Изучение нового материала.
Строение ядра.
Клеточное ядро имеет важнейшее значение в жизнедеятельности клетки, поскольку служит хранилищем наследственной информации, содержащейся в хромосомах. Ядро есть в любой эукариотической клетке. От цитоплазмы ядро отделено оболочкой, состоящей из двух мембран. В оболочке ядра имеются многочисленные поры для того, чтобы различные вещества могли попадать из цитоплазмы в ядро, и наоборот. Внутреннее содержимое ядра получило название кариоплазмы или ядерного сока.
Кариоплазма — полужидкое гелеобразное вещество ядра, которое ограничено двойной ядерной мембраной и содержит в себе все остальные компоненты ядра. В состав кариоплазмы входят различные вещества — белки, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, вода, различные ионы.В ядерном соке или кариоплазме расположены хроматин и ядрышко.
Хроматин представляет собой нити ДНК. Если клетка начинает делиться, то нити хроматина плотно накручиваются спиралью на особые белки, как нитки на катушку. Такие плотные образования хорошо видны в микроскоп и называются хромосомами.
Ядрышко представляет собой плотное округлое тело внутри ядра. Обычно в ядре клетки бывает от одного до семи ядрышек. Они хорошо видны между делениями клетки, а во время деления
—разрушаются.
Функция ядрышек — синтез РНК и белков, из которых формируются особые органоиды — рибосомы.
Организация наследственного материала клетки.
Структуры, содержащие наследственную информацию в ядре до начала его деления не видны. С началом деления ядра эти структуры начинают отчетливо вырисовываться. Они имеют различную форму: вид коротких и более длинных стерженьков, которые принимают форму буквы V, другие J-образны.
Каждая хромосома состоит из центральной нити, именуемой хромонемой, вдоль которой расположены четкообразные структуры — хромомеры. У каждой хромосомы в определенном месте находится так называемая центромера — небольшой ясно выраженный округлый участок, регулирующий движение хромосом при клеточном делении. Такую структуру хромосом можно наблюдать только во время деления клетки, в другое же время они имеют вид тонких, темноокрашивающихся нитей, называемых хроматином.
Хромосома – важная часть ядра, состоит из нитей ДНК и белка. Окрасив хромосому соответствующей краской, в период деления клетки можно отчетливо увидеть ее строение и состав.
Отличаются хромосомы друг от друга по форме и количеству. Например, человек имеет 46, лошадь – 66, лягушка – 26, дрозофила – 8, кукуруза – 20, горох – 14 хромосом.
Ученые доказали, что хромосомы имеют постоянные форму и размер. Формы хромосом изменяются в зависимости от расположения центромер. Несмотря на это, место расположения центромер в хромосомах постоянное. Центромеры делят хромосомы на две части, поэтому бывают нескольких типов.
1. Если центромера расположена в центре хромосомы и делит ее на две равные части, такой тип хромосомы называется метацентрической.
2. Если центромера сдвинута влево или вправо от центра, то хромосома делится на две неравные части. Этот тип хромосомы называют субметацентрической.
3. Расположение центромеры ближе к одному концу хромосомы делит ее на две неравные части. Хромосомы этого типа называются акроцентрическими.
4. Центромера, располагаясь на конце хромосомы, образует тип телоцентрической хромосомы.
5. В некоторых хромосомах центромера от основной длинной части отделяет маленькую часть. Это тип спутниковых хромосом.
В каждой хромосоме содержатся многочисленные наследственные факторы - гены, каждый из которых так или иначе отличается от всех остальных; каждый ген контролирует наследование одного или нескольких признаков. Гены в хромосоме расположены в линейной последовательности и в определенном порядке. Гены определенных признаков лежат в определенных местах хромосом, именуемых локусами. Полный набор генов, необходимый для развития всех наследственных свойств, содержится только в полном комплекте хромосом.
В настоящее время известно, что гены состоят из химического вещества - нуклеиновой кислоты. Существует несколько типов нуклеиновых кислот. Наследственная информация кодируется дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), что делает ее ведущим функциональным компонентом хромосом. Кроме ДНК хромосомы содержат гистоновые и негистоновые белки, рибонуклеиновую кислоту (РНК), липиды, полисахариды, ионы металлов.
Открытие закономерностей, подтверждающих роль генов как элементарных наследственных единиц, локализованных в хромосомах, привело к созданию хромосомной теории наследственности.
Хромосомная теория наследственности была разработана Т. Морганом с сотрудниками в начале 20 века и нашла подтверждение при изучении генетических механизмов определения пола у животных. Генетические закономерности, описываемые хромосомной теорией наследственности, соответствовали правилам сцепленного наследования признаков и вытекали из факта внутриядерной, хромосомной локализации генов.
Таким образом, организацию наследственного материала стало возможным распределить на соответствующие уровни.