Хромосомы. Типы строения хромосом

1.

Министерство образования и науки Республики
Казахстан
Южно-Казахстанский государственный университет
имени М.Ауезова
Факультет: Физическая культура и спорт
Кафедра: Теория и методика преподавания биологии
Тема: Хромосомы
Выполнила: Тодорова Е.
Шымкент 2013

2.

Хромосома
Хромосо́мы (др.-греч. χρῶμα — цвет
и σῶμα — тело) —
нуклеопротеидные структуры
в ядре эукариотической клетки,
которые становятся легко
заметными в определённых
фазах клеточного цикла.
Хромосомы представляют собой
высокую степень
конденсации хроматина, постоянно
присутствующего в клеточном ядре.
Рис.1 - Схема строения
хромосомы.
1 — хроматида;
2 —центромера;
3 — короткое плечо;
4 — длинное плечо.

3.

История открытия хромосом
Термин «хромосома» был предложен
немецким гистологом Генрихом
Вальдейером в 1888 году, «хромосома» в
буквальном переводе означает «окрашенное
тело», поскольку оснóвные красители хорошо
связываются хромосомами.
Некоторые исследователи полагают, что
первыми увидел хромосомы немецкий
ботаник Вильгельм Гофмайстер задолго до
К.Нэгили и Э.Руссова, еще в 1848-1849 годах.
При этом ни К.Нэгили, ни Э.Руссов, ни тем
более В.Гофмейстер не осознавали значения
того, что видели.
В 1902 году Т.Бовери и в 1902-1903 годах
У.Сеттон (Walter Sutton) независимо друг от
друга первыми выдвинули гипотезу о
генетической роли хромосом.
Экспериментальное подтверждение этих идей
и окончательное формулирование
хромосомной теории было сделано в первой
четверти XX века основателями классической
генетики, работавшими в США с плодовой
мушкой (D.melanogaster): Т.Морганом,
К.Бриджесом (C.B.Bridges), А.Стёртевантом
(A.H.Sturtevant) и Г.Мёллером. Эти выводы
были опубликованы в 1915 году в книге «The
mechanisms of mendelian heredity» (англ.). В
1933 году за открытие роли хромосом в
наследственности Т.Морган получил
Нобелевскую премию по физиологии и
медицине.
Рис.2 - Генрих Вальдейер

4.

Хромосомы эукариот
Основу хромосомы составляет линейная макромолекула ДНК
значительной длины. В растянутом виде длина хромосомы
человека может достигать 5 см. Помимо неё, в состав хромосомы
входят пять специализированных белков — H1, H2A, H2B, H3 и H4
(так называемые гистоны) и ряд негистоновых белков.
Рис.3 – Структура хроматина.

5.

Первичная и вторичная хромосомные
перетяжки
Первичная перетяжка
Хромосомная перетяжка, в которой локализуется центромера и которая делит хромосому
на плечи.
Вторичные перетяжки
Морфологический признак, позволяющий идентифицировать отдельные хромосомы в
наборе. От первичной перетяжки отличаются отсутствием заметного угла между
сегментами хромосомы. Вторичные перетяжки бывают короткими и длинными и
локализуются в разных точках по длине хромосомы.
Рис.4 – Расположение перетяжек.

6.

Типы строения хромосом
Различают четыре типа строения хромосом:
телоцентрические (палочковидные хромосомы с центромерой, расположенной на
проксимальном конце);
акроцентрические (палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным
вторым плечом);
субметацентрические (с плечами неравной длины, напоминающие по форме букву L);
метацентрические (V-образные хромосомы, обладающие плечами равной длины).
Рис.5 – Типы строения хромосом.

7.

Спутники (сателлиты)
Сателлит — это
округлое или удлинённое
тельце, отделённое от
основной части
хромосомы тонкой
хроматиновой нитью, по
диаметру равный или
несколько меньший
хромосоме. Хромосомы,
обладающие спутником
принято обозначать SATхромосомами. Форма,
величина спутника и
связывающей его нити
постоянны для каждой
хромосомы.
Рис.6 – Структура хромосомы
со спутником.

8.

Хромонема
Хромонема — это спиральная
структура, которую удаётся
увидеть в декомпактизованных
хромосомах через электронный
микроскоп. Впервые
наблюдалась Баранецким в 1880
году в хромосомах
клеток пыльников традесканции,
термин ввёл Вейдовский.
Хромонема может состоять из
двух, четырёх и более нитей, в
зависимости от исследуемого
объекта. Эти нити образуют
спирали двух типов:
паранемическую (элементы
спирали легко разъединить);
плектонемическую (нити плотно
переплетаются).
Рис.7 - Хромонемы на ультратонких срезах
а — профазные хромосомы пиона; б — телофазные
хромосомы клеток культуры ткани

9.

Хромосомные перестройки
Нарушение структуры хромосом происходит в результате спонтанных или спровоцированных
изменений.
Генные мутации (изменения на молекулярном уровне);
Аберрации (микроскопические изменения, различимые при помощи светового микроскопа):
◦ делеции
◦ дупликации
◦ транслокации
◦ инверсии

10.

Кариотип и его кариограмма
Набор хромосом одной клетки называется кариотипом.
Рис.8 - Нормальные кариотипы человека. А — женщины; Б — мужчины

11.

Литература
Э. де Робертс, В.Новинский, Ф.Саэс. Биология клетки. —
M.: Мир, 1973. — С. 40—49.
Коряков Д.Е., Жимулев И.Ф. Хромосомы. Структура и
функции. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009
Бабынин Э. В.«Молекулярный механизм гомологичной
рекомбинации в мейозе: происхождение и биологическое
значение» Цитология, 2007, 49, N 3, 182—193.
Биология :Пособия для поступающих в вузы: В 2 т. Т.1.-Б63
2-е изд., испр. и доп.-М.:РИА «Новая волна»: Издатель
Умеренков,2011.-500с.