Terminu hromosomas pirmais ierosināja V. Izmantojot morfoloģiskās metodes, ir ļoti grūti identificēt hromosomu ķermeņus starpfāžu šūnu kodolos. Pašas hromosomas kā dzidri, blīvi, labi redzami ķermeņi gaismas mikroskopā atklājas tikai īsi pirms šūnu dalīšanās.

Kopīgojiet darbu sociālajos tīklos

Ja šis darbs jums neder, lapas apakšā ir saraksts ar līdzīgiem darbiem. Varat arī izmantot meklēšanas pogu

Lekcija #6

HROMOSOMAS

Hromosomas ir kodola galvenā funkcionālā autoreproducējošā struktūra, kurā koncentrējas DNS un ar kuru ir saistītas kodola funkcijas. Terminu "hromosomas" pirmo reizi ierosināja V. Valdeijers 1888. gadā.

Ar morfoloģiskām metodēm ir ļoti grūti identificēt hromosomu ķermeņus starpfāzu šūnu kodolos. Pareizas hromosomas kā dzidri, blīvi, labi redzami ķermeņi gaismas mikroskopā tiek atklāti tikai īsi pirms šūnu dalīšanās. Pašā starpfāzē hromosomas netiek uzskatītas par blīviem ķermeņiem, jo ​​tās ir atslābinātā, dekondensētā stāvoklī.

Hromosomu skaits un morfoloģija

Hromosomu skaits ir nemainīgs visām noteiktās dzīvnieku vai augu sugas šūnām, bet dažādos objektos ievērojami atšķiras. Tas nav saistīts ar dzīvo organismu organizācijas līmeni. Primitīviem organismiem var būt daudz hromosomu, savukārt augsti organizētiem organismiem var būt daudz mazāk. Piemēram, dažos radiolāros hromosomu skaits sasniedz 1000-1600. Rekordists starp augiem hromosomu skaita ziņā (apmēram 500) ir zālaugu paparde, zīdkokā ir 308 hromosomas. Sniegsim piemērus par hromosomu kvantitatīvo saturu dažos organismos: vēži - 196, cilvēki - 46, šimpanzes - 48, mīkstie kvieši - 42, kartupeļi - 18, Drosophila - 8, mājas muša - 12. Mazākais hromosomu skaits ( 2) tiek novērots vienā no apaļtārpu rasēm, haplopapus saliktajam augam ir tikai 4 hromosomas.

Hromosomu lielums dažādos organismos ir ļoti atšķirīgs. Tātad hromosomu garums var svārstīties no 0,2 līdz 50 mikroniem. Mazākās hromosomas atrodamas dažos vienšūņos, sēnēs, aļģēs, ļoti mazas hromosomas linos un jūras niedrēs; tie ir tik mazi, ka gaismas mikroskopā gandrīz nav redzami. Garākās hromosomas ir atrodamas dažiem ortoptera tipa kukaiņiem, abiniekiem un lilijām. Cilvēka hromosomu garums ir robežās no 1,5 līdz 10 mikroniem. Hromosomu biezums svārstās no 0,2 līdz 2 mikroniem.

Hromosomu morfoloģiju vislabāk var izpētīt to lielākās kondensācijas laikā, metafāzē un anafāzes sākumā. Dzīvnieku un augu hromosomas šajā stāvoklī ir dažāda garuma stieņa formas struktūras ar diezgan nemainīgu biezumu, lielākā daļa hromosomu var viegli atrast zonuprimārā sašaurināšanāskas sadala hromosomu divās daļās plecu . Reģionā primārā sašaurināšanās atrodas centromērs vai kinetohors . Tā ir plāksnei līdzīga struktūra, kas veidota kā disks. Tas ir savienots ar plānām fibrilām ar hromosomas ķermeni sašaurinājuma reģionā. Kinetohors ir slikti izprotams strukturāli un funkcionāli; Tādējādi zināms, ka tas ir viens no tubulīna polimerizācijas centriem, no tā aug mitotiskās vārpstas mikrotubulu kūlīši, kas virzās uz centrioliem. Šie mikrotubulu kūļi ir iesaistīti hromosomu kustībā uz šūnas poliem mitozes laikā. Dažām hromosomām irsekundārais sašaurinājums. Pēdējais parasti atrodas netālu no hromosomas distālā gala un atdala nelielu laukumu - satelīts . Satelīta izmēri un forma katrai hromosomai ir nemainīgi. Arī sekundāro sašaurinājumu lielums un garums ir diezgan nemainīgs. Daži sekundārie sašaurinājumi ir specializētas hromosomu sadaļas, kas saistītas ar kodola (nukleolu organizētāju) veidošanos, pārējās nav saistītas ar kodola veidošanos, un to funkcionālā loma nav pilnībā izprotama. Hromosomu rokas beidzas gala segmentos - telomēri. Hromosomu telomēriskie gali nespēj savienoties ar citām hromosomām vai to fragmentiem, atšķirībā no hromosomu galiem, kuriem trūkst telomēru reģionu (pārrāvuma rezultātā), kas var pievienoties citu hromosomu tiem pašiem šķeltajiem galiem.

Pēc primārā sašaurinājuma (centromēra) atrašanās vietas izšķir sekojošo hromosomu veidi:

1. metacentrisks- centromērs atrodas vidū, rokas ir vienādas vai gandrīz vienādas garumā, metafāzē tas iegūst V-veida;

2. submetacentrisks- primārais sašaurinājums ir nedaudz novirzīts uz vienu no poliem, viens plecs ir nedaudz garāks par otru, metafāzē tam ir L-veida;

3. akrocentrisks- centromērs ir stipri nobīdīts uz vienu no poliem, viena roka ir daudz garāka par otru, metafāzē neliecas un tai ir stieņa forma;

4. telocentrisks- centromērs atrodas hromosomas galā, bet dabā šādas hromosomas nav sastopamas.

Parasti katrā hromosomā ir tikai viens centromērs (monocentriskas hromosomas), bet var rasties hromosomas dicentrisks (ar 2 centromēriem) unpolicentrisks(kam ir vairāki centromēri).

Ir sugas (piemēram, grīšļi), kuru hromosomas nesatur redzamus centromērus reģionus (hromosomas ar difūzi izvietotiem centromēriem). Viņus sauc acentrisks un nespēj veikt sakārtotu kustību šūnu dalīšanās laikā.

Hromosomu ķīmiskais sastāvs

Galvenās hromosomu sastāvdaļas ir DNS un pamata proteīni (histoni). DNS komplekss ar histoniemdezoksiribonukleoproteīns(DNP) - veido aptuveni 90% no abu hromosomu masas, kas izolētas no starpfāzu kodoliem un dalīšanās šūnu hromosomām. DNP saturs ir nemainīgs katrai noteikta veida organisma hromosomai.

No minerālu komponenti Vislielākā nozīme ir kalcija un magnija joniem, kas piešķir hromosomām plastiskumu, un to noņemšana padara hromosomas ļoti trauslas.

Ultrastruktūra

Katra mitotiskā hromosoma ir pārklāta no augšas pelikuls . Iekšā ir matrica , kurā atrodas spirāli krokots DNP pavediens, 4-10 nm biezs.

Galvenās ir DNP elementārās fibrillas komponents, kas ir daļa no mitotisko un meiotisko hromosomu struktūras. Tāpēc, lai izprastu šādu hromosomu struktūru, ir jāzina, kā šīs vienības ir sakārtotas kompaktajā hromosomu ķermenī. 50. gadu vidū sākās intensīva hromosomu ultrastruktūras izpēte, kas saistīta ar elektronu mikroskopijas ieviešanu citoloģijā. Ir 2 hipotēzes par hromosomu organizāciju.

viens). Uninemnaya hipotēze apgalvo, ka hromosomā ir tikai viena divpavedienu DNP molekula. Šai hipotēzei ir morfoloģiski, autoradiogrāfiski, bioķīmiski un ģenētiski apstiprinājumi, kas padara šo viedokli par vispopulārāko mūsdienās, jo vismaz vairākiem objektiem (Drosophila, rauga sēnītes) tas ir pierādīts.

2). Polinēmisks hipotēze ir tāda, ka vairākas divpavedienu DNP molekulas ir apvienotas saišķī - klibums , un, savukārt, 2-4 hromonēmas, savīti, veido hromosomu. Gandrīz visi hromosomu polinēmijas novērojumi tika veikti ar gaismas mikroskopu uz botāniskiem objektiem ar lielām hromosomām (lilijas, dažādi sīpoli, pupas, tradeskantijas, peonijas). Iespējams, ka augstāko augu šūnās novērotās polinēmijas parādības ir raksturīgas tikai šiem objektiem.

Tādējādi ir iespējams, ka ir vairāki dažādi principi strukturālā organizācija eikariotu organismu hromosomas.

Starpfāzu šūnās daudzas hromosomu sadaļas tiek despiralizētas, kas ir saistīta ar to darbību. Viņus sauc eihromatīns. Tiek uzskatīts, ka hromosomu eihromatiskie reģioni ir aktīvi un satur visu galveno šūnas vai organisma gēnu kompleksu. Eihromatīns tiek novērots smalkas granulācijas formā vai vispār nav atšķirams starpfāzes šūnas kodolā.

Šūnai pārejot no mitozes uz starpfāzi, atsevišķas dažādu hromosomu zonas vai pat veselas hromosomas paliek kompaktas, spiralizētas un labi krāsojas. Šīs zonas sauc heterohromatīns . Šūnā tas atrodas lielu graudu, gabaliņu, pārslu veidā. Heterohromatiskie reģioni parasti atrodas hromosomu telomēriskajos, centromēriskajos un perinukleolārajos reģionos, bet var būt arī daļa no tiem. iekšējās daļas. Pat nozīmīgu hromosomu heterohromatisko reģionu daļu zaudēšana neizraisa šūnu nāvi, jo tās nav aktīvas un to gēni īslaicīgi vai pastāvīgi nefunkcionē.

Matrica ir augu un dzīvnieku mitotisko hromosomu sastāvdaļa, kas izdalās hromosomu despiralizācijas laikā un sastāv no fibrilārām un granulētām ribonukleoproteīna rakstura struktūrām. Iespējams, ka matricas loma ir RNS saturoša materiāla pārnešana pa hromosomām, kas nepieciešama gan nukleolu veidošanai, gan meitas šūnās īstās karioplazmas atjaunošanai.

hromosomu komplekts. Kariotips

Hromosomu morfoloģisko individualitāti nosaka tādu pazīmju kā primāro un sekundāro sašaurinājumu lielums, atrašanās vieta, satelītu klātbūtne un forma nemainīgums. Šīs morfoloģiskās individualitātes dēļ daudzās dzīvnieku un augu sugās ir iespējams atpazīt jebkuru kopas hromosomu jebkurā dalīšanās šūnā.

Tiek saukts hromosomu skaita, izmēra un morfoloģijas kopums kariotips šāda veida. Kariotips ir kā sugas seja. Pat cieši radniecīgās sugās hromosomu kopas atšķiras viena no otras vai nu ar hromosomu skaitu, vai pēc vismaz vienas vai vairāku hromosomu lieluma, vai pēc hromosomu formas un struktūras. Tāpēc kariotipa struktūra var būt taksonomiska (sistemātiska) iezīme, ko arvien vairāk izmanto dzīvnieku un augu taksonomijā.

Grafiskais attēls kariotipu sauc idiogramma.

Hromosomu skaitu nobriedušajās dzimumšūnās sauc haploīds (apzīmēts ar n ). Somatiskās šūnas satur dubultu hromosomu skaitu - diploīds komplekts (2 n ). Šūnas ar vairāk nekā diviem hromosomu komplektiem sauc poliploīds (3n, 4n, 8n utt.).

Diploīdajā komplektā ir sapārotas hromosomas, kas ir identiskas pēc formas, struktūras un izmēra, bet kurām ir atšķirīga izcelsme(viena mātes, viena tēva). Viņus sauc homologs.

Daudziem augstākiem diploīdiem dzīvniekiem diploīdajā komplektā ir viena vai divas nepāra hromosomas, kuras atšķiras tēviņiem un mātītēm - tas dzimumorgānu hromosomas. Pārējās hromosomas sauc autosomas . Ir aprakstīti gadījumi, kad vīrietim ir tikai viena dzimuma hromosoma, bet sievietei - divas.

Daudzām zivīm, zīdītājiem (tostarp cilvēkiem), dažiem abiniekiem (ģints vardēm Rana ), kukaiņi (vaboles, Diptera, Orthoptera), lielo hromosomu apzīmē ar burtu X, bet mazo ar burtu U. Šajos dzīvniekos mātītes kariotipa pēdējo pāri attēlo divas XX hromosomas. un vīriešiem ar XY hromosomām.

Putni, rāpuļi, noteikti veidi zivis, daži abinieki (astes abinieki), tauriņi, vīriešu dzimuma hromosomas ir viena dzimuma ( WW -hromosomas), un sievietes - dažādas ( WZ hromosomas).

Daudziem dzīvniekiem un cilvēkiem sieviešu dzimuma īpatņu šūnās viena no divām dzimuma hromosomām nefunkcionē un tāpēc pilnībā paliek spiralizētā stāvoklī (heterohromatīns). Tas atrodas starpfāzu kodolā vienreizēja formādzimuma hromatīnspie iekšējās kodola membrānas. Dzimuma hromosomas vīrieša ķermenī darbojas gan visu mūžu. Ja dzimuma hromatīns ir atrodams vīrieša ķermeņa šūnu kodolos, tas nozīmē, ka viņam ir papildu X hromosoma (XXY - Kleinfeltera slimība). Tas var rasties spermatoģenēzes vai ooģenēzes traucējumu rezultātā. Dzimuma hromatīna satura izpēte starpfāzu kodolos tiek plaši izmantota medicīnā, lai diagnosticētu cilvēka hromosomu slimības, ko izraisa dzimuma hromosomu nelīdzsvarotība.

Kariotipa izmaiņas

Kariotipa izmaiņas var būt saistītas ar izmaiņām hromosomu skaitā vai ar izmaiņām to struktūrā.

Kariotipa kvantitatīvās izmaiņas: 1) poliploīdija; 2) aneuploīdija.

Poliploīdija - Tas ir vairākkārtējs hromosomu skaita pieaugums salīdzinājumā ar haploīdu. Tā rezultātā parasto diploīdu šūnu vietā (2 n ) veidojas, piemēram, triploīds (3 n ), tetraploīds (4 n ), oktaploīds (8 n ) šūnas. Tātad sīpolā, kura diploīdās šūnas satur 16 hromosomas, triploīdās šūnas satur 24 hromosomas, bet tetraploīdās šūnas satur 32 hromosomas. Poliploīdās šūnas ir dažādas lieli izmēri un palielināta noturība.

Poliploīdija ir plaši izplatīta dabā, īpaši augos, kuru daudzas sugas ir radušās vairākkārtējas hromosomu skaita dubultošanās rezultātā. Vairums kultivētie augi piemēram, mīkstie kvieši, daudzrindu mieži, kartupeļi, kokvilna, lielākā daļa augļu un dekoratīvo augu, ir dabā sastopami poliploīdi.

Eksperimentāli poliploīdās šūnas visvieglāk iegūst, iedarbojoties ar alkaloīdu. kolhicīns vai citas vielas, kas traucē mitozi. Kolhicīns iznīcina dalīšanās vārpstu, kā rezultātā jau dubultojušās hromosomas paliek ekvatora plaknē un nevirzās uz poliem. Pēc kolhicīna darbības pārtraukšanas hromosomas veido kopīgu kodolu, bet jau lielāku (poliploīdu). Turpmākās dalīšanās laikā hromosomas atkal dubultosies un novirzīsies uz poliem, bet dubultā to skaits paliks. Mākslīgi iegūtos poliploīdus plaši izmanto augu selekcijā. Izveidotas triploīdu cukurbiešu, tetraploīdu rudzu, griķu un citu kultūru šķirnes.

Dzīvniekiem pilnīga poliploīdija ir ļoti reti sastopama. Piemēram, viena no varžu sugām dzīvo Tibetas kalnos, kuras populācijai līdzenumos ir diploīds hromosomu kopums, bet augstkalnu populācijām ir triploīds vai pat tetraploīds.

Cilvēkiem poliploīdija izraisa krasi negatīvas sekas. Bērnu ar poliploīdiju piedzimšana notiek ārkārtīgi reti. Parasti organisma nāve notiek embrionālajā attīstības stadijā (apmēram 22,6% no visiem spontānajiem abortiem notiek poliploīdijas dēļ). Jāņem vērā, ka triploīdija notiek 3 reizes biežāk nekā tetraploīdija. Ja vēl piedzimst bērni ar triploīdijas sindromu, tad viņiem ir anomālijas ārējo un iekšējie orgāni, praktiski nav dzīvotspējīgi un mirst pirmajās dienās pēc piedzimšanas.

Somatiskā poliploīdija ir biežāk sastopama. Tātad cilvēka aknu šūnās ar vecumu dalīšanās šūnu kļūst arvien mazāk, bet palielinās šūnu skaits ar lielu kodolu vai diviem kodoliem. DNS daudzuma noteikšana šādās šūnās skaidri parāda, ka tās ir kļuvušas poliploīdās.

Aneuploīdija - tas ir hromosomu skaita palielināšanās vai samazināšanās, nevis haploīdu daudzveidība. Aneiploīdie organismi, tas ir, organismi, kuru visas šūnas satur aneuploīdus hromosomu komplektus, parasti ir sterili vai dzīvotnespējīgi. Kā aneuploidijas piemēru apsveriet dažas cilvēka hromosomu slimības. Kleinfeltera sindroms: vīrieša ķermeņa šūnās ir papildu X hromosoma, kas izraisa vispārēju ķermeņa fizisku nepietiekamu attīstību, jo īpaši tā reproduktīvo sistēmu, un garīgās novirzes. Dauna sindroms: 21 pārī ir papildu hromosoma, kas izraisa garīgu atpalicību, iekšējo orgānu anomālijas; slimību pavada dažas ārējās demences pazīmes, rodas vīriešiem un sievietēm. Tērnera sindromu izraisa vienas X hromosomas trūkums sievietes ķermeņa šūnās; izpaužas reproduktīvās sistēmas nepietiekamā attīstībā, neauglībā, ārējās demences pazīmēs. Ja vīrieša ķermeņa šūnās trūkst vienas X hromosomas, embrija stadijā tiek novērots letāls iznākums.

Aneuploīdās šūnas pastāvīgi rodas daudzšūnu organismā normālas šūnu dalīšanās gaitas pārkāpuma rezultātā. Parasti šādas šūnas ātri mirst, taču noteiktos ķermeņa patoloģiskos apstākļos tās veiksmīgi vairojas. Liels aneuploīdu šūnu procentuālais daudzums ir raksturīgs, piemēram, daudziem ļaundabīgiem audzējiem cilvēkiem un dzīvniekiem.

Kariotipa strukturālās izmaiņas.Hromosomu pārkārtošanās vai hromosomu aberācijas rodas vienreizēju vai vairāku hromosomu vai hromatīdu pārtraukumu rezultātā. Hromosomu fragmenti lūzuma vietās spēj savienoties savā starpā vai ar citu komplekta hromosomu fragmentiem. Hromosomu aberācijas ir šāda veida. dzēšana ir hromosomas vidējās daļas zudums. Difishencia ir hromosomas beigu daļas atdalīšanās. Inversija - hromosomas segmenta atdalīšana, pagriežot to par 180 0 un piesaiste tai pašai hromosomai; tas izjauc nukleotīdu secību. dublēšanās hromosomas segmenta atdalīšanās un pievienošana homologai hromosomai. Translokācija hromosomas segmenta atdalīšanās un pievienošana nehomologai hromosomai.

Šādu pārkārtojumu rezultātā var veidoties dicentriskas un acentriskas hromosomas. Lielas dzēšanas, dalīšanās un translokācijas krasi maina hromosomu morfoloģiju un ir skaidri redzamas zem mikroskopa. Nelielas dzēšanas un translokācijas, kā arī inversijas tiek konstatētas, mainoties gēnu mantojumam, kas lokalizēti hromosomu reģionos, kurus ietekmē pārkārtošanās, un mainoties hromosomu uzvedībā gametu veidošanās laikā.

Kariotipa strukturālās izmaiņas vienmēr rada negatīvas sekas. Piemēram, "kaķa raudāšanas" sindromu izraisa hromosomu mutācija (deficīts) 5. hromosomu pārī cilvēkiem; izpaužas kā patoloģiska balsenes attīstība, kas izraisa "ņau", nevis parastu kliedzienu Agra bērnība atpaliek fiziskajā un garīgajā attīstībā.

Hromosomu reduplikācija

Hromosomu dubultošanās (reduplikācija) balstās uz DNS reduplikācijas procesu, t.i. makromolekulu pašreprodukcijas process nukleīnskābes, kas nodrošina precīzu ģenētiskās informācijas kopēšanu un tās nodošanu no paaudzes paaudzē. DNS sintēze sākas ar virkņu atdalīšanu, no kurām katra kalpo par veidni meitas virknes sintēzei. Reduplikācijas produkti ir divas meitas DNS molekulas, no kurām katra sastāv no viena vecāka un vienas bērna ķēdes. Nozīmīgu vietu starp reduplikācijas enzīmiem ieņem DNS polimerāze, kas vada sintēzi ar ātrumu aptuveni 1000 nukleotīdu sekundē (baktērijās). DNS reduplikācija ir daļēji konservatīva, t.i. divu meitas DNS molekulu sintēzes laikā katra no tām satur vienu "veco" un vienu "jauno" virkni (šo reduplikācijas metodi 1953. gadā pierādīja Vatsons un Kriks). Fragmenti, kas sintezēti reduplēšanas laikā vienā un tajā pašā virknē, tiek “sasaistīti” ar enzīmu DNS ligāzi.

Reduplikācija ietver proteīnus, kas atvieno DNS dubulto spirāli, stabilizē nesavītās sekcijas un novērš molekulāro sapīšanos.

DNS reduplikācija eikariotos notiek lēnāk (apmēram 100 nukleotīdu sekundē), bet vienlaikus daudzos punktos vienā DNS molekulā.

Tā kā proteīnu sintēze notiek vienlaikus ar DNS replikāciju, mēs varam runāt par hromosomu reduplikāciju. Piecdesmitajos gados veiktie pētījumi parādīja, ka neatkarīgi no tā, cik DNS garenvirziena virknes satur dažādu sugu organismu hromosomas, šūnu dalīšanās laikā hromosomas uzvedas kā sastāv no divām vienlaicīgi replikējošām apakšvienībām. Pēc reduplikācijas, kas notiek starpfāzē, katra hromosoma ir dubulta, un vēl pirms dalīšanās sākuma šūnā viss ir gatavs vienmērīgai hromosomu sadalei starp meitas šūnām. Ja pēc reduplikācijas nenotiek dalīšanās, šūna kļūst poliploīda. Politēna hromosomu veidošanās laikā hromonēmas atkārtojas, bet neatšķiras, kā rezultātā tiek iegūtas milzu hromosomas ar milzīgu skaitu hromonēmu.

Cits līdzīgi darbi kas varētu jūs interesēt.wshm>
8825.		Mitotiskā podila klitīns. Budovas hromosomas	380,96 KB
	Budovas hromosomas Laboratorijas darbs Nr.5 par jogas bioloģiskās nozīmes mitozi; veidojot prātu zināt ar klitīna gaismas mikroskopa palīdzību mitozes apakšējās fāzēs, ievietot tos mikrofotogrāfijās, lai uzstādītu ...
16379.		Tajā pašā laikā vēl skaidrāki kļuvuši izaicinājumi, kurus nepārvarot mūsu valsts nevar iekļūt mūsdienu rindās.	14,53 KB
	Tajā pašā laikā, būdami imanenti pret Krievijas vēsturiskajām saknēm, tie pastiprina krīzes ietekmi uz vispārējo situāciju Krievijā un īpaši uz krīzes parādību pārvarēšanas iespējām. Tā kā stabilizējošā vidusšķira iepriekšējā formā Krievijā uz ilgu laiku tika zaudēta, pašreizējās lielākās daļas iedzīvotāju pirktspējas svārstības ir atkarīgas no stabila darbība un citi, kā likums, zemi ienākumi blakus ienākumu un sociālo pabalstu veidā. tiem, kuriem ir oficiāls statuss Krievijā ...
20033.		Plasmodium malārija. Morfoloģija. Attīstības cikli. Imunitāte malārijas gadījumā. Ķīmijterapijas zāles	2,35 MB
	Malārijas plazmodijs iziet sarežģītu dzīves ciklu, kas attīstās cilvēka ķermenī (aseksuālais cikls jeb šizogonija) un moskītu (seksuālais cikls vai sporogonija). Malārijas izraisītāja - šizogonijas - attīstību cilvēka organismā raksturo divi cikli: pirmais no tiem notiek aknu šūnās (audi, jeb ekstraeritrocīti, šizogonija), bet otrais - sarkanajās asins šūnās. (eritrocītu šizogonija).
6233.		Kodola uzbūve un funkcijas. Kodola morfoloģija un ķīmiskais sastāvs	10,22 KB
	Kodolus no citoplazmas parasti atdala skaidra robeža. Baktērijām un zilaļģēm nav izveidots kodols: to kodolā nav kodola, un to no citoplazmas neatdala atsevišķa kodola membrāna, un to sauc par nukleoīdu. Kodola forma.

Viens no kritiski jautājumi kas cilvēkus ir satraukuši visos laikos – cilvēces kā bioloģiskas sugas izcelsme.

Attīstoties tādām zinātnēm kā antropoloģija, paleontoloģija, arheoloģija, ģenētika, sāka parādīties jauni dati, kas noveda arvien tālāk no sākotnējām teorijām.

Iedzimtības nesēji mūsu ķermenī

Elektronu mikroskopa izgudrojums ļāva pacelties līdz iepriekš nepieejamam zinātnes līmenim. Intracelulārās struktūras atklājēji 1963. gadā bija Stokholmas universitātes profesori Margita un Silvens Nass.

Izrādījās, ka dzīvā šūna viņa pati ir sarežģīts organisms, kurā ietilpst visa veida veidojumi, kas pilda dažādas funkcijas. Izrādījās, ka mitohondriju šūnu elementi, kas satur hromosomas, kas savukārt satur DNS molekulu, ir atbildīgi par iedzimtas informācijas pārraidi. Tas ir senas mutācijas rezultāts: brīvas baktērijas uztveršana aktīvā šūnā un to sekojošā simbioze. Šī baktērija vairs nevar dzīvot viena pati, taču tās iespējas ir ļāvušas attīstīties nesamērīgi liela izmēra un sarežģītības organismiem. Tieši mitohondrijās atrodas hromosomas - ģenētiskās informācijas nesēji, kas ir atbildīgi par īpašību nodošanu nākamajām paaudzēm.

Iedzimtības pārnešanas shēma

Dzimuma datu nesēji ir hromosomas. Hromosoma X - sieviete, Y - vīrietis.

Vīriešu dzimuma šūnas - spermatozoīdi, var būt viena no divu veidu hromosomu nesēji: X un Y. Sieviete dzimumšūna- olšūnai vienmēr ir tikai viena veida hromosoma: X.

Tas ir, ja vīrišķās un sievietes dzimumšūnas saplūst, tiek iegūts vai nu XX hromosomu komplekts - šajā gadījumā tiek iegūta meitene, vai XY, tad tiek iegūts zēns. Zēni iegūst Y hromosomu no sava tēva, jo viņu mātei tās nav.

Svarīga cilvēka dzimumšūnu struktūras iezīme

Mitohondriji tiek pārnesti tikai caur sieviešu reproduktīvajām šūnām! AT vīriešu šūnas- cilvēka spermatozoīdos ir tikai viens mitohondrijs, un tas tiek iznīcināts pēc apaugļošanas. Tāpēc ģenētisko materiālu, kas atrodas šajā struktūrā, katra nākamā paaudze saņem tikai no mātes. Tādējādi, ja mēs iedomājamies iegūto piramīdu, visa priekšteci mūsdienu cilvēce ir viena konkrēta sieviete, kas senatnē dzīvoja Āfrikā. Zinātnieki viņai deva koda nosaukumu "Mitohondriju Ieva".

Pirmais Y hromosomas nesējs bija viens priekštecis: Ādams, un visi vīrieši saņēma šo hromosomu no viņa. Nav vīriešu bez Y hromosomas, bet, ja tā ir, šī persona nevar būt sieviete. Hormoni ir tikai fons šim faktam.

Pēc atklājuma izdarīšanas, kas cilvēces izcelsmi samazināja līdz Ādamam un Ievai, Baznīca aktivizējās, apgalvojot, ka zinātne ir atradusi apstiprinājumu Bībeles burtiskajai interpretācijai. Nianse ir tāda, ka ar nevainojamu ieņemšanu bērnam nebūtu kur saņemt Y hromosomu un bez variantiem tā būtu meitene.

Ģenētiskās piramīdas izveidošanas varbūtības

Jautājums: Kad dzīvoja mūsu sakņu ģenētiskie senči? Atbilstoši mitohondriju saturam olās mūsdienu sievietes, zinātnieki ievieto Ievu pirms aptuveni 150 tūkstošiem gadu. Vīriešu dzimumšūnu izpētes rezultāts deva iemeslu Ādamam "nokārtot" tikai pirms 50 tūkstošiem gadu. Šīs neatbilstības iemesls var būt daudzsievība, jo klana galva likvidēja iespējamos konkurentus. Tādējādi taisno vīriešu līniju skaits ir samazinājies.

Tajā pašā laikā sievietes veiksmīgi nodeva savu ģenētisko sastāvu savām meitām.

Šos izstrādnes veic pazīstamais krievu zinātnieks, molekulārais ģenētiķis profesors K. V. Severinovs. [S-BLOKS]

Pieņemsim, ka mums ir populācija, kas sastāv no noteikta skaita indivīdu ar dažādas iespējas mitohondriju DNS. Ne visi atstāja pēcnācējus. Kāds nomira, pirms viņš to varēja izdarīt. Citos pārstāvjos pēcnācēji neizdzīvoja. Un kādam paveicās, un viņa ģenētiskie pēcnācēji sāka veidot lielāko daļu iedzīvotāju. Tādējādi tieši šis gēnu komplekts saņems pietiekamu skaitu nesēju, lai turpinātu darbu nākamajās paaudzēs.

Nav droši zināms, ka izdzīvoja labākie cilvēki. Vienmēr ir svarīgs nejaušības faktors. Dažas populācijas pilnībā nomira epidēmiju un dabas katastrofu rezultātā. Šo faktoru rezultātā mainība izzuda: bija tikai viena ģenētiskā pamatlīnija, bet uz tās pamata pastāvīgi parādījās jaunas pazīmes. Tas ir saistīts ar faktu, ka laika gaitā rodas mutācijas, kas maina izskatu un uzvedību.

Ģenētiskās bāzes izpēte dod iespēju zinātniekiem saprast, cik dziļi un kādā ģeogrāfiskais apgabals konkrētas tautas saknes iet. Āfrikas bušmeņu un pigmeju etniskās grupas tiek uzskatītas par vistuvākajām oriģinālajiem variantiem.

Mutāciju rezultāts

BBC televīzijas kanāls veica eksperimentu: tas atveda melnādainos amerikāņus uz Āfriku. Šie cilvēki izskatījās ārkārtīgi priecīgi, skūpstīja zemi, apskāva garāmgājējus. Pēc prof. K. V. Severinov, tas nav nekas vairāk kā farss, neskatoties uz visu tā aizkustinošo raksturu. Cilvēcei ir 30 tūkstoši gēnu, un konkrētā mitohondrijā tie ir tikai 25. Ar katru dzimumvairošanos komplekts mainās, un ne tikai adaptācijas rezultātā, bet arī jebkādu kļūmju dēļ. Pusotra līdz divi desmiti paaudžu, kas dzīvoja uz zemes ar pilnīgi atšķirīgu klimatu un dzīvesveidu, neizbēgami ietekmēja viņu pēcnācēju pasaules uzskatu, neskatoties uz izdzīvojušo. ārējās pazīmes. [S-BLOKS]

Tāpēc “mitohondriju Ieva” ir nosacīts ģenētisko īpašību kopums, kas kādā attīstības brīdī izrādījās veiksmīgāks par citiem mūsdienu variantiem. Pateicoties šim komplektam, veidojās visa mūsdienu cilvēce.

Hromatīna mitotiskā superkompaktēšana ļauj izpētīt hromosomu izskatu, izmantojot gaismas mikroskopiju. Mitozes pirmajā pusē tie sastāv no diviem hromatīdiem, kas savienoti viens ar otru primārās sašaurināšanās reģionā ( centromēri vai kinetohors) īpaši organizēta hromosomas sadaļa, kas ir kopīga abām māsu hromatīdām. Mitozes otrajā pusē hromatīdi atdalās viens no otra. Tie veido atsevišķus pavedienus. meitas hromosomas, sadalīts starp meitas šūnām.

Hromosomu formas (atkarībā no centromēra atrašanās vietas un abās tā pusēs esošo roku garuma):

1) vienlīdzīgas rokas, vai metacentrisks(ar centromēru vidū);

2) nelīdzeni pleci, vai submetacentrisks(ar centromēru, kas nobīdīts uz vienu no galiem);

3) stieņveida, vai akrocentrisks(ar centromēru, kas atrodas gandrīz hromosomas galā);

4) telocentrisks (punkts)- ļoti mazs, kura formu ir grūti noteikt.

Izmantojot parastās hromosomu krāsošanas metodes, tās atšķiras pēc formas un relatīvā izmēra. Izmantojot diferenciālās krāsošanas metodes, tiek konstatēts nevienmērīgs fluorescences vai krāsas sadalījums visā hromosomas garumā, kas ir stingri specifisks katrai atsevišķai hromosomai un tās homologam.

Tādējādi katra hromosoma ir individuāla ne tikai tajā ietverto gēnu kopuma, bet arī morfoloģijas un diferenciālās iekrāsošanās rakstura ziņā.

Hromosomu formas:

es- telocentrisks, II- akrocentrisks, III- submetacentrisks, IV- metacentrisks;

1 - centromērs, 2 - satelīts, 3 - īss plecs 4 - garš plecs, 5 - hromatīdi

Autors Denveras hromosomu klasifikācija, tie ir sakārtoti pa pāriem, samazinoties to izmēram, ņemot vērā centromēra stāvokli, sekundāro sašaurinājumu un satelītu klātbūtni. Hromosomu analīzes prakse plaši ietver hromosomu diferenciālās krāsošanas metodes. Apstrādājot hromosomas ar īpašām krāsvielām fluorescējošā mikroskopā, ir redzama svītra hromosomu garumā (pirmo reizi Kaspersons veica 1968. gadā, apstrādāja ar akrihiniprītu, tagad ir arī citas metodes). Katram hromosomu pārim ir raksturīga individuāla svītra (kā arī pirkstu nospiedums). Hromosomu identifikācija ļauj izveidot kariotipa idiogrammu.

Pamatojoties uz vairākiem kritērijiem, tiek klasificēti 22 cilvēka hromosomu pāri, atsevišķi izšķir 23. pāra dzimuma hromosomas (International Denver Classification, 1960). Identifikācijai tiek izmantota morfometriskā metode un centromēriskais indekss. Vienādas krāsas cilvēka hromosomu klasifikācija un nomenklatūra tika izstrādāta starptautiskās sanāksmēs, kas tika sasauktas Denverā (1960), Londonā (1963) un Čikāgā (1966). Saskaņā ar šo konferenču ieteikumiem hromosomas tiek sakārtotas to garuma dilstošā secībā. Visas hromosomas ir sadalītas septiņās grupās, kuras apzīmēja ar angļu alfabēta burtiem no A līdz G. Visus hromosomu pārus tika ierosināts numurēt ar arābu cipariem. A grupa (1-3) - lielākās hromosomas. 1. un 3. hromosomas ir metacentriskas, 2. ir submetacentriskas.

B grupa (4-5) - divi lielu submetacentrisku hromosomu pāri.

C grupa (6-12) - submetacentriskas hromosomas, vidēja izmēra. X hromosoma pēc izmēra un morfoloģijas ir līdzīga 6. un 7. hromosomai.

D grupa (13-15) - vidēja izmēra akrocentriskas hromosomas.

E grupa (16-18) - vidējās hromosomas (16, 17 - metacentriskas, 18 - akrocentriskas).

F grupa (19-20) - mazi metacentriski, praktiski neatšķiras viens no otra.

G grupa (21-22) - divi mazāko akrocentrisko hromosomu pāri. Y-hromosoma izceļas kā neatkarīga, bet morfoloģijas un izmēra ziņā pieder G grupai.

Tajā pašā laikā dažādu grupu hromosomas ir labi atšķiramas viena no otras, savukārt grupas ietvaros tās nevar atšķirt, izņemot A grupu. Katra cilvēka hromosoma satur tikai savu joslu secību, kas ļauj precīzi noteikt identificēt katru hromosomu un daudz ko citu augsta precizitāte noteikt, kurā segmentā notikusi pārstrukturēšana. Hromosomu šķērssvītrojums ir hetero- (ļoti saritinātas DNS) un eihromatīna (relaksētas DNS) nevienmērīgas kondensācijas rezultāts visā hromosomas garumā, atspoguļojot gēnu secību DNS molekulā.

Cilvēka kariotips normālā stāvoklī un ar novirzēm ir norādīts šādi:

46,XY - normāls vīriešu kariotips

46, XX - normāls sievietes kariotips

47, XX+G - sievietes kariotips ar papildu hromosomu no G grupas

Pašlaik ir DNS marķieri (vai zondes) daudziem pat mazākiem gandrīz visu hromosomu pāru segmentiem. Ar šādu DNS zondu palīdzību ir iespējams precīzi novērtēt konkrēta, pat ļoti maza, segmenta esamību vai neesamību hromosomā.

Spēja identificēt hromosomas ļauj noteikt hromosomu anomālijas gan somatisko šūnu, gan primāro dzimumšūnu līmenī. Šīs anomālijas rodas trīs gadījumos uz 100 grūtniecībām. Lielo hromosomu anomālijas nav savienojamas ar dzīvību un izraisa spontānus abortus dažādos laikos. Dauna slimība ir plaši pazīstama, kad kariotipam ir papildu 21. hromosoma: 2n + 1 (+21). Bērniem ar trisomiju 21. hromosomā dzimstība ir augsta, 1:500, un tā turpina augt nelabvēlīgās ekoloģiskās vides dēļ, kā rezultātā 21 hromosomu pāri netiek sadalīti.

Hromosomu morfoloģija

Gaismas mikroskopija. Mitozes pirmajā pusē tie sastāv no diviem hromatīdiem, kas savienoti viens ar otru primārās sašaurināšanās reģionā ( centromēri vai kinetohors) īpaši organizēta hromosomas sadaļa, kas ir kopīga abām māsu hromatīdām. Mitozes otrajā pusē hromatīdi atdalās viens no otra. Tie veido atsevišķus pavedienus. meitas hromosomas, sadalīts starp meitas šūnām.

vienādmalu vai metacentrisks (ar centromēru vidū),

nevienāds vai submetacentrisks (ar centromēru, kas nobīdīts uz vienu no galiem),

stieņa formas vai akrocentrisks (ar centromēru, kas atrodas gandrīz hromosomas galā),

punkts - ļoti mazs, kura formu ir grūti noteikt

Visu hromosomu komplekta strukturālo un kvantitatīvo īpašību kopumu, kas raksturīgs noteikta veida dzīvo organismu šūnām, sauc par kariotipu.

Topošā organisma kariotips veidojas divu dzimumšūnu (spermas un olšūnas) saplūšanas procesā. Tajā pašā laikā to hromosomu komplekti tiek apvienoti. Nobriedušas dzimumšūnas kodolā ir puse hromosomu komplekta (cilvēkiem - 23). Līdzīgu vienotu hromosomu kopu, kas ir līdzīga dzimumšūnām, sauc par haploīdu un apzīmē - n. Kad olšūna tiek apaugļota ar spermu jaunā organismā, tiek atjaunots šai sugai raksturīgs kariotips, kas ietver 46 cilvēka hromosomas. Parastas somatiskās šūnas kopējais hromosomu sastāvs ir diploīds (2n). Diploīdā komplektā katrai hromosomai ir vēl viena pārī savienota hromosoma, kas ir līdzīga centromēra izmēram un atrašanās vietai. Šādas hromosomas sauc par homologām. Homologās hromosomas ir ne tikai līdzīgas viena otrai, bet arī satur gēnus, kas ir atbildīgi par tām pašām iezīmēm.

Sievietes kariotips parasti satur divas X hromosomas, un to var rakstīt - 46, XX. Vīriešu kariotips ietver X un Y hromosomas (46, XY). Visus pārējos 22 hromosomu pārus sauc par autosomām.
Autosome grupas:

A grupā ietilpst 3 garāko hromosomu pāri (1., 2., 3.);

B grupa apvieno 2 lielu submetacentrisku hromosomu pārus (4 un 5).

C grupa, kurā ietilpst 7 vidēji submetacentrisku autosomu pāri (no 6. līdz 12.). Pēc morfoloģiskajām pazīmēm X hromosomu ir grūti atšķirt no šīs grupas.

13., 14. un 15. pāra vidējās akrocentriskās hromosomas atrodas D grupā.

Trīs mazu submetacentrisku hromosomu pāri veido E grupu (16, 17 un 18).

Vismazākās metacentriskās hromosomas (19 un 20) veido F grupu.

Īso akrocentrisko hromosomu 21. un 22. pāris ir iekļauti G grupā.Y hromosoma morfoloģiski ir ļoti līdzīga šīs grupas autosomām.

23. T. Morgana hromosomu teorija.

Hromosomu iedzimtības teorija- teorija, saskaņā ar kuru iedzimtas informācijas nodošana vairākās paaudzēs ir saistīta ar hromosomu pārnesi, kurās gēni atrodas noteiktā un lineārā secībā.

1. Materiālie iedzimtības nesēji - gēni atrodas hromosomās, atrodas tajās lineāri noteiktā attālumā viens no otra.
2. Gēni, kas atrodas vienā hromosomā, pieder vienai un tai pašai saišu grupai. Saiknes grupu skaits atbilst haploīdajam hromosomu skaitam.
3. Iezīmes, kuru gēni atrodas vienā hromosomā, tiek mantotas saistītā veidā.
4. Heterozigotu vecāku pēcnācējiem mejozes laikā var rasties jaunas gēnu kombinācijas, kas atrodas vienā hromosomu pārī.
5. Šķērsošanas biežums, ko nosaka krustojošo indivīdu procentuālais daudzums, ir atkarīgs no attāluma starp gēniem.
6. Pamatojoties uz gēnu lineāro izvietojumu hromosomā un šķērsošanas biežumu kā attāluma starp gēniem indikatoru, var izveidot hromosomu kartes.

T. Morgana un viņa līdzstrādnieku darbi ne tikai apliecināja nozīmi

hromosomas kā galvenos atsevišķu gēnu pārstāvētā iedzimtā materiāla nesējus, bet arī noteica to atrašanās vietas linearitāti visā hromosomas garumā.

Pierādījums iedzimtības un mainīguma materiālā substrāta saistībai ar hromosomām, no vienas puses, bija G. Mendeļa atklāto pazīmju pārmantošanas modeļu stingra atbilstība hromosomu uzvedībai mitozes, meiozes un apaugļošanās laikā. Savukārt T. Morgana laboratorija tika atrasta īpašs veids pazīmju pārmantošana, ko labi izskaidroja atbilstošo gēnu saistība ar X hromosomu. Mēs runājam par ar dzimumu saistītu acu krāsas pārmantošanu Drosofilā.

Hromosomu kā gēnu kompleksu nesēju jēdziens tika izteikts, pamatojoties uz novērojumiem par vairāku vecāku iezīmju savstarpējo savstarpējo pārmantošanu to pārnešanas laikā vairākās paaudzēs. Šāda nealternatīvu pazīmju saistība tika skaidrota ar atbilstošo gēnu izvietojumu vienā hromosomā, kas ir diezgan stabila struktūra, kas saglabā gēnu sastāvu vairākās šūnu un organismu paaudzēs.

Saskaņā ar hromosomu iedzimtības teoriju gēnu kopums

kas pieder vienai hromosomai, formas sajūga grupa. Katra hromosoma ir unikāla tajā esošo gēnu komplektā. Tādējādi saišu grupu skaitu noteiktas sugas organismu iedzimtajā materiālā nosaka hromosomu skaits to dzimumšūnu haploīdajā komplektā. Apaugļošanas laikā veidojas diploīds kopums, kurā katru saišu grupu pārstāv divi varianti - tēva un mātes hromosomas, nesot atbilstošā gēnu kompleksa oriģinālās alēļu kopas.

Ideja par gēnu atrašanās vietas linearitāti katrā hromosomā radās, pamatojoties uz bieži sastopamu rekombinācija(apmaiņa) starp mātes un tēva gēnu kompleksiem, kas ietverti homologās hromosomās. Tika konstatēts, ka frekvence

rekombināciju raksturo noteikta noturība katram gēnu pārim noteiktā saišu grupā, un tā ir atšķirīga dažādiem pāriem. Šis novērojums ļāva ierosināt saistību starp rekombinācijas biežumu un gēnu secību hromosomā un krustošanās procesu, kas notiek starp homologiem mejozes I fāzē (sk. 3.6.2.3. sadaļu).

Ideja par gēnu lineāro sadalījumu labi izskaidroja rekombinācijas biežuma atkarību no attāluma starp tiem hromosomā.

Nealternatīvo pazīmju saistītās pārmantošanas atklāšana veidoja pamatu konstruēšanas metodoloģijas izstrādei. ģenētiskās kartes hromosomas, izmantojot ģenētiskās analīzes hibridoloģisko metodi.

Tādējādi XX gadsimta sākumā. hromosomu kā galveno iedzimtā materiāla nesēju loma eikariotu šūnā tika neapgāžami pierādīta. Tas tika apstiprināts, pētot hromosomu ķīmisko sastāvu.

24.Somatisko šūnu dalīšanās. Har-ka mitozes fāzes.

Somatiskās šūnas un tās kodola sadalīšanos (mitozi) pavada sarežģītas hromosomu daudzfāzu transformācijas: 1) mitozes procesā katra hromosoma tiek dublēta, pamatojoties uz DNS molekulas komplementāru replikāciju, veidojot divas māsas pavedienu. kopijas (hromatīdas), kas savienotas centromērā; 2) pēc tam māsu hromatīdi tiek atdalīti un līdzvērtīgi sadalīti pa meitas šūnu kodoliem.

Rezultātā identitāte tiek saglabāta dalošajās somatiskajās šūnās hromosomu komplekts un ģenētiskais materiāls.

Atsevišķi jāsaka par neironiem - ļoti diferencētām postmitotiskām šūnām, kas visu mūžu nenotiek šūnu dalīšanās. Neironu kompensācijas spējas, reaģējot uz kaitīgo faktoru darbību, ierobežo intracelulārā reģenerācija un DNS remonts nesadalošā kodolā, kas lielā mērā nosaka iedzimtu un nepārmantotu neiropatoloģisko procesu specifiku.

Mitoze- komplekss šūnas kodola dalījums, kura bioloģiskā nozīme ir tieši identiskā meitas hromosomu sadalījumā ar tajās esošo ģenētisko informāciju starp meitas šūnu kodoliem, šīs dalīšanās rezultātā meitas kodoli. šūnām ir hromosomu kopums, kas pēc daudzuma un kvalitātes ir identisks mātes šūnai.

Hromosomas- galvenais iedzimtības substrāts, tie ir vienīgā struktūra, kurai ir pierādīta neatkarīga spēja redublēt. Visas pārējās šūnas organellas, kas spēj reducēties, to veic kodola kontrolē. Šajā sakarā ir svarīgi saglabāt hromosomu skaita nemainīgumu un vienmērīgi sadalīt tās starp meitas šūnām, ko panāk viss mitozes mehānisms. Šo dalīšanas metodi augu šūnās 1874. gadā atklāja krievu botāniķis I. D. Čistjakovs, bet dzīvnieku šūnās - 1878. gadā krievu histologs P. I. Peremežko (1833-1894).

Mitozes procesā (2.15. att.) secīgi norisinās piecas fāzes: profāze, prometāze, metafāze, anafāze un telofāze. Šīs fāzes, kas tūlīt seko viena otrai, ir saistītas ar nemanāmām pārejām. Katrs iepriekšējais nosacījums noved pie nākamā.

Šūnā, kas sāk dalīties, hromosomas ir daudzu plānu, vāji spirālizētu pavedienu bumbiņas formā. Šajā laikā katra hromosoma sastāv no diviem māsas hromatīdiem. Hromatīdu veidošanās notiek pēc matricas principa mitotiskā cikla S-periodā DNS replikācijas rezultātā.

Sākumā profāze, un dažreiz pat pirms tā sākuma centriole tiek sadalīta divās daļās, un tās novirzās uz kodola poliem. Tajā pašā laikā hromosomas iziet savīšanas (spiralizācijas) procesu, kā rezultātā tās ievērojami saīsinās un sabiezē. Hromatīdi nedaudz attālinās viens no otra, paliekot savienoti tikai ar centromēriem. Starp hromatīdiem parādās plaisa. Profāzes beigās ap centrioliem dzīvnieku šūnās veidojas starojoša figūra. Lielākajai daļai augu šūnu nav centriolu.

Profāzes beigās nukleoli izzūd, kodola apvalks izšķīst no lizosomām fermentu ietekmē, un hromosomas tiek iegremdētas citoplazmā. Tajā pašā laikā parādās ahromatiska figūra, kas sastāv no pavedieniem, kas stiepjas no šūnas poliem (ja ir centrioli, tad no tiem). Ahromatiskie pavedieni ir pievienoti hromosomu centromēriem. Veidojas raksturīga figūra, kas atgādina vārpstu. Elektronu mikroskopiskie pētījumi ir parādījuši, ka vārpstas pavedieni ir kanāliņi, kanāliņi.

Prometafāzēšūnas centrā atrodas citoplazma, kurai ir neliela viskozitāte. Tajā iegremdētās hromosomas tiek nosūtītas uz šūnas ekvatoru.

AT metafāze Hromosomas atrodas sakārtotā stāvoklī pie ekvatora. Visas hromosomas ir skaidri redzamas, kā dēļ tieši šajā posmā tiek veikta kariotipu izpēte (skaita skaitīšana, hromosomu formu izpēte). Šajā laikā katra hromosoma sastāv no diviem hromatīdiem, kuru gali ir atšķīrušies. Tāpēc metafāzes plāksnēs (un metafāzes hromosomu idiogrammās) hromosomas ir A formas. Hromosomu izpēte tiek veikta tieši šajā posmā.

AT anafāze katra hromosoma sadalās gareniski visā garumā, tai skaitā centromēra reģionā, precīzāk, notiek hromatīdu diverģence, kas pēc tam kļūst par māsas vai meitas hromosomām. Viņiem ir stieņa formas forma, izliekta primārā sašaurināšanās reģionā. Vārpstas pavedieni saīsinās, virzās uz poliem, un aiz tiem meitas hromosomas sāk novirzīties uz poliem. To atšķirības tiek veiktas ātri un vienlaikus, kā "pēc komandas". To labi parāda dalīšanās šūnu kadri. Vardarbīgi procesi notiek arī citoplazmā, kas uz plēves atgādina verdošu šķidrumu.

AT telofāze meitu hromosomas sasniedz polus. Pēc tam hromosomas despiralizējas, zaudē skaidras kontūras un veidojas ap tām. kodola membrānas. Kodols iegūst struktūru, kas līdzīga mātes šūnas starpfāzei. Kodols tiek atjaunots.

25. Cilvēka dzimumšūnas, to uzbūve. Ocītu struktūras veidi.

Lai piedalītos seksuālajā reprodukcijā, tiek ražoti vecāku organismi gametas -šūnas, kas specializējas ģeneratīvās funkcijas nodrošināšanai.

Rezultātā notiek mātes un tēva dzimumšūnu saplūšana

parādīšanās zigotas -šūna, kas ir meitas indivīds pirmajā, agrīnākajā individuālās attīstības stadijā.

Dažos organismos zigota veidojas pēc uzbūves neatšķiramu gametu savienošanās rezultātā. Šādos gadījumos runā par izogāmija.

Lielākajā daļā sugu pēc strukturālajām un funkcionālajām īpašībām dzimumšūnas tiek sadalītas mātes(olas) un tēvišķs(spermatozoīdi). Parasti tiek ražotas olas un spermatozoīdi dažādi organismi- sievietes (mātītes) un vīrieši (vīrieši). Gametu sadalīšanās olās un spermatozoīdos un indivīdu mātītēs un tēviņos, parādība seksuālais dimorfisms(5.1.; 5.2. att.). Tās klātbūtne dabā atspoguļo atšķirības uzdevumos, ko seksuālās reprodukcijas procesā risina vīrišķā vai mātītes dzimumšūna, vīrišķā vai mātīte.

Cilvēka vīriešu dzimumšūnas - spermatozoīdi, vai spermai, apmēram 70 mikronus garas, ir galva, kakls un aste.

Spermatozoīds ir pārklāts ar citolemmu, kuras priekšējā daļā ir receptors, kas nodrošina olu receptoru atpazīšanu.

Spermatozoīda galvā ir neliels blīvs kodols ar haploīdu hromosomu komplektu. Kodola priekšējā puse ir pārklāta ar plakanu maisiņu, kas veido spermatozoīda vāciņu. Tajā atrodas akrosoma (no grieķu asgo - augšdaļa, soma - ķermenis),

kas sastāv no modificēta Golgi kompleksa. Akrosomā ir fermentu komplekts. Cilvēka spermas kodolā, kas aizņem

lielākā daļa galvas satur 23 hromosomas, no kurām viena ir seksuāla (X vai Y), pārējās ir autosomas. Spermatozoīda astes daļa sastāv no starpposma, galvenās un gala daļas.

Pārbaudot spermatozoīdus elektronu mikroskopā, tika konstatēts, ka tā galvas protoplazmā ir nevis koloidāls, bet šķidrais kristālisks stāvoklis. Tas nodrošina spermatozoīdu izturību pret nelabvēlīgu ietekmi. ārējā vide. Piemēram, tās ir mazāk bojātas ar jonizējošo starojumu, salīdzinot ar nenobriedušām dzimumšūnām.

Visiem spermatozoīdiem ir vienāds nosaukums (negatīvs) elektriskais lādiņš kas neļauj tiem salipt kopā.

Cilvēks izdala apmēram 200 miljonus spermatozoīdu

Oocīti vai oocīti(no lat. ovum - ola), nogatavojas neizmērojami mazākā daudzumā nekā spermatozoīdi. Sievietei seksuālā cikla laikā 24-28 dienas), kā likums, nobriest viena olšūna. Tādējādi bērna piedzimšanas periodā veidojas apmēram 400 nobriedušas olšūnas.

Ocītu atbrīvošanu no olnīcas sauc ovulācija. No olnīcas iznākušo olšūnu ieskauj folikulu šūnu vainags, kuru skaits sasniedz 3-4 tūkstošus.To paņem aiz olvada (olvada) bārkstīm un pārvietojas pa to. Šeit beidzas dzimumšūnas nobriešana. Olu ir sfēriska forma, lielāka nekā spermai, citoplazmas tilpums, nav spēju patstāvīgi pārvietoties.

Struktūra. Cilvēka olas diametrs ir aptuveni 130 mikroni. Blakus citolemmai ir spīdīga vai caurspīdīga zona un pēc tam folikulu šūnu slānis. Sieviešu dzimumšūnas kodolā ir haploīds hromosomu komplekts ar X-dzimuma hromosomu, skaidri definēts kodols, un kariolemā ir daudz poru kompleksu. Ocītu augšanas periodā kodolā notiek intensīvi mRNS un rRNS sintēzes procesi.

Citoplazmā tiek attīstīts proteīnu sintēzes aparāts (endoplazmas tīklojums, ribosomas) un Golgi aparāts. Mitohondriju skaits ir mērens, tie atrodas dzeltenuma kodola tuvumā, kur notiek intensīva dzeltenuma sintēze, nav šūnu centra. Golgi aparāts agrīnās attīstības stadijās atrodas netālu no kodola, un olšūnas nobriešanas procesā tas pāriet uz citoplazmas perifēriju.

Tiek nosegti olšūnas, kas veic aizsargfunkciju, nodrošina nepieciešamo vielmaiņas veidu, placentas zīdītājiem tie kalpo embrija ievadīšanai dzemdes sieniņās un veic arī citas funkcijas.

Olas citolemmā ir mikrovilli, kas atrodas starp folikulu šūnu procesiem. Folikulārās šūnas veic trofiskās un aizsardzības funkcijas.

Oocīti ir daudz lielāki nekā somatiskās šūnas. Citoplazmas intracelulārā struktūra tajos ir katrai dzīvnieku sugai specifiska, kas nodrošina specifiskas (un bieži vien individuālas) attīstības pazīmes. Olās ir vairākas vielas, kas nepieciešamas embrija attīstībai. Tie ietver uzturvielu materiālu (dzeltenumu).

Oocītu klasifikācija pamatā ir dzeltenuma (lecithos) klātbūtnes, daudzuma un izplatības pazīmes, kas ir proteīna-lipīdu iekļaušana citoplazmā, ko izmanto embrija barošanai.

Ir bezdzeltenuma (alecitāla), zema dzeltenuma (oligolecitāla), vidēja dzeltenuma (mezolecitāla), daudzdzeltenuma (polilecitāla) olas.

Cilvēkiem neliela daudzuma dzeltenuma klātbūtne olā ir saistīta ar embrija attīstību mātes ķermenī.

Ocītu polaritāte. Ja olā ir neliels dzeltenuma daudzums, tas parasti vienmērīgi sadalās citoplazmā, un kodols atrodas aptuveni centrā. Šīs olas sauc izolecitāls(no grieķu val. isos - vienāds). Lielākajai daļai mugurkaulnieku ir daudz dzeltenuma, un tas ir nevienmērīgi sadalīts olas citoplazmā. Tas ir anizolecītsšūnas. Lielākā daļa dzeltenuma uzkrājas vienā no šūnas poliem - veģetatīvā pola.Šīs olas sauc telolecitāls(no grieķu val. telos - beigas). Tiek saukts pretpols, uz kuru tiek nospiesta aktīvā, no dzeltenuma brīva citoplazma dzīvnieks. Ja dzeltenums joprojām ir iegremdēts citoplazmā un nav atdalīts no tās kā atsevišķa frakcija, kā stores un abiniekiem, olas sauc vidēji telolecitāls. Ja dzeltenums ir pilnībā atdalīts no citoplazmas, tāpat kā amniotos, tad šis asi telolecitāls olas.

26.Dzīvo pavairošana. Reprodukcijas metožu klasifikācija.

Vairošanās jeb vairošanās ir viena no galvenajām dzīvību raksturojošajām īpašībām. Reprodukcija attiecas uz organismu spēju ražot pašiem sava veida. Reprodukcijas fenomens ir cieši saistīts ar vienu no dzīvi raksturojošām pazīmēm – diskrētumu. Kā zināms, holistisks organisms sastāv no diskrētām vienībām – šūnām. Gandrīz visu šūnu mūžs ir īsāks nekā indivīda mūžs, tāpēc katra indivīda eksistenci uztur šūnu vairošanās. Katrs organismu veids ir arī diskrēts, tas ir, tas sastāv no atsevišķiem indivīdiem. Katrs no viņiem ir mirstīgs. Sugas pastāvēšanu atbalsta īpatņu vairošanās (vairošanās). Tāpēc vairošanās ir nepieciešams nosacījums sugas pastāvēšanai un secīgu paaudžu nepārtrauktībai sugā. Reprodukcijas formu klasifikācija balstās uz šūnu dalīšanās veidu: mitotiska (aseksuāla) un meiotiska (seksuāla). Reprodukcijas formas var attēlot kā šādu shēmu

Aseksuāla reprodukcija. Vienšūnu eikariotos tas ir dalījums, kas balstīts uz mitozi, prokariotiem tas ir nukleoīda dalījums, un daudzšūnu organismos tā ir veģetatīvā (latīņu vegetatio - augt) vairošanās, t.i., ķermeņa daļas vai somatisko šūnu grupa.

Vienšūnu organismu aseksuāla pavairošana. Vienšūnu augos un dzīvniekos izšķir šādas formas aseksuāla vairošanās: dalīšanās, endogonija, daudzkārtēja dalīšanās (šizogonija) un pumpuru veidošanās.

Divīzija raksturīgs vienšūnām (amoeba, flagellas, ciliates). Pirmkārt, notiek kodola mitotiskā dalīšanās, un pēc tam citoplazmā notiek arvien dziļāka sašaurināšanās. Šajā gadījumā meitas šūnas saņem vienādu informācijas daudzumu. Organelli parasti ir vienmērīgi sadalīti. Vairākos gadījumos ir konstatēts, ka pirms sadalīšanas notiek to dubultošana. Pēc dalīšanās meitas indivīdi aug un, sasnieguši mātes organisma izmērus, pāriet uz jaunu dalījumu.

Endogonija - iekšējā pumpuru veidošanās. Veidojot divus meitas indivīdus - endodyogoniju - māte dod tikai divus pēcnācējus (tādā veidā toksoplazma vairojas), bet var būt vairāku iekšējo pumpuru veidošanās, kas novedīs pie šizogonijas.

šizogonija , vai vairākkārtēja dalīšana, ir reprodukcijas veids, kas attīstījies no iepriekšējās. Tas ir atrodams arī vienšūnu organismos, piemēram, malārijas izraisītājā - malārijas plazmodijā. Ar šizogoniju notiek vairāku kodolu dalīšanās bez citokinēzes, un pēc tam visa citoplazma tiek sadalīta daļiņās, kas atdalās ap kodoliem. Viena šūna ražo daudzas meitas šūnas. Šī vairošanās forma parasti mijas ar seksuālo pavairošanu.

topošais sastāv no tā, ka uz mātes šūnas sākotnēji veidojas mazs tuberkulozs, kas satur meitas kodolu jeb nukleoīdu. Nieres aug, sasniedz mātes izmēru un pēc tam atdalās no tās. Šī vairošanās forma tiek novērota baktērijām, rauga sēnītēm un no vienšūnu dzīvniekiem - sūcošiem ciliātiem.

sporulācija sastopams dzīvniekiem, kas pieder vienšūņu tipam, sporozoju klasei. Sporas ir viens no posmiem dzīves cikls, kas kalpo vairošanai, tā sastāv no šūnas, kas pārklāta ar membrānu, kas aizsargā pret nelabvēlīgi apstākļiārējā vide. Dažas baktērijas pēc dzimumprocesa spēj veidot sporas. Baktēriju sporas kalpo nevis vairošanai, bet gan nelabvēlīgu apstākļu piedzīvošanai un pēc savas bioloģiskās nozīmes atšķiras no vienšūņu un daudzšūnu augu sporām.

Veģetatīvā pavairošana daudzšūnu dziedzeri Veģetatīvās vairošanās laikā daudzšūnu dzīvniekiem no šūnu grupas, kas atdalās no mātes organisma, veidojas jauns organisms. Veģetatīvā vairošanās notiek tikai primitīvākajiem daudzšūnu dzīvniekiem: sūkļiem, dažiem koelenterātiem, plakanajiem un annelīdiem.

Sūkļos un hidrās ķermeņa šūnu grupu vairošanās dēļ, izvirzījumi (nieres). Nieres ietver ekto- un endodermas šūnas. Hidrā nieres pakāpeniski palielinās, uz tām veidojas taustekļi un, visbeidzot, atdalās no mātes. Ciliārais un annelīdi ir sadalīti ar sašaurinājumiem vairākās daļās; katrā no tiem tiek atjaunoti trūkstošie orgāni. Tādējādi var izveidoties indivīdu ķēde. Dažos zarnu dobumos vairošanās notiek ar strobilāciju, kas sastāv no tā, ka poliploīdais organisms aug diezgan intensīvi un, sasniedzot zināmie izmēri sāk dalīties ar šķērseniskiem sašaurinājumiem meitas indivīdos. Šajā laikā polips atgādina plākšņu kaudzi. Veidojas indivīdi - medūzas atdalās un sākas neatkarīga dzīve. Daudzām sugām (piemēram, coelenterates) veģetatīvā vairošanās forma mijas ar dzimumvairošanos.

seksuālā reprodukcija

Seksuālais process. Seksuālo reprodukciju raksturo seksuāla procesa klātbūtne, kas nodrošina apmaiņu iedzimta informācija un rada apstākļus iedzimtas mainības rašanās. Parasti tajā piedalās divi indivīdi - sieviete un vīrietis, kas veido haploīdas sieviešu un vīriešu dzimuma šūnas - gametas. Apaugļošanās, t.i., sieviešu un vīriešu dzimumšūnu saplūšanas rezultātā veidojas diploīda zigota ar jaunu iedzimto īpašību kombināciju, kas kļūst par jauna organisma priekšteci.

Dzimumvairošanās, salīdzinot ar bezdzimuma vairošanos, nodrošina iedzimti daudzveidīgāku pēcnācēju parādīšanos. Seksuālā procesa formas ir konjugācija un kopulācija.

Konjugācija- savdabīga dzimumprocesa forma, kurā apaugļošanās notiek, savstarpēji apmainoties migrējošiem kodoliem, kas pārvietojas no vienas šūnas uz otru pa divu indivīdu veidoto citoplazmas tiltu. Konjugācijas laikā īpatņu skaits parasti nepalielinās, bet starp šūnām notiek ģenētiskā materiāla apmaiņa, kas nodrošina iedzimto īpašību rekombināciju. Konjugācija ir raksturīga ciliāriem vienšūņiem (piemēram, ciliātiem), dažām aļģēm (spirogyra).

Kopulācija (gametogāmija)- dzimumprocesa forma, kurā divas dzimuma atšķirīgas šūnas - gametas - saplūst un veido zigotu. Šajā gadījumā gametas kodoli veido vienu zigotas kodolu.

Pastāv šādas galvenās gametogāmijas formas: izogāmija, anizogāmija un oogāmija.

Plkst izogāmija veidojas mobilas, morfoloģiski identiskas gametas, bet fizioloģiski tās atšķiras “vīriešu” un “sieviešu”. Izogāmija ir sastopama daudzās aļģēs.

Plkst anizogāmija (heterogāmija) veidojas mobilas, morfoloģiski un fizioloģiski dažādas gametas. Šis tips seksuāla process ir raksturīgs daudzām aļģēm.

Kad oogamija gametas ļoti atšķiras viena no otras. Sievietes gameta ir liela nekustīga ola, kas satur lielu barības vielu daudzumu. Vīriešu dzimumšūnas - spermatozoīdi- mazas, visbiežāk mobilas šūnas, kas pārvietojas ar vienas vai vairāku flagellu palīdzību. Sēklu augiem ir vīrišķās gametas spermu- tiem nav flagellas un tiek nogādāti olā, izmantojot putekšņu caurulīti. Oogamija ir raksturīga dzīvniekiem, augstākiem augiem un daudzām sēnēm.

27. Ovoģenēze un spermatoģenēze.

spermatoģenēze. Sēklinieks sastāv no daudziem kanāliņiem. Šķērsgriezums caur kanāliņu parāda, ka tajā ir vairāki šūnu slāņi. Tie atspoguļo secīgus spermatozoīdu attīstības posmus.

Ārējais slānis (reprodukcijas zona) ir spermatogoniju- apaļas šūnas tiem ir salīdzinoši liels kodols un ievērojams daudzums citoplazmas. Laika periodā embriju attīstība un pēc dzimšanas, pirms pubertātes, spermatogonija dalās ar mitozes palīdzību, tādējādi palielinot šo šūnu skaitu un pašu sēklinieku. Intensīvas dalīšanās periodu sauc par periodu audzēšana

Pēc pubertātes sākuma daļa spermatogoniju arī turpina mitotiski dalīties un veido tās pašas šūnas, bet daļa no tām pāriet uz nākamajām. augšanas zona kas atrodas tuvāk kanāliņu lūmenim. Šeit ir ievērojams šūnu lieluma pieaugums citoplazmas daudzuma palielināšanās dēļ. Šajā posmā tos sauc primārie spermatocīti.

Trešo posmu vīriešu dzimumšūnu attīstībā sauc nogatavošanās periods. Šajā periodā viena pēc otras notiek divas strauji progresējošas divīzijas. No katra primārā spermatocīta divi sekundārie spermatocīti un tad četri spermatīdi, kam ir ovāla forma un daudz mazāki izmēri. Šūnu dalīšanās nobriešanas periodā notiek ar hromosomu aparāta pārkārtošanos (notiek mejoze; skatīt zemāk). Spermatīdi pārvietojas uz zonu, kas ir vistuvāk kanāliņu lūmenam, kur tie veidojas spermatozoīdi.

Lielākajā daļā savvaļas dzīvnieku spermatoģenēze notiek tikai noteiktos gada laikos. Intervālos starp tām sēklinieku kanāliņos ir tikai spermatogonija. Bet cilvēkiem un lielākajai daļai mājdzīvnieku spermatoģenēze notiek visu gadu.

Ovoģenēze. Ooģenēzes fāzes ir salīdzināmas ar spermatoģenēzes fāzēm. Šim procesam ir arī vairošanās sezona intensīvi sadalot oogonija- mazas šūnas ar salīdzinoši lielu kodolu un nelielu citoplazmas daudzumu. Zīdītājiem un cilvēkiem šis periods beidzas pirms dzimšanas. izveidojies līdz šim laikam primārie oocīti paliek nemainīgs daudzus gadus. Sākoties pubertātei, periodiski atsevišķi oocīti nonāk periodā izaugsmišūnas palielinās, tajos uzkrājas dzeltenums, tauki, pigmenti.

Šūnas citoplazmā, tās organellās un membrānās notiek sarežģītas morfoloģiskas un bioķīmiskas pārvērtības. Katru oocītu ieskauj mazas folikulu šūnas, kas nodrošina tā uzturu.

Nākamais nāk nogatavošanās periods. kura laikā notiek divas secīgas dalīšanās, kas saistītas ar hromosomu aparāta transformāciju (mejozi). Turklāt šos dalījumus pavada nevienmērīgs citoplazmas sadalījums starp meitas šūnām. Daloties primārajam oocītam, veidojas viena liela šūna - sekundārais oocīts, kas satur gandrīz visu citoplazmu, un nelielu šūnu, ko sauc primārais polocīts. Otrajā nogatavināšanas daļā citoplazma atkal ir nevienmērīgi sadalīta. Veidojas viens liels sekundārais oocīts un sekundārais polocīts. Šajā laikā primārais polocīts var arī sadalīties divās šūnās. Tādējādi no viena primārā oocīta veidojas viens sekundārais oocīts un trīs polocīti (reducēšanas ķermeņi). Tālāk no sekundārā oocīta veidojas olšūna, un polocīti izšķīst vai paliek uz olas virsmas, bet nepiedalās. tālākai attīstībai. Citoplazmas nevienmērīgais sadalījums nodrošina olšūnu ar ievērojamu daudzumu citoplazmas un barības vielu, kas nākotnē būs nepieciešamas embrija attīstībai.

Zīdītājiem un cilvēkiem olšūnu vairošanās un augšanas periodi notiek folikulās (3.5. att.). Nobriedis folikuls ir piepildīts ar šķidrumu, tā iekšpusē ir olšūna. Ovulācijas laikā folikulu siena pārsprāgst, olšūna nokļūst vēdera dobums un tad, kā likums, olvados. Olšūnu nobriešanas periods notiek mēģenēs, un šeit notiek apaugļošanās.

Daudziem dzīvniekiem ovogenēze un olu nobriešana notiek tikai noteiktos gadalaikos. Sievietēm viena olšūna parasti nogatavojas katru mēnesi, un visu pubertātes periodu - apmēram 400. nobriešanu un dod olšūnām. Tas nozīmē, ka viņu tālāko attīstību var ietekmēt dažādi nelabvēlīgi faktori, kuriem dzīves laikā ir pakļauts sievietes organisms; toksiskas vielas(ieskaitot nikotīnu un alkoholu), kas nonāk organismā, var iekļūt olšūnās un vēl vairāk izraisīt traucējumus turpmāko pēcnācēju normālā attīstībā.

28. Mitoze, tās bioloģiskā nozīme.

Šūnu cikla vissvarīgākā sastāvdaļa ir mitotiskais (proliferatīvais) cikls. Tas ir savstarpēji saistītu un koordinētu parādību komplekss šūnu dalīšanās laikā, kā arī pirms un pēc tās. Mitotiskais cikls- tas ir procesu kopums, kas notiek šūnā no viena dalījuma uz nākamo un beidzas ar divu nākamās paaudzes šūnu veidošanos. Turklāt dzīves cikla jēdziens ietver arī laika posmu, kurā šūna veic savas funkcijas, un atpūtas periodus. Šobrīd tālākais šūnas liktenis ir neskaidrs: šūna var sākt dalīties (ieiet mitozē) vai sākt gatavoties konkrētu funkciju veikšanai.

Hromosomas(sengrieķu xr^tsa — krāsa un agars — ķermenis) — nukleoproteīnu struktūras eikariotu šūnas kodolā, redzamas šūnu dalīšanās laikā (mitoze vai mejoze). Šie veidojumi ir augsta pakāpe hromatīna kondensācija. Izstiepjot, hromosomas garums var būt līdz 5 cm.

Agrīnā starpfāzē (G fāze () katrā no nākotnes hromosomām ir viena DNS molekula. Sintēzes fāzē (S) DNS dubultojas. Vēlīnā starpfāzē (G-, fāze) katra hromosoma sastāv no divām identiskām DNS molekulām. savstarpēji savienoti apgabala centromēriskajā secībā.

Pirms šūnas kodola dalīšanās sākuma hromosoma sāk spiralizēties jeb sablīvēties, veidojot biezus hromatīna pavedienus vai hromatīdi, no kuriem katrs satur vienu identisku DNS molekulu. Ievērojamais hromosomas biezums metafāzes stadijā beidzot dod iespēju to redzēt gaismas mikroskopā (3.2. att.).

Vispārīgai iepazīšanai un labākai izpratnei par sekojošo materiālu attēlā. 3.3 parāda mitozes un meiozes diagrammas.

Rīsi. 3.2.

Rīsi. 3.3.

šūnu kariotips- pilnīga hromosomu komplekta pazīmju kopums, piemīt ķermenim, prāts vai šūnu līnija. Kariogramma ir visa hromosomu komplekta vizuāls attēlojums (3.4. att.).

Kariotipa apkopošana (3.4. att.) tiek veikta šādi. Šūnu dalīšanai ar hromosomām tiek iegūts attēls (fotogrāfs utt.), Pēc tam attēlā esošās homologās hromosomas tiek savienotas pārī un sakārtotas pēc izmēra.

Hromosomas tiek apstrādātas ar speciālām krāsvielām, kas dažādos veidos iekrāso eu- un heterohromātiju (brīvi un blīvi iesaiņotu hromatīnu) - Giemsa traips uz i-joslas un utt.

Ir divas starptautiskas cilvēka autosomu (ne-dzimuma hromosomu) klasifikācijas.

Denveras klasifikācija(1960, ASV) - individuālais princips autosomu aplēses pēc to izmēra un formas (grupas no A līdz O; 3.4. att.).

Parīzes klasifikācija(1971) - autosomas tiek identificētas pēc eu- un heterohromiem reģioniem, kas raksturīgi katram pārim (krāsojums; svītras).

Hromosomu skaits kariotipos.

Sākumā viņi aprobežojās ar augu un kukaiņu hromosomu izpēti ar nelielu skaitu lielu

Rīsi. 3.4. Cilvēka šūnu kariotips saskaņā ar Denveras klasifikāciju

hromosomas. Zīdītājiem parasti ir ievērojams skaits salīdzinoši mazu hromosomu.

No 1920. gadiem līdz 1950. gadu vidum. plaši tika uzskatīts, ka cilvēkam ir 48 hromosomas (sākumā tika atrastas tikai 37 hromosomas).

Līdz 1950. gadiem tika uzskatīts, ka kaukazoīdiem (baltās rases pārstāvjiem) ir 48 hromosomas, bet mongoloīdiem ir X0 (bez vīriešu Y-hromosomas!) un 47 hromosomu komplekts (Guttmap B. et al., 2004). Tomēr 1956. gadā Tiyo un Levan (J.-H. Tjio, A. Levan) no Zviedrijas pierādīja, ka patiesais normālo hromosomu skaits cilvēkiem ir 46.

Primātiem hromosomu skaits ir salīdzināms ar hromosomu skaitu cilvēkiem (rēzus pērtiķiem ir 42, šimpanzēm, gorillām un orangutāniem ir 48).