Приклади розв’язування задач

Задача 1. Однояйцеві близнюки утворюються внаслідок розходження бластомерів (клітин, з яких складається зародок на початку ембріонального розвитку). Основу поділу зиготи й бластомерів становить мітотичний цикл. Чи можна вважати однояйцевих близнюків (ОБ) генетично ідентичними? Виберіть для відповіді один з варіантів.

Розв’язування: Оскільки мітотичний цикл забезпечує генетичну ідентичність бластомерів усіх клітин, що утворюються. Однояйцеві близнюки також мають ідентичний геном.

Відповідь: Так.

Задача 2. Клітина людини, що лікувалася від онкологічної хвороби, поділилася на дві дочірні клітини, з яких одна одержала 24 хромосоми та 48 молекул ДНК, а друга – 22 хромосоми та 44 молекули ДНК. Який поділ клітини відбувся при цьому? У чому полягало порушення поділу клітини?

Розв’язування: Гаплоїдний набір хромосом в дочірніх клітинах свідчить про перший поділ мейозу. Сумарна кількість молекул ДНК в обох клітинах (92) свідчить про те, що відбулася реплікація всіх молекул ДНК. Неправильний розподіл хромосом є наслідком відсутності однієї нитки веретена. Через це одна з клітин одержала на одну хромосому менше (22), а друга – зайву хромосому (24).

Відповідь: Перший поділ мейозу, під час якого не утворилася одна нитка веретена поділу.

Задача 3. Жіноча статева клітина (овоцит другого порядку) утворюється в результаті першого поділу мейозу. Чи буде ідентичним набір генів у 12 статевих клітин, що утворилися протягом року у тієї самої жінки?

Розв’язування: Під час профази першого поділу мейозу відбувається кросинговер. Це є першою причиною неідентичності різних статевих клітин у однієї й тієї самої жінки.

Далі, під час анафази першого поділу мейозу утворюються різні комбінації з батьківських і материнських хромосом. Це друга причина генетичної різноманітності статевих клітин, що утоврюються у жінки протягом року.

Відповідь: Ні.

Задача 4. Чи однакові набори хромосом мають яйцеклітини, якщо одна належить жінці монголоїдної раси, а друга – жінці негроїдної раси?

Розв’язування: Набір хромосом характерний для представників одного виду. Жінки різних рас мають однаковий каріотип, тому і їх статеві клітини мають однаковий гаплоїдний набір – 23 хромосоми.

Відповідь: Однакові.

Задача 5. В овоциті першого порядку виник один мутантний ген. Вкажіть максимальну кількість яйцеклітин, які можуть його одержати.

Розв’язування: З одного овоцита першого порядку утворюється лише одна яйцеклітина. Тому лише одна яйцеклітина матиме цей мутантний ген.

Відповідь: одна яйцеклітина.

Задача 6. У сперматоциті першого порядку в постсинтетичному періоді виник мутантний ген. Скільки клітин одержало цей ген: а) Сперматоцитів другого порядку? б) Сперматид? в) Сперматозоонів?

Розв’язування: З одного сперматоцита першого порядку утворюється два сперматоцтити другого порядку, до кожної з клітин потрапляє по одній з гомологічних хромосом, тому мутантний ген отримає лише один сперматоцит другого порядку. З кожного із сперматоцитів другого порядку утворюється по дві сперматиди в результаті екваційного поділу мейозу, але мутантний ген знову отримує лише одна сперматида. Із одної сперматиди після періоду формування утворюється по одному сперматозоону. Тому мутантний ген отримає один сперматозоон.

Відповідь: а) Один вторинний сперматоцит. б) Одна сперматида. в) Один сперматозоон.

Задача 7. Які хромосомні набори можуть мати сперматозоони людини з каріотипом 47, ХYY?

Розв’язування: В нормі каріотип людини, як відомо 46 хромосом. Чоловіча стать гетерогаметна з каріотипом 46 ХY. У випадку подвоєння У хромосоми в каріотипі під час мейозу розподіл хромосом по дочірніх клітинах не може відбутися рівномірно. Тому одна з двох дочірніх клітин після мейозу буде мати на одну хромосому більше, ніж інша. Ймовірність потрапляння додаткової Y хромосоми до якоїсь з гамет 50:50. В нормі це 50% гамет з Y хромосомою і 50% з Х хромосомою.

Відповідь: 24 ХY і 23 Y; 23 Х і 24 YY.

Задача 8. У самця дрозофіли не відбувається кросинговер. Чи є його сперматозоони генетично ідентичними?

Розв’язування: Причиною генетичної мінливості є кросинговер і комбінування батьківських і материнських хромосом під час мейозу. Тому незважаючи на відсутність кросинговеру у самців дрозофіли їх сперматозоони не можуть бути генетично ідентичними.

Відповідь: Ні.

Задача 9. Однояйцеві близнюки мають однаковий генотип. Чи є генетично ідентичними їх: Сперматогонії? Сперматоцити першого порядку? Сперматоцити другого порядку? Сперматиди?

Розв’язування: Оскільки сперматогонії - клітини з диплоїдним набором хромосом, які утворилися внаслідок мітозу, тому вони у однояйцевих близнюків є ідентичними. З тієї ж причини ідентичними у однояйцевих близнюків з ідентичним геномом будуть ідентичними сперматоцити першого порядку.

А от сперматоцити другого порядку утворюються вже внаслідок першого поділу мейозу, тому навіть у одного й того самого індивідума вони не можуть бути ідентичними. Сперматиди утворюються внаслідок другого мейотичного поділу сперматоцитів другого порядку, тому вони відповідно також не можуть бути ідентичними, а є генетично унікальними як у одного й того самого індивідума, так і  у однояйцевих близнюків.

Відповідь: сперматогонії і сперматоцити першого порядку – генетично ідентичні. Сперматоцити другого порядку і сперматиди – генетично різні в результаті генетичної комбінаторики.

Задача 10. У коней набір хромосом 2п = 64. Скільки хромосом буде містити кожна клітина у кінці телофази І?

Розв’язування: Телофаза І є заключною фазою редукційного періоду мейозу. Під час цього періоду диплоїдний набір хромосом поділяється, і після його закінчення кожна клітина містить гаплоїдний набір (половину диплоїдного), тому у коня 64:2=32 – Кожна клітина міститиме по 32 хромосоми.

Відповідь: 1п = 32.

На початок