Вивчення ядра і його поділу

Вище було описано відкриття Броуном ядра як постійної частини рослинної клітини.

У 80-ті роки минулого століття, Флеммінг висунув теорію ядерної структури. Вивчаючи фіксовані препарати, він знайшов, що до складу ядра входять два різних компоненти: хроматин, який добре фарбується основними фарбами, і ядерний сік, погано або зовсім не забарвлюваний.

Були встановлені два типи поділу ядра, що відбуваються при поділі клітини: амітоз - просте перетягування ядра - і мітоз, або каріокінез - непрямий розподіл. Останній тип поділу ядра в клітинах тваринних тканин був відкритий Шнейдером (1873), Перемежко (1879) і детально описаний Флеммінгом (1879, 1882). У рослинних клітинах мітоз був відкрити в 1874 р. професором Московського університету І. Д. Чистяковим, що описав основні моменти цього процесу (у плаунів і хвощів). У 1875 р. Е. Страсбургер дав розгорнутий опис мітозу.

Нитковидні утворення, в які в процесі мітозу перетворються в хроматин ядра, були названі німецьким цитологом. В. Вальдейер хромосомами (1888). Складні фігури мітозу, поздовжнє розщеплення хромосом і розбіжність їх до полюсів дочірніх клітин отримали об'єк ¬ поясненя в роботах Флеммінга (1880) і Страсбургера (1882), які встановили, що, завдяки подовжньому розщепленню хромосом материнської клітини, дочірні клітини отримують ту ж кількість хромосом, яка було в материнській. Подальшими дослідженнями (Рабле, 1885; Ван-Бенеден, 1887; Бовері, 1888) було встановлено, що для кожного виду рослин і тварин характерне своє, постійне, число хромосом і певна їх форма.

Думка про те, що ядро ​​клітини є носієм спадкових властивостей організму, вперше висловив Геккель (1866). Пізніше (1875 - 1884) з відкриттям каріокінетичного ділення і хромосом, виникла теорія спадкової монополії клітинного ядра (Бючлі, Гертвіг, Страсбургер, Вейсманом), згідно з якою спадкові властивості організму, що передаються нащадкам, укладені тільки в ядерній речовині статевих клітин - в хромосомах. За цією теорією, протоплазма является лише живильним матеріалом для ядра, футляром, захищающим його від шкідливих впливів зовнішнього середовища.

Професор Київського університету О. В. Баранецький, вивчаючи розподіл живих клітин традесканції (1882) у краплі води, відкрив спіральну будову хромосом.

Вивчення морфології хромосом - заслуга С. Г. Навашина. Навашин (1911) виявив у хромосом певне розчленування-перетяжку - в тому місці, де до хромосомі прикріплюються нитки ахроматинового веретена.

Навашин виявив, що плечі хромосом можуть бути рівними і нерівними: в деяких випадках одне з плечей, внаслідок невеликих розмірів, отримало назву «головки». У деяких хромосом Навашин виявив наявність члеників плеча, з'єднаних вторинної перетяжкою; ці членики він назвав супутниками.

Класичні праці по з'ясуванню ролі ядра в житті клітини належат російській ботаніку І. І. Герасимову (1890-1905).

Особливий вид каріокінетичного поділу статевих клітин, отримало назву мейозу, або редукційний поділ, був відкритий Флемінгом (1882) і більш: детально описаний Ван-Бенеденом (1884). Страсбургер (1888) і Гіньяр (1889) описали його у покритонасінних рослин. При мейозі число хромосом зменшується вдвічі, а при злитті ядер статевих клітин їх кількість знову подвоюється і становиться звичайною для даного виду тварин або рослин. Багато деталей редукційного поділу були з'ясовані дослідженнями В. І. Бєляєва (1892), який описав форму хромосом при мейозі, встановив важливі особливості будови і роль ахроматинових ниток при розходженні хромосом.

У 1909 р. американський вчений Томас Морган висловив думка про те, що хромосоми складаються з лінійно розташованих ділянок - дрібніших спадкових часток - генів; кожен ген несе специфічні властивості, що впливають на спадковість. Гени, що знаходяться в одній парі хромосом, успадковуються разом, утворюючи так звані групи зчеплення. Число пар зчеплення відповідає числу гомологічних хромосом. Обмін між хромосомами гомологічними ділянками отримав назву кросинговер.