют большой запас питательных веществ и дополнительные оболочки.
Набор хромосом и количество ДНК в фазах митоза и мейоза.
C перматогенез и Овогенез.
Обратите внимание что в период размножения хромосомный набор сперматогоний и оогоний составляет 2 n 2 c , а также в этот период (зону) происходит два митотических деления или 2 митоза.
Подводные камни.
И так мои дорогие на чем вас будут ловить хитренькие разработчики КиМОВ ЕГЭ.
- Эндоспермы есть только у семенных растений.
- Эндосперм – это запасающая ткань семени.
- Двойное оплодотворение есть только у цветковых растений.
Ну а теперь приземлимся на наш любимый МИТОЗ и МЕЙОЗ.
- На митоз похоже второе деление мейоза, потому что во втором делении мейоза нет кроссинговера.
- Если вам попадается фраза: набор клетки перед делением, то надо иметь ввиду, что перед Профазой (первый этап Митоза и Мейоза есть ИНТЕРФАЗА) есть ИНТЕРФАЗА и там идет удвоение ДНК, то есть 2 n 2 c => 2 n 4 c .
4) Ну и напоследок! Никогда не следует забывать понятия: Кариотип и Геном.
Кариотип – это совокупность генов или хромосомного набора организма определенного вида, то есть 2 n 2 c => 2 n = 46 хромосом, 2с = 46 ДНК (на примере человека).
Геном – это совокупность генов или хромосомного набора гаплоидной клетки, яйцеклетки и сперматозоида то есть nc => n =23 хромосомы, c = 23 ДНК (на примере человека).
ПРОБНЫЕ ЗАДАНИЯ ИЗ ЕГЭ.
1. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет 6х10-9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в сперматозоиде и в соматической клетке перед началом деления и после его окончания. Ответ поясните.
2. Какое деление мейоза сходно с митозом? Объясните, в чем оно выражается. К какому набору хромосом в клетке приводит мейоз.
3. Объясните, в чем заключается сходство и различие мутационной и комбинативной изменчивости.
4. Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и эндосперма семени, листьев цветкового растения. Объясните результат 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, в анафазе мейоза 1 и в анафазе мейоза 2. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
6. 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.
7. Синдром Дауна у человека проявляется при трисомии по 21 паре хромосом. Объясните причины появления такого хромосомного набора у человека.
8. Укажите число хромосом и количество молекул ДНК в профазе первого и второго мейотического деления клетки. Какое событие происходит с хромосомами в профазе первого деления?
9. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке в профазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
10. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор растения мха кукушкина льна? Объясните, из каких клеток и в результате какого деления они образуются.
11. Соматические клетки дрозофилы содержат 8 хромосом. 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.
12. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК(с) в клетке в конце телофазы мейоза I и анафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
13. Каковы особенности мейоза, которые обеспечивают разнообразие гамет?
Укажите не менее трёх особенностей.
14. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в клетке перед мейозом I и профазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.
15. Какой хромосомный набор характерен для гаметофита и гамет мха сфагнума? Объясните из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки?
16. Укажите число хромосом и количество молекул ДНК в профазе первого и второго мейотического деления клетки. Какое событие происходит с хромосомами в профазе первого деления?
17. 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.
18. В соматических клетках дрозофилы содержится 8 хромосом. Какое число хромосом и молекул ДНК содержится в ядре при гаметогенезе перед началом мейоза I и мейоза II? Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.
19. 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?
20. 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?
21. 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.
22. 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.
23. В соматических клетках мухи дрозофилы содержится 8 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках при сперматогенезе в зоне размножения и в конце зоны созревания гамет. Ответ обоснуйте. Какие процессы происходят в этих зонах?
24. Какой хромосомный набор характерен для споры, гаметофита и спорофита мха кукушкин лён? Из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти стадии развития мха?
25. Какой хромосомный набор характерен для клеток мякоти иголок и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки
26. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6·10 −9 мг. Определите массу всех молекул ДНК в ядре клетки при сперматогенезе перед началом мейоза и после окончания мейоза. Объясните полученные результаты.
27. 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.
28. 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 ядре при сперматогенезе перед началом мейоза, после мейоза I и мейоза II. Объясните полученные результаты.
29. Кариотип собаки включает 78 хромосом. Определите число хромосом и число молекул ДНК в клетках при овогенезе в зоне размножения и в конце зоны созревания гамет. Какие процессы происходят в этих зонах? Ответ обоснуйте (в ответе должно содержаться четыре критерия).
30. 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?
31. 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?
32. Хромосомный набор соматических клеток картофеля равен 48. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках при мейозе в профазе мейоза I и метафазе мейоза II. Объясните все полученные результаты.
33. Масса молекул ДНК в соматических клетках равна 6*10 -9 . Чему равна масса молекул ДНК перед началом мейоза и в анафазе мейоза 1, ответ поясните.
34. В соматических клетках овса 42 хромосомы. Определите хромосомный набор и количество молекул ДНК перед началом мейоза I и в метафазе мейоза II. Ответ поясните.
35. У хламидомонады преобладающим поколением является гаметофит. Определите хромосомный набор взрослого организма и его гамет. Объясните из каких исходных клеток образуются взрослые особи и их гаметы, в результате какого деления формируются половые клетки.
36. 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.
37. Какой хромосомный набор характерен для клеток восьмиядерного зародышевого мешка и зародышевой почечки семени пшеницы. Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
38. Какой хромосомный набор характерен для вегетативной, генеративной клеток и спермиев пыльцевого зерна вишни? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
39. У шимпанзе в соматических клетках 48 хромосом. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и в профазе мейоза II. Объясните ответ в каждом случае.
40. Укажите:
1) способы деления клеток при образовании микроспор из спорогенной ткани;
2) способы деления при образовании вегетативной и генеративной клеток покрытосеменного растения;
3) число хромосом и молекул ДНК в микроспоре, вегетативной и генеративной клетках покрытосеменного растения (выразить формулой).
41. Как изменяется число хромосом и ДНК в клетке мужчины в процессе сперматогенеза на стадиях: интерфаза I , телофаза I, анафаза II, телофаза II.
42. Какой хромосомный набор характерен для заростка и зародыша плауна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются клетки заростка и зародыша плауна?
43. В соматической клетке кукурузы 20 хромосом. Определить набор хромосом в клетке верхушки растения и в ядре пыльцевого зерна.
44. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
45. Какой хромосомный набор характерен для клеток чешуй женских шишек и женской споры ели? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются клетки шишки и мегаспора ели.
46. Определите хромосомный набор макроспоры, из которой формируется восьмиядерный зародышевый мешок, и яйцеклетки. Объясните, из каких клеток и каким делением образованы макроспора и яйцеклетка.
47. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (n) и число молекул ДНК (с) в ядре клетки при гаметогенезе в метафазе I мейоза и анафазе II мейоза. Объясните результаты в каждом случае.
48. Какой хромосомный набор характерен для мегаспоры и клеток эндосперма лиственницы? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.
49. Какой хромосомный набор характерен для клеток чешуек мужской шишки и микроспоры ели? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
50. Какой набор хромосом характерен для листьев и для спор зелёного мха кукушкина льна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
51. В кариотипе домашней кошки 38 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК при сперматогенезе в клетках в конце зоны роста и в конце зоны созревания гамет. Объясните, какие процессы происходят в этих зонах.
52. У зеленой водоросли улотрикса преодладающим поколением является гаметофит. Какой хромосомный набор имеют клетки взрослого организма и спорофита? Объясните, чем представлен спорофит, из каких исходных клеток и в результате какого процесса образуются взрослый организм и спорофит.
53. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня в метафазе и конце телофазы митоза. Объясните все полученные результаты.
54. Хромосомный набор соматических клеток вишни равен 32. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках семязачатка в анафазе I и в конце телофазы I мейоза. Объясните все полученные результаты.
55. Какой хромосомный набор характерен для клеток зародыша и заростка плауна? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
56. Какой хромосомный набор характерен для клеток микроспоры и спермия томата? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления они образуются.
Ответ. Наружное оплодотворение характерно для большинства организмов, постоянно обитающих (или только размножающихся) в водной среде – костных рыб, амфибий, многих водных беспозвоночных. При наружном оплодотворении половые клетки выводятся в воду (т.е. во внешнюю среду), где и происходит их слияние. Значительная часть гамет погибает от неблагоприятных условий среды, поэтому животным с наружным типом оплодотворения необходимо продуцировать большое количество половых клеток.
2. У каких растений наблюдается двойное оплодотворение?
Ответ. Двойное оплодотворение встречается у покрытосеменных(или цветковых) растений.
3. В какой части цветка развивается яйцеклетка?
Ответ. В завязи пестика внутри каждого семязачатка содержится зародышевый мешок, содержащий гаплоидную яйцеклетку.
Вопросы после § 34
1. Какой процесс называется оплодотворением?
Ответ. Оплодотворение – это процесс слияния половых клеток (гамет), в результате, которого формируется зигота.
2. Какой набор хромосом имеет зигота?
Ответ. В ядре зиготы все хромосомы становятся парными: в каждой паре гомологичных хромосом одна является отцовской, другая – материнской. Следовательно, оплодотворение приводит к восстановлению диплоидного набора хромосом и объединению в зиготе наследственной информации родительских особей.
3. Почему у покрытосеменных растений процесс оплодотворения называется двойным? В чём преимущество двойного оплодотворения у покрытосеменных?
Ответ. У цветковых растений оплодотворению предшествует опыление – перенос пыльцевых зёрен с тычинок на рыльце пестика. Пыльцевое зерно вскоре начинает прорастать, образуя пыльцевую трубку, которая достигает семязачатка (семяпочки).
Внутри каждого семязачатка содержится зародышевый мешок, содержащий гаплоидную яйцеклетку и диплоидную центральную клетку. При входе в зародышевый мешок конец пыльцевой трубки лопается, и из неё изливается внутреннее содержимое с двумя мужскими гаметами – спермиями.
Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, а другой – с центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, почти одновременно осуществляются два слияния половых клеток, из-за чего оплодотворение у цветковых растений называется двойным.
В дальнейшем из зиготы развивается зародыш семени, имеющий диплоидный набор хромосом, а из оплодотворённой центральной клетки – эндосперм, клетки которого имеют триплоидный набор хромосом. В эндосперме откладываются питательные вещества, необходимые зародышу. После оплодотворения каждый семязачаток превращается в семя, а в результате разрастания завязи формируется плод.
В результате двойного оплодотворения происходит формирование не только зародыша, но и питательной ткани (эндосперма), что ускоряет весь процесс развития семени.
4. Какой набор хромосом в клетках эндосперма покрытосеменных?
Суть двойного оплодотворения у цветковых растений заключается в том, что в нём участвуют два спермия. Один из них оплодотворяет яйцеклетку, и образуется зигота. Второй спермий сливается с центральной клеткой, из которой развивается запасающая ткань (эндосперм).
Мужской гаметофит (пыльцевое зерно) образуется в пыльцевых камерах пыльников тычинки из микроспоры. Пыльцевое зерно состоит из двух гаплоидных клеток: вегетативной и генеративной, покрытых оболочкой.
Образование женского гаметофита (зародышевого мешка) происходит в завязи пестика в семязачатке из мегаспоры. В состав зародышевого мешка входит семь клеток: гаплоидная яйцеклетка, центральная диплоидная клетка и пять вспомогательных гаплоидных клеток.
При попадании пыльцевого зерна на рыльце пестика начинается деление вегетативной клетки и образуется пыльцевая трубка. Пыльцевая трубка прорастает через столбик пестика и проникает в семязачаток через пыльцевход.
Генеративная клетка пыльцевого зерна делится и образует два спермия. По пыльцевой трубке спермии проникают в семязачаток. Один спермий сливается с яйцеклеткой и образует диплоидную зиготу. Второй спермий сливается с центральной клеткой и образует триплоидную клетку.
Зигота делится, и развивается в зародыш нового растения. Из триплоидной клетки формируется эндосперм. Стенки семязачатка становятся семенной кожурой. Таким образом, семязачаток становится семенем.
Принципиальные различия между половым и бесполым размножением заключается в том, что половое размножение:
Биологическое значение мейоза (половой процесс) заключается в образовании клеток, участвующих в половом размножении, в поддержании постоянства видового числа хромосом; создании условий для комбинативной изменчивости и произвольном расхождении родительских хромосом по гаметам. Мейотическим путём образуются споры мхов, папоротников и некоторых других групп растений. Нарушение мейоза приводит к патологическим изменениям.
Сперматогенез — процесс превращения диплоидных сперматогониев (предшественники половых клеток) в сперматозоиды. Сперматозоиды после второго деления приступают ко второму мейотическому делению, в результате которого образуются 4 гаплоидные половые клетки. После дифференцировки они становятся зрелыми сперматозоидами. Исходя из этого из двух первичных половых клеток в результате сперматогенеза образуется восемь сперматозоидов.
Особенности сперматогенеза и овогенеза заключаются в том, что при образовании сперматозоидов каждая из четырёх дочерних клеток полноценна и способна оплодотворить яйцеклетку. А вот при созревании яйцеклеток мейотическое деление происходит иначе: цитоплазма распределяется между дочерними клетками неравномерно. При этом только одна из образовавшихся четырёх клеток становится жизнеспособной яйцеклеткой.
В гаметогенезе исходная клетка делится один раз.
В жизни гидры бесполое размножение доминирует над половым. Бесполое размножение происходит почкованием. На теле гидры возникает выпячивание, которое захватывает экто- и энтодерму. Возникшая почка увеличивается в размерах, у ее основания формируется перетяжка, возникает ротовое отверстие, окруженное щупальцами. Сформировавшаяся молодая гидра отпочковывается от материнского.
Гаметофит у папоротника начинается с развития крошечной бледно-зелёной цепочки клеток, похожих на водоросль. Затем из неё образуется плоская сердцевидная плёнчатая структура — заросток с многочисленными ризоидами в центре нижней поверхности. Там же, на нижней поверхности, формируются антеридии и архегонии. Антеридии обычно появляются раньше, а архегонии позднее. В антеридиях образуются многочисленные спирально закрученные много жгутиковые сперматозоиды.
После того, как один из спермиев оплодотворит яйцеклетку, образуется диплоидная зигота (из неё развивается зародыш нового растительного организма). Второй спермий сливается с двумя полярными ядрами (или с центральным диплоидным ядром), образуя триплоидную клетку, из которой впоследствии возникает питательная ткань —эндосперм. В его клетках содержится запас питательных веществ, необходимых для развития зародыша растения.
Ромашка лекарственная относится к отделу Покрытосеменные, или Цветковые растения, а сосна и мох относятся к разным группам. Цветковым растениям характерно двойное оплодотворение.
Бесполое размножение – древнейшая форма размножения на нашей планете. Оно заключается в делении одноклеточного организма и образовании дочерних особей. Чаще эта форма размножения встречается у прокариот, растений, грибов и простейших, наблюдается и у некоторых видов животных.
При половом размножении особь каждого следующего поколения возникает в результате слияния двух специализированных гаплоидных клеток — гамет. Чаще всего гаметы формируются в специальных органах мужских и женских особей. В результате оплодотворения хромосомы яйцеклетки и сперматозоида оказываются в одном ядре, образуется — зигота — первая клетка нового организма.
При кроссинговере происходит обмен идентичными участками гомологичных хромосом. Это увеличивает генетическое разнообразие половых клеток, так как в результате этого процесса образуются хромосомы, несущие гены и отца, и матери. Таким образом, мейоз лежит в основе комбинативной изменчивости.
Преимущество двойного оплодотворения у покрытосеменных, заключается в образовании питательной ткани (эндосперма), ускоряющего созревание семени.
У наземных животных наружного оплодотворения быть не может, и сперматозоиды должны попасть непосредственно в организм самки, где и происходит внутреннее оплодотворение; при этом число сперматозоидов должно быть достаточно велико, так как далеко не все они достигают яйцеклетку.
Преимущества и недостатки двух способов размножения.
| Особенности | Бесполое размножение | Половое размножение |
| Родители | Одна особь | Пара особей, клеток или ядер |
| Решаемые задачи | Увеличение числа особей | Комбинирование наследственного материала родителей и увеличение числа особей |
| Разнообразие потомков | Похожи на материнскую особь и друг на друга как близнецы | Потомки отличаются от родителей и друг от друга |
| Опасность наследственных нарушений | Со временем накапливается, снижая жизнеспособность | Компенсируется здоровой наследственностью хотя бы одного из родителей |
| Затраты времени и энергии, связанные с размножением | Минимальные; сэкономленные траты могут использоваться для повторения размножения | Существенные затраты на поиск пары (исключая случаи самооплодотворения) |
| Условия среды, дающие преимущества | Постоянные и благоприятные | Переменчивые и неблагоприятные |
Сравнивая два способа размножения — бесполое и половое, можно заключить, что бесполое размножение приводит к появлению особей, которые являются генетическими копиями родителя. Этот способ идеален для размножения в стабильных, не меняющихся условиях окружающей среды. Напротив, половое размножение способствует перекомбинации родительских генов и, следовательно, разнообразию потомства. Такой способ размножения очень важен для эволюционного прогресса вида (процветание вида) в постоянно меняющихся условиях существования.
Читайте также: