Хромосомы и наследственность

Комплекс хромосом в клетке называется хромосомным набором. Раз­личают два основных типа хромосомных наборов: гаплоидный и диплоид­ный. Гаплоидный (одиночный) набор имеют клетки гаметофита (включая половые клетки) и обозначается буквой п. Диплоидный набор образуется в процессе оплодотворения и состоит из двух гаплоидных наборов – мате­ринского и отцовского, обозначается 2п. Число хромосом для клеток одного вида – постоянно, в вегетативных (соматических) клетках может варьиро­вать /9/. Разные виды организмов различаются между собой не только чис­лом хромосом в наборе, но и их индивидуальной морфологией. На стадии метафазы и ранней анафазы митоза и мейоза легче всего определяются фор­ма и размеры хромосом. В это время они имеют вид нитей или палочек, округлых в сечении. Совокупность всех морфологических признаков (вклю­чая и число хромосом) называется кариотипом, а графическое изображе­ние кариотипа – идиограммой. Форма каждой хромосомы определяется по­ложением первичной перетяжки, где располагается центромера. Если цен­тромера располагается в середине, то это равноплечая или метацентриче­ская хромосома, если центромера слегка смещена, то это неравноплечая или субметацентрическая хромосома, если же центромера резко смещена в одну из сторон, то это резко неравноплечая или акроцентрическая хро­мосома. Хромосома, центромера в которой находится на конце тела называ­ется телоцентрической. Иногда вторичная перетяжка очень заметна и отделяет от основной части небольшой фрагмент, называемый спутником.

Число хромосом посчитано для многих видов древесных растений. Морфология хромосом лучше изучена у хвойных, чем у лиственных пород.

Ген может быть определен как часть хромосомы, ответственной за проявление отдельного признака организма. Гены являются функциональ­ными фрагментами ДНК, которые оказывают своё действие в клетке через пространство РНК и вызывают появление признака в результате длительной цепи биохимических реакций.

Гены отдельных признаков лежат в определенных местах хромосом, именуемых локусами. Хромосомы в клетках тела организма парные, поэто­му каждая клетка растения (кроме половых) содержат по два гена, контро­лирующих один признак. Парные гены называются аллелями.

Совокупность всех генов особи составляет её генотип. Есть данные, что в клетке сосны Банкса насчитывается около 13 млн. генов. У любого вида организмов число генов всегда во много раз больше числа хромосом. Гены одной и той же хромосомы принадлежат к так называемой группе сцепления и имеют тенденцию передаваться от одного поколения к следую­щему как одно целое. Факт сцепления генов необходимо учитывать при се­лекции.

Существует классификация генов, основанная на характере их действия ( Дж. Райт, 1978 ).

Аддитивные гены имеют слабый эффект, контролирующий один и тот же признак, взаимно усиливают этот эффект кумулятивным образом.

Гены доминантные и рецессивные. Доминантный ген (А, В, С…) вызывает выраженность признака. Рецессивный ген (а, в, с …) проявляется слабо или совсем не проявляется, кроме тех случаев, когда он присутствует в обеих парных хромосомах, т.е. унаследован от обоих родителей. Внешнее

проявление наследственных признаков (генотипа) называется фенотипом.

Гены эпистатические, т.е. они доминантны по отношению к другому гену (гипостатичному).

Гены сверхдоминантности, если гетерозигота Аа способствует выраженности признака более полно, чем каждая из гомозигот (Аа и аа) роди­телей. Сверхдоминантность – одно из возможных объяснений гибридной мощности (превосходства гибридов над каждым из родителей).

Взаимное расположение генов в хромосоме можно установить путём скрещивания так называемых чистых линий, у которых известные анали­зируемые признаки находятся в гомозиготном состоянии. При мейозе гомо­логичные хромосомы могут обрываться и обмениваться частями. Если это произошло, то говорят, что имел место кроссинговер.