Клетка как целостная система

Тема: Хромосомы. Кариотип. Деление прокариотических клеток. Базовые понятия и термины:хромосома, кариотип, ядрышко, ядро, кариоплазма, политенные хромосомы, гомологичные хромосомы, гаплоидный, диплоидный и полиплоидный наборы хромосом, плечи хромосом, первичная перетяжка, вторичная перетяжка, хроматиды.

План:

1. Хромосомы. Особенности строения. 2. Кариотип как важный систематический признак 3. Значение изучения кариотипа для медицины. 4. Деление прокариотических клеток.

Содержание лекции: 1. Хромосомыявляются носителями наследственной информации. Но большую часть своего существования они находятся в неконденсированном состоянии и имеют вид тонких нитей, которые очень трудно изучать. Эти нити конденсируются и образуют четко очерченные хромосомы только во время клеточного деления. Наиболее удобным методом для исследования хромосом является метод добавления к культуре клеток колхицина - вещество, которое разрушает микротрубочки веретена деления и останавливает деление именно на стадии метафазной пластинки. На стадии метафазы почти все хромосомы имеют Х-образную форму. Это связано с тем, что в этот момент каждая из хромосом состоит из двух хроматид, соединенных в месте первичной перетяжки. В хромосоме можно выделить плечи. Эти плечи могут быть примерно одинаковыми или иметь разную длину. В таком случае выделяют длинное и короткое плечо хромосомы. В месте соединения двух хроматид на хромосоме находится первичная перетяжка. В некоторых хромосомах на плечах можно найти и вторичные перетяжки. Каждая из хромосом метафазной пластинки имеет парную ей гомологическую хромосому. Гомологичные хромосомы дублируют друг друга. В каждой из хромосом такой пары находятся участки, кодирующие одинаковые гены. Но в разных гомологичных хромосомах могут находиться различные варианты (аллели) одного гена.

2. Для каждого из видов эукариотических организмов характерен определенный набор хромосом, который можно увидеть на метафазных пластинках клеток представителей этого вида. Этот набор хромосом называется кариотипом и является важным систематическим признаком. Важными характеристиками кариотипа является число, размер и форма хромосом, его составляющих. Следует отменить, что количество хромосом в определенных тканях и органах одной особи может отличаться от характерной для определенного вида. Например, в большинстве клеток организма позвоночных животных или цветочных растений все хромосомы представлены в виде гомологичных пар. А вот в половых клетках этих организмов все хромосомы представлены только в одном экземпляре без своей гомологической пары. Такой набор хромосом называется гаплоидным. А хромосомный набор обычных клеток - диплоидным. Это связано с особенностями полового размножения. В ходе этого процесса новый организм образуется в результате слияния двух половых клеток родителей. Если бы в половых клетках не происходило уменьшение числа хромосом, то каждое последующее поколение имело бы вдвое больше хромосом, чем другие родители.

3. Значение изучения кариотипа для медицины.

Лекция № 11