Генетика:митоз, хромосомы, кариотип
Более 10 тыс. лет тому назад человек начал приручать животных. А значит и воздействовать на их наследственность. Породы домашних животных, в том числе и собак, в течении столетий выводились на основе приобретенного опыта, который сводился в основном к тому, что от хороших родителей получаются хорошие потомки. Существовало понятие чистокровности, т.к. считалось, что половину свойств новый организм получает от крови одного родителя, а другую половину от другого. Но истинные наследственные факторы были долгое время не известны.
В середине прошлого столетия монарх Грегор Мендель открыл основные законы наследственности
Первый закон утверждает, что потомки родителей с разными признаками одного свойства однотипны.
Второй закон говорит о том, что во втором поколении, полученном от скрещивания особей первого поколения, признаки расщепляются. Это значит, что признаки родителей проявляются у всех потомков в соотношении 3:1.
Третий закон гласит, что отдельные пары признаков наследуются независимо друг от друга.
В нашем столетии законы Менделя были дополнены некоторыми деталями, касающимися в основном наследственности животных. В настоящее время известно, что наследуются все свойства как физические, так и психические. Основа наследственности каждого животного организма - ген.
Гены есть у любого живого организма, они связаны в цепочки, которые видны под микроскопом. Эти цепочки называются хромосомами. Любой живой организм имеет всегда строго определенное число хромосом. У собаки 78 хромосом. Так же, как и гены, хромосомы имеют свою пару. Итак, у собак 39 пар хромосом, из которых 38 пар по внешнему виду одинаковы, а одна пара различной величины. Эта пара хромосом включает гены, отвечающие за признак пола животного. Хромосома несет в себе ген с признаком женского пола, имеет вид X и называется X- хромосомой. Хромосома, которая несет в себе ген, определяющий мужской пол, имеет вид У буквы и называется У-хромосомой. В том случае, если сольются мужская и женская половые клетки, имеющие X-хромосомы, то зародыш разовьется в женскую особь, а если одна из половых клеток будет содержать У-хромосому, то на свет появится мужская особь. Значит, ХХ дает женскую особь, а ХУ дает - мужскую. Любые отклонения, которые могут произойти в половых клетках могут вызвать аномалию развития или абортов.
И так, что же такое хромосомы? От греческого слова chroma - цвет, краска и soma - тело, такое название дано в виду способностью окрашиваться. Хромосомы - это один из элементов клеточного ядра, которые содержат гены. Строение хромосом и их количество можно увидеть под микроскопом лишь в стадии метафазы (митоза и мейоза) - деления клеток.
[Встроенная картинка не переводится]1-нити хроматина; 2-центромера;3-короткое плечо; 4-длинное плечо.
[Встроенная картинка не переводится] Основу хромосом составляют хромонемы - это нитевидные структуры, которые во время деления клетки сильно закручены. И так, переходя в фазу митоза, хромосомы, как было сказано выше сперализуются и тесно сближаются, формируя компактное тело хромосом, при этом хромосомы в несколько раз укорачиваются. Происходит митоз. Различают четыре периода митоза.
1 период - постмитотичный G1(период синтеза ДНК (S)
2 период - предметотичный G2 - передача генов через хромосомы, которая происходит 4 стадии.
1 стадия - профаза [Встроенная картинка не переводится]- в ядре начинают выделяться нити хроматина - будущие хромосомы. Растворяется ядрышко, разрушается оболочка ядра и обнаруживается, что хромосомы двойные. Хромосомы связываются с волокнами. К концу профазы сперализированы и четко видны в делящейся клетке.
Во 2-ой стадии - метафазе, [Встроенная картинка не переводится] хромосомы в сперализированном состоянии располагаются по экватору клетки, но еще связанные с особыми участками хромосом - центромерами ( повреждение ценромер влечет за собой нарушение хода митоза).
3 стадия митоза, [Встроенная картинка не переводится]носит название анафаза. В этой стадии происходит расхождение хромосом к полюсам. К каждому полюсу отходят одинаковые наборы хромосом.
4 стадия - телофаза [Встроенная картинка не переводится]- завершающая. Хромосомы частично раскручиваются, вновь появляются ядрышки и ядерная оболочка. За делением ядра (канитомия) происходит деление клеточного тела (цитомия), [Встроенная картинка не переводится] у животных клеток путем перетяжки. В интерфазном ядре в S периоде происходит синтез ДНК, а в предмитотичном и постомитотичном периодах синтезируются белки и другие соединения. Благодаря редупликации (делению) хромосом при митозе в интерфазе сохраняется их двойное число (диплоидное), Митоз обеспечивает сохранение диплоидного числа хромосом во всех соматичных и еще не созревших клетках. Что произойдет, если скажем, из-за какого-то химического вещества задержать митоз? В результате может произойти сильное увеличение числа хромосом в клетках и последующим их расхождением без образования веретена, но с сохранением ядерной оболочки - эндомитоз. В этом случае могут возникнуть клетки с огромным числом хромосом. Главная особенность митоза заключается в том, что его механизм предназначен для точного распределения генетического материала. И так, мы выяснили, материал - носитель наследственности - это хромосомы - самовоспроизводящиеся структурные элементы клеточного ядра, содержащие гены. Также выяснили, что их количество хорошо выражено лишь в стадии метафазы. Свое название они получили из-за способности интенсивно окрашиваться основными красителями. В метафазе хромосомы имеют вид двойных палочковидных или нитевидных тел, каждое из которых в свою очередь образуется нитями - хроматидами, которые, в свою очередь состоят из перекрученных нуклеопротеидных нитей - хромонем.
Хромосома разделена на два плеча. Различают хромосомы - метацентричные - это это с плечами одинаковой длины. Субметацентричные - с плечами неровной длины. Акро, - или теплоцентричные - с одним длинным, другим коротким плечами. Совокупность всех хромосом в клетке образуют хромосомный набор. Этот хромосомный набор постоянен для каждого вида организмов. Различают одиночный (или гаплоидный) набор хромосом, который содержит зрелые половые клетки и двойной (липлоидный) набор хромосом. Диплоидные наборы хромосом: собака и курица 78, лошадь 64, осел 62, корова и коза 60, овца 54, кролик 44, свинья и кошка 38. Кроме обычных хромосом в наборе встречаются пара различной величины - половые. Крупная Х - хромосома содержит фактор женского пола, меньшая У - хромосома - мужской пол. Так вот набор хромосом в половых и соматических клетках и есть кариотип. Характеризуется постоянным количеством и формой хромосом. Нарушение числа хромосом или какие-то изменения в них могут быть причиной рождения нежизнеспособных организмов, наследственных болезней и даже могут привезти к появлению новых видов.
В середине прошлого столетия монарх Грегор Мендель открыл основные законы наследственности
Первый закон утверждает, что потомки родителей с разными признаками одного свойства однотипны.
Второй закон говорит о том, что во втором поколении, полученном от скрещивания особей первого поколения, признаки расщепляются. Это значит, что признаки родителей проявляются у всех потомков в соотношении 3:1.
Третий закон гласит, что отдельные пары признаков наследуются независимо друг от друга.
В нашем столетии законы Менделя были дополнены некоторыми деталями, касающимися в основном наследственности животных. В настоящее время известно, что наследуются все свойства как физические, так и психические. Основа наследственности каждого животного организма - ген.
Гены есть у любого живого организма, они связаны в цепочки, которые видны под микроскопом. Эти цепочки называются хромосомами. Любой живой организм имеет всегда строго определенное число хромосом. У собаки 78 хромосом. Так же, как и гены, хромосомы имеют свою пару. Итак, у собак 39 пар хромосом, из которых 38 пар по внешнему виду одинаковы, а одна пара различной величины. Эта пара хромосом включает гены, отвечающие за признак пола животного. Хромосома несет в себе ген с признаком женского пола, имеет вид X и называется X- хромосомой. Хромосома, которая несет в себе ген, определяющий мужской пол, имеет вид У буквы и называется У-хромосомой. В том случае, если сольются мужская и женская половые клетки, имеющие X-хромосомы, то зародыш разовьется в женскую особь, а если одна из половых клеток будет содержать У-хромосому, то на свет появится мужская особь. Значит, ХХ дает женскую особь, а ХУ дает - мужскую. Любые отклонения, которые могут произойти в половых клетках могут вызвать аномалию развития или абортов.
И так, что же такое хромосомы? От греческого слова chroma - цвет, краска и soma - тело, такое название дано в виду способностью окрашиваться. Хромосомы - это один из элементов клеточного ядра, которые содержат гены. Строение хромосом и их количество можно увидеть под микроскопом лишь в стадии метафазы (митоза и мейоза) - деления клеток.
[Встроенная картинка не переводится]1-нити хроматина; 2-центромера;3-короткое плечо; 4-длинное плечо.
[Встроенная картинка не переводится] Основу хромосом составляют хромонемы - это нитевидные структуры, которые во время деления клетки сильно закручены. И так, переходя в фазу митоза, хромосомы, как было сказано выше сперализуются и тесно сближаются, формируя компактное тело хромосом, при этом хромосомы в несколько раз укорачиваются. Происходит митоз. Различают четыре периода митоза.
1 период - постмитотичный G1(период синтеза ДНК (S)
2 период - предметотичный G2 - передача генов через хромосомы, которая происходит 4 стадии.
1 стадия - профаза [Встроенная картинка не переводится]- в ядре начинают выделяться нити хроматина - будущие хромосомы. Растворяется ядрышко, разрушается оболочка ядра и обнаруживается, что хромосомы двойные. Хромосомы связываются с волокнами. К концу профазы сперализированы и четко видны в делящейся клетке.
Во 2-ой стадии - метафазе, [Встроенная картинка не переводится] хромосомы в сперализированном состоянии располагаются по экватору клетки, но еще связанные с особыми участками хромосом - центромерами ( повреждение ценромер влечет за собой нарушение хода митоза).
3 стадия митоза, [Встроенная картинка не переводится]носит название анафаза. В этой стадии происходит расхождение хромосом к полюсам. К каждому полюсу отходят одинаковые наборы хромосом.
4 стадия - телофаза [Встроенная картинка не переводится]- завершающая. Хромосомы частично раскручиваются, вновь появляются ядрышки и ядерная оболочка. За делением ядра (канитомия) происходит деление клеточного тела (цитомия), [Встроенная картинка не переводится] у животных клеток путем перетяжки. В интерфазном ядре в S периоде происходит синтез ДНК, а в предмитотичном и постомитотичном периодах синтезируются белки и другие соединения. Благодаря редупликации (делению) хромосом при митозе в интерфазе сохраняется их двойное число (диплоидное), Митоз обеспечивает сохранение диплоидного числа хромосом во всех соматичных и еще не созревших клетках. Что произойдет, если скажем, из-за какого-то химического вещества задержать митоз? В результате может произойти сильное увеличение числа хромосом в клетках и последующим их расхождением без образования веретена, но с сохранением ядерной оболочки - эндомитоз. В этом случае могут возникнуть клетки с огромным числом хромосом. Главная особенность митоза заключается в том, что его механизм предназначен для точного распределения генетического материала. И так, мы выяснили, материал - носитель наследственности - это хромосомы - самовоспроизводящиеся структурные элементы клеточного ядра, содержащие гены. Также выяснили, что их количество хорошо выражено лишь в стадии метафазы. Свое название они получили из-за способности интенсивно окрашиваться основными красителями. В метафазе хромосомы имеют вид двойных палочковидных или нитевидных тел, каждое из которых в свою очередь образуется нитями - хроматидами, которые, в свою очередь состоят из перекрученных нуклеопротеидных нитей - хромонем.
Хромосома разделена на два плеча. Различают хромосомы - метацентричные - это это с плечами одинаковой длины. Субметацентричные - с плечами неровной длины. Акро, - или теплоцентричные - с одним длинным, другим коротким плечами. Совокупность всех хромосом в клетке образуют хромосомный набор. Этот хромосомный набор постоянен для каждого вида организмов. Различают одиночный (или гаплоидный) набор хромосом, который содержит зрелые половые клетки и двойной (липлоидный) набор хромосом. Диплоидные наборы хромосом: собака и курица 78, лошадь 64, осел 62, корова и коза 60, овца 54, кролик 44, свинья и кошка 38. Кроме обычных хромосом в наборе встречаются пара различной величины - половые. Крупная Х - хромосома содержит фактор женского пола, меньшая У - хромосома - мужской пол. Так вот набор хромосом в половых и соматических клетках и есть кариотип. Характеризуется постоянным количеством и формой хромосом. Нарушение числа хромосом или какие-то изменения в них могут быть причиной рождения нежизнеспособных организмов, наследственных болезней и даже могут привезти к появлению новых видов.