Биология в 3 томах. Tом 3 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003687-3
Скачать (прямая ссылка):
Если вырезать хромосомы из фотографии, подобной представленной на рис. 23.1, и разложить в соответствии с их размерами и формой,
46 XY
И Ou ни
1 2 3 . ,4^5,
Шішшіш
6 7 8
10 Il 12
ftft Uk Ort XX X« «А
13 14 15
16 17 1в
KX VX
.19 20 J
ДА A4 ЩА
t 21 гг, XY
1
ж
Рис. 23.3. Кариограмма человека (мужчины), составленная на основе рис. 23.1. Аутосомы (неполовые хромосомы) разбиты на группы (от А до Ж) по размерам. Половые хромосомы выделены в отдельную группу X — женская, Y — мужская. Клетки человека содержат 22 пары аутосом и одну пару половых хромосом. Г?ны, содержащиеся в аутосомах, называют аутосомными, а гены, содержащиеся в половых хромосомах, сцепленными с полом.
БОТАНИКА
то обнаружится, что клетка содержит на самом деле пары хромосом; их называют гомологичными хромосомами, потому что они обладают одинаковой структурой. На рис. 23.3 хромосомы расположены гомологичными парами. Такую фотографию называют кариограммой, а весь набор хромосом — кариотипом. На рис. 23.3 изображены 23 пары хромосом. Наличие парных хромосом объясняется тем, что один набор хромосом человек получает от матери через яйцеклетку, а другой — от отца через спермий. При слиянии спермия с яйцеклеткой в процессе оплодотворения образуется зигота, содержащая два набора хромосом.
Среди хромосом, представленных на рис. 23.3, можно видеть одну пару, состоящую из неодинаковых хромосом, обозначенных буквами XhY. Это половые хромосомы. Мужская, или Y-хромосома, короче женской, или Х-хро-мосомы; в ней отсутствуют некоторые гены, имеющиеся в женской хромосоме (разд. 24.6). В норме гомологичные хромосомы содержат гены, определяющие одни и те же признаки. Индивидуум, имеющий кариотип, изображенный на рис. 23.3, — мужчина (XY). В кариотипе женщины было бы две Х-хромосомы (XX). На кариограммах иногда можно видеть хромосомные мутации (гл. 24).
23.1.2, Гаплоидные и диплоидные клетки
Виды, клетки которых содержат по два набора хромосом, называют диплоидными и обозначают символом 2п. Огромное большинство животных и примерно половина растений — диплоидны, т. е. содержат по два набора хромосом. Клетки некоторых примитивных организмов содержат лишь по одному набору хромосом, и их называют гаплоидными (символ п\ см., например, раздел о чередовании поколений в гл. 2). Кроме того, гаплоидны все гаметы. Некоторые организмы, в том числе многие растения, содержат по три и более наборов хромосом; такие организмы называют полиплоидными, однако в этой главе мы их касаться не будем.
Наличие двух наборов хромосом дает два преимущества:
1) возрастает генетическая изменчивость, поскольку каждый индивидуум несет признаки обоих родителей;
ММА им. И.М. Сеченова
2) в случае неполноценности какого-либо гена в одной из двух хромосом, ген, содержащийся в гомологичной хромосоме, может компенсировать этот дефект.
23.1.3. Для чего существуют два способа деления ядра?
К концу XIX в. было обнаружено, что деление ядра осуществляется двумя разными способами. Это совершенно необходимо во всех случаях, когда в жизненном цикле организма имеется стадия полового размножения (рис. 23.4).
Развитие всех многоклеточных организмов начинается с одной-единственной клетки. Каждому клеточному делению предшествует деление ядра. Если бы при этом число хромосом в ядре всякий раз уменьшалось вдвое, то в каждой клетке очень скоро осталось бы совсем немного хромосом. Между тем дочерние клетки содержат столько же хромосом, сколько их было в родительских клетках, так что во всех клетках данного организма сохраняется одинаковое число хромосом. Это достигается благодаря делению, известному под названием митоза.
Однако, как показано на рис. 23.4, в жизненном цикле, в котором участвует половое размножение, зигота образуется в результате слияния двух клеток — мужской и женской гамет. Если бы эти клетки содержали по два набора хромосом, то в зиготе и во всех последующих
Рис. 23.4. Схема жизненного цикла животного.
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
144 Глава 23
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 3
клетках оказалось бы по четыре набора хромосом, и в дальнейшем их число увеличивалось бы в каждом поколении вдвое. Поэтому необходимо, чтобы на какой-то стадии жизненного цикла ядро претерпевало деление какого-то иного типа, с тем чтобы уменьшалось число хромосом. Вдальнейшем, при образовании зиготы, диплоидное состояние восстанавливается. Деление ядра, при котором число наборов хромосом в дочерних клетках уменьшается от двух до одного, называют мейозом или редукционным делением.
23.1.4. Краткие выводы
Митоз— это такое деление клеточного ядра, при котором образуются два дочерних ядра, содержащие наборы хромосом, идентичные наборам родительской клетки. Обычно сразу же после деления ядра происходит деление всей клетки с образованием двух дочерних клеток. Митоз с последующим делением клетки приводит к увеличению числа клеток, обеспечивая процессы роста, регенерации и замещения клеток у эука-риот. У одноклеточных эукариот митоз служит механизмом бесполого размножения, приводящего к увеличению численности популяции.
