Какой набор хромосом содержится в ядре яйцеклетки

Наверняка каждый человек задавался вопросом «В яйцеклетке сколько хромосом?». Ответ на него мы получаем еще на уроках биологии и анатомии в школе, но к более зрелому возрасту успешно забываем.

Все клетки человеческого тела способны делиться. Именно от этого зависит жизнь и продолжение рода. Набор хромосом человека огромен и его возможности еще до конца не изучены. Генетики неустанно трудятся в специальных лабораториях, чтобы классифицировать такие элементы, в зависимости от их функциональности. От того, сколько хромосом содержит яйцеклетка человека зависят стадии размножения и многие другие показатели.

Хромосомы яйцеклетки

Итак, давайте в первую очередь разберемся с вопросом «Сколько в яйцеклетке человека хромосом?». Полный набор хромосом в яйцеклетке состоит из 46 элементов. При этом половые клетки человека содержат 23 хромосомы, но когда яйцеклетка соединяется со сперматозоидом, набор полностью укомплектовывается, и зарождается новая жизнь.

Хромосома – это часть клеточного ядра, которая несет в себе какую-либо наследственную информацию. Именно от генетической структуры зависят индивидуальные особенности человеческого организма. В соматических клетках содержится 23 пары хромосом, и 22 из них имеют двойную структуру.

Только половые клетки (яйцеклетка и сперматозоид) содержат хромосомы с одинарной структурой. Эта особенность специально задумана природой, чтобы при оплодотворении эмбрион имел нормальный набор хромосом. Мало кто знает, что информационная емкость человеческой яйцеклетки приблизительно равна 233 бит

В яйцеклетке человека содержится 23 хромосомы. Однако мужские и женские половые клетки имеют важные генетические отличия. В первую очередь, яйцеклетка отличается от сперматозоида набором хромосом. В ядре содержится 22 одинарных Х-хромосомы.

Такие элементы содержат намного больше ДНК, и как следствие генетической информации, чем Y-хромосомы. Половые клетки человека формируются еще во время внутриутробного развития эмбриона. В первые месяцы жизни ребенка их количество составляет около 1 млн. Однако постепенно такие показатели снижаются до 300 тыс.

Репродуктивные функции гамета взрослой женщины сохраняет на протяжении 1-4 суток, а затем погибает. Женские половые клетки имеют также несколько дополнительных отличий, а именно:

Количество митохондрий. В женской гамете таких элементов меньше, так как она является статичной, и лишняя энергия ей ни к чему.
Наличие цитоплазмы в женских половых клетках. Это вещество необходимо для активного накопления питательных веществ, обеспечивающих рост эмбриона после оплодотворения.
Оболочка женской гаметы вырабатывает специальное вещество, которое притягивает сперматозоиды. Также она выполняет роль защитной мембраны, способной пропустить внутрь только одного самого быстрого и сильного спермия.

Яйцеклетка формируется в женском организме только один раз в месяц, в то время как мужские гаметы образуются ежедневно. Принцип передвижения у женских и мужских половых клеток также кардинально отличается. Яйцеклетка самостоятельно перемещаться не может. Она попадает в матку только за счет активных ворсинок, расположенных на маточных трубах.

Сперматозоиды

Мы уже выяснили, какой набор хромосом у яйцеклетки. Осталось определиться с генетическим составом мужских половых клеток. Сперматозоиды имеют особое строение, обеспечивающее их высокую активность и подвижность. Такие клетки состоят из:

Головки;
Шейки и перешейка;
Жгутика.

В перешейке накапливается большое количество митохондрий, вырабатывающих энергию. Жгутик помогает еще больше ускорить передвижение спермия в женском организме. Сперматозоиды вырабатываются регулярно, их очень много. Всего за 6-7 дней мужской организм способен создавать до 100 млн. таких элементов.

Полное созревание сперматозоида занимает около 30 дней. Если за 2-3 дня оплодотворение не происходит, спермий погибает. После проникновения во влагалище и матку сперматозоид может жить около суток.

Набор хромосом в яйцеклетке и сперматозоиде разный. В мужских гаметах могут содержаться как Х-, так и Y-хромосомы. Как правило, такие элементы продуцируются в одинаковом соотношении. В составе сперматозоида нет цитоплазмы, так как она ему, в принципе, не нужна.

Формирование

Итак, мы уже выяснили, сколько хромосом в половых клетках человека. Однако очень важно выяснить, как формируется яйцеклетка и сперматозоид, чтобы иметь точное представление о процессе оплодотворения.

Формирование и строение как мужских, так и женских половых клеток зависит от процесса, который носит название гаметогенез. Формирование клетки состоит из нескольких фаз, а именно:

Митоз;
Рост гаметы.

Процесс формирования яйцеклетки называется оогенез. Подобный процесс, происходящий в мужском организме, называют сперматогенезом. Когда яйцеклетка соединяется со сперматозоидом, их хромосомный набор объединяется. Формируется зигота с диплоидным набором хромосом. Сколько хромосом в оплодотворенной яйцеклетке? Ответ на этот вопрос достаточно прост. Если процесс оплодотворения прошел успешно, то эмбрион содержит 46 двойных хромосом.

Патологии

В половых клетках мужского и женского организма могут встречаться аномалии. Наиболее распространенными патологиями гамет можно считать моносомию и трисомию. Такие отклонения не слишком опасны, и не несут неблагоприятных последствий для организма человека.

Если женская яйцеклетка состоит только из из Х-хромосомы, а второе значение деформировано, пациентке ставят диагноз Моносомия. У таких женщин, как правило, наблюдаются задержки менструального цикла, развивается бесплодие. Также на шее пациентки появляется крыловидная складка. Такая патология в медицине носит название синдром Шерешевского-Тернера.

Моносомия достаточно опасное генетическое заболевание, которое не только негативно отражается на половой системе, но и может стать причиной развития патологий внутренних органов.

Трисомия – это нарушение, при котором в яйцеклетке формируется дополнительная третья Х-хромосома. У пациентов с таким диагнозом наблюдается нарушение менструального цикла, умственная отсталость.

Источник

Разбор заданий ЕГЭ по разделу «Хромосомные наборы клеток».

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.

Соматическими называют клетки, составляющие тело (сому) многоклеточных организмов и не принимающие участия в половом размножении. Входя в состав разнообразных тканей тела, соматические клетки каждой ткани обладают специфическими структурными, метаболическими и химическими особенностями, которые приобретаются в процессе дифференцировки.

(набор соматических клеток после деления – в их обычном состоянии 2n2c).

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.
У половых клеток резко измененное по сравнению с соматическими ядерно-плазменное отношение. Это очевидно на примере яиц птиц. Собственно, яйцом, яйцеклеткой птицы, считается только «желток». Объем желтка яиц птиц в миллионы раз превышает объем клетки, исходной в его развитии. Объем же ядра столь резко не изменяется. И если из массы цитоплазмы яйца птицы исключить вещества, которые как бы включены в нее. «про запас», для развития зародыша (желточные включения), и говорить о «чистой цитоплазме» (что не совсем правильно), все равно очевидно, что масса яйца сильно возрастает в объеме.
размеры
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.

Cперматогенез и Овогенез.

Обратите внимание что в период размножения хромосомный набор сперматогоний и оогоний составляет 2n2c, 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.

Самое больное это «Жизненные циклы растений», вы спросите меня ПОЧЕМУ? Вся суть ситуации в том, что нам часто говорят: все половые клетки появляются путем МЕЙОЗА! Это не так друзья мои, половые клетки споровых растений формируются путем МИТОЗА так как Протонема мхов и Заростки плаунов, хвощей и папоротников имеют гаплоидный (одинарный) набор хромосом – n. Исходя из этого половые клетки просто напросто не могут появится путем мейоза, потому что мейоз не сохраняет исходный хромосомный набор, а делит его грубо говоря пополам. Хромосомного набора n/2 в природе не существует. Таже самая история наблюдается у водорослей, так как у них в жизненном цикле доминирует гаметофит – гаплоидное поколение – n.
А теперь друзья мои «Эндоспермы». Эндоспермы это вообще больная тема)), но во внимание надо принять следующее:

– Эндоспермы есть только у семенных растений.

– Эндосперм – это запасающая ткань семени.

– Двойное оплодотворение есть только у цветковых растений.

Вся эта информация более доступна будет в разборе заданий по «Жизненным циклам растений». Главное принять следующие факты: у голосеменных растений Эндосперм гаплоидный – n, а у Покрытосеменных триплоидный – 3n.

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 2n2c => 2n4c.

4) Ну и напоследок! Никогда не следует забывать понятия: Кариотип и Геном.

Кариотип – это совокупность генов или хромосомного набора организма определенного вида, то есть 2n2c => 2n = 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.

Использованные источники:

https://vseobiology.ru/brr/172-polovye-i-somoticheskie-kletki-skhodstvo-i-razlichie
https://bio-ege.sdamgia.ru/test?theme=219

Источник