Сколько хромосом у кошек в соматических клетках и яйцеклетках (здоровые и с синдромом дауна)

Теоретический аспект вопроса

Хромосома – важная единица ядра клетки, которая несёт в себе генетическую информацию. Она представлена молекулой ДНК, которая образует комплексы с белками-гистонами. Гистоны в свою очередь содержат большое количество лизина и аргинина. В микроскопе хромосомы отчётливо видны в период деления клетки, в неделящейся клетке они заметны плохо – нити ДНК слишком сильно вытянуты и тонки.

У кошек насчитывается 19 пар хромосом, путём несложных вычислений, можно определить, что весь наследственный материал у них расположен в 38-ми хромосомах. Для сравнения, у человека это количество равно 46, то есть в 23-х парах.

Кошки, как и люди – это многоклеточные организмы. Клетка – мелкая структура организма, способная к самовоспроизведению, в состав которой входят компоненты, которые взаимодействуют между собой. Эти компоненты именуются органеллами. Клетки кошек состоят из следующих органелл:

Лизосома – самые мелкие клеточные органеллы, представлены они в виде пузырьков, внутри которых содержатся ферменты, которые помогают им нести их главную функцию – расщепление жиров, белков и углеводов.
Аппарат Гольджи – система полостей, в которых происходит накопление и распределение по клетке поступивших макромолекул. Также аппарат Гольджи участвует в образовании лизосом.
Центриоли – расположены в клеточном центре, представляют собой цилиндры из микротрубочек. Именно микротрубочки определяют форму и геометрию клетки и ориентируют органеллы при их движении.
Плазматическая мембрана – отделяет клетки от соседних элементов.
Волокна цитоскелета – образованы белками-филаментами, которые формируют опорно-двигательный аппарат клетки и структурируют её. Именно благодаря филаментам клетки могут менять свою форму и взаиморасположение органелл.
Митохондрии – источник энергии клетки. Могут иметь форму шара, нити или палочки. Внутри неё происходит процесс преобразования энергии поступивших в клетку питательных веществ в энергию АТФ.
Эндоплазматическая сеть – система, которая состоит из канальцев и полостей, которые имеют разную форму и размеры. Данная органелла выполняет функции перемещения и обмена веществ внутри клеток, также являются местом, где прикрепляется рибосома, покинувшая ядро.
Рибосома – мелкие немембранные органеллы, на поверхности которых осуществляется синтез белков.
Ядро – самая крупная органелла, присутствующая в клетке. Именно там находится генетическая информация об организме, заключённая в молекулу ДНК.
Ядрышко – округлое тельце, которое находится непосредственно в ядре. Является местом сборки рибосом.

Важно понимать, что то, какие признаки получит будущее потомство, зависит вовсе не от количества генов, а от порядка и последовательности расположения огромного количества входящих в ген аминокислот. Генов в кошачьем ДНК около 20 тысяч, они состоят из четырёх аминокислот, которые собраны в группы по три. Эти группы впоследствии формируют алфавит из 64 букв, в котором одна буква обозначает начало одного гена. Он, в свою очередь, несёт информацию о каком-либо индивидуальном свойстве организма.

Пути деления клеток у кошек:

Митоз – клетка делится после того, как накопила достаточное количество аминокислот. При этом хромосомы воспроизводят сами себя, удваиваются, где дочерние клетки – это точная копия своих родителей. При этом гены имеют 2 и более уровней проявления – доминантные и рецессивные. Митозом делятся соматические клетки.
Мейоз – при котором у кошек каждому из родителей нужно передать гены только от одной хромосомы, входящей в эту пару. В отличие от митоза, в ходе мейоза число хромосом уменьшается в 2 раза. В момент соединения яйцеклетки со сперматозоидом, несущие в себе половинное количество хромосом – по одной из пары – формируется полный набор – 19 пар. Мейозом делятся половые клетки.

Соматические и половые клетки отличны друг от друга тем, что половые клетки дают начало следующему поколению гамет, а соматические клетки не принимают участия в процессе полового размножения, потому и не оставляют потомства. Существует версия, что роль соматических клеток – поддержание размножения и выживаемости половых клеток.

Кариотип – набор генов – которым обладают современные кошки, был получен от их непосредственного генетического предка – Дикой Африканской кошки. Её гены входят в состав основного набора у кошек всех пород.

Хромосомный набор домашней кошки

Мутация – это частичное изменение генетического кода. Причины мутаций:

Неполное деление молекул ДНК при мейозе;
Неполное деление молекул ДНК при митозе;
Воздействие на деление какого-либо мутагена, например, никотина или радиация.

Частицы наследственности кошек

Изучением наследственности и количества хромосом занимается наука генетика. Число и структура частиц наследственности у каждого вида животных постоянный параметр и называется он кариотип. Любые отклонения могут спровоцировать наследственные болезни, появление неактивных особей или новых видов. Все пары хромосом, а их у кошки 19, одинаковы по форме и внешнему виду. Исключение составляет одна пара, отвечающая за половые признаки – у неё частицы наследственности разной величины: определяющая женский пол хромосома Х более крупная, а мужской пол – У, имеет меньший размер. От их сочетания при оплодотворении и зависит пол будущей особи.

Информация, заложенная в ДНК, называется генотип, а наружное выражение особенностей – фенотип. Все гены парные – по одному от кота и кошки. Один из них доминантный, более сильный и определяющий проявление своих признаков у котят. Другой – рецессивный, он угнетается доминантным и сокрыт до востребования. И когда сходятся два рецессивных – от кота и кошки, то получаются котята, не похожие ни на того, ни на другого. Например, у белой кошки и чёрного кота может появиться потомство рыжего окраса, если оба рецессивных гена отвечали за рыжий цвет. Кошачьи наследуемые признаки следующие:

габариты и контур ушной раковины, расположение ушей;
окраска шерсти и длина ворсинок;
пигментация глаз;
длина хвоста и другие.

Выбраковка дефективных особей производится в целях поддержания чистоты породы на основе анализа хромосомного набора. Важно вести учёт отклонений замеченных нарушений, чтобы пытаться влиять на исправление аномалий путём рационального кормления и обучения кошек. Таким образом, можно раскрыть угнетённые гены, которые могут повлиять на совершенствование породы или дать толчок к созданию новой.

Особенности кариотипа некоторых пород

Существуют группы генов, изученные наукой. Известно их расположение и свойства.

По влиянию на организм они разделены на:

Гены формы тела;
Гены длины и текстуры шерсти;
Рисунок и окрас шерсти.

Гены окраса также распределены на 3 группы:

Гены цвета – гены, отвечающие за плотность и оттенок шерсти;
Гены рисунка – яркость цвета и рисунок;
Гены, ответственные за маски, которые могут появиться в окрасе кошки.

Гены формы тела — формируют важные внешние признаки, такие как лапы, уши, хвост. Ниже приведены некоторые из них:

Нормальные уши/Уши шотландской вислоухой;
Лишние пальцы на лапах/Обычные лапы;
Манкс – не имеющие хвоста вовсе/Изломанный хвост/Обычный хвост.

Гены шерсти – ответственны за текстуру, длину шерсти:

Гены Сфинкса – к бесшерстности сфинксов приводит рецессивная мутация, в то время обычная аллель доминирует и формирует у кошек обычную шерсть.
Гены длинношерстности — образуется в итоге рецессивной мутации, что позволило получить такие породы, как Сибирская, Ангорская, Персидская.

Гены окраса или цвета шерсти – имеют три подгруппы:

Гены чёрного цвета шерсти – имеют в целом 3 аллели, но помимо них имеют также аллель альбинизма.
Гены рыжего окраса имеют 2 аллели: окрас и полное отсутствия оранжевого.

В данной статье мы рассмотрели основные моменты и понятия генетики кошек, касающиеся в основном внешнего вида. Главное помнить, что все не так просто, как кажется на первый взгляд, углубляться в эти вопросы, изучать мелочи можно бесконечно!

Принципы наследственности кошек

Информация, заложенная в хромосомах — генотип. В свою очередь внешние проявления тех или иных особенностей называется фенотип.

Гены располагаются парами (по одному от матери и отца)– аллелями и различаются на следующие подвиды:

Доминантный, то есть преобладающий. Благодаря данному гену определенные признаки внешности наследуются потомством уже первого поколения.
Рецессивный.Будучи подавленным доминантным, некоторое время скрыт. Рецессивные гены, объединенные между собой, дают отпрысков, непохожих на родителей.

Рассмотрим наследуемые признаки:

окрас;
цвет глаз;
структура шерсти;
величина, форма и постановка ушей;
длина и толщина хвоста;
строение тела и конечностей.

Хромосомы: строение, функции. Число хромосом

Раздел ЕГЭ: 2.7. Клетка — генетическая единица живого. Хромосомы, их строение (форма и размеры) и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз — деление соматических клеток. Мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток у растений и животных. Деление клетки — основа роста, развития и размножения организмов. Роль мейоза и митоза

Клетка — генетическая единица живого

Клетка — структурно-функциональная элементарная единица строения и жизнедеятельности всех организмов (кроме вирусов и вироидов — форм жизни, не имеющих клеточного строения). Обладает собственным обменом веществ, способна к самовоспроизведению.

Содержимое клетки отделено от окружающей среды плазматической мембраной. Внутри клетка заполнена цитоплазмой, в которой расположены различные органеллы и клеточные включения, а также генетический материал в виде молекулы ДНК. Каждая из органелл клетки выполняет свою особую функцию, а в совокупности все они определяют жизнедеятельность клетки в целом.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Молекула ДНК хранит биологическую информацию в виде генетического кода, состоящего из последовательности нуклеотидов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.

Хромосомы

Хромосомы— нуклеопротеидные структуры клетки, в которых сосредоточена большая часть наследственной информации и которые предназначены для её хранения, реализации и передачи. Хромосомы чётко различимы в световом микроскопе только в период митоза или мейоза. Набор всех хромосом клетки, называемый кариотипом.

Хромосома образуется из единственной и чрезвычайно длинной молекулы ДНК, которая содержит группу множества генов. Комплекс белков, связанных с ДНК, образует хроматин. Хроматин — нуклеопротеид, составляющий основу хромосом, находится внутри ядра клеток эукариот и входит в состав нуклеоида у прокариот. Именно в составе хроматина происходит реализация генетической информации, а также репликация и репарация ДНК.

Строение хромосомы лучше всего видно в метафазе митоза. Она представляет собой палочковидную структуру и состоит из двух сестринских хроматид, удерживаемых центромерой в области первичной перетяжки.

Под микроскопом видно, что хромосомы имеют поперечные полосы, которые чередуются в различных хромосомах по-разному. Распознают пары хромосом, учитывая распределение светлых и темных полос (чередование АТ и ГЦ — пар). Поперечной исчерченностью обладают хромосомы представителей разных видов. У родственных видов, например, у человека и шимпанзе, сходный характер чередования полос в хромосомах.

Генов, кодирующих различные признаки, у любого организма очень много. Так, по приблизительным подсчетам, у человека около 120 тыс. генов, а видов хромосом всего 23. Все это огромное количество генов размещается в этих хромосомах.

Число хромосом и их видовое постоянство

Каждый вид растений и животных в норме имеет строго определенное и постоянное число хромосом, которые могут различаться по размерам и форме. Поэтому можно сказать, что число хромосом и их морфологические особенности являются характерным признаком для данного вида. Эта особенность известна как видовое постоянство числа хромосом.

Число хромосом в одной клетке у разных видов: горилла – 48, макака – 42, кошка – 38, собака – 78, корова – 120, ёж -96, горох – 14, береза – 84, лук – 16, пшеница – 42. Наименьшее число у муравья – 2, наибольшее у одного из видов папоротника – 1260 хромосом на клетку.

В кариотипе человека 46 хромосом — 22 пары аутосом и одна пара половых хромосом. Мужчины гетерогаметны (половые хромосомы XY), а женщины гомогаметны (половые хромосомы XX). Y-хромосома отличается от Х-хромосомы отсутствием некоторых аллелей. Например, в Y-хромосоме нет аллеля свертываемости крови. В результате гемофилией болеют, как правило, только мальчики.

Хромосомы одной пары называются гомологичными. Гомологичные хромосомы в одинаковых локусах (местах расположения) несут аллельные гены (гены, отвечающие за один признак).

Хромосомная теория наследственности

Хромосомная теория наследственности создана выдающимся американским генетиком Томасом Морганом (1866—1945):

ген представляет собой участок хромосомы. Хромосомы, таким образом, представляют собой группы сцепления генов.
аллельные гены расположены в строго определенных местах (локусах) гомологических хромосом.
гены располагаются в хромосомах линейно, т. е. друг за другом.
в процессе образования гамет между гомологичными хромосомами происходит конъюгация, в результате которой они могут обмениваться аллельными генами, т.е. может происходить кроссинговер. Гены одной хромосомы не наследуются сцепленно.

Явление кроссинговера помогло ученым установить расположение каждого гена в хромосоме, создать генетические карты хромосом (хромосомные карты). Вероятность расхождения двух генов по разным хромосомам в процессе кроссинговера зависит от расстояния между ними в хромосоме.

К настоящему времени при помощи подсчета кроссинговеров и других, более современных методов построены генетические карты хромосом многих видов живых существ; гороха, томата, дрозофилы, мыши. Кроме того, успешно продолжается работа по составлению генетических карт хромосом человека, что может помочь в борьбе с различными неизлечимыми пока болезнями.

Вещества, вызывающие генетические мутации

Хозяевам домашних кошек будет полезно помнить о веществах, которые могут вызвать мутации генов животного и, как следствие, его бесплодие и смертельные болезни. Также они влияют на плод беременной кошки, могут привести к появлению врождённых уродств или выкидышу. К этим веществам (и лекарствам, в которых они содержатся) относятся:

химикалии (свинец, меркурий, 2,4,5-Т(триметилбензол));
карбарил;
хлорпромазин;
циклофосфамид;
цитозин-арабинозид;
дихлорвоз;
эритромицин;
гризеофульмицин;
галотан;
фенобарбитал;
фенилбутазон;
примидон;
стрептомицин;
теофиллин;
винкристин;
некоторые лекарственные препараты, применяемые в ветеринарии кошек, например:

все транквилизаторы (Элениум, Сибазон, Тазепам, Мазепам и др.).

Нужно беречь кошку от контакта с этими веществами, а упомянутые лекарства использовать, только если речь идёт о спасении жизни кошки, и другого лечения не существует.

Хромосомы — это место хранения генетической информации — сжатой молекулы ДНК, содержащей в себе тысячи генов. Они отвечают за строение организма и его внешние проявления. В случае поломки или неправильного количества хромосом могут возникать болезни, нарушения развития кошки или отличительные черты внешности.

Генетика – наука, объясняющая рождение животных с различными окрасами и типами шерсти. В частности, именно она «рассказала» людям, сколько хромосом у кошки и каковы особенности кариотипа.

Предлагаем ознакомиться Вирус иммунодефицита кошек (ВИК, FIV)

Сколько хромосом у тигра?

Тигр — большая и красивая кошка. Вид это исключительно азиатский и когда-то встречался повсеместно: от Турции и Ирана до Индии и Сибири. Соответственно, и подвидов у него было множество, большинство из которых, увы, к современности вымерло.

Современных тигров немного — четыре-шесть тысяч особей, причем болшая их часть — тигр бенгальский. К сожалению, проблемой является не только низкая численность этих кошек вообще, но и довольно разорванный ареал, в связи с чем отдельные подвиды практически изолированы друг от друга.

Всё великолепие этого замечательного зверя «записано» в генах, хранящихся ровно 19 парах хромосом. Иными словами хромосом у тигра 38.

Что интересно, 38 хромосом не только у тигра, но и у льва, леопарда, гепарда, ягуара и даже у домашнего кота! Возможная причина этого — относительная молодость вида: предположительно он отделился от общего предка около двух миллионов лет назад, чуть раньше, чем львы и ягуры. Так что неудивительно, что с этими видами у тигров бывают жизнеспособные гибриды.

Тигр (Panthera tigris Linnaeus, 1758), вид рода пантер. Кошка очень крупных размеров: масса тела самцов до 320 кг, самок до 180 кг, длина тела самцов до 290 см, самок до 190-200 см, длина хвоста самцов 115 см, самок до 110 см. На щеках имеются «бакенбарды».

Окраска меха красновато-рыжая или рыжевато-жёлтая с контрастными поперечными узкими полосами. От других крупных кошек отличается окраской и характером рисунка. В кариотипе 38 хромосом.

Тигр

Географическая изменчивость окраски тигра, размеров тела и характера меха велика, реальными признаются около 6-8 подвидов, на территории России — 2, из которых один (туранский тигр) истреблён.

Распространён тигр в лесах и тростниковых зарослях Южной, Юго- Восточной, Средней, отдельных районов Передней и Центральной Азии. В России обитает на Дальнем Востоке. Населяет биотопы с густой древесно-кустарниковой растительностью — тропические леса, мангровые заросли, хвойные горные леса, тугаи, поднимается в горы до 2500-3000 м над уровнем моря. На Дальнем Востоке держится в невысоких горах, в долинах рек, в падях, поросших растительностью маньчжурского типа с преобладанием кедра и дуба. Основа питания — крупные копытные (дикие свиньи, олени, быки, антилопы). Тигр может нападать на домашний скот. Известны случаи людоедства. Хорошо плавает. Держится одиночно, самка — с выводком. Во время гона за одной самкой могут следовать от 2 до 6 самцов. Площадь индивидуального участка у тигра 300-400 км2. В коммуникации тигра большое значение имеют запаховые метки, а также акустические и визуальные сигналы.

Размножение тигров не приурочено к какому-либо определённому сезону, самки участвуют в нём 1 раз в 2-3 года. Течка у самок бывает в любое время года и у непокрытых тигриц повторяется через 2—3 месяца. Рождение молодых обычно происходит весной или поздней осенью. Беременность 95-107 дней, в среднем 103 дня. В помёте обычно 2-4 тигрёнка, редко 5— 6. Котята тигра (масса от 785 до 1043 г) рождаются слепыми, с закрытыми слуховыми проходами. Прозревают на 6-8 день, ушные проходы открываются на 4-5. Растут и развиваются быстро. С самкой держатся 2-3 года, на четвёртом переходят к самостоятельной жизни. Половой зрелости достигают в возрасте 3 года 4 месяца — 3 года 8 месяцев. Редкий вид. Существует специальная международная программа по сохранению тигра в России.

Тигр

История термина

Л. Н. Делоне предложил термин «кариотип» в своей работе «Сравнительно-кариологическое исследование видов Muscari Mill. и Bellevalia Lapeyr», статья была опубликована в 1922 году в «Вестнике Тифлисского ботанического сада»[1][2]. Л. Н. Делоне определил кариотип как совокупность хромосом в наборе, определяемая их числом, величиной и формой[3]. Л. Н.

Делоне предположил, что все виды рода имеют одинаковый набор хромосом («кариотип»), разные роды, по мнению Делоне, обязательно различаются кариотипически[4]. Г. А. Левитский на основании собственных исследований показал, что это не соответствует действительности, и в своей книге «Материальные основы наследственности» развил и уточнил термин «кариотип»[5][6]. В разработке термина участвовали также Сирил Дин Дарлингтон и Майкл Дж. Д. Уайт.