ЕГЭ по биологии-2018: задание 27, базовый уровень

Задание 27: что нового?

Часть заданий этой линии изменилась: теперь чаще требуется предсказать последствия мутации участка гена. В первую очередь будут встречаться варианты заданий на генные мутации, но и хромосомные, и геномные мутации тоже уместно повторить.

В целом, задание № 27 в этом году представлено очень разнообразными вариантами. Часть заданий связана с синтезом белка. Здесь важно понимать: алгоритм решения задачи зависит от того, как она сформулирована. Если задание начинается со слов «известно, что все виды РНК транскрибируются на ДНК» — это одна последовательность синтеза, но может быть предложено и просто синтезировать фрагмент полипептида. Независимо от формулировки, крайне важно напомнить ученикам, как правильно писать последовательности нуклеотидов ДНК: без пробелов, дефисов и запятых, сплошной последовательностью знаков.

Чтобы грамотно решать задачи, нужно внимательно читать вопрос, обращая внимание на дополнительные комментарии. Вопрос может звучать так: какие изменения могут произойти в гене в результате мутации, если в белке одна аминокислота заменилась на другую? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Может быть также дано задание восстановить фрагмент ДНК в соответствии с мутацией.

Если в задаче встречается формулировка «объясните, используя свои знания о свойствах генетического кода», уместно будет перечислить все свойства, которые известны учащимся: избыточность, вырожденность, неперекрываемость и т.д.

Какие темы должны быть изучены, чтобы успешно решать задачи 27 линии?

• Митоз, мейоз, циклы развития растений: водорослей, мхов, папоротников, голосеменных, покрытосеменных.


• Микроспорогенез и макроспорогенез у голосеменных и покрытосеменных.

Как вести подготовку?

1. Покажите учащимся схемы и алгоритмы: как у растений образуются споры и гаметы, как у животных — гаметы и соматические клетки. Полезно просить учеников смоделировать самостоятельно схемы митоза и мейоза: это позволяет понять, почему гаплоидные клетки, образовавшиеся при мейозе, позже становятся диплоидными.


2. Включите зрительную память. Полезно запоминать иллюстрации базовых схем эволюции жизненного цикла различных растений — например, цикл чередования поколений у водорослей, папоротников, мохообразных. Неожиданно, но вопросы, связанные с жизненным циклом сосны, почему-то часто вызывают затруднения. Сама по себе тема не сложна: достаточно знать о микроспорангиях и мегаспорангиях, что образуются они мейозом. Необходимо понимать, что шишка сама по себе диплоидна: для педагога это очевидно, а для ученика — не всегда.


3. Обратите внимание на нюансы формулировок. При описании некоторых вопросов нужно вносить уточнения: в жизненном цикле бурых водорослей наблюдается чередование гаплоидного гаметофита и диплоидного спорафита с преобладанием последнего (так мы избавимся от возможных придирок). Нюанс в теме жизненного цикла папоротников: объясняя, из чего и каким образом образуются споры, можно ответить по-разному. Один вариант — из клеток спорагона, а другой, более удобный, — из материнских клеток спор. Оба ответа удовлетворительны.

Разбираем примеры задач

Пример 1. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность: ТТТГЦГАТГЦЦЦГЦА. Определите последовательность аминокислот в полипептиде и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могут произойти в гене в результате мутации в, если в белке третья аминокислота заменилась на аминокислоту ЦИС? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ поясните, используя таблицу генетического кода.

Решение.Эта задача легко раскладывается на элементы, которые составят правильный ответ. Лучше всего действовать по проверенному алгоритму:

1. определяем последовательность аминокислот во фрагменте;


2. пишем, что произойдет при замене одной аминокислоты;


3. делаем вывод, что имеет место вырожденность генетического кода: одна аминокислота кодируется более чем одним триплетом (здесь нужен навык решения подобных задач).

Пример 2. 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 I и анафазе мейоза II. Объясните, какие процессы происходят в эти периоды и как они влияют на изменение числа ДНК и хромосом.

Решение. Перед нами классическая, всем известная задача по цитологии. Здесь важно запомнить: если в задаче просят определить хромосомный набор и число молекул ДНК, к тому же показывают цифры — не ограничивайтесь формулой: обязательно указывайте числа.

В решении обязательны этапы:

1. указать начальное число молекул ДНК. В данном случае это 56 — так как они удваиваются, а число хромосом не изменяется;


2. описать анафазу мейоза I: к полюсам расходятся гомологичные хромосомы;


3. описать анафазу мейоза II: число молекул ДНК — 28, хромосом — 28, к полюсам расходятся сестринские хроматиды-хромосомы, так как после редукционного деления мейоза I число хромосом и ДНК уменьшилось в 2 раза.

В такой формулировке, ответ, скорее всего, принесет желаемый высокий балл.

Пример 3. Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки?

Решение. Задача сформулирована прозрачно, ответ прост и легко разбивается на компоненты:

1. клетки пыльцевого зерна и спермии имеют гаплоидный набор хромосом;


2. клетки пыльцевого зерна развиваются из гаплоидных спор — митозом;


3. спермии — из клеток пыльцевого зерна (генеративной клетки), тоже митозом.

Пример 4. У крупного рогатого скота в соматических клетках 60 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках яичников в интерфазе перед началом деления и после деления мейоза I. Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.

Решение. Задача решается по ранее описанному алгоритму. В интерфазе перед началом деления число молекул ДНК 120, хромосом — 60; после мейоза I—соответственно 60 и 30. Важно отметить в ответе, что перед началом деления молекулы ДНК удваиваются, а число хромосом не изменяется; мы имеем дело с редукционным делением, поэтому число ДНК уменьшается в 2 раза.

Пример 5. Какой хромосомный набор характерен для клеток заростка и гамет папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

Решение. Это тот самый тип задачи, где ответ легко раскладывается на три элемента:

1. указываем набор хромосом заростка n, гамет — n;


2. обязательно указываем, что заросток развивается из гаплоидной споры путем митоза, а гаметы — на гаплоидном заростке, путем митоза;


3. поскольку точное число хромосом не указано, можно ограничиться формулой и писать просто n.

Пример 6. 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.

Решение. Как вы могли заметить, в подобных задачах точно просматривается число критериев ответа. В данном случае они такие: определить набор хромосом; определить его в определенных фазах —и обязательно дать объяснения. Логичнее всего в ответе давать пояснения после каждого числового ответа. Например:

1. даем формулу: перед началом мейоза набор хромосом и днк равен 2n4c; в конце интерфазы произошло удвоение ДНК, хромосомы стали двухроматидными; 48 хромосом и 96 молекул ДНК;


2. в анафазе мейоза число хромосом не изменяется и равно 2n4c;


3. в профазу мейоза II вступают гаплоидные клетки, имеющие набор из двухроматидных хромосом с набором n2c. Следовательно, на этом этапе мы имеем 24 хромосомы и 48 молекул ДНК.

Общие рекомендации

Выучить можно все что угодно, но важнее научиться размышлять и применять выученные знания. иначе набрать адекватные проходные баллы не получится. во время учебного процесса уделите внимание формированию биологического мышления, научите учеников пользоваться адекватным для предмета языком, работать с терминологией. Нет смысла использовать в параграфе учебника термин, если он не будет работать в следующие два года.