Основні теоретичні відомості та методичні поради

Кожний вид організму має свій постійний, типовий для нього набір хромосом. Сукупність кількості, величини й морфології хромосом, що властива соматичним клітинам даної систематичної групи організмів, називається каріотипом.

Найважливішою ознакою, яка визначає специфіку каріотипів, є кількість хромосом. У соматичних клітинах вона вдвоє більша порівняно із статевими клітинами. Подвійна кількість хромосом соматичних клітин дістала назву диплоїдного набору (2n), а половинна кількість хромосом дозрілих статевих клітин - гаплоїдного набору (n). У диплоїдному наборі хромосоми парні, тобто гомологічні, тому, що половина з них походить від материнського, а половина від батьківського організму.

Кількість хромосом у різних об'єктів значно коливається, але характерна для кожного виду тварин або рослин. Навіть у близьких видів хромосомні набори відрізняються один від іншого або по кількості хромосом, або по величині хоча б однієї або декількох хромосом, або за формою хромосом і по їхній структурі.

Таблиця 1

Диплоїдна кількість хромосом у різних видів організмів.

Об’єкт	К-ть хромосом	Об’єкт	К-ть хромосом	Об’єкт	К-ть хромосом
Тварини
Аскарида	2,4	Коза домашня	60	Планарія біла	16
Бджола	16, 32	Комар-пискун	6	Равлик садовий	24, 48
Білан капустяний	30	Коник	18	Ропуха	22
Вепр	40	Корова	60	Сазан	104
Вівця	54	Кріль	44	Саламандра	24
Воша головна	12	Курка	78	Сарана мандрівна	23
Гідра прісноводна	32	Лисиця	38	Свиня свійська	40
Голуб	80	Людина	46	Собака домашній	78
Дрозофіла	8	Миша хатня	40	Таракан	48
Жаба зелена	26	Мотиль	6	Тритон	24
Індик	82	Муха кімнатна	12	Хом'як золотистий	44
Качка	80	Окунь	28	Черв'як дощовий	36
Квакша	24	Осел	66	Шимпанзе	48
Кінь	66	Пацюк сірий	42	Шовкопряд шовковичний	28, 56
Кішка домашня	38	Плазмодій малярійний	2	Ящірка прудка	38
Рослини
Абрикос звичайний	16	Капуста городня	18	Свиріпа	18
Аґрус	16	Картопля	48	Скереда покрівельна	8
Акація біла	20	Квасоля звичайна	22	Ріпак	38
Алича	16	Конвалія	32	Слива садова	48
Арабідопсис	10	Конюшина лугова	14	Смородина	16
Береза бородавчаста	28 (42)	Кукурудза	20	Соняшник звичайний	34
Бук звичайний	22	Люцерна посівна	16 (32)	Сосна	24
Верба козяча	38	Льон звичайний	30	Суниці лісові	14
Виноград справжній	38 (57,76)	Мак снотворний	20	Суниці садові	5б
Вишня садова	32	Малина звичайна	14, 21, 28	Томат	24
Вільха клейка	28, 56	Модрина	24	Тополя чорна	38, 57
Гаплопапус	4	Морква городня	18	Традесканція	24
Гарбуз	40 (48)	Овес посівний	42	Тютюн, махорка	48 (72,96)
Горіх волоський	32	Огірок	14	Хміль виткий	20
Горобина звичайна	34, 51, 68	Перець	48	Хрін	28, 32
Горох посівний	14	Персик	16	Цибуля городня	16
Грицики звичайні	16(32)	Пирій повзучий	42	Цикорій	18
Груша	34	Просо	36 (40,42)	Черешня	16
Диня	24	Пшениця однозернянка	14	Шовковиця біла	28
Дуб звичайний	24	Пшениця тверда	28	Яблуня лісова	34
Дурман звичайний	24	Пшениця м'яка	42	Ялина	24
Жито	14	Редька	18	Ясен звичайний	46
Кавун	14	Рис	24 (48)	Ячмінь	14

При описанні каріотипу на рівні з кількістю хромосом велике значення має їх морфологія. Морфологію мітотичних хромосом краще вивчати в момент їх найбільшої конденсації, в метафазі і на початку анафази. Хромосоми тварин і рослин у цьому стані являють собою паличкоподібні структури різної довжини з досить постійною товщиною.

У більшої частини хромосом вдається легко знайти зону первинної перетяжки, що ділить хромосому на два плеча (див. рис. 1.). В області первинної перетяжки перебуває центромера, де розташований кінетохор; до нього підходять пучки мікротрубочок мітотичного веретена, що йдуть у напрямку до центріолей. Ці пучки мікротрубочок беруть участь у русі хромосом до полюсів клітини при мітозі.

Деякі хромосоми мають вторинну перетяжку. Остання звичайно розташована поблизу дистального кінця хромосоми й відокремлює маленьку ділянку - супутник. Вторинні перетяжки називають, крім того, ядерцевими організаторами, тому що саме на цих ділянках хромосом в інтерфазі відбувається утворення ядерця. Тут же локалізована ДНК, відповідальна за синтез рРНК. Плечі хромосом кінчаються ділянками - теломерами. Теломерні кінці хромосом не здатні з'єднуватися з іншими хромосомами або їхніми фрагментами.

Розміри хромосом у різних організмів варіюють у широких межах. Так, довжина хромосом може коливатися від 0,2 до 50 мкм, а діаметр - від 0,2 до 2 мк.

Крім звичайних, метафазних, хромосом є й так звані гігантські, або політенні, хромосоми. Вони зустрічаються в слинних залозах личинок деяких комах, зокрема хірономуса і дрозофіли. Ці хромосоми мають свої морфологічні особливості. Їх численні хромонеми, яких налічують понад 1000, перебувають у стані спіралізації, що нерівномірна по осі хромосоми. У результаті щільнішої локальної спіралізації або наявності гранул у певних ділянках на хромосомах помітні диски – потовщення. Гігантські хромосоми мають 100-250 мк завдовжки і 15-25 мк завширшки. Товщина цих хромосом є такою великою через те, що вони утворені двома гомологічними хромосоми, які знаходяться в кон'югованому стані.

Хромосоми, як носії генів, є матеріальною основою спадковості організмів, тому вивчення їх у генетиці має велике значення. Для вивчення морфології хромосом і підрахунку їх з навчальною метою, слід брати рослини та тварини з найменшим числом хромосом, такі, як скереда волосовидна (Сrepis сарillaris (L.) Wallr., 2n=6), скереда покрiвельна (С. tectorum L., 2n=8), цибуля (Аllium сера L., 2n=16), кормові боби (Vicia faba L., 2n=12), ячмінь посівний (Hordeum sativum Lessen., 2n=14), мушка плодова (Drosophila melanogaster L., 2n=8), аскарида кінська (Ascaris megalocephala, 2n=2, 2n=4) тощо.