- •Лекция 2. Тема: Цитогенетика и материальные основы наследственности.
- •Основные положения хромосомной теории наследственности:
- •Химический состав и микроструктура хромосом.
- •Характеристика кариотипов
- •Свойства в-хромосом:
- •Типы мутации кариотипа эукариот
- •Число хромосом в кариотипах некоторых видов рыб представлены ниже:
- •Диплоидное число хромосом
- •Дополнительно
- •Хромосомы прокариот
Основные положения хромосомной теории наследственности:
1.Кариотип вида постоянен (количественная, морфологическая, характеристика хромосом). Постоянство кариотипа обеспечивается механизмами митоза и мейоза;
2. Группы сцепления генов соответствуют определенным парам хромосом;
3. Индивидуальная структура хромосом постоянна, ее мутационные изменения наследуются;
4. Гены в хромосомах располагаются линейно. В ходе мейоза происходит рекомбинация между гомологичными хромосомами.
Эти выводы были опубликованы в 1915г. в книге «Механизмы Менделевского наследования» («The mechanisms of mendelian heredity»). В 1933г. за открытие роли хромосом в наследственности Т. Морган получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Положения хромосомной теории Т.Х. Моргана могут быть дополнены основными законами поведения хромосом у эукариот:
1. В кариотипе все хромосомы, исключая половые, парные, т.е. гомологичные. Половые хромосомы, в силу того, что они отличаются морфологически, называют гемилогичными;
2. Хромосомы каждой пары индивидуальны отличаются от других пар своими размерами и строением;
3. Хромосомы в ходе редукционного деления распределяются независимо, то есть при созревании половых клеток хромосомы разных пар распределяются в дочерние клетки независимо от других пар;
4. Закон постоянства числа хромосом: при митотических делениях сохраняется в дочерних ядрах то же число хромосом, что и в исходном ядре. При мейозе и образовании гамет число хромосом уменьшается вдвое, но после оплодотворения восстанавливается количество хромосом, характерное для данного вида.
В случае мейоза, диплоидный набор потомства состоит из пар гомологичных хромосом, имеющих одинаковые генный состав, размеры и структуру. Однако, этот набор хромосом уже смешанный, половина хромосом пришла от матери и вторая половина от отца. Дальнейшие процессы приводят к развитию зиготы в сложный многоклеточный организм. Весь процесс развития, при котором диплоидные клетки делятся и дифференцируются (образуют различные ткани и органы) представляет собой реализацию генетической и пространственной информации.
Если бы гаплоидный набор был совершенно одинаковым, то организмы несли бы идентичный набор хромосом и не отличались по этому набору от своих родителей. Тогда различия между рыбами сводилась бы исключительно к влиянию внешней среды (того водоёма), в котором они обитают. В действительности же картина более сложна.
В настоящее время выделяют три уровня организации наследственных структур у различных организмов (генный, хромосомный, геномный). Для понимания закономерностей наследственности исследования направлены по трем направлениям:
1) изучение морфологии и химического строения хромосом и кариотипа в целом;
2) выделение дискретных признаков организма, контролируемых единичными генами («инвентаризация» единиц наследственной изменчивости);
3) определение локализации генов в хромосомах (сцепление генов и карты хромосом). По каждому из этих разделов накоплено много данных, их интенсивная разработка продолжается как в теоретическом, так и прикладном (клиническом) аспектах.
Для понимания основных свойств и поведения хромосом необходимо изучение их тонкой структуры и химической природы.
