Koja životinja ima najviše hromozoma? Koliko hromozoma ima mačka? Genetika pruža podatke o različitim genomima. Šta je kariotip

Iz školskih udžbenika biologije svima je poznat pojam hromozoma. Koncept je predložio Waldeyer 1888. Doslovno se prevodi kao obojeno tijelo. Prvi predmet istraživanja bila je voćna mušica.

Opće informacije o životinjskim hromozomima

Kromosom je struktura u ćelijskom jezgru koja pohranjuje nasljedne informacije. Nastaju od molekula DNK koji sadrži mnogo gena. Drugim riječima, hromozom je molekul DNK. Njegova količina varira među različitim životinjama. Tako, na primjer, mačka ima 38, a krava 120. Zanimljivo je da gliste i mravi imaju najmanji broj. Njihov broj je dva hromozoma, a mužjak od potonjeg ima jedan.

Kod viših životinja, kao i kod ljudi, posljednji par je predstavljen XY polnim hromozomima kod mužjaka i XX kod ženki. Treba napomenuti da je broj ovih molekula konstantan za sve životinje, ali se njihov broj razlikuje u svakoj vrsti. Na primjer, možemo uzeti u obzir sadržaj hromozoma u nekim organizmima: čimpanze - 48, rakovi - 196, vukovi - 78, zec - 48. To je zbog različitog nivoa organizacije određene životinje.

Napomenu! Hromozomi su uvek raspoređeni u parovima. Genetičari tvrde da su ovi molekuli neuhvatljivi i nevidljivi nosioci nasljedstva. Svaki hromozom sadrži mnogo gena. Neki vjeruju da što je više ovih molekula, to je životinja razvijenija i njeno tijelo je složenije. U ovom slučaju, osoba ne bi trebala imati 46 hromozoma, već više od bilo koje druge životinje.

Koliko hromozoma imaju različite životinje?

Morate obratiti pažnju! Kod majmuna, broj hromozoma je blizak broju ljudi. Ali rezultati su različiti za svaku vrstu. Dakle, različiti majmuni imaju sljedeći broj hromozoma:

• Lemuri imaju 44-46 DNK molekula u svom arsenalu;
• Šimpanze – 48;
• Babuni – 42,
• Majmuni – 54;
• Gibons – 44;
• Gorile – 48;
• Orangutan – 48;
• Makaki - 42.

Porodica pasa (sisari mesožderi) ima više hromozoma od majmuna.

• Dakle, vuk ima 78,
• kojot ima 78,
• mala lisica ima 76,
• ali obicna ima 34.
• Predatorske životinje lav i tigar imaju 38 hromozoma.
• Mačji ljubimac ima 38, dok njegov pas protivnik ima skoro duplo više - 78.

Kod sisara koji su od ekonomskog značaja, broj ovih molekula je sledeći:

• zec – 44,
• krava – 60,
• konj – 64,
• svinja – 38.

Informativno! Hrčci imaju najveći skup hromozoma među životinjama. Imaju 92 u svom arsenalu. U ovom redu su i ježevi. Imaju 88-90 hromozoma. A kenguri imaju najmanju količinu ovih molekula. Njihov broj je 12. Vrlo zanimljiva činjenica je da mamut ima 58 hromozoma. Uzorci su uzeti iz zamrznutog tkiva.

Radi veće jasnoće i praktičnosti, podaci o drugim životinjama bit će prikazani u sažetku.

Naziv životinje i broj hromozoma:

Broj hromozoma u različitim životinjskim vrstama

Kao što vidite, svaka životinja ima različit broj hromozoma. Čak i među predstavnicima iste porodice pokazatelji se razlikuju. Možemo pogledati primjer primata:

• gorila ima 48,
• makak ima 42, a marmozet 54 hromozoma.

Zašto je to tako ostaje misterija.

Koliko hromozoma imaju biljke?

Ime biljke i broj hromozoma:

Video

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

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

Predavanje br. 6

HROMOSOMI

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

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

Broj i morfologija hromozoma

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Hemijski sastav hromozoma

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

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

Ultrastruktura

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

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

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

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

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

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

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

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

Skup hromozoma. Kariotip

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

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

Grafički prikaz kariotipa se naziva idiogram.

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

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

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

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

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

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

Promjene kariotipa

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Reduplikacija hromozoma

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

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

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

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

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

Skup hromozoma

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

Koliko hromozoma ima mačka?

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

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

Razlike u veličini hromozoma

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

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

Broj hromozoma kod različitih životinja

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

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

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

Žaba ima 26 hromozoma. Ima ih samo 16 u somatskoj ćeliji goluba, a u ježu - 96. U kravi - 120. U lampi - 174.

Dalje, iznosimo podatke o broju hromozoma u stanicama nekih beskičmenjaka. Mrav, kao i okrugli crv, ima samo 2 hromozoma u svakoj somatskoj ćeliji. Pčela ih ima 16. Leptir ima 380 takvih struktura u svojoj ćeliji, a radiolarije imaju oko 1.600.

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

Broj hromozoma u različitim biljkama

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

Razlike između muškaraca i žena

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

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

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

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

Rad odgajivača

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

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

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

Ljudsko tijelo je složen i višestruki sistem koji funkcionira na različitim nivoima. Da bi organi i ćelije pravilno radili, određene supstance moraju učestvovati u specifičnim biohemijskim procesima. Za to je potrebna čvrsta osnova, odnosno ispravan prijenos genetskog koda. To je osnovni nasljedni materijal koji kontrolira razvoj embrija.

Međutim, ponekad se javljaju promjene u nasljednim informacijama koje se pojavljuju u velikim grupama ili utiču na pojedinačne gene. Takve greške se nazivaju mutacije gena. U nekim slučajevima, ovaj problem se odnosi na strukturne jedinice ćelije, odnosno na čitave hromozome. Prema tome, u ovom slučaju greška se naziva mutacija hromozoma.

Svaka ljudska ćelija normalno sadrži isti broj hromozoma. Ujedinjuju ih isti geni. Kompletan set sastoji se od 23 para hromozoma, ali u zametnim ćelijama ih ima 2 puta manje. To se objašnjava činjenicom da tokom oplodnje fuzija sperme i jajne ćelije mora predstavljati potpunu kombinaciju svih potrebnih gena. Njihova distribucija se ne događa nasumično, već po strogo definiranom redoslijedu, a takav linearni slijed je apsolutno isti za sve ljude.

3 godine kasnije, francuski naučnik J. Lejeune otkrio je da su poremećeni mentalni razvoj ljudi i otpornost na infekcije direktno povezani sa dodatnim 21 hromozomom. Ona je jedna od najmanjih, ali ima puno gena. Dodatni hromozom je uočen kod 1 od 1000 novorođenčadi. Ova hromozomska bolest je daleko najviše proučavana i zove se Downov sindrom.

Iste 1959. godine proučavano je i dokazano da prisustvo viška X hromozoma kod muškaraca dovodi do Klinefelterove bolesti, u kojoj osoba pati od mentalne retardacije i neplodnosti.

Međutim, unatoč činjenici da se hromozomske abnormalnosti promatraju i proučavaju dosta dugo, čak ni moderna medicina nije u stanju liječiti genetske bolesti. Ali metode za dijagnosticiranje takvih mutacija prilično su modernizirane.

Uzroci viška hromozoma

Anomalija je jedini razlog za pojavu 47 hromozoma umjesto potrebnih 46. Medicinski stručnjaci su dokazali da je glavni razlog za pojavu viška hromozoma starost buduće majke. Što je trudnica starija, to je veća vjerovatnoća neraspadanja hromozoma. Samo iz tog razloga ženama se preporučuje da rađaju prije 35. godine. Ako trudnoća nastupi nakon ovog uzrasta, potrebno je da se podvrgnete pregledu.

Faktori koji doprinose pojavi dodatnog hromozoma uključuju nivo anomalije koji je globalno povećan, stepen zagađenja životne sredine i još mnogo toga.

Postoji mišljenje da se dodatni hromozom javlja ako je bilo sličnih slučajeva u porodici. Ovo je samo mit: studije su pokazale da roditelji čija djeca pate od hromozomskog poremećaja imaju potpuno zdrav kariotip.

Dijagnoza djeteta sa hromozomskom abnormalnošću

Prepoznavanje kršenja broja hromozoma, tzv. skrining aneuploidije, otkriva nedostatak ili višak hromozoma u embriju. Trudnicama starijim od 35 godina savjetuje se da se podvrgnu proceduri uzimanja uzorka plodove vode. Ako se otkrije poremećaj kariotipa, buduća majka će morati prekinuti trudnoću, jer će rođeno dijete patiti od ozbiljne bolesti cijeli život u nedostatku efikasnih metoda liječenja.

Poremećaj hromozoma je uglavnom majčinog porijekla, pa je potrebno analizirati ne samo ćelije embriona, već i tvari koje se formiraju tokom procesa sazrijevanja. Ova procedura se naziva polarna tjelesna dijagnostika genetskih poremećaja.

Downov sindrom

Naučnik koji je prvi opisao mongolizam je Daun. Dodatni hromozom, genska bolest u čijoj prisutnosti se nužno razvija, je široko proučavan. U mongolizmu se javlja trisomija 21. Odnosno, bolesna osoba ima 47 hromozoma umjesto potrebnih 46. Glavni simptom je zaostajanje u razvoju.

Djeca koja imaju višak hromozoma imaju ozbiljne poteškoće u savladavanju gradiva u školi, pa im je potreban alternativni metod nastave. Pored mentalnog razvoja, postoji i odstupanje u fizičkom razvoju i to: ukošene oči, ravno lice, široke usne, ravan jezik, skraćeni ili prošireni udovi i stopala, velika nakupina kože u predelu vrata. Očekivano trajanje života u prosjeku dostiže 50 godina.

Patau sindrom

Trisomija također uključuje Patauov sindrom, u kojem postoje 3 kopije hromozoma 13. Posebnost je poremećaj centralnog nervnog sistema ili njegova nerazvijenost. Pacijenti imaju višestruke razvojne mane, moguće uključujući srčane mane. Više od 90% ljudi s Patauovim sindromom umire u prvoj godini života.

Edwardsov sindrom

Ova anomalija se, kao i prethodne, odnosi na trizomiju. U ovom slučaju govorimo o hromozomu 18. karakteriziraju različiti poremećaji. Uglavnom se kod pacijenata javljaju deformacije kostiju, izmijenjen oblik lubanje, problemi s respiratornim i kardiovaskularnim sistemom. Očekivano trajanje života je obično oko 3 mjeseca, ali neke bebe žive i do godinu dana.

Endokrine bolesti uzrokovane hromozomskim abnormalnostima

Pored navedenih sindroma hromozomske abnormalnosti, postoje i drugi kod kojih se uočava i numerička i strukturna abnormalnost. Takve bolesti uključuju sljedeće:

1. Triploidija je prilično rijedak poremećaj hromozoma, kod kojeg je njihov modalni broj 69. Trudnoća se obično završava ranim pobačajem, ali ako dijete preživi, ​​dijete živi ne više od 5 mjeseci, a uočavaju se i brojne urođene mane.
2. Wolf-Hirschhornov sindrom je također jedna od najrjeđih hromozomskih abnormalnosti koja se razvija zbog delecije distalnog kraja kratkog kraka hromozoma. Kritični region za ovaj poremećaj je 16,3 na hromozomu 4p. Karakteristični znakovi uključuju probleme u razvoju, kašnjenje u rastu, napade i tipične crte lica
3. Prader-Willi sindrom je vrlo rijetka bolest. Kod takve abnormalnosti hromozoma 7 gena ili neki njihovi dijelovi na 15. očevom hromozomu ne funkcioniraju ili su potpuno izbrisani. Znakovi: skolioza, strabizam, zaostajanje u fizičkom i intelektualnom razvoju, umor.

Kako odgojiti dijete sa hromozomskim poremećajem?

Odgajati dijete sa urođenim hromozomskim bolestima nije lako. Da biste sebi olakšali život, morate se pridržavati nekih pravila. Prvo, morate odmah savladati očaj i strah. Drugo, ne treba gubiti vrijeme tražeći krivca, on jednostavno ne postoji. Treće, važno je odlučiti kakva je pomoć djetetu i porodici potrebna, a zatim se obratiti specijalistima za medicinsku, psihološku i pedagošku pomoć.

U prvoj godini života dijagnoza je izuzetno važna, jer se u tom periodu razvija motorička funkcija. Uz pomoć profesionalaca dijete će brzo steći motoričke sposobnosti. Potrebno je objektivno pregledati bebu na patologije vida i sluha. Dijete također treba pod nadzorom pedijatra, neuropsihijatra i endokrinologa.

Nosilac viška hromozoma je obično prijateljski nastrojen, što mu olakšava odrastanje, a nastoji, koliko god može, da zadobije odobravanje odrasle osobe. Nivo razvoja posebnog djeteta ovisit će o tome koliko ga uporno uče osnovnim vještinama. Iako bolesna djeca zaostaju za ostalom, zahtijevaju dosta pažnje. Uvijek je potrebno podsticati djetetovu samostalnost. Vještinu samoposluživanja treba usaditi vlastitim primjerom, a onda rezultat neće dugo čekati.

Djeca s hromozomskim bolestima obdarena su posebnim talentima koje treba otkriti. To mogu biti časovi muzike ili crtanje. Važno je razvijati bebin govor, igrati aktivne igre koje razvijaju motoriku, čitati, ali i naučiti ga rutini i urednosti. Ako svom djetetu pokažete svu svoju nježnost, brigu, pažnju i privrženost, ono će odgovoriti ljubazno.

Može li se izliječiti?

Do danas je nemoguće izliječiti hromozomske bolesti; Svaka predložena metoda je eksperimentalna, a njihova klinička efikasnost nije dokazana. Sistematska medicinska i obrazovna pomoć pomaže u postizanju uspjeha u razvoju, socijalizaciji i sticanju vještina.

Bolesno dijete u svakom trenutku treba da bude pod nadzorom specijalista, jer je medicina dostigla nivo na kojem može obezbijediti neophodnu opremu i razne vrste terapije. Nastavnici će koristiti savremene pristupe podučavanju i rehabilitaciji djeteta.

Iz školskih udžbenika biologije svima je poznat pojam hromozoma. Koncept je predložio Waldeyer 1888. Doslovno se prevodi kao obojeno tijelo. Prvi predmet istraživanja bila je voćna mušica.

Opće informacije o životinjskim hromozomima

Kromosom je struktura u ćelijskom jezgru koja pohranjuje nasljedne informacije. Nastaju od molekula DNK koji sadrži mnogo gena. Drugim riječima, hromozom je molekul DNK. Njegova količina varira među različitim životinjama. Tako, na primjer, mačka ima 38, a krava 120. Zanimljivo je da gliste i mravi imaju najmanji broj. Njihov broj je dva hromozoma, a mužjak od potonjeg ima jedan.

Kod viših životinja, kao i kod ljudi, posljednji par je predstavljen XY polnim hromozomima kod mužjaka i XX kod ženki. Treba napomenuti da je broj ovih molekula konstantan za sve životinje, ali se njihov broj razlikuje u svakoj vrsti. Na primjer, možemo uzeti u obzir sadržaj hromozoma u nekim organizmima: čimpanze - 48, rakovi - 196, vukovi - 78, zec - 48. To je zbog različitog nivoa organizacije određene životinje.

Napomenu! Hromozomi su uvek raspoređeni u parovima. Genetičari tvrde da su ovi molekuli neuhvatljivi i nevidljivi nosioci nasljedstva. Svaki hromozom sadrži mnogo gena. Neki vjeruju da što je više ovih molekula, to je životinja razvijenija i njeno tijelo je složenije. U ovom slučaju, osoba ne bi trebala imati 46 hromozoma, već više od bilo koje druge životinje.

Koliko hromozoma imaju različite životinje?

Morate obratiti pažnju! Kod majmuna, broj hromozoma je blizak broju ljudi. Ali rezultati su različiti za svaku vrstu. Dakle, različiti majmuni imaju sljedeći broj hromozoma:

• Lemuri imaju 44-46 DNK molekula u svom arsenalu;
• Šimpanze – 48;
• Babuni – 42,
• Majmuni – 54;
• Gibons – 44;
• Gorile – 48;
• Orangutan – 48;
• Makaki - 42.

Porodica pasa (sisari mesožderi) ima više hromozoma od majmuna.

• Dakle, vuk ima 78,
• kojot ima 78,
• mala lisica ima 76,
• ali obicna ima 34.
• Predatorske životinje lav i tigar imaju 38 hromozoma.
• Mačji ljubimac ima 38, dok njegov pas protivnik ima skoro duplo više - 78.

Kod sisara koji su od ekonomskog značaja, broj ovih molekula je sledeći:

• zec – 44,
• krava – 60,
• konj – 64,
• svinja – 38.

Informativno! Hrčci imaju najveći skup hromozoma među životinjama. Imaju 92 u svom arsenalu. U ovom redu su i ježevi. Imaju 88-90 hromozoma. A kenguri imaju najmanju količinu ovih molekula. Njihov broj je 12. Vrlo zanimljiva činjenica je da mamut ima 58 hromozoma. Uzorci su uzeti iz zamrznutog tkiva.

Radi veće jasnoće i praktičnosti, podaci o drugim životinjama bit će prikazani u sažetku.

Naziv životinje i broj hromozoma:

Broj hromozoma u različitim životinjskim vrstama

Kao što vidite, svaka životinja ima različit broj hromozoma. Čak i među predstavnicima iste porodice pokazatelji se razlikuju. Možemo pogledati primjer primata:

• gorila ima 48,
• makak ima 42, a marmozet 54 hromozoma.

Zašto je to tako ostaje misterija.

Koliko hromozoma imaju biljke?

Ime biljke i broj hromozoma:

Video