Правила хромосомных наборов постоянства

Правила хромосомных наборов постоянства

Хромосомы — это интенсивно окрашенное тельце, состоящее из молекулы ДНК, связанной с белками-гистонами. Хромосомы формируются из хроматина в начале деления клеток (В профазе митоза), но лучше их изучать в метафазе митоза. Когда хромосомы располагаются в плоскости экватора и хорошо видны в световой микроскоп, Т.К.В это время ДНК достигает максимальной спирализации.

Хромосомы состоят из 2 сестринских хроматид (удвоенных молекул ДНК), соединенных друг с другом в области первичной перетяжки — центромеры. Центромера делит хромосому на 2 плеча. В зависимости от расположения центромеры хромосомы бывают; 1) метацентрические центромера расположена в середине хромосомы и плечи ее равны; 2)субметацентрические центромера смещена от середины хромосом и одно плече короче другого; 3) акроцентрические — центромера расположена близко к концу хромосомы. И одно плечо значительно короче другого. В некоторых хромосомах есть вторичные перетяжки, отделяющие от плеча хромосомы участок, называемый спутником, из которого в интерфазном ядре образуется ядрышко,

1. Постоянство числа хромосом.

Соматические клетки организма каждого вида имеют строго определенное число хромосом (у человека -46, у кошки- 38, У мушки дрозофилы — 8, у собаки -78. у курицы -78).

2. Парность хромосом.

Каждая. хромосома в соматических клетках с диплоидным набором имеет такую же гомологичную (одинаковую) хромосому, идентичную по размерам, форме, но неодинаковую по происхождению: одну — от отца, другую — от матери.

3. Правило индивидуальности хромосом.

Каждая пара хромосом отличается от другой пары размерами, формой, чередованием светлых и темных полос.

4. Правило непрерывности.

Перед делением клетки ДНК удваивается и в результате получается 2 сестринские хроматиды. После деления в дочерние клетки попадает по одной хроматиде, таким о6разом, хромосомы непепрывны: от хромосомы образуется хромосома.

Все хромосомы подразделяются на аутосомы и половые хромосомы. Половые — это 23 пара хромосом, определяющая формирование мужского 11 женского организма.

Аутосомы — все хромосомы в клетках, за исключением половых хромосом, их 22 пары.

В соматических клетках присутствует.двойной — диплоидный набор хромосом, в половых-, гаплоидный (одинарный).

Определенный набор хромосом клетки, характеризующийся постоянством их числа, размером и формой, называется кариотипом *.

Для того, чтобы разобраться в сложном наборе хромосом, их располагают попарно по мере убывания их величины, с учетом! положения центромеры и наличия вторичных перетяжек. Такой систематизированный кариотип называется идиограммой.

Впервые хромосомы так систематизировали на конгрессе генетиков в Денвере (США, 1960 г.)

В 1971 г. в Париже классифицировали хромосомы по окраске и чередованию темных и светлых полос гетеро — и эухроматина.

Для изучения кариотипа генетики используют метод цитогенетического анализа, при котором можно диагностировать ряд наследственных заболеваний, связанных с нарушением числа и формы хромосом

Видовое постоянство числа хромосом, правило их преемственности. Диплоидный и гаплоидный наборы хромосом

Хромосомы (греч. хромм — цвет, сома — тело) были открыты с помощью светового микроскопа еще в конце XIXв. Морфология хромосом у разных организмов подробно описана у делящихся митотическим путем клеток в первой половине нашего века.

История обнаружения хромосом

В ядре неделящихся (интерфазных) клеток хромосомы в тот период обнаружить не удалось. Поэтому раньше считали, что хромосомы — это структуры, которые появляются только в период митоза и отсутствуют в промежутке между делениями. Однако позже удалось рассмотреть хромосомы под электронным микроскопом и в интерфазном ядре.

Оказалось, что они являются постоянными структурами клеток, причем количество и морфология хромосом специфична для каждого вида организмов. Однако строение одних и тех же хромосом очень резко отличается в интерфазных и в делящихся клетках.

В ядрах неделящихся клеток хромосомы под электронным микроскопом имеют вид слабо спирализованных и очень тонких нитей. Толщина их около 14нм, а длина — 1000мкм и более. В тех же клетках, но находящихся на стадии метафазы (см. Митоз) хромосомы хорошо видны в световой микроскоп как палочковидные или нитевидные структуры. Длина их у разных организмов колеблется обычно от 1 до 50мкм, а у человека метафазные хромосомы имеют размеры 1,5-10мкм.

Правило постоянства и преемственности (непрерывности) числа хромосом

Каждый вид растений и животных в норме имеет строго определенное и постоянное число хромосом, которые могут различаться по размерам и форме. Поэтому можно сказать, что число хромосом и их морфологические особенности являются характерным признаком для данного вида. Эта особенность известна как правило постоянства числа хромосом.

Число хромосом не зависит от уровня развития филогенетического родства — оно может быть одинаковым у далеких друг от друга видов и резко отличается у близких. Например, у водоросли спирогиры и у сосны имеется по 24 хромосомы, у человека — 46, а у гориллы — 48.

В последовательных поколениях клеток одного вида организмов сохраняются не только постоянное число хромосом, но и их индивидуальные особенности. Это происходит вследствие того, что каждая хромосома при делении клетки воспроизводит себе подобную (авторепродукция). В этом выражается правило преемственности (непрерывности) хромосом.

Диплоидный и гаплоидный наборы хромосом

В соматических клетках любых растений и животных число хромосом обычно выражено четной цифрой, причем такой набор всегда содержит парные, идентичные по строению хромосомы. Это значит, что если в соматической клетке обнаружена какая-либо особенно крупная (или мелкая) хромосома, то в этой клетке должна быть вторая хромосома точно такого строения. Такие хромосомы, составляющие одну идентичную пару, называются гомологичными.

Исключением из этого правила являются половые хромосомы. Они могут быть представлены парой разных по своему строению хромосом, получивших название гетеромосом.

Парный набор хромосом в соматических клетках называется диплоидным и обозначается 2n. Из каждой пары гомологичных хромосом, имеющихся в ядрах соматических клеток, в половых клетках присутствует только одна. Поэтому в половых клетках число хромосом в 2 раза меньше, чем в соматических. Такой набор называется гаплоидным и обозначается n.

В гаплоидном наборе нет гомологичных хромосом и каждая хромосома отличается от остальных. Возникновение гаплоидных наборов хромосом происходит в процессе созревания половых клеток. При оплодотворении половые клетки сливаются и образуется зигота, в которой из двух гаплоидных наборов возникает один диплоидный (т.е. восстанавливается число хромосом, характерное для соматических клеток).

Правила хромосом

1. Правило постоянства числа хромосом — соматические клетки организма каждого вида имеют строго определенное число хромосом (у человека — 46, у кошки — 38, у мушки дрозофилы — 8, у собаки — 78, у курицы — 78).

2. Правило парности хромосом — каждая хромосома в соматических клетках

(см. ниже деление клеток) имеет такую же идентичную по размерам, форме, но не одинаковую по происхождению хромосому: одну — от отца, другую — от матери.

3. Правило индивидуальности хромосом — каждая пара хромосом отличается

от другой пары размером, формой, которая зависит от расположения центромеры,чередованием светлых и темных полос, которые выявляются при дифференциальной окраске.

4. Правило непрерывности хромосом — перед делением клетка ДНК удваивается и к каждой из двух исходных нитей достраивается по принципу комплементарности новые нити ДНК, в результате образуются две молекулы ДНК, из которых получаются две сестринские хроматиды. Комплементарные нуклеотидные последовательности — это полинуклеотидные последовательности, которые взаимодействуют между собой в соответствии с правилом спаривания азотистых оснований: аденин (А) образует пару с тимином (Т) и т. д. После деления в дочерние клетки попадает по одной хроматиде, таким образом, хромосомы непрерывны: хромосомы от хромосом. Хроматид — это удвоенные (парные) молекулы ДНК. Центромера— внутренний участок хромосомы, в котором происходит присоединение нити веретена, обеспечивающий при делении клетки движение хромосом к центру деления при митозе (см. ниже).

Все хромосомы подразделяются на аутосомыи половые хромосомы.Половые хромосомы определяют пол организма. В половых клетках, где находятся половые хромосомы, присутствует одинарный (гаплоидный)набор хромосом. Аутосомы— это все хромосомы в клетках, за исключением половых хромосом. Неполовая клетка многоклеточного организма называется соматической (от соответствующего греческого слова — тело) клеткой. В соматических клетках присутствует двойной (диплоидный) набор хромосом.

Правило непрерывности хромосом

Правило индивидуальности хромосом

Правило парности хромосом

Правило постоянства числа хромосом

Число хромосом и характерные особенности их строения — видовой признак. Это число не зависит от высоты организации и не всегда указывает на филогенетическую родство. Однако, очень важно, что у представителей одного вида число хромосом в ядрах всех клеток постоянно.

Существует также правило парности хромосом, по которому число хромосом всегда парным, ибо кариотипе хромосомы объединяются в гомологические пары.

Гомологичные хромосомы одинаковые по форме и строению, расположению центромер, хромомер, других деталей строения. Негомологические хромосомы всегда имеют различия. Поэтому есть правило индивидуальности хромосом: каждая пара гомологичных хромосом характеризуется своими особенностями.

Правило непрерывности хромосом: в последовательных генерациях число и индивидуальность хромосом сохраняется благодаря способности хромосом к авторепродукции во время деления клетки.

Кариотип человека(от греч. — орех, ядро и — отпечаток, тип) — диплоидный хромосомный набор человека, представляющий собой совокупность морфологически обособленных хромосом, внесённых родителями при оплодотворении.

Хромосомы набора генетически неравноценны: каждая хромосома содержит группу разных генов. Все хромосомы в кариотипе человека делятся на аутосомы и половые хромосомы. В кариотипе человека 44 аутосомы (двойной набор) — 22 пары гомологичных хромосом и одна пара половых хромосом — XX у женщин и ХУ у мужчин. По форме и размерам все аутосомы-гомологи делятся на 7 групп, обозначаемых латинскими буквами от А до G.

Кроме того, все гомологи в порядке уменьшения общей длины нумеруются от 1 до 22, а по положению центромеры (первичной перетяжки) все хромосомы в кариотипе человека делятся на метацентрические, субметацентрические , акроцентрические. В группу А входят 3 пары наиболее крупных метацентрических хромосом (1-3).

В группу В (4-5) включены 2 пары субметацентрических хромосом. Группа С (6-12) объединяет 7 пар аутосом среднего размера с суб- медианно расположенной центромерой. Кроме того, половая хромосома X неотличима от аутосом этой группы и при раскладке стандартно окрашенных хромосом включается в состав группы С (6-Х-12). В группе D (13-15) — 3 пары акроцентрических хромосом среднего размера. В группе Е (16- 18) — одна пара хромосом (16) с медианной локализацией центромеры, пары 17-18 отличаются меньшей общей длиной и размерами коротких плеч. В последних двух группах находятся самые мелкие хромосомы: метацентри- ческие — группа F (19-20) и акроцентрические — группа G (21—22).

Половая хромосома Y-акроцентрик, подобный хромосомам 21 и 22, но практически всегда может быть дифференцирована. Хромосомы кариотипа человека определяются с помощью различных методов дифференциального окрашивания.

Денверская классификация хромосом

Классификация и номенклатура равномерно окрашенных хромосом человека впервые были приняты на международном совещании в 1960 году в г. Денвере. Согласно Денверовской классификации все хромосомы человека разделены на 7 групп, расположенных в порядке уменьшения их длины и с учетом центриольного индекса (отношение длины короткого плеча к длине всей хромосомы, выраженное в процентах). Группы обозначаются буквами английского алфавита от А до G. Все пары хромосом принято нумеровать арабскими цифрами.

Предложенная классификация позволяла четко различать хромосомы, принадлежащие к различным группам. С 1960 года начинается бурное развитие клинической цитогенетики: в 1959 году Дж. Лежен открыл хромосомную природу синдрома Дауна; К. Форд, П. Джекобс и Дж. Стронг описали особенности кариотипа при синдромах Клайнфельтера и Тернера; в начале 70-х гг. была открыта хромосомная природа синдромов Эдвардса, Патау, синдрома «кошачьего крика»; описана хромосомная нестабильность при ряде наследственных синдромов и злокачественных заболеваниях. Недостатком денверской классификации является то, что разграничение гомологичных пар внутри группы хромосом встречает зачастую непреодолимые трудности.

Основные положения хромосомной теории наследственности:
1. Ген – это элементарный наследственный фактор (термин «элементарный» означает «неделимый без потери качества»). Ген представляет собой участок хромосомы, отвечающий за развитие определенного признака. Иначе говоря, гены локализованы в хромосомах.

2. В одной хромосоме могут содержаться тысячи генов, расположенных линейно (подобно бусинкам на нитке). Эти гены образуют группы сцепления. Число групп сцепления равно числу хромосом в гаплоидном наборе. Совокупность аллелей в одной хромосоме называетсягаплотип. Примеры гаплотипов: ABCD (только доминантные аллели), abcd (только рецессивные аллели), AbCd (различные комбинации доминантных и рецессивных аллелей).

3. Если гены сцеплены между собой, то возникает эффект и сцепленного наследования признаков, т.е. несколько признаков наследуются так, как будто они контролируются одним геном. При сцепленном наследовании в череде поколений сохраняются исходные сочетания признаков.

4. Сцепление генов не абсолютно: в большинстве случаев гомологичные хромосомы обмениваются аллелями в результате перекреста (кроссинговера) в профазе первого деления мейоза. В результате кроссинговера образуются кроссоверные хромосомы (возникают новые гаплотипы, т.е. новые сочетания аллелей.). С участием кроссоверных хромосом в последующих поколениях у кроссоверных особей должны появляться новые сочетания признаков.

5. Вероятность появления новых сочетаний признаков вследствие кроссинговера прямо пропорциональна физическому расстоянию между генами. Это позволяет определять относительное расстояние между генами и строить генетические (кроссоверные) карты разных видов организмов.

Правила хромосом. Кариотип человека;

Наследственное вещество клетки

Цитологические основы наследственности. Метафазные хромосомы. Кариотип человека.

Xроматин (от греч. chroma цвет, краска) — это ДНК, связанная с белками гистонами (основными белками) и интенсивно окрашенная. Кроме гистонов, в состав хроматина входят и негистоновые белки (нейтральные или кислые), а также ферменты: для репликации ДНК, для транскрипции и репарации (восстановления поврежденных участков ДНК).

Хромосома — это интенсивно окрашенное тельце. Общая длина молекулы ДНК в хромосоме человека (средней по размерам) достигает примерно 4 см, а суммарная длина этих молекул в клетке с диплоидным (двойным) набором — около 180см. Благодаря спирализации ДНК и упаковке белками длинная молекула ДНК укорачивается примерно в 5000 раз.

Хромосомы формируются в начале деления клеток. Однако удобнее их изучать в метафазе митоза, когда хромосомы располагаются в плоскости экватора и хорошо видны в световой микроскоп, так как в этот момент ДНК достигает максимальной спирализации. Метафазные хромосомы состоят из двух сестринских хроматид (удвоенных молекул ДНК), соединенных друг с другом в области первичной перетяжки — центромеры. Центромера делит хромосому на два плеча. В зависимости от расположения центромеры хромосомы бывают:

1) метацентрические — центромера расположена по середине и плечи примерно равной длины;

2) субметацентрические — центромера смещена от середины хромосомы и одно плечо несколько короче другого;

3) акроцентрические — центромера расположена близко к концу хромосомы и одно плечо значительно короче другого.

В некоторых хромосомах есть вторичные перетяжки, отделяющие от плеча хромосомы участок, называемый спутником.

1. Правило постоянства числа хромосом — сома­тические клетки организма каждого вида имеют строго определенное число хромосом (у человека — 46, у кошки — 38, у мушки дрозофилы — 8, у лошадиной аскариды — 2, у собаки — 78, у курицы — 78).

2. Правило парности хромосом — каждая хромосома в соматических клетках с диплоидным набором имеет такую же гомологичную (одинаковую) хромосому, идентичную по размерам, форме, но не одинаковую по происхождению: одну — от отца, другую — от матери.

3. Правило индивидуальности хромосом — каждая пара хромосом отличается от другой пары размерами, формой, которая зависит от расположения центромеры, чередованием светлых и темных полос, которые выявляются при дифференциальной окраске.

4. Правило непрерывности — перед делением клетки ДНК удваиваются: к каждой из двух исходных нитей достраиваются по принципу комплементарности новые нити ДНК, в результате образуются две молекулы ДНК, из которых получаются две сестринские хроматиды. После деления в дочерние клетки попадает по одной хроматиде, таким образом, хромосомы непрерывны: хромосома от хромосомы.

Рис. 7. Кариотип человека:

слева — женщины, справа — мужчины; вверху — хромосомные комплексы,

Еще по теме:

  • Может ли папа получать пособие на ребенка Как переоформить детское пособие на папу Минздравсоцразвития России совместно с ФСС России недавно разъяснили, в каком порядке право на получение пособия по уходу за ребенком может переходить от матери в случае ее болезни к отцу или другому члену семьи. В свою очередь, Конституционный […]
  • Реестр организации оказывающие услуги в области охраны труда Аккредитация организаций, оказывающих услуги в области охраны труда Порядок аккредитации организаций, оказывающих услуги в области охраны труда установлен в Правилах, утвержденных приказом Минздравсоцразвития России от 1.04.2010 г. № 205н. Цели и принципы аккредитации Аккредитация […]
  • Дисциплинарное взыскание в виде штрафа образец Штраф как дисциплинарное взыскание вне закона Перечень дисциплинарных взысканий закрыт Работник, который не исполняет свои трудовые обязанности или исполняет их ненадлежащим образом, совершает дисциплинарный проступок (ст. 192 ТК РФ). Такого сотрудника можно привлечь к ответственности, […]
  • Возврат налога на сберкнижку Возврат подоходного налога Возврат налога на доходы физических лиц (перечисление на сберкнижку или банковскую карту налогоплательщику) производится в нескольких случаях: Возврат денег производится на основании письменного заявления и декларации по форме 3-НДФЛ, представленных в налоговые […]
  • Штраф езда по выделенной полос Какой штраф за езду по автобусной полосе: кому и когда можно ездить по выделенной полосе Выделенные полосы для общественного транспорта появились недавно во многих мегаполисах с целью его беспрепятственного передвижения в условиях большой загруженности дорог. Но некоторых водителей не […]
  • Не дают ребенка под опеку Опека и приемная семья Здравствуйте Ольга. Мы с женой хотим создать приемную семью.Обратились в органы опеки,собрали все справки и документы,все шло хорошо до той поры пока мы не стали писать заявление о возможности быть приемными родителями.Опека дала свой бланк в котором есть только 2 […]
  • Алименты с доходов предпринимателя Как платит алименты индивидуальный предприниматель Действующим законодательством определены правила, по которым удерживают алименты с индивидуального предпринимателя. Соответствующие правовые акты устанавливают список доходов, к которым можно применить взыскание. Более того, в […]
  • Образец заявления форма 13 Образец заполнения формы Р13001 нового образца Периодически каждое предприятие или организация совершенствует свою деятельность, развивается, рационализирует производство, ведь прогресс никогда не стоит на месте. Без преобразований в учредительных документах обойтись практически […]