染色体の構造。 ヒト染色体 染色体の構造
それらは2つの鎖で構成されています - 染色分体
並列に配置され、一点で相互接続され、 セントロメア
また 一次狭窄
一部の染色体では、 二次ストレッチ。
二次狭窄が染色体の末端近くに位置する場合、二次狭窄によって境界付けられる遠位領域は、 衛星。
染色体の末端部分は特別な構造をしており、染色体と呼ばれます。 テロメア
染色体のテロメアからセントロメアまでの部分を「セントロメア」といいます。 染色体腕
各染色体には 2 本の腕があります。 腕の長さの比率に応じて、染色体は次の 3 つのタイプに区別されます。1) メタセントリック (腕が等しい)。 2）サブメタセントリック（不等肩）。 3) 先端中心型。片方の肩が非常に短く、必ずしも明確に区別できるわけではありません。
セントロメアの位置、二次くびれとサテライトの存在に加えて、それらの長さも個々の染色体を決定するために重要です。 特定のセットの各染色体では、その長さは比較的一定のままです。 染色体の測定は、疾患、異常、生殖機能障害に関連した個体発生における染色体の変動性を研究するために必要です。
染色体の微細構造。
染色体の構造を化学分析したところ、染色体中に 2 つの主成分が存在することがわかりました。デオキシリボ核酸 (DNA) と、ヒストンやプロトマイト (生殖細胞内) などのタンパク質です。 染色体の微細な分子内構造の研究により、科学者たちは各染色分体には 1 本の糸が含まれているという結論に至りました。 跛行。各クロモネマは 1 つの DNA 分子で構成されています。 染色分体の構造基盤はタンパク質の性質を持った鎖です。 染色分体は螺旋に近い形で染色分体内に配置されています。 この仮定の証拠は、特に、染色体を横切って位置する姉妹染色分体の最小の交換粒子の研究で得られた。
核型
異なる種の細胞の染色体のセットを分析すると、染色体の数や構造、あるいはその両方の違いが同時に明らかになりました。 この種の二倍体染色体のセットの量的および構造的特徴のセットは、この名前を受け取りました。 核型
に S. G. Navashin による定義、核型
この構造は種の一種の公式です。 核型には個人の遺伝情報が含まれており、その変化はこの個人またはその子孫の生物の兆候や機能の変化を伴います。 したがって、可能であれば核型の変化を特定できるようにするために、染色体の正常な構造の特徴を知ることが非常に重要です。
DNA は遺伝と多様性の特性を伝える物質であり、生物学的情報、つまり特別なコードを使用して書かれた細胞や生物の発達のためのプログラムを含んでいます。
ヒストンは、HI、H2A、H2B、H3、H4 の 5 つのフラクションで表されます。 プラスに帯電した塩基性タンパク質であるため、DNA 分子にしっかりと結合し、DNA 分子に含まれる生物学的情報を読み取ることができません。 これらのタンパク質は構造機能を実行し、染色体内で DNA の空間的構成を提供します。
染色体 RNA は、合成部位からまだ出ていない転写産物によって部分的に表されます。 一部の画分には調節機能があります。
染色体の構成要素の調節的役割は、DNA 分子からの情報の消去を「禁止」または「許可」することです。
最初のレベルはヌクレオソーム鎖です。 DNA + ヒストンタンパク質 H2A、H2B、H3、H4。 短縮度は6～7倍です。 2番目：クロマチンフィブリル。 ヌクレオソーム鎖 + ヒストン H1 タンパク質。 42倍に短縮。 3番目：間期染色体。 クロマチン原線維は、非ヒストンタンパク質の助けを借りてループ状に折り畳まれます。 1600倍に短縮。 第4。 中期の染色体。 クロマチンの超凝縮。 8000倍に短縮。
ヒト中期染色体の構造と機能
中期は有糸分裂期間の重要な部分を占め、比較的安定した状態を特徴とします。
この間ずっと、微小管の平衡した張力により、染色体は紡錘体の赤道面に保持されます。
中期では、有糸分裂の他の段階と同様に、紡錘体微小管の活発な再生が、チューブリン分子の集中的な集合と解重合を通じて継続します。 中期の終わりまでに、姉妹染色分体の明確な分離が観察され、それらの間の接続は動原体領域でのみ保存されます。 染色分体の腕は互いに平行に配置されており、それらを隔てる隙間がはっきりと見えます。
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核内のDNAヘリックス染色体の中に詰め込まれています。 ヒトの細胞には、23 対で配置された 46 本の染色体が含まれています。 相同染色体上でペアを構成する遺伝子のほとんどはほぼまたは完全に同一であり、ヒトゲノムのすべての遺伝子には独自のペアがあるとよく聞きますが、これは完全に正しいわけではありません。
DNAとともに染色体には多くのタンパク質が含まれており、そのほとんどは正に帯電した小さなヒストン分子で表されます。 それらは多くの小さなコイル状の構造を形成し、DNA の短いセグメントが次々と巻き付いています。
これらの構造 重要な役割を果たすそれらはDNA活性の調節に重要な役割を果たします。なぜなら、それらはDNAの高密度な「パッキング」を提供し、それによって新しいDNAを合成するための鋳型として使用することを不可能にするからです。 逆に、DNA のヒストンパッケージングの小さな部分を解凝縮して、RNA 合成を可能にする調節タンパク質もあります。
ビデオ: 有糸分裂。 細胞の有糸分裂。 有糸分裂の段階
主なものの中で 染色体の構成要素非ヒストンタンパク質もあります。これらは、一方では染色体の構造タンパク質であり、他方では、制御遺伝子システムの構成における活性化剤、阻害剤、または酵素です。
染色体の完全な複製 DNA複製の完了から数分後に始まります。 この間に、新しく合成された DNA 鎖がタンパク質と結合します。 新しく形成された 2 本の染色体は、有糸分裂の最後まで、中心に近いセントロメアと呼ばれる領域で互いに付着したままになります。 分離するが分離しない染色体を染色分体と呼びます。
母細胞が分裂する過程 2 つの娘細胞への移行は有糸分裂と呼ばれます。 2 つの染色分体の形成を伴う染色体の複製に続いて、有糸分裂が 1 ～ 2 時間以内に自動的に始まります。
最も初期の変化の 1 つは、 細胞質 DNA や染色体と同様に、中心小体は間期中に倍増します。これは通常、DNA 複製の直前に起こります。 中心小体は長さ約 0.4 μm、直径約 0.15 μm で、円柱の形に組み立てられた 9 つの平行な管の三つ組で構成されています。 各ペアの中心小体は互いに直角に位置します。 一対の中心小体とそれに隣接する物質は中心体と呼ばれます。
細胞有糸分裂の段階
開始少し前に 有糸分裂両方の中心小体のペアが細胞質内で動き始め、互いに遠ざかります。 この動きは微小管のタンパク質の重合によるもので、微小管は一対の中心小体から別の中心小体へと成長し始め、これにより微小管を細胞の反対極に押し出します。 同時に、他の微小管が各中心小体のペアから成長し始め、長さが増加し、線状に放射状に中心小体から離れ、細胞の各極にいわゆる天球体を形成します。 その光線の一部は核膜を貫通し、有糸分裂中の染色分体の各対の分離に寄与します。 2対の中心小体間の微小管のグループは分裂紡錘体と呼ばれ、微小管のセット全体は中心小体とともに有糸分裂装置と呼ばれます。
前期。 核内で紡錘体が形成されると、染色体が凝縮し始めます（間期では、染色体は緩くつながった2本の鎖で構成されます）。これにより、染色体は明確に区別できるようになります。
前中期。 天体圏から飛来する微小管は核膜を破壊します。 同時に、アストロスフィアから伸びる他の微小管がセントロメアに付着し、セントロメアは依然としてすべての染色分体をペアで接続し、各ペアの両方の染色分体を細胞の異なる極に引っ張り始めます。
ビデオ: 減数分裂の段階
中期。 中期では、天体球は互いにさらに離れていきます。
それらの動きは、それらから伸びる微小管によるものであると考えられています。 これらの微小管は互いに織り合わされて紡錘体を形成し、中心小体を互いに反発させます。 また、小さな収縮性タンパク質、または「モーター分子」（おそらくアクチンに類似）の分子が紡錘体微小管の間に位置し、筋肉の収縮中に起こるように、微小管が反対方向に相互に滑り合うことを確実にしているとも考えられています。 セントロメアに付着した微小管は染色分体を細胞の中心に引き寄せ、紡錘体の赤道に沿って中期板の形で並べます。
後期。 この段階では、各ペアの 2 つの染色分体がセントロメアで互いに離れます。 46 対の染色分体はすべて分離し、46 個の娘染色体の 2 つの独立したセットを形成します。 染色体の各セットは反対側の天体圏に移動し、このとき分裂細胞の極はますます分岐します。
終期。 この段階では、2 セットの娘染色体が完全に分岐し、有糸分裂装置が徐々に破壊され、小胞体の膜により各染色体の周囲に新しい核膜が形成されます。 その後間もなく、2 つの新しい核の間に狭窄が現れ、細胞が 2 つの娘細胞に分割されます。 分裂は、娘細胞間の狭窄におけるアクチンとおそらくミオシン（2つの収縮性筋タンパク質）のマイクロフィラメントのリングの形成により、娘細胞を互いに引き離すことによって起こります。
教育ビデオ: 細胞の有糸分裂とその段階
今日だけなので注意してください！
染色体の化学組成
クロマチン、
タンパク質は染色体の物質の重要な部分を構成します。
それらはこれらの構造の質量の約 65% を占めます。 すべての染色体タンパク質は、ヒストンタンパク質と非ヒストンタンパク質の 2 つのグループに分類されます。
ヒストン
分数の数 非ヒストン
染色体。
染色体の形態
セントロメア 娘の染色体、
米。 3.52。 染色体の形状:
私- テロセントリック、 Ⅱ- アクロセントリック、 Ⅲ-サブメタセントリック、 IV-メタセントリック。
1 - セントロメア、 2 - 衛星、 3 - 短い肩 4 - 長い肩、 5 - 染色分体
染色体変異また 異常。それらについては、次の講義で説明します。
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染色体の化学組成
真核細胞の染色体の化学組織の研究により、染色体が主に DNA と核タンパク質複合体を形成するタンパク質で構成されていることが示されました。 クロマチン、塩基性染料で染色できることからこの名前が付けられました。
タンパク質は染色体の物質の重要な部分を構成します。 それらはこれらの構造の質量の約 65% を占めます。 すべての染色体タンパク質は、ヒストンタンパク質と非ヒストンタンパク質の 2 つのグループに分類されます。
ヒストン 5 つの分数: HI、H2A、H2B、H3、H4 で表されます。 プラスに帯電した塩基性タンパク質であるため、DNA 分子にしっかりと結合し、DNA 分子に含まれる生物学的情報を読み取ることができません。 これが彼らの規制上の役割です。 さらに、これらのタンパク質は構造的機能を果たし、染色体内で DNA の空間的構成を提供します。
分数の数 非ヒストンタンパク質は 100 を超えます。その中には、RNA の合成とプロセシング、DNA の複製と修復のための酵素が含まれます。 染色体の酸性タンパク質も構造的および調節的な役割を果たします。 染色体には、DNA とタンパク質に加えて、RNA、脂質、多糖類、金属イオンも存在します。
染色体の構成要素の調節的役割は、DNA 分子からの情報の消去を「禁止」または「許可」することです。 他の成分も少量含まれています。
クロマチンの構造構成
クロマチンは、細胞周期の期間と段階に応じてその構成を変化させます。 光学顕微鏡による中間相では、核の核質内に散在する塊の形で検出されます。 細胞が有糸分裂に移行する間、特に中期では、クロマチンは、よく区別された個々の強く染色された体の形をとります。 染色体。
最も一般的な見方は、クロマチン（染色体）がらせん状の糸であるというものです。
染色体の形態
有糸分裂の前半では、一次収縮の領域で互いに接続された 2 つの染色分体で構成されます ( セントロメア) 両方の姉妹染色分体に共通する染色体の特別に組織された部分。 有糸分裂の後半では、染色分体が互いに分離します。 それらは一本鎖を形成します。 娘の染色体、娘細胞間に分布します。
セントロメアの位置とその両側にあるアームの長さに応じて、染色体のいくつかの形態が区別されます。均等アーム型またはメタセントリック型（セントロメアが中央にある）、不均等アーム型またはサブメタセントリック型（セントロメアが端の一方に移動している）、棒状またはアクロセントリック型（セントロメアが染色体のほぼ端にある）、および点状です。 - 非常に小さく、形状を決定するのは困難です（図）。
したがって、各染色体は、それに含まれる遺伝子のセットという点だけでなく、形態や染色の性質という点でも個別です。
3.52。 染色体の形状:
私- テロセントリック、 Ⅱ- アクロセントリック、 Ⅲ-サブメタセントリック、 IV-メタセントリック。
1 - セントロメア、 2 - 衛星、 3 - 短い肩 4 - 長い肩、 5 - 染色分体
米。 3.53。 ヒト染色体における遺伝子座の位置
それらの差異染色を使用して:
p - 短いアーム、q - 長いアーム。 1-22 - 染色体の配列番号。 XY - 性染色体
真核細胞の進化の過程で現れる組織の染色体レベルでは、遺伝装置は遺伝と変動性の基質のすべての要件を満たさなければなりません。つまり、それ自体が複製でき、その組織の恒常性が維持され、新しい世代の細胞に伝達できる変化を獲得できなければなりません。
多くの細胞世代において染色体の物理化学的および形態学的組織を一定に維持することを可能にする進化論的に証明されたメカニズムにもかかわらず、この組織はさまざまな影響の影響下で変化する可能性があります。 染色体の構造の変化は、原則として、その完全性の最初の違反、つまり切断と呼ばれるさまざまな再配置を伴うものに基づいています。 染色体変異また 異常。それらについては、次の講義で説明します。
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「染色体」の概念は、1888 年にヴァルダイマーによって科学に導入されました。 染色体 - これは細胞核の不可欠な部分であり、その助けを借りて細胞内のタンパク質合成の制御が実行されます。 遺伝情報の伝達。 染色体は核酸とタンパク質の複合体で表されます。 機能的には、染色体は巨大な機能的表面を持つ DNA 鎖です。 染色体の数は特定の種ごとに一定です。
各染色体は、形態学的に同一で、同じ直径の 2 本の絡み合った糸によって形成されています。 染色分体。彼らは密接につながっています セントロメア- 細胞分裂中の染色体の動きを制御する特別な構造。
染色体の位置に応じて、染色体の本体は 2 本の腕に分かれます。 これにより、染色体の 3 つの主要なタイプが決まります。
1種類～ アクロセントリック染色体。
そのセントロメアは染色体の末端近くに位置しており、一方の腕は長く、もう一方の腕は非常に短いです。
2タイプ - サブメタセントリック染色体.
そのセントロメアは染色体の中央近くに位置し、染色体を短いアームと長いアームという不均等なアームに分割します。
3タイプ - メタセントリック染色体。
そのセントロメアは染色体本体の中心に位置し、等しい腕に分かれています。
染色体の長さは細胞によって異なり、0.2 ～ 50 μm、直径は 0.2 ～ 2 μm です。 ユリ科の代表者は植物では最大の染色体を持ち、動物では両生類の染色体もいくつか持っています。 ほとんどのヒトの染色体の長さは 2 ～ 6 ミクロンです。
染色体の化学組成は主に DNA と、5 種類のヒストンと 2 種類の非ヒストンのタンパク質、および RNA によって決まります。 これらの化学物質の特徴により、染色体の重要な機能が決まります。
1. 世代から世代への遺伝物質の重複と伝達。
2. 身体の細胞系の発達と分化の特異性の基礎を形成するタンパク質合成とすべての生化学的プロセスの制御。 さらに、複雑な残留タンパク質、脂質、カルシウム、マグネシウム、鉄などの染色体の組成も判明しました。
染色体の構造的基礎は DNA-ヒストン複合体です。 染色体では、DNA 鎖はヒストンによってヌクレオソームと呼ばれる、直径約 10 nm の規則的に繰り返される構造にパッケージングされます。 ヒストン分子の表面はプラスに帯電していますが、DNAヘリックスはマイナスに帯電しています。 ヌクレオソームはフィブリルと呼ばれる繊維状構造に詰め込まれています。 それらは染色分体で構成されています。
生物の遺伝情報が記録される主な基質は、染色体のユークロマチン領域です。 対照的に、不活性ヘテロクロマチンがあります。 固有の遺伝子を含み、その不均衡が生物の表現型に悪影響を与えるユークロマチンとは異なり、ヘテロクロマチンの量の変化は生物の形質の発達にほとんど影響を与えないか、まったく影響しません。
核型を構成する染色体の複雑な複合体を理解しやすくするために、それらをS.G. Novashinによって編集されたイディオグラムの形で整理することができます。 イディオグラムでは、染色体 (性染色体を除く) が大きい順に並べられています。
ただし、多くの染色体はサイズが似ているため、サイズだけで識別することは困難です。 染色体のサイズは、半数体セットのすべての染色体の全長に対する絶対的または相対的な長さによって測定されます。 ヒトの最大の染色体は、最小の染色体より 4 ～ 5 倍長いです。 1960 年に、形態学的特徴 (セントロメアのサイズ、形状、位置) に基づいて、全長が短い順にヒト染色体の分類が提案されました。 この分類によれば、22 対の染色体は 7 つのグループに結合されます。
1gr.1-3対の染色体 - 大きく、メタセントリック。
2 gr.4-5 対の染色体 - 大きく、サブメタセントリック。
3 gr.6-12 対の染色体 - 中程度の大きさ、サブメタセントリック。
4 gr.13-15 対の染色体 - 中程度の大きさ、先端中心性。
5 gr.16-18 は一対の染色体が短く、そのうち 16 がメタセントリック、17 がサブメタセントリック、18 がアクロセントリックです。
6 gr.19-20 染色体ペア - 短く、メタセントリック。
7 gr.21-22 染色体対 - 非常に短く、末端中心部。
発行日: 2014-12-08; 読む: 6366 | ページの著作権侵害
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染色体細胞核内にある DNA を含む糸状の構造で、遺伝の単位である遺伝子が直線状に配列されています。 人間は 22 対の正常な染色体と 1 対の性染色体を持っています。 遺伝子に加えて、染色体には調節要素とヌクレオチド配列も含まれています。 それらは、DNA の機能を制御する DNA 結合タンパク質を収容しています。 興味深いことに、「染色体」という言葉は、「色」を意味するギリシャ語の「クロム」に由来しています。 染色体は、異なる色調で描かれているという特徴があるため、この名前が付けられました。 染色体の構造と性質は生物ごとに異なります。 ヒトの染色体は、遺伝学の分野で研究する研究者にとって常に関心の対象となってきました。 ヒトの染色体によって決定される幅広い要因、それらが原因となる異常、およびその複雑な性質は、常に多くの科学者の注目を集めてきました。
ヒトの染色体に関する興味深い事実
ヒトの細胞には 23 対の核染色体が含まれています。 染色体は遺伝子を含む DNA 分子で構成されています。 染色体 DNA 分子には、複製に必要な 3 つのヌクレオチド配列が含まれています。 染色体を染色すると、有糸分裂染色体の帯構造が明らかになります。 各ストリップには、多数の DNA ヌクレオチド対が含まれています。
人間は有性生殖を行う生物学的種であり、2 組の染色体を含む二倍体の体細胞を持っています。 1 つのセットは母親から継承され、もう 1 つは父親から継承されます。 生殖細胞は、体細胞とは異なり、1 セットの染色体を持っています。 染色体間の交叉（クロスオーバー）により、新しい染色体が生成されます。 新しい染色体はどちらの親からも受け継がれません。 これが、私たち全員が両親のどちらかから直接受け取った特性を示すわけではないという事実の理由です。
常染色体には、サイズが小さくなるにつれて、1 から 22 までの番号が降順に付けられます。 各人は、母親からの X 染色体と父親からの X または Y 染色体という、22 本の染色体からなるセットを 2 つ持っています。
細胞の染色体の内容の異常は、ヒトに特定の遺伝性疾患を引き起こす可能性があります。 ヒトの染色体異常は、多くの場合、子供における遺伝性疾患の発生の原因となります。 染色体異常のある人は多くの場合、病気の保因者であるだけですが、その子供たちは病気を持っています。
染色体異常（染色体の構造変化）は、染色体の一部の欠失や重複、染色体の向きが反対に変わる逆位、染色体の一部が切れて別の染色体に結合する転座など、さまざまな要因によって引き起こされます。
21 番染色体の余分なコピーは、ダウン症候群と呼ばれる非常によく知られた遺伝性疾患の原因となります。
18 トリソミーはエドワーズ症候群を引き起こし、乳児期に死亡する可能性があります。
5 番目の染色体の一部が欠失すると、「泣き猫」症候群として知られる遺伝性疾患が発生します。 この病気に罹患した人々は精神薄弱を持っていることが多く、幼少期の泣き声は猫の鳴き声に似ています。
性染色体異常には、女性の性的特徴が存在するが未発達であるターナー症候群、罹患者に失読症を引き起こす少女のXXX症候群および少年のXXY症候群が含まれます。
染色体は植物細胞で初めて発見されました。 回虫の受精卵に関するヴァン・ベネデンの論文は、さらなる研究につながりました。 その後、オーガスト・ワイズマンは生殖系列が細胞体とは異なることを示し、細胞核には遺伝物質が含まれていることを発見した。 彼はまた、受精が染色体の新しい組み合わせの形成につながることを示唆しました。
これらの発見は遺伝学の分野の基礎となっています。 研究者はヒトの染色体と遺伝子についてすでにかなりの量の知識を蓄積していますが、まだ発見されていないことが多くあります。
ビデオ
染色体は、遺伝に関する情報を伝達する細長く構造化された遺伝子のセットであり、圧縮された遺伝子から形成されます。 クロマチンは DNA とタンパク質で構成されており、これらがしっかりと詰まってクロマチン繊維を形成します。 凝縮したクロマチン繊維が染色体を形成します。 染色体は私たちの中にあります。 染色体のセットは結合され (1 つは母親由来、もう 1 つは父親由来)、として知られています。
中期段階の染色体の構造図
重複していない染色体は一本鎖であり、染色体腕を接続する領域で構成されます。 短い腕は文字で示されます p、そして長い手紙 q。 染色体の末端領域はテロメアと呼ばれ、細胞分裂中に短縮する反復的な非コード DNA 配列で構成されています。
染色体の重複
染色体の重複は、 or による分裂プロセスの前に発生します。 DNA 複製プロセスは、親細胞の分裂後も正しい数の染色体を維持します。 複製された染色体は、セントロメアで結合した と呼ばれる 2 つの同一の染色体で構成されます。 姉妹のものは、分裂プロセスが終了するまで一緒に残り、そこで紡錘状繊維によって分離され、囲まれます。 対になった染色分体が互いに離れるとすぐに、それらはそれぞれになります。
染色体と細胞分裂
細胞分裂を成功させるための最も重要な要素の 1 つは、染色体の正しい分布です。 有糸分裂では、これは染色体が 2 つの娘細胞間に分配されなければならないことを意味します。 減数分裂では、染色体は 4 つの娘細胞に分配されます。 紡錘体は細胞分裂中の染色体の移動を担当します。
このタイプの細胞運動は、染色体を分離するために協働する紡錘体微小管とモータータンパク質の間の相互作用に関連しています。 娘細胞が正しい数の染色体を保持することが重要です。 細胞分裂中に発生するエラーにより、染色体数が多すぎる、または十分でないなど、染色体の数のバランスが崩れる可能性があります。 この異常は異数性として知られており、有糸分裂中の常染色体または減数分裂中の性染色体に発生する可能性があります。 染色体数の異常は、先天異常、発達障害、死につながる可能性があります。
染色体とタンパク質の生成
タンパク質の生産は、DNA と染色体に依存する重要な細胞プロセスです。 DNA には、タンパク質をコードする遺伝子と呼ばれるセグメントが含まれています。 タンパク質の生成中に、DNA はほどかれ、そのコードセグメントが RNA 転写物に転写されます。 次に、RNA 転写物が翻訳されてタンパク質が形成されます。
染色体の突然変異
染色体の突然変異は染色体で起こる変化であり、通常は減数分裂中、または化学物質や放射線などの突然変異原にさらされたときに発生するエラーの結果です。
染色体の切断と重複は、通常人間に有害な染色体の数種類の構造変化を引き起こす可能性があります。 このような種類の突然変異により、誤った配列の余分な遺伝子を含む染色体が生じます。 突然変異により、間違った数の染色体を持つ細胞が生成されることもあります。 染色体数の異常は、通常、減数分裂中の相同染色体の不分離または破壊によって生じます。
時々彼らは私たちに驚くべき驚きを与えてくれます。 たとえば、染色体とは何なのか、そしてそれがどのように影響を与えるのか知っていますか?
i にドットを完全に付けるために、この問題を理解することを提案します。
家族の写真を見ると、同じ血縁関係にあるメンバーが似ていることに気づいたかもしれません。子供は両親に、両親は祖父母に似ています。 この類似性は、驚くべきメカニズムを通じて世代から世代へと受け継がれています。
単細胞生物からアフリカゾウに至るまで、すべての生物は細胞核に染色体を持っています。染色体は電子顕微鏡でしか見ることができない細く長い糸です。
染色体 (古代ギリシャ語: χρῶμα - 色、σῶμα - 体) は細胞核内の核タンパク質構造であり、遺伝情報 (遺伝子) の大部分が集中しています。 これらは、この情報、その実装、送信を保存するように設計されています。
人は染色体を何本持っていますか
19 世紀末には、科学者たちは異なる種の染色体の数が同じではないことを発見しました。
たとえば、エンドウ豆には 14 個の染色体 (y ～ 42) があります。 そして人間では - 46 (つまり 23 ペア)。 したがって、その数が多ければ多いほど、それらを所有する生き物はより複雑になると結論付けたくなります。 しかし、実際には全くそうではありません。
23対のヒト染色体のうち、22対が常染色体であり、1対がゴノソーム（性染色体）です。 性差には形態的および構造的（遺伝子の構成）違いがあります。
雌の生物では、一対のゴノソームに 2 本の X 染色体 (XX ペア) が含まれ、雄の生物では 1 本の X 染色体と 1 本の Y 染色体 (XY ペア) が含まれます。
胎児の性別は、23 番目のペア (XX または XY) の染色体の構成がどのようなものになるかによって決まります。 これは、受精と女性と男性の生殖細胞の融合中に決定されます。
この事実は奇妙に思えるかもしれませんが、染色体の数という点では、人間は多くの動物よりも劣っています。 たとえば、不幸なヤギには 60 本の染色体があり、カタツムリには 80 本の染色体があります。
染色体タンパク質と DNA (デオキシリボ核酸) 分子で構成され、二重らせんに似ています。 それぞれの細胞には約 2 メートルの DNA が含まれており、私たちの体の細胞内には合計で約 1,000 億 km の DNA が存在します。
興味深い事実は、余分な染色体が存在するか、46 個のうちの少なくとも 1 つが存在しない場合、人は突然変異や深刻な発達異常 (ダウン病など) を引き起こすということです。
染色体- 遺伝情報を保存および伝達する細胞構造。 染色体は DNA とタンパク質から構成されます。 DNA と結合したタンパク質の複合体はクロマチンを形成します。 タンパク質は、核内の DNA 分子のパッケージングにおいて重要な役割を果たします。
染色体の DNA は核に収まるように詰め込まれており、核の直径は通常 5 ミクロン (5-10 -4 cm) を超えません。 DNA のパッケージングは、両生類のランプブラシ染色体や昆虫の多糸染色体と同様に、ループ構造の形をとります。 ループは、特定のヌクレオチド配列を認識してそれらを近づけるタンパク質によって維持されます。 染色体の構造は、有糸分裂の中期に最もよく観察されます。
染色体は棒状の構造で、2 つの姉妹染色分体で構成されており、これらは一次収縮領域のセントロメアによって保持されています。 各染色分体はクロマチン ループで構成されています。 クロマチンは複製しません。 DNA のみが複製されます。
米。 14. 染色体の構造と複製
DNA の複製が始まると、RNA 合成が停止します。 染色体は、凝縮 (非活性) と非凝縮 (活性) の 2 つの状態にあります。
生物内の二倍体の染色体のセットは核型と呼ばれます。 現代の研究方法により、核型の各染色体を決定することが可能になります。 このために、特別な色素で処理された染色体における顕微鏡下で見える明暗のバンドの分布（AT と GC のペアの交互）が考慮されます。 さまざまな種の代表者の染色体には横縞があります。 近縁種、たとえば人間とチンパンジーでは、染色体のバンドの交替パターンが非常に似ています。
生物のそれぞれの種は、一定の数、形、および構成の染色体を持っています。 人間の核型には 46 本の染色体 (44 本の常染色体と 2 本の性染色体) があります。 男性は異性配偶者 (XY)、女性は同性配偶者 (XX) です。 Y 染色体は、特定の対立遺伝子 (血液凝固対立遺伝子など) が存在しない点で X 染色体とは異なります。 1対の染色体を相同染色体といいます。 同じ遺伝子座にある相同染色体は対立遺伝子を持っています。
1.14。 有機界における生殖
再生- これは、特定の種の遺伝的に類似した個体の複製であり、生命の連続性と継承を保証します。
無性生殖次の方法で実行されます。
- 一度に 2 つ以上の細胞に単純に分裂する (細菌、原生動物)。
- 栄養的に（植物、腔腸動物）。
- 多細胞体が半分に分裂し、その後に再生が起こる（ヒトデ、ヒドラ）。
- 出芽（細菌、腔腸動物）。
- 紛争形成。
無性生殖では、通常、遺伝的に均質な子孫の数が増加します。 しかし、減数分裂によって胞子核が生成されると、無性生殖による子孫は遺伝的に異なります。
有性生殖 2 人の個人の遺伝情報を結合するプロセス。
性別の異なる個体は配偶子を形成します。 女性は卵子を生成し、男性は精子を生成し、両性個体（雌雄同体）は卵子と精子の両方を生成します。 また、一部の藻類では、2 つの同一の生殖細胞が結合します。
一倍体配偶子の融合により、受精して二倍体接合子が形成されます。
受精卵は新しい個体に成長します。
上記はすべて、真核生物にのみ当てはまります。 原核生物にも性的プロセスがありますが、その起こり方は異なります。
したがって、有性生殖の際には、同じ種の 2 つの異なる個体のゲノムが混合されます。 子孫は、親と、そしてお互いを区別する新しい遺伝子の組み合わせを持ちます。
有性生殖の種類の 1 つは、単為生殖、つまり未受精卵 (アブラムシ、ハチなど) から個体が発生することです。
生殖細胞の構造
卵母細胞- 丸く、比較的大きく、動かない細胞。 サイズ - 直径 100 ミクロンから数センチメートルまで。 これらには、真核細胞に特徴的なすべての細胞小器官が含まれており、また卵黄の形で予備栄養素が含まれています。 卵子は主に糖タンパク質からなる卵膜で覆われています。
米。 15. 鳥の卵の構造：1 - カラザ; 2 - シェル。 3 - 空気室。 4 - 外殻シェル。 5 - 液体タンパク質。 6 - 高密度タンパク質。 7 - 胚盤。 8 - 明るい黄身。 9 - 濃い黄身。
コケやシダでは、卵は始原体、顕花植物では花の子房に局在する胚珠で発生します。
卵子は次のように分類されます。
- イソレシタール - 卵黄は均一に分布しており、その量はそれほど多くありません（虫、軟体動物）。
- アレシタール - 卵黄がほとんどない（哺乳類）。
- テロレシタール - 卵黄（魚、鳥）が多く含まれています。
- ポリレシタル - かなりの量の卵黄が含まれています。
卵形成とは、女性が卵を産生することです。
繁殖ゾーンには卵原細胞、つまり有糸分裂によって繁殖する一次生殖細胞があります。
最初の減数分裂後の卵細胞から、一次卵母細胞が形成されます。
2 回目の減数分裂の後、2 次卵母細胞が形成され、そこから 1 つの卵と 3 方向の体が形成され、その後死にます。
精子- 小型のモバイルセル。 頭、首、尾があります。
頭の前には、ゴルジ体の類似体である先体装置があります。 受精時に卵の殻を溶かす酵素（ヒアルロニダーゼ）が含まれています。 首には中心小体とミトコンドリアが含まれています。 鞭毛は微小管で構成されています。 受精中、精子の核と中心小体のみが卵子に入ります。 ミトコンドリアと他の細胞小器官は外側に残ります。 したがって、ヒトの細胞質遺伝は雌系を通じてのみ伝達されます。
有性生殖を行う動物や植物の生殖細胞は、配偶子形成と呼ばれるプロセスの結果として形成されます。
