Morganova teorija kromosoma: definicija, glavne odredbe i značajke

Zašto su djeca poput svojih roditelja? Zašto su određene bolesti česte u nekim obiteljima, poput sljepoće za boje, polidaktilije, hipermobilnosti zglobova, cistične fibroze? Zašto postoji niz bolesti od kojih pate samo žene, a druge samo muškarci? Danas svi znamo da odgovore na ta pitanja moramo tražiti u nasljeđu, odnosno kromosomima koje dijete dobiva od svakog od roditelja. A moderna znanost to znanje duguje Thomasu Huntu Morganu, američkom genetičaru. Opisao je proces prijenosa genetičkih informacija i zajedno s kolegama razvio kromosomsku teoriju nasljeđivanja (koja se često naziva Morganova kromosomska teorija) koja je postala kamen temeljac moderne genetike.

Povijest otkrića

Bilo bi pogrešno reći da je Thomas Morganbila prva koja se zainteresirala za prijenos genetskih informacija. Prvi istraživači koji su pokušali razumjeti ulogu kromosoma u nasljeđivanju mogu se smatrati djelima Chistyakova, Beneden-a, Rabla 70-ih-80-ih godina XIX stoljeća.

Tada nije bilo tako snažnih mikroskopa da bi se mogle vidjeti kromosomske strukture. A ni samog pojma "kromosom" nije bilo. Uveo ga je njemački znanstvenik Heinrich Waldeir 1888. godine.

Njemački biolog Theodor Boveri kao rezultat njegovogpokusi su dokazali da mu je za normalan razvoj organizma potreban normalan broj kromosoma za svoje vrste, a njihov višak ili nedostatak dovodi do ozbiljnih malformacija. S vremenom je njegova teorija sjajno potvrđena. Možemo reći da je teorija kromosoma T. Morgana dobila polazište upravo zahvaljujući Boverijevim istraživanjima.

Početak istraživanja

Sažeti postojeće znanje o teorijinasljednosti, Thomas Morgan ih je mogao dopuniti i razviti. Voćnu muhu odabrao je za predmet svojih pokusa, i to ne slučajno. Bio je idealan objekt za istraživanje prijenosa genetskih informacija - samo četiri kromosoma, plodnost, kratak životni vijek. Morgan je započeo istraživanje koristeći čiste linije muhe. Ubrzo je otkrio da zametne stanice imaju jedan set kromosoma, odnosno 2 umjesto 4. Upravo je Morgan ženski spolni kromosom odredio kao X, a muški kao Y.

Nasljeđivanje vezano za spol

Morganova kromosomska teorija to je pokazalapostoje određeni znakovi povezani sa spolom. Muha, s kojom je znanstvenik provodio svoje eksperimente, obično ima boju crvenih očiju, ali kao rezultat mutacije ovog gena u populaciji su se pojavile bijelooke jedinke, a među njima je bilo i mnogo više muškaraca. Gen koji je odgovoran za boju očiju muhe lokaliziran je na X kromosomu, a ne na Y kromosomu. Odnosno, prilikom križanja ženke, na jednom X kromosomu od kojih postoji mutirani gen, i mužjaka s bijelim očima, vjerojatnost ove osobine u potomstva bit će povezana sa spolom. To ćete najlakše prikazati na dijagramu:

• P: XX "x X" Y;
• F₁: XX ", XY, X" X ", X" Y.

X - spolni kromosom ženke ili muškarca bez gena za bijele oči; X "- kromosom s genom za bijele oči.

Dešifrirajmo rezultate križanja:

• XX "- crvenooka ženka, nositelj gena prijašnjih očiju. Zbog prisutnosti drugog X kromosoma, ovaj mutirani gen" preklapa se "sa zdravim, a osobina se ne pojavljuje u fenotipu.
• X "Y je bijelooki mužjak koji je od majke primio X kromosom s mutiranim genom. Zbog prisutnosti samo jednog X kromosoma, ništa ne može nadvladati mutantno svojstvo, a pojavljuje se u fenotipu.
• X "X" - bijelooka ženka koja je naslijedila kromosom s mutiranim genom od majke i oca. U ženki, samo ako oba X kromosoma nose gen za bijele oči, on će se manifestirati u fenotipu.

Thomasova kromosomska teorija nasljedstvaMorgana je objasnila koliko se genetskih bolesti nasljeđuje. Budući da na X kromosomu postoji mnogo više gena nego na Y kromosomu, jasno je da je on odgovoran za većinu karakteristika organizma. Majčin X-kromosom prenosi se i na sinove i na kćeri, zajedno s genima koji su odgovorni za svojstva tijela, vanjske znakove i bolesti. Uz nasljeđe vezano za X postoji i nasljeđivanje vezano za Y. Ali samo muškarci imaju Y kromosom, jer ako se u njemu dogodi bilo kakva mutacija, može ga prenijeti samo muški potomak.

Morganova kromosomska teorija nasljedstva pomogla je razumjeti obrasce prijenosa genetskih bolesti, ali poteškoće povezane s njihovim liječenjem do danas nisu riješene.

Crossover

Tijekom istraživanja učenika Thomasa MorganaAlfred Stertevant otkrio je fenomen prelaska. Kao što su pokazali daljnji eksperimenti, nove kombinacije gena pojavljuju se uslijed križanja. On je taj koji prekida postupak povezanog nasljeđivanja.

Tako je teorija kromosoma T. Morgan dobila još jedan važan položaj - križanje se događa između homolognih kromosoma, a njegova učestalost određuje se udaljenost između gena.

Ključne točke

Kako bismo sistematizirali rezultate znanstvenih eksperimenata, predstavljamo glavne odredbe Morganove teorije kromosoma:

1. Karakteristike organizma ovise o genima ugrađenim u kromosome.
2. Geni jednog kromosoma prenose se na potomstvo povezano. Što je manja udaljenost između gena, to je veća snaga ove veze.
3. Fenomen križanja uočava se u homolognim kromosomima.
4. Znajući učestalost križanja određenog kromosoma, možete izračunati udaljenost između gena.

Drugo stajalište Morganove teorije kromosoma naziva se i Morganovo pravilo.

prepoznavanje

Rezultati istraživanja primljeni su sjajno. Morganova teorija kromosoma bila je proboj u biologiji dvadesetog stoljeća. Godine 1933. znanstvenik je dobio Nobelovu nagradu za otkriće uloge kromosoma u nasljedstvu.

Nekoliko godina kasnije, Thomas Morgan dobio je Copleyjevu medalju za izvrsnost u genetici.

Morganova kromosomska teorija nasljeđivanja sada se proučava u školama. Mnogi su joj članci i knjige posvećeni.

Primjeri nasljeđivanja vezanog uz spol

Morganova teorija kromosoma pokazala je da svojstvaorganizam određuju geni ugrađeni u njega. Temeljni rezultati koje je dobio Thomas Morgan dali su odgovor na pitanje prijenosa bolesti poput hemofilije, Loweovog sindroma, sljepoće u boji, Bruttonove bolesti.

Pokazalo se da su geni svih tih bolestinalaze se na X kromosomu, a kod žena se ove bolesti pojavljuju puno rjeđe, jer se zdrav kromosom može preklopiti s kromosomom s genom bolesti. Žene, ne znajući za to, mogu biti nositeljice genetskih bolesti, koje se potom očituju u djece.

U muškaraca se X-povezane bolesti ili fenotipska svojstva pojavljuju jer nema zdravog X kromosoma.

Kromosomska teorija nasljeđa T. Morgana koristi se u analizi obiteljske anamneze za genetske bolesti.