Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке

Содержание
  1. Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение
  2. Строение и функции хромосом
  3. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки
  4. 1. Какая наследственность называется цитоплазматической? Какое значение она может иметь?2. Митохондрии наследуются по линии отцовского или материнского организма? 3.Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке?4. Взаимосвязаны ли между собой хромосомная и нехромасомная наследственность ?
  5. Page 3
  6. Page 4
  7. Page 5
  8. Page 6
  9. Page 7
  10. Page 8
  11. Page 9
  12. Page 10
  13. Page 11
  14. Page 12
  15. Page 13
  16. Page 14
  17. Page 15
  18. Page 16
  19. Page 17
  20. Page 18
  21. Page 19
  22. 1
  23. 2
  24. 3
  25. 4
  26. 5
  27. 6
  28. 1. какая наследственность называется цитоплазматической?Какое значение оно может иметь?2. Митохондрии наследуются по линии отцовского или материнского организма?3. Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке?4. Взаимосвязаны ли между собой хромосомная и нехромосомная наследственность?
  29. Хромосома бактерий: чем представлена эта формация?
  30. Нуклеоид и хромосома – в чем разница?
  31. Где расположен нуклеоид?
  32. Как изучается наследование признаков?
  33. Воспроизведение и реализация генетической информации
  34. Важная особенность
  35. Цитоплазматическая наследственность. Урок 7
  36. Митохондриальные гены обычно передаются по материнской линии
  37. Гены пластид также могут передаваться на уровне одного пола
  38. Особенности внеядерной наследственности
  39. Собственно цитоплазматическая наследственность
  40. Взаимодействие ядерной и хромосомной наследственности
  41. Для чего изучается цитоплазматическая наследственность?

Клетка – генетическая единица живого. Хромосомы, их строение

Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке

Генетическая информация каждого живого организма находится именно в клетке, так как основная её структура – ядро содержит хромосомы, которые и отвечают за определённые внешние и внутренние признаки. У организмов, не имеющих ядра, например у вирусов, наследственная информация содержится в виде кольцевой ДНК.

Поэтому для воспроизводства данные организмы проникают в многоклеточные организмы, так как генетический материал не реализуется вне клетки.

Из этого следует, что клетка является генетической единицей всего живого, потому что она обладает минимальным набором компонентов для хранения, изменения, реализации и передачи потомкам информации о фенотипе и генотипе организма.

Все эти процессы возможны, благодаря тому, что в ядре находятся хромосомы. 

Строение и функции хромосом

Хромосома – структура клеточного ядра, имеющая в своём составе дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и белок – гистон, что и определяет её наследственную функцию.  

Соединение ДНК и белка  гистона называется хроматином. Из него в профазе митоза, в самом начале деления клетки, образуются хромосомы. Строение хромосомы наиболее хорошо удаётся рассмотреть под световым микроскопом в процессе деления клетки, а конкретно в метафазе митоза. 

Хромосома состоит из двух сестринских хроматид, представляющих собой нити молекулы ДНК с белками. Хроматиды образуются в результате удвоения хромосомы в процессе деления клетки.

У каждой хромосомы имеется участок ДНК, называемый центромерой (кинетохором). Здесь в стадии профазы и метафазы деления клетки осуществляется соединение двух дочерних хроматид. Центромера делит хромосому на два плеча. 

Схема строения хромосомы в поздней профазе – метафазе митоза.

Существуют хромосомы, имеющие вторичные перетяжки, которые отделяют от плеча хромосомы так называемый спутник, из которого в последующем в интерфазном ядре образуется ядрышко. 

Концевые участки хромосом принято называть теломерами.

По форме хромосомы различают:

  • Метацентрические. Центромера находится в середине и плечи её равны.
  • Субметацентрические. Центромера смещена относительно середины и одно плечо короче другого.
  • Акроцентрические. Центромера расположена у конца хромосомы и одно плечо намного короче другого.

Существует две классификации хромосом по размеру и форме:

Денверская классификация помимо размеров хромосом, также учитывает их форму, расположение кинетохора и наличие вторичных перетяжек, спутников. Важным является значение центромерного индекса, отражающего процентное соотношение длины короткого плеча к длине всей хромосомы. Проводилось сплошное окрашивание хромосом.

Группы хромосом по денверской классификации: 

  • Группу А образуют  1 – 3 большие метацентрические и субметанцентрические хромосомы, имеющие центромерный индекс (ЦИ) от 38 – 49.
  • Группу В образуют 4 – 5 пары больших субметацентрических хромосом с центромерным индексом 24 – 30.
  • Группа С состоит из 6 – 12 пары субметацентрических хромосом среднего размера с центромерным индексом   27 – 35. Х-хромосому относят именно к этой группе. 
  • Группу D составляют 13 – 15 пары акроцентрических хромосом сильно отличающихся от всех остальных хромосом человека, ЦИ около 15.
  • Группа Е образована 16 – 18 парами относительно коротких метацентрических хромосом с ЦИ 26 – 40.
  • Группа F (19 – 20 пары): две короткие, субметанцентрических хромосомы с ЦИ 36 – 46.
  • Группа G, образованная 21 – 22 парами маленьких акроцентрических хромосом с ЦИ 13 -33. В неё входит Y – хромосома. 

Парижская классификация основывается на методах специального дифференциального окрашивания, при котором каждая хромосома имеет индивидуальный порядок чередующихся светлых и тёмных сегментов. 

Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки

У многоклеточных организмов клетки подразделяются на два вида:

Соматическими называют все клетки тела, которые образуются в результате митоза.

Для этих клеток характерным признаком является наличие постоянного числа хромосом. Для каждого вида организмов их количество строго определено. Человек имеет 23 пары хромосом. 

Набор хромосом соматических клеток называется диплоидным (двойным). 

Половые же клетки всегда содержат уменьшенный вдвое, гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Половые клетки также называются гаметами

Совокупность полного набора хромосом, присущая клеткам определённого биологического вида, отдельного организма или линии клеток называется кариотипом

Принято считать, что кариотип является видовой характеристикой. Но бывает и так, что он различается у особей одного вида. Пример этого отличающиеся друг от друга половые хромосомы мужских и женских организмов.

У Y – хромосомы отсутствуют некоторые аллели (модификационные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом), тогда как у Х – хромосомы они есть. Мужчины гетерогаметны, то есть несут и X –и  Y – хромосомы, в то время как женщины гомогаметны, так как их половой набор содержит только X – хромосомы.

  Немаловажным фактором являются мутации, которые приводят к различным изменениям кариотипа. Важно отметить, что количество хромосом и уровень организации вида не имеют прямой зависимости. То есть, если вид имеет большое количество хромосом, это не говорит о его высокой организации. Кариотипы диплоидных клеток состоят из пар хромосом, названных гомологичными.

Хромосомы одной пары называются гомологичными, они находятся в одинаковых локусах (местах расположения) и несут аллельные гены.  Одну из хромосом организм всегда получает от матери, другую от отца.

В ядрах некоторых соматических клеток количество хромосом может отличаться от их количества в соматических клетках. Встречаются полплоидные клетки, они содержат более одного гаплоидного набора хромосом и называются соответственно три-, тетраплоидные и т.д. Метаболические процессы в полиплоидных клетках протекают в разы интенсивнее. 

Хромосомы человека делятся на две группы: аутосомы (неполовые) и половые хромосомы, также называемые гетерохромосомами.

В соматических клетках организма человека содержится 22 пары аутосом, которые являются одинаковыми и для мужчин и для женщин, половых же хромосом всего одна пара, эта пара и определяет пол особи. Различают два вида половых хромосом — X и Y.

В половых клетках женщины содержится по две X-хромосомы, а в  половых клетках мужчин две различных хромосомы — X и Y. 

Смотри также:

Источник: https://bingoschool.ru/manual/293/

1. Какая наследственность называется цитоплазматической? Какое значение она может иметь?2. Митохондрии наследуются по линии отцовского или материнского организма? 3.Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке?4. Взаимосвязаны ли между собой хромосомная и нехромасомная наследственность ?

Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 3

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 4

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 5

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 6

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 7

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 8

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 9

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 10

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 11

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 12

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 13

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 14

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 15

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 16

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 17

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 18

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Page 19

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

0

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

1

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

2

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

3

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

4

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

5

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

6

В каком из предложений пропущена одна (только одна!) запятая?1.она снова умолкла, точно некий внутренний голос приказал ей замолчать и посмотрела в зал. 2.

и он понял: вот что неожиданно пришло к нему, и теперь останется с ним, и уже никогда его не покинет. 3.и оба мы немножко удовлетворим свое любопытство.4.

впрочем, он и сам только еле передвигал ноги, а тело его совсем застыло и было холодное, как камень. 5.по небу потянулись облака, и луна померкла. 

Источник: https://znaniya.site/biologiya/2281005.html

1. какая наследственность называется цитоплазматической?Какое значение оно может иметь?2. Митохондрии наследуются по линии отцовского или материнского организма?3. Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке?4. Взаимосвязаны ли между собой хромосомная и нехромосомная наследственность?

Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке
8 месяцев назад по предмету Биология от Dredd123

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Хромосома бактерий: чем представлена эта формация?

Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке

Хромосомы – клеточные структуры, предназначенные для хранения и реализации генетической информации, впервые были описаны у эукариот – организмов, имеющих оформленное ядро. Они обнаруживались как окрашенные тельца в клетках, которые готовились к делению.

После накопления достаточного количества знаний о строении бактериальной клетки и выделения ее в отдельное царство прокариот, характерным признаком стало то, что нуклеоид (иногда его называют хромосомой бактерий), несущий наследственную информацию, не окружен ядром и свободно располагается в цитоплазме.

Нуклеоид и хромосома – в чем разница?

Безъядерные организмы, строение которых отличается от эукариот не только отсутствием оформленного ядра, но и тем, что в них нет органелл, окруженных мембраной (таких, как митохондрии, пластиды, лизосомы). Строение бактерий можно считать более простым. Ферментные комплексы, осуществляющие метаболизм прокариот, расположены в них свободно или собраны на мембранах и микротрубочках в функциональные комплексы.

Аналогично обстоят дела и с генетической информацией. Кольцевая дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) бактерий также находится в тесной связи с белками, кроме того, она всегда прикреплена к мембране. Наличие ДНК и белков позволяет некоторым ученым называть нуклеоид бактериальной клетки хромосомой бактерий.

Где расположен нуклеоид?

Некоторые бактерии имеют в своем составе несколько нуклеоидов, каждый из которых содержит неперекрывающуюся генетическую информацию.

У других существенная часть генома находится в плазмидах – маленьких кольцевых ДНК, каждая из которых содержит один репликон (функциональную единицу генома, способную к самостоятельному воспроизведению). Существуют также виды, имеющие несколько ядерных структур сходного строения.

У известного азотфиксатора Азотобактер их обнаружено 40. Однако при изучении их и сравнении с эукариотическими обнаружено больше различий, чем сходства.

Как изучается наследование признаков?

Строение хромосом у эукариот возможно изучать только во время подготовки к делению. В это время они уплотняются, ДНК «наматывается» на нуклеосомы, а нуклеосомные нити собираются в фибриллы, которые собираются в петли и уплотняются еще сильнее, закрепляясь на белковом матриксе – скелете. В бактериальной клетке количество генетической информации намного меньше.

Строение нуклеоида проще, чем хромосомы эукариот. Он на 80% состоит из ДНК, остальные 20% – это РНК и белки. Самая крупная кольцевая хромосома обнаружена в кишечной палочке – ее периметр достигает 1,6 мм, а самую маленькую имеет микоплазма с периметром 0,25 мм.

Воспроизведение и реализация генетической информации

Место прикрепления ДНК к мембране бактериальной клетки является также и местом начала репликации – воспроизведения наследственной информации.

Здесь есть точка инициации, в которой ферменты расплавляют дезоксирибонуклеиновую кислоту и начинают расплетать ее, чтобы нарастить на каждой цепи полноценную молекулу ДНК.

В отличие от эукариот, при делении бактериальной клетки существенных изменений плотности ее ДНК не происходит.

Кольцевая хромосома прокариот представлена большим количеством суперспирализованных участков. Они петлями отходят от центрального тяжа, который имеет высокую плотность. Компактность обеспечивается белками и РНК. Однако белки, принимающие участие в увеличении компактности нуклеоида, отличаются по строению от гистонов эукариот.

Важная особенность

В процессе реализации генетической информации у прокариот и эукариот есть еще одно существенное отличие – бактерии способны начинать синтез белка еще до того, как закончится создание молекулы РНК.

Рибосомы бактерий распознают образующиеся в результате трансляции цепи и начинают считывать с них белок, как только они появляются в цитоплазме. Это существенно ускоряет процедуру, однако увеличивает число возможных ошибок.

Такая процедура, как процессинг (созревание вновь синтезированных цепочек РНК), у бактерий отсутствует.

Интересно, что у бактерий репликация ДНК не обязательно приводит к делению. А деление не оказывает никакого влияния на форму нуклеоидов и бактериальных хромосом. Исследования быстро растущих культур показали, что во многих бактериях после деления может содержаться 2 и более нуклеоидов с дублированной генетической информацией.

Таким образом, хромосом как таковых у бактерий нет, но существует формация, отвечающая за деление и наследование данных.

Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.

Источник: https://probakterii.ru/prokaryotes/organelles/hromosoma-bakterij.html

Цитоплазматическая наследственность. Урок 7

Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке

Нехромосомная, внеядерная, или цитоплазматическая наследственность была открыта в 1909 г. немецкими генетиками Карлом Корренсом (1864–1933) и Эрвином Бауэром (1875–1933). Э. Бауэр первым указал на хлоропласты как на генетические детерминанты изучавшегося им признака – пестролистности растений, поэтому его считают первооткрывателем пластидной наследственности.

Эрвин Бауэр — жертва репрессий, он был расстрелян в Ленинграде в 1938 г.

Митохондриальная наследственность была открыта еще через 40 лет. Французский генетик российского происхождения Борис Эфрусси (1901–1979), работая с дрожжами, в 1949 г описал неменделевское наследование признака «мелкая колония», являющегося результатом неспособности мутантных клеток к дыханию.

Подробно цитоплазматическая наследственность бала изучена Рут Сагер, которая в 60-70 гг XX века, невзирая на всеобщие насмешки, построила первую карту генов хлоропластов хламидомонады – одноклеточной зелёной водоросли.

Рут Сагер, американский генетик.
Автор фото: Gobonobo

Дрожжи Saccharomyces cerevisiae и одноклеточная зеленая водоросль Chlamydomonas reinhardii явились главными объектами для изучения цитоплазматической наследственности. Позднее к ним добавились млекопитающие – человек и мышь и некоторые «высшие» растения.

Митохондриальные гены обычно передаются по материнской линии

Митохондриальная ДНК в большинстве случаев представлена кольцевыми молекулами, лишь у немногих видов, в частности некоторых кишечнополостных, эти молекулы линейные. У животных размеры молекул мтДНК варьируют незначительно, обычная их величина – около 16 т.п.н.(тысяч пар нуклеотидов). Молекулы мтДНК грибов больше (у дрожжей Saccharomyces cerevisiae около 85 780 п.н.).

Схема митохондриального генома человека.
Shureg

В мтДНК млекопитающих и других животных 37 генов:

  • 13 генов кодируют субъединицы белков – ферментов окислительного фосфорилирования;
  • 2 гена кодируют рибосомные РНК;
  • 22 небольших гена – транспортные РНК.

Такой же набор генов присутствует в мтДНК высших растений, к нему добавляется еще ген 5S РНК. По размеру молекул мтДНК растений значительно больше, чем мтДНК животных: от 200 т.п.н. у видов капусты до 2500 т.п.н. у арбуза. Увеличение размера молекул мтДНК происходит за счет некодирующих последовательностей, кроме них в мтДНК растений включены фрагменты хлоропластной ДНК.

Строение митохондрии.
Borrow-188

Органеллы наследуются только от одного из родителей, как правило от матери.

Зигота получает равное количество генов от каждой из родительских гамет, но все свои митохондрии она получает из яйцеклетки, которая содержит гораздо больше цитоплазмы, а значит и органелл.

Наследование митохондрий по отцовской линии наблюдается гораздо реже, но оно встречается у мидий, некоторых насекомых и даже, хотя и редко, у млекопитающих. При дроблении зиготы митохондрии расходятся в бластомеры случайным образом.

В результате митохондрии в каждой клетке взрослого организма могут быть прослежены до исходной материнской.

Поскольку митохондриальные гены отвечают за синтез белков, связанных с выполнениями митохондриями функций клеточного дыхания, их мутации часто ведут к нарушениям этих функций.

Сильнее всего такие мутации проявляются в тех клетках, потребность которых в энергии велика, в мышечных и нервных. У человека известно несколько наследственных болезней, передающихся с мтДНК по линии матери. Они отличаются мышечной дистрофией, умственной отсталостью, слепотой.

Оптическая нейропатия (LHON) Лебера наследуется по материнской линии. Генетическая основа этого заболевания – мутантный аллель кодирующий NADH-дегидрогеназу.

Мутантный аллель снижает эффективность переноса электронов в цепи, уменьшая общее производство АТФ. Особенно чувствительны к снижению количества АТФ некоторые нервные клетки зрительной системы.

Это приводит к дегенерации зрительных нервов.

Способ однополого наследования называется материнским. Больная мать будет передавать её всему своему потомству, в то время как больной отец не передаст её никому. В отличие от наследования, связанного с полом, при материнском наследовании в равной степени страдают все потомки.

У растений мутации митохондриальных генов могут вызывать явление цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС) – нарушение развития пыльцы, неспособной к оплодотворению. Такое состояние цитоплазмы обозначают буквой S.

Буквой F (фертильный) обозначают отсутствие стерильности пыльцы. Однако существует ядерный ген, способный восстанавливать нормальное состояние пыльцы. Он обозначается буквами Rf  или rf.

Ген-репрессор восстанавливает фертильность растения, но не мешает сохранению мутантных генов митохондрий, которые могут передаваться потомству.

Внеядерный генотип обозначают одной буквой, так как для цитоплазматических генов нет понятия диплоидности.

Кроме редких болезней, мутации в митохондриальных ДНК матери могут привести к некоторым случаям диабета, болезни сердца, к расстройству Альцгеймера и др.

Гены пластид также могут передаваться на уровне одного пола

Хлоропластная ДНК (хлДНК) представлена двуцепочечными кольцевыми молекулами. Их размер у высших растений варьирует от 120 до 200 т.п.н. В подавляющем большинстве случаев в этих молекулах обнаруживаются повторы противоположной ориентации длиной 20–30 т.п.н., разделенные уникальными последовательностями.

В молекулах хлДНК насчитывается около 140 генов, в число которых входят гены, обеспечивающие синтез белка в органеллах (аппарат транскрипции и трансляции), и гены белков, участвующих в процессе фотосинтеза.

Обозначения к рисунку

Строение пластид:1. наружная мембрана 2. межмембранное пространство3. внутренняя мембрана (1+2+3: оболочка)4. строма (жидкость)5. тилакоид с просветом (люменом) внутри6. мембрана тилакоида7. грана (стопка тилакоидов)8. тилакоид (ламела)9. зерно крахмала10. рибосома11. пластидная ДНК12. пластоглобула (капля жира).

Автор схемы: Эммануэль.boutet

Пластиды также обычно наследуются по линии матери, хотя в среде автофототрофов у некоторых видов наблюдается передача хлоропласт от отца или от обоих родителей при изогамии.

Так как окраска растений связана с хлоропластами, то некоторые изменения генома этих органоидов могут привести к появлению неокрашенных участков на листьях или полностью неокрашенных растений.

Полные «альбиносы» не могут расти самостоятельно, и вскоре погибают. Их можно выращивать только, привитыми на нормальные зелёные побеги.

В 1909 г Карл Корренс впервые выдвинул идею, что пластиды ответственны за передачу пестролистности ночной красавицы (Mirabilis jalapa), так как потомство показывало фенотип матери, независимо от мужского фенотипа. У ночной красавицы встречаются листья с участками белого цвета, лищёнными хлорофилла.

Если в качестве материнского берут пестролистное растение, всё потомство также имеет пёстрые листья.

Однако, если материнское растение имеет зелёные листья, а отцовское пёстрые, то всё потомство будет иметь зелёные листья.

Корренс, однако, неправильно с современной точки зрения интерпретировал наблюдаемое им явление и честь открытия собственно пластидной наследственности принадлежит Э. Бауру.

Ночная красавица (Mirabilis jalapa)
LucaLuca

По материнской линии передаётся пестролистность и у герани. А у кипрея (Epilobium) — по отцовской.

Особенности внеядерной наследственности

  • В клетке находится много митохондрий (иногда тысячи) и десятки пластид. В каждой из них несколько молекул ДНК. Значит в клетке сотни и тысячи копий митохондриальных и пластидных ДНК, а не два аллеля, как чаще бывает в ядерной.
  • Митохондрии и пластиды делятся независимо от ядра и распределяются в дочерние клетки случайным образом.

    Если клетка при делении по какой-то причине лишилась этих органоидов, то приобрести их она уже никак не сможет.

  • В них нет ни митоза, ни мейоза, ни кроссинговера. Это значит, что для внеядерных генов не существует тех процессов рекомбинации, которые лежат в основе менделеевских закономерностей.

  • Все зиготы получают митохондрии и пластиды только от яйцеклетки, органеллы мужских половых клеток при оплодотворении не попадают в зиготу. Митохондрии сперматозоидов находятся в жгутиках, а они при проникновении внутрь яйцеклетки отбрасываются. Это справедливо только для гетерогаметных организмов.
  • К пестролистности приводит соматическое расщепление. Значит, и при вегетативном размножении признак передастся.
  • Передаётся внеядерная ДНК от одного из полов, хотя есть и исключения.

Судить о передаче признака именно при помощи генов цитоплазмы очень сложно. Здесь нельзя полагаться только на один из критериев.

Иногда даже все признаки вместе не дают правильной картины. Самый надёжный способ — генетический анализ.

Недавно было выяснено, что существует поток генов. В ходе эволюции некоторые гены могут перемещаться из хлоропластов в митохондрии (но не наоборот), из хлоропластов и митохондрий в ядро. Именно с этим связано существование не только пластидной, но и митохондриальной пестролистности. Существуют формы пестролистности, вызываемые ядерными генами, а также вирусами.

Вирусная мозаичная пестролистность.

Собственно цитоплазматическая наследственность

В цитоплазме бактерий кроме основной ДНК находятся плазмиды – кольцевые ДНК, в клетках дрожжей в цитоплазме есть ДНК, которые обеспечивают устойчивость дрожжей к токсическим веществам.

Наследование генов гиалоплазмы нестойкое и затухает спустя несколько поколений. Например, гены, что отвечают за направление закручивания раковины(D – правозакрученная, d – левозакрученная) прудовика, находятся в гиалоплазме.

Передаются они с яйцеклеткой, а значит по материнской линии.

В клетке, помимо ядра, митохондрий и пластид, могут присутствовать и необязательные для неё генетические элементы — плазмиды, вирусоподобные частицы, эндосимбионты (бактерии или одноклеточные водоросли, например, хлорелла).

Если их присутствие сопровождается фенотипическими отличиями от обычной клетки или организма, то при гибридологическом анализе можно проследить наследование этих отличий, а значит, и наследование самого генетического элемента.

Это и есть собственно цитоплазматическая наследственность.

Наследование завитка раковины у прудовика

Взаимодействие ядерной и хромосомной наследственности

Ядерные и хромосомные гены могут взаимодействовать, приводя к более сложным случаям наследования. Большинство белков митохондрий закодировано в ядерных генах и наследуется по правилам Менделя. В митохондриях находятся гены ферментов, обеспечивающих клеточное дыхание и гены ферментов, противостоящих некоторым неблагоприятным факторам.

Такое важнейшее свойство клетки, как ее способность к фотосинтезу, определяется взаимодействием генов хромосом, структурных элементов цитоплазмы и условий внешней среды.

Для чего изучается цитоплазматическая наследственность?

  • Филогеография и штрихкодирование

Передача цитоплазматических генов по линии матери и отсутствие их явной рекомбинации позволяет использовать митохондриальные, реже пластидные ДНК для идентификации видов и построения филогенетических рядов.

Филогеография (направление эволюционной генетики) появилось в 1990-е годы. Она занимается соотнесением организмов к генеалогическим группам, родственным по женской линии. В настоящее по этому принципу время исследуются сотни популяций и десятки видов.

  • Мутации цитоплазматической мужской стерильности растений

Более чем у 150 видов растений из 20 различных семейств обнаружено явление цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС). Она проявляется в недоразвитости тычинок и пыльников или в образовании неполноценной, абортивной пыльцы либо в ее полном отсутствии.

Мужское соцветие маиса (кукурузы).
Tyler ser Noche

Явление ЦМС широко используется в селекции растений, когда для получения гибридных семян нужно избежать самоопыления растений.

  • Митохондриальные болезни человека

С мутациями в мтДНК, и точковыми, и делециями, связан ряд заболеваний человека. Все они передаются по женской линии, хотя проявляются у лиц и женского и мужского пола. Особенностью митохондриальных мутаций является их варьирующая в ряду поколений экспрессивность.

Клетки больных обычно являются гетероплазмонами, т. е. они содержат смесь митохондрий с нормальной и мутантной ДНК. При образовании яйцеклеток происходит случайное распределение нормальных и мутантных мтДНК и их соотношение может существенно изменяться.

При увеличении дозы мутантных мтДНК симптомы заболевания усиливаются, при уменьшении – сглаживаются.

Наследственные заболевания, связанные с мутациями мтДНК, встречаются чаще, чем 1 на 10 000, т. е. оказываются достаточно распространенным явлением.

Источник: https://tvoiklas.ru/citoplazmaticheskaja-nasledstvennost-urok-7/

Доктор-про
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: