Сколько половых хромосом содержит клетка кожи собаки

Опубликовано: 23.04.2024

Все ли живые организмы имеют хромосомы? Во всех ли клетках млекопитающих имеются данные структуры? Сколько хромосом у того или иного организма? Генетики занимаются исследованием таких вопросов. На многие подобные вопросы ответы уже получены. Данные по количеству, размерам и форме хромосом все больше применяются в других биологических науках. В частности в систематике.

Хромосомы – это информационные структуры

Что такое хромосома? Если рассматривать эукариотическую клетку под большим увеличением, то при обычном состоянии данного «кирпичика» организма, мы не увидим никаких хромосомоподобных структур. Они образуются только перед делением клеток, и сразу после окончания размножения плотные структуры исчезают, как будто растворяются. Хромосомы необходимы для равномерного распределения информационного материала между дочерними клетками. Они образованы молекулой ДНК и белками, которые поддерживают плотную структуру хромосомы.

Что такое кариотип

Каждая хромосома имеет свой размер и форму. Один вид организмов характеризуется определенным набором хромосом. У разных особей одного вида всегда одинаковое количество данных информационных структур, эти структуры имеют размер и форму, свойственную конкретному виду.

Таким образом, кариотип – это внешние признаки хромосом и их количество у особей одного вида. В отличие от генома кариотип не включает в себя конкретные признаки особей, а лишь внешний вид хромосомных структур. Признаки кариотипа помогают систематикам правильно распределить живые организмы по таксономическим группам.

Сколько хромосом у собак

Каждый вид организма имеет определенное число хромосом. Это относится ко всем эукариотам. Прокариоты обладают кольцевой молекулой ДНК, которая при делении клетки также удваивается и без образования хромосомных структур распределяется по дочерним клеткам.

Количество хромосом чрезвычайно различно у разных представителей животного и растительного царств. Например, человек в соматических клетках имеет 46 хромосом. Это диплоидный набор. В половых клетках человека 23 структуры. Сколько хромосом у собак? Их количество невозможно просто угадать для каждого организма. Кариотип собаки состоит из 78 хромосом. Сколько в таком случае хромосом у волка? Вот тут имеется сходство по кариотипу. Потому что все волки – родственники друг другу и домашней собаке. Почти все волки тоже имеют 78 хромосом в соматических клетках. Исключение составляют красный волк и кустарниковая собака.

Сколько хромосом у собак в половых клетках? В половых клетках всегда в два раза меньше хромосом, чем в соматических. Потому что они распределяются поровну между дочерними клетками в ходе мейоза.

К семейству псовых относятся, кроме собак и волков, еще и лисицы. В кариотипе собаки 78 хромосом. Сколько хромосом имеют лисы? Таксономические рода лисиц очень разнородны по числу хромосом. У обыкновенной лисицы их 38. У песчаной – 40. У бенгальской – 60.

Сколько хромосом в эритроцитах собаки?

Эритроциты – это красные кровяные клетки, служащие переносчиками кислорода. Как устроены они? Зрелые эритроциты должны вмещать в себя большое количество гемоглобина. Именно поэтому в них нет многих органоидов, в том числе и хромосом, так как нет вовсе и ядра.

Однако имеются в крови собак, как и в крови человека, ретикулоциты- незрелые эритроциты. Их всего 1-2 процента от общего числа красных клеток крови. Ретикулоциты содержат в себе рибосомальную РНК, митохондрии, рибосомы, комплекс Гольджи. Но уже через сутки или полутора суток ретикулоциты трансформируются в зрелые эритроциты, которые не содержат ДНК, а, следовательно, и хромосомные структуры.

Сколько хромосом в кариотипе других животных

Виды животных очень разнообразны по кариотипу. Причем количество хромосом в ядрах клеток различных животных не зависит от сложности организации живого существа. Так, например, в соматической клетке лягушки 26 хромосом. У шимпанзе – 48, что немного больше, чем у человека. У домашней курицы – 78 структур. Это столько же, сколько хромосом у собак. У карпа их 104, а у миноги – бесчелюстного позвоночного – 174.

Хромосомный набор растений

Кариотип растительных форм также чрезвычайно разнообразен. У мягкой пшеницы с гексаплоидным набором хромосом – 42 информационные структуры, у ржи – 14, у кукурузы – 20. Помидоры имеют в каждой клетке 24 хромосомы, столько же у риса. У топинамбура – 102.

Есть в царстве растений абсолютные рекордсмены по числу хромосом. Это папоротники.

В клетке этого древнего растения насчитано около 1200 хромосом. Много таких структур у хвоща: 216.

Таким образом, во всех эукариотических клетках, кроме эритроцитов, имеются хромосомы. В зависимости от вида животного или растения меняется и количественный состав хромосом, а также их размеры и форма. Именно потому, что хромосомы имеют разные размеры, количество данных структур так отличается. Чем меньше структуры, тем, скорее всего, количество их окажется большим.

Гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки), в отличие от соматических клеток, имеют одинарный (гаплоидный) набор хромосом.

Особенности яйцеклеток:

запас питательных веществ для развития зародыша;
очень большой размер.

Человеческий сперматозоид состоит из головки, шейки и хвостика.

в головке находится ядро и акросома (лизосома для разрушения оболочки яйцеклетки);
в шейке находится крупная спиральная митохондрия, которая обеспечивает сперматозоид энергией;
хвостик – это жгутик, для плавания.

Стадии гаметогенеза (образования половых клеток; вместо --- подставляем ово- или спермато-):

размножение: ---гонии (диплоидные предшественники половых клеток) делятся митозом
рост, получаются ---циты 1 порядка
созревание (происходит мейоз)
- после первого деления получаются ---циты 2 порядка
- после второго деления получаются ---тиды

При овогенезе из четырех клеток, образующихся после мейоза, только одна становится яйцеклеткой, а остальные три (редукционные, полярные, направительные тельца) получаются очень маленькие и быстро погибают. Это нужно для того, чтобы собрать всю цитоплазму и все запасные вещества в одной клетке.

При сперматогенезе имеется четвертая стадия – формирования, в ней происходит превращение обычных клеток в сперматозоиды.

Определение пола

Всего у человека 46 хромосом. Из них 44 аутосомы (одинаковы у мужчин и женщин) и 2 – половые хромосомы (отличаются у мужчин и женщин, у женщин ХХ, у мужчин ХY).

Все яйцеклетки содержат хромосому Х и 22 аутосомы. Половина сперматозоидов содержит 22 аутосомы и хромосому Х, половина 22 аутосомы и хромосому Y. Пол человека определяется в момент оплодотворения (зависит от того, какой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку – Х-содержащий или Y-содержащий).

Сцепление с полом

У человека Y-хромосома гораздо меньше, чем Х-хромосома, поэтому она не содержит некоторые гены. Эти гены у мужчин имеются только в одном экземпляре (в Х-хромосоме), поэтому они всегда проявляются, даже если они рецессивные. Например, по гемофилии женщина может быть нормальной Х Н Х Н , носительницей Х Н Х h и больной X h X h , а мужчина – только здоровый X H Y или больной X h Y. (Дальтонизм наследуется аналогично.)

Пример наследования гемофилии: мать носитель, отец здоров
Х Н Х h х Х Н Y
Х Н Х H	Х Н Х h	Х Н Y	Х h Y
здор. дев.	носит. дев.	здор. мал.	бол. мал.

Еще можно почитать

Задания части 1

Выберите один, наиболее правильный вариант. Мать имеет нормальное цветовое зрение (гомозигота), отец не различает цвета нормально (ген цветовой слепоты рецессивен и сцеплен с Х-хромосомой). Какой процент детей в этой семье могут иметь цветовую слепоту?
1) 0
2) 0,25
3) 0,5
4) 0,75

Выберите один, наиболее правильный вариант. Половые клетки человека содержат 23 хромосомы, а соматические клетки женщины –
1) 46 + ХX
2) 44 + XХ
3) 23 + Х
4) 22 + Х

Выберите один, наиболее правильный вариант. Может ли родиться дочь, больная гемофилией, в семье, где отец – гемофилик
1) не может
2) может, если отец гетерозиготен по данному признаку
3) может, если мать гетерозиготна по данному признаку
4) может, если отец гомозиготен по данному признаку

Выберите один, наиболее правильный вариант. Мать является носительницей гена цветовой слепоты, отец различает цвета нормально (ген цветовой слепоты рецессивен и сцеплен с Х-хромосомой, Y-хромосома не несет гена нарушения зрения). Какова вероятность рождения в этой семье дочери с цветовой слепотой?
1) 0
2) 0,25
3) 0,5
4) 0,75

Выберите один, наиболее правильный вариант. Сперматозоид животных в отличие от яйцеклетки
1) содержит в цитоплазме много белков и жиров
2) имеет гаплоидный набор хромосом
3) образуется в результате митоза
4) имеет большое количество митохондрий

Выберите один, наиболее правильный вариант. Какое количество аутосом находится в ядрах соматических клеток человека
1) 22
2) 2
3) 46
4) 44

Выберите один, наиболее правильный вариант. С какой вероятностью в семье дальтоника и гомозиготной по гену нормального зрения женщины родится дочь - носительница гена дальтонизма?
1) 0,25
2) 0,5
3) 0,75
4) 1

СОМАТИЧЕСКИЕ - ПОЛОВЫЕ
Установите соответствие между характеристикой клеток животных и их типом: 1) соматические, 2) половые (гаметы)
А) образуют ткани и органы
Б) участвуют в процессе оплодотворения
В) всегда гаплоидны
Г) имеют диплоидный набор хромосом
Д) образуются в процессе мейоза
Е) делятся путем митоза

СПЕРМАТОЗОИДЫ - ЯЙЦЕКЛЕТКИ
1. Установите соответствие между особенностями гамет и их принадлежностью: 1) мужская, 2) женская. Запишите цифры 1 и 2 в правильной последовательности.
А) крупная, содержит запас питательных веществ
Б) неподвижная
В) образуется в семенниках
Г) содержит акросому
Д) образуется огромное количество
Е) образуется в яичниках

2. Установите соответствие между половыми клетками и их характеристикой: 1) яйцеклетка, 2) сперматозоид. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) образуются в семенниках
Б) имеют акросому – видоизмененный аппарат Гольджи
В) крупные клетки
Г) подвижные
Д) цитоплазма содержит запас питательных веществ
Е) процесс образования называется оогенезом

ГАМЕТОГЕНЕЗ ЗОНЫ
Установите соответствие между процессом, происходящих при сперматогенезе, и зоной, в которой происходит данный процесс: 1) Зона роста, 2) Зона размножения, 3) Зона созревания. Запишите цифры 1, 2 и 3 в правильном порядке.
А) митотическое деление клеток
Б) фаза, не включающая деление клеток
В) подготовка к мейозу
Г) мейотическое деление клеток
Д) образование гаплоидных клеток

СПЕРМАТОГЕНЕЗ
1. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В процессе сперматогенеза
1) число хромосом остается неизменным
2) образуются мужские половые клетки
3) уменьшается вдвое число хромосом
4) из одной материнской клетки образуются четыре половые
5) образуется одна половая клетка с запасом питательных веществ
6) образуются направительные клетки

2. Определите, что происходит в процессе сперматогенеза и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) образуются мужские половые клетки
2) образуются женские половые клетки
3) уменьшается вдвое число хромосом
4) образуются четыре половые клетки из одной
5) образуется одна половая клетка
6) образуются клетки с диплоидным набором хромосом

СПЕРМАТОГЕНЕЗ КРОМЕ
1. Все перечисленные ниже характеристики, кроме двух, используют для описания процесса сперматогенеза у животных. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) образование клеток с уменьшенным вдвое набором хромосом
2) формирование четырех гамет из исходной клетки
3) образование направительных телец
4) накопление питательных веществ в гамете
5) созревание мужских половых клеток

2. Все приведённые ниже процессы, кроме двух, происходят в сперматогенезе млекопитающих. Определите два процесса, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) Образуются подвижные гаметы.
2) Происходит митоз клеток в зоне размножения.
3) Накапливается большое количество питательных веществ в гамете.
4) Формируются полярные тельца.
5) В зоне роста происходит репликация ДНК.

ОВОГЕНЕЗ ЭТАПЫ
Укажите последовательность образования клеток при овогенезе. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) овоцит 1-го порядка
2) овогоний
3) овоцит 2-го порядка
4) зрелая яйцеклетка
5) первичные половые клетки

ОВОГЕНЕЗ - СПЕРМАТОГЕНЕЗ
1. Установите соответствие между характеристикой гаметогенеза и его видом: 1) овогенез, 2) сперматогенез. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) образуется одна крупная половая клетка
Б) образуются направительные клетки
В) формируется много мелких гамет
Г) питательные вещества запасаются в одной из четырёх клеток
Д) образуются подвижные гаметы

2. Установите соответствие между процессом образования половых клеток и видами гаметогенеза: 1) сперматогенез, 2) оогенез. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) происходит в яичниках
Б) характерна стадия формирования
В) образуются направительные тельца
Г) из исходной клетки образуются четыре одинаковых клетки
Д) происходит в семенниках

3. Установите соответствие между признаками и видами гаметогенеза, для которых эти признаки характерны: 1) овогенез, 2) сперматогенез. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) образуются яйцеклетки
Б) созревают четыре полноценных гаметы
В) образуются три направительных тельца
Г) гаметы содержат небольшое количество цитоплазмы
Д) гаметы содержат большое количество питательных веществ
Е) гаметы у млекопитающих могут содержать X или Y хромосомы

4. Установите соответствие между особенностями и процессом: 1) сперматогенез, 2) овогенез. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) протекает в семенниках
Б) протекает в яичниках
В) начинается у эмбриона
Г) в результате образуются четыре полноценные гаметы
Д) начинается в подростковом возрасте
Е) завершается образованием одной полноценной гаметы

ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
Все приведенные ниже термины, кроме двух, используются при описании оплодотворения. Определите два термина, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) спора
2) акросома
3) зигота
4) кроссинговер
5) яйцеклетка

Сколько полярных телец образуется в ходе мейоза при оогенезе? В ответе запишите только число.

Сколько полноценных гамет образуется в овогенезе у человека? В ответ запишите только соответствующее число.

СКОЛЬКО АУТОСОМ
1. Сколько аутосом содержится в сперматозоиде у человека? В ответ запишите только соответствующее число.

2. Сколько аутосом содержит яйцеклетка человека, если клетка кожи человека содержит 46 хромосом? В ответ запишите только соответствующее число.

3. Сколько аутосом содержит соматическая клетка птицы, если её диплоидный набор составляет 78 хромосом? В ответе запишите только соответствующее число.

4. Число хромосом в соматических клетках шимпанзе равно 48. Сколько аутосом в половых клетках самки шимпанзе? Ответ запишите в виде числа?

5. Число хромосом в соматических клетках человека равно 46. Сколько аутосом в соматических клетках женщины? Ответ запишите в виде числа.

СКОЛЬКО ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ
1. Сколько половых хромосом содержит соматическая клетка мухи дрозофилы, если в этой клетке содержится 8 хромосом? В ответе запишите только соответствующее число.

2. Сколько половых хромосом содержит соматическая клетка млекопитающего, если в ней содержится 60 хромосом? В ответе запишите только соответствующее число.

3. В соматической клетке тела мыши 40 хромосом. Сколько половых хромосом содержит такая клетка мыши? В ответ запишите только количество хромосом.

4. Сколько половых хромосом содержит соматическая клетка млекопитающего, если в диплоидном наборе содержится 78 хромосом? В ответе запишите только соответствующее число.

Сколько половых хромосом содержится в соматической клетке млекопитающего? В ответе запишите только соответствующее число.

Какое число Х-хромосом содержит соматическая клетка здорового мужчины? В ответе запишите только соответствующее число.

В яйцеклетке человека 23 хромосомы. Какое количество Х-хромосом содержит соматическая клетка женщины? В ответе запишите только число хромосом.

1. Сколько половых хромосом содержит сперматозоид человека, если в гаплоидном наборе 23 хромосомы? В ответ запишите только соответствующее число.

2. Сколько половых хромосом содержит сперматозоид мухи дрозофилы, если в соматической клетке содержится 8 хромосом? В ответе запишите только соответствующее число.

Кариотип шимпанзе составляет 48 хромосом. На сколько хромосом меньше содержится в яйцеклетках человека, чем в яйцеклетках шимпанзе? В ответе запишите только цифру.

Сколько видов гамет образуется у мужчины по наличию половых хромосом? Ответ запишите в виде числа.

Какой набор хромосом имеют клетки, обозначенные на рисунке цифрами 1, 2? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).

Какой набор хромосом имеют клетки в зонах, обозначенных на рисунке цифрами 1, 2? Запишите два числа в порядке, указанном в задании, без разделителей (пробелов, запятых и т.п.).

Рассмотрите схему. Определите (А) вид гаметогенеза, (Б) название зоны, обозначенной римской цифрой III, и (В) процесс, который для нее характерен. Для каждой ячейки, обозначенной буквой, выберите соответствующий термин или соответствующее понятие из предложенного списка.
1) зона созревания
2) митоз
3) овогенез
4) зона размножения
5) мейоз
6) дробление
7) сперматогенез
8) зона роста

Все перечисленные признаки, кроме двух, используются для описания изображенного на рисунке процесса сперматогенеза. Определите два признака, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) в фазе роста клетки значительно увеличиваются в размерах, запасая питательные вещества
2) в фазе созревания происходит мейоз, в результате из одной первичной диплоидной половой клетки образуется четыре гаплоидные клетки, одинаковые по размерам
3) имеется фаза формирования, в результате которой гаплоидные клетки претерпевают сложную клеточную дифференцировку
4) начинается в период эмбриогенеза и заканчивается к моменту появления на свет
5) первичные половые клетки делятся митозом, в результате их количество увеличивается

Установите соответствие между процессами и зонами гаметогенеза, обозначенными на рисунке цифрами 1, 2, 3. Запищите цифры 1-3 в порядке, соответствующем буквам.
А) образование гаплоидных клеток
Б) редукция числа хромосом
В) конъюгация, кроссинговер
Г) значительное увеличение размера клетки
Д) митотическое деление

СЦЕПЛЕНИЕ С ПОЛОМ
Установите соответствие между генетическим заболеванием и его характеристикой: 1) гемофилия, 2) гипертрихоз. Запишите цифры 1 и 2 в порядке, соответствующем буквам.
А) ген локализован в Y-хромосоме
Б) женщины являются носителями гена
В) ген локализован в Х-хромосоме
Г) несвертываемость крови
Д) по краю ушной раковины вырастают волосы

1. Все приведенные ниже характеристики, кроме двух, используются для описания наследования аллеля дальтонизма у человека. Найдите две характеристики, «выпадающие» из общего ряда, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) наследуется от матери к сыну
2) ограничен нормой реакции
3) сцеплен с Х-хромосомой
4) рецессивный признак
5) обязательно проявляется у всех особей мужского пола

2. Все приведённые ниже понятия, кроме двух, используются для описания наследования гена дальтонизма у человека. Определите два понятия, «выпадающих» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) наследственное заболевание
2) норма реакции
3) рецессивный признак
4) генная мутация
5) модификационная изменчивость

3. Все приведенные ниже характеристики, кроме двух, используют для описания рецессивного гена дальтонизма, сцепленного с Х-хромосомой. Определите две характеристики, выпадающие из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) находится в аутосоме
2) проявляется у гетерогаметных особей
3) определяет способность различать цвета
4) подавляется доминантным геном
5) передается от отца к сыну

4. Все приведенные ниже характеристики, кроме двух, используют для описания наследования рецессивного сцепленного с полом гена гемофилии. Определите две характеристики, «выпадающие» из общего списка, и запишите цифры, под которыми они указаны.
1) находится в Х-хромосоме
2) проявляется при неполном доминировании
3) передается от матери-носительницы к сыну
4) располагается в аутосоме
5) не имеет аллеля в Y-хромосоме

Определите соотношение фенотипов у потомков от скрещивания белоглазых (а) самок дрозофил и самцов с красными глазами. Известно, что ген, определяющий цвет глаз, находится в Х-хромосоме. Ответ запишите в виде последовательности цифр, расположенных в порядке уменьшения.

1. Какова вероятность (%) рождения сына, больного гемофилией, у здорового отца и матери – носительницы гена гемофилии?

2. Какова вероятность (в %) рождения ребёнка с дальтонизмом при вступлении в брак женщины – носительницы дальтонизма и мужчины с нормальным восприятием цвета? В ответе запишите только соответствующее число.

Наука генетика исследует вопросы наличия информационных структур у живых организмов, их количества. Большинство вопросов уже полностью осведомлены, а некоторые еще изучаются. Хромосомы являются по своей сути информационными структурами. Информацию по количеству, форме и размерам хромосом также используются в других науках, например в систематике. Если вас интересует вопрос, сколько хромосом у собаки, в этой статье вы найдете на него ответ.

Новые породы собак появляются благодаря труду селекционеров. Для получения новых пород важно иметь информацию о структуре ДНК в клетке.

Теоретические сведения
Количество хромосом у собаки
Количество хромосом в эритроците собаки

Теоретические сведения

Определение хромосомы

Как уже говорилось выше, хромосома — это информационная структура. При разглядывании эукариотической клетки в микроскоп, не заметишь никаких хромосом, так как клетка находится в спокойном состоянии. Хромосомы возникают строго перед размножением клеток. Деление заканчивается и хромосомы просто исчезают, как будто их и не было.

А появляются они для того, чтобы информационный материал одинаково рассредоточился между произведенными клетками.

Определение кариотипа

Любая хромосома отличается по своей структуре. Все живые организмы одного вида имеют одинаковое количество хромосом. Разные экземпляры одного вида имеют равное число хромосом, структура которых определяет только этот вид.

Исходя из этого, кариотипом называются определенный размер, форму и число информационных структур у животных и растений одного вида. Кариотип не определяет конкретные свойства организмов, как это делает геном. Кариотипом определяется только образ информационных структур.

Количество хромосом у собаки

Всякий живой организм имеет некоторое количество хромосом. Число информационных структур сильно отличается у разных живых организмов. Как пример, и у человека 46 хромосом. Собака же имеет 78 хромосом. Ближайший родственник собаки — волк — также обладает 78 хромосомами. Кариотип собаки и волка одинаков.

Различные породы собак имеют одно и тоже число хромосом. У таких пород, как хаски, чихуахуа, шпица, цвергпинчера, таксы, болонки, йоркширского терьера их также 78.

СПРАВКА! Патологией является возникновение у собаки 47 хромосом вместо 46, и называется синдромом Дауна. Происходит это потому что хромосомы 21ой пары образованы не двумя, а тремя копиями.

Количество хромосом в половых клетках

Половые клетки отличаются от соматических дважды уменьшенных числом информационных структур. Происходит так потому, что хромосомы делятся надвое между произведенными клетками. Собака имеет 38 аутосомных клеток и одну пару половых клеток. К собачьему виду относятся еще и лисы. Если в кариотипе собаки 78 хромосом, то сколько тогда у лисы? Угадать нереально. Разные виды лисиц сильно отличаются по количеству хромосом. У обычной лисы 38 хромосом, как и кошки, у песчаной — 40, у бенгальской — 60.

Количество хромосом в эритроците собаки

Красные кровяные тельца, переносящие кислород, называются эритроцитами. В них должно помещаться много гемоглобина. Поэтому в зрелом состоянии они не содержат многих органоидов, к которым относятся и хромосомы, а также не имеется ядра. Незрелых эритроцитов немного — около 1-2 % от общего количества эритроцитов и в них есть хромосомы. Но по прошествии всего суток незрелые эритроциты переходят в зрелые, в которых уже не имеется ДНК, а значит и нет хромосом.

Количество хромосом в кариотипе остальных животных

Кариотип различных видов животных сильно отличается. При этом их количество не соответствует сложности организации организма. Как пример, лягушка имеет 26 хромосом, у человека, как вы помните, — 46, у лошади — 64. Кариотип обыкновенной курицы состоит из 78 хромосом. У рыбы карп хромосом аж 104.

Количество хромосом в кариотипе растений

Хромосомы растений точно также весьма отличаются по количеству. Например, рожь имеет 14 хромосом, кукуруза — 20, пшеница — 42. У помидор и у риса имеется 24 хромосомы. А вот у топинамбура целых 102 хромосомы. Но это ничего по сравнению с папоротником.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Количество хромосом в папоротнике составляет 1200.

Подводя итоги, стоит отметить, что хромосомы имеются во всех клетках организма, не считая эритроцитов. Кариотип хромосомного набора сильно отличается в зависимости от вида живых организмов. Хромосомы имеют разные размеры, поэтому их количество всегда настолько различно. Чем меньшего размера хромосома, тем их количество в этом организме будет большим.

Хромосомы – это информационные структуры

Что такое кариотип

Сколько хромосом у собак

Сколько хромосом в эритроцитах собаки?

Сколько хромосом в кариотипе других животных

Хромосомный набор растений

Есть в царстве растений абсолютные рекордсмены по числу хромосом. Это папоротники.

В клетке этого древнего растения насчитано около 1200 хромосом. Много таких структур у хвоща: 216.

Прожиточный оптимум

Сначала договоримся о терминологии. Окончательно человеческие хромосомы посчитали чуть больше полувека назад — в 1956 году. С тех пор мы знаем, что в соматических, то есть не половых клетках, их обычно 46 штук — 23 пары.

Хромосомы в паре (одна получена от отца, другая — от матери) называют гомологичными. На них расположены гены, выполняющие одинаковые функции, однако нередко различающиеся по строению. Исключение составляют половые хромосомы — Х и Y, генный состав которых совпадает не полностью. Все остальные хромосомы, кроме половых, называют аутосомами.

Количество наборов гомологичных хромосом — плоидность — в половых клетках равно одному, а в соматических, как правило, двум.

Интересно, что не у всех видов млекопитающих число хромосом постоянно. Например, у некоторых представителей грызунов, собак и оленей обнаружили так называемые В-хромосомы. Это небольшие дополнительные хромосомы, в которых практически нет участков, кодирующих белки, а делятся и наследуются они вместе с основным набором и, как правило, не влияют на работу организма. Полагают, что В-хромосомы — это просто удвоенные фрагменты ДНК, «паразитирующие» на основном геноме.

У человека до сих пор В-хромосомы обнаружены не были. Зато иногда в клетках возникает дополнительный набор хромосом — тогда говорят о полиплоидии, а если их число не кратно 23 — об анеуплоидии. Полиплоидия встречается у отдельных типов клеток и способствует их усиленной работе, в то время как анеуплоидия обычно свидетельствует о нарушениях в работе клетки и нередко приводит к ее гибели.

Делиться надо честно

Чаще всего неправильное количество хромосом является следствием неудачного деления клеток. В соматических клетках после удвоения ДНК материнская хромосома и ее копия оказываются сцеплены вместе белками когезинами. Потом на их центральные части садятся белковые комплексы кинетохоры, к которым позже прикрепляются микротрубочки. При делении по микротрубочкам кинетохоры разъезжаются к разным полюсам клетки и тянут за собой хромосомы. Если сшивки между копиями хромосомы разрушатся раньше времени, то к ним могут прикрепиться микротрубочки от одного и того же полюса, и тогда одна из дочерних клеток получит лишнюю хромосому, а вторая останется обделенной.

Деление при образовании половых клеток (мейоз) устроено более сложно. После удвоения ДНК каждая хромосома и ее копия, как обычно, сшиты когезинами. Затем гомологичные хромосомы (полученные от отца и матери), а точнее их пары, тоже сцепляются друг с другом, и получается так называемая тетрада, или четверка. А дальше клетке предстоит поделиться два раза. В ходе первого деления расходятся гомологичные хромосомы, то есть дочерние клетки содержат пары одинаковых хромосом. А во втором делении эти пары расходятся, и в результате половые клетки несут одинарный набор хромосом.

Мейоз тоже нередко проходит с ошибками. Проблема в том, что конструкция из сцепленных двух пар гомологичных хромосом может перекручиваться в пространстве или разделяться в неположенных местах. Результатом снова будет неравномерное распределение хромосом. Иногда половой клетке удается это отследить, чтобы не передавать дефект по наследству. Лишние хромосомы часто неправильно уложены или разорваны, что запускает программу гибели. Например, среди сперматозоидов действует такой отбор по качеству. А вот яйцеклеткам повезло меньше. Все они у человека образуются еще до рождения, готовятся к делению, а потом замирают. Хромосомы уже удвоены, тетрады образованы, а деление отложено. В таком виде они живут до репродуктивного периода. Дальше яйцеклетки по очереди созревают, делятся первый раз и снова замирают. Второе деление происходит уже сразу после оплодотворения. И на этом этапе проконтролировать качество деления уже сложно. А риски больше, ведь четыре хромосомы в яйцеклетке остаются сшитыми в течение десятков лет. За это время в когезинах накапливаются поломки, и хромосомы могут спонтанно разделяться. Поэтому чем старше женщина, тем больше вероятность неправильного расхождения хромосом в яйцеклетке.

Анеуплоидия в половых клетках неизбежно ведет к анеуплоидии зародыша. При оплодотворении здоровой яйцеклетки с 23 хромосомами сперматозоидом с лишней или недостающей хромосомами (или наоборот) число хромосом у зиготы, очевидно, будет отлично от 46. Но даже если половые клетки здоровы, это не дает гарантий здорового развития. В первые дни после оплодотворения клетки зародыша активно делятся, чтобы быстро набрать клеточную массу. Судя по всему, в ходе быстрых делений нет времени проверять корректность расхождения хромосом, поэтому могут возникнуть анеуплоидные клетки. И если произойдет ошибка, то дальнейшая судьба зародыша зависит от того, в каком делении это случилось. Если равновесие нарушено уже в первом делении зиготы, то весь организм вырастет анеуплоидным. Если же проблема возникла позже, то исход определяется соотношением здоровых и аномальных клеток.

Часть последних может дальше погибнуть, и мы никогда не узнаем об их существовании. А может принять участие в развитии организма, и тогда он получится мозаичным — разные клетки будут нести разный генетический материал. Мозаицизм доставляет немало хлопот пренатальным диагностам. Например, при риске рождения ребенка с синдромом Дауна иногда извлекают одну или несколько клеток зародыша (на той стадии, когда это не должно представлять опасности) и считают в них хромосомы. Но если зародыш мозаичен, то такой метод становится не особенно эффективным.

Третий лишний

Все случаи анеуплоидии логично делятся на две группы: недостаток и избыток хромосом. Проблемы, возникающие при недостатке, вполне ожидаемы: минус одна хромосома означает минус сотни генов.

Если гомологичная хромосома работает нормально, то клетка может отделаться только недостаточным количеством закодированных там белков. Но если среди оставшихся на гомологичной хромосоме генов какие-то не работают, то соответствующих белков в клетке не появится совсем.

В случае избытка хромосом все не так очевидно. Генов становится больше, но здесь — увы — больше не значит лучше.

Во-первых, лишний генетический материал увеличивает нагрузку на ядро: дополнительную нить ДНК нужно разместить в ядре и обслужить системами считывания информации.

Ученые обнаружили, что у людей с синдромом Дауна, чьи клетки несут дополнительную 21-ю хромосому, в основном нарушается работа генов, находящихся на других хромосомах. Видимо, избыток ДНК в ядре приводит к тому, что белков, поддерживающих работу хромосом, не хватает на всех.

Во-вторых, нарушается баланс в количестве клеточных белков. Например, если за какой-то процесс в клетке отвечают белки-активаторы и белки-ингибиторы и их соотношение обычно зависит от внешних сигналов, то дополнительная доза одних или других приведет к тому, что клетка перестанет адекватно реагировать на внешний сигнал. И наконец, у анеуплоидной клетки растут шансы погибнуть. При удвоении ДНК перед делением неизбежно возникают ошибки, и клеточные белки системы репарации их распознают, чинят и запускают удвоение снова. Если хромосом слишком много, то белков не хватает, ошибки накапливаются и запускается апоптоз — программируемая гибель клетки. Но даже если клетка не погибает и делится, то результатом такого деления тоже, скорее всего, станут анеуплоиды.

Жить будете

Если даже в пределах одной клетки анеуплоидия чревата нарушениями работы и гибелью, то неудивительно, что целому анеуплоидному организму выжить непросто. На данный момент известно только три аутосомы — 13, 18 и 21-я, трисомия по которым (то есть лишняя, третья хромосома в клетках) как-то совместима с жизнью. Вероятно, это связано с тем, что они самые маленькие и несут меньше всего генов. При этом дети с трисомией по 13-й (синдром Патау) и 18-й (синдром Эдвардса) хромосомам доживают в лучшем случае до 10 лет, а чаще живут меньше года. И только трисомия по самой маленькой в геноме, 21-й хромосоме, известная как синдром Дауна, позволяет жить до 60 лет.

Совсем редко встречаются люди с общей полиплоидией. В норме полиплоидные клетки (несущие не две, а от четырех до 128 наборов хромосом) можно обнаружить в организме человека, например в печени или красном костном мозге. Это, как правило, большие клетки с усиленным синтезом белка, которым не требуется активное деление.

Дополнительный набор хромосом усложняет задачу их распределения по дочерним клеткам, поэтому полиплоидные зародыши, как правило, не выживают. Тем не менее описано около 10 случаев, когда дети с 92 хромосомами (тетраплоиды) появлялись на свет и жили от нескольких часов до нескольких лет. Впрочем, как и в случае других хромосомных аномалий, они отставали в развитии, в том числе и умственном. Однако многим людям с генетическими аномалиями приходит на помощь мозаицизм. Если аномалия развилась уже в ходе дробления зародыша, то некоторое количество клеток могут остаться здоровыми. В таких случаях тяжесть симптомов снижается, а продолжительность жизни растет.

Гендерные несправедливости

Однако есть и такие хромосомы, увеличение числа которых совместимо с жизнью человека или даже проходит незаметно. И это, как ни удивительно, половые хромосомы. Причиной тому — гендерная несправедливость: примерно у половины людей в нашей популяции (девочек) Х-хромосом в два раза больше, чем у других (мальчиков). При этом Х-хромосомы служат не только для определения пола, но и несут более 800 генов (то есть в два раза больше, чем лишняя 21-я хромосома, доставляющая немало хлопот организму). Но девочкам приходит на помощь естественный механизм устранения неравенства: одна из Х-хромосом инактивируется, скручивается и превращается в тельце Барра. В большинстве случаев выбор происходит случайно, и в ряде клеток в результате активна материнская Х-хромосома, а в других — отцовская. Таким образом, все девочки оказываются мозаичными, потому что в разных клетках работают разные копии генов. Классическим примером такой мозаичности являются черепаховые кошки: на их Х-хромосоме находится ген, отвечающий за меланин (пигмент, определяющий, среди прочего, цвет шерсти). В разных клетках работают разные копии, поэтому окраска получается пятнистой и не передается по наследству, так как инактивация происходит случайным образом.

В результате инактивации в клетках человека всегда работает только одна Х-хромосома. Этот механизм позволяет избежать серьезных неприятностей при Х-трисомии (девочки ХХХ) и синдромах Шерешевского — Тернера (девочки ХО) или Клайнфельтера (мальчики ХХY). Таким рождается примерно один из 400 детей, но жизненные функции в этих случаях обычно не нарушены существенно, и даже бесплодие возникает не всегда. Сложнее бывает тем, у кого хромосом больше трех. Обычно это значит, что хромосомы не разошлись дважды при образовании половых клеток. Случаи тетрасомии (ХХХХ, ХХYY, ХХХY, XYYY) и пентасомии (XXXXX, XXXXY, XXXYY, XXYYY, XYYYY) встречаются редко, некоторые из них описаны всего несколько раз за всю историю медицины. Все эти варианты совместимы с жизнью, и люди часто доживают до преклонных лет, при этом отклонения проявляются в аномальном развитии скелета, дефектах половых органов и снижении умственных способностей. Что характерно, дополнительная Y-хромосома сама по себе влияет на работу организма несильно. Многие мужчины c генотипом XYY даже не узнают о своей особенности. Это связано с тем, что Y-хромосома сильно меньше Х и почти не несет генов, влияющих на жизнеспособность.

У половых хромосом есть и еще одна интересная особенность. Многие мутации генов, расположенных на аутосомах, приводят к отклонениям в работе многих тканей и органов. В то же время большинство мутаций генов на половых хромосомах проявляется только в нарушении умственной деятельности. Получается, что в существенной степени половые хромосомы контролируют развитие мозга. На основании этого некоторые ученые высказывают гипотезу, что именно на них лежит ответственность за различия (впрочем, не до конца подтвержденные) между умственными способностями мужчин и женщин.

Кому выгодно быть неправильным

Несмотря на то что медицина знакома с хромосомными аномалиями давно, в последнее время анеуплоидия продолжает привлекать внимание ученых. Оказалось, что более 80% клеток опухолей содержат необычное количество хромосом. С одной стороны, причиной этому может служить тот факт, что белки, контролирующие качество деления, способны его затормозить. В опухолевых клетках часто мутируют эти самые белки-контролеры, поэтому снимаются ограничения на деление и не работает проверка хромосом. С другой стороны, ученые полагают, что это может служить фактором отбора опухолей на выживаемость. Согласно такой модели, клетки опухоли сначала становятся полиплоидными, а дальше в результате ошибок деления теряют разные хромосомы или их части. Получается целая популяция клеток с большим разнообразием хромосомных аномалий. Большинство из них нежизнеспособны, но некоторые могут случайно оказаться успешными, например если случайно получат дополнительные копии генов, запускающих деление, или потеряют гены, его подавляющие. Однако если дополнительно стимулировать накопление ошибок при делении, то клетки выживать не будут. На этом принципе основано действие таксола — распространенного лекарства от рака: он вызывает системное нерасхождение хромосом в клетках опухоли, которое должно запускать их программируемую гибель.

Получается, что каждый из нас может оказаться носителем лишних хромосом, по крайней мере в отдельных клетках. Однако современная наука продолжает разрабатывать стратегии борьбы с этими нежеланными пассажирами. Одна из них предлагает использовать белки, отвечающие за Х-хромосому, и натравить, например, на лишнюю 21-ю хромосому людей с синдромом Дауна. Сообщается, что на клеточных культурах этот механизм удалось привести в действие. Так что, возможно, в обозримом будущем опасные лишние хромосомы окажутся укрощены и обезврежены.

Читайте также: