Хромосомы-материальные носители генетической информации.Наследственность и изменчивость.

ВВЕДЕНИЕ

В окружающем нас мире огромное многообразие живых организмов: грибы, растения, животные, а в основе этого многообразия лежит структурная единица живого - клетка.
В природе существует множество видов растений и животных, многие из них очень схожи, их сложно отличить неспециалисту. При этом нельзя встретить два абсолютно идентичных организма (не берем в пример однояйцевых близнецов).
Грегор Мендель в конце XIX века сформулировал законы, которые определили наследственную передачу признаков из поколения в поколение. Томас Морган в ХХ веке определил, что элементарные наследуемые признаки определяются особыми единицами - генами. Гены расположены в хромосомах.
Исследования в этом направлении были продолжены и дальше, так, ученые Эфрусси, Бидл и Татум предположили, что гены отвечают за «продуцирование» белков, храня информацию, которая будет необходима при синтезе белка.
Уже в 60-х гг. 20 века был определен механизм расшифровки информации, которая хранится в молекуле в ДНК, а в последствие был расшифрован генетический код.
Цель работы: охарактеризовать строение и значение хромосом как хранителей наследственной информации, определить сущность наследственности и изменчивости.
Для достижения цели решался ряд задач:
- описание строения хромосом,
- характеристика функции хромосом,
- рассмотрение наследственности и изменчивости.

1 Строение хромосом

Хромосомы представляют собой главные структурные элементы клеточного ядра, в них расположены гены - носители наследственной информации. Именно хромосомы имеют способность самовоспроизводиться, что позволяет обеспечивать генетическую связь поколений.
Размеры хромосом растений и животных имеют значительнее различия, их размеры могут колебаться от долей микрона до десятков микрон. Для метафазных хромосом человека характерен размер от 1,5 до 10 микрон.
Химический состав хромосом включает в себя нуклеопротеиды, представляющие собой комплексы нуклеиновых кислот с гистонами и протаминами.
Хромосомы различаются по тому, где располагается первичная перетяжка. Первичная перетяжка служит местом прикрепления центромеры, к которой в ходе митоза и мейоза крепятся нити веретена. Если центромера разрушена, то части хромосом не могут расходиться при делении.
Хромосомы делятся на два плеча с помощью первичной перетяжки. Расположение первичной перетяжки определяет виды хромосом:
- метацентрические хромосомы, когда плечи их практически равной длины,
- субметацентрические хромосомы, когда плечи отличаются значительно по длине,
- акроцентрические хромосомы, когда первичная перетяжка расположена на конце хромосомы.
У некоторых хромосом можно увидеть не только первичные, но и вторичные перетяжки, только они менее выражены.
Помимо первичной, в хромосомах могут встречаться менее выраженные вторичные перетяжки. Те части хромосом, которые отделены вторичной перетяжкой, носят название спутники.
Форма хромосом определяется степенью спирализации.
В интерфазу, в период митоза или мейоза, для хромосом характерен максимальный разворот, они деспирализованы. На стадии метафазы для хромосом характерен максимальный уровень спирализации, когда формируются короткие, плотные структуры.
На стадии метафазы хромосомы имеют следующее строение:
- состоят из двух продольных субъединиц - хроматид,
- каждая хроматида в свою очередь включает две субъединицы.
Для каждого вида живых организмов на нашей планете характерен собственный хромосомный набор, который отличается по следующим признакам:
- количество хромосом,
- размеры хромосом,
- форма хромосом.
Диплоидный набор хромосом носит название кариотип.
Гаплоидный набор хромосом содержится в зрелых половых клетках, яйцеклетках и сперматозоидах. Гаплоидный набор составляет половину диплоидного набора хромосомам всех остальных клеток организма.
Диплоидный набор содержит пару гомологов, из которых один из пары- от отца, а второй- от матери. Обычно хромосомы каждой пары одинаковы по всем признакам:
- размер,
- форма,
- состав генов.
В половых хромосомах это не так, ведь именно эти хромосомы определяют пол будущего организма.