Строение хромосом. 
Кариотип

Морфологию хромосом обычно описывают на стадии метафазы или анафазы, когда они лучше видны в клетке. Для некоторых растений морфологию хромосом можно описать в профазе митоза или мейоза.

В зависимости от расположения центромеры различают:

• а) акроцентрические, или палочкообразные, хромосомы, у которых центромера находится на конце или второе плечо настолько мало, что его не различают на цитологических препаратах:
• б) субметацентрические хромосомы с плечами разной длины;
• в) метацентрические хромосомы, у которых центромера расположена посередине или почти посередине.

Центромера, или первичная перетяжка, — важнейшая часть хромосомы. Она определяет движение хромосомы и различима в виде более светлой зоны, которая движется в митозе, увлекая за собой несколько отстающие плечи хромосомы. Центромера имеет сложное строение: в ней находится ДНК с характерной последовательностью нуклеотидов, ассоциированная со специальными белками.

Хромосома обычно имеет одну центромеру. Ее потеря, например в результате хромосомной аберрации, вызванной ионизирующим излучением, приводит к нарушению подвижности и потере хромосомы. Известны виды, содержащие полицентрические хромосомы с так называемой диффузной центромерой, например растения рода Lusula (ожика) или животные: Ascaris megalocephala, насекомые отряда Hemiptera и др. У этих видов даже фрагменты разорванных хромосом благополучно расходятся к полюсам.

Вторичные перетяжки в отличие от первичной не служат местом прикрепления нитей веретена и не определяют угол изгиба хромосом при их движении. Некоторые вторичные перетяжки связаны с образованием ядрышек, и тогда их называют ядрышковыми организаторами. В таких вторичных перетяжках локализуются гены, ответственные за синтез рРНК. Синтез и созревание рРНК происходят в ядрышках.

Теломеры, или концевые участки хромосом, в значительной степени ответственны за существование хромосом как индивидуальных образований. Концы разорванных хромосом могут сливаться между собой, но никогда не сливаются с теломерами. Следовательно, именно теломеры препятствуют слипанию хромосом.

В структуре хромосом, видимых в световой микроскоп, различают более темные участки — так называемый гетерохроматин — и более светлые — эухроматин. В гетерохроматине хромосомы сильнее спирализованы, чем в эухроматине. Гетерохроматиновые участки функционально менее активны, чем эухроматиновые, в которых локализована большая часть известных генов. Характер распределения эуи гетерохроматиновых участков постоянен для каждой хромосомы на определенной стадии митоза, что служит дополнительным критерием при их идентификации на цитологических препаратах.

Дифференцировка хромосомы по длине может быть выявлена и искусственным путем с применением дифференциальной окраски, которая основана на использовании красителей, специфически связывающихся с участками ДНК определенного строения.

У некоторых хромосом есть спутники — участки, соединенные с остальной частью хромосомы тонкой нитью хроматина. Форма и величина спутника постоянны для хромосом, которые их имеют.

Постоянные характеристики хромосомного набора — их число и морфологические особенности — используют для описания кариотипа.

Кариотипом называется совокупность признаков, по которым можно идентифицировать данный хромосомный набор: число хромосом, их форма, определяемая прежде всего расположением центромер, наличие вторичных перетяжек, спутников, чередование эухроматиновых и гетерохроматиновых районов. Таким образом, кариотип — это паспорт вида. Кариотип может быть изображен в виде идиограммы — схемы, на которой хромосомы располагают в ряд по мере убывания их длины. На идиограмме принято изображать по одной из каждой пары гомологичных хромосом.

Наименьшее количество хромосом среди эукариот имеет нематода Ascaris megalocephala univalebs (2п = 2), наибольшее — простейшие и папоротники, для которых характерны высокие уровни полиплоидии (у них число хромосом достигает нескольких сотен). Обычны диплоидные наборы, содержащие от десятка до нескольких десятков хромосом.

У многих растений, а также животных наряду с постоянными компонентами кариотипа — так называемыми /1-хромосомами — в ядрах некоторых особей данного вида содержатся дополнительные, или 5-хромосомы. Часто они почти целиком состоят из гетерохроматина. Число их варьирует от одного до нескольких десятков у некоторых видов Hymenocallis (растение). Причины их появления и выполняемые ими функции до сих пор не ясны.