โครโมโซมคืออะไร? ชุดของโครโมโซม คู่ของโครโมโซม
โครโมโซม- โครงสร้างเซลล์ที่เก็บและส่งข้อมูลทางพันธุกรรม โครโมโซมประกอบด้วย DNA และโปรตีน โปรตีนที่ซับซ้อนที่จับกับ DNA ทำให้เกิดโครมาติน กระรอกเล่น บทบาทที่สำคัญในการห่อหุ้มโมเลกุล DNA ในนิวเคลียส
DNA ในโครโมโซมถูกบรรจุในลักษณะที่พอดีกับนิวเคลียส ซึ่งโดยปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 5 ไมครอน (5-10 -4 ซม.) บรรจุภัณฑ์ DNA มีลักษณะเป็นโครงสร้างแบบวนซ้ำ คล้ายกับโครโมโซมพู่กันหลอดของสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำหรือโครโมโซมโพลีทีนของแมลง ลูปได้รับการดูแลโดยโปรตีนที่จดจำลำดับนิวคลีโอไทด์จำเพาะและนำมารวมกัน โครงสร้างของโครโมโซมจะมองเห็นได้ดีที่สุดในระยะเมตาเฟสของไมโทซีส
โครโมโซมเป็นโครงสร้างรูปแท่งและประกอบด้วยโครมาทิดน้องสาวสองตัวซึ่งถูกยึดโดยเซนโทรเมียร์ในบริเวณที่มีการหดตัวปฐมภูมิ แต่ละโครมาทิดประกอบด้วยลูปโครมาติน โครมาตินไม่ทำซ้ำ มีเพียง DNA เท่านั้นที่ถูกจำลองแบบ
ข้าว. 14. โครงสร้างโครโมโซมและการจำลองแบบ
เมื่อการจำลอง DNA เริ่มต้นขึ้น การสังเคราะห์ RNA จะหยุดลง โครโมโซมสามารถมีได้สองสถานะ: ควบแน่น (ไม่ใช้งาน) และลดลง (ใช้งานอยู่)
ชุดโครโมโซมซ้ำของสิ่งมีชีวิตเรียกว่าคาริโอไทป์ วิธีการที่ทันสมัยการศึกษาทำให้สามารถระบุโครโมโซมแต่ละตัวในคาริโอไทป์ได้ ในการดำเนินการนี้ ให้คำนึงถึงการกระจายของแถบแสงและแถบสีเข้มที่มองเห็นได้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ (คู่ AT และ GC สลับกัน) ในโครโมโซมที่รักษาด้วยสีย้อมพิเศษ โครโมโซมของตัวแทนเป็นแบบ cross-striated ประเภทต่างๆ- สัตว์สายพันธุ์ที่เกี่ยวข้อง เช่น มนุษย์และลิงชิมแปนซี มีรูปแบบของแถบสลับกันในโครโมโซมที่คล้ายกันมาก
สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดก็มี จำนวนคงที่รูปร่างและองค์ประกอบของโครโมโซม คาริโอไทป์ของมนุษย์มี 46 โครโมโซม - 44 ออโตโซมและโครโมโซมเพศ 2 โครโมโซม เพศผู้เป็นเฮเทอโรเกมติก (XY) และเพศหญิงเป็นโฮโมเกมติก (XX)
โครโมโซม Y แตกต่างจากโครโมโซม X ในกรณีที่ไม่มีอัลลีลบางตัว (เช่น อัลลีลในการแข็งตัวของเลือด) โครโมโซมของคู่เดียวกันเรียกว่าโฮโมโลกัส โครโมโซมที่คล้ายคลึงกันในตำแหน่งที่เหมือนกันจะมียีนอัลลีล
1.14. การสืบพันธุ์ในโลกอินทรีย์การสืบพันธุ์
- นี่คือการสืบพันธุ์ของบุคคลที่คล้ายคลึงกันทางพันธุกรรมของสายพันธุ์ที่กำหนดเพื่อให้มั่นใจถึงความต่อเนื่องและความต่อเนื่องของชีวิตการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศ
- การแบ่งอย่างง่าย ๆ ออกเป็นสองเซลล์หรือหลายเซลล์ในคราวเดียว (แบคทีเรีย, โปรโตซัว);
- ในทางพืช (พืช, coelenterates);
- แบ่งร่างกายหลายเซลล์ออกครึ่งหนึ่งด้วยการงอกใหม่ในภายหลัง (ปลาดาว, ไฮดรา);
- การแตกหน่อ (แบคทีเรีย, coelenterates);
- การก่อตัวของข้อพิพาท
การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศมักจะทำให้จำนวนลูกหลานที่เป็นเนื้อเดียวกันเพิ่มขึ้น แต่เมื่อนิวเคลียสของสปอร์เกิดขึ้นจากไมโอซิสลูกหลานก็จะมาจาก การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศจะมีความแตกต่างทางพันธุกรรม
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ- กระบวนการที่รวมข้อมูลทางพันธุกรรมจากบุคคลสองคนเข้าด้วยกัน
บุคคลที่มีเพศต่างกันจะก่อตัวเป็นเซลล์สืบพันธุ์ ตัวเมียผลิตไข่ ตัวผู้ผลิตอสุจิ และกระเทยผลิตทั้งไข่และอสุจิ และในสาหร่ายบางชนิด มีเซลล์เพศเดียวกันสองเซลล์มารวมกัน
เมื่อเซลล์สืบพันธุ์เดี่ยวผสมกัน การปฏิสนธิจะเกิดขึ้นและเกิดไซโกตซ้ำ
ไซโกตพัฒนาเป็นบุคคลใหม่
ทั้งหมดข้างต้นเป็นจริงสำหรับยูคาริโอตเท่านั้น โปรคาริโอตก็มีกระบวนการทางเพศเช่นกัน แต่มันเกิดขึ้นแตกต่างออกไป
ดังนั้นในระหว่างการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ จีโนมของบุคคลสองคนที่เป็นสายพันธุ์เดียวกันจึงถูกผสมกัน ลูกหลานจะมีการผสมผสานทางพันธุกรรมใหม่ๆ ซึ่งทำให้พวกมันแตกต่างจากพ่อแม่และจากกันและกัน
การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศประเภทหนึ่งคือการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ (parthenogenesis) หรือการพัฒนาของบุคคลจากไข่ที่ไม่ได้รับการผสมพันธุ์ (เพลี้ยอ่อน โดรนของผึ้ง ฯลฯ)
โครงสร้างของเซลล์สืบพันธุ์
ออวุล- เซลล์ทรงกลมค่อนข้างใหญ่และเคลื่อนที่ไม่ได้ ขนาด - ตั้งแต่ 100 ไมครอนถึงเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเซนติเมตร ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ที่มีลักษณะเฉพาะของเซลล์ยูคาริโอต รวมถึงมีชิ้นส่วนอะไหล่ด้วย สารอาหารในรูปของไข่แดง เซลล์ไข่ถูกปกคลุมไปด้วยเยื่อหุ้มไข่ซึ่งประกอบด้วยไกลโคโปรตีนเป็นส่วนใหญ่
ข้าว. 15. โครงสร้างของไข่นก: 1 - ชาลาซา; 2 - เปลือก; 3 - ห้องอากาศ; 4 - เยื่อหุ้มชั้นนอกด้านนอก; 5 - โปรตีนเหลว; 6 - โปรตีนหนาแน่น 7 - แผ่นดิสก์เชื้อโรค; 8 - ไข่แดงอ่อน; 9 - ไข่แดงเข้ม
ในมอสและเฟิร์น ไข่จะพัฒนาในอาร์เกเนีย ในพืชดอก ในรังไข่ที่อยู่ในรังไข่ของดอกไม้
โอโอไซต์แบ่งออกเป็นดังนี้:
- isolecithal - ไข่แดงมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอและมีเพียงเล็กน้อย (ในหนอน, หอย);
- alecithal - เกือบไร้ไข่แดง (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม);
- telolecithal - มีไข่แดงจำนวนมาก (ปลา, นก);
- polylecithal - มีไข่แดงจำนวนมาก
Oogenesis คือการก่อตัวของไข่ในตัวเมีย
ในเขตการสืบพันธุ์มี oogonia ซึ่งเป็นเซลล์สืบพันธุ์หลักที่สืบพันธุ์โดยไมโทซีส
จากโอโอโกเนีย หลังจากการแบ่งไมโอติกครั้งแรก จะเกิดโอโอไซต์ลำดับที่หนึ่ง
หลังจากการแบ่งไมโอติกครั้งที่สอง จะเกิดโอโอไซต์ลำดับที่สองขึ้น ซึ่งไข่หนึ่งฟองและร่างกายนำทางสามฟองจะเกิดขึ้น จากนั้นจึงตายไป
อสุจิ- เซลล์เคลื่อนที่ขนาดเล็ก พวกเขามีหัว คอ และหาง
ในส่วนหน้าของศีรษะจะมีอุปกรณ์ acrosomal ซึ่งเป็นอะนาล็อกของอุปกรณ์ Golgi ประกอบด้วยเอนไซม์ (ไฮยาลูโรนิเดส) ซึ่งจะละลายเยื่อหุ้มไข่ระหว่างการปฏิสนธิ คอประกอบด้วยเซนทริโอลและไมโตคอนเดรีย Flagella เกิดจากไมโครทูบูล ในระหว่างการปฏิสนธิ เฉพาะนิวเคลียสและเซนทริโอลของตัวอสุจิเท่านั้นที่จะเข้าไปในไข่ ไมโตคอนเดรียและออร์แกเนลล์อื่นๆ ยังคงอยู่ภายนอก ดังนั้นมรดกทางไซโตพลาสซึมในมนุษย์จึงถูกส่งผ่านสายเพศหญิงเท่านั้น
เซลล์เพศของสัตว์และพืชที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศเกิดขึ้นผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสร้างเซลล์สืบพันธุ์
โครโมโซมเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของเซลล์ พวกเขามีหน้าที่รับผิดชอบในการส่งและการนำข้อมูลทางพันธุกรรมไปใช้และในเซลล์ยูคาริโอตจะมีการแปลเป็นภาษาท้องถิ่นในนิวเคลียส
ตามโครงสร้างทางเคมี โครโมโซมเป็นสารเชิงซ้อนของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) และโปรตีนที่เกี่ยวข้อง เช่นเดียวกับสารและไอออนอื่นๆ จำนวนเล็กน้อย ดังนั้นโครโมโซมจึงเป็นดีออกซีไรโบนิวคลีโอโปรตีน (DNP)
โครโมโซมแต่ละตัวในระยะระหว่างเฟสจะมีโมเลกุล DNA ที่มีเกลียวคู่ยาวหนึ่งโมเลกุล ยีนคือลำดับของนิวคลีโอไทด์ที่ต่อเนื่องกันจำนวนหนึ่งซึ่งประกอบกันเป็น DNA ยีนที่ประกอบเป็น DNA ของโครโมโซมหนึ่งจะติดตามกันและกัน ในระหว่างเฟส กระบวนการต่างๆ จะเกิดขึ้นในเซลล์ หลายบริเวณของโครโมโซมจะถูกสลายไป องศาที่แตกต่างกัน- การสังเคราะห์ RNA เกิดขึ้นในหลายส่วนของ DNA
ในระหว่างการแบ่งเซลล์ (ทั้งระหว่างไมโทซิสและไมโอซิส) โครโมโซมจะหมุนวน (พวกมันจะถูกบีบอัด) ในเวลาเดียวกันความยาวจะลดลงและการสังเคราะห์ RNA ในพวกมันก็เป็นไปไม่ได้ ก่อนที่จะเกิดเกลียว โครโมโซมแต่ละตัวจะเพิ่มเป็นสองเท่า พวกเขาบอกว่าโครโมโซมประกอบด้วยสองอัน โครมาทิด- กล่าวคือ ในระหว่างเฟส โครโมโซมจะประกอบด้วยโครมาทิด 1 โครมาทิด
โปรตีนที่ประกอบเป็นโครโมโซมมีบทบาทสำคัญในการบดอัดของโครมาทิด
ดังนั้นขึ้นอยู่กับระยะของวัฏจักรของเซลล์ตาม โครงสร้างภายนอกสามารถแสดงโครโมโซมได้ 1) มองไม่เห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง โครมาติน(ในเฟส) และประกอบด้วยโครมาทิดหนึ่งตัวหรือ 2) อยู่ในรูปของโครมาทิดแบบเกลียวสองตัว มองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง (ในระยะของการแบ่งเซลล์โดยเริ่มจากเมตาเฟส)
มีองค์ประกอบที่สำคัญอีกประการหนึ่งในโครงสร้างของโครโมโซม - เซนโทรเมียร์(การหดตัวหลัก) มันเป็นธรรมชาติของโปรตีนและมีหน้าที่รับผิดชอบในการเคลื่อนที่ของโครโมโซมและยังมีเกลียวแกนหมุนติดอยู่ด้วย ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเซนโทรเมียร์ มีโครโมโซมที่มีอาวุธเท่ากัน (เมตาเซนตริก) โครโมโซมที่มีอาวุธไม่เท่ากัน (ซับเมทาเซนทริก) และรูปแท่ง (อะโครเซนตริก) ประการแรก เซนโทรเมียร์จะอยู่ตรงกลาง โดยแบ่งโครมาทิดแต่ละอันออกเป็นสองแขนเท่ากัน แขนที่สองมีความยาวไม่เท่ากัน และประการที่สาม เซนโทรเมียร์จะอยู่ที่ปลายด้านหนึ่งของโครมาทิด
ในโครโมโซมที่ซ้ำกัน โครมาทิดจะเชื่อมต่อกันที่เซนโทรเมียร์
1 - โครมาทิด; 2 - เซนโทรเมียร์; 3 - ไหล่สั้น; 4 - ไหล่ยาว
จำเป็นต้องมีการหดตัวหลักในโครงสร้างของโครโมโซม อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากนั้นยังมีข้อ จำกัด รอง ( ผู้จัดงานนิวเคลียร์) ไม่พบพวกมันบนโครโมโซมทั้งหมด ในนิวเคลียสที่การหดตัวขั้นทุติยภูมิของโครโมโซม นิวคลีโอลีจะถูกสังเคราะห์
ที่ปลายโครมาทิดจะมีสิ่งที่เรียกว่า เทโลเมียร์- พวกมันป้องกันไม่ให้โครโมโซมเกาะติดกัน
ในชุดเดี่ยว โครโมโซมแต่ละตัวจะมีโครงสร้างไม่ซ้ำกัน ตำแหน่งของเซนโทรเมียร์ (และความยาวของแขนโครโมโซมที่เกิดขึ้น) ทำให้สามารถแยกแยะแต่ละอันออกจากอันอื่นได้
ในชุดดิพลอยด์ โครโมโซมแต่ละตัวจะมีโครโมโซมที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งมีโครงสร้างเหมือนกันและมียีนชุดเดียวกัน (แต่อาจเป็นอัลลีลที่แตกต่างกัน) และได้รับการถ่ายทอดมาจากพ่อแม่อีกคนหนึ่ง
สิ่งมีชีวิตแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะด้วยคาริโอไทป์ของตัวเอง เช่น จำนวนโครโมโซมและคุณลักษณะของมันเอง (ความยาว ตำแหน่งของเซนโทรเมียร์ ลักษณะโครงสร้างทางเคมี) คาริโอไทป์สามารถใช้เพื่อกำหนดชนิดทางชีววิทยาได้
โครโมโซม
โครงสร้างของโครโมโซม
แผนภาพโครงสร้าง โครโมโซมในการพยากรณ์ช่วงปลาย - เมตาเฟสของไมโทซีส:
1-โครมาทิด; 2 เซนโทรเมียร์; ไหล่สั้น 3 อัน; ไหล่ยาว 4
เซนโตรเมียร์
เซนโตรเมียร์
(จากศูนย์กลาง + กรีก meros - ส่วน) - ส่วนพิเศษของ DNA ในพื้นที่ซึ่งในขั้นตอนการพยากรณ์และเมตาเฟสของการแบ่งเซลล์จะมีการเชื่อมต่อโครมาทิดสองตัวที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการทำสำเนาโครโมโซม
คุณค่าของเซนโตเมียร์
เซนโทรเมียร์มีบทบาทสำคัญในการจัดเรียงโครโมโซมในรูปแบบของแผ่นเมตาเฟส
ในกระบวนการแยกโครโมโซมลูกสาวไปที่ขั้วของเซลล์ เนื่องจากโครโมโซมแต่ละตัวเชื่อมต่อกับเส้นใยของแกนหมุนด้วยความช่วยเหลือของเซนโทรเมียร์
แต่ละเซนโทรเมียร์แบ่งโครโมโซมออกเป็นสองแขน
โครมาติส
โครมาติส
(จากภาษากรีก chroma - สี, สี + eidos - ลักษณะ) - ส่วนหนึ่งของโครโมโซมตั้งแต่ช่วงเวลาของการทำซ้ำไปจนถึงการแยกออกเป็นลูกสาวสองคนในแอนาเฟสเป็นเกลียวของโมเลกุล DNA ที่เชื่อมต่อกับโปรตีน
โครมาทิดเกิดขึ้นจากการทำสำเนาโครโมโซมระหว่างการแบ่งเซลล์
โครโมโซมมีอยู่ในนิวเคลียสของทุกเซลล์
โครโมโซมแต่ละตัวมีคำแนะนำทางพันธุกรรม - ยีน
โฮโมโลกัสโครโมโซม
จากภาษากรีก Gomos - เหมือนกัน
โครโมโซมคล้ายคลึงกันคือโครโมโซมคู่ที่มีรูปร่าง ขนาด และชุดของยีนเหมือนกัน
ชุดโครโมโซมซ้ำ
ในเซลล์ร่างกายของสัตว์และพืชที่เป็นกะเทย โครโมโซมแต่ละตัวจะมีโครโมโซมคล้ายคลึงกัน 2 โครโมโซม โครโมโซมหนึ่งมาจากมารดาและอีกโครโมโซมมาจากสิ่งมีชีวิตของบิดา โครโมโซมชุดนี้เรียกว่า ซ้ำซ้อน (สองเท่า)
ชุดแฮปลอยด์ของโครโมโซม
เซลล์เพศที่เกิดขึ้นจากไมโอซิสมีโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเพียงหนึ่งในสองโครโมโซม โครโมโซมชุดนี้เรียกว่า เดี่ยว (เดี่ยว).
หน้าที่ของโครโมโซม
พวกมันประสานงานและควบคุมกระบวนการในเซลล์โดยการสังเคราะห์โครงสร้างโปรตีนปฐมภูมิ สารส่งสาร และอาร์เอ็นเอของไรโบโซม
ชุดโครโมโซมซ้ำในพืช
ชุดโครโมโซมซ้ำในสัตว์
โคมาร์ – 6 เพอร์ช – 28 ผึ้ง – 32 หมู – 38 เรซัส มาคาคัส –42 กระต่าย - 44
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: a - แผ่นเมตาเฟส (Rubtsov N. B., Karamysheva T. V. Vestn. VOGiS, 2000)
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: b - เค้าโครงโครโมโซม (Rubtsov N.B., Karamysheva T.V. Vestn. VOGiS, 2000)
โครโมโซมของมนุษย์ทั้งหมด
ไหล่สั้น 3 อัน; ไหล่ยาว 4
เซนโตรเมียร์
เซนโตรเมียร์
(จากศูนย์กลาง + กรีก meros - ส่วน) - ส่วนพิเศษของ DNA ในพื้นที่ซึ่งในขั้นตอนการพยากรณ์และเมตาเฟสของการแบ่งเซลล์จะมีการเชื่อมต่อโครมาทิดสองตัวที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการทำสำเนาโครโมโซม
คุณค่าของเซนโตเมียร์
เซนโทรเมียร์มีบทบาทสำคัญในการจัดเรียงโครโมโซมในรูปแบบของแผ่นเมตาเฟส
ในกระบวนการแยกโครโมโซมลูกสาวไปที่ขั้วของเซลล์ เนื่องจากโครโมโซมแต่ละตัวเชื่อมต่อกับเส้นใยของแกนหมุนด้วยความช่วยเหลือของเซนโทรเมียร์
แต่ละเซนโทรเมียร์แบ่งโครโมโซมออกเป็นสองแขน
โครมาติส
โครมาติส
(จากภาษากรีก chroma - สี, สี + eidos - ลักษณะ) - ส่วนหนึ่งของโครโมโซมตั้งแต่ช่วงเวลาของการทำซ้ำไปจนถึงการแยกออกเป็นลูกสาวสองคนในแอนาเฟสเป็นเกลียวของโมเลกุล DNA ที่เชื่อมต่อกับโปรตีน
โครมาทิดเกิดขึ้นจากการทำสำเนาโครโมโซมระหว่างการแบ่งเซลล์
โครโมโซมมีอยู่ในนิวเคลียสของทุกเซลล์
โครโมโซมแต่ละตัวมีคำแนะนำทางพันธุกรรม - ยีน
โฮโมโลกัสโครโมโซม
จากภาษากรีก Gomos - เหมือนกัน
โครโมโซมคล้ายคลึงกันคือโครโมโซมคู่ที่มีรูปร่าง ขนาด และชุดของยีนเหมือนกัน
ชุดโครโมโซมซ้ำ
ในเซลล์ร่างกายของสัตว์และพืชที่เป็นกะเทย โครโมโซมแต่ละตัวจะมีโครโมโซมคล้ายคลึงกัน 2 โครโมโซม โครโมโซมหนึ่งมาจากมารดาและอีกโครโมโซมมาจากสิ่งมีชีวิตของบิดา โครโมโซมชุดนี้เรียกว่า ซ้ำซ้อน (สองเท่า)
ชุดแฮปลอยด์ของโครโมโซม
เซลล์เพศที่เกิดขึ้นจากไมโอซิสมีโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเพียงหนึ่งในสองโครโมโซม โครโมโซมชุดนี้เรียกว่า เดี่ยว (เดี่ยว).
หน้าที่ของโครโมโซม
พวกมันประสานงานและควบคุมกระบวนการในเซลล์โดยการสังเคราะห์โครงสร้างโปรตีนปฐมภูมิ สารส่งสาร และอาร์เอ็นเอของไรโบโซม
ชุดโครโมโซมซ้ำในพืช
ชุดโครโมโซมซ้ำในสัตว์
โคมาร์ – 6 เพอร์ช – 28 ผึ้ง – 32 หมู – 38 เรซัส มาคาคัส –42 กระต่าย - 44
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: a - แผ่นเมตาเฟส (Rubtsov N. B., Karamysheva T. V. Vestn. VOGiS, 2000)
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: b - เค้าโครงโครโมโซม (Rubtsov N.B., Karamysheva T.V. Vestn. VOGiS, 2000)
โครโมโซมของมนุษย์ทั้งหมด
เซนโตรเมียร์
เซนโตรเมียร์ (จากศูนย์กลาง + กรีก meros - ส่วน) - ส่วนพิเศษของ DNA ในพื้นที่ซึ่งในขั้นตอนการพยากรณ์และเมตาเฟสของการแบ่งเซลล์จะมีการเชื่อมต่อโครมาทิดสองตัวที่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากการทำสำเนาโครโมโซม
คุณค่าของเซนโตเมียร์
เซนโทรเมียร์มีบทบาทสำคัญในการจัดเรียงโครโมโซมในรูปแบบของแผ่นเมตาเฟส
ในกระบวนการแยกโครโมโซมลูกสาวไปที่ขั้วของเซลล์ เนื่องจากโครโมโซมแต่ละตัวเชื่อมต่อกับเส้นใยของแกนหมุนด้วยความช่วยเหลือของเซนโทรเมียร์
แต่ละเซนโทรเมียร์แบ่งโครโมโซมออกเป็นสองแขน
โครมาติส
โครมาติส (จากภาษากรีก chroma - สี, สี + eidos - ลักษณะ) - ส่วนหนึ่งของโครโมโซมตั้งแต่ช่วงเวลาของการทำซ้ำไปจนถึงการแยกออกเป็นลูกสาวสองคนในแอนาเฟสเป็นเกลียวของโมเลกุล DNA ที่เชื่อมต่อกับโปรตีน
โครมาทิดเกิดขึ้นจากการทำสำเนาโครโมโซมระหว่างการแบ่งเซลล์
โครโมโซมมีอยู่ในนิวเคลียสของทุกเซลล์
โครโมโซมแต่ละตัวมีคำแนะนำทางพันธุกรรม - ยีน
โฮโมโลกัสโครโมโซม
จากภาษากรีก Gomos - เหมือนกัน
โครโมโซมคล้ายคลึงกันคือโครโมโซมคู่ที่มีรูปร่าง ขนาด และชุดของยีนเหมือนกัน
ชุดโครโมโซมซ้ำ
ในเซลล์ร่างกายของสัตว์และพืชที่เป็นกะเทย โครโมโซมแต่ละตัวจะมีโครโมโซมคล้ายคลึงกัน 2 โครโมโซม โครโมโซมหนึ่งมาจากมารดาและอีกโครโมโซมมาจากสิ่งมีชีวิตของบิดา โครโมโซมชุดนี้เรียกว่า ซ้ำซ้อน (สองเท่า)
ชุดแฮปลอยด์ของโครโมโซม
เซลล์เพศที่เกิดขึ้นจากไมโอซิสมีโครโมโซมที่คล้ายคลึงกันเพียงหนึ่งในสองโครโมโซม โครโมโซมชุดนี้เรียกว่า เดี่ยว (เดี่ยว).
หน้าที่ของโครโมโซม
พวกมันประสานงานและควบคุมกระบวนการในเซลล์โดยการสังเคราะห์โครงสร้างโปรตีนปฐมภูมิ สารส่งสาร และอาร์เอ็นเอของไรโบโซม
ชุดโครโมโซมซ้ำในพืช
ชุดโครโมโซมซ้ำในสัตว์
โคมาร์ – 6 เพอร์ช – 28 ผึ้ง – 32 หมู – 38 เรซัส มาคาคัส –42 กระต่าย - 44
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: a - แผ่นเมตาเฟส (Rubtsov N. B., Karamysheva T. V. Vestn. VOGiS, 2000)
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: b - เค้าโครงโครโมโซม (Rubtsov N.B., Karamysheva T.V. Vestn. VOGiS, 2000)
โครโมโซมของมนุษย์ทั้งหมด
ผึ้ง – 32 หมู – 38 เรซัส มาคาคัส –42 กระต่าย - 44
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: a - แผ่นเมตาเฟส (Rubtsov N. B., Karamysheva T. V. Vestn. VOGiS, 2000)
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: b - เค้าโครงโครโมโซม (Rubtsov N.B., Karamysheva T.V. Vestn. VOGiS, 2000)
โครโมโซมของมนุษย์ทั้งหมด
เรซัส มาคาคัส –42 กระต่าย - 44
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: a - แผ่นเมตาเฟส (Rubtsov N. B., Karamysheva T. V. Vestn. VOGiS, 2000)
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: b - เค้าโครงโครโมโซม (Rubtsov N.B., Karamysheva T.V. Vestn. VOGiS, 2000)
โครโมโซมของมนุษย์ทั้งหมด
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: a - แผ่นเมตาเฟส (Rubtsov N. B., Karamysheva T. V. Vestn. VOGiS, 2000)
ปลา 24 สีของโครโมโซมของมนุษย์: b - เค้าโครงโครโมโซม (Rubtsov N.B., Karamysheva T.V. Vestn. VOGiS, 2000)
โครโมโซมของมนุษย์ทั้งหมด
ออร์แกเนลล์ที่สำคัญที่สุดของเซลล์คือ โครงสร้างจุลทรรศน์ตั้งอยู่ในแกนกลาง นักวิทยาศาสตร์หลายคนค้นพบสิ่งเหล่านี้พร้อมกัน รวมถึงนักชีววิทยาชาวรัสเซีย Ivan Chistyakov
ชื่อของส่วนประกอบเซลลูล่าร์ใหม่ไม่ได้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในทันที เขาให้มัน นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ดับบลิว. วัลเดเยอร์ผู้ซึ่งในขณะที่ย้อมสีการเตรียมทางจุลพยาธิวิทยาได้ค้นพบร่างบางชิ้นที่เปื้อนฟูชินได้ดี ในเวลานั้นยังไม่ทราบแน่ชัดว่าโครโมโซมมีบทบาทอย่างไร
ความหมาย
โครงสร้าง
ลองพิจารณาว่าโครงสร้างและหน้าที่การก่อตัวของเซลล์ที่เป็นเอกลักษณ์เหล่านี้มีโครงสร้างและหน้าที่อย่างไร ในสถานะระหว่างเฟสพวกมันแทบจะมองไม่เห็นเลย ในขั้นตอนนี้ โมเลกุลจะเพิ่มเป็นสองเท่าและก่อตัวขึ้น โครมาทิดน้องสาวสองคน.
สามารถตรวจสอบโครงสร้างของโครโมโซมได้ในขณะที่เตรียมตัวสำหรับไมโทซิสหรือไมโอซิส (การแบ่ง) โครโมโซมดังกล่าวเรียกว่า เมตาเฟสเนื่องจากพวกมันก่อตัวขึ้นที่ระยะเมตาเฟสเพื่อเตรียมการแบ่งตัว จนถึงขณะนี้ร่างกายยังไม่เด่น ด้ายสีเข้มบาง ๆซึ่งเรียกว่า โครมาติน.
ในระหว่างการเปลี่ยนไปสู่ระยะเมตาเฟส โครงสร้างของโครโมโซมจะเปลี่ยนไป: มันถูกสร้างขึ้นโดยโครมาทิดสองตัวที่เชื่อมต่อกันด้วยเซนโทรเมียร์ - สิ่งนี้เรียกว่า การหดตัวหลัก- ระหว่างการแบ่งเซลล์ ปริมาณ DNA ก็เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเช่นกัน- แผนผังมีลักษณะคล้ายกับตัวอักษร X นอกเหนือจาก DNA แล้วยังมีโปรตีน (ฮิสโตน ไม่ใช่ฮิสโตน) และกรดไรโบนิวคลีอิก - RNA
การหดตัวหลักแบ่งร่างกายของเซลล์ (โครงสร้างนิวคลีโอโปรตีน) ออกเป็นสองแขนและงอเล็กน้อย ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของการรัดและความยาวของแขน ได้มีการพัฒนาการจำแนกประเภทต่อไปนี้:
- metacentric พวกมันก็ติดอาวุธเท่ากัน centromere แบ่งเซลล์ออกเป็นสองส่วน
- ใต้ผิวหนัง ไหล่ไม่เท่ากัน, เซนโทรเมียร์ถูกขยับเข้าใกล้ปลายด้านหนึ่งมากขึ้น
- อะโครเซนตริก เซนโทรเมียร์ถูกขยับอย่างมากและตั้งอยู่เกือบถึงขอบ
- เทโลเซนตริก ไหล่ข้างหนึ่งขาดหายไปโดยสิ้นเชิง ไม่เกิดขึ้นในมนุษย์.
บางชนิดก็มี การหดตัวรองซึ่งสามารถตั้งอยู่ตามจุดต่างๆ มันแยกส่วนที่เรียกว่าดาวเทียม มันแตกต่างจากอันแรกตรงที่ ไม่มีมุมที่มองเห็นได้ระหว่างส่วนต่างๆ- หน้าที่ของมันคือสังเคราะห์ RNA บนเทมเพลต DNA มันเกิดขึ้นในคน ในโครโมโซมคู่ที่ 13, 14, 21 และ 15, 21 และ 22 คู่- การปรากฏตัวอีกคู่หนึ่งมีความเสี่ยงต่อการเจ็บป่วยร้ายแรง
ทีนี้มาดูกันว่าโครโมโซมทำหน้าที่อะไร ขอบคุณการสืบพันธุ์ ประเภทต่างๆ mRNA และโปรตีนที่พวกมันแสดงออกมาชัดเจน ควบคุมทุกกระบวนการของชีวิตของเซลล์และร่างกายโดยรวม โครโมโซมในนิวเคลียสของยูคาริโอตทำหน้าที่สังเคราะห์โปรตีนจากกรดอะมิโน คาร์โบไฮเดรตจากสารประกอบอนินทรีย์ และสลายตัว สารอินทรีย์ถึงอนินทรีย์ จัดเก็บและส่งข้อมูลทางพันธุกรรม.
ชุดดิพลอยด์และฮาพลอยด์
โครงสร้างเฉพาะของโครโมโซมอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตำแหน่งที่เกิด ชุดโครโมโซมในโครงสร้างเซลล์ร่างกายชื่ออะไร เรียกว่าเซลล์ร่างกายซ้ำหรือซ้ำซ้อน แบ่งออกเป็นลูกสาวสองคน- ในการสร้างเซลล์ปกติ แต่ละเซลล์จะมีคู่ที่คล้ายคลึงกันเป็นของตัวเอง สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะเซลล์ลูกสาวแต่ละเซลล์ต้องมีเหมือนกัน ปริมาณข้อมูลทางพันธุกรรมในฐานะของแม่
จำนวนโครโมโซมในเซลล์ร่างกายและเซลล์สืบพันธุ์แตกต่างกันอย่างไร? ที่นี่อัตราส่วนตัวเลขคือสองต่อหนึ่ง ในระหว่างการก่อตัวของเซลล์สืบพันธุ์ การแบ่งประเภทพิเศษส่งผลให้ไข่และอสุจิที่โตเต็มที่กลายเป็นไข่เดี่ยว โครโมโซมทำหน้าที่อะไรได้บ้างสามารถอธิบายได้โดยการศึกษาคุณลักษณะของโครงสร้างของโครโมโซม
เซลล์สืบพันธุ์ชายและหญิงมีครึ่งหนึ่ง ชุดที่เรียกว่าฮาพลอยด์นั่นคือมีทั้งหมด 23 ตัวอสุจิผสานกับไข่ปรากฎ สิ่งมีชีวิตใหม่พร้อมของแถมครบชุด ข้อมูลทางพันธุกรรมของชายและหญิงจึงถูกนำมารวมกัน หากเซลล์สืบพันธุ์มีชุดดิพลอยด์ (46) เมื่อรวมกันแล้วผลลัพธ์ก็จะเป็น สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถทำงานได้.
ความหลากหลายของจีโนม
จำนวนสื่อ ข้อมูลทางพันธุกรรมมันแตกต่างกันไปตามประเภทและประเภทของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน
พวกเขามีความสามารถในการทาสีด้วยสีย้อมที่คัดสรรมาเป็นพิเศษซึ่งสลับกันในโครงสร้าง ส่วนตามขวางของแสงและความมืด - นิวคลีโอไทด์- ลำดับและตำแหน่งมีความเฉพาะเจาะจง ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์จึงได้เรียนรู้ที่จะแยกแยะเซลล์และระบุเซลล์ที่ "แตก" อย่างชัดเจนหากจำเป็น
ปัจจุบันนักพันธุศาสตร์ ถอดรหัสบุคคลนั้นและรวบรวมแผนที่พันธุกรรมซึ่งช่วยให้วิธีการวิเคราะห์สามารถแนะนำได้บางส่วน โรคทางพันธุกรรมที่ร้ายแรงก่อนที่มันจะปรากฏเสียด้วยซ้ำ
ขณะนี้มีโอกาสที่จะยืนยันความเป็นพ่อกำหนด เชื้อชาติ เพื่อระบุว่าบุคคลนั้นเป็นพาหะของพยาธิวิทยาใด ๆ ที่ยังไม่ปรากฏหรืออยู่ในร่างกายเพื่อกำหนดลักษณะ ปฏิกิริยาทางลบต่อยาและอีกมากมาย
เล็กน้อยเกี่ยวกับพยาธิวิทยา
ในระหว่างการถ่ายโอนชุดยีนอาจมี ความล้มเหลวและการกลายพันธุ์ซึ่งนำไปสู่ผลกระทบร้ายแรง ได้แก่
- การลบ - การสูญเสียไหล่ส่วนหนึ่งทำให้อวัยวะและเซลล์สมองด้อยพัฒนา
- การผกผัน - กระบวนการที่ชิ้นส่วนถูกพลิก 180 องศาผลลัพธ์ก็คือ ลำดับยีนไม่ถูกต้อง;
- การซ้ำซ้อน - การแยกส่วนของไหล่
การกลายพันธุ์ยังสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างวัตถุที่อยู่ติดกัน - ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการโยกย้าย กลุ่มอาการ Down, Patau และ Edwards ที่รู้จักกันดีก็เป็นผลตามมาเช่นกัน การหยุดชะงักของอุปกรณ์ยีน.
โรคโครโมโซม ตัวอย่างและเหตุผล
การจำแนกประเภทของเซลล์และโครโมโซม
บทสรุป
ความสำคัญของโครโมโซมนั้นยิ่งใหญ่ หากไม่มีโครงสร้างพิเศษเล็กๆ เหล่านี้ การถ่ายโอนข้อมูลทางพันธุกรรมเป็นไปไม่ได้ดังนั้นสิ่งมีชีวิตจะไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ เทคโนโลยีสมัยใหม่สามารถอ่านโค้ดที่ฝังอยู่ในนั้นได้สำเร็จ ป้องกันโรคที่อาจเกิดขึ้นได้ซึ่งเมื่อก่อนถือว่ารักษาไม่หาย