22. Структура хромосом. Хромосомна теорія спадковості.

Кожна хромосома складається з ДНК і білка, пов'язаних разом. ДНК щільно скручена на білковому стрижні. Наскільки щільно? ДНК типовою людської клітини повинна вміститися в ядрі діаметром 0,005 мм. Але якщо її повністю розгорнути, то довжина складе майже два метри. У точці на кінці речення може вміститися 200 людських клітин, або 400 м ДНК. У людському тілі близько 100 трильйонів клітин, так що ДНК одного вашого тіла, витягнута в нитку, дотягнеться до Сонця (а це близько 140 млн км) і назад майже 20 разів. Але незважаючи на таку щільність упаковки, генетичний матеріал у клітці стискається ще в 5 -10 разів, коли клітина починає ділитися. У цей час хромосоми легко побачити в мікроскоп, якщо їх пофарбувати.

У різних видів кількість хромосомних пар різному. Кількість хромосом в будь-якій клітині називається каріотип. У людини 23 пари хромосом. Перші 22 пари називаються аутосоми. Вони нумеруються у відповідності з довжиною, починаючи з найдовшою, від 1 до 22. Пара 23 - це статеві хромосоми, Х- і Y-хромосоми.

Хромосомна теорія спадковості сформульована у 1911 – 1926 рр. Т. Х. Морганом за результатами своїх досліджень. За її допомогою з'ясовано матеріальну основу законів спадковості, встановлених Г. Менделем, і те, чому в певних випадках успадкування тих чи інших ознак від них відхиляється.

Основні положення хромосомної теорії спадковості такі:

• гени розташовані в хромосомах у лінійному порядку;

• різні хромосоми мають неоднакові набори генів, тобто кожна з негомологічних хромосом має свій унікальний набір генів;

• кожен ген займає в хромосомі певну ділянку;

• алельні гени займають у гомологічних хромосомах однакові ділянки;

• усі гени однієї хромосоми утворюють групу зчеплення, завдяки чому деякі ознаки успадковуються зчеплено;

• сила зчеплення між двома генами, розташованими в одній хромосомі, обернено пропорційна відстані між ними;

• зчеплення між генами однієї групи порушується внаслідок обміну ділянками гомологічних хромосом у профазі першого мейотичного поділу (процес кросинговеру);

• кожен біологічний вид характеризується певним набором хромосом (каріотипом) — кількістю та особливостями будови окремих хромосом.

Хромосомна теорія спадковості, теорія, згідно якої хромосоми, укладені в ядрі клітки, є носіями генів і є матеріальною основою спадковості, тобто спадкоємність властивостей організмів у ряді поколінь визначається спадкоємністю їх хромосом.

23. Генетичні карти хромосом.

Генетичні карти — це графічне зображення хромосом із зазначеним порядком розташування генів та відстані між ними.

Відносну сталість частоти кросинговеру між різними парами генів однієї групи зчеплення використовують як показник відстані між окремими генами, а також для визначення послідовності їхнього розташування в хромосомі. Зокрема, визначення частот кросинговеру між різними парами генів використовують для складання генетичних карт хромосом. На цих картах зазначено порядок розташування і відносні відстані між генами в певній хромосомі.

Визначення місця генів у хромосомі проводиться в два етапи: здійснення гібридологічного аналізу для визначення групи зчеплення та частоти рекомбінацій мутантних генів, що їх необхідно вивчити якомога більшу кількість; власне побудова Г. к. х. Найточніше визначити віддаль між генами можна лише тоді, коли вона невелика. З досі складених найдокладнішими є Г. к. х. дрозофіли-понад 500 генів у 4 групах зчеплення, кукурудзи :- понад 400 генів у 10 групах зчеплення. З розробкою методів гібридизації соматичних клітин поза організмом відкрилась можливість для складання Г. к. х. людини, у якої вже виявлено всі 23 групи зчеплення, в деяких з них відомо по декілька десятків генів.

Генетичні карти хромосом мають важливе значення для проведення селекційної роботи, оскільки дають змогу свідомо підбирати пари ознак при схрещуванні, а також передбачати особливості успадковування та вияву різних ознак у досліджуваних організмів.