Для начала, хочу сказать о том, что каждая клетка растения имеет цитоплазму, рибосомы, митохондрии и много других органоидов, но мы будем говорить о ядре. Ядро клетки - это не просто важная часть клетки, а центр руководящий жизненно важными процессами жизнедеятельности. В ядре находится вся наследственная информация. Итак, что такое гены и где они живут?
Ген - участок хромосомы. Хромосомы - нитевидные структуры, имеющие индивидуальную форму
Хромосома - молекула нуклеиновой кислоты - ДНК, сильно скрученная и связанная с белками. Именно скручивание придает хромосоме строго определенную форму.
ДНК - биологический полимер, сложенный из повторяющихся структур (мономеров) - нуклеотидов.
Ген - участок хромосомы и, следовательно, представляет собой строго определенную последовательность нуклеотидов, и эта последовательность отвечает за синтез определенного белка, который, в свою очередь, определяет проявление внешнего или внутреннего признака.
Это классическая схема, подразумевающая классическое наследование признаков по принципу доминантности/рецессивности.
Итак мы провели опыление и в клетке начинаются чудеса...
Гены на хромосомах располагаются в определенном порядке. Один за другим, линейно. Поскольку хромосомы в клетке живут парочками (папина и мамина вместе называются гомологичными хромосомами), то в гомологичных хромосомах последовательность расположения генов одинаковая. Только нуклеотидные последовательности могут отличаться несколько. Поэтому такие хромосомы и называют гомологичными - похожими, а не идентичными - одинаковыми.
Каждая пара хромосом имеет уникальную форму и отличается от другой пары хромосом.
При делении клеток хромосомы совершают различные "ритуальные танцы", для которых очень важно, чтобы вторая из пары хромосом была похожа на первую. Во время этих танцев хромосомы могут обмениваться гомологичными участками.
Почему я употребляю термин "гомологичные участки" и что подразумеваю под этим? В гомологичных участках расположены одинаковые гены. Одинаковость их в том, что они кодируют какой-то 1 признак - например, цвет цветка. Только в маминой хромосоме последовательность нуклеотидов отвечает за синтез ферментов, способствующих выработке темного пигмента, то есть мамин ген определяет темный цвет. А в папиной хромосоме в этом месте последовательность нуклеотидов не кодирует такой пигмент, то есть папа передает белый. То есть ген один, а проявление его разное, поэтому мы говорим о гомологии, а не идентичности. Такой гомологии, однако, вполне достаточно для сближения таких участков материнской и отцовской хромосомы, и даже переносу такого участка с маминой хромосомы на папину и наоборот. Такой процесс называется Кроссинговер.
Кроссинговер может произойти в любом участке хромосомы, даже в нескольких местах одной хромосомы. Чем дальше друг от друга расположены локусы в одной хромосоме, тем чаще между ними следует ожидать перекрест и обмен участками. (это и есть причиной такой разновидности, ведь никто не знает какими участками обменяются хромосомы и сколько раз)
Если хромосомы приходят от разных родителей в составе половых клеток (к примеру, когда пыльца фиалки попадает в цветок стрептокарпуса), то они не похожи (хотя относятся к одному семейству геснериевых ), следовательно, "станцевать" не смогут, поэтому когда клетка доходит до времени деления, она просто разрушается. Чаще бывает даже так, что половые клетки от разных родителей настолько чужды, что не могут даже слиться и образовать зародыш (если происходит скрещивание разных видов или родов). В любом случае, из такого союза "одиноких" хромосом ничего не получится. Гибрид бесплоден, и добиться потомства в некоторых случаях можно только путем действия мутагенами, которые удваивают хромосомы. Например, пришло 6 хромосом от папы и 8 от мамы. Всего 14. Но они при образовании половых клеток не дадут 7+7. А вот если их удвоить, будет 28 хромосом, каждая из которых будет иметь пару. Такой процесс называют Полиплоидия ( кратное увеличение числа хромосом в клетках растений) Именно полиплоидия имела огромное значение в эволюции дикорастущих ( природных) видов, благодаря которой мы получили увеличение размера цветка, а также махровость и т.п.