Гемиплоид — диплоид 1. Соотнесите эукариотические клетки с хромосомами, включая: 1) симплексные, 2) двойные. Напишите цифры 1 и 2 в порядке возрастания буквы. а) семя мха б) семя сосны в) лейкоцит лягушки г) нейрон человека д) джига с хвостиком
ХРОМОСОМЫ
Хромосомы (греч.: цвет, цвет + тело, тело) — это основные структурно-функциональные элементы ядра клетки, содержащие гены, расположенные в линейном массиве и обеспечивающие начальные этапы хранения, воспроизведения и реализации генетической информации. Характеристика — изменение линейной структуры во время клеточного цикла. Термин «хромосома» был изобретен В. Вальдейером в 1888 году из-за формы бактерий и интенсивного цвета этих элементов, сопровождающегося основной пигментацией во время деления клеток.
Полностью важный термин «хромосома» относится к соответствующей ядерной структуре многоклеточных эукариотических клеток (см.). В ядре этих клеток всегда находится множество хромосом, все из которых являются хромосомами (ср.). В соматических клетках хромосомы происходят от двух родителей (двойные хромосомы) и поэтому являются парами, тогда как зрелые репродуктивные органы содержат только один набор хромосом. Каждый вид характеризуется определенным количеством хромосом, их размером и другими морфологическими характеристиками (см. кариотип). У разнополых организмов набор хромосом содержит две хромосомы, несущие гены, определяющие пол особи (см. гены, пол). У человека пара половых хромосом состоит из двух женских Х-хромосом (всего XX) и мужских хромосом X и Y (набор ZE). Так, зрелая женская гамета содержит только одну Х-хромосому, в то время как у мужчин половина сперматозоидов содержит Х-хромосому, а другая половина — хромосому Y.
Содержание
Первые наблюдения хромосом в ядрах клеток, проведенные И. Д. Чистяковым, О. Гертвигом и Э. Страсбургер в 1970-х годах, положили начало цитологическому направлению в исследовании хромосом. До начала 20-го века это было единственное направление. Использование ярких микроскопов позволило получить информацию о поведении хромосом при митозе и делении магонии (см. редукция и митоз), элементах стабильности одного типа хромосомного числа и в особых типах хромосом. В 20-40-х годах 20-го века сравнительно-морфологические исследования хромосом у разных видов организмов, включая человека, были в значительной степени развиты с целью выявления общих принципов организации, индивидуальных особенностей хромосом и их изменений в ходе эволюции.. Отечественные ученые С.Г. Навашин, Г.А. Левицкий, Л.Н. Делоне, П.И. Живаго, А.Г. Андрес, М.С. Навашин, А.А. П. Рокофьева-Бельговская, и иностранные (Э. Хейц, К.Д. Дарлинг Тон и др.) внесли особый вклад в изучение этой проблемы. С 1950-х годов для изучения хромосом используется электронная микроскопия. Она началась с изучения морфологических изменений в хромосомах в ходе генетической функции. В 1956 году Х. Дж. Тжио и А. Леван окончательно определили число 46 хромосом человека и описали их морфологические свойства в митотическом соотношении. Значительные успехи в изучении хромосом были достигнуты в 1970-х годах после разработки различных методов окрашивания, позволяющих выявить неоднородность структуры хромосом вдоль митотического соотношения фора.
Сопоставление поведения хромосом при сокращении митоза и генетических критериев признаков (см. законы Менделя) привело к подъему цитогенетических исследований. В конце XIX — начале XX века У. Саттон, Т. Бовери и Э. У. Уилсон заложили основы для нахождения генов в хромосомах и их поведения при созревании гаметофитов и на основе слияния при оплодотворении (см. ссылки).. Теория была окончательно подтверждена в цитогенетических экспериментах, проведенных на дрозофиле Т. Морганом и его студентами. Они показали, что каждая хромосома представляет собой группу генов, которые наследуются по наследству и расположены в линейном порядке (см. рекомбинация) Хромосомы (идентичные) хромосомы возникают при уменьшении.
Исследования биохимических свойств хромосом, начавшиеся в 30-40 годах 20 века, первоначально основывались на качественном и количественном цитохимическом определении содержания ДНК, РНК и белков. С 1950-х годов для этой цели используются фотометрические и спектрофотометрические измерения (см. спектрофотометрия), анализ рентгеновских лучей (см. ) и другие физико-химические методы.
Физико-химическая природа хромосом
Физико-химические свойства хромосом зависят от сложности организации биологического жанра. Эукариотические хромосомы состоят из молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДРК), изо- и неизомерных белков (см. ткани) и рибонуклеиновой кислоты (см. ). ДНК — это основной химический компонент хромосом, содержащий в своей молекулярной структуре генетическую информацию. В естественных условиях ДНК может не содержать структурных белков в определенных участках хромосомы, но имеется в виде комплекса с преимущественно тканями, и как в мезофагусе, так и в норме соотношение веса ДНК и ткани равно единице. Содержание кислых белков в хромосомах зависит от их активности и степени конденсации клеточного цикла. В интерфазном ядерном хроматине (см.) и на каждой стадии митотической конденсации ДНК находится в тканевом комплексе, и эти молекулы взаимодействуют, образуя нуклеосомы — основные структурные частицы хроматина. В нуклеосомах их центры состоят из восьми молекул четырех различных типов (по две молекулы каждого типа). Это ткани H2A, H2B, Hz и H4, которые, по-видимому, взаимодействуют друг с другом через Cterm молекулы. Гистоновые молекулярные n-ферри взаимодействуют с молекулами ДНК, причем последние обернуты вокруг позвоночника и одна сторона делает два оборота. На одну нуклеосому приходится примерно 140 пар оснований ДНК. Между соседними нуклеосомами имеются участки ДНК разной длины (10-70 пар оснований). При распрямлении ДНК принимает форму бусинки-клона. Когда нити складываются, нуклеосомы плотно прилегают друг к другу, образуя волокна размером 10 нм. Структура нуклеосомных частиц является началом организации хроматина как в определяющей хромосоме, так и в метаплевральной хромосоме (см.).
В эукариотических геномах (см. геном) различают разные классы ДНК в зависимости от количества повторяющихся нуклеотидных последовательностей, синтеза последовательностей и их размера. У человека ДНК можно разделить на ДНК с повторяющимися последовательностями нуклеотидов, включая сателлитную ДНК (около 10,3%), умеренно повторяющиеся последовательности (около 12,3%), ДНК с низкой репликацией (13,4%) и ДНК, состоящую из уникальных последовательностей. (примерно 64%). У человека четыре основных типа сателлитной ДНК находятся на большинстве хромосом, но неравномерно распределены по типу и количеству. ДНК с повторяющимися последовательностями в основном находится в гетерохроматине (области сильно спиралевидных, сильно окрашенных хромосом). При максимальном снижении концентрации на каждый участок хромосомы приходится одна молекула ДНК. В хромосомах средней продолжительности молекулы ДНК, из которых она состоит, должны быть в 104 раза короче, чем в безбелковом состоянии. Во время формирования нуклеосом и филаментов диаметром 10 нм взаимодействие ДНК и гистонов укорачивает исходную нить ДНК примерно в 6,5-7 раз, увеличивая ее диаметр с 3 до 10 нм. В родительском хроматине преобладают вторичные фибриллы диаметром 20-30 нм. Было продемонстрировано, что при таком уровне фибрилл общее укорочение ДНК составляет около 40 раз.
Умеренное число реплик ДНК обнаруживается в основном в сегменте хромосомы G.; различия в составе оснований среднехромосомных сегментов были продемонстрированы с помощью флуоресцентных красителей (см. ), которые по-разному связываются с парами оснований аденина и гуанитикозина в ДНК.. Специфичность ДНК в различных регионах хромосом, вероятно, ответственна за их различную генетическую активность.
Еще в 1960 году была введена первая Денверская международная классификация, помогающая в построении кариотипа человека — набора хромосом для всех диплоидных наборов клеток.
Хромосомы
Хромосомы расположены в ядре клетки и являются основными компонентами ядра.
Химический состав хромосом на 50% состоит из ДНК и на 50% из белка.
Функция хромосом заключается в хранении наследственной информации.
Хромосомы могут быть одинарными (состоящими из одной хромосомы) или двойными (состоящими из двух хромосом). Центр (первичный узел) — это точка, где пересекаются две хромосомы.
- Одинарная хромосома превращается в двойную в процессе удвоения ДНК (репликации, редупликации) в интерфазе.
- Двойная хромосома превращается в две одинарные (хроматиды становятся дочерними хромосомами) после разделения соединяющей их центромеры (в анафазе митоза и анафазе II мейоза).
Наборы хромосом
Хромосомные наборы могут выглядеть следующим образом
- одинарный (гаплоидный, n), у человека 23
- двойной (диплоидный, 2n), у человека 46
- тройной (триплоидный, 3n)
- четверной (тетраплоидный, 4n) и т.п.
Моноплоидные наборы характерны для гамет (гаметы, сперматозоиды и яйцеклетки) и спор. Диплоидные наборы характерны для соматических клеток (клеток тела).
- Гаплоидный набор превращается в диплоидный при оплодотворении (происходит слияние двух гаплоидных гамет, получается диплоидная зигота).
- Диплоидный набор превращается в гаплоидный в первом делении мейоза (происходит независимое расхождение гомологичных хромосом, количество хромосом уменьшается в два раза).
Триплоидные наборы хромосом характерны для эндосперма семян цветковых растений. В случае двойного оплодотворения интегрируются следующие элементы
- гаплоидные спермий и яйцеклетка; получается диплоидная зигота, из которой образуется зародыш;
- гаплоидный спермий и диплоидная центральная клетка зародышевого мешка; получается триплоидный эндосперм.
Решение задач, связанных с номером хромосомы: 1) Необходимо понять, где указан номер хромосомы:.
- если в гамете, то данное в задаче число – n
- если в соматической клетке, то 2n
- если в эндосперме, то 3n
2) Математика-1, вычисление п.
3) Математика-2: Если n = 24, то
- в гамете будет n=24
- в соматической клетке будет 2n=2×24=48
- в эндосперме будет 3n=3×24=72
Ещё можно попытаться понять
Выберите один из наиболее правильных вариантов. Хромосомы потомства становятся хромосомами после 1) разделения соединяющих их центромер 2) выравнивания хромосом на экваториальном уровне клетки 3) обмена сегментами между гомологичными хромосомами 4) соединения гомологичных хромосом
Выберите один из наиболее правильных вариантов. Если стволовая клетка содержит хромосому 12, какой набор хромосом будет у клетки после первого редукционного деления? 1) 6 2) 12 3) 3 4) 24
Выберите подходящий. Тетраплоидные организмы образуют гаметы 1) моноплоидные 2) диплоидные 3) триплоидные 4) тетраплоидные
Выберите правильный вариант. Из одной молекулы нуклеиновой кислоты в сочетании с белком состоят 1) хлоропласты 2) хромосомы 3) гены 4) митохондрии
Более правильный вариант. Восстановление диплоидного набора хромосом при гиготе происходит в результате 1) редукции 2) митоза 3) оплодотворения 4) сцепления связей
Для описания структуры хромосом эукариона используются все характеристики, кроме двух из перечисленных ниже Определите две особенности, которые «ускользают» из общего справочника, и напишите номера, в которых они упоминаются. 1) Хромосомы состоят из белков и ДНК
Хромосомы, отличающиеся от рисунка. Все признаки, кроме следующих двух, используются для описания структуры клетки, изображенной на диаграмме. Найдите две функции, которые «выбиваются» из общего каталога, и отметьте цифры под ними. 1) они всегда имеют цифру x 2) они состоят из ДНК и белков 3) при расщеплении они выглядят компактными под микроскопом 4) удваиваются во время мезофазы 5) при расщеплении они находятся в ядре
Все признаки, кроме двух общих хромосом, используются для описания набора хромосом. Определите две функции, которые «убегают» из общего каталога, и напишите номер, под которым они упоминаются. 1) особи каждого вида организмов 2) одинаковые в разных племенах 3) всегда парные 4) обычно 23 пары.
Все клетки являются простыми, за исключением двух следующих. Определите две ячейки, которые «выпадают» из общего каталога, и запишите номера, к которым они относятся. 1) Клетка гаметофита папоротника 2) Одна клетка проростка мха 3) Сперматозоид сосны.
Двойные Все примеры вышеперечисленных клеток имеют двойной набор хромосом, за исключением двух. Назовите два примера, которые «выбиваются» из общего каталога, и опишите указанные номера. 1) Эндосперматическая семенная клетка лука 2) Бревно луковичного побега 3) Кошачья зерновка.
Гемиплоид — диплоид 1. Соотнесите эукариотические клетки с хромосомами, включая: 1) симплексные, 2) двойные. Напишите цифры 1 и 2 в порядке возрастания буквы. а) семя мха б) семя сосны в) лейкоцит лягушки г) нейрон человека д) джига с хвостиком
Во-первых, необходимо определить значение термина «клетка тела». Он относится ко всем клеткам человеческого тела, которые не являются сексуально активными. Определяются следующие основные параметры человеческого тела
Почему именно 23 пары хромосом
Сразу стоит отметить, что количество 23 пар хромосом не является универсальным среди живых организмов. Во-первых, люди являются «диплоидным» видом. Это означает, что большинство наших хромосом образуют пары (хотя есть некоторые виды, у которых количество хромосом избыточно). Это облегчает хранение информации. Однако сложность организации вида не зависит от количества пар хромосом. Например, некоторые виды лягушек имеют 18 пар хромосом, а креветки — 90 пар!
У людей 23 пары хромосом, а у крупных обезьян (шимпанзе, горилл и орангутангов) — 24 пары, — говорит Белен Хаар, исследователь из Национального института исследования генома человека. Это связано с тем, что в эволюции человека две хромосомы наших обезьяньих предков слились в одну. Таким образом, у людей меньше пар хромосом. Это одно из главных отличий генома человека от генома Ближайший родительский родственник. Это число можно назвать исторически зависимым. В то же время нельзя отрицать, что раз число хромосом у далеких предков было разным, то такой набор генов не позволял им успешно существовать. Организм «должен был» исправить себя.
Что будет, если количество хромосом изменится
Увеличить или уменьшить число хромосом в организме взрослого человека практически невозможно. Однако они могут возникнуть во время формирования плода в утробе матери. Одной из наиболее распространенных форм хромосомных аберраций является трисомия, то есть наличие в клетке лишней хромосомы. Известным следствием трисомии является синдром Дауна — состояние, вызванное наличием трех (а не двух) хромосом в 21 паре. Потеря одной хромосомы в клетке называется моносомией и описывает состояние, при котором на клетку приходится только одна копия определенной хромосомы, а не две.
В этом случае лишнее количество хромосом затрудняет чтение и нарушает работу некоторых систем (например, отсутствие половых хромосом при некоторых врожденных заболеваниях делает невозможным деторождение). Поэтому исторически сложившееся число в 23 пары хромосом позволяет нам жить на этой планете и поддерживать целостность нашего вида.
Дополнительную интересную информацию можно найти в новостном канале Telegram.
