Цитогенетика – это раздел генетики, изучающий структурно-функциональную организацию генетического материала на уровне клетки, главным образом хромосом. Для всестороннего понимания организации генетического материала высших организмов (в том числе и человека) необходимы знания общих закономерностей упаковки ДНК во всех вариантах, предоставленных живой природой, – в геномах вирусов, прокариот, протистов, клеточных органоидов.
Содержание темы
Генетический материал вирусов. Строение и функционирование вирусов. Фаги. Понятие профага. Лизис и лизогения в развитии вирусов.
Генетический материал прокариот. Оперон. Плазмиды бактерий, их роль в геноме.
Генетический материал эукариот. Понятие хроматина и хромосом. Кариотип (рис. 3.1). Гомологичные хромосомы. Морфология хромосом. Морфологические типы хромосом. Ядрышко и ядрышковый организатор. Дифференциальная окраска хромосом. Видовая специфичность кариотипа. Идиограмма. Стандартизация кариотипов.
Экстрахромосомный генетический материал эукариот. Митохондрии и хлоропласты. Симбиотическая теория происхождения эукариотической клетки.
Структура хромосом. Нуклеосомная модель организации хроматина. Компактизация хроматина. Эухроматин и гетерохроматин. Хромоцентры. Политенные хромосомы и хромосомы типа «ламповых щеток». В-хромосомы. Хромомеры.
Клеточный цикл (рис. 3.2), его периоды. Значение S-периода. Митоз, фазы митоза. Поведение и изменение морфологии хромосом в клеточном цикле. Биологическое значение митоза.
Мейоз. Фазы мейоза. Процессы, происходящие в профазе. Синапсис (рис. 3.3) и кроссинговер. Биологическое значение мейоза.
Основные понятия
Биваленты – пары гомологов, объединенные в результате синапсиса.
Гаметы – клетки, способные сливаться друг с другом, с образованием диплоидной клетки (зиготы), дающей новый организм.
Гаплоидный набор – набор хромосом, содержащий половину диплоидного набора, по одной хромосоме из каждой пары гомологов.
Диплоидный набор – набор хромосом, в котором каждая хромосома представлена парой гомологов.
Идиограмма – стандартизированная схема кариотипа.
Капсид – белковая оболочка вирусов.
Кариотип – совокупность хромосом клетки.
Кинетохор – фибриллярное тельце в области центромеры, к которому присоединяются нити веретена деления клетки.
Кроссинговер – обмен гомологичными участками гомологичных хромосом после образования бивалентов.
Мейоз – процесс образования гаплоидных клеток.
Митоз – процесс деления клетки с сохранением исходного числа хромосом.
Нуклеоид – кольцевая молекула ДНК, представляющая геном прокариот.
Нуклеосома – структура, состоящая из гистонового октамера, обвитого участком ДНК (размером 140–160 п. н.).
Оперон – группа структурных генов прокариот, находящихся под контролем одного регуляторного участка.
Плазмиды – небольшие