Геномний рівень організації спадкового матеріалу Геном
Геномомназивають всю сукупність спадкового матеріалу, укладеного в гаплоїдному наборі хромосом клітин даного виду організмів. Геном видоспецифічний, оскільки є той необхідний набір генів, який забезпечує формування видових характеристик організмів у ході їх нормального онтогенезу.
При статевому розмноженні в процесі запліднення поєднуються геноми двох батьківських статевих клітин, утворюючи генотип нового організму. Всі соматичні клітини такого організму мають подвійний набір генів, отриманих від обох батьків у вигляді певних алелів. Таким чином, генотип — це генетична конституція організму, що є сукупністю всіх спадкових задатків його клітин, укладених у їхньому хромосомному наборі — каріотипі.
Каріотип—диплоїдний набір хромосом, властивий соматичним клітинам організмів даного виду, що є видоспецифічною ознакою і характеризується певним числом, будовою та генетичним складом хромосом. Нижче наведено кількість хромосом соматичних клітин деяких видів організмів.
Якщо число хромосом у гаплоїдному наборі статевих клітин позначитип,то загальна формула каріотипу буде виглядати як2п,де значенняппо-різному у різних видів. Як видова характеристика організмів, каріотип може відрізнятися в окремих особин деякими приватними особливостями. Наприклад, у представників різної статі є в основному однакові пари хромосом (аутосоми),але їх каріотипи відрізняються по одній парі хромосом (гетерохромосоми,абостатеві хромосоми).Найчастіше відмінності стосуються будови статевих хромосом, що позначаютьсярізними літерами - X і Y (XX або XY).
Кожен вид хромосом у каріотипі, що містить певний комплекс генів, представлений двома гомологами, успадкованими від батьків з їхніми статевими клітинами. Подвійний набір генів, укладений у каріотипі, - генотип - це унікальне поєднання парних алелів геному. У генотипі міститься програма розвитку конкретної особини.
При статевому розмноженні процес відтворення організмів здійснюється за участю спеціалізованих статевих клітин -гамет,вступниківзапліднення.При заплідненні спадковий матеріал двох батьківських гамет зливається, утворюючи генотип організму нового покоління -зиготи .Щоб нащадки отримали відповідну програму для розвитку видових та індивідуальних характеристик, вони повинні мати каріотип, який мав попереднє покоління. У такій ситуації підтримка сталості каріотипу в ряді поколінь організмів досягається попереднім зменшенням вдвічі набору хромосом у гаметах, який відновлюється до диплоїдного при їх заплідненні:п+п=2n.
Утворення гаплоїдних гамет здійснюється в ході гаметогенезу шляхом особливої форми клітинного поділу -мейозу.При мейозі з клітин з диплоїдним наборомInутворюються гамети з гаплоїдним набором хромосомп.
Завдяки особливостям мейозу утворюються клітини, що несуть повноцінний геном, у якому кожна група зчеплення представлена в єдиному екземплярі (гаплоїдний набір хромосом).
При самозаплідненні гамети одного і того ж батька, а при перехресному заплідненні статеві клітини різних організмів взаємодіють один з одним. Сперматозоїди, проникаючи в яйцеклітину, вводять у неї свій ядерний спадковий матеріал, укладений угаплоїдний набір хромосом. Ядра гамет зливаються і формують диплоїдне ядро зиготи, в якому кожна група зчеплення представлена в подвійному екземплярі - батьківської та материнської хромосоми.
Таким чином, мейоз і подальше запліднення забезпечують збереження нового покоління організмів диплоїдного каріотипу, властивого всім особинам даного виду.