Kromosomska teorija Morgan: definicija, glavne določbe in značilnosti

Zakaj otroci izgledajo kot njihovi starši? Zakaj imajo nekatere družine določene bolezni, kot so barvna slepota, polidaktično, hipermobilnost sklepov, cistična fibroza? Zakaj obstajajo številne bolezni, ki jih trpijo le ženske, in drugi samo moški? Danes vsi vemo, da je treba odgovore na ta vprašanja iskati v dednosti, to je kromosomov, ki jih otrok prejme od vsakega od staršev. To znanje sodobne znanosti mora Thomas Huntu Morganu

Zgodovina odkritja

Napačno bi bilo reči, da je bil Thomas Morgan prvi zainteresiran za vprašanje prenosa genskih informacij. Prvi raziskovalci, ki so poskušali razumeti vlogo kromosomov pri dedovanju, so dela Chistiakov, Beneden, Rable v 70. in 80. letih 19. stoletja.

Potem ni bilo tako močnih mikroskopov, da bi videli kromosomske strukture. In tudi sam izraz "kromosom" ni bil. Leta 1888 ga je uvedel nemški znanstvenik Heinrich Valdeir.

Nemški biolog Theodore Boveri je kot rezultat svojih eksperimentov dokazal, da za normalni razvoj organizma potrebuje normalno število kromosomov za svojo vrsto, njihov presežek ali pomanjkanje pa povzroči resne malformacije. Sčasoma je njegova teorija briljantno potrdila. Lahko rečemo, da je kromosomska teorija T. Morgana natančno zaslužila izhodiščno točko zahvaljujoč študijem Boverija.

Začetek raziskave

Thomas Morgan je obvladal obstoječe znanje o teoriji dednosti, jih dopolnil in razvijal. Kot predmet svojih eksperimentov je izbral sadno muho in ne slučajno. To je bil idealen cilj za raziskave o prenosu genetskih informacij - le štirje kromosomi, plodnost, kratka življenjska doba. Morgan je začel opravljati raziskave z uporabo čistih linij muh. Kmalu je ugotovil, da je v reproduktivnih celicah obstajal enoten sklop kromosomov, to je 2 namesto 4. Morgan je določil ženski spolni kromosom kot X in moški spolni kromosom kot Y.

Spolno povezana dediščina

Teorija Morgana kromosoma je pokazala, da obstajajo nekateri znaki, povezani s spolom. Mletje, s katerim znanstvenik izvaja svoje poskuse, ima običajno barvo rdečih oči, toda zaradi mutacije tega gena so se ljudje pojavili v belem očesu in med njimi je bilo veliko več moških. Gen, ki je odgovoren za barvo oči, je lokaliziran na kromosomu X, na kromosomu Y ni. To pomeni, da se pri prehajanju ženske, ki ima mutiran gen na enem X-kromosomu, in moškega s belim očesom verjetnost, da bo ta znak v potomstvu povezana s spolom. Najlažji način za prikaz tega je na diagramu:

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

X je spolni kromosom ženske ali moškega brez gena belega očesa - X-kromosoma z belim očesnim genom.

Dešifriramo rezultate prečkanja:

• XX `je rdeče oči, nosilec gena prejšnjih oči. Zaradi prisotnosti drugega kromosoma X se ta mutirani gen "zdrsne" zdravo in fenotip se ne manifestira.
• X`U je moški z belim očesom, ki je od svoje matere prejel kromosom X z mutiranim genom. Zaradi prisotnosti samo enega X-kromosoma se mutantni znak ne prekriva in se pojavi v fenotipu.
• X`X `je bela-očena ženska, ki deduje na kromosomu z mutiranim genom od matere in očeta. Pri ženski samo, če imata oba kromosoma X belo oko, se pojavi v fenotipu.

Kromosomska teorija dednosti Thomas Morgan je pojasnil mehanizem dedovanja številnih genskih bolezni. Ker na X kromosomu obstaja veliko več genov kot na kromosomu Y, je jasno, da je odgovoren za večino znakov telesa. Kromosom X iz matere se prenaša na sinove in hčere, skupaj z geni, ki so odgovorni za lastnosti organizma, zunanje znake, bolezni. Skupaj s povezavo X je Y-vezana dediščina. Toda Y-kromosom je samo pri moških, ker če ima kakšno mutacijo, ga lahko prenese le moški potomec.

Kromosomska teorija Morganove dednosti je pripomogla k razumevanju vzorcev prenosa genskih bolezni, vendar težave, povezane z njihovim zdravljenjem, do zdaj niso rešene.

Prečkanje

Med raziskavami je fenomen prehoda odkril študent Thomas Morgan, Alfred Sturtevant. Kot kažejo nadaljnji poskusi, prehajanje povzroča nove kombinacije genov. On krši postopek združenega dedovanja.

Tako je teorija kromosoma T. Morgana prejela še en pomemben položaj - med homologni kromosomi pride do križanja, njegova frekvenca pa je določena z razdaljo med geni.

Osnovne določbe

Za sistematizacijo rezultatov znanstvenih eksperimentov podajamo glavne določbe teorije kromosoma Morgan:

1. Znaki organizma so odvisni od genov, vgrajenih v kromosome.
2. Gene enega kromosoma se prenašajo na potomce na povezani način. Moč takšne vezi je večja, krajša je razdalja med geni.
3. V homolognih kromosomih opazimo prehod.
4. Če poznate frekvenco križanja določenega kromosoma, lahko izračunate razdaljo med geni.

Drugi položaj teorije kromosoma Morgan se imenuje tudi pravilo Morgan.

Priznavanje

Rezultati študij so bili dobro sprejeti. Kromosomska teorija Morgana je bila preboj v biologiji dvajsetega stoletja. Leta 1933 je za odkritje vloge kromosomov v dednosti znanstvenik dobil Nobelovo nagrado.

Nekaj ​​let kasneje je Thomas Morgan prejel medaljo Copley za izjemne dosežke na področju genetike.

Zdaj se teorija kromosomov Morganove dednosti proučuje v šolah. Predala je veliko člankov in knjig.

Primeri spolne dediščine

Kromosomska teorija Morgana je pokazala, da lastnosti organizma določajo geni, ki so v njej vgrajeni. Na temeljne rezultate, ki jih je prejela Thomas Morgan, so odgovorili na prenos bolezni, kot so hemofilija, nizki sindrom, barvna slepota in Bruttonova bolezen.

Izkazalo se je, da se geni vseh teh bolezni nahajajo na X-kromosomu, pri ženskah pa se te bolezni manifestirajo veliko manj pogosto, saj lahko zdrav kromosom blokira kromosom z genom bolezni. Ženske, ki se tega ne zavedajo, so lahko nosilci genskih bolezni, ki se nato manifestirajo pri otrocih.

Pri moških se X-vezane bolezni ali fenotipske znake manifestirajo, ker ni zdravega kromosoma X.

Teorija kromosoma dednosti T. Morgan se uporablja pri analizi družinske anamneze pri genskih boleznih.