Цель: разработать методику выполнения сложных заданий по цитологии.
Задачи:
- Ознакомление со структурой и содержанием цитологических заданий ЕГЭ;
- Подбор соответствующих материалов из Интернет, работа с литературой;
- Разработать методику решения заданий по цитологии;
- Разбор сложных заданий ЕГЭ с объяснениями.
Объект исследования: сложные по уровню задания ЕГЭ.
Предмет исследования: задания по цитологии 39.
Новизна: разработка методики по подготовке в решении цитологических задач.
В заданиях ЕГЭ цитологические задачи считаются самыми сложными. Задачи по цитологии проверяют усвоение материала по молекулярной биологии: характеристике фаз митоза и мейоза, их сравнении и значении. При подготовке ЕГЭ следует отрабатывать алгоритмы решения цитологических задач, познакомиться с эталонами ответов ко всем типам заданий; обратить внимание на критерии проверки и оценки выполнения заданий с развернутым ответом.
I. При решении задач на определение числа хромосом и числа молекул ДНК в мейозе я составила следующие рекомендации:
1) До начала мейоза в конце интерфазы происходит удвоение ДНК, а число хромосом не меняется. 2n 4с (а было 2n 2с)
2) В профазе, метафазе 1, анафазе 1 - 2n 4с -изменений не происходит.
3) В телофазе - происходит редукционное деление и 2 новые клетки получают по n2с
4) В профазе 2, метафазе 2 так же как и телофазе1 - n2с.
5) Особое внимание обратить на анафазу 2, так как после расхождения хроматид число хромосом увеличивается в 2 раза (хроматиды становятся самостоятельными хромосомами, но пока они все в одной клетке) 2n2с.
6) В телофазе 2 - nс (в клетках остаются однохроматидные хромосомы).
Задача №1. Кариотип одного из видов рыбы составляет 56 хромосом. Определите число хромосом при сперматогенезе в клетках зоны роста и в клетках зоны созревания в конце первого деления. Объясните, какие процессы происходят в этих зонах.
Ответ:
1. В зоне роста 56 хромосом, т.к. клетка диплоидная 2n
2. В зоне роста (интерфаза) клетка растет и накапливает питательные вещества. Число хромосом не меняется.
3. В зоне 3 созревания в конце 1 деления мейоза образуются 2 клетки по 28 хромосом,т.к. n(гапл)
Задача №2. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках кончика корня перед началом митоза и в анафазе митоза. Поясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.
Ответ:
1. Перед началом митоза число молекул ДНК - 56, число хромосом 28. 2n4c
2. Перед началом митоза в конце интерфазы молекулы ДНК удваиваются, а число хромосом не меняется
3. В анафазе митоза 4n4c 56 хромосом и 56 молекул ДНК
4. К полюсам отходят сестринские хроматиды и общее число хромосом увеличивается 2 раза
II. При решении задач на определение хромосомного набора у семенных растений надо помнить:
1) У семенных растений, микроспора (мужская спора) образуется из 2n клетки в результате мейоза (у голосеменных на чешуях мужских шишек, у покрытосеменных в пыльниках тычинок). В результате микроспорогенеза образуется пыльцевое зерно из микроспоры путем митоза.
2) Пыльцевое зерно состоит из вегетативной и генеративной клеток. Генеративная клетка делится путем митоза и образует 2 спермия.
3) У семенных растений, макроспоры (мегаспоры) образуются в результате мейоза из 2n клетки семязачатка. Клетки зародышевого мешка образуются митозом из макроспоры(n).
4) При двойном оплодотворении у покрытосеменных, образуется зигота 2n и эндосперм 3n.
5) У голосеменных, при оплодотворении образуется зигота (2n) и эндосперм (n), т.к. второй спермий погибает.
6) Зигота (2n) делится митозом и дает начало всем тканям и органам растения.
Задача №3. 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.
Ответ:
1. Для эпидермиса листа диплоидный набор хромосом.
2. У восьмиядерного зародышевого мешка гаплоидный набор хромосом.
3. Клетки эпидермиса образуются из зиготы путем митоза
4. Восьмиядерный зародышевый мешок образуется из гаметофита путем митоза
Задача №4. Какой хромосомный набор характерен для мякоти иголок и спермиев сосны. Объясните, из каких исходных клеток и в результате, какого деления образуются эти клетки.
Ответ:
1. У мякоти иголок диплоидный набор хромосом 2n.
2. У спермиев гаплоидный набор хромосом n.
3. Клетки мякоти иголок образуются из зародыша путем митоза.
4. Спермии образуются из мужского гаметофита путем мейоза.
III. Цитологические задания на синтез белка.
Для решения задач на синтез белка надо помнить:
- Генетическая информация о строении всех белков организмов заключена в молекулах ДНК.
- Транскрипция-переписывание информации ДНК о строении белка в ядре с помощью иРНК.
- Трансляция - процесс синтеза белка в цитоплазме с участием и-РНК, т-РНК, р-РНК.
- Кодон - иРНК
- Антикодон - тРНК
- Триплет - 3 стоящих подряд нуклеотида (АТЦ)
- Комплементарность - А=Т Т=А
- Между А (аденин) и Т (тимин) 2 водородные связи. А между Г (гуанин) и Ц (цитозин) 3 водородные связи.
Задача №5. Молекула белка включает 18 аминокислот. Определите число триплетов в гене кодирующих этот белок, число нуклеотидов на иРНК, число тРНК, участвующих в синтезе этого белка.
Разбор задания с ответом. Для решения такого задания надо вспомнить, что у одной молекула тРНК на центральной петле 1 триплет - антикодон, состоящий из трех нуклеотидов. ! молекула тРНК присоединяет 1 аминокислоту.
Таким образом правильный ответ:
- число триплетов - 18
- число нуклеотидов - 3 х 18 = 54
- число тРНК - 18
Задача №6. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ГГА ТЦТ ААА ЦАТ. Определите последовательность нуклеотидов на второй цепи ДНК, на иРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Разбор задания с ответом. В задании речь идет о матричном синтезе белков. Сначала надо достроить вторую цепочку ДНК по принципу комплементарности на языке ДНК (А,Т,Г,Ц). Синтез белка начинается с синтеза иРНК по матрице одной из цепей ДНК. Синтез иРНК идет тоже по принципу комплементарности, но только на языке РНК (А, У, Ц, Г). Потом используя таблицу генетического кода находим соответствующие аминокислоты.
| ДНК 1 цепочка |
ГГА |
ТЦТ |
ААА |
ЦАТ |
|
ДНК 2 цепочка |
ЦЦТ |
АГА |
ТТТ |
ГТА |
|
иРНК |
ГГА |
УЦУ |
ААА |
ЦАУ |
|
белок |
ГЛИ |
СЕР |
ЛИЗ |
ГИС |