2. Spore imaju haploidni skup hromozoma (n), formiraju se od zigote sa diploidnim skupom hromozoma (2n) mejozom.

mahovina

Gamete – 1p (od haploidnog gametofita mitozom)

Spore – 1p (iz diploidnog sporofita mejozom)

mahovina

Gametofit i gamete su haploidni 1p1s

Gamete se formiraju na gametoofitu mitozom

Gametofit se formira od spore In (koja se formira od sporofita mejozom) mitozom

paprat

1. Ćelije listova paprati imaju diploidni skup hromozoma (2n), pa se, kao i cijela biljka, mitozom razvijaju iz zigote sa diploidnim skupom hromozoma (2n).

2. Ćelije klice imaju haploidni skup hromozoma (n), budući da se klica formira od haploidne spore (n) mitozom.

clubmoss

borova

U pulpi igala - 2p, u spermi - 1p

Odrasla biljka iz zigote 2p – mitoza

Sperma iz haploidnih mikrospora (1p) - mitoza

borova ? Objasnite od kojih početnih ćelija i kao rezultat koje deobe nastaju ove ćelije.

1. Ćelije polenovog zrna imaju haploidni skup hromozoma (n), budući da se formira od haploidne mikrospore (n) mitozom.

2. Spermatozoidi imaju haploidni skup hromozoma (n), budući da se mitozom formiraju iz generativne ćelije polenovog zrna sa haploidnim skupom hromozoma (n).

cvjetnica ? Objasnite od kojih početnih ćelija i kao rezultat koje deobe nastaju ove ćelije.

Epidermis – 2p (pošto je odrasla biljka sporofit)

embrionska vreća -1p (gametofit)

Sporofit se formira iz ćelija embriona sjemena mitozom. Gametofit - mitoza haploidne spore

cvjetnica . Objasnite rezultat u svakom slučaju.

1) u ćelijama embriona sjemena, diploidni set hromozoma je 2n, budući da se embrion razvija iz zigote - oplođenog jajeta;
2) u ćelijama endosperma semena, triploidni set hromozoma je 3n, jer nastaje spajanjem dva jezgra centralne ćelije jajne ćelije (2n) i jednog spermatozoida (n);
3) ćelije listova cvjetnice imaju diploidni set hromozoma - 2n, budući da se odrasla biljka razvija iz embrija.

Spermatogeneza u zoni razmnožavanja. Mitoza. Početak diobe – 2p4s (8 hromozoma i 16 DNK) Kraj zone reprodukcije (2p2s) – 8 hromozoma i 8 DNK.

Zona sazrevanja (kraj) – mejoza – 1p1c – 4 hromozoma i 4DNK

1) Spermatogeneza u zoni razmnožavanja. Mitoza. Početak diobe – 2p4s (78 hromozoma i 156 DNK) Kraj zone reprodukcije (2p2s) – 78 hromozoma i 78 DNK.

2) Zona sazrevanja (kraj) – mejoza – 1p1c – 39 hromozoma i 39DNK

3) zona reprodukcije - mitoza (očuvanje skupa i količine DNK)

4) zona sazrevanja - mejoza

Diploidni hromozomski set 2n2c

1) Prije početka mejoze u S-periodu interfaze - udvajanje DNK: Profaza mejoze I – 2n4c

2) Prva podjela je redukcija. Mejoza 2 uključuje 2 ćelije kćeri sa haploidnim skupom hromozoma (n2c)

3) Metafaza mejoze II - hromozomi se poređaju na ekvatoru n2c

1. U profazi prve podjele, broj hromozoma i DNK odgovara formuli 2n4c.

2. U profazi druge podjele, formula je p2c, pošto je ćelija haploidna.

3. U profazi prve diobe dolazi do konjugacije i ukrštanja homolognih hromozoma

Kromosomski set u profazi 2n 4c, DNK broj 116*2=232

Metafaza: 2n 4c (116 hromozoma i 232 DNK)

Telofaza: 2n2c, (116 hromozoma i 116 DNK)

1. Ćelija sadrži 8 hromozoma i 8 molekula DNK. Ovo je diploidni set.

2. Prije podjele, molekuli DNK se udvostručuju u interfazi. 8 hromozoma i 16 molekula DNK.

3. Jer u anafazi I homologni hromozomi divergiraju do polova ćelije, zatim u telofazi I ćelije se dele i formiraju 2 haploidna jezgra. 4 hromozoma i 8 molekula DNK - svaki hromozom se sastoji od dvije hromatide (DNK) - redukcijska podjela.

II

1) prije početka podjele u interfazi, molekuli DNK se udvostručuju, njihov broj se povećava - 120, ali broj hromozoma se ne mijenja - 60, svaki hromozom se sastoji od dvije sestrinske hromatide;

2) u anafazi mejoze I broj hromozoma je 60; broj DNK molekula - 120;

3) mejoza I - redukciona podela, pa se broj hromozoma i broj DNK molekula smanjuje za 2 puta; u anafazi mejoze IIbroj hromozoma - 30; broj DNK molekula - 60;

4) kraj diobe - mejoza II- mitotička podjela, pa se broj hromozoma ne mijenja, ali se broj molekula DNK smanjuje za 2 puta (30 hromozoma i 30 DNK)

1) Endosperm cvjetnica ima triploidni skup hromozoma (3n), što znači da je broj hromozoma u jednom skupu (n) jednak 7 hromozoma. Prije početka mejoze, hromozomski set u stanicama je dvostruki (2p) od 14 hromozoma u interfazi, molekuli DNK su udvostručeni, tako da je broj molekula DNK 28 (4c).
2) U prvoj diobi mejoze, homologni hromozomi, koji se sastoje od dvije hromatide, divergiraju, dakle, na kraju telofaze mejoze, 1 hromozomski set u ćelijama je pojedinačni (n) od 7 hromozoma, broj molekula DNK je 14 (2c).
3) U drugoj diobi mejoze hromatide se razdvajaju, dakle, na kraju telofaze 2 mejoze, hromozomski skup u ćelijama je jedan (n) - 7 hromozoma, broj molekula DNK je jedan - 7 (1c).

1) prije početka diobe 2p4s - 44 i 88 DNK

2) na kraju telofaze 1n2s (22 i 44 DNK)

3) prije početka diobe, interfaza - samo udvostručenje DNK na kraju telofaze, sve se smanjuje za 2 puta (redukciona dioba)

Ostali zadaci

1) Polne ćelije imaju 23 hromozoma, tj. dva puta manja nego kod somatskih, stoga je masa DNK u spermi dva puta manja i iznosi 6x 10-9: 2 = 3x 10-9 mg.

2) Prije početka diobe (u interfazi), količina DNK se udvostručuje i masa DNK je 6x 10-9 x2 = 12 x 10-9 mg.

3) Nakon mitotičke diobe u somatskoj ćeliji, broj hromozoma se ne mijenja i masa DNK je 6x 10-9 mg.

Kada je mejoza poremećena, dolazi do neraspadanja ženskih hromozoma

formiraju se abnormalne ćelije (XX umjesto X)

Trisomija (XXX) se formira tokom oplodnje

ZADATAK 27 (ZADACI IZ CITOLOGIJE). STANIČNA PODJELA I POSTAVKA HROMOSOMA

U kariotipu jedne vrste ribe nalazi se 56 hromozoma. Odrediti broj hromozoma i DNK molekula u ćelijama tokom oogeneze u zoni rasta na kraju interfaze i na kraju zone sazrevanja gameta. Objasnite svoje rezultate.

Skup hromozoma i količina DNK po fazama mitoze i mejoze

Somatsku ćeliju životinje karakterizira diploidni skup kromosoma. Odredite hromozomski skup (n) i broj molekula DNK (c) u ćeliji u profazi mejoze I i metafazi mejoze II. Objasnite rezultate u svakom slučaju.

Navedite broj hromozoma i broj molekula DNK u profazi prve i druge mejotičke diobe ćelije. Koji se događaj dešava sa hromozomima tokom profaze prve podele?

Skup kromosoma ćelija somatskih rakova je 116. Odredite hromozomski set i broj molekula DNK u jednoj od ćelija u profazi mitoze, u metafazi mitoze i u telofazi mitoze. Objasnite koji se procesi dešavaju u tim periodima i kako utiču na promene u broju DNK i hromozoma.

Skup kromosoma somatskih ćelija pšenice je 28. Odredite hromozomski set i broj molekula DNK u jednoj od ćelija ovule prije početka mejoze, u anafazi mejoze I i anafazi mejoze II. Objasnite koji se procesi dešavaju u tim periodima i kako utiču na promene u broju DNK i hromozoma.

Somatske ćelije drozofile sadrže 8 hromozoma. Kako će se mijenjati broj hromozoma i DNK molekula u jezgru tokom gametogeneze prije početka diobe i na kraju telofaze mejoze I? Objasnite rezultate u svakom slučaju.

Goveda imaju 60 hromozoma u svojim somatskim ćelijama. Odrediti broj hromozoma i DNK molekula u stanicama jajnika tokom oogeneze u interfazi prije početka diobe i u anafazi mejoze I i mejozeII, na kraju cijele podjele. Objasnite svoje rezultate u svakoj fazi.

U ćelijama endosperma sjemena ljiljana nalazi se 21 hromozom. Kako će se promijeniti broj hromozoma i DNK molekula na kraju telofaze mejoze 1 i mejoze 2 u odnosu na interfazu u ovom organizmu? Objasnite svoj odgovor.

Somatske ćelije kunića sadrže 44 hromozoma. Kako će se promijeniti broj hromozoma i molekula DNK prije početka diobe i na kraju telofaze mejoze1? Objasnite svoj odgovor.

Ostali zadaci

Koliko hromozoma sadrži jezgro prvobitne ćelije ako mejoza rezultira jezgrom sa 6 hromozoma?

Koliki broj hromozoma sadrži jezgra kćeri nastala tokom mitoze haploidnih ćelija koje sadrže 14 hromozoma?

Ukupna masa svih molekula DNK u 46 somatskih hromozoma jedne ljudske somatske ćelije je 6x10-9 mg. Odredite masu svih molekula DNK u spermi i u somatskoj ćeliji prije početka diobe i nakon njenog završetka. Objasnite svoj odgovor.

Downov sindrom kod ljudi se javlja sa trizomijom 21 par hromozoma. Koji su razlozi za pojavu ovakvog hromozomskog skupa?

odgovor: 1) u ćelijama embriona sjemena, diploidni set hromozoma je 2n, budući da se embrion razvija iz zigote - oplođenog jajeta; 2) u ćelijama endosperma semena, triploidni set hromozoma je 3n, jer nastaje spajanjem dva jezgra centralne ćelije jajne ćelije (2n) i jednog spermatozoida (n); 3) ćelije listova cvjetnice imaju diploidni set hromozoma - 2n, budući da se odrasla biljka razvija iz embrija.

Koji je hromozomski skup karakterističan za ćelije pulpe borove iglice i ćelije sperme? Objasnite od kojih početnih ćelija i kao rezultat koje deobe nastaju ove ćelije?

odgovor: 1) Ćelije igličaste pulpe imaju diploidni skup hromozoma. 2) Borovi spermatozoidi imaju haploidni skup hromozoma. 3) Ćelije igličaste pulpe su somatske i nastaju kao rezultat mitoze iz diploidne zigote, a spermatozoidi nastaju iz haploidnih ćelija polenovog zrna kao rezultat deobe prema mitozi.

Koji je hromozomski skup karakterističan za mikrospore koje se formiraju u prašniku i spermiju biljke u cvatu? Objasnite od kojih početnih ćelija i kao rezultat koje deobe nastaju ove ćelije?

odgovor: 1) Mikrospore imaju haploidni skup hromozoma. 2) Spermiji imaju haploidni skup hromozoma. 3) Mikrospore u prašniku nastaju od diploidnih matičnih ćelija kao rezultat mejoze, a spermatozoidi nastaju od haploidnih mikrospora deobom prema mitozi.

Goveda imaju 60 hromozoma u svojim somatskim ćelijama. Odredite broj hromozoma i molekula DNK u stanicama jajnika u interfazi prije početka diobe i nakon mejoze I diobe Objasnite kako nastaje toliki broj hromozoma i molekula DNK.

odgovor: 1) U somatskim ćelijama, dvostruki skup hromozoma (2n), jednak 60. 2) U ćelijama jajnika u interfazi pre mejoze, broj hromozoma je 60 (2n), ali je broj molekula DNK 120, jer DNK udvostručavanje se dešava u međufazi. 3) Nakon prve mejotičke diobe, skup hromozoma u ćelijama je haploidan i broj hromozoma je 30, a broj molekula DNK 60, pošto su hromozomi bihromatidni.

Koji je hromozomski skup karakterističan za ćelije sperme i endosperma sjemena biljke cvjetnice? Objasnite od kojih početnih ćelija i kao rezultat koje deobe nastaju ove ćelije.

odgovor: 1) Ćelije sperme (muške gamete) sadrže haploidni (n) skup hromozoma. 2) Ćelije endosperma sadrže triploidni (3p) skup hromozoma, budući da endosperm, hranljivo tkivo za embrion semena, nastaje kao rezultat fuzije diploidne centralne ćelije sa drugom spermom tokom dvostruke oplodnje cvjetnice. . 3) Spermatozoidi se formiraju od haploidnih polenovih ćelija podjelom mitozom

1. Koja je uloga jezgra u ćeliji?

Jezgro pohranjuje nasljedne informacije o datoj ćeliji i organizmu u cjelini.

2. Navedite primjere ćelija sa jezgrom, mononukleacijom i više jezgara.

Ćelija bilo koje bakterije je bez nuklearne energije; ljudska crvena krvna zrnca - eritrociti.

Mononuklearna ćelija je ljudska nervna ćelija (neuron); ćelija kupusovog lista.

Višenuklearna ćelija – prugasta mišićna ćelija; ćelija gljivične sluzokože.

Pitanja

1. Koje su funkcije ćelijskog jezgra?

Ćelijsko jezgro sadrži DNK - supstancu naslijeđa, u kojoj su šifrirana sva svojstva ćelije. Jedro regulira najvažnije funkcije stanice. Prvo, ovo je podjela, tokom koje se formiraju nove ćelije. Drugo, jezgro reguliše sve procese sinteze proteina, metabolizma i energije koji se odvijaju u ćeliji.

2. Koji su organizmi prokarioti?

Najstarija jednoćelijska stvorenja na Zemlji - bakterije - također nemaju jezgro, zbog čega se zovu prokarioti (od latinskog pro - prije, prije i grčkog kaguon - jezgro).

3. Kako je strukturirana nuklearna membrana?

Jezgro je odvojeno od citoplazme nuklearnim omotačem koji se sastoji od dvije membrane. Unutrašnja membrana je glatka, a vanjska ima brojne izbočine. Nuklearna membrana sadrži brojne pore tako da različite tvari mogu ući u jezgro iz citoplazme i obrnuto.

4. Šta je hromatin?

Hromatin su lanci DNK. Ako kroz mikroskop pogledate ćeliju između podjela, ispostavit će se da su hromozomi odmotani do najtanjih lanaca DNK. Činjenica je da geni – dijelovi DNK u kojima je šifrirana struktura proteina – mogu funkcionirati samo u despiraliziranom obliku. Dakle, u zavisnosti od stanja ćelije koju ispitujemo pod mikroskopom, kromatin će izgledati ili kao hromozomi ili kao najtanje despiralizovane niti.

5. Koje su funkcije nukleola?

Funkcija nukleola je sinteza RNK i proteina iz kojih se formiraju posebne organele - ribozomi.

6. Od čega se sastoji hromozom?

Hromozomi su napravljeni od lanaca DNK. Tokom interfaze ćelijskog ciklusa, svaki se hromozom udvostručuje i sastoji se od dvije hromatide.

7. Gdje se nalaze hromozomi u bakterijama?

Kromosomi kod bakterija nalaze se u citoplazmi.

8. Šta je kariotip?

Skup kromosoma sadržanih u stanicama određene vrste organizma naziva se kariotip.

9. Kako se zove skup hromozoma u somatskim ćelijama?

Jezgra somatskih ćelija sadrže, po pravilu, dvostruki, ili diploidni, skup hromozoma, odnosno po dva hromozoma svake vrste. U početku je svaka ćelija dobila polovinu hromozoma iz majčine jajne ćelije, a potpuno iste hromozome iz očeve sperme.

10. Koji je skup hromozoma u gametama?

Haploidni set se nalazi u jezgrama zametnih ćelija (gamete).

11. Može li diploidni skup sadržavati neparan broj hromozoma?

Ne, jer u diploidnom setu svakog hromozoma postoje dva.

Zadaci

Izračunajte koliki bi trebao biti haploidni broj hromozoma u ćelijama raka ako je diploidni broj 118.

Odgovor: Haploidni skup raka uključuje 59 hromozoma.

Nasljednost i varijabilnost u živoj prirodi postoje zahvaljujući hromozomima, genima (DNK). Pohranjuje se i prenosi u obliku lanca nukleotida kao dio DNK. Kakvu ulogu imaju geni u ovom fenomenu? Šta je hromozom sa stanovišta prenošenja naslednih karakteristika? Odgovori na ovakva pitanja pružaju uvid u principe kodiranja i genetsku raznolikost na našoj planeti. To uvelike ovisi o tome koliko je hromozoma uključeno u set i o rekombinaciji ovih struktura.

Iz istorije otkrića "čestica nasljeđa"

Proučavajući biljne i životinjske ćelije pod mikroskopom, mnogi botaničari i zoolozi su sredinom 19. veka skrenuli pažnju na najtanje niti i najmanje prstenaste strukture u jezgru. Češće od drugih, njemački anatom Walter Flemming naziva se otkrićem hromozoma. On je koristio anilinske boje za liječenje nuklearnih struktura. Flemming je otkrivenu supstancu nazvao "hromatin" zbog njene sposobnosti bojenja. Termin "hromozomi" je u naučnu upotrebu uveo Hajnrih Valdejer 1888.

Istovremeno sa Flemingom, Belgijanac Eduard van Beneden tražio je odgovor na pitanje šta je hromozom. Nešto ranije njemački biolozi Theodor Boveri i Eduard Strassburger proveli su niz eksperimenata koji su dokazali individualnost kromosoma i postojanost njihovog broja u različitim vrstama živih organizama.

Preduvjeti za kromosomsku teoriju nasljeđa

Američki istraživač Walter Sutton otkrio je koliko se hromozoma nalazi u jezgri ćelije. Naučnik je smatrao da su ove strukture nosioci jedinica nasljeđa, karakteristika organizma. Sutton je otkrio da se hromozomi sastoje od gena preko kojih se svojstva i funkcije prenose na potomstvo od roditelja. Genetičar je u svojim publikacijama dao opise parova hromozoma i njihovog kretanja tokom deobe ćelijskog jezgra.

Bez obzira na njegovog američkog kolegu, rad u istom smjeru vodio je Theodore Boveri. Oba istraživača su u svojim radovima proučavala pitanja prijenosa nasljednih karakteristika i formulisala glavne odredbe o ulozi hromozoma (1902-1903). Dalji razvoj teorije Boveri-Sutton odvijao se u laboratoriji nobelovca Thomasa Morgana. Izvanredni američki biolog i njegovi pomoćnici uspostavili su brojne obrasce postavljanja gena na hromozomu i razvili citološku osnovu koja objašnjava mehanizam zakona Gregora Mendela, oca osnivača genetike.

Hromozomi u ćeliji

Proučavanje strukture hromozoma počelo je nakon njihovog otkrića i opisa u 19. veku. Ova tijela i filamenti nalaze se u prokariotskim organizmima (nenuklearnim) i eukariotskim ćelijama (u jezgrama). Studija pod mikroskopom omogućila je da se utvrdi šta je hromozom sa morfološke tačke gledišta. To je mobilno filamentozno tijelo koje je vidljivo u određenim fazama ćelijskog ciklusa. U interfazi, cijeli volumen jezgra zauzima kromatin. U drugim periodima, hromozomi se razlikuju u obliku jedne ili dvije hromatide.

Ove formacije su bolje vidljive tokom ćelijske diobe - mitoze ili mejoze. Češće se mogu uočiti veliki hromozomi linearne strukture. Kod prokariota su manji, iako postoje izuzeci. Ćelije često sadrže više od jedne vrste hromozoma, na primjer mitohondrije i hloroplasti imaju svoje male “čestice nasljeđa”.

Oblici hromozoma

Svaki kromosom ima individualnu strukturu i razlikuje se od ostalih po svojstvima bojenja. Prilikom proučavanja morfologije važno je odrediti položaj centromere, dužinu i položaj krakova u odnosu na suženje. Skup hromozoma obično uključuje sljedeće oblike:

• metacentrični, ili jednaki krakovi, koje karakterizira srednja lokacija centromere;
• submetacentrični, ili nejednaki krakovi (konstrikcija je pomjerena prema jednom od telomera);
• akrocentrični, ili u obliku štapa, u kojem se centromera nalazi gotovo na kraju hromozoma;
• prošaran teško definiranim oblikom.

Funkcije hromozoma

Hromozomi se sastoje od gena - funkcionalnih jedinica nasljeđa. Telomere su krajevi krakova hromozoma. Ovi specijalizirani elementi služe za zaštitu od oštećenja i sprječavanje lijepljenja fragmenata. Centromera obavlja svoje zadatke tokom udvostručavanja hromozoma. Ima kinetohor i na njega su pričvršćene strukture vretena. Svaki par hromozoma je individualan na lokaciji centromera. Niti vretena rade na takav način da jedan po jedan hromozom ide u ćelije kćeri, a ne oba. Ujednačeno udvostručavanje tokom podjele obezbjeđuje porijeklo replikacije. Umnožavanje svakog kromosoma počinje istovremeno na nekoliko takvih tačaka, što značajno ubrzava cijeli proces diobe.

Uloga DNK i RNK

Što je kromosom i kakvu funkciju obavlja ova nuklearna struktura, bilo je moguće saznati nakon proučavanja njegovog biohemijskog sastava i svojstava. U eukariotskim stanicama nuklearni hromozomi nastaju kondenziranom tvari - kromatinom. Prema analizi, sadrži visokomolekularne organske supstance:

Nukleinske kiseline su direktno uključene u biosintezu aminokiselina i proteina i osiguravaju prijenos nasljednih karakteristika s generacije na generaciju. DNK se nalazi u jezgru eukariotske ćelije, RNA je koncentrirana u citoplazmi.

Geni

Analiza difrakcije rendgenskih zraka pokazala je da DNK formira dvostruku spiralu čiji se lanci sastoje od nukleotida. Oni predstavljaju deoksiribozu ugljikohidrata, fosfatnu grupu i jednu od četiri dušične baze:

Regije spiralnih deoksiribonukleoproteinskih lanaca su geni koji nose kodirane informacije o sekvenci aminokiselina u proteinima ili RNK. Tokom reprodukcije, nasljedne karakteristike se prenose s roditelja na potomstvo u obliku alela gena. Oni određuju funkcioniranje, rast i razvoj određenog organizma. Prema brojnim istraživačima, oni dijelovi DNK koji ne kodiraju polipeptide obavljaju regulatorne funkcije. Ljudski genom može sadržavati do 30 hiljada gena.

Skup hromozoma

Ukupan broj hromozoma i njihove karakteristike su karakteristična karakteristika vrste. Kod muhe Drosophila njihov broj je 8, kod primata - 48, kod ljudi - 46. Ovaj broj je konstantan za ćelije organizama koji pripadaju istoj vrsti. Za sve eukariote postoji koncept “diploidnih hromozoma”. Ovo je kompletan set, ili 2n, za razliku od haploida - polovina broja (n).

Kromosomi u jednom paru su homologni, identični po obliku, strukturi, položaju centromera i drugih elemenata. Homolozi imaju svoje karakteristične karakteristike koje ih razlikuju od ostalih hromozoma u skupu. Bojenje osnovnim bojama omogućava vam da ispitate i proučite karakteristične karakteristike svakog para. prisutan je u somatskim - u reproduktivnim (tzv. gamete). Kod sisara i drugih živih organizama sa heterogametnim muškim polom formiraju se dva tipa polnih hromozoma: X hromozom i Y. Mužjaci imaju skup XY, ženke imaju skup XX.

Ljudski hromozomski set

Ćelije ljudskog tijela sadrže 46 hromozoma. Svi su spojeni u 23 para koji čine set. Postoje dvije vrste hromozoma: autozomi i polni hromozomi. Prvi čine 22 para - uobičajeno za žene i muškarce. Ono što se razlikuje od njih je 23. par - polni hromozomi, koji su nehomologni u ćelijama muškog tela.

Genetske osobine su povezane sa polom. Prenose ih Y i X hromozom kod muškaraca i dva X hromozoma kod žena. Autozomi sadrže ostatak informacija o nasljednim osobinama. Postoje tehnike koje vam omogućavaju da individualizirate sva 23 para. Oni se jasno razlikuju na crtežima kada su obojeni određenom bojom. Primetno je da je 22. hromozom u ljudskom genomu najmanji. Njegova DNK, kada se rastegne, duga je 1,5 cm i ima 48 miliona parova azotnih baza. Posebni histonski proteini iz sastava hromatina vrše kompresiju, nakon čega nit zauzima hiljade puta manje prostora u jezgru ćelije. Pod elektronskim mikroskopom, histoni u interfaznom jezgru nalikuju kuglicama nanizanim na lanac DNK.

Genetske bolesti

Postoji više od 3 hiljade nasljednih bolesti različitih tipova uzrokovanih oštećenjem i abnormalnostima hromozoma. To uključuje Downov sindrom. Dijete s takvom genetskom bolešću karakterizira kašnjenje u mentalnom i fizičkom razvoju. Kod cistične fibroze dolazi do kvara u funkcijama egzokrinih žlijezda. Kršenje dovodi do problema sa znojenjem, lučenjem i nakupljanjem sluzi u organizmu. To otežava funkcionisanje pluća i može dovesti do gušenja i smrti.

Poremećaj vida boja - sljepilo za boje - neosjetljivost na određene dijelove spektra boja. Hemofilija dovodi do oslabljenog zgrušavanja krvi. Intolerancija na laktozu sprečava ljudsko tijelo da probavi mliječni šećer. U uredima za planiranje porodice možete saznati o svojoj predispoziciji za određenu genetsku bolest. U velikim medicinskim centrima moguće je podvrgnuti odgovarajućem pregledu i liječenju.

Genska terapija je pravac moderne medicine koji identifikuje genetski uzrok nasljednih bolesti i eliminira ga. Koristeći najnovije metode, u patološke ćelije se umjesto u oštećene unose normalni geni. U ovom slučaju, liječnici ne oslobađaju pacijenta od simptoma, već od uzroka koji su uzrokovali bolest. Izvodi se samo korekcija somatskih ćelija. Metode genske terapije se još ne primenjuju masovno na zametne ćelije.

Sposobnost prenošenja genetskih informacija je veoma važna za razmnožavanje. Karakteristike hromozomskog seta muške reproduktivne ćelije naknadno nakon začeća određuju nasljeđivanje određenih karakteristika. Ovaj članak će vam reći koliko hromozoma sadrži jezgra sperme.

Značajke strukture muške reproduktivne ćelije

Genetske informacije koje su naslijeđene po spolu šifrirane su u pojedinačnim genima smještenim na hromozomima.

Prve ideje naučnika o hromozomima koji se nalaze unutar ljudskih ćelija pojavile su se 70-ih godina 19. veka. Do danas naučni svijet nije došao do konsenzusa o tome ko je od istraživača otkrio hromozome. U različito vrijeme, ovo otkriće se „pripisivalo“ I. D. Čistjakovu, A. Schneideru i mnogim drugim naučnicima. Međutim, sam termin "hromozom" prvi je predložio njemački histolog G. Waldeyer 1888. godine. Doslovni prijevod znači “obojeno tijelo”, budući da su ovi elementi tokom istraživanja prilično dobro obojeni osnovnim bojama.

Većina naučnih eksperimenata koji su uneli jasnoću u određivanje strukture hromozoma izvedeni su uglavnom u 20. veku. Moderni istraživači nastavljaju sa naučnim eksperimentima koji imaju za cilj precizno dešifrovanje genetskih informacija sadržanih u hromozomima.

Za bolje i jednostavnije razumijevanje kako se formira hromozomski set muške reproduktivne stanice, dotaknimo se malo biologije. Svaki spermatozoid se sastoji od glave, srednjeg dijela (tijela) i repa. U prosjeku, dužina muške ćelije do repa je 55 mikrona.

Glava sperme ima elipsoidni oblik. Gotovo cijeli njegov unutrašnji prostor ispunjen je posebnom anatomskom formacijom koja se zove jezgro. Sadrži hromozome - glavne strukture ćelije koje nose genetske informacije.

Svaki od njih sadrži različit broj gena. Dakle, ima više i manje regiona bogatih genima. Trenutno naučnici provode eksperimente usmjerene na proučavanje ove zanimljive karakteristike.

Glavna komponenta svakog hromozoma je DNK. U njemu se pohranjuju glavne genetske informacije koje su od roditelja naslijedila njihova djeca. Svaki od ovih molekula sadrži specifičan niz gena koji određuju razvoj različitih osobina.

Lanac DNK je prilično dug. Da bi hromozomi imali mikroskopsku veličinu, lanci DNK su čvrsto uvijeni. Nedavne genetske studije su utvrdile da su za uvijanje molekula DNK potrebni i posebni proteini - histoni, koji se također nalaze u jezgru zametne stanice.

Detaljnije proučavanje strukture hromozoma pokazalo je da se, osim molekula DNK, sastoje i od proteina. Ova kombinacija se zove hromatin.

U sredini svakog hromozoma nalazi se centromera - mali dio koji ga dijeli na dva dijela. Ova podjela uzrokuje da svaki hromozom ima dugu i kratku ruku. Stoga, kada se pregleda pod mikroskopom, ima prugasti izgled. Svaki hromozom takođe ima svoj serijski broj.

Ukupni hromozomski skup živog organizma naziva se kariotip. Kod ljudi se sastoji od 46 hromozoma, a, na primjer, u voćnoj mušici Drosophila ima samo 8. Strukturne karakteristike kariotipa određuju nasljeđivanje određenog skupa različitih karakteristika.

Zanimljivo je da se formiranje polnih hromozoma dešava tokom perioda intrauterinog razvoja. Fetus, dok je još u majčinoj utrobi, već formira polne ćelije koje će mu trebati u budućnosti.

Spermatozoidi postaju aktivni mnogo kasnije - tokom puberteta (puberteta). U to vrijeme postaju prilično pokretni i sposobni za oplodnju jaja.

Haploidni set - šta je to?

Prvo, morate razumjeti šta stručnjaci podrazumijevaju pod "ploidijom". Jednostavnijim riječima, ovaj izraz znači višestrukost. Pod ploidnošću hromozomskog skupa naučnici podrazumevaju ukupan broj takvih skupova u određenoj ćeliji.

Kada govore o ovom konceptu, stručnjaci koriste termin „haploidni“ ili „single“. Odnosno, jezgro sperme sadrži 22 pojedinačna hromozoma i 1 polni hromozom. Svaki hromozom nije uparen.

Haploidni skup je karakteristična karakteristika zametnih ćelija. Nije to slučajno dizajnirala priroda. Tokom oplodnje, dio naslijeđenih genetskih informacija prenosi se sa očevih hromozoma, a dio sa majčinih. Dakle, zigota nastala fuzijom zametnih stanica ima pun (diploidni) set hromozoma, u količini od 46 komada.

Još jedna zanimljiva karakteristika haploidnog skupa spermatozoida je prisustvo spolnog hromozoma u njemu. Može biti dva tipa: X ili Y. Svaki od njih naknadno određuje spol nerođenog djeteta.

Svaki spermatozoid sadrži samo jedan polni hromozom. Može biti ili X ili Y. Jaje ima samo jedan X hromozom. Kada se zametne ćelije spoje i hromozomski skup se kombinuje, moguće su različite kombinacije.

• XY. U ovom slučaju, Y hromozom je naslijeđen od oca, a X hromozom je naslijeđen od majke. Takvom kombinacijom zametnih ćelija formira se muško tijelo, odnosno ljubavni par će uskoro dobiti nasljednika.
• XX. U ovom slučaju, dijete "dobije" X hromozom od oca, a sličan od majke. Ova kombinacija osigurava formiranje ženskog tijela, odnosno naknadno rođenje djevojčice.

Nažalost, proces nasljeđivanja genetskih informacija ne odvija se uvijek fiziološki. Prilično rijetko, ali se javljaju određene patologije. To se događa kada u zigoti formiranoj nakon oplodnje postoji samo jedan X kromosom (monosomija) ili, obrnuto, njihov broj se povećava (trisomija). U takvim slučajevima djeca razvijaju prilično teške patologije, koje naknadno značajno pogoršavaju kvalitetu njihovog života.

Downova bolest je jedan od kliničkih primjera patologija povezanih s kršenjem nasljeđivanja kromosoma. U ovom slučaju dolazi do određenog "kvara" u 21. paru hromozoma kada im se doda ista trećina.

Promjena u hromozomskom setu u ovoj situaciji također doprinosi promjeni nasljednih osobina. U tom slučaju beba razvija određene nedostatke u razvoju i mijenja izgled.

Ljudski genom

Za obavljanje normalnih životnih aktivnosti, svakoj somatskoj ćeliji našeg tijela potrebno je 23 para hromozoma, koje je dobila fuzijom genetskog materijala majčinih i očinskih ćelija. Naučnici u oblasti genetike cijeli skup tako stečenog genetskog materijala nazivaju ljudskim genomom.

Proučavanje genoma omogućilo je stručnjacima da utvrde da ljudski skup hromozoma uključuje sekvencu od više od 30.000 različitih gena. Svaki od gena odgovoran je za razvoj određene osobine kod osobe.

Specifičan niz gena tako može odrediti oblik očiju ili nosa, boju kose, dužinu prstiju i mnoge druge karakteristike.