Xromosomalar atamasini birinchi marta V. tomonidan taklif qilingan. Fazalararo hujayralar yadrolaridagi xromosoma tanachalarini morfologik usullar yordamida aniqlash juda qiyin. Xromosomalarning o'zi yorug'lik mikroskopida aniq, zich, yaxshi ko'rinadigan jismlar sifatida hujayra bo'linishidan biroz oldin ochiladi.

Ishlaringizni ijtimoiy tarmoqlarda baham ko'ring

Agar ushbu ish sizga mos kelmasa, sahifaning pastki qismida shunga o'xshash ishlar ro'yxati mavjud. Qidiruv tugmasidan ham foydalanishingiz mumkin

Ma'ruza №6

XROMOSOMALAR

Xromosomalar yadroning asosiy funktsional avtoko'paytiruvchi strukturasi bo'lib, unda DNK to'plangan va yadro funktsiyalari bilan bog'liq. “Xromosomalar” atamasi birinchi marta 1888 yilda V. Valdeyer tomonidan taklif qilingan.

Interfaza hujayralarining yadrolaridagi xromosoma tanachalarini morfologik usullar yordamida aniqlash juda qiyin. To'g'ri xromosomalar yorug'lik mikroskopi ostida aniq, zich, yaxshi ko'rinadigan jismlar sifatida hujayra bo'linishidan biroz oldin aniqlanadi. Interfazaning o'zida xromosomalar zich jismlar sifatida ko'rilmaydi, chunki ular bo'shashgan, dekondensatsiyalangan holatda.

Xromosomalarning soni va morfologiyasi

Xromosomalar soni ma'lum bir hayvon yoki o'simlik turining barcha hujayralari uchun doimiy, lekin turli ob'ektlarda sezilarli darajada farq qiladi. Bu tirik organizmlarning tashkiliy darajasi bilan bog'liq emas. Ibtidoiy organizmlarda ko'p xromosomalar bo'lishi mumkin, yuqori darajada tashkil etilgan organizmlarda esa kamroq bo'lishi mumkin. Masalan, ba'zi radiolariyada xromosomalar soni 1000-1600 ga etadi. Xromosomalar soni bo'yicha o'simliklar orasida rekordchi (taxminan 500) o'tli paporotnik, tut daraxtida 308 xromosoma. Ayrim organizmlarda xromosomalarning miqdoriy tarkibiga misollar keltiraylik: kerevit - 196, odam - 46, shimpanze - 48, yumshoq bug'doy - 42, kartoshka - 18, Drosophila - 8, uy pashshasi - 12. Xromosomalarning eng kichik soni ( 2) dumaloq chuvalchang irqlaridan birida kuzatiladi, gaplopapus kompozit o'simligi bor-yo'g'i 4 ta xromosomaga ega.

Turli organizmlarda xromosomalarning kattaligi juda xilma-xildir. Shunday qilib, xromosomalarning uzunligi 0,2 dan 50 mikrongacha o'zgarishi mumkin. Eng kichik xromosomalar ba'zi protozoalarda, zamburug'larda, suv o'tlarida, zig'ir va dengiz qamishlarida juda kichik xromosomalarda uchraydi; ular shunchalik kichikki, ular yorug'lik mikroskopida deyarli ko'rinmaydi. Eng uzun xromosomalar ba'zi ortopter hasharotlarda, amfibiyalarda va zambaklarda uchraydi. Inson xromosomalarining uzunligi 1,5-10 mikron oralig'ida. Xromosomalarning qalinligi 0,2 dan 2 mikrongacha.

Xromosomalarning morfologiyasi ularning eng ko'p kondensatsiyalanish davrida, metafazada va anafaza boshida yaxshi o'rganiladi. Bu holatdagi hayvonlar va o'simliklarning xromosomalari har xil uzunlikdagi tayoq shaklidagi tuzilmalar bo'lib, ular juda doimiy qalinlikda bo'lib, xromosomalarning aksariyati zonani osongina topishi mumkin.birlamchi siqilishbu xromosomani ikkiga bo'ladi elka . Birlamchi siqilish mintaqasida joylashgan sentromera yoki kinetoxora . Bu disk shaklidagi plastinkaga o'xshash strukturadir. U siqilish hududida xromosoma tanasi bilan ingichka fibrillalar bilan bog'langan. Kinetoxora strukturaviy va funksional jihatdan kam tushuniladi; Shunday qilib, u tubulin polimerizatsiya markazlaridan biri ekanligi ma'lum, undan mitotik shpindelning mikronaychalari to'plamlari o'sib, sentriolalar tomon boradi. Ushbu mikronaychalar to'plamlari mitoz jarayonida xromosomalarning hujayra qutblariga harakatlanishida ishtirok etadi. Ba'zi xromosomalar mavjudikkilamchi siqilish. Ikkinchisi odatda xromosomaning distal uchiga yaqin joyda joylashgan va kichik maydonni ajratib turadi - sun'iy yo'ldosh . Sun'iy yo'ldoshning o'lchamlari va shakli har bir xromosoma uchun doimiydir. Ikkilamchi konstriksiyalarning kattaligi va uzunligi ham juda o'zgarmasdir. Ba'zi ikkilamchi konstriksiyalar xromosomalarning yadrocha shakllanishi bilan bog'liq ixtisoslashgan bo'limlari (yadro tashkilotchilari), qolganlari yadro hosil bo'lishi bilan bog'liq emas va ularning funktsional roli to'liq tushunilmagan. Xromosoma qo'llari oxirgi segmentlarda tugaydi - telomerlar. Xromosomalarning telomerik uchlari boshqa xromosomalar yoki ularning bo'laklari bilan bog'lana olmaydi, telomerik mintaqalari yo'q xromosomalarning uchlaridan farqli o'laroq (uzilishlar natijasida), ular boshqa xromosomalarning bir xil singan uchlari bilan birlashishi mumkin.

Birlamchi siqilish (tsentromera) joylashuviga ko'ra, quyidagilar ajralib turadi Xromosoma turlari:

1. metasentrik- sentromera o'rtada joylashgan, qo'llar teng yoki deyarli teng uzunlikda, metafazada oladi. V shaklidagi;

2. submetasentrik- birlamchi siqilish qutblardan biriga biroz siljiydi, bir yelka ikkinchisidan bir oz uzunroq, metafazada u bor. L shaklidagi;

3. akrosentrik- sentromera qutblardan biriga kuchli siljigan, bir qo‘li ikkinchisidan ancha uzun, metafazada bukilmaydi va tayoqcha shaklga ega;

4. telotsentrik- sentromera xromosomaning oxirida joylashgan, ammo bunday xromosomalar tabiatda uchramaydi.

Odatda har bir xromosomada faqat bitta sentromera (monotsentrik xromosomalar) mavjud, ammo xromosomalar paydo bo'lishi mumkin. markazlashtirilgan (2 sentromera bilan) vapolisentrik(bir nechta sentromeralarga ega).

Xromosomalarida ko'rinadigan sentromerik hududlar (diffuz joylashgan sentromerali xromosomalar) mavjud bo'lmagan turlar (masalan, cho'chqalar) mavjud. Ular chaqiriladi markazsiz va hujayra bo'linishi paytida tartibli harakatni bajara olmaydi.

Xromosomalarning kimyoviy tarkibi

Xromosomalarning asosiy tarkibiy qismlari DNK va asosiy oqsillar (gistonlar). Gistonlar bilan DNK kompleksideoksiribonukleoprotein(DNP) - interfaza yadrolari va bo'linuvchi hujayralar xromosomalaridan ajratilgan ikkala xromosoma massasining taxminan 90% ni tashkil qiladi. DNP tarkibi ma'lum turdagi organizmlarning har bir xromosomasi uchun doimiydir.

Kimdan mineral komponentlar Xromosomalarga plastisiya beruvchi kaltsiy va magniy ionlari eng katta ahamiyatga ega va ularning olib tashlanishi xromosomalarni juda mo'rt qiladi.

Ultrastruktura

Har bir mitotik xromosoma tepada joylashgan pelikula . Ichkarida matritsa , unda 4-10 nm qalinlikdagi DNP ning spiral o'ralgan ipi joylashgan.

DNP ning elementar fibrillalari asosiy hisoblanadi komponent, bu mitotik va meiotik xromosomalar tuzilishining bir qismidir. Shuning uchun bunday xromosomalarning tuzilishini tushunish uchun bu birliklar xromosomalarning ixcham tanasida qanday tashkil etilganligini bilish kerak. Xromosomalarning ultrastrukturasini intensiv o'rganish 1950-yillarning o'rtalarida boshlangan, bu elektron mikroskopiyaning sitologiyaga kiritilishi bilan bog'liq. Xromosomalarning tashkil etilishi haqida 2 ta faraz mavjud.

biri). Uninemnaya gipoteza xromosomada faqat bitta qo'sh zanjirli DNP molekulasi mavjudligini bildiradi. Ushbu gipoteza morfologik, avtoradiografik, biokimyoviy va genetik tasdiqlarga ega bo'lib, bu nuqtai nazarni bugungi kunda eng ommabop qiladi, chunki hech bo'lmaganda bir qator ob'ektlar (Drosophila, xamirturush qo'ziqorinlari) uchun bu isbotlangan.

2). Polinemik gipoteza shundan iboratki, bir nechta ikki zanjirli DNP molekulalari bir to'plamga birlashtirilgan - oqsoqlik , va, o'z navbatida, 2-4 xromonema, buralib, xromosoma hosil qiladi. Xromosoma polinemiyasining deyarli barcha kuzatuvlari yorug'lik mikroskopi yordamida katta xromosomali botanika ob'ektlarida (liliya, turli xil piyoz, loviya, tradescantia, pion) o'tkazildi. Yuqori o'simliklar hujayralarida kuzatiladigan polinemiya hodisalari faqat shu ob'ektlarga xos bo'lishi mumkin.

Shunday qilib, bir nechta bo'lishi mumkin turli tamoyillar tarkibiy tashkilot eukaryotik organizmlarning xromosomalari.

Interfaza hujayralarida xromosomalarning ko'p bo'limlari despiralizatsiya qilinadi, bu ularning faoliyati bilan bog'liq. Ular chaqiriladi evromatin. Xromosomalarning euxromatik hududlari faol va hujayra yoki organizm genlarining butun asosiy majmuasini o'z ichiga oladi, deb ishoniladi. Euxromatin mayda donadorlik shaklida kuzatiladi yoki interfaza hujayra yadrosida umuman farqlanmaydi.

Hujayraning mitozdan interfazaga o'tishida turli xromosomalarning ma'lum zonalari yoki hatto butun xromosomalar ixcham bo'lib qoladi, spirallanadi va yaxshi bo'yaladi. Bu zonalar deyiladi geterokromatin . U hujayrada yirik donalar, bo'laklar, bo'laklar shaklida mavjud. Geteroxromatik hududlar odatda xromosomalarning telomerik, sentromerik va perinukleolyar hududlarida joylashgan, lekin ularning bir qismi ham bo'lishi mumkin. ichki qismlar. Xromosomalarning geteroxromatik mintaqalarining hatto muhim qismlarini yo'qotish hujayra o'limiga olib kelmaydi, chunki ular faol emas va ularning genlari vaqtincha yoki doimiy ravishda ishlamaydi.

Matritsa o'simlik va hayvonlarning mitotik xromosomalarining tarkibiy qismi bo'lib, xromosomalarning despiralizatsiyasi paytida chiqariladi va ribonukleoprotein tabiatning fibrillar va donador tuzilmalaridan iborat. Ehtimol, matritsaning roli RNK o'z ichiga olgan materialni xromosomalar orqali o'tkazishdan iborat bo'lib, u ham yadrolarning shakllanishi uchun, ham qiz hujayralarida tegishli karioplazmani tiklash uchun zarurdir.

xromosomalar to'plami. Karyotip

Birlamchi va ikkilamchi konstriksiyalarning kattaligi, joylashishi, yo'ldoshlarning mavjudligi va shakli kabi xususiyatlarning doimiyligi xromosomalarning morfologik individualligini belgilaydi. Ushbu morfologik individuallik tufayli hayvonlar va o'simliklarning ko'p turlarida har qanday bo'linuvchi hujayradagi to'plamning istalgan xromosomasini tanib olish mumkin.

Xromosomalarning soni, hajmi va morfologiyasining yig'indisi deyiladi karyotip bu turdagi. Karyotip turning yuziga o'xshaydi. Hatto bir-biriga yaqin turlarda ham xromosoma to'plamlari bir-biridan xromosomalar soni yoki kamida bir yoki bir nechta xromosomalarning kattaligi yoki xromosomalarning shakli va tuzilishi bilan farqlanadi. Shuning uchun karyotipning tuzilishi hayvonlar va o'simliklar taksonomiyasida tobora ko'proq foydalaniladigan taksonomik (sistematik) xususiyat bo'lishi mumkin.

Grafik tasvir karyotip deyiladi idiogramma.

Yetuk jinsiy hujayralardagi xromosomalar soni deyiladi haploid (n bilan belgilangan ). Somatik hujayralar ikki xil sonli xromosomalarni o'z ichiga oladi - diploid to'plam (2 n ). Ikki dan ortiq xromosomalar to'plamiga ega bo'lgan hujayralar deyiladi poliploid (3n, 4n, 8n va boshqalar).

Diploid to'plam shakli, tuzilishi va hajmi bo'yicha bir xil bo'lgan juftlashgan xromosomalarni o'z ichiga oladi, lekin turli kelib chiqishi(bir ona, bir ota). Ular chaqiriladi gomologik.

Ko'pgina yuqori diploid hayvonlarda diploid to'plamda bir yoki ikkita juftlashtirilmagan xromosomalar mavjud bo'lib, ular erkaklar va urg'ochilarda farqlanadi - bu genital xromosomalar. Qolgan xromosomalar deyiladi autosomalar . Erkakda faqat bitta jinsiy xromosoma, ayolda esa ikkita bo'lgan holatlar tasvirlangan.

Ko'pgina baliqlarda, sutemizuvchilar (shu jumladan, odamlar), ba'zi amfibiyalar (turdagi qurbaqalar). Ra'no ), hasharotlar (qo‘ng‘izlar, Diptera, Orthoptera), katta xromosoma X harfi bilan, kichiki esa U harfi bilan belgilanadi. Bu hayvonlarda urg‘ochi kariotipida oxirgi juftlik ikkita XX xromosoma bilan ifodalanadi. , erkaklarda esa XY xromosomalari tomonidan.

Qushlar, sudraluvchilar, ba'zi turlari baliqlar, ba'zi amfibiyalar (dumli amfibiyalar), kapalaklar, erkak jinsi bir xil jinsiy xromosomalarga ega ( WW -xromosomalar) va ayol - har xil ( WZ xromosomalari).

Ko'pgina hayvonlar va odamlarda, urg'ochi shaxslarning hujayralarida ikkita jinsiy xromosomadan biri ishlamaydi va shuning uchun butunlay spirallashgan holatda qoladi (heteroxromatin). U fazalararo yadroda bo'lak shaklida bo'ladijinsiy xromatinichki yadro membranasida. Erkak tanasidagi jinsiy xromosomalar hayot uchun ham ishlaydi. Agar jinsiy xromatin erkak tanasi hujayralarining yadrolarida topilgan bo'lsa, bu uning qo'shimcha X xromosomaga ega ekanligini anglatadi (XXY - Kleinfelter kasalligi). Bu spermatogenez yoki oogenezning buzilishi natijasida yuzaga kelishi mumkin. Interfaza yadrolaridagi jinsiy xromatinning tarkibini o'rganish tibbiyotda jinsiy xromosomalarning nomutanosibligidan kelib chiqqan inson xromosoma kasalliklarini tashxislash uchun keng qo'llaniladi.

Karyotip o'zgaradi

Karyotipdagi o'zgarishlar xromosomalar sonining o'zgarishi yoki ularning tuzilishining o'zgarishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin.

Karyotipdagi miqdoriy o'zgarishlar: 1) poliploidiya; 2) anevloidiya.

Poliploidiya - Bu gaploid bilan solishtirganda xromosomalar sonining bir necha marta ko'payishi. Natijada oddiy diploid hujayralar o'rniga (2 n ) hosil bo'ladi, masalan, triploid (3 n ), tetraploid (4 n ), oktaploid (8 n ) hujayralar. Shunday qilib, diploid hujayralari 16 ta xromosomadan iborat bo'lgan piyozda triploid hujayralar 24 ta, tetraploid hujayralarida 32 ta xromosoma mavjud. Poliploid hujayralar har xil katta o'lchamlar va chidamlilikni oshirdi.

Poliploidiya tabiatda, ayniqsa o'simliklar orasida keng tarqalgan bo'lib, ularning ko'p turlari xromosomalar sonining bir necha marta ikki baravar ko'payishi natijasida paydo bo'lgan. Ko'pchilik madaniy o'simliklar masalan, yumshoq bug'doy, ko'p qatorli arpa, kartoshka, paxta, ko'pchilik mevali va manzarali o'simliklar tabiiy poliploidlardir.

Eksperimental ravishda, poliploid hujayralar eng oson alkaloid ta'sirida olinadi. kolxisin yoki mitozni buzadigan boshqa moddalar. Kolxisin bo'linish shpindelini yo'q qiladi, buning natijasida allaqachon ikki baravar ko'paygan xromosomalar ekvator tekisligida qoladi va qutblarga qarab ajralib chiqmaydi. Kolxitsin ta'siri tugagandan so'ng, xromosomalar umumiy yadro hosil qiladi, lekin allaqachon kattaroq (poliploid). Keyingi bo'linish paytida xromosomalar yana ikki baravar ko'payadi va qutblarga qarab ajralib chiqadi, lekin ularning ikki barobari qoladi. Sun'iy yo'l bilan olingan poliploidlar o'simlikchilikda keng qo'llaniladi. Triploid qand lavlagi, tetraploid javdar, grechka va boshqa ekinlarning navlari yaratildi.

Hayvonlarda to'liq poliploidiya juda kam uchraydi. Masalan, qurbaqalarning bir turi Tibet tog'larida yashaydi, uning populyatsiyasi tekisliklarda diploid xromosoma to'plamiga ega, baland tog'lilar esa triploid, hatto tetraploidga ega.

Odamlarda poliploidiya keskin salbiy oqibatlarga olib keladi. Poliploidli bolalarning tug'ilishi juda kam uchraydi. Odatda, organizmning o'limi embrion rivojlanish bosqichida sodir bo'ladi (barcha spontan abortlarning taxminan 22,6% poliploidiya tufayli). Shuni ta'kidlash kerakki, triploidiya tetraploidiyaga qaraganda 3 marta tez-tez uchraydi. Agar triploidiya sindromi bo'lgan bolalar hali ham tug'ilgan bo'lsa, unda ular tashqi va rivojlanishida anomaliyalarga ega ichki organlar, amalda yashashga qodir emas va tug'ilgandan keyingi birinchi kunlarda vafot etadi.

Somatik poliploidiya ko'proq uchraydi. Shunday qilib, inson jigar hujayralarida yosh bilan bo'linuvchi hujayralar kamroq va kamroq bo'ladi, lekin katta yadroli yoki ikkita yadroli hujayralar soni ortadi. Bunday hujayralardagi DNK miqdorini aniqlash ularning poliploidga aylanganligini aniq ko'rsatadi.

Anevloidiya - bu gaploidning ko'pligi emas, balki xromosomalar sonining ko'payishi yoki kamayishi. Aneuploid organizmlar, ya'ni barcha hujayralarida xromosomalarning aneuploid to'plami mavjud bo'lgan organizmlar odatda steril yoki hayotga qodir emas. Anevloidiyaga misol sifatida insonning ba'zi xromosoma kasalliklarini ko'rib chiqing. Kleinfelter sindromi: erkak tanasining hujayralarida qo'shimcha X xromosomasi mavjud bo'lib, bu tananing umumiy jismoniy rivojlanishiga, xususan uning reproduktiv tizimiga va aqliy anormalliklarga olib keladi. Daun sindromi: qo'shimcha xromosoma 21 juftdan iborat bo'lib, bu aqliy zaiflikka, ichki organlarning anomaliyalariga olib keladi; kasallik demansning ba'zi tashqi belgilari bilan birga keladi, erkaklar va ayollarda uchraydi. Turner sindromi ayol tanasining hujayralarida bitta X xromosomasining etishmasligidan kelib chiqadi; reproduktiv tizimning rivojlanmaganligi, bepushtlik, demansning tashqi belgilarida namoyon bo'ladi. Erkak tanasining hujayralarida bitta X xromosomasi etishmasligi bilan embrion bosqichida halokatli natija kuzatiladi.

Aneuploid hujayralar ko'p hujayrali organizmda hujayra bo'linishining normal jarayonining buzilishi natijasida doimo paydo bo'ladi. Qoida tariqasida, bunday hujayralar tezda o'ladi, ammo tananing ma'lum patologik sharoitlarida ular muvaffaqiyatli ko'payadi. Aneuploid hujayralarning yuqori foizi, masalan, odamlar va hayvonlardagi ko'plab xavfli o'smalarga xosdir.

Karyotipdagi strukturaviy o'zgarishlar.Xromosomalarning qayta tuzilishi yoki xromosoma aberatsiyasi xromosomalar yoki xromatidlarning bir yoki bir nechta uzilishi natijasida yuzaga keladi. Xromosomalarning uzilish nuqtalarida bo'laklari bir-biri bilan yoki to'plamning boshqa xromosomalari bo'laklari bilan bog'lana oladi. Xromosoma aberatsiyasi quyidagi turlarga bo'linadi. o'chirish xromosomaning o'rta qismining yo'qolishi. Difishensiya xromosomaning oxirgi qismining ajralishi. Inversiya - xromosoma segmentining ajralishi, uni 180 ga aylantirish 0 va bir xil xromosomaga biriktirilishi; bu nukleotidlarning tartibini buzadi. takrorlash xromosoma segmentining ajralishi va uning gomologik xromosomaga birikishi. Translokatsiya xromosoma segmentining ajralishi va uning gomologik bo'lmagan xromosomaga birikishi.

Bunday qayta joylashishlar natijasida disentrik va asentrik xromosomalar hosil bo'lishi mumkin. Katta deletsiyalar, bo'linishlar va translokatsiyalar xromosomalarning morfologiyasini keskin o'zgartiradi va mikroskop ostida aniq ko'rinadi. Kichik deletsiyalar va translokatsiyalar, shuningdek, inversiyalar xromosomalarning qayta joylashuvi natijasida ta'sirlangan hududlarida lokalizatsiya qilingan genlarning merosxo'rligining o'zgarishi va gametalarning shakllanishi paytida xromosomalarning xatti-harakatlarining o'zgarishi bilan aniqlanadi.

Karyotipdagi tarkibiy o'zgarishlar har doim salbiy oqibatlarga olib keladi. Masalan, “mushuk faryodi” sindromi odamda 5-juft xromosomalarda xromosoma mutatsiyasi (etishmovchiligi) natijasida yuzaga keladi; halqumning g'ayritabiiy rivojlanishida o'zini namoyon qiladi, bu esa oddiy yig'lash o'rniga "miyov" ni keltirib chiqaradi. erta bolalik jismoniy va aqliy rivojlanishda orqada qolish.

Xromosomalarning reduplikatsiyasi

Xromosomalarning ikki baravar ko'payishi (reduplikatsiyasi) DNKning reduplikatsiyasi jarayoniga asoslanadi, ya'ni. makromolekulalarning o'z-o'zini ko'paytirish jarayoni nuklein kislotalar, bu genetik ma'lumotlarning aniq nusxasini va avloddan avlodga o'tkazilishini ta'minlaydi. DNK sintezi iplarning ajralishi bilan boshlanadi, ularning har biri qiz zanjirining sintezi uchun shablon bo'lib xizmat qiladi. Reduplikatsiya mahsuloti ikkita qiz DNK molekulasi bo'lib, ularning har biri bitta ota-ona va bitta bola zanjiridan iborat. Reduplikatsiya fermentlari orasida muhim o'rinni sekundiga taxminan 1000 nukleotid (bakteriyalarda) sintezini boshqaradigan DNK polimeraza egallaydi. DNK reduplikatsiyasi yarim konservativdir, ya'ni. ikkita qiz DNK molekulasini sintez qilish jarayonida ularning har birida bitta "eski" va bitta "yangi" zanjir mavjud (bu reduplikatsiya usuli 1953 yilda Uotson va Krik tomonidan isbotlangan). Xuddi shu zanjirda reduplikatsiya paytida sintez qilingan fragmentlar DNK ligaza fermenti tomonidan "o'zaro bog'langan".

Reduplikatsiya DNKning qo'sh spiralini ochadigan, burilmagan bo'limlarni barqarorlashtiradigan va molekulyar chalkashlikning oldini oladigan oqsillarni o'z ichiga oladi.

Eukariotlarda DNK reduplikatsiyasi sekinroq (sekundiga 100 ta nukleotid), lekin bir vaqtning o'zida bir DNK molekulasining ko'p nuqtalarida sodir bo'ladi.

Protein sintezi DNK replikatsiyasi bilan bir vaqtda sodir bo'lganligi sababli, biz xromosoma replikatsiyasi haqida gapirishimiz mumkin. 1950-yillarda olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, har xil turdagi organizmlarning xromosomalarida qancha uzunlamasına DNK zanjiri bo'lishidan qat'i nazar, hujayra bo'linishi paytida xromosomalar xuddi bir vaqtning o'zida ikkita replikatsiya qiluvchi subbirlikdan iborat kabi harakat qiladi. Interfazada sodir bo'ladigan reduplikatsiyadan so'ng, har bir xromosoma ikki barobar bo'ladi va hujayrada bo'linish boshlanishidan oldin ham, xromosomalarning qiz hujayralari o'rtasida teng taqsimlanishi uchun hamma narsa tayyor. Reduplikatsiyadan keyin bo'linish sodir bo'lmasa, hujayra poliploid bo'ladi. Politen xromosomalarining shakllanishi jarayonida xromonemalar ko'payadi, lekin bir-biridan ajralib turmaydi, buning natijasida juda ko'p sonli xromonemalarga ega bo'lgan gigant xromosomalar paydo bo'ladi.

Boshqa shunga o'xshash asarlar Bu sizni qiziqtirishi mumkin.wshm>
8825.		Mitotik podil klitin. Budova xromosomalari	380,96 Kb
	Budova xromosomalari Laboratoriya ishi No5 yoga biologik ahamiyatga ega mitoz haqida; mitozning pastki fazalarida klitinning yorug'lik mikroskopi yordamida bilish uchun aqlni shakllantirish, ularni o'rnatish uchun mikrofotograflarga qo'yish ...
16379.		Shu bilan birga, mamlakatimiz engib o'tmasdan turib, zamonaviylar qatoriga kira olmaydigan vazifalar yanada oydinlashdi.	14,53 KB
	Shu bilan birga, tabiatan Rossiyaning tarixiy ildizlariga immanent bo'lib, ular inqirozning Rossiyadagi umumiy vaziyatga va ayniqsa inqiroz hodisalarini bartaraf etish imkoniyatlariga ta'sirini kuchaytiradi. Rossiyada avvalgi shakldagi barqarorlashtiruvchi o'rta sinf uzoq vaqt davomida yo'qolganligi sababli, aholining ko'pchiligining xarid qobiliyatining hozirgi tebranishlari mavjud bo'lishiga bog'liq. barqaror ishlash va boshqa, qoida tariqasida, yon daromadlar va ijtimoiy nafaqalar ko'rinishidagi kam daromadlar. Rossiyada rasmiy maqomga ega bo'lganlar ...
20033.		Plazmodiy bezgak. Morfologiya. Rivojlanish davrlari. Bezgakda immunitet. Kemoterapevtik preparatlar	2,35 MB
	Bezgak plazmodiysi inson organizmida (asseksual tsikl yoki shizogoniya) va chivinda (jinsiy sikl yoki sporogoniya) sodir bo'ladigan murakkab hayot tsiklidan o'tadi. Inson tanasida bezgak qo'zg'atuvchisi - shizogoniyaning rivojlanishi ikki tsikl bilan ifodalanadi: ularning birinchisi jigar hujayralarida (to'qima yoki eritrotsitdan tashqari, shizogoniya), ikkinchisi - qon eritrotsitlarida ( eritrotsitlar shizogoniyasi).
6233.		Yadroning tuzilishi va funktsiyalari. Yadroning morfologiyasi va kimyoviy tarkibi	10,22 Kb
	Yadrolar odatda sitoplazmadan aniq chegara bilan ajratiladi. Bakteriyalar va ko'k-yashil suvo'tlar shakllangan yadroga ega emas: ularning yadrosi yadrodan mahrum va sitoplazmadan aniq yadro membranasi bilan ajratilmagan va nukleoid deb ataladi. Yadro shakli.

Biri muhim masalalar odamlarni doimo tashvishga solib kelgan - biologik tur sifatida insoniyatning kelib chiqishi.

Antropologiya, paleontologiya, arxeologiya, genetika kabi fanlarning rivojlanishi bilan dastlabki nazariyalardan tobora uzoqlashib borayotgan yangi ma'lumotlar paydo bo'la boshladi.

Bizning tanamizdagi irsiyat tashuvchilari

Elektron mikroskopning ixtirosi ilm-fanning ilgari erishib bo'lmaydigan darajasiga ko'tarilish imkonini berdi. Hujayra ichidagi tuzilmani kashf etganlar 1963 yilda Stokgolm universiteti professorlari Margit va Silven Nasslar edi.

Shunday bo'ldi tirik hujayra o'zi murakkab organizm, bu turli funktsiyalarni bajaradigan barcha turdagi shakllanishlarni o'z ichiga oladi. Ma'lum bo'lishicha, mitoxondriyaning xromosomalarni o'z ichiga olgan hujayra elementlari, o'z navbatida, DNK molekulasi irsiy ma'lumotni uzatish uchun javobgardir. Bu qadimgi mutatsiyaning natijasidir: erkin bakteriyani faol hujayra tomonidan tutilishi va ularning keyingi simbiozi. Bu bakteriya endi mustaqil yashay olmaydi, lekin uning imkoniyatlari nomutanosib kattalik va murakkablikdagi organizmlarning rivojlanishiga imkon berdi. Aynan mitoxondriyalarda xromosomalar mavjud - belgilarning keyingi avlodlarga o'tishi uchun mas'ul bo'lgan genetik ma'lumot tashuvchilar.

Irsiyatning uzatilish sxemasi

Jinsiy ma'lumotlarning tashuvchilari xromosomalardir. Xromosoma X - ayol, Y - erkak.

Erkak jinsiy hujayralari - spermatozoidlar, ikkita turdagi xromosomalardan birining tashuvchisi bo'lishi mumkin: X va Y. Ayol. jinsiy hujayra- tuxum hujayrasi har doim faqat bitta turdagi xromosomaga ega: X.

Ya'ni, erkak va ayol jinsiy hujayralari birlashganda, yoki XX xromosomalar to'plami olinadi - bu holda, qiz, yoki XY, keyin o'g'il bola olinadi. O'g'il bolalar Y xromosomasini otasidan oladi, chunki onasida yo'q.

Inson jinsiy hujayralari tuzilishining muhim xususiyati

Mitoxondriyalar faqat ayol jinsiy hujayralari orqali uzatiladi! DA erkak hujayralar- odam spermatozoidlari faqat bitta mitoxondriyaga ega bo'lib, urug'lantirilgandan keyin yo'q qilinadi. Shu sababli, ushbu tuzilishdagi genetik material har bir keyingi avlod tomonidan faqat onadan olinadi. Shunday qilib, agar biz paydo bo'lgan piramidani, hamma narsaning avlodini tasavvur qilsak zamonaviy insoniyat qadim zamonlarda Afrikada yashagan alohida ayol. Olimlar unga "Mitoxondriyal Momo Havo" kod nomini berishdi.

Y xromosomasining birinchi tashuvchisi bitta nasl-nasab edi: Odam Ato va barcha odamlar bu xromosomani undan olgan. Y xromosomasi bo'lmagan erkaklar yo'q, lekin agar bo'lsa, bu odam ayol bo'la olmaydi. Gormonlar bu haqiqatning fonidir.

Insoniyatning kelib chiqishini Odam Ato va Momo Havoga aylantirgan kashfiyot qilinganidan so'ng, cherkov ilm-fan Bibliyaning so'zma-so'z talqinini tasdiqlaganini da'vo qilib faollashdi. Nuance shundaki, benuqson kontseptsiya bilan bolaning Y xromosomasini olish uchun hech qanday joyi yo'q va variantlarsiz u qiz bo'ladi.

Genetik piramidani qurish ehtimoli

Savol: Bizning ildiz genetik ajdodlarimiz qachon yashagan? Tuxumlardagi mitoxondriyalar tarkibiga ko'ra zamonaviy ayollar, olimlar Momo Havoni taxminan 150 ming yil oldin joylashtirdilar. Erkak jinsiy hujayralarini o'rganish natijasi Odam Atoning atigi 50 ming yil oldin "joylashishiga" sabab bo'ldi. Ushbu kelishmovchilikning sababi ko'pxotinlilik bo'lishi mumkin, chunki klan boshlig'i mumkin bo'lgan raqiblarni yo'q qildi. Shunday qilib, to'g'ri erkak chiziqlar soni kamaydi.

Shu bilan birga, ayollar o'zlarining genetik tarkibini qizlariga muvaffaqiyatli topshirdilar.

Bu ishlanmalar mashhur rus olimi, molekulyar genetik professor K. V. Severinov tomonidan amalga oshirilgan. [S-BLOCK]

Faraz qilaylik, bizning oldimizda ma'lum miqdordagi shaxslardan iborat aholi bor turli xil variantlar mitoxondriyal DNK. Hammasi ham nasl qolmagan. Kimdir buni qila olmasdan vafot etdi. Boshqa vakillarda nasl omon qolmadi. Va kimdir omadli bo'ldi va uning genetik avlodlari aholining eng katta foizini tashkil qila boshladi. Shunday qilib, aynan shu genlar to'plami keyingi avlodlarda davom etishi uchun etarli miqdordagi tashuvchilarni oladi.

Eng kuchli odamlar tirik qolgani aniq emas. Har doim muhim imkoniyat omili mavjud. Ba'zi aholi epidemiyalar va tabiiy ofatlar natijasida butunlay nobud bo'ldi. Ushbu omillar natijasida o'zgaruvchanlik yo'qoldi: faqat bitta asosiy genetik chiziq mavjud edi, ammo shu asosda doimiy ravishda yangi xususiyatlar paydo bo'ldi. Bu vaqt o'tishi bilan tashqi ko'rinish va xatti-harakatni o'zgartiradigan mutatsiyalar paydo bo'lishi bilan bog'liq.

Genetik bazani o'rganish olimlarga qanchalik chuqur va nimada ekanligini tushunish imkoniyatini beradi geografik hudud ma'lum bir xalqning ildizlari ketadi. Bushmenlar va pigmeylarning afrikalik etnik guruhlari asl variantlarga eng yaqin hisoblanadi.

Mutatsiyalar natijasi

BBC telekanali tajriba o'tkazdi: u qora tanli amerikaliklarni Afrikaga olib keldi. Bu odamlar nihoyatda baxtli ko'rindi, yer o'pishdi, o'tkinchilarni quchoqlashdi. Prof.ga ko'ra. K. V. Severinov, bu barcha ta'sirchanligiga qaramay, farsdan boshqa narsa emas. Insoniyat 30 ming genga ega va ma'lum bir mitoxondriyada ulardan faqat 25 tasi mavjud.Har bir jinsiy ko'payish bilan to'plam o'zgaradi va nafaqat moslashish natijasida, balki har qanday muvaffaqiyatsizliklar tufayli ham. Er yuzida butunlay boshqacha iqlim va turmush tarzi bilan yashagan bir yarim-yigirma avlod avlodlarining dunyoqarashiga muqarrar ravishda, omon qolganiga qaramay, ta'sir qildi. tashqi belgilar. [S-BLOCK]

Shuning uchun "mitoxondrial Momo Havo" genetik xususiyatlarning shartli to'plami bo'lib, rivojlanishning bir bosqichida boshqa zamonaviy variantlarga qaraganda muvaffaqiyatliroq bo'lib chiqdi. Ushbu to'plam tufayli butun zamonaviy insoniyat shakllandi.

Xromatinning mitotik superkompaktizatsiyasi yorug'lik mikroskopi yordamida xromosomalarning ko'rinishini o'rganish imkonini beradi. Mitozning birinchi yarmida ular birlamchi siqilish hududida bir-biriga bog'langan ikkita xromatiddan iborat ( sentromeralar yoki kinetoxora) ikkala opa-singil xromatidaga xos bo'lgan xromosomaning maxsus tashkil etilgan bo'limi. Mitozning ikkinchi yarmida xromatidlar bir-biridan ajraladi. Ular bitta ipni hosil qiladi. qiz xromosomalari, qiz hujayralari orasida taqsimlanadi.

Xromosoma shakllari (tsentromeraning joylashishiga va uning ikkala tomonida joylashgan qo'llarning uzunligiga qarab):

1) teng qurollar; yoki metasentrik(o'rtada sentromera bilan);

2) notekis yelkalar, yoki submetasentrik(tsentromera uchlaridan biriga siljigan holda);

3) novdasimon, yoki akrosentrik(xromosomaning deyarli oxirida joylashgan sentromera bilan);

4) telotsentrik (nuqta)- juda kichik, shaklini aniqlash qiyin.

Xromosomalarni bo'yashning odatiy usullari bilan ular shakli va nisbiy o'lchamlari bilan farqlanadi. Differensial bo'yash usullaridan foydalanganda xromosoma uzunligi bo'ylab teng bo'lmagan floresans yoki bo'yoq taqsimoti aniqlanadi, bu har bir alohida xromosoma va uning gomologi uchun qat'iy xosdir.

Shunday qilib, har bir xromosoma nafaqat uning tarkibidagi genlar to'plami, balki morfologiyasi va differentsial bo'yash xarakteri jihatidan ham individualdir.

Xromosoma shakllari:

I- telotsentrik, II- akrosentrik, III- submetasentrik, IV- metasentrik;

1 - sentromera, 2 - sun'iy yo'ldosh, 3 - qisqa elka 4 - uzun yelka, 5 - xromatidlar

tomonidan Xromosomalarning Denver tasnifi, ular sentromeraning joylashuvi, ikkilamchi konstriksiyalar va yo'ldoshlar mavjudligini hisobga olgan holda, ularning o'lchamlari kamayishi bilan juft bo'lib joylashadi. Xromosomalarni tahlil qilish amaliyoti xromosomalarni differentsial bo'yash usullarini keng o'z ichiga oladi. Xromosomalarni lyuminestsent mikroskopda maxsus bo'yoqlar bilan qayta ishlashda xromosomalar uzunligi bo'ylab chiziq chizig'i ko'rinadi (birinchi marta Kaspersson 1968 yilda akrichiniprite bilan qayta ishlagan, endi boshqa usullar mavjud). Xromosomalarning har bir juftligi individual chiziq (shuningdek, barmoq izi) bilan tavsiflanadi. Xromosomalarni aniqlash karyotipning idiogrammasini tuzishga imkon beradi.

Bir qator mezonlarga asoslanib, 22 juft odam xromosomalari tasniflanadi, 23-juftning jinsiy xromosomalari alohida ajratiladi (Xalqaro Denver tasnifi, 1960). Identifikatsiya qilish uchun morfometrik usul va sentromerik indeks qo'llaniladi. Bir xil rangli inson xromosomalarining tasnifi va nomenklaturasi Denver (1960), London (1963) va Chikagoda (1966) chaqirilgan xalqaro yig'ilishlarda ishlab chiqilgan. Ushbu konferentsiyalarning tavsiyalariga ko'ra, xromosomalar uzunligi qisqarish tartibida joylashtirilgan. Barcha xromosomalar yetti guruhga bo'lingan, ular ingliz alifbosining A dan G gacha bo'lgan harflari bilan belgilangan. Barcha xromosoma juftlarini arab raqamlari bilan raqamlash taklif qilingan. A guruhi (1-3) - eng katta xromosomalar. 1 va 3 xromosomalari metasentrik, 2 tasi submetasentrikdir.

B guruhi (4-5) - ikki juft yirik submetasentrik xromosomalar.

C guruhi (6-12) - submetasentrik xromosomalar, o'rtacha kattalik. X xromosoma hajmi va morfologiyasi bo'yicha 6 va 7-xromosomalarga o'xshaydi.

D guruhi (13-15) - o'rtacha kattalikdagi akrosentrik xromosomalar.

E guruhi (16-18) - o'rta xromosomalar (16, 17 - metasentrik, 18 - akrosentrik).

F guruhi (19-20) - kichik metasentriklar, bir-biridan deyarli farq qilmaydi.

G guruhi (21-22) - eng kichik akrosentrik xromosomalarning ikki juftligi. Y-xromosoma mustaqil xromosoma sifatida ajralib turadi, ammo morfologiyasi va hajmi bo'yicha u G guruhiga kiradi.

Shu bilan birga, turli guruhlarning xromosomalari bir-biridan yaxshi ajralib turadi, guruh ichida esa ularni ajratib bo'lmaydi, A guruhi bundan mustasno. Insonning har bir xromosomasida faqat o'ziga xos tasmalar ketma-ketligi mavjud, bu esa aniq aniqlash imkonini beradi. har bir xromosomani aniqlash va boshqalar yuqori aniqlik qayta qurish qaysi segmentda sodir bo'lganligini aniqlang. Xromosomalarning ko'ndalang chizig'i DNK molekulasidagi genlarning tartibini aks ettiruvchi, xromosomaning butun uzunligi bo'ylab getero- (yuqori o'ralgan DNK) va evromatinning (bo'shashgan DNK) notekis kondensatsiyasi natijasidir.

Oddiy va og'ishlar bilan inson karyotipi quyidagicha ko'rsatiladi:

46,XY - normal erkak karyotipi

46, XX - oddiy ayol karyotipi

47, XX+G - G guruhidan qo'shimcha xromosomaga ega bo'lgan ayolning karyotipi

Hozirgi vaqtda deyarli barcha xromosoma juftlarining ko'p kichikroq segmentlari uchun DNK markerlari (yoki zondlari) mavjud. Bunday DNK problari yordamida xromosomada o'ziga xos, hatto juda kichik segmentning mavjudligi yoki yo'qligini to'g'ri baholash mumkin.

Xromosomalarni aniqlash qobiliyati xromosoma anomaliyalarini ham somatik hujayralar, ham birlamchi jinsiy hujayralar darajasida aniqlash imkonini beradi. Ushbu anomaliyalar har 100 homiladorlik uchun uchta holatda uchraydi. Katta xromosomalardagi anomaliyalar hayotga mos kelmaydi va turli vaqtlarda spontan tushishni keltirib chiqaradi. Down kasalligi keng tarqalgan bo'lib, karyotipda qo'shimcha 21-xromosoma mavjud bo'lganda: 2n + 1 (+21). 21-xromosomada trisomiya bilan og'rigan bolalarning tug'ilish darajasi yuqori bo'lib, 1:500 va noqulay ekologik muhit tufayli o'sishda davom etadi, bu esa 21 juft xromosomaning ajratilmasligiga olib keladi.

Xromosomalarning morfologiyasi

Nur mikroskopiyasi. Mitozning birinchi yarmida ular birlamchi siqilish hududida bir-biriga bog'langan ikkita xromatiddan iborat ( sentromeralar yoki kinetoxora) ikkala opa-singil xromatidaga xos bo'lgan xromosomaning maxsus tashkil etilgan bo'limi. Mitozning ikkinchi yarmida xromatidlar bir-biridan ajraladi. Ular bitta ipni hosil qiladi. qiz xromosomalari, qiz hujayralari orasida taqsimlanadi.

teng tomonli yoki metasentrik (o'rtada sentromera bilan),

tengsiz yoki submetasentrik (tsentromera uchlaridan biriga siljigan holda),

novda shaklidagi yoki akrosentrik (xromosomaning deyarli oxirida joylashgan sentromera bilan),

nuqta - juda kichik, shaklini aniqlash qiyin

Muayyan turdagi tirik organizmlar hujayralariga xos bo'lgan xromosomalarning to'liq to'plamining barcha tarkibiy va miqdoriy xususiyatlarining yig'indisi karyotip deb ataladi.

Kelajakdagi organizmning karyotipi ikkita jinsiy hujayraning (sperma va tuxum) birlashishi jarayonida hosil bo'ladi. Shu bilan birga, ularning xromosoma to'plamlari birlashtiriladi. Yetuk jinsiy hujayraning yadrosi xromosomalarning yarmini o'z ichiga oladi (odamlar uchun - 23). Jinsiy hujayralardagiga o'xshash bir xil xromosomalar to'plami haploid deb ataladi va - n bilan belgilanadi. Tuxum yangi organizmda spermatozoid bilan urug'lantirilganda, odamlarda 46 ta xromosomani o'z ichiga olgan ushbu turga xos karyotip qayta yaratiladi. Oddiy somatik hujayra xromosomalarining umumiy tarkibi diploiddir (2n). Diploid to'plamda har bir xromosoma sentromeraning o'lchami va joylashishiga o'xshash boshqa juftlashgan xromosomaga ega. Bunday xromosomalar gomologik deyiladi. Gomologik xromosomalar nafaqat bir-biriga o'xshash, balki bir xil belgilar uchun javobgar bo'lgan genlarni ham o'z ichiga oladi.

Ayolning karyotipi odatda ikkita X xromosomasini o'z ichiga oladi va uni yozish mumkin - 46, XX. Erkak karyotipiga X va Y xromosomalari kiradi (46, XY). Qolgan barcha 22 juft xromosomalar autosomalar deb ataladi.
Avtosomatik guruhlar:

A guruhiga 3 juft eng uzun xromosomalar kiradi (1, 2, 3);

B guruhi 2 juft yirik submetasentrik xromosomalarni (4 va 5) birlashtiradi.

7 juft o'rta submetasentrik autosomalarni o'z ichiga olgan C guruhi (6-dan 12-gacha). Morfologik xususiyatlariga ko'ra, X xromosomani bu guruhdan ajratish qiyin.

13, 14 va 15 juftlarning o'rta akrosentrik xromosomalari D guruhiga kiradi.

Uch juft kichik submetasentrik xromosomalar E guruhini (16, 17 va 18) tashkil qiladi.

Eng kichik metasentrik xromosomalar (19 va 20) F guruhini tashkil qiladi.

G guruhiga qisqa akrosentrik xromosomalarning 21 va 22-juftlari kiradi.Y xromosoma morfologik jihatdan bu guruh avtosomalariga juda oʻxshaydi.

23. T.Morganning xromosoma nazariyasi.

Irsiyatning xromosoma nazariyasi- genlar ma'lum va chiziqli ketma-ketlikda joylashgan xromosomalarning bir qator avlodlarda irsiy ma'lumotlarning uzatilishi bilan bog'liq bo'lgan nazariya.

1. Irsiyatning moddiy tashuvchilari - genlar xromosomalarda joylashgan bo'lib, ularda bir-biridan ma'lum masofada chiziqli joylashgan.
2. Xuddi shu xromosomada joylashgan genlar bir xil bog'lanish guruhiga kiradi. Bog'lanish guruhlari soni xromosomalarning haploid soniga mos keladi.
3. Genlari bir xil xromosomada bo'lgan belgilar bog'langan tarzda meros qilib olinadi.
4. Geterozigotali ota-onalarning avlodlarida bir xil xromosomalar juftligida joylashgan genlarning yangi birikmalari meyoz davrida krossingover natijasida yuzaga kelishi mumkin.
5. Krossover shaxslarning ulushi bilan belgilanadigan kesishish chastotasi genlar orasidagi masofaga bog'liq.
6. Xromosomadagi genlarning chiziqli joylashishiga va genlar orasidagi masofaning ko'rsatkichi sifatida kesishish chastotasiga asoslanib, xromosomalar xaritalari tuzilishi mumkin.

T. Morgan va uning hamkorlarining asarlari nafaqat muhimligini tasdiqladi

xromosomalar irsiy materialning asosiy tashuvchisi sifatida individual genlar bilan ifodalanadi, balki ularning xromosoma uzunligi bo'ylab joylashishining chiziqliligini ham o'rnatdi.

Irsiyat va oʻzgaruvchanlikning moddiy substratining xromosomalar bilan bogʻlanishining isboti, bir tomondan, G.Mendel tomonidan kashf etilgan belgilarning irsiyat qonuniyatlarining mitoz, meioz va urugʻlanish davridagi xromosomalarning xulq-atvoriga qatʼiy muvofiqligi edi. Boshqa tomondan, T. Morganning laboratoriyasi topildi maxsus turi X-xromosomaga mos keladigan genlarning o'zaro bog'liqligi bilan yaxshi tushuntirilgan belgilarning merosxo'rligi. Biz Drosophilada ko'z rangining jinsga bog'liq merosi haqida gapiramiz.

Xromosomalarning gen komplekslarining tashuvchisi sifatidagi tushunchasi bir qator ota-ona belgilarining bir qator avlodlarga uzatilishi jarayonida bir-biri bilan bog'liq merosxo'rligini kuzatish asosida ifodalangan. Muqobil bo'lmagan belgilarning bunday bog'lanishi tegishli genlarning bitta xromosomada joylashishi bilan izohlanadi, bu hujayralar va organizmlarning bir qator avlodlarida genlar tarkibini saqlaydigan etarlicha barqaror tuzilmadir.

Irsiyatning xromosoma nazariyasiga ko'ra, genlar to'plami

bir xil xromosomaga mansub, shakllar debriyaj guruhi. Har bir xromosoma o'z ichiga olgan genlar to'plamida noyobdir. Shunday qilib, ma'lum bir turdagi organizmlarning irsiy materialidagi bog'lanish guruhlari soni ularning jinsiy hujayralarining haploid to'plamidagi xromosomalar soni bilan belgilanadi. Urug'lantirish jarayonida diploid to'plam hosil bo'lib, unda har bir bog'lanish guruhi ikkita variant - ota va ona xromosomalari bilan ifodalanadi, ular tegishli gen kompleksining asl allellari to'plamini olib yuradi.

Har bir xromosomadagi genlarning joylashuvining chiziqliligi haqidagi g'oya tez-tez uchraydigan hodisani kuzatish asosida paydo bo'ldi. rekombinatsiya homolog xromosomalarga o'ralgan genlarning ona va ota komplekslari o'rtasidagi (almashinuvi). Bu chastota ekanligi aniqlandi

rekombinatsiya ma'lum bir bog'lanish guruhidagi genlarning har bir jufti uchun ma'lum bir doimiylik bilan tavsiflanadi va turli juftliklar uchun har xil. Ushbu kuzatish rekombinatsiya chastotasi va xromosomadagi genlar ketma-ketligi va meiozning I profilaktikasida homologlar o'rtasida sodir bo'ladigan kesishish jarayoni o'rtasidagi munosabatni taklif qilish imkonini berdi (3.6.2.3-bo'limga qarang).

Genlarning chiziqli taqsimlanishi g'oyasi rekombinatsiya chastotasining xromosomadagi ular orasidagi masofaga bog'liqligini yaxshi tushuntirdi.

Muqobil bo'lmagan xususiyatlarning bog'langan merosini kashf qilish qurish metodologiyasini ishlab chiqish uchun asos bo'ldi. genetik xaritalar genetik tahlilning gibridologik usuli yordamida xromosomalar.

Shunday qilib, XX asr boshlarida. eukaryotik hujayradagi irsiy materialning asosiy tashuvchisi sifatida xromosomalarning roli shubhasiz isbotlangan. Bu xromosomalarning kimyoviy tarkibini o'rganish orqali tasdiqlandi.

24. Somatik hujayralarning bo'linishi. Mitozning har-ka fazalari.

Somatik hujayra va uning yadrosining bo'linishi (mitoz) xromosomalarning murakkab ko'p fazali o'zgarishlari bilan birga keladi: 1) mitoz jarayonida har bir xromosoma DNK molekulasining komplementar replikatsiyasi asosida ikki singil filament hosil bo'lishi bilan ko'payadi. sentromerada bog'langan nusxalar (xromatidlar); 2) keyinchalik opa-singil xromatidlar ajralib chiqadi va qiz hujayralar yadrolari bo'ylab ekvivalent tarzda taqsimlanadi.

Natijada, bo'linuvchi somatik hujayralarda o'ziga xoslik saqlanib qoladi xromosomalar to'plami va genetik material.

Alohida-alohida, neyronlar haqida gapirish kerak - hayot davomida hujayra bo'linishiga uchramaydigan yuqori darajada farqlangan postmitotik hujayralar. Zarar etkazuvchi omillar ta'siriga javoban neyronlarning kompensatsion imkoniyatlari hujayra ichidagi regeneratsiya va bo'linmaydigan yadrodagi DNKni ta'mirlash bilan cheklanadi, bu asosan irsiy va irsiy bo'lmagan tabiatning neyropatologik jarayonlarining o'ziga xosligini aniqlaydi.

Mitoz- hujayra yadrosining murakkab bo'linishi, uning biologik ahamiyati qiz xromosomalarining ulardagi genetik ma'lumotlar bilan bir xil taqsimlanishida, bu bo'linish natijasida qiz hujayralar yadrolari o'rtasida. Hujayralar miqdori va sifati bo'yicha ona hujayradagi bilan bir xil bo'lgan xromosomalar to'plamiga ega.

Xromosomalar- irsiyatning asosiy substrati, ular mustaqil reduplikatsiya qobiliyati isbotlangan yagona tuzilmadir. Reduplikatsiyaga qodir bo'lgan hujayraning barcha boshqa organellalari uni yadro nazorati ostida amalga oshiradi. Shu munosabat bilan xromosomalar sonining doimiyligini ta'minlash va ularni mitozning butun mexanizmi orqali erishiladigan qiz hujayralar o'rtasida teng ravishda taqsimlash muhimdir. O'simlik hujayralarida bo'linishning bunday usulini 1874 yilda rus botaniki I. D. Chistyakov, hayvonlar hujayralarida esa 1878 yilda rus gistologi P. I. Peremezhko (1833-1894) kashf etgan.

Mitoz jarayonida (2.15-rasm) besh faza ketma-ket davom etadi: profilaktika, prometafaza, metafaza, anafaza va telofaza. Bu fazalar bir-biridan keyin darhol sezilmaydigan o'tishlar bilan bog'langan. Har bir oldingi holat keyingi holatga olib keladi.

Bo'linishga kirgan hujayrada xromosomalar ko'plab nozik, zaif spirallangan iplardan iborat shar shaklida bo'ladi. Bu vaqtda har bir xromosoma ikkita opa-singil xromatiddan iborat. Xromatidlarning hosil bo'lishi DNK replikatsiyasi natijasida mitotik siklning S-davrida matritsa printsipiga ko'ra sodir bo'ladi.

Boshida profaza, va ba'zan uning boshlanishidan oldin ham sentriol ikkiga bo'linadi va ular yadro qutblari tomon ajralib chiqadi. Shu bilan birga, xromosomalarda burish (spiralizatsiya) jarayoni sodir bo'ladi, buning natijasida ular sezilarli darajada qisqaradi va qalinlashadi. Xromatidlar bir-biridan biroz uzoqlashadi va faqat sentromeralar orqali bog'lanadi. Xromatidlar orasida bo'shliq paydo bo'ladi. Profazaning oxiriga kelib, hayvonlar hujayralarida sentriolalar atrofida nurli figura hosil bo'ladi. Ko'pgina o'simlik hujayralarida sentriolalar mavjud emas.

Profazaning oxiriga kelib yadrochalar yo'qoladi, fermentlar ta'sirida yadro qobig'i lizosomalardan eriydi va xromosomalar sitoplazmaga botiriladi. Shu bilan birga, hujayraning qutblaridan cho'zilgan iplardan tashkil topgan akromatik shakl paydo bo'ladi (agar sentriolalar bo'lsa, unda ulardan). Akromatik filamentlar xromosomalarning sentromeralariga biriktirilgan. Shpindelga o'xshash xarakterli figura hosil bo'ladi. Elektron mikroskopik tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, shpindelning iplari tubulalar, tubulalardir.

Prometafazada hujayraning markazida sitoplazma bo'lib, u ozgina yopishqoqlikka ega. Unga botirilgan xromosomalar hujayraning ekvatoriga yuboriladi.

DA metafaza Xromosomalar ekvatorda tartibli holatda. Barcha xromosomalar aniq ko'rinadi, shuning uchun bu bosqichda karyotiplarni o'rganish (sonni hisoblash, xromosomalarning shakllarini o'rganish) amalga oshiriladi. Bu vaqtda har bir xromosoma ikkita xromatiddan iborat bo'lib, ularning uchlari ajralib ketgan. Shuning uchun metafaza plitalarida (va metafaza xromosomalarining idiogrammalarida) xromosomalar A shaklida bo'ladi. Xromosomalarni o'rganish aynan shu bosqichda amalga oshiriladi.

DA anafaza har bir xromosoma butun uzunligi bo'ylab uzunlamasına bo'linadi, shu jumladan sentromera hududida, aniqrog'i, xromatidlarning divergentsiyasi mavjud bo'lib, ular keyinchalik singlisi yoki qizi xromosomalarga aylanadi. Ular novda shaklidagi shaklga ega, birlamchi siqilish hududida kavisli. Shpindel iplari qisqaradi, qutblarga qarab harakatlanadi va ularning orqasida qiz xromosomalari qutblarga qarab ajralib chiqa boshlaydi. Ularning ajralishi tez va bir vaqtning o'zida "buyruq bo'yicha" amalga oshiriladi. Bu hujayralarni bo'linadigan plyonkalar bilan yaxshi ko'rsatilgan. Shiddatli jarayonlar plyonkada qaynayotgan suyuqlikka o'xshab ketadigan sitoplazmada ham sodir bo'ladi.

DA telofaza qiz xromosomalari qutblarga etib boradi. Shundan so'ng, xromosomalar tushkunlikka tushadi, aniq konturlarini yo'qotadi va ular atrofida shakllanadi. yadro membranalari. Yadro ona hujayraning interfazasiga o'xshash tuzilishga ega bo'ladi. Yadrocha tiklanadi.

25. Odam jinsiy hujayralari, ularning tuzilishi. Oositning tuzilishi turlari.

Ota-ona organizmlarida jinsiy ko'payishda ishtirok etish uchun ishlab chiqariladi gametalar - generativ funktsiyani ta'minlash uchun ixtisoslashgan hujayralar.

Ona va ota gametalarining birlashishi natijasida yuzaga keladi

paydo bo'lishi zigotalar - hujayra, ya'ni individual rivojlanishning birinchi, eng dastlabki bosqichidagi qiz individ.

Ba'zi organizmlarda tuzilishi jihatidan farqlanmaydigan gametalarning birlashishi natijasida zigota hosil bo'ladi. Bunday hollarda, kimdir gapiradi izogamiya.

Ko'pgina turlarda, strukturaviy va funktsional xususiyatlariga ko'ra, jinsiy hujayralar bo'linadi onalik(tuxum) va otalik(spermatozoidalar). Odatda tuxum va sperma ishlab chiqariladi turli organizmlar- ayol (ayollar) va erkak (erkaklar). Gametalarning tuxum va spermatozoidlarga, individlar esa urg'ochi va erkaklarga bo'linishida hodisa jinsiy dimorfizm(5.1; 5.2-rasm). Uning tabiatda mavjudligi erkak yoki ayol jinsiy hujayrasi, erkak yoki ayol jinsiy ko'payish jarayonida hal qilinadigan vazifalardagi farqlarni aks ettiradi.

Odamning erkak jinsiy hujayralari - spermatozoidalar, yoki taxminan 70 mikron uzunlikdagi spermatozoidlarning boshi, bo'yi va dumi bor.

Spermatozoid sitolemma bilan qoplangan bo'lib, uning oldingi qismida tuxum retseptorlarini tanib olishni ta'minlaydigan retseptor mavjud.

Spermatozoidning boshi xromosomalarning haploid to'plamiga ega bo'lgan kichik zich yadroni o'z ichiga oladi. Yadroning oldingi yarmi spermatozoidning qopqog'ini tashkil etuvchi tekis qop bilan qoplangan. Akrosoma unda joylashgan (yunoncha asgo - tepa, soma - tana),

o'zgartirilgan Golji kompleksidan iborat. Akrosomada fermentlar to'plami mavjud. Inson spermatozoidining yadrosida joylashgan

boshning asosiy qismi 23 ta xromosomadan iborat bo'lib, ulardan biri jinsiy (X yoki Y), qolganlari avtosomalardir. Spermatozoidning dum qismi oraliq, asosiy va terminal qismlardan iborat.

Spermatozoidlarni elektron mikroskop ostida tekshirganda, uning bosh protoplazmasi kolloid emas, balki suyuq kristall holatga ega ekanligi aniqlandi. Bu spermatozoidlarning salbiy ta'sirlarga chidamliligini ta'minlaydi. tashqi muhit. Masalan, ular etuk bo'lmagan jinsiy hujayralarga qaraganda ionlashtiruvchi nurlanishdan kamroq shikastlanadi.

Barcha spermatozoidlar bir xil nomga ega (salbiy) elektr zaryadi bu ularning bir-biriga yopishib qolishiga to'sqinlik qiladi.

Inson 200 millionga yaqin spermatozoidlarni chiqaradi

Oositlar yoki oositlar(lot. ovum dan - tuxum), spermatozoidlarga qaraganda beqiyos kam miqdorda pishadi. Ayolda 24-28 kunlik jinsiy sikl davomida), qoida tariqasida, bitta tuxum pishib etiladi. Shunday qilib, tug'ish davrida 400 ga yaqin etuk tuxum hosil bo'ladi.

Tuxumdondan oositning chiqishi deyiladi ovulyatsiya. Tuxumdondan chiqqan tuxum hujayrasi follikulyar hujayralar toji bilan o'ralgan bo'lib, ularning soni 3-4 mingtaga etadi.U bachadon nayining (tuxum yo'li) chetlari tomonidan ilib, u bo'ylab harakatlanadi. Bu erda jinsiy hujayraning etukligi tugaydi. Tuxum sharsimon shaklga ega, spermatozoidlardan kattaroq, sitoplazma hajmi, mustaqil harakat qilish qobiliyatiga ega emas.

Tuzilishi. Inson tuxumining diametri taxminan 130 mikron. Sitolemmaga qo'shni yaltiroq yoki shaffof zona, so'ngra follikulyar hujayralar qatlami joylashgan. Ayol jinsiy hujayrasining yadrosi X-jinsiy xromosomaga ega bo'lgan gaploid xromosomalar to'plamiga, aniq belgilangan yadroga ega va karyolemmada ko'plab g'ovak komplekslari mavjud. Oosit o'sishi davrida yadroda mRNK va rRNK sintezining intensiv jarayonlari sodir bo'ladi.

Sitoplazmada oqsil sintez apparati (endoplazmatik retikulum, ribosomalar) va Golji apparati rivojlangan. Mitoxondriyalar soni o'rtacha bo'lib, ular sarig'i yadrosiga yaqin joylashgan bo'lib, u erda sariqning intensiv sintezi mavjud, hujayra markazi yo'q. Rivojlanishning dastlabki bosqichlarida Golji apparati yadro yaqinida joylashgan bo'lib, tuxumning pishishi jarayonida u sitoplazmaning chetiga o'tadi.

Oositlar qoplanadi, ular himoya funktsiyasini bajaradi, metabolizmning zaruriy turini ta'minlaydi, platsenta sutemizuvchilarda ular embrionni bachadon devoriga kiritish uchun xizmat qiladi va boshqa funktsiyalarni bajaradi.

Tuxumning sitolemmasida follikulyar hujayralar jarayonlari orasida joylashgan mikrovilli mavjud. Follikulyar hujayralar trofik va himoya funktsiyalarini bajaradi.

Oositlar somatik hujayralarga qaraganda ancha katta. Ulardagi sitoplazmaning hujayra ichidagi tuzilishi har bir hayvon turiga xos bo'lib, o'ziga xos (va ko'pincha individual) rivojlanish xususiyatlarini ta'minlaydi. Tuxumlarda embrion rivojlanishi uchun zarur bo'lgan bir qator moddalar mavjud. Bularga ozuqa moddalari (sarig'i) kiradi.

Ootsitlar tasnifi embrionni oziqlantirish uchun ishlatiladigan sitoplazmadagi oqsil-lipidli inklyuziya bo'lgan sarig'i (lecithos) mavjudligi, miqdori va tarqalishi belgilariga asoslanadi.

Sariqsiz (aletital), kam sarig'li (oligoletsitali), o'rtacha sarig'li (mezolecital), ko'p sarig'li (poliletsital) tuxumlari mavjud.

Odamlarda tuxumda oz miqdorda sarig'ning mavjudligi onaning tanasida embrionning rivojlanishi bilan bog'liq.

Oositlarning qutblanishi. Tuxumdagi oz miqdorda sarig'i bilan u odatda sitoplazmada teng taqsimlanadi va yadro taxminan markazda joylashgan. Bu tuxumlar deyiladi izolesital(yunon tilidan. isos - teng). Aksariyat umurtqali hayvonlarning sarig'i ko'p bo'lib, tuxum sitoplazmasida notekis taqsimlangan. Bu anizolesital hujayralar. Sariqning asosiy qismi hujayraning qutblaridan birida to'planadi - vegetativ qutb. Bu tuxumlar deyiladi telolesital(yunon tilidan. telos - yakun). Sariqdan xoli faol sitoplazma itariladigan qarama-qarshi qutb deyiladi hayvon. Agar sarig'i hali ham sitoplazmaga botgan bo'lsa va undan sekretsiya va amfibiyalardagi kabi alohida fraksiya sifatida ajratilmasa, tuxum deyiladi. o'rtacha telosital. Agar sarig'i amniotlarda bo'lgani kabi sitoplazmadan butunlay ajratilgan bo'lsa, unda bu keskin telolesital tuxum.

26. Tiriklarning ko'payishi. Ko'paytirish usullarining tasnifi.

Ko'payish yoki ko'payish hayotni tavsiflovchi asosiy xususiyatlardan biridir. Ko'payish organizmlarning o'z turlarini ishlab chiqarish qobiliyatini anglatadi. Ko'payish hodisasi hayotni tavsiflovchi xususiyatlardan biri - diskretlik bilan chambarchas bog'liq. Ma'lumki, yaxlit organizm diskret birliklar - hujayralardan iborat. Deyarli barcha hujayralarning hayoti bir shaxsning hayotidan qisqaroq, shuning uchun har bir shaxsning mavjudligi hujayraning ko'payishi bilan ta'minlanadi. Har bir turdagi organizmlar ham diskretdir, ya'ni u alohida individlardan iborat. Ularning har biri o'likdir. Turning mavjudligi individlarning ko'payishi (ko'payishi) bilan qo'llab-quvvatlanadi. Binobarin, ko‘payish turning mavjudligi va tur ichida ketma-ket avlodlar davom etishining zaruriy shartidir. Ko'payish shakllarining tasnifi hujayra bo'linish turiga asoslanadi: mitotik (jinsiy) va meiotik (jinsiy). Reproduktsiya shakllarini quyidagi sxema sifatida ko'rsatish mumkin

Jinssiz ko'payish. Bir hujayrali eukariotlarda bu mitozga asoslangan bo'linish, prokariotlarda nukleoidning bo'linishi, ko'p hujayrali organizmlarda esa vegetativ (lotincha vegetatio - o'sadi) ko'payish, ya'ni tananing qismlari yoki somatik hujayralar guruhi.

Bir hujayrali organizmlarning jinssiz ko'payishi. Bir hujayrali o'simliklar va hayvonlarda quyidagi shakllar ajralib turadi jinssiz ko'payish: bo'linish, endogoniya, ko'p bo'linish (shizogoniya) va tomurcuklanma.

Bo'lim bir hujayralilarga xos (amyoba, flagella, siliatlar). Birinchidan, yadroning mitotik bo'linishi sodir bo'ladi, so'ngra sitoplazmada tobora chuqurlashib borayotgan siqilish sodir bo'ladi. Bunday holda, qiz hujayralar teng miqdorda ma'lumot oladi. Organoidlar odatda teng taqsimlanadi. Bir qator hollarda bo'linishdan oldin ularning ikki baravar ko'payishi aniqlangan. Bo'lingandan so'ng, qiz bolalar o'sadi va ona organizmining hajmiga etib, yangi bo'linishga o'tadi.

Endogoniya - ichki tomurcuklanma. Ikki qizning - endodiogoniyaning shakllanishi bilan ona faqat ikkita nasl beradi (toksoplazma shunday ko'payadi), ammo shizogoniyaga olib keladigan ko'plab ichki kurtaklar paydo bo'lishi mumkin.

shizogoniya , yoki ko'p bo'linish - avvalgisidan rivojlangan ko'payish shakli. U bir hujayrali organizmlarda, masalan, bezgak qo'zg'atuvchisi - bezgak plazmodiumida ham uchraydi. Shizogoniya bilan bir nechta yadro bo'linishi sitokinezsiz sodir bo'ladi va keyin butun sitoplazma yadrolar atrofida ajralib turadigan zarrachalarga bo'linadi. Bitta hujayra ko'plab qiz hujayralarni hosil qiladi. Ko'payishning bu shakli odatda jinsiy ko'payish bilan almashinadi.

tomurcuklanma dastlab ona hujayrada kichik tuberkulyar hosil bo'lishidan iborat bo'lib, unda qiz yadrosi yoki nukleoid mavjud. Buyrak o'sadi, onaning kattaligiga etadi va keyin undan ajralib chiqadi. Ko'payishning bu shakli bakteriyalarda, xamirturushli zamburug'larda va bir hujayrali hayvonlarda - so'ruvchi kirpiklarda kuzatiladi.

sporulyatsiya oddiylar turiga, sporozoiylar sinfiga mansub hayvonlarda uchraydi. Spora bosqichlardan biridir hayot sikli, ko'payish uchun xizmat qiladi, u himoya qiluvchi membrana bilan qoplangan hujayradan iborat noqulay sharoitlar tashqi muhit. Jinsiy jarayondan keyin ba'zi bakteriyalar spora hosil qila oladi. Bakterial sporalar ko'payish uchun emas, balki noqulay sharoitlarni boshdan kechirish uchun xizmat qiladi va biologik ahamiyati bilan oddiy va ko'p hujayrali o'simliklar sporalaridan farq qiladi.

Vegetativ ko'payish ko'p hujayrali bezlar Ko'p hujayrali hayvonlarda vegetativ ko'payish jarayonida ona organizmdan ajralib chiqadigan hujayralar guruhidan yangi organizm hosil bo'ladi. Vegetativ ko'payish faqat eng ibtidoiy ko'p hujayrali hayvonlarda sodir bo'ladi: gubkalar, ba'zi koelenteratlar, tekis va annelidlar.

Gubkalar va gidralarda tanadagi hujayralar guruhlarining ko'payishi tufayli, protrusionlar (buyraklar). Buyrak ekto- va endoderma hujayralarini o'z ichiga oladi. Gidrada buyrak asta-sekin o'sib boradi, uning ustida tentaklar hosil bo'ladi va nihoyat, u onadan ajralib chiqadi. Siliyer va annelidlar konstriksiya bilan bir necha qismlarga bo'linadi; ularning har birida etishmayotgan organlar tiklanadi. Shunday qilib, shaxslar zanjiri shakllanishi mumkin. Ba'zi ichak bo'shliqlarida ko'payish strobilatsiya yo'li bilan sodir bo'ladi, bu poliploid organizmning juda intensiv o'sishi va yetib borishi bilan bog'liq. ma'lum o'lchamlar ko'ndalang siqilishlar orqali qiz shaxslarga bo'linishni boshlaydi. Bu vaqtda polip plitalar to'plamiga o'xshaydi. Shakllangan shaxslar - meduzalar chiqib, boshlanadi mustaqil hayot. Ko'pgina turlarda (masalan, koelenteratlar) ko'payishning vegetativ shakli jinsiy ko'payish bilan almashadi.

jinsiy ko'payish

Jinsiy jarayon. Jinsiy ko'payish almashinuvni ta'minlaydigan jinsiy jarayonning mavjudligi bilan tavsiflanadi irsiy ma'lumotlar va irsiy o'zgaruvchanlikning paydo bo'lishiga sharoit yaratadi. Qoida tariqasida, unda ikkita shaxs ishtirok etadi - ayol va erkak, ular haploid ayol va erkak jinsiy hujayralari - gametalarni hosil qiladi. Urug'lanish, ya'ni ayol va erkak jinsiy hujayralarining qo'shilishi natijasida irsiy belgilarning yangi birikmasiga ega diploid zigota hosil bo'lib, u yangi organizmning ajdodiga aylanadi.

Jinsiy ko'payish, jinssiz ko'payish bilan solishtirganda, irsiy jihatdan xilma-xil nasllarning paydo bo'lishini ta'minlaydi. Jinsiy jarayonning shakllari konjugatsiya va kopulyatsiyadir.

Konjugatsiya- jinsiy jarayonning o'ziga xos shakli bo'lib, unda urug'lanish ikki individ tomonidan hosil bo'lgan sitoplazmatik ko'prik bo'ylab bir hujayradan ikkinchisiga ko'chib o'tadigan yadrolarning o'zaro almashinuvi natijasida sodir bo'ladi. Konjugatsiya paytida, odatda, shaxslar sonining ko'payishi kuzatilmaydi, lekin irsiy xususiyatlarning rekombinatsiyasini ta'minlaydigan hujayralar o'rtasida genetik material almashinuvi mavjud. Konjugatsiya siliyer protozoyalar (masalan, kipriklilar), ba'zi suv o'tlari (spirogira) uchun xosdir.

Kopulyatsiya (gametogamiya)- jinsiy jarayonning bir shakli bo'lib, unda ikkita jinsdagi turli hujayralar - gametalar birlashadi va zigota hosil qiladi. Bunda gameta yadrolari bitta zigota yadrosini hosil qiladi.

Gametogamiyaning quyidagi asosiy shakllari mavjud: izogamiya, anizogamiya va oogamiya.

Da izogamiya harakatchan, morfologik jihatdan bir xil gametalar hosil bo'ladi, lekin fiziologik jihatdan ular "erkak" va "ayol" ga farqlanadi. Izogamiya ko'plab suv o'tlarida uchraydi.

Da anizogamiya (heterogamiya) harakatchan, morfologik va fiziologik jihatdan har xil gametalar hosil bo'ladi. Bu tur jinsiy jarayon ko'plab suv o'tlari uchun xarakterlidir.

Qachon ogamiya gametalar bir-biridan juda farq qiladi. Ayol gametasi katta harakatsizdir tuxum, ozuqa moddalarining katta zaxirasini o'z ichiga oladi. Erkak jinsiy hujayralari - spermatozoidalar- bir yoki bir nechta flagella yordamida harakatlanadigan kichik, ko'pincha mobil hujayralar. Urug'li o'simliklar erkak jinsiy hujayralariga ega sperma- flagella yo'q va polen naychasi yordamida tuxumga etkaziladi. Oogamiya hayvonlar, yuqori o'simliklar va ko'plab qo'ziqorinlarga xosdir.

27. Ovogenez va spermatogenez.

spermatogenez. Moyak ko'plab tubulalardan iborat. Naychadan o'tgan ko'ndalang kesim uning bir necha qatlamli hujayralarga ega ekanligini ko'rsatadi. Ular spermatozoidlarning rivojlanishining ketma-ket bosqichlarini ifodalaydi.

Tashqi qatlam (ko'paytirish zonasi) hisoblanadi spermatogoniya- dumaloq hujayralar ular nisbatan katta yadro va sezilarli miqdorda sitoplazmaga ega. Davr davomida embrion rivojlanishi va tug'ilgandan keyin, balog'atga etgunga qadar, spermatozoidlar mitoz yo'li bilan bo'linadi va shu bilan bu hujayralar va moyakning o'zi ko'payadi. Kuchli bo'linish davri davr deb ataladi naslchilik

Balog'at yoshi boshlanganidan keyin spermatozoidlarning bir qismi ham mitotik bo'linishda davom etadi va bir xil hujayralarni hosil qiladi, ammo ularning ba'zilari keyingisiga o'tadi. o'sish zonasi tubulaning lümenine yaqinroq joylashgan. Bu erda sitoplazma miqdori ortishi hisobiga hujayra hajmining sezilarli o'sishi kuzatiladi. Ushbu bosqichda ular chaqiriladi asosiy spermatotsitlar.

Erkak jinsiy hujayralari rivojlanishining uchinchi bosqichi deyiladi pishish davri. Bu davrda ikkita tez rivojlanayotgan bo'linish birin-ketin sodir bo'ladi. Har bir asosiy spermatotsitdan ikkitadan ikkilamchi spermatotsitlar va keyin to'rtta spermatidlar, oval shaklga ega va juda kichikroq o'lchamlarga ega. Pishib etish davrida hujayra bo'linishi xromosoma apparatining qayta joylashishi bilan birga keladi (meyoz paydo bo'ladi; pastga qarang). Spermatidlar tubulalarning lümenine eng yaqin zonaga o'tadi va u erda ular hosil bo'ladi spermatozoidalar.

Ko'pgina yovvoyi hayvonlarda spermatogenez faqat yilning ma'lum vaqtlarida sodir bo'ladi. Ularning orasidagi intervallarda moyaklar kanalchalarida faqat spermatogeniya mavjud. Ammo odamlarda va ko'pchilik uy hayvonlarida spermatogenez yil davomida sodir bo'ladi.

Ovogenez. Oogenez fazalarini spermatogenez fazalari bilan solishtirish mumkin. Bu jarayon ham bor naslchilik mavsumi intensiv ravishda bo'linganda oogonia- nisbatan katta yadro va oz miqdorda sitoplazmaga ega kichik hujayralar. Sutemizuvchilar va odamlarda bu davr tug'ilishdan oldin tugaydi. shu vaqtga kelib shakllangan birlamchi oositlar ko'p yillar davomida o'zgarishsiz qoladi. Balog'at yoshining boshlanishi bilan vaqti-vaqti bilan individual oositlar davrga kiradi o'sish hujayralar ko'payadi, ularda sarig'i, yog'i, pigmentlari to'planadi.

Hujayra sitoplazmasida, uning organellalari va membranalarida murakkab morfologik va biokimyoviy o'zgarishlar sodir bo'ladi. Har bir oosit uning ovqatlanishini ta'minlaydigan kichik follikulyar hujayralar bilan o'ralgan.

Keyingi keladi pishish davri. xromosoma apparati (meyoz) o'zgarishi bilan bog'liq ikkita ketma-ket bo'linish sodir bo'ladi. Bundan tashqari, bu bo'linishlar qiz hujayralar o'rtasida sitoplazmaning notekis bo'linishi bilan birga keladi. Birlamchi oosit bo'linganda bitta katta hujayra hosil bo'ladi - ikkilamchi oosit, deyarli barcha sitoplazmani o'z ichiga oladi va kichik hujayra deb ataladi birlamchi polotsit. Yetilishning ikkinchi bo'linishida sitoplazma yana notekis taqsimlanadi. Bir yirik ikkilamchi oosit va ikkilamchi polotsit hosil bo'ladi. Bu vaqtda birlamchi polotsit ham ikkita hujayraga bo'linishi mumkin. Shunday qilib, bitta asosiy oositdan bitta ikkilamchi oosit va uchta polotsit (reduksiya organlari) hosil bo'ladi. Bundan tashqari, tuxum ikkilamchi oositdan hosil bo'ladi va polotsitlar eriydi yoki tuxum yuzasida qoladi, lekin unda ishtirok etmaydi. yanada rivojlantirish. Sitoplazmaning notekis taqsimlanishi tuxum hujayrasini kelajakda embrion rivojlanishi uchun zarur bo'lgan sitoplazma va ozuqa moddalarining sezilarli miqdori bilan ta'minlaydi.

Sutemizuvchilar va odamlarda tuxumlarning ko'payish va o'sish davrlari follikulalarda sodir bo'ladi (3.5-rasm). Yetuk follikul suyuqlik bilan to'ldirilgan, uning ichida tuxum hujayrasi mavjud. Ovulyatsiya paytida follikulaning devori yorilib, tuxum ichiga kiradi qorin bo'shlig'i va keyin, qoida tariqasida, fallop naychalariga. Tuxumning pishishi davri naychalarda sodir bo'ladi va urug'lantirish bu erda sodir bo'ladi.

Ko'pgina hayvonlarda ovogenez va tuxumning pishishi faqat yilning ma'lum fasllarida sodir bo'ladi. Ayollarda, bir tuxum odatda oylik pishib, va balog'atga butun davri uchun - taxminan 400. kamolotga va tuxum hujayralarini beradi. Bu shuni anglatadiki, ayol organizmi hayot davomida ta'sir qiladigan turli xil noqulay omillar ularning keyingi rivojlanishiga ta'sir qilishi mumkin; zaharli moddalar Vujudga kiradigan (shu jumladan nikotin va spirtli ichimliklar) oositlarga kirib, kelajakdagi naslning normal rivojlanishida buzilishlarni keltirib chiqarishi mumkin.

28. Mitoz, uning biologik ahamiyati.

Hujayra siklining eng muhim komponenti mitotik (proliferativ) sikldir. Bu hujayra bo'linishi jarayonida, shuningdek, undan oldin va keyin o'zaro bog'liq va muvofiqlashtirilgan hodisalar majmuasidir. Mitotik sikl- bu hujayrada bir bo'linishdan ikkinchisiga o'tadigan va keyingi avlodning ikkita hujayrasining shakllanishi bilan yakunlanadigan jarayonlar to'plami. Bundan tashqari, hayot tsikli tushunchasi hujayraning o'z funktsiyalarini bajarish davri va dam olish davrlarini ham o'z ichiga oladi. Bu vaqtda hujayraning keyingi taqdiri noaniq: hujayra bo'linishni boshlashi (mitozga kirishi) yoki muayyan funktsiyalarni bajarishga tayyorgarlik ko'rishi mumkin.

Xromosomalar(qadimgi yunoncha khr^tsa - rang va agar - tana) - eukaryotik hujayra yadrosidagi, hujayra bo'linishi (mitoz yoki meioz) paytida ko'rinadigan nukleoprotein tuzilmalar. Bu shakllanishlar yuqori daraja xromatin kondensatsiyasi. Cho'zilganida, xromosoma uzunligi 5 sm gacha bo'lishi mumkin.

Erta interfazada (faza G () kelajakdagi xromosomalarning har birida bittadan DNK molekulasi bo'ladi. Sintez fazasida (S) DNK ikki baravar ko'payadi. Kechki interfazada (G-, faza) har bir xromosoma ikkita bir xil DNK molekulasidan iborat. maydon sentromerik ketma-ketlikda o'zaro bog'langan.

Hujayra yadrosining bo'linishi boshlanishidan oldin xromosoma spirallana boshlaydi yoki qalin xromatin iplarini hosil qiladi yoki o'raladi. xromatidlar, ularning har birida bir xil DNK molekulasi mavjud. Xromosomaning metafaza bosqichida sezilarli qalinligi uni nihoyat yorug'lik mikroskopida ko'rish imkonini beradi (3.2-rasm).

Quyidagi material bilan umumiy tanishish va yaxshiroq tushunish uchun rasmda. 3.3 mitoz va meyoz diagrammalarini ko'rsatadi.

Guruch. 3.2.

Guruch. 3.3.

hujayra karyotipi- xromosomalarning to'liq to'plamining xususiyatlari to'plami; tanaga xosdir, aql yoki hujayra chizig'i. Karyogramma xromosomalarning to'liq to'plamining vizual tasviridir (3.4-rasm).

Karyotipni kompilyatsiya qilish (3.4-rasm) quyidagicha amalga oshiriladi. Xromosomali hujayralarni ajratish uchun tasvir olinadi (fotosurat va boshqalar), so'ngra tasvirdagi gomologik xromosomalar juftlashtiriladi va o'lchamlari bo'yicha qatorlanadi.

Xromosomalar eu- va geteroxromatiyalarni turlicha bo'yaydigan maxsus bo'yoqlar bilan ishlov beriladi (bo'sh va zich o'ralgan xromatin) - Giemsa dog'i i-bandlar va boshq.

Inson autosomalarining ikkita xalqaro tasnifi mavjud (jinsiy bo'lmagan xromosomalar).

Denver tasnifi(1960, AQSH) - individual printsip o'lchami va shakli bo'yicha autosomalarni baholash (A dan O gacha bo'lgan guruhlar; 3.4-rasm).

Parij tasnifi(1971) - autosomalar har bir juftlik uchun xos bo'lgan eu- va heterokromik hududlar bilan aniqlanadi (bo'yash; chiziqlar).

Karyotiplardagi xromosomalar soni.

Dastlab ular o'simliklar va hasharotlar xromosomalarini o'rganish bilan cheklanib qolishdi

Guruch. 3.4. Denver tasnifiga ko'ra inson hujayra karyotipi

xromosomalar. Sutemizuvchilar odatda sezilarli miqdordagi nisbatan kichik xromosomalarga ega.

1920-yillardan 1950-yillarning oʻrtalarigacha. odamda 48 ta xromosoma bor, degan fikr keng tarqalgan edi (dastlab faqat 37 ta xromosoma topilgan).

1950-yillarga qadar Kavkazoidlar (oq irq vakillari) 48 ta xromosomaga ega, mongoloidlarda esa X0 (erkak Y-xromosomasiz!) va 47 ta xromosoma bor, deb hisoblar edi (Guttmap B. va boshq., 2004). Biroq, 1956 yilda shvetsiyalik Tijo va Levan (J.-H. Tjio, A. Levan) odamlarda oddiy xromosomalarning haqiqiy soni 46 ta ekanligini isbotladilar.

Primatlarda xromosomalar soni odamdagi xromosomalar soniga teng (rezus maymunlarida 42 ta; shimpanze, gorilla va orangutanlarda 48 ta).