Учебный тест «Нарушения расхождения хромосом при делении клетки»: 20 вопросов, ответы и пояснения

Ошибки распределения хромосом удобнее разбирать не по названиям, а по результатам: какие клетки получили лишнюю копию, какие — потеряли её и на каком делении могла возникнуть такая картина. В тесте используются условные наборы данных, чтобы отделить факты от поспешных выводов.

Содержание статьи5 разделов

Условные результаты четырёх мейозов

Для одной конкретной пары хромосом нормальная гамета должна получить одну копию. Обозначения: n — нормальная гамета, n+1 — лишняя копия этой хромосомы, n−1 — её отсутствие.

Опыт Гамета 1 Гамета 2 Гамета 3 Гамета 4
A n n n n
B n+1 n+1 n−1 n−1
C n n n+1 n−1
D n n n n

Три задания ниже напрямую используют эту таблицу. Не делайте вывод о причинах раньше, чем сравните весь набор продуктов.

Основная проверка

1Что называют нерасхождением хромосом?

Основа

2Какой набор продуктов в таблице наиболее характерен для нерасхождения одной пары гомологов в мейозе I?

Данные

3Какой набор продуктов в таблице соответствует типичной ошибке расхождения сестринских хроматид в одном из двух мейозов II?

Данные

4Какой вывод по опытам A и D наиболее корректен?

Интерпретация

5Если гамета n+1 сливается с нормальной гаметой n, какой результат по этой хромосоме возможен в зиготе?

Применение

6Если гамета n−1 сливается с нормальной гаметой, что возможно в зиготе по этой хромосоме?

Применение

7Чем анеуплоидия отличается от полиплоидии?

Сравнение

8Почему ошибка мейоза I и ошибка мейоза II дают разные соотношения нормальных и ненормальных гамет?

Причина

9Что произойдёт при нерасхождении сестринских хроматид в митозе соматической клетки?

Перенос

10Почему митотическая ошибка после нескольких нормальных делений эмбриона может привести к мозаицизму?

Причина и следствие

11Ученик видит одну клетку n+1 и заключает: «Это обязательно ошибка мейоза I». Почему вывод слишком сильный?

Критика вывода

12Какое нарушение лежит в основе большинства случаев появления гамет с лишней или недостающей отдельной хромосомой?

Механизм

13Почему не всякая анеуплоидная зигота развивается одинаково?

Понимание

14Какая ситуация является примером корректного прогноза по механизму?

Прогноз

15Какой контроль лучше всего проверить, что обнаруженное отклонение действительно связано с расхождением хромосом?

Эксперимент

16Если в мейозе II одна пара сестринских хроматид не разошлась, сколько из четырёх гамет обычно остаются нормальными по этой хромосоме?

Расчёт

17Если нерасхождение произошло в мейозе I для одной пары гомологов, сколько из четырёх гамет обычно нормальны по этой хромосоме?

Расчёт

18Почему термин «нерасхождение» не означает, что хромосомы совсем не двигались?

Термин

19Какой вывод нельзя делать только по факту наличия трёх копий одной хромосомы в исследованной клетке?

Ограничение вывода

20Какой общий принцип лучше всего помогает анализировать нарушения расхождения?

Обобщение

Ответьте на вопросы и запустите проверку.

Открытые мини-задания без автоматического балла

  1. По таблице объясните, почему опыт B лучше соответствует ошибке мейоза I, а опыт C — ошибке мейоза II.

    Критерий хорошего ответа: Сравните число нормальных гамет и укажите, какие структуры не разошлись на каждой стадии.

  2. Предскажите результат слияния нормальной гаметы с n+1 и n−1 гаметой для одной конкретной хромосомы.

    Критерий хорошего ответа: Укажите возможные трисомию и моносомию по рассматриваемой хромосоме.

  3. Почему одна ненормальная гамета недостаточна для точного определения стадии ошибки?

    Критерий хорошего ответа: Нужно объяснить, что важен полный паттерн продуктов деления и, при возможности, наблюдение стадий.

  4. Как митотическое нерасхождение может создать клеточную мозаику?

    Критерий хорошего ответа: Свяжите время ошибки с тем, что только потомки изменённой клетки наследуют новый хромосомный набор.

Проверка логики по данным

Мейоз Iошибка гомологов → 2 гаметы n+1 и 2 гаметы n−1
Мейоз IIошибка сестринских хроматид → 2 нормальные, 1 n+1, 1 n−1
Митозошибка сестринских хроматид → возможны две дочерние линии с разной копийностью

Что повторить по ошибкам

1, 8, 12, 18 — механизм сегрегации; 2–4, 11, 16–17 — чтение набора продуктов; 5–7, 13, 19 — анеуплоидия и её интерпретация; 9–10 — митотические ошибки и мозаицизм; 14–15, 20 — прогноз и проверка вывода.

Ключ и объяснения
  1. 1 — B. Нерасхождение — это ошибка сегрегации хромосом. В зависимости от стадии вместе могут уйти гомологи или сестринские хроматиды, что создаёт клетки с неправильным числом копий.
  2. 2 — C. Если гомологи не расходятся в первом делении, обе клетки после мейоза I получают неправильное количество этого гомолога. После мейоза II все четыре гаметы оказываются ненормальными по данной хромосоме.
  3. 3 — A. При ошибке во втором делении одна из двух клеток после мейоза I может делиться нормально, а другая — нет. Поэтому две гаметы остаются нормальными, а две получают противоположные отклонения.
  4. 4 — D. Таблица показывает только число копий одной рассматриваемой хромосомы. Нельзя распространять этот результат на все другие хромосомы и процессы без дополнительных данных.
  5. 5 — C. Лишняя копия в одной гамете плюс одна нормальная копия из другой дают три копии конкретной хромосомы. Такое состояние называют трисомией по данной хромосоме.
  6. 6 — B. Гамета n−1 не приносит эту хромосому, а нормальная гамета приносит одну. В результате может возникнуть моносомия по рассматриваемой хромосоме.
  7. 7 — D. Лишняя или недостающая конкретная хромосома — пример анеуплоидии. Изменение количества полных наборов, например с 2n на 3n, относится к полиплоидии.
  8. 8 — A. Время возникновения ошибки определяет, сколько будущих клеток наследуют неправильное распределение. Чем раньше нарушение в цепочке делений, тем больше продуктов оно может затронуть.
  9. 9 — B. Митоз должен равномерно распределять сестринские хроматиды. Если одна пара расходится неправильно, две дочерние клетки могут отличаться по числу этой хромосомы.
  10. 10 — D. Если ошибка возникает не в первой клетке, организм уже состоит из нескольких клеточных линий. Изменение наследуют только потомки той клетки, где произошло нарушение.
  11. 11 — A. Для различения стадий важно видеть весь набор продуктов. Паттерн двух n+1 и двух n−1 указывает на мейоз I лучше, чем наблюдение одной ненормальной гаметы.
  12. 12 — C. Число хромосом меняется, когда хромосомные структуры распределяются между клетками неправильно. Обычные процессы экспрессии генов сами по себе такого изменения не создают.
  13. 13 — D. Хромосомы отличаются по размеру и набору генов, поэтому дисбаланс разных хромосом имеет разные последствия. Многие варианты несовместимы с нормальным развитием, а некоторые могут сохраняться.
  14. 14 — C. Нерасхождение гомологов напрямую нарушает распределение копий конкретной хромосомы. Остальные утверждения делают слишком сильный вывод из процесса, который сам по себе не означает числовой аномалии.
  15. 15 — B. Чтобы связать результат с сегрегацией, нужны данные о движении или распределении самой хромосомы. Неспецифические показатели не проверяют механизм напрямую.
  16. 16 — A. Одна из двух клеток после мейоза I может пройти второе деление нормально и дать две нормальные гаметы. В другой возникнут n+1 и n−1 продукты.
  17. 17 — C. После ошибки первого деления обе дочерние клетки уже имеют неправильный набор по этой паре. Второе деление распределит сестринские хроматиды, но не восстановит нормальную копийность.
  18. 18 — A. При нерасхождении две структуры, которые должны уйти к разным полюсам, могут переместиться вместе к одному. Поэтому ошибка касается направления распределения, а не обязательного полного отсутствия движения.
  19. 19 — D. Финальный результат показывает состояние клетки, но не полностью восстанавливает историю его возникновения. Для определения происхождения нужны дополнительные генетические и клеточные данные.
  20. 20 — B. Механистический подход уменьшает число ошибок: в мейозе I расходятся гомологи, в мейозе II и митозе — сестринские хроматиды. По этому правилу можно предсказать тип продуктов и проверить вывод по данным.

Поделиться

Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.

Поставить оценку

Была ли статья полезной и понятной?

Пока нет оценок — будьте первым