الخلايا والكروموسومات وانقسام الخلايا. أين هي الكروموسومات؟ أين هي الكروموسومات في الخلية

وقد سبق ذكره أعلاه أنه في نواة الخلية ، توجد جزيئات الحمض النووي في هياكل خاصة تسمى كروموسوم. بدأت أبحاثهم منذ أكثر من 100 عام باستخدام مجهر ضوئي تقليدي. بحلول نهاية القرن التاسع عشر ، أصبح هناك شيء واضح حول سلوك الصبغيات في عملية انقسام الخلايا وتم التعبير عن فكرة مشاركتهم في انتقال الوراثة.

تصبح الكروموسومات مرئية في المجهر عندما تنقسم الخلية في مرحلة معينة من دورة الخلية ، تسمى الانقسام الفتيلي. الكروموسومات في هذه الحالة عبارة عن هياكل مدمجة على شكل قضبان بأطوال مختلفة بسماكة ثابتة إلى حد ما ؛ ومعظم الكروموسومات لها انقباض يقسم الكروموسوم إلى ذراعين. في منطقة الانقباض ، هناك بنية مهمة لمضاعفة الكروموسوم ، تسمى السنترومير. عندما تنقسم الخلايا أثناء الانقسام ، يتضاعف عدد الكروموسومات ، ونتيجة لذلك يتم تزويد كلتا الخليتين المشكَّلتين حديثًا في النهاية بنفس مجموعة الكروموسومات القياسية.

فقط في عام 1956 ، ولأول مرة ، وصف Y. Tio و A. Levan مجموعة الكروموسومات البشرية ، وحددوا التركيب الكمي للكروموسومات وقدموا خصائصهم المورفولوجية العامة. في الأساس ، وضعت هذه الأعمال الأساس لدراسة بنية الجينوم البشري. في البشر ، تحتوي كل خلية في الجسم على 46 كروموسوم ، أطوالها المادية تتراوح من 1.5 إلى 10 ميكرون (الشكل 7).

التين. 7. عرض تحت المجهر من مجموعة كاملة من الكروموسومات الموجودة في نواة كل خلية بشرية فردية

دعنا نذكّر القارئ بأن مجموعة الكروموسومات في جميع الخلايا البشرية (باستثناء الخلايا الجنسية) تسمى ثنائي الصبغيات (مزدوجة) ، لأن كل من الكروموسومات ممثلة بنسختين (23 زوجًا في المجموع). تحتوي كل خلية جسدية بشرية (باستثناء خلايا الدم الحمراء) على مجموعتين كاملتين من الكروموسومات. يوجد في كل مجموعة مفردة الصبغية 23 كروموسومات - 22 كروموسومات طبيعية (جسيمات ذاتية) وكروموسوم جنس واحد - X أو Y. وهكذا ، يتكون الجينوم لكل فرد من 23 زوجًا من جزيئات الحمض النووي العملاقة موزعة في كروموسومات مختلفة ، وإذا تحدثنا حول الجينوم البشري بشكل عام (رجالًا ونساءً) ، يبلغ إجمالي عدد هذه الجزيئات 24. هذه أول معلومات أساسية تم الحصول عليها حول الجينوم البشري في تحليل الكروموسومات.

أظهرت دراسة التركيب (الحجم والشكل) للكروموسومات البشرية أن معظمها يشبه المسامير في المظهر ، ويتألف من جزأين كثيفين (كروماتيد) وخصر رفيع (وسط) بينهما. التشابه مع المسامير ، وليس مع الدمبل هو أن centromere يقع في معظم الأحيان ، ليس في وسط الكروموسوم ، ولكن ينتقل إلى أحد نهايته. تختلف أحجام الكروموسومات اختلافًا كبيرًا ، وأقصر كروموسوم هو أصغر بعشر مرات من الأقرب. هذه هي المعلومات الأساسية الثانية حول بنية الجينوم البشري - لجزيئات الـ 24 DNA لها أحجام مختلفة.

إذا قارنت عدد الكروموسومات وحجمها في البشر وفي الأنواع الأخرى من الكائنات الحية ، يمكنك رؤية اختلافات كبيرة. على سبيل المثال ، تحتوي البقرة التي يساوي حجم الجينوم فيها تقريبًا على الجينوم البشري على 60 زوجًا من الكروموسومات. يحتوي الضفدع ذو الجناحين على 18 كروموسومات فقط ، ولكن حتى أصغرها أكبر من الصبغيات البشرية الأكبر. في الطيور ، على العكس من ذلك ، يصل عدد الكروموسومات إلى 40 أو أكثر وكلها صغيرة الحجم. وبالتالي ، فإن مجموعة متنوعة من الكروموسومات في الطبيعة كبيرة جدا.

باستخدام المجهر الضوئي ، تم تحديد أحجام جميع الكروموسومات البشرية. بعد ذلك ، تم ترقيم جميع الكروموسومات غير الجنسية بتخفيض الحجم - من 1 إلى 22. لم يتم تعيين الكروموسومات الجنسية رقمًا ، ولكن تسمى X و Y. كما هو موضح في دراسات لاحقة أكثر دقة ، تبين أن الكروموسوم 21 كان أقل من 22 قليلاً ، لكن لم يتم تغيير ترقيم الكروموسوم (حتى لا تسبب الارتباك). الفرق في مجموعات الكروموسوم بين الذكور والإناث هو أن الإناث لديها كروموسومات X جنسية (أي الكروموسومات متساوية في جميع الأزواج الثلاثة والعشرين) ، وفي الكروموسومات الجنسية Y للذكور تشكل زوجًا يمكن رؤية كل كروموسوم كمجلد منفصل لمجموعة كبيرة من أربعة وعشرين مجلدًا من الأعمال بعنوان موسوعة الإنسان.

لا تحتوي خلايا الجنس البشري ، على عكس خلايا جسم كائن بالغ (خلايا جسدية) ، على مجموعتين من مجلدات نص الحمض النووي ، ولكن تحتوي على مجموعة واحدة فقط. قبل الحمل ، يتكون كل كروموسوم فردي (مجلد منفصل في الموسوعة البشرية) من الحيوانات المنوية للأب وخلية بويضة الأم من فصول مختلفة ومختلفة من نص الحمض النووي الخاص بوالديهم يتم خلطهما في مجموعات مختلفة. أي من الكروموسومات التي تلقيناها من والدنا تشكلت في خصيته قبل وقت قصير من تصورنا. في وقت سابق ، في تاريخ البشرية بأكمله ، بالضبط مثل هذا الصبغي لم يكن موجودا. تم تشكيلها في عملية خلط عشوائي يحدث أثناء الانقسام ، تتشكل تدريجياً من شظايا كروموسوم أجداد الأب التي تربط بعضها ببعض. هذا هو الحال أيضًا مع كروموسومات البيض ، إلا أنها تتشكل في جسم أمنا قبل وقت طويل من ولادتنا (مباشرة بعد ولادة الأم نفسها).

في الزيجوت الناتج عن اندماج الحيوانات المنوية والبيض ، يتم خلط الجينات الأم والأب وتختلط في مجموعات مختلفة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الكروموسومات لا تتغير كما هي منذ أجيال - فهي تتفاعل مع زوجها المصادف عشوائيًا ، حيث تتبادل المواد معها. هذه العملية المستمرة تسمى إعادة التركيب. وغالبا ما يحصل الجيل القادم على كروموسوم هجين - جزء من الجد وجزء من الجدة. علاوة على ذلك ، في سلسلة من الأجيال ، تتقاطع مسارات الجينات وتتباعد باستمرار. نتيجة لانصهار خلية بيضة فريدة من نوعها مع نطفة فريدة من نوعها ، ينشأ جينوم فريد من جميع النواحي. وبهذا المعنى ، نحن جميعًا فريدون. يقوم كل إنسان بتخزين معلومات وراثية فريدة من نوعها ، تتكون من مزيج عشوائي من المتغيرات الجينية المختلفة.

يمكن اعتبار الجين المفرد كوحدة لا تزال موجودة في سلسلة من الأجيال العديدة. وبهذا المعنى ، فإن الجين خالد! حتى أن هناك وجهة نظر أصلية مفادها أنه ليس الأشخاص أنفسهم ، ولكن جيناتهم هي التي تحكم العالم ، وكل كائن حي معين يعمل فقط كمأوى مؤقت لهم. ينتمي هذا الفكر غير القابل للجدل إلى ريتشارد دوكينز ، مؤلف كتاب "الجين الأناني". في رأيه ، الجينات تكاد تكون خالدة ، على عكس الكائنات الحية التي توجد فيها. بعض الجينات لديها عشرات وحتى مئات الملايين من السنين. الجينات ، باستخدام مصطلحات Dawkins ، تبذل قصارى جهدها للبقاء على قيد الحياة. التكيف مع الحرارة والبرودة ، واختيار مكان أفضل لأنفسهم ، والهجرة بمساعدة شخص والدخول في مجموعات جديدة. تحول الرجل ليكون سيد لا يهدأ إلى حد ما. منذ آلاف السنين ، سافر إلى حد كبير في العالم ، ونشر وجوده ، والتأثير ، وجيناته المحشوة. (يمكن للقارئ الفضولي التعرف على أفكار وحجج R. Dawkins بالتفصيل. الملحق 1). وجهة النظر هذه بعيدة كل البعد عن الجدل ، ومن العرض التالي ، سيتضح لنا أن الجينات هي في المقام الأول ليست الأنانية ، ولكنها مدمني العمل. هناك جينات - "الحارس" للجينوم ، الجينات - "البوابون" ، الجينات - "الطهاة" والجينات - "مدبرة المنزل". توفير وجودهم ، فإنها تضمن وجود منا.

بعد الحمل مباشرة ، يكون الشخص المستقبلي مجرد خلية واحدة (zygote) ، تم تزويده بمكتبة واحدة من مصادر الحمض النووي تحتوي على 46 مجلداً. من بين 46 مجلداً ، يتم تلقي 23 دومًا من الأب ، و 23 مجلداً من الأم. النصوص من 23 مجلدات الأب و 23 مجلدات الأمهات ، على الرغم من أنها متشابهة جدا بشكل عام ، ومع ذلك تختلف في التفاصيل. على سبيل المثال ، في المجلد رقم 18 للأب في الصفحة 253 ، توجد وصفة جملة (في شكل جين) ، والتي تنص على أن عيون الطفل يجب أن تكون بنية اللون ، وفي نفس حجم الأم على نفس الصفحة ، يتم كتابتها أيضًا عن لون العين ، ولكن وفقًا للون يجب أن يكون هذا النص أزرق. الإشارة الأولى أكثر صرامة (الغالبة) من الثانية ، ونتيجة لذلك ، فإن عيون الطفل سيكون لها لون بني. يسمى الجين الذي يملي حقوقه مهيمنوالذي يعترف بحقوقه هو متنح. تحتوي العيون الزرقاء فقط على أولئك الأشخاص الذين يحتويون على نصوص الأم والأب على حد سواء على جينات متنحية لها إشارة زرقاء العينين. ثم ينقسم الزيجوت إلى خليتين ، كل منهما تنقسم مرة أخرى وهلم جرا حتى ظهور مليارات الخلايا. بشكل تخطيطي ، تم توضيح عملية تقسيم الخلية في الشكل. 8.

في كل قسم من الخلايا ، يتم نسخ مجلدات نص الحمض النووي الموجودة في المكتبات تمامًا وبدون أي أخطاء تقريبًا. الكائن الحي البالغ يتكون من 10 14 خلية في المتوسط. على سبيل المثال ، يوجد في المخ والكبد حوالي 10 مليارات خلية ، في الجهاز المناعي - 300 مليار خلية. طوال حياة الشخص ، تحدث حوالي 10 16 خلية في جسمه. يتم تحديث التركيب الخلوي للعديد من الأعضاء في 70 عامًا من الحياة عدة مرات. وتحتوي كل من هذه الخلايا على 46 مجلدًا من نص الحمض النووي.

في أواخر الستينيات من القرن العشرين ، تحقق تقدم مهم في دراسة الكروموسومات. كان سبب ذلك هو حقيقة أن تلوينها بدأوا في استخدام عامل تباين خاص - Akrikhin-mustard ، ثم مركبات أخرى مماثلة له. جعل هذا اللون من الممكن الكشف عن عدد كبير من البنى التحتية المختلفة داخل الكروموسومات التي لم يتم اكتشافها تحت المجهر دون تلطيخ. بعد تلطيخ الكروموسومات مع صبغة Giemsa-Romanovsky محددة ، فإنها تبدو مثل الحمير الوحشية: يمكن رؤية الضوء المستعرض والخطوط المظلمة بألوان مختلفة الكثافة على طول كامل.

التين. 8. المراحل الرئيسية لدورة الخلية ، مما يؤدي إلى انقسام الخلايا

وتسمى هذه العصابات كروموسومال G- شرائح أو العصابات (الشكل 9). يختلف نمط التجزيء اختلافًا كبيرًا في الكروموسومات المختلفة ، ولكن موقع مقاطع الكروموسوم ثابت لكل من الكروموسومات في جميع أنواع الخلايا البشرية.

طبيعة العصابات المكتشفة أثناء الصباغة لا تزال غير واضحة تمامًا. لقد ثبت الآن أن مناطق الكروموسوم المطابقة للعصابات المظلمة (تسمى R-bands) تتماثل في وقت مبكر عن مناطق الضوء (تسمى G-band). وبالتالي ، على الأرجح لا يزال للكروموسوم النطاقي بعض معنى يساء فهمه تماما.

سهّلت عملية تلوين الكروموسومات بشكل كبير تحديدها ، وساهمت لاحقًا في تحديد موقع الجينات عليها (رسم خرائط الجينات).

التين. 9. شرائح كروموسومية محددة ، تم الكشف عنها عن طريق تلوين الكروموسومات البشرية ، ونظام تعيينها وفقًا لقرار مؤتمر دولي في باريس عام 1971. الأرقام تحت الكروموسومات هي أعدادهم. X و Y - كروموسومات الجنس ، ذ الذراع القصير ، ذراع الكروموسومات الطويلة

على الرغم من أن العمليات التفصيلية التي تحدث أثناء التلطيخ ليست واضحة تمامًا بعد ، فمن الواضح أن صورة اللون تعتمد على معلمة مثل زيادة أو نقصان محتوى AT أو HZ في أزواج معينة من الكروموسومات. وهذه واحدة من المعلومات العامة حول الجينوم - فهي ليست متجانسة ، فهناك مناطق غنية بأزواج معينة من النيوكليوتيدات.

هذا ، على وجه الخصوص ، قد يكون مرتبطًا بتكرار أنواع معينة من تسلسل الحمض النووي للنيوكليوتيدات في مناطق معينة.

يستخدم التلوين التفاضلي للكروموسومات على نطاق واسع لتحديد وتحديد التغيرات الفردية الصغيرة في جينوم شخص معين ( تعدد الأشكال) ، على وجه الخصوص ، مما يؤدي إلى الأمراض المختلفة. مثال على ذلك اكتشاف ما يسمى كروموسوم فيلادلفيا ، والذي يحدث عند مرضى سرطان الدم النخاعي المزمن. باستخدام تلطيخ الكروموسوم ، ثبت أنه عند مرضى هذا المرض تختفي شظية معينة في الكروموسوم 21 وتظهر في نهاية الذراع الطويلة للكروموسوم 9 (نقل الشظايا أو النباتيختصر ر). علم الوراثة يعين مثل هذا الحدث بأنه ر (9 ، 21). وهكذا ، يشير تحليل الكروموسومات إلى أن جزيئات الحمض النووي المختلفة يمكنها أن تتبادل أجزاء منفصلة مع بعضها البعض ، ونتيجة لذلك يتم تشكيل "هجائن" تتكون من جزيئات الحمض النووي من الكروموسومات المختلفة في الجينوم. سمح لنا تحليل الخواص المدروسة بالفعل للكروموسومات بتكوين فكرة عن تعدد الجينوم البشري.

لتوضيح توطين الجينات الفردية على الكروموسومات (أي رسم الخرائط الجينية) ، فإنها تستخدم ترسانة كاملة من خاصة ، وغالبا ما تكون معقدة للغاية في أساليب التصميم والتنفيذ. واحدة من أهمها هي التهجين الجزيئي (تهجين) الجين أو شظيته مع الاستعدادات كروموسوم ثابتة على دعم قوي ومعزولة من الخلايا في شكل نقي (وهذا ما يسمى التهجين في الموقع). جوهر طريقة التهجين في الموقع  يتكون من التفاعل (التهجين) بين خيوط الحمض النووي غير المشوهة (المكسورة) في الكروموسومات وتسلسلات النيوكليوتيدات التكميلية للكروموسومات المضافة إلى التحضير ، الحمض النووي الفردي المنفصل أو الحمض النووي الريبي (يطلق عليها تحقيقات). في وجود التكامل ، تتشكل الهجينة الجزيئية المستقرة إلى حد ما بين أحد خيوط الحمض النووي الصبغي والتحقيق بينهما. مجسات مسبقة التسمية مع تسميات مختلفة (المشعة ، الفلورسنت ، أو غيرها). يتم اكتشاف أماكن تكوين الهجينة على الكروموسومات من خلال موضع هذه الملصقات على المستحضرات الكروموسومية. لذلك ، حتى قبل ظهور الهندسة الوراثية وأساليب تسلسل الحمض النووي ، على سبيل المثال ، تم تحديد موقع الجينات التي تشفر الحمض الريبي النووي الريبي الكبير والصغير في الجينوم البشري. تم توطين الجينات الأولى في خمسة كروموسومات بشرية مختلفة (13 و 14 و 15 و 21 و 22) ، في حين أن الجزء الأكبر من جينات الرنا الريباسي الصغير ( 5S  يتركز RNA) في مكان واحد على الذراع الطويلة للكروموسوم 1.

يظهر مثال على النموذج الذي تم الحصول عليه عن طريق تهجين جينات التحقيق المسمى بصبغة الفلورسنت في الشكل. 10 على إدراج اللون.

التين. 10. تهجين الصبغيات البشرية مع تحقيقات الجينات المسمى الأصباغ الفلورية الحمراء والخضراء. تشير الأسهم إلى موقع الجينات المقابلة في نهايات كروموسومات مختلفة (في أعلى اليمين ، يتم إعطاء زيادة في نمط الكروموسومات المختلطة)

يتم تعريف الجينات الموجودة على نفس الصبغي على أنها جينات مرتبطة (مرتبطة). إذا كانت الجينات موجودة على كروموسومات مختلفة ، فإنها تكون موروثة بشكل مستقل (الفصل المستقل). عندما تكون الجينات على نفس الصبغي (أي مرتبطة) ، فإنها غير قادرة على الفصل المستقل. في بعض الأحيان ، يمكن أن تحدث تغييرات مختلفة في الكروموسومات في الخلايا الجرثومية نتيجة لعمليات إعادة التركيب بين الكروموسومات المتماثلة. تسمى إحدى هذه العمليات عبور. بسبب التقاطع ، فإن الارتباط بين جينات مجموعة واحدة لم يكتمل أبدًا. وكلما كانت الجينات المرتبطة مرتبطة ببعضها البعض ، قل احتمال تغير ترتيب هذه الجينات عند الأطفال مقارنة بوالديهم. يستخدم قياس وتيرة إعادة التركيب (كروس) لإنشاء ترتيب خطي للجينات على الكروموسوم داخل مجموعة الارتباط. وبالتالي ، عند تعيين الكروموسومات ، يتم تحديد ما إذا كانت هذه الجينات موجودة في نفس الصبغي ، دون تحديد أي من هذه الجينات. بعد أن يتم ترجمة واحد على الأقل من جينات مجموعة الربط هذه على كروموسوم محدد (على سبيل المثال ، باستخدام التهجين في الموقع) ، يصبح من الواضح أن جميع الجينات الأخرى في مجموعة الربط هذه لها نفس الصبغي.

يمكن أن يكون المثال الأول لربط الجينات مع كروموسومات معينة هو اكتشاف الارتباط بين بعض الصفات الموروثة مع الكروموسومات الجنسية. لإثبات توطين الجين في كروموسوم Y الجنسي الذكري ، يكفي إثبات أن هذه الصفة موجودة دائمًا فقط في الرجال ولا توجد في النساء مطلقًا. تتميز مجموعة الربط كروموسوم X الإناث بشكل لا لبس فيه بغياب السمات الموروثة المنقولة من الأب إلى الابن ووراثة السمات من الأم.

كان من المهم للغاية بالنسبة لدراسة الجينوم البشري في المراحل المبكرة من البحث ، طريقة تسمى تهجين الخلية الجسدية. عندما تختلط الخلايا الجسدية البشرية (غير الجنسية) بخلايا من الأنواع الحيوانية الأخرى (غالبًا ما يتم استخدام خلايا الفئران أو الهامستر الصيني لهذا الغرض) ، في وجود عوامل معينة ، يمكن دمج نواتها (التهجين). أثناء تكاثر هذه الخلايا المختلطة ، تحدث خسائر في بعض الكروموسومات. لحسن الحظ بالنسبة للمُجربين ، تؤدي العشوائية في الخلايا الهجينة للفأر البشري إلى فقدان معظم الكروموسومات البشرية. بعد ذلك ، يتم اختيار الهجينة التي يبقى فيها كروموسوم بشري واحد. سمحت دراسات مثل هذه الهجينة بربط بعض الخصائص الكيميائية الحيوية المميزة للخلايا البشرية ببعض الكروموسومات البشرية. تدريجيا ، من خلال استخدام الوسائط الانتقائية ، تعلموا كيفية الحفاظ على أو فقدان الصبغيات البشرية الفردية التي تحمل جينات معينة. مخطط التحديد ، رغم أنه ليس بسيطًا جدًا للوهلة الأولى ، أظهر نفسه جيدًا في التجربة. لذلك ، اخترعوا وسيلة انتقائية خاصة لا يمكن أن يعيش فيها إلا الخلايا التي يتم فيها تكوين إنزيم كيناز ثيميدين. إذا قمنا بتهجين الخلايا البشرية ، فإننا نأخذ خلايا فأر متحولة لا توليف ثيميدين كيناز كشريك ، وعندها فقط تلك الهجينة التي تحتوي على كروموسومات بشرية مع جين ثيميدين كيناز سوف تبقى. بهذه الطريقة ، ولأول مرة ، كان من الممكن تحديد توطين جين كيناز الثيميدين على كروموسوم 17 شخصًا.

على الرغم من أن دراسة الجينوم البشري على مستوى الكروموسوم أعطت عددًا من الخصائص المهمة ، إلا أنها كانت عامة جدًا ولم تقدم سوى القليل نسبيًا لفهم بنية الجهاز الوراثي للخلايا البشرية وعمله تمامًا.

| |

قلنا أن الخلايا الجسدية تحتوي على مجموعة ثنائية الصبغية من الكروموسومات وجنس ناضج وحيد فردي. توجد مجموعة الصبغيات ثنائية الصبغيات أيضًا في خلايا الجراثيم غير الناضجة. يحدث خفض عدد الكروموسومات إلى النصف ، وبالتالي الحمض النووي ، الذي يشار إليه بتخفيضها ، أثناء تكوين التوليد ، أي تطور الخلايا الجرثومية - الأمشاج. يعد تقليل عدد الكروموسومات في الأمشاجات بمثابة تحضير للإخصاب في المستقبل ، حيث يتم استعادة مجموعة ثنائية الصبغيات ، وذلك بفضل مزيج من مجموعات الكروموسومات الفردية من الحيوانات المنوية وخلايا البيض.

يحدث توليد الغدد التناسلية في الغدد التناسلية: في الخصيتين في جسم الذكور وفي المبايض في الأنثى. وفقا لذلك ، حصل على اسم تكوين الحيوانات المنوية والبويضات. من الشائع بين الحيوانات المنوية والبويضات هي الفترات الثلاث الأولى من التولد الهائل: التكاثر والنمو والنضج. تمر الخلايا الجرثومية الذكرية النامية بفترة رابعة إضافية - الشكل (الشكل 26).

في الفترة الأولى من التولد المائي ، تنقسم الخلايا الجرثومية بشكل مكثف وتقلص أعدادها. في هذه الفترة ، تسمى الخلايا الجرثومية ، على التوالي ، الحيوانات المنوية والأوغونيا. يوضح الرسم التخطيطي للبساطة الحالة التي تتضمن فيها مجموعة الصبغيات 3 فقط كروموسومات ، إحداها عبارة عن جنس - gonosome ، أو heterochromosome (في اليونانية ، "heteros" تعني الآخر) واثنين من autosomes غير جنسين. في الخلايا يتم تظليل مجموعة أحادية الصبغة ، بينما يتم إعطاء المجموعة الثانية بخطوط كفاف. يتم رسم صورة ذاتية متجانسة ، لا لبس فيها لكلا المجموعتين بنفس الشكل والحجم (وهذا هو أطول اندفاعة ودائرة). يتم تصوير متغاير الصبغيات بشكل مختلف - اندفاعة مستقيمة (كروموسوم X) وطولها مثل اندفاعة منحنية (كروموسوم Y). الكروموسومات محصورة.

يشار إلى خلايا الجنس التي مرت خلال فترة النمو كما أطلب الحيوانات المنوية والبويضات. يزداد حجمها ، وخاصة البويضات بشكل حاد ، وأجهزتها النووية تخضع لإعادة الهيكلة. تقع الكروموسومات المتجانسة موازية لبعضها البعض ، وتشكل الثنائيات ، وعددها يساوي عدد الكروموسومات في المجموعة الفردية. كل من اثنين من الكروموسومات ثنائية التكافؤ ، بدوره ، هو هيكل مزدوج - ثنائي ، لأنه يتكون من اثنين من الكروماتيدات الشقيقة. عندما تصبح الفجوة بين هذه الكروماتيد واضحة ، تبدو الثنائيات بالفعل مثل التيتراد. يتوافق عدد الرباعيات مع عدد الصبغيات الصبغية. العدد الإجمالي للكروماتيدات المكتشفة - الكروموسومات المستقبلية للخلايا الجرثومية الناضجة هي رباعي الصبغ. Tetraploid وكمية الحمض النووي في الحيوانات المنوية والبويضات قبل فترة النضج.

ثم تأتي فترة النضج ، والتي تتميز بالانقسام الانقباضي (يعني "الانقسام الانقباضي" انخفاضًا) - اثنان يتبعان بعضهما البعض بسرعة عن طريق انقسام الخلايا الجرثومية ، يحدث خلالها تقليل الصبغيات. تسمى الخلايا الجرثومية الذكرية التي خضعت للتقسيم الأول للنضج بالحيوانات المنوية من الترتيب الثاني أو الخلايا المبكرة ، وتسمى الخلايا الجرثومية المطابقة للبويضات من الدرجة الثانية. في هذا التقسيم ، يتم توزيع كروموسومات كاملة بين الخلايا الابنة - الصباغة وتصبح مجموعة الصبغيات مفردة الصبغية ، ويطلق على القسم الثاني من النضج المعادلة والمساواة و كيف ينحرف الكروموسوم إلى النصف (dyads) ، أساسًا كروماتيدهم ، بين الخلايا الابنة.

يمكن أن تكون الفترة الفاصلة بين القسمين الأول والثاني من النضج قصيرة جدًا أو حتى غائبة تمامًا ، حيث لا يحدث تكرار الحمض النووي ولا مضاعفة عدد الصبغيات في الخلايا في هذا الوقت. يبدأ الانقسام من جديد ، الآن خليتان ، ويستقبل كل من الأحفاد كروموسوم واحد من الصباغ. وهكذا ، تدخل كل من هذه الخلايا الأربع ، الناتجة عن قسمين من النضج ، أحد عناصر tetrad. يتوافق العدد الفردي للعدد الرباعي مع العدد الفردي في مجموعة الكروموسومات من الخلايا التي أدت إلى الانقسام الاختزالي. وبالمثل ، في بداية الانقسام الاختزالي ، كمية رباعي الصبغ من الحمض النووي (في البويضة والحيوان المنوي أطلب) بعد الانقسام إلى 4: تصبح الأجزاء مفردة الصبغية في نهايتها.

أثناء تكوين الحيوانات المنوية ، ينتج عن كل الحيوانات المنوية التي دخلت فترة النمو التقسيمات النضجية 4 الحيوانات المنوية الكاملة. أثناء تكوين البويضات ، تحتفظ البويضة من الرتبة الثانية الناشئة عن البويضة من الرتبة الأولى بالحجم الكامل للخلية الأم تقريبًا. تتلقى الخلية الابنة الثانية نصف مادة الأم الكروموسومية وفقط جزء ضئيل من السيتوبلازم. تلقت هذه الخلية الصغيرة اسم الجسم الاختزال. يتكرر نمط مشابه في القسم الثاني من النضج - تؤدي البويضة من الرتبة الثانية إلى ظهور خلية بيضة بنفس حجم جسم الاختزال الثاني تقريبًا. في الوقت نفسه ، يتم تقسيم جسم التخفيض الأول إلى قسمين. نتيجة لذلك ، من مرحلة واحدة من البويضات ، التي مرت من فترة التكاثر إلى فترة النمو ، ثم خلال فترة النضج ، يتم تكوين خلية بيضة واحدة ناضجة فقط. هذا تكيف مفيد لاستمرار الأنواع - تبقى البويضة بأكملها من الرتبة الأولى للبويضة من الرتبة الأولى في البويضة خلال فترة النمو ، وهو أمر ضروري للمراحل الأولية من تطور الجنين في المستقبل.

في فترة التكوين ، يتم إعادة ترتيب الحيوانات المنوية للخلية النموذجية إلى حيوان منوي لديه بنية معقدة للغاية ، مما يضمن دورها كشريك نشط متنقل في عملية الإخصاب. وتشارك جميع مكونات الحيوانات المنوية في هذا إعادة الترتيب.

بادئ ذي بدء ، توجد وحداتها المركزية واحدة تلو الأخرى ، وبالتالي تحدد المحور الطويل للحيوانات المنوية في المستقبل (الشكل 27A). من بين العديد من حبيبات proacrosome الصغيرة التي تشكلت مرة أخرى في السائل المنوي - في وسط جهاز Golgi ، والذي ينتقل الآن إلى الطرف الأمامي للخلية (الشكل 27B-3) ، تعني حبيبة acrosome كبيرة (أكرون) أن الحافة تظهر ، والتي تقع عند النواة في مكان قطب رأسه المستقبلي (الشكل 27В-9). في هذه الحالة ، يتم تقليل مجمع الرقائقي ، مما يؤدي إلى حويصلة أكروبلاست تشمل الحبيبة الصخرية. يبدأ جسم الحيوانات المنوية بالطول تدريجياً ، وتصبح نواة الخلية مضغوطة أكثر فأكثر. وهي تقع في الطرف الأمامي لتشكيل الحيوانات المنوية. يقع مركز الداني بالقرب من النواة ، والأخرى البعيدة ، مثل الحركية ، سوط. بعد ذلك ، يتم تقسيمها إلى جزأين ، ويظهر الجزء الخلفي منها على شكل حلقة (الشكل 27) -8) وينتقل بعيدًا عن المقدمة ، ويمتد على طول سوط النمو - الخيط المحوري المستقبلي لذيل الحيوانات المنوية. تعقد الحلقة في الحافة الخلفية للقفص. بحلول هذا الوقت ، تتراكم الميتوكوندريا بالفعل بالقرب من الشعيرات المحورية. يتحرك Acroblast ، المتنامي ، في شكل غطاء على مقدمة النواة.

في نهاية فترة التكوين ، يتم التعبير بشكل جيد عن التمايز إلى أقسام في الحيوانات المنوية: الرأس ، الذي هو في الأساس نواة ومسطحة للغاية ، ويرتدي في الأمام مع قبعة ، والتي يوجد فيها acrosome بالقرب من الحافة ؛ الرقبة التي شكلتها centrioles. وسيط ، قسم الاتصال والذيل. في القسم الوسيط ، تتركز جميع الميتوكوندريا ، والتي تمتد خيوط محورية في دوامة. الحدود البعيدة للجزء الوسيط هي حلقة الإغلاق المركزية. يوجد في السيتوبلازم العديد من المواد نسبيًا (الجليكوجين ، الدهون) ، بسبب الانقسام الذي تستقبل فيه خلية الحيوانات المنوية جزئيًا الطاقة اللازمة للحركة. في الذيل عند فحصه بواسطة المجهر الضوئي ، يتم تمييز قسمين - القسم الرئيسي ، يرتدون السيتوبلازم ، والقسم النهائي - "عارية" ، يتكون فقط من خيوط الذيل.

باستخدام مجهر إلكتروني ، وجد أن الغطاء الرقيق الذي يرتدي نواة الحيوانات المنوية عبارة عن خزان مسطح. غشاءها الداخلي مجاور للنواة ، والغشاء الخارجي للبلازميوم. في الجزء الخلفي من رأس الحيوان المنوي ، تغطي البلازما مباشرة النواة. إن النواة نفسها مملوءة بكثافة عالية بخيوط متشابكة بسماكة 40، ، وهي جزيئات DNP (نيوكليوهيستون). يوضح التحليل الكيميائي للكروماتين في النواة أنه يتكون من حوالي نصف الحمض النووي ونصف البروتين. تتميز الوحدات المركزية الموجودة في منطقة الرقبة ببنية نموذجية لهذه المواد العضوية. أصغرها ، المتاخمة للجزء الأوسط من الجزء الأوسط ، لها مظهر اسطوانة مكونة من 9 أزواج من الأنابيب. مركزية البعيدة هي أكثر تطورا. إنها ، مثل kinetochore ، مرتبطة بـ 9 أزواج من حواف خيوط السوط ، والتي تحتوي على حدين أكثر مركزية ، بالإضافة إلى كل الأهداب والسوط بشكل عام.

تشكل الميتوكوندريا كثيفة في القسم الوسيط حول الشعيرة المحورية حوالي 14 دورة من اللولب. على ما يبدو ، في المقام الأول ، فإنها توفر الطاقة للعناصر المقلصة للحيوانات المنوية. في القسم الرئيسي من الذيل ، تحيط 9 أزواج من الشعيرات المحورية بليفات دائرية ، موصولة معًا بخيوط سميكة طولية. في القسم الأخير من الذيل لا توجد ألياف ليفية حلقية ، يتم وضع حزمة من الألياف المحورية التي تشكل الشعيرة المحورية في كتلة متجانسة وتلبس من السطح ببلازميما. وبالتالي ، هنا نواجه خاصية مميزة لكل أهداب وجلد.

يبلغ الطول الإجمالي لخلايا الحيوانات المنوية البشرية حوالي 60. ش. يتحرك بنشاط بسرعة 3.5 ملم في الدقيقة. في الوقت نفسه ، تدور حول محورها في اتجاه عقارب الساعة ، وتنتج ثورة واحدة كاملة في 15 دقيقة. تعتمد قدرتها على التحرك على درجة الحموضة وغيرها من خصائص الوسط. العمر المتوقع للحيوانات المنوية في المهبل هو ساعة واحدة فقط ، في الجهاز التناسلي الأنثوي الآخر يقاس بعدة أيام. تنتقل الحيوانات المنوية بشكل سلبي عبر القناة التناسلية الأنثوية (نتيجة لانقباض عضلات الرحم والبويضات) ، لتصل إلى الثلث العلوي من قناة البيض ، حيث يحدث الإخصاب. وبالتالي ، لا يتعين عليه إنفاق الطاقة ، من مخزونها الضئيل بشكل عام ، للتغلب على هذا الطريق الطويل بالنسبة له.

خلية البيض الناضجة لها شكل كروي. قطرها 135 ش. إنها ترتدي دائمًا غلافًا مرئيًا مجهريًا وتختلف في التركيب عن الخلايا الجسدية عن طريق علامتين أساسيتين. أولاً ، تحول الموقف النووي السيتوبلازمي بشكل حاد إلى حد ما لصالح السيتوبلازم ، وهو ما يفسره تراكم البويضة في الجسم أثناء نمو العناصر الغذائية لتلبية احتياجات الجنين في المستقبل. ثانياً ، لا يوجد مركز خلية فيه ، والذي يختفي في نفس الفترة من النمو. يقوم مركز الخلية بإدخال الحيوانات المنوية في خلية البويضة أثناء الإخصاب ، ويتبع ذلك الانقسام الانقسامي للزيجوت ، وهو كائن حي يقع على مرحلة التكاثر الخلوي المفردة.

دعونا نتناول بإيجاز مسألة تحديد الجنس الذي ينشأ بعد إخصاب الكائن الحي. كما اتضح ، يحدث هذا في لحظة الحمل ، أي الإخصاب ، وينجم عن مزيج من الصبغيات غير المتجانسة في الزيجوت. دعنا ننتقل إلى المخطط (الشكل 26) وننظر في مجموعات الكروموسوم في الخلايا الجنسية للإناث والذكور النامية. في كل الأوجان هناك كروموسومات X. ويترتب على ذلك أن واحدة من الكروموسومات X ستقع بالضرورة في مجموعة الصبغيات الفردية لكل بيضة ناضجة. في الحيوانات المنوية ، بين الصبغيين غير المتجانسين ، يوجد كروموسوم X واحد وكروموسوم Y واحد. لذلك ، يجب أن يكون الحيوان المنوي مختلفًا - النصف مع كروموسوم X والنصف كروموسوم Y.

في الثدييات والبشر ، عندما يتم دمجها في زيغوت اثنين من الكروموسومات X ، فإن الكائن الحي الأنثوي يتطور ، في وجود كروموسومات XY - ذكور. وهكذا ، فإن جنس الطفل الذي لم يولد بعد يعتمد على أي من الحيوانات المنوية للأب الذي تتصل به خلية بويضات الأم (الشكل 28). في المجموعة الفردية لشخص ما ، يوجد واحد أو آخر من الصبغيات غير المتجانسة (الكروموسومات الجنسية - الجونوز) و 22 جسمًا تلقائيًا (الكروموسومات غير الجنسية). في الزيجوت ، يجب أن تكون الخلايا الجرثومية الجنينية والجسدية وغير الناضجة للشيك 46 كروموسومات - 44 + XY في جسم الذكور و 44 + XX في الأنثى. فقط بعد التقسيم الأول للانقسام الاختزالي في الخلايا الجرثومية الناضجة ، يتم تقليل عدد الصبغيات إلى 23. من أجل التطور الطبيعي ، يكون التواجد الضروري لمجموعة الكروموسومات ثنائية التبلور ، دون أي انحرافات عنها ، كميًا وهيكليًا.

في عام 1949 ، وجد Barr أنه في الإناث والثدييات في الثدييات ، تتصرف الكروموسومات X في الشكل ثنائي الصبغيات بشكل مختلف - أحدهما بعد أن يبتلع انقسام الخلية ، مثل autosomes ، ويصبح تمييزه في نواة الطور البيني ، والآخر يبقى حلزونيًا بشدة ، . يطلق على كروموسوم X غير المتغاير ، والذي يمكن اكتشافه بوضوح في النواة كجسم مظلم بلون طبيعي للمستحضرات ، اسم كروماتين الجنس. في التجارب الوراثية لتحديد الأجسام البر (الأجسام الكروماتينية الجنسية) ، من الأسهل فحص الخلايا اللمفاوية في الدم أو الخلايا الظهارية المقطوعة. وقد وجد أن أيًا من الكروموسومات X يمكن أن يصبح غير نشط.

في حالات نادرة ، أثناء عملية تكوين البويضات ، لا تتباعد الكروموسومات X أثناء الانقسام الاختزالي. نتيجة لذلك ، يمكن أن يتكون البيض غير الطبيعي: بدلاً من كروموسوم إكس واحد ، قد يكون هناك كروموسوم إكس أو لا يوجد. في الحالة الأخيرة ، أثناء الإخصاب ، قد يظهر نوعان من الزيجوت ، يحتويان على مجموعة ثنائية الصبغيات إما كروموسوم Y واحد أو كروموسوم X واحد يدخل في خلية البيض أثناء الإخصاب بواسطة الحيوانات المنوية. الزيجوت مع كروموسوم Y واحد غير قابل للحياة ويموت عمومًا. يحتوي زيغوت إكس-كروموسوم البشري على 45 كروموسوم: 44 + إكس أو. مع هذا المزيج من الكروموسومات ، تتطور امرأة أدنى من مكانة صغيرة ذات مبيضين بدائيون من الزيجوت ، ونتيجة لذلك ، لا توجد خصائص جنسية ثانوية. تُعرف مثل هذه الأمراض بمتلازمة تيرنر. كروموسوم إكس الوحيد في هذه الحالة هو مزيل الصبغة ، وبالتالي لا يوجد كروماتين الجنس في مثل هذه الفتيات في الخلايا الجسدية.

ستكون نتيجة عدم الالتصاق بالكروموسومات X أثناء الانقسام الاختزالي انحرافات في المجموعة ذات الطبيعة المعاكسة ، أي وجود كروموسومات X الثلاثة أو كروموسوم X واحد في الزيجوت. يشار إلى الجسد الأنثوي الذي يحتوي على ثلاثة كروموسومات X باسم "المرأة الخارقة" أو "المرأة الخارقة" (للبشر). ومع ذلك ، فإن مثل هذا الفرد يسمى "المرأة الخارقة" مشروطًا فقط ، استنادًا إلى عدد supercomplex من كروموسومات X. في الواقع ، عند كتابة الكروموسومات 44 + XXX ، هناك تخلف في المبايض وبالتالي غالبًا ما يكون فقدان الخصوبة. ومن المثير للاهتمام ، أن "النساء الخارقات" اللائي لديهن أربعة كروموسومات X (كروموسوم مجموعة 44 + XXXX) غزير الإنتاج ، لكن يتميزن بنمو عقلي منخفض. في تحليل الكروماتين الجنسي ، توجد خلايا جسدية لدى النساء ذوات كروموسومات XXX أو XXXX في النواة ، على التوالي ، لجسمتين أو 3 بار. وبالتالي ، يتم إزالة دوامة واحدة فقط من جميع الكروموسومات X ونشطها في نوى الطور البيني وفي هذه الحالات.

تتطور الزيجوت مع مجموعة الكروموسومات من النوع 44 + XXY في الرجال الذين يعانون من متلازمة كلاينفلتر - التخلف العقلي ونقص تنسج الخصية مما يؤدي إلى العقم. خلاياها الجسدية لها كروماتين جنسي ، تحتوي على 1 بر جسم. يتم فصل X الثاني ، كما هو الحال في الرجال العاديين ، في الطور البيني. ويلاحظ أيضًا وجود عيوب تطورية مماثلة مع وجود عدد أكبر من كروموسومات X التي يتم دمجها مع كروموسوم Y ، أي مع الأنواع XXXY و XXXXY و XXXXXY. يحدد وجود كروموسوم Y في المجموعة تطور الذكر ، ولكنه أقل شأنا. عدد الأجسام البر في نوى الطور البيني للخلايا الجسدية هو واحد أقل من عدد كروموسومات X في المجموعة.

نسبيا مؤخرا ، تم اكتشاف شذوذ الكروموسومات آخر - نوع XYY. الحيوانات "الخارقة" مع كروموسوم Y الزائد قوية جدًا وعدوانية. تتميز الذكور مع اثنين من الكروموسومات Y بنمو مرتفع (أطول من 180 سم) ، وقوة جسدية كبيرة ، ولكن خفض القدرات العقلية. مثل الرجال العاديين ، لا تحتوي نوى الطور البيني لخلاياهم الجسدية على كروماتين جنسي.

قرر العلماء أن انتقال بعض الأمراض عن طريق الميراث يرتبط بالجينات الموجودة في الكروموسومات الجنسية. على سبيل المثال ، تنتقل الاضطرابات الخلقية في رؤية الألوان (مرض يسمى سابقًا عمى الألوان) ، العمى عمومًا ، الناجم عن ضمور العصب البصري ، الهيموفيليا (الصعوبة المرضية في النزيف) من خلال كروموسوم إكس.

وتسمى هذه الظاهرة عندما يكون هناك كروموسومات إضافية في المجموعة أو بعض الكروموسومات مفقودة. تم تحديد وجود كروموسوم إضافي واحد على شكل تثليث ، إذا كان هناك اثنين من هذه الكروموسومات الإضافية ، فهو تثلث صبغي مزدوج. في غياب كروموسوم واحد ، يتحدثون عن الأحادي.

مثال على الاضطرابات المرتبطة بزيادة عدد الجسيمات الذاتية في المجموعة هو التثليث الأكثر شهرة - في واحد من أصغر الكروموسومات في القرن الحادي والعشرين. يحدث وجود مجموعة كروموسوم بدلاً من اثنين من الكروموسومات 21 في متلازمة داون ، وهو شكل من أشكال التخلف العقلي مقترن بالتأخر وضعف النمو البدني ، وأحيانًا مع وجود تشوهات معينة (ظهور المرضى مشابه جدًا ويتميز بجمجمة صغيرة ، مؤخر مسطح ، شق مائل للعيون ، أنف غارق واسع ، فم نصف مفتوح ، آذان مشوهة). الأعضاء التناسلية متخلفة ، ويتم التعبير عن الخصائص الجنسية الثانوية بشكل سيء. نصف الأطفال المصابين بمتلازمة داون لا يعيشون في عمر عامين.

تم العثور على العديد من الأمراض التي تسببها الجينات الموجودة في autosomes مختلفة. الأمراض العقلية الموروثة ، مثل انفصام الشخصية والصرع ، يمكن ذكرها.

جميع أنواع الأمراض الوراثية البشرية الناجمة عن الاضطرابات الوراثية المختلفة هي موضوع دراسة للفرع الذي تم تطويره حاليا بشكل مكثف من الوراثة الخلوية - علم الوراثة الطبية.

سوف نجد إجابة لهذا السؤال ، وكذلك تحديد مدى أهميتها بالنسبة للكائنات الحية. ما هي آلية التنسيب والبناء؟

تراجع صغير

الكروموسومات جزء مهم من آلية الجينات. أنها بمثابة مستودع الحمض النووي. تحتوي بعض الفيروسات على جزيئات مفردة السلاسل ، لكن في معظم الحالات تكون مزدوجة السلاسل وتُعتبر خطية أو مغلقة في حلقة. ولكن يتم وضع الحمض النووي في الكروموسومات حصرا في الكائنات الحية الخلوية. أي أن هذا المستودع في الفيروسات لا يستخدم بالمعنى المعتاد ، لأن الكائنات الحية الدقيقة نفسها تلعب مثل هذا الدور. عندما تتخثر في الحلزون ، توضع الجزيئات بشكل أكثر إحكاما. تتكون الكروموسومات من الكروماتين. هذا هو الألياف الخاصة التي يتم تشكيلها عندما يلف الحمض النووي حقيقية النواة جزيئات البروتين الخاصة التي تسمى هيستون. تقع في فاصل زمني معين ، وبالتالي فإن الهيكل مستقر.

حول الكروموسومات

وهي العناصر الهيكلية الرئيسية لنواة الخلية. نظرًا لقدرة التكاثر الذاتي ، يمكن للكروموسومات أن توفر رابطًا جينيًا بين الأجيال. تجدر الإشارة إلى الفرق في طولها في مختلف الحيوانات والأشخاص: يمكن أن يختلف حجمها من الكسور إلى عشرات الميكرونات. تستخدم البروتينات النووية ، التي تتكون من بروتينات مثل البروتينات والهيستونات ، كأساس كيميائي للبناء. الكروموسومات موجودة باستمرار وهذا ينطبق على جميع أشكال الحياة العليا الممكنة. وبالتالي ، فإن البيان أعلاه حول مكان وجود الكروموسومات في خلية حيوانية ، بنفس الثقة بالضبط يمكن أن يعزى إلى النباتات. انظر من النافذة ما الأشجار يمكنك أن ترى وراء ذلك؟ الزيزفون ، البلوط ، البتولا ، الجوز؟ أو ربما شجيرات الكشمش والتوت؟ للإجابة على سؤال حول مكان وجود الكروموسومات في النباتات التي تم إدراجها ، يمكننا أن نقول إنها موجودة في نفس مكان الكائنات الحية الحيوانية - في

موقع الكروموسومات في الخلية: كيفية اختيار

النواة متعددة الخلايا هي المالك ، وتتكون من جينوم الأب والأم. من خلال عملية الانقسام الاختزالي ، يترافقون مع بعضهم البعض. هذا يضمن تدفق عملية التبادل - كروس. الاقتران ممكن في هذه الحالات ، وهذا ضروري لضمان عمل الجينات في الخلايا التي لا تنقسم ، ولكنها في حالة هادئة. والنتيجة هي أن الكروموسومات تقع في النواة ويجب ألا تترك حدودها لمواصلة وظائف الانقسامات. بالطبع ، العثور على بقايا النوكليوتيدات في الخلية نفسها ليس بالأمر الصعب. ولكن في معظم الحالات يكون إما الجينوم في الميتوكوندريا ، أو الأجزاء الفردية من الكل ، التي انفصلت حتى الآن في "السباحة المجانية". تلبية كروموسوم كامل خارج النواة أمر صعب للغاية. وإذا حدث هذا ، فهو فقط بسبب الأضرار المادية.

مجموعة كروموسوم

ما يسمى مجموعة كاملة من الكروموسومات الموجودة في نواة الخلية. كل الأنواع لديها مجموعة دائمة ومميزة ، والتي تم إصلاحها أثناء التطور. يمكن أن يكون من نوعين: واحد (أو فرداني ، موجود في الحيوانات) ومزدوج (أو ثنائي الصبغة). مجموعات تختلف في عدد الكروموسومات الموجودة. لذلك ، في الخيول ، وعددهم هو اثنين. لكن في أبسط النباتات وبعضها ، يمكن أن يصل عددها إلى الآلاف. بالمناسبة ، إذا تحدثنا عن مكان وجود الكروموسومات في البكتيريا ، فيجب الإشارة إلى أنها تحتويها أيضًا ، كقاعدة عامة ، في النواة ، لكن من الممكن أيضًا أن تسبح "بحرية" في السيتوبلازم. ولكن هذا ينطبق حصرا على وحيد الخلية. وهي تختلف ليس فقط في الكمية ، ولكن أيضًا في الحجم. شخص في المجموعة لديه 46 كروموسومات.

التشكل كروموسوم

يرتبط مباشرة إلى دوامة بهم. لذلك ، عندما يكونون في مرحلة ما بين الطور ، فهم الأكثر انتشارًا. ولكن في بداية عملية تقسيم الكروموسومات تبدأ في تقصير سريع عن طريق إجراء دوامة لها. تقع أكبر درجة من هذه الحالة على المرحلة الطورية. هياكل قصيرة نسبيا وكثيفة تشكل على ذلك. يتكون كروموسوم الطورية من كروماتين اثنين. وهي بدورها تتكون من خيوط ما يسمى الابتدائية (chromonem).

الكروموسومات الفردية

يتم تمييزها اعتمادًا على موقع centromere (انقباض أساسي). في حالة فقد هذا المكون ، تفقد الكروموسومات قدرتها على الانقسام. وهنا يقسم الانقباض الأساسي الكروموسوم إلى ذراعين. يمكن أيضًا تشكيل المرتبات الثانية (في هذه الحالة ، تسمى النتيجة التي يتم الحصول عليها بالقمر الصناعي). كل نوع من الكائنات له مجموعاته الخاصة (عدديا ، في الحجم أو الشكل) من الكروموسومات. إذا كان مزدوجًا ، فسيتم تعيينه كنمط نووي.

نظرية الصبغي الوراثي

لأول مرة وصفت هذه الناقلات من قبل I.D. Chistyakov في عام 1874. في عام 1901 ، لفت ويلسون الانتباه إلى وجود التوازي في سلوكهم. ثم ركز على عوامل منديليف للوراثة في الانقسام الاختزالي وأثناء الإخصاب وتوصل إلى استنتاج مفاده أن الجينات تقع في الكروموسومات. خلال 1915-1920 ، تم إثبات هذا البند من قبل مورغان ومعاونيه. قاموا بترجمة عدة مئات من الجينات في كروموسومات ذبابة الفاكهة ، وخلق أول خريطة وراثية. شكلت البيانات التي تم الحصول عليها في هذا الوقت أساس التطور الكامل للعلم لاحقًا في هذا الاتجاه. على أساس هذه المعلومات أيضًا ، تم تطوير نظرية الوراثة الصبغية ، والتي بموجبها يتم ضمان استمرارية الخلايا والكائنات الحية الكاملة بفضل هذه الناقلات.

التركيب الكيميائي

استمرت الأبحاث ، وخلال التجارب الكيميائية والكيميائية الخلوية في 30-50s من القرن الماضي ، تم تأسيس ما تم صنعه من. تكوينها على النحو التالي:

1. البروتينات الرئيسية (البروتينات والهستونات).
2. بروتينات غير هيستون
3. مكونات متغيرة الحمض النووي الريبي والبروتين الحامض يمكن أن تعمل في جودتها.

تتشكل الكروموسومات من خيوط deoxyribonucleoprotein. يمكن أن تكون مجمعة. في عام 1953 ، تم اكتشاف الهيكل وتفكيكه آلية الإنتاج الذاتي. شكلت المعرفة المكتسبة حول الكود النووي الأساس لظهور علم الوراثة الجديد. الآن لا نعرف فقط مكان وجود الكروموسومات في الخلية ، ولكن لدينا أيضًا فكرة عما تتكون منه. عندما يتحدثون في المحادثات اليومية العادية عن جهاز وراثي ، فإنهم عادةً ما يشيرون إلى الحمض النووي واحد ، لكنك تعلم الآن أنه عنصره الوحيد.

الكروموسومات الجنسية

الجينات المسؤولة عن جنس الثدييات (والرجل أيضًا) موجودة في زوج خاص. قد تكون هناك حالات أخرى للتنظيم يتم فيها تحديد كل شيء حسب نسبة كل نوع من الكروموسومات الجنسية. تسمى الحيوانات ذات هذا النوع من التعريف autosomes. في البشر ، ومع ذلك (وغيرها من الثدييات أيضًا) ، يتم تحديد الجنس الأنثوي بنفس الكروموسومات التي تم تحديدها على أنها X. بالنسبة للذكور ، يتم استخدام X و D. وماذا عن اختيار الجنس الذي سيكون الطفل؟ في البداية ، تنضج الحامل الأنثوي (خلية البيض) ، حيث يتم وضع X. ويتم تحديد الجنس دائمًا حسب محتويات الخلايا المنوية. وهي متساوية بالتساوي (زائد / ناقص) وتحتوي على كل من الكروموسومات X و Y. يعتمد جنس الطفل الذي لم يولد بعد على الناقل الذي يخصب أولاً. نتيجة لذلك ، يمكن أن تنشأ إما امرأة (XX) أو رجل (XY). لذلك ، لم نكتشف فقط أين توجد الكروموسومات في البشر ، ولكننا اكتشفنا أيضًا خصائص تنوعها وتوليفها عند تكوين كائن حي جديد. تجدر الإشارة إلى أن هذه العملية يتم تسهيلها إلى حد ما بأشكال حياة أكثر بساطة ، وبالتالي ، للتعرف على ما لديهم وكيف تسير ، قد تلاحظ اختلافات بسيطة من النموذج الموضح هنا.

عمل

يمكن تمثيل الحمض النووي الصبغي كمصفوفة تعمل على تجميع جزيئات الحمض النووي الريبي المعلوماتية المحددة. لكن هذه العملية لا يمكن أن تستمر إلا بشرط إزالة مساحة معينة من المنطقة. عند الحديث عن احتمال وجود الجين أو الكروموسوم بأكمله ، تجدر الإشارة إلى أن بعض الشروط قد تكون ضرورية لعملها. هل سمعت من الأنسولين؟ الجين المسؤول عن تطوره هو في الجسم البشري كله. ولكن هنا يمكن تنشيطه وعمله فقط عندما تكون الخلايا الصحيحة هي التي تسبب البنكرياس. وهناك عدد غير قليل من هذه الحالات. إذا تحدثنا عن استبعاد الكروموسوم كله من عملية التمثيل الغذائي ، فيمكننا أن نتذكر تشكيل جسم الكروماتين الجنسي.

الكروموسومات البشرية

في عام 1922 ، طرح بيتنر فرضية أن الشخص لديه 48 كروموسومات. بالطبع ، لم يتم قول ذلك من نقطة الصفر ، ولكن استنادًا إلى بيانات معينة. ولكن في عام 1956 ، اكتشف العلماء الذين يستخدمون صور وليفان ، باستخدام أحدث طرق البحث في الجينوم البشري ، أنه في الحقيقة ليس لدى الشخص سوى 46 كروموسوم. أعطوا أيضا وصفا للنمط النووي لدينا. ترقيم أزواج يذهب من واحد إلى ثلاثة وعشرين. على الرغم من أن الزوج الأخير لا يتم تخصيص رقم له في كثير من الأحيان ، إلا أنه يتم تسميته بشكل منفصل منه.

استنتاج

لذلك ، حددنا خلال المقالة ما هو الدور الذي تلعبه الكروموسومات ، وأين تقع وكيف يتم بناؤها. بالطبع ، تلقى الجينوم البشري الاهتمام الرئيسي ، ولكن تم النظر أيضًا في الحيوانات والنباتات. نحن نعرف مكان وجود الكروموسومات في الخلية ، وخصائص موقعها ، وكذلك التحولات المحتملة التي يمكن أن تحدث معهم. إذا تحدثنا عن الجينوم ، فتذكر أنه يمكن أن يكون في أجزاء أخرى ، وليس فقط النواة. ولكن ما ستتأثر به ابنة الأشياء هو بالضبط ما في الكروموسومات. علاوة على ذلك ، لا تعتمد ميزات الكائن الحي بشدة على عدد العناصر المضافة. لذلك ، عند الحديث عن مكان وجود الكروموسومات في الخلية النباتية والكائنات الحية ، نعتقد أن مهمتنا قد اكتملت.

الكروماتيدات- (من اليونانية. Chroma - اللون ، والصبغة و eidos - الرأي) - عنصرا هيكليا للكروموسوم الذي يتشكل في الطور البيني لنواة الخلية نتيجة لمضاعفة (تكرار) من الكروموسوم.

الكروماتيدات- خيط البروتين النووي ، نصف كروموسوم مزدوج. يمكن أن يكون الكروموسوم مفردًا (من كروماتيد واحد) ومزدوج (من كروماتين اثنين).

وظيفة كروموسوم - تخزين المعلومات الوراثية. توجد الكروموسومات في نواة الخلية ، وهي المكونات الرئيسية للنواة.

الكروماتيداتيسمى أي من نسختين من جزيء الحمض النووي ، والتي تشكل معا كروموسوم منسوخ ومتصلة بواسطة centromere بهم. يستخدم هذا المصطلح بينما تظل السنتروميرات على اتصال. بعد فصل الكروموسوم أثناء الطور الانقسام أو الانقسام الاختزالي ، تسمى الخيوط كروموسومات الابنة. وبعبارة أخرى ، الكروماتيدات هي نصفين من الكروموسومات المتكررة. التركيب الكيميائي للكروموسومات هو 50 ٪ DNA و 50 ٪ بروتين.

في البشر ، كقاعدة عامة ، هناك 23 زوجًا من الكروموسومات المتماثلة في كل خلية (N = 23). ومع ذلك ، فإن عدد الكروماتيدات سيكون مضاعفًا لـ 23 وقد يكون 4N أو 2N أو 1N. لا يشير الرقم إلى مجموعة الصبغيات الفردية أو ثنائية الصبغية ، بل يشير إلى عدد الكروماتيدات في كل خلية ، كعدد من مجموعة الصبغيات الصبغية في الجسم.

• 4N. يوجد 23 زوجًا من الكروموسومات (46 كروموسوم) في خلية كروماتيد 4N ، ولكل كروموسوم كروميدان. وهكذا ، توجد 92 كروماتيد في كل خلية (4N).
• 2N. مباشرة بعد الانقسام ، حيث تنقسم الخلية إلى النصف ، يظهر 23 زوجًا من الكروموسومات (46 كروماتيد). ومع ذلك ، يحتوي الكروموسوم على كروميد واحد فقط. وبالتالي ، ما مجموعه 46 كروماتيدات (2xN). من ناحية أخرى ، تحتوي الخلية الفردية التي تحتوي على اثنين من الكروماتيدات على كل كروموسوم أيضًا على 46 كروماتيد. ومع ذلك ، هذا لا يحدث في البشر.
• 1N. مباشرة بعد الانقسام الاختزالي ، كل خلية تسمى المشيج خلية جرثومية، يحتوي فقط على نصف كمية الكروموسومات (23 كروموسومات). بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي كل كروموسوم على كروميد واحد فقط. وبالتالي ، ما مجموعه 23 كروماتيدات (1xN).

يتحول كروموسوم واحد إلى مزدوج في عملية النسخ المتماثل (مضاعفة الحمض النووي). يتحول كروموسوم مزدوج إلى كروموسومات مفردة (تصبح كروماتيدات كروموسومات ابنة) بعد فصل سينترومير (في طور الانقسام والانقسام الثاني من الانقسام الاختزالي). E. تصبح الكروماتيدات كروموسومات بعد فصل السنترومير الذي يربطها.

الخصر كروموسوم:

Centromere (انقباض أساسي) هو تقاطع اثنين من الكروماتيدات. يتم إرفاق خيوط الدوران في الوسط.

انقباض ثانوي - منظم النواة ، يحتوي على جينات الرنا الريباسي. تتشكل النواة حول انقباض ثانوي داخل النواة - الموقع الذي يتم فيه تصنيع الرنا الريباسي وتجمع وحدات الريبوسوم الفرعية.

كروموسوم- الناقلون الرئيسيون للمواد الوراثية ، بما يضمن نقلها من جيل إلى جيل.

في الفترة الفاصلة بين انقسامات الخلية (في الطور البيني للإنقسام) ، تكون الصبغيات غير مرئية تحت المجهر الضوئي وتمثلها خيوط غير ملتبسة من الكروماتين. خلال هذه الفترة ، يحدث حدث وراثي مهم - تكرار الحمض النووي وتكرار الكروموسومات بناءً عليه. بينما يتم الاحتفاظ بالنسختين اللتين تشكلهما السنترومير معًا ، يطلق عليهما اسم الكروماتيدات الشقيقة. مع بداية انقسام الخلايا ، تتصاعد الكروموسومات وتتكثف. في المجهر الضوئي يصبح من الواضح أنها تتكون من اثنين من الكروماتيدات. أثناء الانقسام ، يتم فصل الكروماتيدات وتصبح صبغيات مستقلة.وهكذا ، خلال دورة الخلية ، يتغير هيكل الكروموسومات.

كل كروموسوم فردي ، أي تتميز بحجمها وشكلها وموقعها فقط. في خلايا الجسم للكائنات الحية التناسلية ، يتم تمثيل أي كروموسوم بنسختين أو متماثلين. في تكوين الخلايا الجرثومية في الانقسام الاختزالي ، تدخل واحدة من اثنين من الكروموسومات المتماثلة في كل منهما. أثناء الإخصاب ، يتم استعادة زوج الكروموسومات المتماثلة: أحد الكروموسوم لكل زوج هو الأب ، والآخر هو الأم.

مجموعة ميزات مجموعة الكروموسوم (عدد الكروموسومات ، حجمها وشكلها) ثابتة للخلايا من كل نوع وتسمى النمط النووي. في النمط النووي ، هناك نوعان من الكروموسومات الجنسية التي تحدد جنس الجسم وجميع الكروموسومات الأخرى - autosomes. أدت دراسة سلوك الكروموسومات في الانقسام والانقسام الاختزالي ، وكذلك دور الكروموسومات ، وخاصة الكروموسومات الجنسية ، عند نقل السمات من جيل إلى آخر ، إلى خلق نظرية كروموسومية للوراثة في أوائل القرن العشرين. غالبًا ما يطلق على الكروموسوم المادة الوراثية للبكتيريا والفيروسات.، على الرغم من أن هيكلها يختلف عن كروموسومات الكائنات حقيقية النواة.

مجموعات كروموسوم

مجموعة أحادي الصبغيات (الصبغة الفردية) من الكروموسومات المميزة لخلايا الجراثيم ( الأمشاج) ، ضعف (ثنائي الصبغة) - للخلايا الجسدية.

• تتحول مجموعة واحدة إلى مزدوجة في وقت الإخصاب (اندماج الحيوانات المنوية والبيض).
• تتحول المجموعة المزدوجة إلى مفردة في وقت الاختلاف المستقل للكروموسومات المزدوجة في الانقسام الطيفي الأول.

في مجموعة مزدوجة في البشر يحتوي على 46 كروموسومات.

مهام العد كروموسوم:

• إذا كان هناك 12 كروموسومات في الخلية الجرثومية ، في البيض المخصب ( البيضة الملقحة) وفي خلايا جسدية  (الكبد ، الجلد ، العضلات ، إلخ) - 24 كروموسومات.
• والعكس بالعكس: إذا كان هناك 36 كروموسومات في قلب الخلية الجسدية (الأمعاء ، المخ ، إلخ) ، وبعد الانقسام الاختزالي ، هناك 18 في كل من البيض والحيوانات المنوية ، وعندما يتم دمج البيض والحيوانات المنوية ، تكون الزيجوت 36 مرة أخرى.

حيث على شبكة الإنترنت للعثور على قوائم المحامين في روسيا
معلومات حول غرف المحامين في الكيانات المكونة للاتحاد الروسي (العدد ، رؤساء غرف المحامين ، والعناوين ، وأرقام الهواتف ، والمواقع الإلكترونية) ، وقوائم مكاتب الدعوة ، والمكاتب ، والكليات ، وقوائم المحامين المدرجة في سجلات موضوعات الاتحاد الروسي ، فضلاً عن معلومات حول محامٍ معين أو ما إذا كان الشخص محامياً ، إذا كانت سلطاته غير منتهية ، يمكن العثور عليها على المواقع الإلكترونية: سجل المحامين

ماذا اسم غالينا
Galina - من الكلمة اليونانية galene ، والتي تعني الهدوء والسكينة. الأشكال المشتقة: عليا ، غالا ، غالينكا ، غالونيا ، غاليسيا ، غاليوها ، غاليوشا ، غاليا ، بيبل ، غاليانكا ، جالونكا ، غالكا ، تيك ، غاليشونوك ، غاليشونوتشيك. أيام الاسم: 23 فبراير ، 23 مارس ، 29 أبريل. (تحذير! كذلك

في أي عام أطلقت ماركة برادا أول عطر لها؟
Prada (Prada) هي شركة إيطالية خاصة متخصصة في إنتاج الملابس والأحذية والإكسسوارات العصرية ، والتي تمتلك نفس دار الأزياء والعلامات التجارية. أسلوب برادا معروف ، إنه موجز ، صارم وأنيق. بدأ تاريخ العلامة التجارية في ميلانو عام 1913 عندما قام ماريو برادا -

كيف يتم علاج التسمم
ما هو التسمم الغذائي؟ البوتولوجيا هي مرض معدي حاد ينتج عن تناول الطعام أو الماء أو الهباء الجوي المصاب بجراثيم Clostridium botulinum لتشكيل الجراثيم. يتجلى ذلك في انتهاك لتقلصات العضلات الملساء والناعمة ، ويتم امتصاص سم البوتولينوم من الجهاز الهضمي أو الرئتين.

ما هي مزايا وعيوب مصابيح LED؟
تستخدم مصابيح LED أو مصابيح LED كمصدر للضوء باستخدام المصابيح ، للإضاءة المنزلية والصناعية والشوارع. مصباح LED هو أحد مصادر الإضاءة الأكثر ملائمة للبيئة. يسمح لك مبدأ إضاءة المصابيح باستخدام المكونات الآمنة في إنتاج وتشغيل المصباح نفسه. مصابيح LED لا تستخدم

ماذا تعطي للمعلم في يوم المعلم
يوم المعلم هو عطلة مهنية للمعلمين. تاريخ العطلة كان الشرط التاريخي لإقامة يوم المعلم هو المؤتمر الحكومي الدولي الخاص ، الذي عقد في 5 أكتوبر 1966 في باريس ، المؤتمر الحكومي الدولي الخاص

تحذير! يجب إجراء جميع أنواع العلاج بعد التشاور مع طبيب محترف وتحت إشرافه المستمر. عن عواقب استخدام المعلومات المذكورة أعلاه هي مسؤولية المريض نفسه. التهاب المعدة - التهاب الغشاء المخاطي (الداخلي) لجدار المعدة. عندما ينتقل الالتهاب إلى الاثني عشر ، يتشكل التهاب المعدة والأمعاء. هناك نوعان

أي وحدة هي الصقر
الصقر الخفيف (lat. Accipiter novaehollandiae) هو صقر لعائلة الصقر الشائعة في غابات شمال وشرق أستراليا. المملكة: الحيوانات النوع: Chordate النوع: الطيور الترتيب: الصقور الأسرة: الصقر الفئة الفرعية: الصقور جنس: الصقور الحقيقية الأنواع: Light Hawk Light Hawk & md

عندما تم تأسيس اليوم الدولي للموسيقى
يحتفل باليوم الدولي للموسيقى في 1 أكتوبر. تم تأسيس اليوم الدولي للموسيقى في 1 أكتوبر 1975 بقرار من اليونسكو. كان ديمتري شوستاكوفيتش ، الملحن الكلاسيكي للقرن العشرين ، أحد المبادرين لتأسيس اليوم الدولي للموسيقى. يتم الاحتفال به سنويًا في جميع أنحاء العالم من خلال برامج الحفلات الموسيقية الكبيرة بمشاركة أفضل الفنانين والمجموعات الفنية. في اه

كيف للاحتفال بعيد الميلاد في الدنمارك
يتم الاحتفال بعيد الميلاد في جميع أنحاء العالم ، والعديد من البلدان لها تقاليدها وعاداتها المرتبطة بالاحتفال بها. منذ العصور القديمة ، تحسب الكنيسة يوم عيد الميلاد في أيام العطل الكبرى ، وفقًا للإنجيل ، الذي يصور هذا الحدث الرائع والرائع: "أعلن لك" ، يقول الملاك لرعاة بيت لحم "العظيم

ما ماتت شخصيات مشهورة يوم 27 ديسمبر
27 ديسمبر هو اليوم 361 من السنة (362 في الوثب سنوات) في التقويم الغريغوري. تبقى 4 أيام حتى نهاية العام. يوم الرسول والإنجيلي جون (وليمة في الطوائف الكاثوليكية والبروتستانتية). اسمه التنوب ، ليونيد ، جينادي ، هيلاريون ، نيكولاي. أحداث 27 ديسمبر 6th قرن

أذكر من كتاب "النباتات. البكتيريا. غري والأشنة ، والتي تميز نشاط الخلية. ما هو هيكل نواة الخلية؟ ما هي الكروموسومات؟ ما هو هيكل جزيء الحمض النووي؟ ما هو تكرار الحمض النووي؟

تسمى فترة نشاط الخلية من لحظة حدوثها وحتى الموت دورة حياة الخلية ، أو دورة الخلية. خلال هذه الفترة ، يحدث نمو وتطور واستنساخ الخلية. مدة دورة الخلية في خلايا مختلفة ، حتى في نفس الكائن الحي مختلفة. على سبيل المثال ، مدة هذه الدورة في خلايا الأنسجة الظهارية البشرية حوالي 10-15 ساعة ، وخلايا الكبد تستمر في السنة. تتكون دورة الخلية من فترتين مدة مختلفة: الطور البيني والانقسام الخلوي (الشكل 66).

التين. 66. دورة حياة الخلية (دورة الخلية): 1 - الطور البيني ؛ 2 - الانقسام

البيني. يسمى جزء من دورة حياة الخلية بين قسميها المتعاقبين بين الطور (من لات. بين - واليوناني - مظهر - المرحلة). ويتميز بعمليات التمثيل الغذائي النشطة ، والتخليق الحيوي للبروتينات والأحماض النووية والكربوهيدرات والدهون. في الطور البيني ، هناك عمليات مرتبطة بالنشاط الحيوي للخلية - تفكيك واستيعاب. يزداد إمداد الطاقة في الخلية بسبب تركيب ATP. في النواة ، يتم تصنيع جميع أنواع الحمض النووي الريبي بنشاط ، ويتم تشكيل الريبوسومات وتجميعها في النواة. يحدث نمو كثيف للخلايا ، ويزيد عدد جميع الكائنات العضوية فيها.

الحدث الرئيسي للطور البيني هو تكرار الحمض النووي - الازدواجية الذاتية. لذلك الخلية مستعدة للانقسام.

تعتمد مدة الطور البيني على نوع الخلايا ومتوسطات 90٪ على الأقل من إجمالي وقت دورة الخلية. بعد نهاية الطور البيني ، تدخل الخلية الجزء التالي من تقسيم الدورة.

هيكل الكروموسومات.  دور مهم في دورة الخلية ينتمي إلى الكروموسومات. الكروموسوم هو عبارة عن مجموعة من جزيئات الحمض النووي الحلزوني للبروتينات (من اليونانية. الكروموسوم والجسم الجسدي). فهي لا تقوم فقط بتنظيم جميع عمليات التمثيل الغذائي في الخلية ، ولكنها تضمن أيضًا نقل المعلومات الوراثية من جيل من الخلايا والكائنات الحية إلى جيل آخر. تحتوي الخلية بدائية النواة على جزيء واحد فقط من الدنا DNA غير منفصول عن البروتينات. لذلك ، لا يمكن أن يسمى كروموسوم.

التين. 67. خيوط الكروماتين في دورة حياة الخلية غير المرحلة

معظم الكروموسومات في الطور البيني هي في شكل خيوط كروماتين ، مما يجعلها غير مرئية عمليا (الشكل 67). بعد النسخ الاحتياطي ، يتكون كل كروموسوم من جزيئين من الحمض النووي يتصاعدان ويتحدان مع البروتينات ويأخذان أشكالًا متميزة. جزيئات الحمض النووي ابنتان معبأة بشكل منفصل وتشكيل كروماتيدات شقيقة (من اليونانية. الكروم - اللون و eidos - نوع). يتم الاحتفاظ بالكروماتيدات الشقيقة معًا وتشكيل كروموسوم واحد (الشكل 68). يُطلق على موقع اقتران اثنين من الكروماتيدات الشقيقة اسم centromere (من اللاتينية. Centrum - الأوسط و meros - جزء).

التين. 68. هيكل الصبغي بعد تكرار الحمض النووي: 1 - السنترومير: 2 - أكتاف الصبغي ؛ 3 - الكروماتيدات الشقيقة ؛ 4 - جزيء الحمض النووي: 5 - بروتين

يمكن دراسة شكل وحجم الكروموسومات ، ولا يمكن تحديد عددها في خلية إلا أثناء الانقسام ، عندما تكون متصاعدة إلى أقصى حد ، ومعبأة بإحكام ، وذات لون جيد ومرئية باستخدام المجهر الضوئي.

مجموعة كروموسوم من الخلايا. تحتوي خلايا كل كائن حي على مجموعة محددة من الكروموسومات ، والتي تسمى النمط النووي (من النمط اليوناني. كاريون - النواة وتيبوس - العينة ، النموذج). كل نوع من الكائنات الحية لديه النمط النووي الخاص به. تختلف الصبغيات للأنواع في شكل وحجم ومجموعة من المعلومات الوراثية. مجموعة كروموسوم فردية تمامًا لكل نوع من الكائنات الحية. وهكذا ، فإن النمط النووي البشري يتكون من 23 زوجًا من الكروموسومات (الشكل 69) ، وذباب الفاكهة من ذبابة الفاكهة - 4 أزواج من الكروموسومات ، أحد أنواع القمح - 14 زوجًا.

التين. 69. مجموعة الكروموسومات من الخلايا البشرية: A - الصورة العامة. ب - 23 زوجا من الكروموسومات

أظهرت دراسات النمط النووي للكائنات الحية المختلفة أن خلاياها يمكن أن تحتوي على مجموعات مزدوجة ومفردة من الكروموسومات.

تتكون مجموعة مزدوجة من الكروموسومات دائمًا من كروموسومات مقترنة بنفس حجم وشكل وطبيعة المعلومات الوراثية. تسمى الكروموسومات المزدوجة متماثلة (من اليونانية. homos متطابقة). وبالتالي ، تحتوي جميع الخلايا البشرية غير الجنسية على 23 زوجًا من الكروموسومات ، أي 46 كروموسوم ممثلة بـ 23 زوجًا. في ذبابة الفاكهة 8 الكروموسومات تشكل 4 أزواج. الكروموسومات المتماثلة المقترنة تبدو متشابهة جدًا. تقع السنتروميرات في نفس الأماكن ، والجينات في نفس التسلسل.

قد تحتوي بعض الخلايا على مجموعة واحدة من الكروموسومات. على سبيل المثال ، في خلايا النباتات السفلية - الطحالب الخضراء أحادية الخلية ، تكون مجموعة الكروموسومات مفردة ، بينما تكون في النباتات والحيوانات العليا مزدوجة. تحتوي خلايا الجنس الحيوانية أيضًا على مجموعة واحدة من الكروموسومات. في هذه الحالة ، تغيب الصبغيات المزدوجة ، ولا توجد كروموسومات متجانسة ، ولكن لا توجد كروموسومات متماثلة. وبالتالي ، تحتوي خلايا الجنس البشري على 23 كروموسومات. علاوة على ذلك ، فإن مجموعة الكروموسوم من الخلايا الجرثومية للذكور والإناث تختلف باختلاف الكروموسوم الثالث والعشرين. يشبه الحروف اللاتينية X أو Y. قد يكون للحيوانات المنوية كروموسوم X أو Y. البويضات تحمل دائما كروموسوم X.

عادةً ما يتم الإشارة إلى مجموعة الكروموسوم بالحرف اللاتيني n ، أما المجموعة المزدوجة فتشير إلى 2n على التوالي ، والمجموعة الواحدة بـ n.

تمارين على المواد

1. إعطاء تعريف دورة حياة الخلية (دورة الخلية).
2. ما هو الطور؟ ما هو الحدث الرئيسي في الطور البيني؟ تبرير الجواب.
3. كم عدد جزيئات الحمض النووي عبارة عن كروموسوم في بداية الطور البيني وقبل انقسام الخلايا؟
4. كيف يتم تحديد عدد وشكل الكروموسومات في أنواع مختلفة من الكائنات الحية؟
5. كيف تختلف مجموعة مزدوجة من الكروموسومات عن واحدة؟
6. النمط النووي للأرنب يحتوي على 44 كروموسومات. كم عدد الكروموسومات الموجودة في الأرانب في غير الجنس وكم في الخلايا الجرثومية؟