Химический состав и удвоение хромосом

Любая хромосома содержит длинноватую двойную спиральную структуру, именуемую молекулой дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК). Молекулы ДНК имеют разную длину зависимо от того, в какой хромосоме они находится. ДНК является генетическим материалом клеточки.

В состав молекулы ДНК входят: углевод дезоксирибоза, фосфатный остаток, азотистые основания – аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т). Согласно Химический состав и удвоение хромосом правилу Чаргаффа в ДНК содержание аденина равно содержанию тимина, а содержание гуанина равно содержанию цитозина.

Любая цепочка ДНК представляет собой линейное соединение дезоксирибозы и фосфатных остатков. К дезоксирибозе присоединяется одно из 4 азотистых оснований. При всем этом азотистые основания распологаются в ДНК со серьезной комплементарностью – если в одной Химический состав и удвоение хромосом цепочке ДНК к дезоксирибозе присоединяется аденин (А), то во 2-ой цепочке, напротив, будет размещен тимин (Т); если в одной цепочке гуанин (Г), во 2-ой - цитозин (Ц) (рис.35).

Рис.35 Схематическое изображение строения ДНК.

Азотистые основания соединяются меж собой при помощи водородных связей. Соединение, состоящее из одной дезоксирибозы, 1-го фосфатного остатка и азотистого Химический состав и удвоение хромосом основания, именуют нуклеотидом.

От степени спирализации либо деспирализации ДНК зависит компактность хромосомы.

Одни молекулы ДНК отличаются от других соотношением, композицией и последовательностью расположения 4 азотистых оснований.

Реализация правила удвоения хромосом происходит за счет репликации (удвоения) ДНК. Схематически этот процесс происходит последующим образом: перед делением клеточки хромосомы очень удлиняются методом деспирализации Химический состав и удвоение хромосом, находящихся в их молекул ДНК. При всем этом водородные связи меж азотистыми основаниями рвутся и цепи расползаются, с соблюдением комплементарности азотистых оснований. С ролью специфичных ферментов на каждой из цепочек ДНК синтезируются новые цепочки (рис.36).

Рис.36. Схематическое изображение удвоения хромосом

В итоге репликации молекул ДНК в хромосоме образуются Химический состав и удвоение хромосом две молекулы ДНК аналогичного строения меж собой и схожие с материнской.

Работа 2. Анализ нуклеотидного состава и нуклеотидныхпоследовательностей фрагментов молекул нуклеиновых кислот.

Изучите диаграммы («лестничные» схемы), изображающие структуру 3-х фрагментов двухцепочечных молекул ДНК (рис. 37. А, В, С), любой из которых содержит по 14 пар нуклеотидов. Стороны «лестницы» представляют собой сахарофосфатный «каркас», а Химический состав и удвоение хромосом «ступеньки» образованы парами комплементарных азотистых оснований (А–Т, Г–Ц). Помечены края полинуклеотидных цепочек, содержащие 5'-фосфаты.

Подсчитайте общее число каждого из 4 типов нуклеотидов (А, Т, Г, Ц) и число пар А–Т и Г–Ц, имеющихся в состав фрагментов А, В и С. Обусловьте для каждого куска количественные соотношения: А Химический состав и удвоение хромосом/Т, Г/Ц и (А + Т)/(Г + Ц).

Направьте внимание на то, что куски В и С имеют однообразный суммарный нуклеотидный состав (сравните общее число нуклеотидов каждого типа и число пар А–Т, Г–Ц в этих кусках).

Рис. 37.Структура фрагментов 3-х условных молекул ДНК

(«лестничные модели»)

Совместно с Химический состав и удвоение хромосом тем, они различаются спецификой чередований отдельных нуклеотидов в собственных цепочках (спецификой нуклеотидных последовательностей). Как следует, суммарный нуклеотидный состав и нуклеотидная последовательность – два совсем разных характеристики молекулы ДНК.

Для предстоящего анализа изготовленного заключения составьте и сравните поочередную запись триплетов кодирующих (3'-5') нитей для фрагментов В и С.

По аналогии со схемой Химический состав и удвоение хромосом на рисунке 37 составьте и зарисуйте собственные диаграммные изображения 2-ух двухцепочечных фрагментов ДНК, любой из которых имеет по 15 нуклеотидных пар и соотношение (А + Т)/(Г + Ц) = 2, но отличается от другого спецификой нуклеотидных последовательностей. Маркируйте края всех полинуклеотидных цепочек знаками 3' либо 5' (соответственно). Сделайте поочередную запись триплетов кодирующих нитей составленных фрагментов ДНК Химический состав и удвоение хромосом.

Постройте и зарисуйте диаграммные изображения фрагментов 2-ух молекул РНК, являющихся комплементарными кодирующим нитям составленных вами фрагментов ДНК. Проанализируйте нуклеотидный состав этих фрагментов. Сделайте поочередную запись триплетов фрагментов РНК и сравните ее с ранее изготовленной записью для триплетов соответственной нити ДНК.

2. Определение степени гомологии нитей из разных молекул ДНК при Химический состав и удвоение хромосом их денатурации и ренатурации. Разглядите вкачестве примера условные изображения процессов денатурации и ренатурации фрагментов 2-ух молекул ДНК (рис. 38). Полинуклеотидные цепочки фрагментов маркированы цифрами 1, 2 и 3, 4 (соответственно).

Денатурация может происходить при повышении температуры (нагревании) раствора ДНК. Это наращивает непостоянность водородных связей меж азотистыми основаниями в параллельных цепях молекулы и приводит к их Химический состав и удвоение хромосом разделению, т.е. к образованию одноцепочечных структур. Денатурацию можно выполнить также обработкой ДНК сильной щелочью, которая нарушает водородные связи меж основаниями. Если раствор, содержащий денатурированную ДНК, потом медлительно охлаждать (или нейтрализовать щелочь), становится вероятным повторное образование водородных связей меж комплементарными основаниями различных цепочек, т.е. формирование новых двухцепочечных структур (процесс Химический состав и удвоение хромосом ренатурации). При помощи физико-химических способов можно изолировать отдельные цепочки денатурированных молекул ДНК, а потом смешать их попарно в новых сочетаниях и провести процесс ренатурации. При всем этом степень ренатурации (размеры формирующихся двухцепочечных участков) будет зависеть от степени гомологии (комплементарного соответствия нуклеотидных последовательностей) 2-ух исследуемых одноцепочечных структур Химический состав и удвоение хромосом.

Рис. 38.Изображение процессов денатурации и ренатурации

фрагментов 2-ух молекул ДНК

Постройте и зарисуйте диаграммные изображения, иллюстрирующие принципы денатурации и ренатурации ДНК, для фрагментов А, В и С из предшествующей работы (см. рис. 37).

По аналогии со схемой на рисунке 38 постройте и зарисуйте собственные диаграммные изображения и обусловьте степень гомологии (в %) для 2-ух одноцепочечных Химический состав и удвоение хромосом структур с схожей ориентацией нуклеотидных последовательностей (3´-5´) из различных фрагментов молекул ДНК, составленных вами при выполнении работы.


Вклейка

Рис. 21. Кариотип Зубра (2n= 60)

Рис. 22. Кариотип яка (2n= 60)


Рис. 23. Кариотип домашней свиньи (2n=38)

Рис. 24. Кариотип домашней овцы (2n=54)

(каракульская порода)


Рис. 25. Кариотип муфлона (2n=54)

Рис. 26. Кариотип аргали (2n=56)

Рис. 27. Кариотип Химический состав и удвоение хромосом бухарского уриала (2n=58)

Рис. 28. Кариотип Эльбрусского барана (гибрид) (2n=55)

Рис. 29. Кариотип овцебыка (2n=48)

Рис. 30. Кариотип домашнего зайчика (2n=44)

Рис. 31. Кариотип нутрии (2n=40)

Рис. 32. Кариотип домашней собаки (2n=78)

Рис. 33. Кариотип домашней кошки (2n=38)

Рис. 34. Кариотип стерляди (2n=60)


himiko-lesnie-bazi-rossii-doklad.html
himiko-termicheskaya-obrabotka-stali-hto.html
himiko-toksikologicheskoe-issledovanie-krepkih-alkogolnih-napitkov-domashnego-izgotovleniya-samogon-iz-raznih-regionov-rossii.html