§ 24. Цитогенетика. Будова хромосом. Гомологічні й негомологічні хромосоми. Каріотип

• До змісту відповідей зошита

1. Подивіться анімацію про хромосоми. Оберіть правильні твердження щодо характеристик хромосом.
І. Хромосоми побудовані з хроматину — молекулярного комплексу, що складається з ДНК і спеціальних білків — гістонів.
ІІ. Хромосоми добре видно під мікроскопом, коли клітина ділиться, і їх можна фарбувати барвниками.
ІІІ. Одна хромосома містить від декількох сотень до декількох тисяч структурних генів і забезпечує їхнє спільне (зчеплене) успадкування, саме тому хромосому називають групою зчеплення.
А усі правильні
Б лише І, ІІ
В лише І, ІІІ
Г лише ІІ, ІІІ

Відповідь: А (усі правильні)

Обґрунтування:

• І — твердження правильне, оскільки основою хромосом є хроматин, утворений комплексом молекули ДНК з білками-гістонами (нуклеопротеїдний комплекс).
• ІІ — твердження правильне, оскільки під час поділу клітини хроматин максимально спіралізується (конденсується), стає видимим у світловий мікроскоп та інтенсивно зв’язує спеціальні ядерні барвники.
• ІІІ — твердження правильне, оскільки всі гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення та успадковуються разом відповідно до положень хромосомної теорії спадковості Т. Моргана.

2. Підпишіть на малюнку компоненти хромосоми: центромеру, мікротрубочки веретена поділу, теломеру, сестринські хроматиди.

• Теломера — кінцева кінцева ділянка хроматиди (верхній правий блок).
• Сестринські хроматиди — дві ідентичні копії подвоєної хромосоми, з’єднані між собою (верхній лівий блок).
• Центромера — первинна перетяжка, яка з’єднує сестринські хроматиди і слугує місцем прикріплення ниток веретена поділу (середній правий блок).
• Мікротрубочки веретена поділу — білкові нитки цитоскелета, що кріпляться до центромери та розтягують хроматиди до полюсів клітини (нижній лівий блок).

3. Лабораторне мікроскопічне вивчення будови хромосом і каріотипу людини.

Мета роботи: навчитися розпізнавати хромосоми на мікропрепаратах і мікрофотографіях, ознайомитися з будовою метафазної хромосоми та особливостями нормального каріотипу людини.
Хід роботи:

1. Під світловим мікроскопом на стадії метафази клітинного поділу (метафазній пластинці) розглядають мітотичні хромосоми, зафіксовані й забарвлені спеціальними барвниками.
2. Визначають будову двогорбої метафазної хромосоми: дві сестринські хроматиди, первинну перетяжку (центромеру), плечі хромосоми та теломери.
3. Аналізують каріотип людини: у соматичних клітинах наявний диплоїдний набір — 46 хромосом (23 пари), із яких 22 пари — аутосоми (однакові у чоловіків і жінок) та 1 пара — статеві хромосоми (XX у жінок, XY у чоловіків).
   Висновок: каріотип кожного виду є унікальним за кількістю, розміром і формою хромосом, що дозволяє виявляти хромосомні аномалії та мутації.

4. Інформація може бути правдивою й хибною. Позначте біля кожного правдивого твердження «+», біля хибного — «–».

• [+] Хроматин може перебувати в робочому (розпакованому, неконденсованому, деспіралізованому) стані, коли з ДНК активно зчитується спадкова інформація, тоді хромосоми не можна побачити у світловий мікроскоп.
• [+] Хроматин може перебувати в неактивному (упакованому, конденсованому, спіралізованому) стані, під час поділу клітини або на ділянках, де спадкова інформація не зчитується, тоді хромосоми можна побачити у світловий мікроскоп.
• [-] Під час поділу клітини хроматин є максимально конденсованим і має вигляд паличкоподібних структур різної довжини — мітотичних хромосом, такі хромосоми є активними. (Помилка: максимально конденсовані мітотичні хромосоми є функціонально неактивними / інертними, оскільки в такому стані з ДНК неможливо зчитувати інформацію).
• [+] На кожній хромосомі є звужена зона, яка ділить хромосому на два плеча і має назву первинна перетяжка.

5. Установіть відповідність між поняттям і його визначенням.

• Гомологічні хромосоми — хромосоми, однакові за формою та розміром, що несуть однакові гени.
• Негомологічні хромосоми — хромосоми, що не утворюють пари в диплоїдному наборі хромосом і відрізняються за своєю формою, розміром і складом генів.
• Каріотип — сукупність кількісних та якісних ознак хромосомного набору соматичної клітини.
• Статеві хромосоми — пара хромосом, що відрізняються в особин чоловічої та жіночої статей і визначають стать майбутнього організму.

6. Розгляньте світлину. Напишіть, яку функцію виконують нуклеосоми.

[ЗОВНІШНЄ ДЖЕРЕЛО]
Нуклеосоми виконують структурну та пакувальну (компактизаційну) функцію: вони забезпечують первинний рівень укладання довгої нитки ДНК у ядрі клітини. Молекула ДНК намотується на октамер гістонових білків (нуклеосомну серцевину), що зменшує довжину нитки ДНК приблизно в 6–7 разів, захищає молекулу від механічних пошкоджень та бере участь у регуляції доступу ферментів до генетичної інформації.