Набор хромосом и ДНК в митозе и мейозе: формулы n и c для ЕГЭ по биологии

· 3 мин чтения · Редакция Skill Unit

Задача «определите число хромосом и молекул ДНК в такой-то фазе» встречается на ЕГЭ почти каждый год. Её легко решить, если помнить две буквы и понимать, что с ними происходит. Зубрить таблицу не обязательно — её можно вывести за минуту.

Что значат n и c

  • n — набор хромосом. 2n — диплоидный (две копии каждой хромосомы), n — гаплоидный (одна копия).
  • c — количество ДНК. Хромосома из одной хроматиды содержит одну молекулу ДНК, из двух хроматид — две.

Главное событие, которое меняет c: перед делением, в синтетическом периоде интерфазы, ДНК удваивается. Хромосом столько же, но каждая теперь из двух хроматид. Было 2n2c — стало 2n4c.

Митоз

  • Интерфаза до удвоения: 2n2c; после удвоения: 2n4c.
  • Профаза и метафаза: 2n4c — хромосомы двухроматидные.
  • Анафаза: хроматиды расходятся к полюсам и становятся самостоятельными хромосомами. В клетке временно 4n4c.
  • Телофаза (в каждой дочерней клетке): 2n2c — как у материнской клетки до удвоения.

Мейоз I — редукционное деление

  • Профаза I: 2n4c. Гомологичные хромосомы сближаются (конъюгация), возможен кроссинговер.
  • Метафаза I: 2n4c. На экваторе пары гомологичных хромосом.
  • Анафаза I: 2n4c. К полюсам расходятся целые гомологичные хромосомы, хроматиды не разделяются.
  • Телофаза I (в каждой клетке): n2c — набор уже гаплоидный, но хромосомы ещё двухроматидные.

Мейоз II — как митоз, но с гаплоидным набором

  • Профаза II и метафаза II: n2c.
  • Анафаза II: расходятся хроматиды, в клетке временно 2n2c.
  • Телофаза II (в каждой клетке): nc.

Мейоз II идёт без удвоения ДНК перед ним — это ключевое отличие, из-за которого в итоге получается nc.

Пример для человека (2n = 46)

  • Соматическая клетка до удвоения: 46 хромосом, 46 молекул ДНК.
  • Метафаза митоза: 46 хромосом, 92 молекулы ДНК.
  • Анафаза митоза: 92 хромосомы, 92 молекулы ДНК.
  • Метафаза мейоза I: 46 хромосом, 92 молекулы ДНК.
  • Конец мейоза I (одна клетка): 23 хромосомы, 46 молекул ДНК.
  • Метафаза мейоза II: 23 хромосомы, 46 молекул ДНК.
  • Гамета: 23 хромосомы, 23 молекулы ДНК.

Алгоритм решения задачи

  • Найдите в условии 2n для этого организма. Если дано число хромосом в гамете или споре — это n, умножьте на 2.
  • Определите, какое деление: митоз (соматические клетки, рост, бесполое размножение) или мейоз (образование гамет у животных, спор у растений).
  • Определите фазу и запишите формулу в буквах (например, n2c).
  • Подставьте числа: n — гаплоидное число хромосом, c — столько же молекул ДНК, сколько хромосом в гаплоидном наборе.
  • Обязательно объясните каждое число: почему столько хромосом и почему столько ДНК. Без объяснения во второй части балл не дают.

Пример. В клетках листа пшеницы 28 хромосом. Сколько хромосом и молекул ДНК в клетке семязачатка в метафазе мейоза I и в конце телофазы мейоза I? Решение: 2n = 28, n = 14. Метафаза I: 2n4c — 28 хромосом, 56 молекул ДНК (перед мейозом ДНК удвоилась, хромосомы двухроматидные). Конец телофазы I: n2c — 14 хромосом, 28 молекул ДНК (гомологичные хромосомы разошлись в разные клетки, хромосомы ещё двухроматидные).

Ловушки

  • Анафаза митоза: число хромосом временно удваивается (4n4c), потому что хроматиды стали хромосомами.
  • Анафаза I мейоза: 2n4c, а не 4n — хроматиды здесь не расходятся.
  • У растений гаметы образуются на гаметофите митозом, а мейозом — споры. Внимательно читайте, о какой клетке спрашивают.
  • Не путайте «молекулы ДНК» и «хроматиды»: в школьной модели их число совпадает.

В курсе «ЕГЭ по биологии» цитология, генетика и задачи второй части разобраны по шагам, с мини-задачами и ИИ-преподавателем, который проверит, хватает ли в вашем ответе объяснений. Первый урок бесплатный.

Хотите пройти путь на практике?

Курс «ЕГЭ по биологии»: короткие уроки, практические задания и проверка ответов. Первый урок бесплатно.

Смотреть курс