Слайд 1Решение задач по цитологии на применение знаний в новой ситуации
Задание 27
Слайд 2Задание 27
часть заданий этой линии несколько изменилась
Фрагмент цепи ДНК имеет
последовательность нуклеотидов ТТТАГЦТГТЦГГААГ. В результате произошедшей мутации в третьем триплете третий нуклеотид заменен на нуклеотид А. Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК по исходному фрагменту цепи ДНК и измененному. Что произойдёт с фрагментом полипептида и его свойствами после возникшей мутации ДНК? Дайте объяснение, используя свои знания о свойствах генетического кода.
Схема решения задачи включает:
1) последовательность на и-РНК по исходному фрагменту цепи ДНК АААУЦГАЦАГЦЦУУЦ по принципу комплементарности; • 2) последовательность на и-РНК по измененному фрагменту цепи ДНК АААУЦГАЦУГЦЦУУЦ;
3) фрагмент полипептида и его свойства не изменяются, так как триплеты АЦА и АЦУ кодируют одну аминокислоту ТРЕ – генетический код вырожден (избыточен)
Слайд 3Комментарий
Приведенный пример задания иллюстрирует один из возможных вариантов похожих заданий. Другие
варианты могут варьировать примерно так:
• Какие изменения могут произойти в гене в результате мутации, если в белке одна аминокислота заменилась на другую?
• Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК
Слайд 4Пример такого задания
• Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность: - ТТТГЦГАТГЦЦЦГЦА
• Определите последовательность аминокислот в полипептиде и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могут произойти в гене в результате мутации в, если в белке третья аминокислота заменилась на аминокислоту ЦИС? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ поясните. Используйте таблицу генетического кода.
Критерии.
1) иРНК : АААЦГЦУАЦГГГЦГУ. Последовательность аминокислот во фрагменте полипептида - ЛИЗ-АРГТИР-ТРИ- АРГ 2) Замена третьей аминокислоты ТРИ на аминокислоту ЦИС возможна если триплет АТГ мутирует в триплет АТА тили АЦГ –на иРНК кодоны УЦУ или УГЦ., так как аминокислота ЦИС кодируется двумя триплетами ДНК.
3) Свойство генетического кода – вырожденность (избыточность) так как одной аминокислоте соответствует более одного триплета
Слайд 5Правило Чаргаффа. Энергетический обмен.
Дана цепь ДНК: ЦТААТГТААЦЦА. Определите:
А) Первичную структуру закодированного
белка.
Б) Процентное содержание различных видов нуклеотидов в этом гене (в двух цепях).
В) Длину этого гена.
Г) Длину белка.
Длина 1 нуклеотида — 0,34 нм
Длина одной аминокислоты — 0,3 нм
Алгоритм решения
А)Первая цепь ДНК: ЦТА-АТГ-ТАА-ЦЦА, поэтому и-РНК: ГАУ-УАЦ-АУУ-ГГУ. По таблице генетического кода определяем аминокислоты: асп — тир — иле — гли-.
Б)Первая цепь ДНК: ЦТА-АТГ-ТАА-ЦЦА, поэтому вторая цепь ДНК: ГАТ-ТАЦ-АТТ-ГГТ. Количество А=8; Т=8; Г=4; Ц=4. Все количество: 24, это 100%. Тогда А = Т = 8, это (8х100%) : 24 = 33,3%. Г = Ц = 4, это (4х100%) : 24 = 16,7%.
В)Длина гена: 12 х 0,34 нм (длина каждого нуклеотида) = 4,08 нм.
Г)Длина белка: 4 аминокислоты х 0,3 нм (длина каждой аминокислоты) = 1,2 нм.
Слайд 6Деление клеток
Темы, которые непременно должны быть усвоены
Митоз, мейоз, циклы развития
растений: водорослей, мхов, папоротников, голосеменных, покрытосеменных.
• Микроспорогенез у голосеменных и покрытосеменных
• Макроспорогенез у голосеменных и покрытосеменных
Слайд 72n
2n
2n
Период существования клетки от момента ее образования путем деления материнской клетки
(включая само деление) до собственного деления или смерти называют жизненным (клеточным) циклом.
Слайд 8Очень полезно просить детей нарисовать схемы митоза или мейоза,
Слайд 9мейоз
Мейоз – это деление, при котором получаются половые клетки (у растений
– споры).
Биологическое значение мейоза:
рекомбинация (перемешивание наследственной информации)
редукция (уменьшение количества хромосом в 2 раза).
2n
n
n
n
n
n
n
Слайд 12Эта предварительная, базовая схема цикла развития растений и его
эволюции необходима для
общего понимания вопроса.
Слайд 13Понятие о жизненном цикле растений
Практически все рисунки знакомы и есть в
учебниках. Необходимо научить школьников различению процессов митоза и мейоза в цикле развития, показать гаплоидные и диплоидные стадии, обозначить гаметофиты и спорофит
Слайд 17Задача 1. Какой хромосомный набор характерен для гамет и спор кукушкина льна?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления они образуются.
Слайд 18Ответ:
1. В гаметах мха кукушкина льна гаплоидный набор хромосом (n), они
образуются из антеридиев (n) и архегониев (n) мужского и женского гаметофитов с гаплоидным набором хромосом (n) путём митоза.
2. В спорах гаплоидный набор хромосом (n), они образуются из клеток спорофита - коробочки на ножке с диплоидным набором хромосом (2n) путём мейоза.
Слайд 21 Какой хромосомный набор характерен для листьев (вай) и заростка папоротника?
Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Слайд 22Ответ:
1. В клетках листьев папоротника диплоидный набор хромосом (2n), так они,
как и всё растение, развиваются из зиготы с диплоидным набором хромосом (2n) путём митоза.
2. В клетках заростка гаплоидный набор хромосом (n), так как заросток образуется из гаплоидной споры (n) путём митоза.
Слайд 25Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и
число молекул ДНК в одной из клеток семязачатка перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и анафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Схема решения задачи включает:
1) Перед началом мейоза число молекул ДНК – 56, так как они удваиваются, а число хромосом не изменяется- 28.
2) В анафазе мейоза I число молекул ДНК 56, число хромосом 28, к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы,
3) В анафазе мейоза II число молекул ДНК – 28, хромосом - 28, к полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды-хромосомы, так как после редукционного деления мейоза I число хромосом и ДНК уменьшилось в 2 раза.
Слайд 26Общие выводы
1. Главное, что должны запомнить школьники, дабы не путаться в
терминологии: ГАМЕТОФИТ- стадия, на которой образуются гаметы. СПОРОФИТ – стадия, на которой образуются споры.
2.В процессе эволюции растений происходила постепенная редукция гаметофита и развитие спорофита.
3. В гаметах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём митоза.
4. В спорах растений гаплоидный набор (n) хромосом, они образуются путём мейоза.
Слайд 27Задачи по цитологии Животные
27. У крупного рогатого скота в соматических
клетках 60 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках яичников в интерфазе перед началом деления и после деления мейоза I. Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.
Элементы ответа:
1) в интерфазе перед началом деления число молекул ДНК – 120, число хромосом – 60; после мейоза I число хромосом – 30, ДНК – 60;
2) перед началом деления молекулы ДНК удваиваются, их число увеличивается, а число хромосом не изменяется – 60, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид;
3) мейоз I – редукционное деление, поэтому число хромосом и молекул ДНК уменьшается в 2 раза
Слайд 28Задание 27 Животные
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.
Решение
1. Сперматогенез в зоне размножения. Митоз. Начало деления (зона роста) — соматические клетки с диплоидным (2n4с) числом хромосом = 38, а ДНК удваивается = 76 (2n4с);
2.В конце зоны созревания. Мейоз. Первое деление редукционное Телофаза первого мейотического деления —19 (1n2с); в конце второго мейотического деления — (1n1с) — хромосом = 19, ДНК = 19 (происходит уменьшение вдвое)
Примечание.
ЗОНА РОСТА — здесь клетки увеличиваются в размерах за счет возрастания количества цитоплазмы. Эта стадия соответствует интерфазе I мейоза. Важное событие этого периода – репликация молекул ДНК при неизменном количестве хромосом. Они приобретают двунитчатую структуру: генетическая формула клеток в этот период выглядит как 2n4c.
Зона размножение. ( более точный ответ следующий)
Митоз.
Начало деления — соматические клетки с диплойдным (2n4с) числом хромосом = 38, а ДНК удваивается = 76 (2n4с);
В конце зоны размножения - митоз завершается формированием двух диплодных клеток (из одной первичной половой клетки) (2n2с): число хромосом = 38, и ДНК = 38 (2n2с);
Слайд 29Задание 27
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.
Пояснение.
Схема решения задачи включает:
1) В интерфазе количество ДНК удваивается в процессе репликации. Общая масса увеличивается вдвое: 6 · 10−9мг · 2 = 12 · 10−9.
2) После мейоза I число хромосом в клетке становится в два раза меньше, поэтому масса ДНК уменьшается вдвое. А каждая хромосома состоит из двух хроматид.
Масса ДНК после мейоза I равна 12 · 10−9 мг : 2 = 6 · 10−9.
После мейоза II хромосомы становятся однохроматидными и в ядре каждого сперматозоида содержится гаплоидный набор хромосом.
3) Общая масса ДНК в клетке равна 6 · 10−9 мг : 2 =3 · 10−9.