Broj hromozoma u različitim vrstama živih organizama. Koliko hromozoma ima mačka? Genetika pruža podatke o različitim genomima. Šta je kariotip

Termin hromozom je prvi predložio V. Vrlo je teško identificirati hromozomska tijela u jezgrama interfaznih stanica korištenjem morfoloških metoda. Sami hromozomi, kao bistra, gusta tijela jasno vidljiva u svjetlosnom mikroskopu, otkrivaju se tek neposredno prije diobe stanice.

Ako vam ovaj rad ne odgovara, na dnu stranice nalazi se lista sličnih radova. Možete koristiti i dugme za pretragu

Predavanje br. 6

HROMOSOMI

Kromosomi su glavna funkcionalna autoreprodukcijska struktura jezgra, u kojoj je koncentrirana DNK i s kojom su povezane funkcije jezgra. Termin "hromozomi" prvi je predložio W. Waldeyer 1888. godine.

Morfološkim metodama vrlo je teško identificirati tijela hromozoma u jezgrama interfaznih stanica. Sami hromozomi, kao bistra, gusta tijela koja su jasno vidljiva u svjetlosnom mikroskopu, otkrivaju se tek neposredno prije diobe stanice. U samoj interfazi hromozomi kao gusta tijela nisu vidljivi, jer su u labavom, dekondenziranom stanju.

Broj i morfologija hromozoma

Broj hromozoma je konstantan za sve ćelije date vrste životinja ili biljaka, ali značajno varira među različitim objektima. To nije povezano sa nivoom organizacije živih organizama. Primitivni organizmi mogu imati mnogo hromozoma, dok visokoorganizovani imaju mnogo manje. Na primjer, kod nekih radiolarijaca broj hromozoma doseže 1000-1600. Rekorder među biljkama po broju hromozoma (oko 500) je travnata paprat, a dud ima 308 hromozoma. Navedimo primjere kvantitativnog sadržaja hromozoma u nekim organizmima: rak 196, ljudi 46, šimpanze 48, meka pšenica 42, krompir 18, voćne mušice 8, kućne muhe 12. Najmanji broj hromozoma uočen je u (2) od rasa Ascaris, biljka Asteraceae Haplopapus ima samo 4 hromozoma.

Veličina kromosoma uvelike varira među različitim organizmima. Dakle, dužina hromozoma može varirati od 0,2 do 50 mikrona. Najmanji hromozomi se nalaze u nekim protozoama, gljivama i algama, vrlo mali hromozomi se nalaze u lanu i morskoj trsci; toliko su male da ih je teško vidjeti svjetlosnim mikroskopom. Najduži hromozomi nalaze se kod nekih pravokrilih insekata, vodozemaca i lilijacea. Dužina ljudskih hromozoma je u rasponu od 1,5-10 mikrona. Debljina hromozoma kreće se od 0,2 do 2 mikrona.

Morfologija hromozoma se najbolje proučava u trenutku njihove najveće kondenzacije, u metafazi i na početku anafaze. Kromosomi životinja i biljaka u ovom stanju su strukture u obliku štapa različite dužine s prilično konstantnom debljinom; u većini kromosoma lako je pronaći zonuprimarna konstrikcija, koji dijeli hromozom na dva ramena . U području primarnog suženja postoji centromere ili kinetohore . To je pločasta struktura u obliku diska. Povezan je tankim vlaknima sa tijelom hromozoma u području suženja. Kinetohor je slabo razumljiv strukturalno i funkcionalno; Dakle, poznato je da je jedan od centara polimerizacije tubulina; iz njega rastu snopovi mikrotubula mitotičkog vretena, idući prema centriolama. Ovi snopovi mikrotubula učestvuju u kretanju hromozoma do polova ćelije tokom mitoze. Neki hromozomi imajusekundarna konstrikcija. Potonji se obično nalazi blizu distalnog kraja hromozoma i odvaja mali dio satelit . Veličina i oblik satelita su konstantni za svaki hromozom. Veličina i dužina sekundarnih suženja su također vrlo konstantne. Neke sekundarne konstrikcije su specijalizovane regije hromozoma povezane sa formiranjem nukleola (nukleolarni organizatori); druge nisu povezane sa formiranjem nukleola i njihova funkcionalna uloga nije u potpunosti shvaćena. Kraci hromozoma završavaju se terminalnim dijelovima telomere. Telomerni krajevi hromozoma nisu u stanju da se spoje sa drugim hromozomima ili njihovim fragmentima, za razliku od krajeva hromozoma koji nemaju telomerne regije (kao rezultat lomova), koji se mogu spojiti na iste slomljene krajeve drugih hromozoma.

Na osnovu lokacije primarne konstrikcije (centromere) razlikuju se: vrste hromozoma:

1. metacentričnocentromera se nalazi u sredini, krakovi su jednaki ili skoro jednaki po dužini, u metafazi poprima V-oblik;

2. submetacentričanprimarna konstrikcija je blago pomaknuta na jedan od polova, jedan krak je nešto duži od drugog, u metafazi ima L-oblik;

3. akrocentričnocentromera je snažno pomaknuta na jedan od polova, jedan krak je mnogo duži od drugog, ne savija se u metafazi i ima oblik štapa;

4. telocentričnoCentromera se nalazi na kraju hromozoma, ali takvi hromozomi nisu pronađeni u prirodi.

Obično svaki hromozom ima samo jednu centromeru (monocentrični hromozom), ali se hromozomi mogu pojaviti dicentrično (sa 2 centromere) ipolicentrično(koji posjeduju mnogo centromera).

Postoje vrste (na primjer, šaš) kod kojih hromozomi ne sadrže vidljive centromerne regije (hromozomi sa difuzno lociranim centromerama). Zovu se acentrično i nisu u stanju da izvode naređeno kretanje tokom ćelijske deobe.

Hemijski sastav hromozoma

Glavne komponente hromozoma su DNK i bazični proteini (histoni). DNK kompleks sa histonimadeoksiribonukleoprotein(DNP) čini oko 90% mase oba hromozoma izolovana iz interfaznih jezgara i hromozoma ćelija koje se dele. Sadržaj DNP je konstantan za svaki hromozom date vrste organizma.

Od mineralnih komponenti najvažniji su joni kalcija i magnezija koji hromozomima daju plastičnost, a njihovo uklanjanje čini hromozome vrlo krhkim.

Ultrastruktura

Svaki mitotički hromozom je prekriven odozgo pellicle . Unutra je matrica , u kojem se nalazi spiralno uvijena DNP nit debljine 4-10 nm.

Elementarne fibrile DNP-a su glavna komponenta koja je uključena u strukturu mitotičkih i mejotskih hromozoma. Stoga, da bi se razumjela struktura takvih hromozoma, potrebno je znati kako su te jedinice organizirane kao dio kompaktnog tijela hromozoma. Intenzivno proučavanje ultrastrukture hromozoma počelo je sredinom 50-ih godina prošlog veka, što je povezano sa uvođenjem elektronske mikroskopije u citologiju. Postoje 2 hipoteze za organizaciju hromozoma.

1). Unimute hipoteza kaže da postoji samo jedan dvolančani DNP molekul na hromozomu. Ova hipoteza ima morfološku, autoradiografsku, biohemijsku i genetsku potvrdu, što ovu tačku gledišta čini najpopularnijom danas, jer je barem za niz objekata (drozofila, kvasac) dokazana.

2). Polinemija hipoteza je da je nekoliko dvolančanih DNP molekula spojeno u snop hromonema , i, zauzvrat, 2-4 kromonema, uvijanjem, formiraju hromozom. Gotovo sva zapažanja polinemizma hromozoma obavljena su pomoću svjetlosnog mikroskopa na botaničkim objektima s velikim kromosomima (ljiljani, razni luk, grah, tradescantia, božur). Moguće je da su fenomeni polinemije koji su uočeni u ćelijama viših biljaka karakteristični samo za ove objekte.

Stoga je moguće da postoji nekoliko različitih principa za strukturnu organizaciju hromozoma u eukariotskim organizmima.

U interfaznim stanicama, mnoge regije hromozoma su despiralizirane, što je povezano s njihovim funkcioniranjem. Zovu se euhromatin. Vjeruje se da su eukromatske regije hromozoma aktivne i sadrže cijeli glavni skup gena ćelije ili organizma. Euhromatin se opaža u obliku fine granularnosti ili uopće nije vidljiv u jezgru interfazne stanice.

Tokom tranzicije ćelije iz mitoze u interfazu, određene zone različitih hromozoma ili čak cijeli hromozomi ostaju kompaktni, spiralizirani i dobro obojeni. Ove zone se nazivaju heterohromatin . Prisutan je u ćeliji u obliku krupnih zrnaca, grudvica i ljuskica. Heterohromatske regije se obično nalaze u telomernim, centromernim i perinukleolarnim regionima hromozoma, ali mogu biti i deo njihovih unutrašnjih delova. Gubitak čak i značajnih dijelova heterokromatskih regija hromozoma ne dovodi do smrti ćelije, jer one nisu aktivne i njihovi geni privremeno ili trajno ne funkcionišu.

Matriks je komponenta mitotičkih hromozoma biljaka i životinja, koji se oslobađa tokom despiralizacije hromozoma i sastoji se od fibrilarnih i granularnih struktura ribonukleoproteinske prirode. Možda je uloga matrice prijenos materijala koji sadrži RNK hromozomima, što je neophodno kako za formiranje jezgara tako i za obnovu same karioplazme u stanicama kćerima.

Skup hromozoma. Kariotip

Konstantnost takvih karakteristika kao što su veličina, lokacija primarnih i sekundarnih suženja, prisutnost i oblik satelita određuje morfološko individualnost kromosoma. Zahvaljujući ovoj morfološkoj individualnosti, kod mnogih vrsta životinja i biljaka moguće je prepoznati bilo koji kromosomski skup u bilo kojoj ćeliji koja se dijeli.

Ukupnost broja, veličine i morfologije hromozoma naziva se kariotip ovog tipa. Kariotip je kao lice vrste. Čak i kod blisko srodnih vrsta, hromozomski skupovi se međusobno razlikuju ili po broju hromozoma, ili po veličini najmanje jednog ili više hromozoma, ili po obliku hromozoma i njihovoj strukturi. Shodno tome, struktura kariotipa može biti taksonomskog (sistemskog) karaktera, koji se sve više koristi u taksonomiji životinja i biljaka.

Grafički prikaz kariotipa se naziva idiogram.

Broj hromozoma u zrelim zametnim ćelijama naziva se haploid (označen kao n ). Somatske ćelije sadrže duplo veći broj hromozoma diploidni set (2 n ). Zovu se ćelije koje imaju više od dva seta hromozoma poliploid (3 n, 4 n, 8 n, itd.).

Diploidni set sadrži uparene hromozome koji su identičnog oblika, strukture i veličine, ali imaju različito porijeklo (jedan je majčinski, drugi očinski). Zovu se homologno.

Kod mnogih viših dvodomnih životinja u diploidnom skupu postoje jedan ili dva nesparena hromozoma koji se razlikuju kod mužjaka i ženki. seksualno hromozoma. Preostali hromozomi se nazivaju autozomi . Opisani su slučajevi kada muškarac ima samo jedan spolni hromozom, a žena dva.

Kod mnogih riba, sisara (uključujući ljude), nekih vodozemaca (žaba iz roda Rana ), insekti (bube, Diptera, Orthoptera), veliki hromozom je označen slovom X, a mali slovom Y. Kod ovih životinja, u kariotipu ženke, poslednji par je predstavljen sa dva XX hromozoma, a kod muškaraca XY hromozomima.

Kod ptica, gmizavaca, određenih vrsta riba, nekih vodozemaca (repi vodozemci) i leptira, muški spol ima iste polne hromozome ( WW -hromozomi), a ženke su različite ( WZ hromozoma).

Kod mnogih životinja i ljudi, u ćelijama ženskih jedinki, jedan od dva polna hromozoma ne funkcioniše i stoga ostaje u potpunosti u spiralnom stanju (heterohromatin). Nalazi se u interfaznom jezgru u obliku kvržicepolni hromatinna unutrašnjoj nuklearnoj membrani. Oba polna hromozoma funkcionišu tokom celog života u muškom telu. Ako se polni hromatin otkrije u jezgrama ćelija muškog tijela, to znači da ima dodatni X hromozom (XXY Kleinfelterova bolest). Ovo se može dogoditi kao rezultat poremećene spermatozoide ili oogeneze. Proučavanje sadržaja spolnog hromatina u interfaznim jezgrama ima široku primjenu u medicini za dijagnosticiranje hromozomskih bolesti ljudi uzrokovanih neravnotežom spolnih hromozoma.

Promjene kariotipa

Promjene u kariotipu mogu biti povezane s promjenom broja kromosoma ili promjenom njihove strukture.

Kvantitativne promjene kariotipa: 1) poliploidija; 2) aneuploidija.

Poliploidija ovo je višestruko povećanje broja hromozoma u poređenju sa haploidnim. Kao rezultat toga, umjesto običnih diploidnih ćelija (2 n ) formiraju se, na primjer, triploidni (3 n ), tetraploid (4 n ), oktaploid (8 n ) ćelije. Tako kod luka, čije diploidne ćelije sadrže 16 hromozoma, triploidne ćelije sadrže 24 hromozoma, a tetraploidne ćelije sadrže 32 hromozoma. Poliploidne ćelije su velike veličine i imaju povećanu održivost.

Poliploidija je široko rasprostranjena u prirodi, posebno među biljkama, od kojih su mnoge vrste nastale kao rezultat višestrukog udvostručavanja broja hromozoma. Većina kultiviranih biljaka, na primjer, hljebna pšenica, višeredni ječam, krompir, pamuk i većina voćnih i ukrasnih biljaka, prirodni su poliploidi.

Eksperimentalno, poliploidne ćelije se najlakše dobijaju djelovanjem alkaloida kolhicin ili druge supstance koje ometaju mitozu. Kolhicin uništava vreteno, tako da već udvostručeni hromozomi ostaju u ekvatorijalnoj ravni i ne divergiraju do polova. Nakon prestanka djelovanja kolhicina, hromozomi formiraju zajedničko jezgro, ali veće (poliploidno). Tokom narednih podjela, hromozomi će se ponovo udvostručiti i pomaknuti prema polovima, ali će ostati dvostruko veći broj njih. Umjetno dobiveni poliploidi imaju široku primjenu u oplemenjivanju biljaka. Stvorene su sorte triploidne šećerne repe, tetraploidne raži, heljde i drugih kultura.

Kod životinja je potpuna poliploidija vrlo rijetka. Na primjer, u planinama Tibeta živi jedna od vrsta žaba, čija populacija u ravnici ima diploidni skup hromozoma, a visokoplaninske populacije imaju triploidni, ili čak tetraploidni.

Kod ljudi poliploidija dovodi do oštro negativnih posljedica. Rađanje djece sa poliploidijom je izuzetno rijetko. Obično do smrti organizma dolazi u embrionalnoj fazi razvoja (oko 22,6% svih spontanih pobačaja uzrokovano je poliploidijom). Treba napomenuti da se triploidija javlja 3 puta češće nego tetraploidija. Ako se djeca sa triploidnim sindromom ipak rode, imaju abnormalnosti u razvoju vanjskih i unutarnjih organa, praktično su neodrživa i umiru u prvim danima nakon rođenja.

Češće se opaža somatska poliploidija. Dakle, u ljudskim ćelijama jetre, sa starenjem, ćelije koje se dele postaju sve manje i manje, ali se povećava broj ćelija sa velikim jezgrom ili dva jezgra. Određivanje količine DNK u takvim ćelijama jasno pokazuje da su postale poliploidne.

Aneuploidija ovo je povećanje ili smanjenje broja hromozoma koje nije višestruko od haploidnog broja. Aneuploidni organizmi, odnosno organizmi u kojima sve ćelije sadrže aneuploidne skupove hromozoma, obično su sterilni ili slabo održivi. Kao primjer aneuploidije, razmotrite neke ljudske hromozomske bolesti. Kleinfelterov sindrom: ćelije muškog tijela imaju dodatni X hromozom, što dovodi do opšte fizičke nerazvijenosti organizma, posebno reproduktivnog sistema, i mentalnih abnormalnosti. Downov sindrom: dodatni hromozom je sadržan u 21. paru, što dovodi do mentalne retardacije, abnormalnosti unutrašnjih organa; bolest je praćena nekim vanjskim znacima demencije i javlja se kod muškaraca i žena. Turnerov sindrom je uzrokovan nedostatkom jednog X hromozoma u ćelijama ženskog tijela; manifestuje se nerazvijenošću reproduktivnog sistema, neplodnošću i vanjskim znacima demencije. Ako u ćelijama muškog tijela nedostaje jedan X hromozom, smrt nastupa u embrionalnoj fazi.

Aneuploidne ćelije stalno nastaju u višećelijskom organizmu kao rezultat narušavanja normalnog tijeka diobe stanica. U pravilu, takve ćelije brzo umiru, ali se u nekim patološkim stanjima tijela uspješno razmnožavaju. Visok procenat aneuploidnih ćelija karakterističan je, na primer, za mnoge maligne tumore ljudi i životinja.

Strukturne promjene u kariotipu.Kromosomska preuređivanja ili hromozomske aberacije nastaju kao rezultat pojedinačnih ili višestrukih lomova hromozoma ili hromatida. Fragmenti hromozoma na mestima prekida mogu da se povežu jedan sa drugim ili sa fragmentima drugih hromozoma u setu. Hromozomske aberacije su sljedeće vrste. Brisanje ovo je gubitak srednjeg dijela hromozoma. Razlika ovo je odvajanje krajnjeg dijela hromozoma. Inverzija otkinuti dio hromozoma, rotirajući ga za 180 0 i spajanje na isti hromozom; ovo remeti redosled nukleotida. Dupliciranje odlomiti dio hromozoma i pričvrstiti ga za homologni hromozom. Translokacija odvajanje dijela hromozoma i njegovo vezivanje za nehomologni hromozom.

Kao rezultat takvih preraspodjela, mogu se formirati dicentrični i acentrični hromozomi. Velike delecije, diferencijacije i translokacije dramatično mijenjaju morfologiju hromozoma i jasno su vidljive pod mikroskopom. Male delecije i translokacije, kao i inverzije, otkrivaju se promjenama u nasljeđivanju gena lokaliziranih u regijama hromozoma zahvaćenim preuređivanjem, te promjenama u ponašanju hromozoma tokom formiranja gameta.

Strukturne promjene kariotipa uvijek dovode do negativnih posljedica. Na primjer, sindrom "mačji plač" uzrokovan je hromozomskom mutacijom (podjelom) u 5. paru hromozoma kod ljudi; manifestuje se abnormalnim razvojem larinksa, što dovodi do „mjaukanja“ umesto normalnog plača u ranom detinjstvu, i zaostajanja u fizičkom i mentalnom razvoju.

Reduplikacija hromozoma

Osnova udvostručavanja (reduplikacije) hromozoma je proces replikacije DNK, tj. proces samoreprodukcije makromolekula nukleinske kiseline, osiguravajući precizno kopiranje genetskih informacija i njihov prijenos s generacije na generaciju. Sinteza DNK počinje divergencijom lanaca, od kojih svaki služi kao šablon za sintezu lanca kćeri. Produkti reduplikacije su dva ćerka DNK molekula, od kojih se svaki sastoji od jednog roditeljskog i jednog ćerki lanca. Među enzimima reduplikacije važno mjesto zauzima DNK polimeraza, koja vrši sintezu brzinom od oko 1000 nukleotida u sekundi (u bakterijama). Reduplikacija DNK je polukonzervativna, tj. prilikom sinteze dva ćerka DNK molekula, svaki od njih sadrži jedan „stari“ i jedan „novi“ lanac (ovaj metod reduplikacije su dokazali Watson i Crick 1953. godine). Fragmenti sintetizirani tokom reduplikacije na jednom lancu su "povezani" enzimom DNK ligazom.

Reduplikacija uključuje proteine ​​koji odmotavaju dvostruku spiralu DNK, stabiliziraju neupletene dijelove i sprječavaju da se molekuli zapetljaju.

Reduplikacija DNK kod eukariota odvija se sporije (oko 100 nukleotida u sekundi), ali istovremeno na više tačaka u jednom molekulu DNK.

Budući da se istovremeno sa reduplikacijom DNK odvija i sinteza proteina, možemo govoriti o reduplikaciji hromozoma. Istraživanja sprovedena još 50-ih godina dvadesetog veka pokazala su da bez obzira koliko uzdužno raspoređenih DNK lanaca sadrže hromozomi organizama različitih vrsta, tokom ćelijske deobe hromozomi se ponašaju kao da se sastoje od dve simultano umnožavajuće podjedinice. Nakon reduplikacije, koja se događa u interfazi, svaki kromosom se ispostavlja dvostrukim, a i prije nego što počne dioba u ćeliji, sve je spremno za ravnomjernu raspodjelu kromosoma između stanica kćeri. Ako nakon reduplikacije ne dođe do diobe, stanica postaje poliploidna. Tokom formiranja politenskih hromozoma, kromonemi se umnožavaju, ali se ne razilaze, zbog čega se dobivaju divovski hromozomi s ogromnim brojem kromonema.

Sadrži gene. Naziv "hromozom" dolazi od grčkih riječi (chrōma - boja, boja i sōma - tijelo), a nastaje zbog činjenice da kada se ćelije podijele, postaju intenzivno obojene u prisustvu osnovnih boja (na primjer, anilina).

Mnogi naučnici su od početka 20. veka razmišljali o pitanju: „Koliko hromozoma ima čovek?“ Dakle, sve do 1955. godine svi “umovi čovječanstva” bili su uvjereni da je broj hromozoma kod ljudi 48, tj. 24 para. Razlog je taj što ih je Theophilus Painter (naučnik iz Teksasa) pogrešno prebrojao u preparativne dijelove ljudskih testisa, prema sudskoj odluci (1921.). Kasnije su i drugi naučnici, koristeći različite metode proračuna, takođe došli do ovog mišljenja. Čak i nakon što su razvili metodu za odvajanje hromozoma, istraživači nisu osporili Painterov rezultat. Grešku su otkrili naučnici Albert Levan i Jo-Hin Thio 1955. godine, koji su precizno izračunali koliko parova hromozoma osoba ima, odnosno 23 (za njihovo prebrojavanje korištena je modernija tehnologija).

Somatske i zametne ćelije sadrže različit hromozomski skup u biološkim vrstama, što se ne može reći za morfološke karakteristike hromozoma koje su konstantne. imaju udvostručen (diploidni skup), koji je podijeljen na parove identičnih (homolognih) hromozoma, koji su slični po morfologiji (strukturi) i veličini. Jedan dio je uvijek očevog, drugi majčinog porijekla. Ljudske polne ćelije (gamete) su predstavljene haploidnim (jednokratnim) skupom hromozoma. Kada je jaje oplođeno, haploidni skupovi ženskih i muških polnih ćelija ujedinjuju se u jedno jezgro zigote. U tom slučaju se vraća dvostruko biranje. Može se sa tačnošću reći koliko hromozoma osoba ima – ima ih 46, od toga 22 para su autozomi, a jedan par su polni hromozomi (gonozomi). Spolovi imaju razlike – i morfološke i strukturne (sastav gena). U ženskom organizmu par gonozoma sadrži dva X hromozoma (XX-par), a u muškom organizmu jedan X- i Y-hromozom (XY-par).

Morfološki, hromozomi se menjaju tokom ćelijske deobe, kada se udvostruče (sa izuzetkom zametnih ćelija, u kojima nema duplikacije). Ovo se ponavlja mnogo puta, ali se ne primećuje promena u hromozomskom setu. Hromozomi su najuočljiviji u jednoj od faza stanične diobe (metafaza). U ovoj fazi hromozomi su predstavljeni sa dvije uzdužno podijeljene formacije (sestrinske hromatide), koje se sužavaju i spajaju u području takozvane primarne konstrikcije, ili centromere (obavezni element hromozoma). Telomere su krajevi hromozoma. Strukturno, ljudski hromozomi su predstavljeni DNK (deoksiribonukleinska kiselina), koja kodira gene koji ih čine. Geni, zauzvrat, nose informacije o određenoj osobini.

Individualni razvoj će zavisiti od toga koliko hromozoma osoba ima. Postoje koncepti kao što su: aneuploidija (promjena broja pojedinačnih kromosoma) i poliploidija (broj haploidnih skupova je veći od diploidnog). Potonji može biti nekoliko tipova: gubitak homolognog hromozoma (monosomija) ili izgled (trisomija - jedan ekstra, tetrasomija - dva ekstra, itd.). Sve je to posljedica genomskih i hromozomskih mutacija, koje mogu dovesti do patoloških stanja poput Klinefelterovog sindroma, Shereshevsky-Turnerovog sindroma i drugih bolesti.

Tako je tek dvadeseti vek dao odgovore na sva pitanja, a sada svaki obrazovani stanovnik planete Zemlje zna koliko čovek ima hromozoma. Pol nerođenog deteta zavisi od sastava 23 para hromozoma (XX ili XY), a on se određuje tokom oplodnje i spajanja ženskih i muških reproduktivnih ćelija.

Genetika je nauka koja proučava obrasce nasljednosti i varijabilnosti svih živih bića. Ova nauka nam daje znanje o broju hromozoma u različitim vrstama organizama, veličini hromozoma, lokaciji gena na njima i načinu nasljeđivanja gena. Genetika takođe proučava mutacije koje se javljaju tokom formiranja novih ćelija.

Skup hromozoma

Svaki živi organizam (jedini izuzetak su bakterije) ima hromozome. Oni se nalaze u svakoj ćeliji tijela u određenoj količini. U svim somatskim ćelijama, hromozomi se ponavljaju dva puta, tri puta ili više puta, u zavisnosti od vrste životinje ili vrste biljnog organizma. U zametnim ćelijama hromozomski set je haploidni, odnosno jednostruki. Ovo je neophodno kako bi se, kada se dvije zametne ćelije spoje, obnovio ispravan skup gena za tijelo. Međutim, haploidni skup hromozoma sadrži i gene odgovorne za organizaciju cijelog organizma. Neki od njih se možda neće pojaviti u potomstvu ako druga reproduktivna ćelija sadrži jače karakteristike.

Koliko hromozoma ima mačka?

Odgovor na ovo pitanje naći ćete u ovom dijelu. Svaka vrsta organizma, biljka ili životinja, sadrži određeni skup hromozoma. Hromozomi jedne vrste stvorenja imaju određenu dužinu molekule DNK, određeni skup gena. Svaka takva struktura ima svoju veličinu.

A psi - naši ljubimci? Pas ima 78 hromozoma. Znajući ovaj broj, da li je moguće pogoditi koliko hromozoma mačka ima? Nemoguće je pogoditi. Jer ne postoji veza između broja hromozoma i složenosti organizacije životinje. Koliko hromozoma ima mačka? Ima ih 38.

Razlike u veličini hromozoma

Molekul DNK, sa istim brojem gena koji se nalazi na njemu, može imati različite dužine kod različitih vrsta.

Štaviše, sami hromozomi imaju različite veličine. Jedna informacijska struktura može prihvatiti dugu ili vrlo kratku DNK molekulu. Međutim, hromozomi nikada nisu premali. To je zbog činjenice da kada se strukture kćeri razilaze, potrebna je određena težina tvari, inače se sama divergencija neće dogoditi.

Broj hromozoma kod različitih životinja

Kao što je gore spomenuto, ne postoji veza između broja hromozoma i složenosti organizacije životinje, jer ove strukture imaju različite veličine.

Broj hromozoma koje mačka ima isti je broj drugih mačaka: tigar, jaguar, leopard, puma i drugi predstavnici ove porodice. Mnogi kanidi imaju 78 hromozoma. Ista količina za domaću piletinu. Domaći konj ima 64, a konj Przewalskog ima 76.

Ljudi imaju 46 hromozoma. Gorile i čimpanze imaju 48, a makaki 42.

Žaba ima 26 hromozoma. U somatskoj ćeliji goluba ih je samo 16. A u ježu - 96. U kravi - 120. U lampugi - 174.

Dalje, iznosimo podatke o broju hromozoma u stanicama nekih beskičmenjaka. Mrav, kao i okrugli crv, ima samo 2 hromozoma u svakoj somatskoj ćeliji. Pčela ih ima 16. Leptir ima 380 takvih struktura u svojoj ćeliji, a radiolarije oko 1600.

Podaci sa životinja pokazuju različiti broj hromozoma. Treba dodati da Drosophila, koju genetičari koriste tokom genetskih eksperimenata, ima 8 hromozoma u somatskim ćelijama.

Broj hromozoma u različitim biljkama

Biljni svijet je također izuzetno raznolik po broju ovih struktura. Dakle, grašak i djetelina imaju po 14 hromozoma. Luk - 16. Breza - 84. Preslica - 216, a paprat - oko 1200.

Razlike između muškaraca i žena

Muškarci i ženke se genetski razlikuju u samo jednom hromozomu. Kod žena ova struktura izgleda kao rusko slovo "X", a kod muškaraca izgleda kao "Y". Kod nekih životinjskih vrsta, ženke imaju "Y" hromozom, a mužjaci imaju "X".

Osobine koje se nalaze na takvim nehomolognim hromozomima nasljeđuju se s oca na sina i s majke na kćer. Informacije koje su fiksirane na "Y" hromozomu ne mogu se prenijeti na djevojčicu, jer je osoba koja ima ovu strukturu obavezno muško.

Isto važi i za životinje: ako vidimo kaliko mačku, definitivno možemo reći da je to ženka.

Jer samo X hromozom, koji pripada ženama, sadrži odgovarajući gen. Ova struktura je 19. u haploidnom skupu, odnosno u zametnim ćelijama, gde je broj hromozoma uvek dva puta manji nego u somatskim.

Rad odgajivača

Poznavajući strukturu aparata koji pohranjuje informacije o tijelu, kao i zakone nasljeđivanja gena i karakteristike njihove manifestacije, uzgajivači razvijaju nove sorte biljaka.

Divlja pšenica često ima diploidni skup hromozoma. Nema mnogo divljih predstavnika koji su tetraploidni. Kultivisane sorte češće sadrže tetraploidne, pa čak i heksaploidne skupove struktura u svojim somatskim ćelijama. Ovo poboljšava prinos, otpornost na vremenske uslove i kvalitet zrna.

Genetika je zanimljiva nauka. Struktura aparata, koji sadrži informacije o građi cijelog organizma, slična je kod svih živih bića. Međutim, svaka vrsta stvorenja ima svoje genetske karakteristike. Jedna od karakteristika vrste je broj hromozoma. Organizmi iste vrste uvijek imaju određeni konstantan broj njih.

Ponekad nam daju neverovatna iznenađenja. Na primjer, znate li šta su hromozomi i kako utiču?

Predlažemo da razmotrimo ovo pitanje kako bismo jednom zauvijek stavili točke na i.

Gledajući porodične fotografije, vjerovatno ste primijetili da članovi iste porodice liče jedni na druge: djeca izgledaju kao roditelji, roditelji kao bake i djedovi. Ova sličnost se prenosi s generacije na generaciju kroz neverovatne mehanizme.

Svi živi organizmi, od jednoćelijskih do afričkih slonova, sadrže hromozome u ćelijskom jezgru - tanke, dugačke niti koje se mogu vidjeti samo elektronskim mikroskopom.

Hromozomi (starogrčki χρῶμα - boja i σῶμα - tijelo) su nukleoproteinske strukture u ćelijskom jezgru, u kojima je koncentrisana većina nasljednih informacija (gena). Oni su dizajnirani da čuvaju ove informacije, implementiraju ih i prenose.

Koliko hromozoma ima osoba

Krajem 19. veka naučnici su otkrili da broj hromozoma kod različitih vrsta nije isti.

Na primjer, grašak ima 14 hromozoma, y ​​ima 42, a kod ljudi – 46 (odnosno 23 para). Otuda nastaje iskušenje da se zaključi da što ih ima više, to je stvorenje koje ih posjeduje složenije. Međutim, u stvarnosti to apsolutno nije slučaj.

Od 23 para ljudskih hromozoma, 22 para su autozomi, a jedan par su gonozomi (spolni hromozomi). Spolovi imaju morfološke i strukturne (sastav gena) razlike.

U ženskom organizmu par gonozoma sadrži dva X hromozoma (XX-par), a u muškom organizmu jedan X-hromozom i jedan Y-hromozom (XY-par).

Spol nerođenog djeteta ovisi o sastavu hromozoma dvadeset trećeg para (XX ili XY). To je određeno oplodnjom i fuzijom ženskih i muških reproduktivnih stanica.

Ova činjenica može izgledati čudno, ali u smislu broja hromozoma, ljudi su inferiorni od mnogih životinja. Na primjer, neka nesretna koza ima 60 hromozoma, a puž 80.

hromozomi sastoje se od proteina i molekule DNK (deoksiribonukleinske kiseline), slično kao dvostruka spirala. Svaka ćelija sadrži oko 2 metra DNK, a ukupno ima oko 100 milijardi km DNK u ćelijama našeg tela.

Zanimljiva je činjenica da ako postoji dodatni hromozom ili ako nedostaje barem jedan od 46, osoba doživljava mutaciju i ozbiljne razvojne abnormalnosti (Downova bolest, itd.).

Genetsko istraživanje ljudskog tijela jedno je od najneophodnijih za populaciju cijele planete. Upravo je genetika od velikog značaja za proučavanje uzroka nasljednih bolesti ili predispozicije za njih. Reći ćemo vam koliko hromozoma ima osoba, i čemu ove informacije mogu biti korisne.

Koliko parova hromozoma ima osoba?

Ćelija tijela je dizajnirana da skladišti, implementira i prenosi nasljedne informacije. Nastaje od molekula DNK i naziva se hromozom. Mnoge ljude zanima pitanje koliko parova hromozoma osoba ima.

Ljudi imaju 23 para hromozoma. Do 1955. godine naučnici su pogrešno računali da je broj hromozoma 48, tj. 24 para. Grešku su otkrili naučnici koristeći preciznije tehnike.

Skup hromozoma je različit u somatskim i zametnim ćelijama. Udvojeni (diploidni) skup je prisutan samo u ćelijama koje određuju strukturu (somatiku) ljudskog tela. Jedan dio je majčinog, drugi dio očevog.

Gonozomi (spolni hromozomi) imaju samo jedan par. Razlikuju se po sastavu gena. Stoga, ovisno o spolu, osoba ima različit sastav para gonosoma. Iz činjenice koliko hromozoma imaju zene, Pol nerođenog djeteta ne zavisi. Žena ima skup XX hromozoma. Njegove reproduktivne ćelije ne utiču na razvoj polnih karakteristika tokom oplodnje jajne ćelije. Pripadnost određenom spolu ovisi o informacijskom kodu o koliko hromozoma ima čovek. To je razlika između XX i XY hromozoma koja određuje spol nerođenog djeteta. Preostala 22 para hromozoma nazivaju se autozomni, tj. isto za oba pola.

• Žena ima 22 para autozomnih hromozoma i jedan par XX;
• Muškarac ima 22 para autozomnih hromozoma i jedan par XY.

Struktura hromozoma se menja tokom deobe u procesu udvostručavanja somatskih ćelija. Ove ćelije se stalno dijele, ali skup od 23 para ima konstantnu vrijednost. Na strukturu hromozoma utiče DNK. Geni koji čine hromozome formiraju specifičan kod pod uticajem DNK. Dakle, informacije dobijene tokom procesa DNK kodiranja određuju individualne karakteristike osobe.

Promjene u kvantitativnoj strukturi hromozoma

Kariotip osobe određuje ukupnost hromozoma. Ponekad se može modificirati zbog kemijskih ili fizičkih razloga. Normalan broj od 23 hromozoma u somatskim ćelijama može varirati. Ovaj proces se naziva aneuploidija.

1. Broj može biti manji, onda je ovo monosomija.
2. Ako nema para autotenoznih ćelija, onda se ova struktura naziva nulizomija.
3. Ako se treći hromozom doda paru ćelija koje čine hromozom, onda je to trisomija.

Razne promjene u kvantitativnom skupu dovode do toga da osoba dobije urođene bolesti. Abnormalnosti u strukturi hromozoma uzrokuju Downov sindrom, Edwardsov sindrom i druga stanja.

Postoji i varijacija koja se zove poliploidija. Kod ovog odstupanja dolazi do višestrukog povećanja hromozoma, odnosno udvostručavanja para ćelija koje su deo jednog hromozoma. Diploidna ili zametna ćelija može biti prisutna tri puta (triploidija). Ako je prisutan 4 ili 5 puta, onda se ovo povećanje naziva tetraploidija, odnosno pentaploidija. Ako osoba ima takvo odstupanje, tada umire u prvim danima života. Biljni svijet je prilično široko zastupljen poliploidijom. Višestruko povećanje hromozoma je prisutno kod životinja: beskičmenjaka, riba. Ptice sa ovom anomalijom umiru.