Хромосомный уровень организации наследственного материала
Хромосомы могут находиться в клетке в 2 структурно-функциональных состояниях:
в спирализованном митофазе , деспирализованном энтерфазе. В этерфазе образуется хроматин. Хроматин плотное вещество ядра, окрашив. красителем.В его состав входит молекула ДНК в комплексе с белками РНК.Различают гетерахроматин иэухроматин. гетерахроматин выполняет структурные функции.Участки ее более спирализованные и интенсивно воспринимают красители.
Участки эухроматина слабо окрашив., слабо спирализ. и содержат гены.По мере усложнения строения от молекулярного до хромосомного выделяют несколько уровней упаковки хроматина
Хромосомы – структурные компоненты ядра. Химический состав хромосом, структурная организация хроматина. Гетерохроматин и эухромитин, их функции.
Хромосомы (греч.Chroma-цвет,soma-тело)
Ядро осуществляет хранение и передачу наследственной информации. Управляет синтезом белка, через белки- всеми остальными органоидами.
Кариолемма: состоит из 2 мембран, разделенных узким перенуклеарным веществом.Кариолемма пронизана порами, они имеют сложное строение и регулируют ядерно-цитоплазматическое перемещение структур и веществ.
Кариолимфа: образует внутреннюю среду, содержит белки – ферменты обеспечивает нормальное функционирование генетического материала. В Кариолимфе находится 1 или 2 ядрышка. В их состав входит РНК и белок – это непостоянные структуры. Исчезают в начале и появляются в конце деления клетки. Образуется в области ядрышковых организаторов нескольких хромасом. У человека это 13, 15, 21 и 22 пара хромасом-Фабрики рибосом.
Различают гетерахроматин иэухроматин. гетерахроматин выполняет структурные функции.Участки ее более спирализованные и интенсивно воспринимают красители.
Участки эухроматина слабо окрашив., слабо спирализ. и содержат гены.
|
|
|
Особенности хромосомной организации в зависимости от фазы пролиферативного цикла (хроматин, метафазная хромосома). Этапы упаковки хромосом.
1.нуклеосомная нить – отрезок ДНК длиной 146-200 нуклеотидных последовательностях обернутых вокру 4 видов гистоновых белков:Н2А, Н2В, Н3, Н4-эти белки образуют белковые тела – коры, содержащие 8 молекул гистонов по 2 каждого вида. Молекула ДНК спирально накручивается на них, образуя нуклеосому. Отрезок ДНК между нуклеосомами наз. связующим. Его протяженность равно 60 нукл. послед.
Благодаря такой орг. в основе структуры хроматина лежит нить, представленный цепочкой повторяющихся единиц-нуклеосом. В результате нуклеосомной организации хроматина спираль ДНК увеличивается в диаметре и уменьшается в длину. Диаметрравно 10-11нм, в длину равно 0.7нм
2. Хроматиновая фибрилла:
На этом уровне нуклеосомная нить упаковывается с помощью гистоновых белков Н1,Н2- эти белки соединяются с __________ ДНК из с двумя соседними белков. телами, которые сближаются телами.Формируется компактная структура, диаметром 20-30нм.
3. Интерфазная хромонема:
|
|
|
на этом уровне хроматиновая фибрилла упаковывается в петли. Негистоновые белки узнают определнные нуклеотидные последовательные ДНК сближая их с образованием петель.Диаметр 100-200 нм- хромосомная фибрилла. Каждая петляя содержит от 20-80 тыс. пар оснований. Интерфазная хромонема входит в комплексы большого высокого порядка полухроматиды-их пара составляет хроматиду. Толщина хроматид 700нм. пара хроматид-хромасома.
4.Метафазная хромасома:
В метафазной хромасоме каждая хромасома сост.из 2 хроматид, соединенные центромерой или первичной перетяжкой. в центре центромеры находятся кинетофоры-это место прикрепления микротрубочек веретена деления. Центромеры делят хромосому, в зависимости от места положения центромеры различают метоцентрические, субметоциклические ,акроцентрические. Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку, отделяющую спутник хромосом. Плечи хромасом заканчиваются теломерами –не позволяют соединится с другими хромасомами.
|
|
|
Морфология хромосом, классификация. Биологическое значение хромосомного уровня организации наследственного материала.
Морфологию хромосом лучше всего изучать в момент их наибольшей конденсации, в метафазе и в начале анафазы.Хромосомы животных и растений в этом состоянии представляют собой палочковидные структуры разной длины с довольно постоянной толщиной, у большей части хромосом удается легко найти зону первичной перетяжки, которая делит хромосому на два плеча.
Хромосомы с равными или почти равными плечами называют метацентрическими, с плечами неодинаковой длины — субметацентрическими. Палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом -акроцентрические.
В области первичной перетяжки расположена центромера, или кинетохор. Это пластинчатая структура, имеющая форму диска. Она связана тонкими фибриллами с телом хромосомы в области перетяжки. От него отрастают пучки микротрубочки митотического веретена, идущие в направлении к центриолям. Они принимают участие в движении хромосом к полюсам клетки при митозе.
Обычно одна хромосома имеет только одну центромеру моноцентрические хромосомы, но могут встречаться хромосомы дицентрические и полицентрические.
Некоторые хромосомы имеют вторичную перетяжку. Последняя обычно расположена вблизи дистального конца хромосомы и отделяет маленький участок, спутник. Вторичные перетяжки называют, кроме того, ядрышковыми организаторами, так как именно на этих участках хромосом в интерфазе происходит образование ядрышка. Здесь же локализована ДНК, ответственная за синтез рРНК.
Плечи хромосом оканчиваются теломерами, конечными участками. Теломерные концы хромосом не способны соединяться с другими хромосомами или их фрагментами, в отличие от концов хромосом, лишенных теломерных участков, которые могут присоединяться к таким же разорванным концам других хромосом.
Размеры хромосом у разных организмов варьируют в широких пределах. Так, длина хромосом может колебаться от 0,2 до 50 мкм. Самые мелкие хромосомы обнаруживаются у некоторых простейших, грибов. Наиболее длинные — у некоторых прямокрылых насекомых, у амфибий и у лилейных. Длина хромосом человека находится в пределах 1,5-10 мкм.
Число хромосом у различных объектов тоже значительно колеблется, но характерно для каждого вида.
Совокупность числа, величины, величины и морфологии хромосом называется кариотипом данного вида. Даже у близких видов хромосомные наборы отличаются друг от друга или по числу хромосом, или по величине хотя бы одной или нескольких хромосом. Следовательно, структура кариотипа может быть таксономическим признаком.
|
|
|
30. История развития генетики. Г.Мендель – основоположник классической генетики. Гибридологический анализ – фундаментальный метод генетики, его основные положения.
Этапы развития генетики:
Этапы классической генетики:
а1865г-Г.Мендель «опыт над растительными гбридами»
б1900г-Г.Фриз, Э.Чермак, К. Корренс
в1902г-Т.Боверн, Э.Виньсон, Д.Сеттон
г1909г-В.Иогансен
д1910-1916гг- Т.Морган
а )понятие гена в то время не было. Мендель говорил о наследственных задатках, которые содержатся в половых клетках. Природа их была неизвестна. Мендель отметил, что наследственные задатки не смешиваются, а передаются из поколения в поколение в виде дискретных единиц. Закон Менделя заложили основы теории гена, как материальной единицы насладственности.
б )Независимо друг от друга переоткрыли законы Менделя. Это год считается годом рождения генетики, как науки.
в )Предположили о связи наследственных задатков с хромасомами.
г)Ввел термин «ген» для обозначения наследственных задатков.
д )активно вопросами наследственности занимались ученые во главе с Т.Морганом. Была создана хромасомная теория, теория гена, учение о генотипе, фенотипе, взаимодействии генов, сцепленное наследование.
2. Этап молекулярной генетики
а- 1930г-Н. Кольцов
б- 1944г-Э. Эвери
в-1953г-Д.Уотсон, Ф. Крик
а )определил, что ген – молекула белка, контролирующая признак это ошибочно
б )установили природу гена. Утверждал, ген- нуклеиновая кислота, сложная система, дробимая на части: цистерон-мутон-рекон. Обоснованы принципы генетики популяций, эволюционной генетики, биохимически создана генетика, обосновывал принцип медицинской генетики.
в) пространственной структуры молекулы ДНК.
3 Синтетический этап:
а 1960г-М.Ниренберг, Х. Коран
Была проведена полная расшифровка генетического кода.
С 1970г прошлого столетия – активно разрабатывались методы генной инженерии к концу 20-го столетия благодаря новым молекулярно-генетическим методам появилось возможность определения последующих нуклеотидов в молекуле ДНК, направлением молекулярной биологии, изучение нуклеотидной последовательности ДНК получила название геномики.
законы Менделя:
Он проводил эксперимент растением горох. Он впервые применил гибридологический метод, основные положении которого следующие:
Анализу подвергается отдельные контрастные или альтернативные признаки.
Для опытов выводили чистые линии в потомстве не дают расщепление
проводили количественный учет растительных гибридов.
Гибридологический метод – универсальный. Мендель анализировал наследование внешних или фенотипичных признаков. Горох – удачно выбранный объект исследования.
Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 2127; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!