Генетика – наука про спадковість і мінливість організмів. Спадковість – це властивість організмів відтворювати собі подібних, тобто їх здатність передавати особинам наступного покоління матеріальну і функціональну особливості своєї організації (будови та властивостей організму), а також характерні риси становлення цих особливостей у процесі онтогенезу.
Хромосоми є носіями спадковості. Кожна хромосома має центромеру, що ділить хромосоми на два плеча із характерною для них довжиною. Кожна хромосома є сукупністю сегментованих і несегментованих ділянок. При позначенні будь-якого сегмента використовують чотири позначення: номер хромосоми, символ плеча (коротке р – petit чи довге q – наступна за р буква в алфавіті) , номер району, номер сегмента в межах цього району. Наприклад, запис 2q 31 означає другу хромосому, її довге плече, район 3, сегмент 1. Залежно від розміщення (локалізації) центромери хромосоми бувають: метацентричними, субметацентричними, акроцентричними і телоцентричними.
Набір хромосом у соматичній клітині, який є типовим для даної групи тварин або рослин за кількістю, формою і величиною називають каріотипом.
Клітина розмножується поділом, який може відбуватися трьома способами: шляхом мітозу, амітозу й мейозу.
Мітоз або непрямий поділ клітини – безперервний процес, в результаті якого відбувається спочатку подвоєння, а потім точний рівномірний розподіл спадкового матеріалу, що знаходиться в хромосомах, між двома новоутвореними клітинами.
Амітоз – ядро клітини поділяється навпіл простою перетяжкою.
Мейоз – особливий вид поділу клітинного ядра, який забезпечує зменшення (редукцію) числа хромосом.
Генетичне значення мейотичного поділу зводиться до трьох основних моментів:
- при кон’югації гомологічних хромосом відбувається кросинговер, що слугує джерелом комбінативної мінливості;
- негомологічні хромосоми з кожної пари незалежно одна від однієї розподіляється в утворюючих гаметах, що є ще одним джерелом комбінаційної мінливості. Число можливих комбінацій материнських та батьківських хромосом в гаметах потомка дорівнює 2n (n –гаплоїдний набір хромосом). У людини число комбінацій складає 223.
- в гаметах число хромосом зменшується вдвоє, що дає можливість підтримувати постійність диплоїдного набору хромосом певного виду при заплідненні.
Гаметогенез- це розвиток статевих клітин, гамет. Сперматогенез, або утворення чоловічих статевих клітин − сперматозоонів (сперматозоїдів), відбувається в чоловічих статевих залозах − сім'яниках. З кожного сперматоцита першого порядку утворюються чотири сперматозоони з гаплоїдним набором хромосом. Два сперматозоони мають статеву X-хромосому і несуть програму жіночої статі та два − Y-хромосому і несуть програму чоловічої статі. Овогенез, або утворення жіночих статевих клітин − яйцеклітин, відбувається відповідно у жіночих статевих залозах − яєчниках і складається з трьох періодів: розмноження, росту і дозрівання. Запліднення− це процес проникнення сперматозоїда в яйцеклітину і злиття їхніх ядер − пронуклеусів. Процес з'єднання пронуклеусів називається синкаріоном (сингамія). При цьому утворюється зигота з диплоїдним набором хромосом.