KAKŠNA JE KROMOSOMSKA TEORIJA O DEDOVANJU? (SUTTON IN MORGAN) - BIOLOGIJA - 2026

Teorija kromosomsko ali kromosomske teorija dedovanja je ena izmed tistih, ki je bil razvit na način, biologov, da bi poskušali razložiti prenos fenotip in genotip staršev do njihovih potomcev.

Namen te teorije je povezati opazovanja celične biologije z dednimi načeli, ki jih je predlagal Gregor Mendel, in sklepa, da se geni nahajajo v kromosomih in da se v mejozi distribuirajo neodvisno.

Teorijo kromosomov lahko povzamemo na naslednji način: fizikalna lokacija genov je na kromosomih in so razporejeni linearno. Poleg tega obstaja pojav izmenjave genskega materiala med pari kromosomov, znan kot rekombinacija, kar je odvisno od bližine genov.

Zgodovina

V času, ko je Mendel izjavljal svoje zakone, ni bilo dokazov o mehanizmu porazdelitve kromosomov v procesih mejoze in mitoze.

Vendar je Mendel posumil na obstoj nekaterih "dejavnikov" ali "delcev", ki so bili razporejeni v spolnih ciklih organizmov, vendar ni vedel o resnični identiteti teh entitet (zdaj je znano, da gre za gene).

Zaradi teh teoretičnih vrzeli tedanje znanstvene skupnosti niso cenili Mendlovega dela.

Prispeval Walter Sutton

Leta 1903 je ameriški biolog Walter Sutton poudaril pomen para kromosomov podobne morfologije. Med mejozo se ta homologni par loči in vsaka gameta prejme en sam kromosom.

Pravzaprav je bil Sutton prvi, ki je opazil, da kromosomi upoštevajo Mendeljeve zakone, in ta trditev velja za prvi veljavni argument, ki podpira kromosomsko teorijo o dedovanju.

Suttonova eksperimentalna zasnova je bila sestavljena iz preučevanja kromosomov v spermatogenezi kobilice Brachystola magna in prikazala, kako se te strukture ločujejo v mejozi. Poleg tega je lahko ugotovil, da so kromosomi razvrščeni v pare.

S tem načelom je Sutton predlagal, da se Mendeljevi rezultati lahko povežejo z obstojem kromosomov, s čimer se domneva, da so geni del njih.

Prispevek Thomasa Hunta Morgana

Leta 1909 je Morgan uspel vzpostaviti jasno povezavo med genom in kromosomom. To so dosegli s svojimi poskusi z drosofilo, ki so pokazali, da se gen, odgovoren za bele oči, nahaja na kromosomu X te vrste.

Morgan je v svoji raziskavi ugotovila, da ima sadna muha štiri pare kromosomov, od tega tri homologne ali avtosomne ​​kromosome, preostali par pa spolni. Za to odkritje je prejel Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino.

Tako kot pri sesalcih imajo tudi samice dva enaka kromosoma, označena s XX, medtem ko samci XY.

Morgan je podal še eno ključno opažanje: v večjem številu primerov so bili določeni geni podedovani skupaj; Temu pojavu pravim povezan gen. Vendar je bilo ob nekaterih priložnostih to povezavo mogoče "prekiniti", zahvaljujoč genetski rekombinaciji.

Nazadnje je Morgan ugotovil, da so geni razporejeni linearno vzdolž kromosoma, in vsak se nahaja v fizičnem območju: lokus (množina je lokus).

Morganovi zaključki so dosegli popolno sprejemanje kromosomske teorije o dedovanju, dopolnjevanje in potrditev opažanj njegovih kolegov.

Načela kromosomske teorije dedovanja

Dokazi, ki so jih predstavili ti raziskovalci, so omogočili izražanje načel kromosomske teorije dedovanja:

Geni, ki se nahajajo na kromosomih

Geni najdemo na kromosomih in so razporejeni linearno. Za potrditev tega načela obstajajo neposredni dokazi in posredni dokazi.

Kot posredne dokaze moramo kromosome obravnavati kot nosilce genov. Kromosomi so sposobni prenašati informacije s postopkom polkonzervativne replikacije, ki potrjuje molekularno identiteto sestrskih kromatid.

Poleg tega imajo kromosomi posebnost, da prenašajo genetske informacije na enak način, kot ga predvidevajo Mendelovi zakoni.

Sutton je predpostavil, da se geni, povezani z barvo semen - zeleno in rumeno - prenašajo na določenem paru kromosomov, medtem ko se geni, povezani s teksturo - gladki in grobi - prenašajo na drugem paru.

Kromosomi imajo posebne položaje, imenovane lokusi, kjer se nahajajo geni. Prav tako se kromosomi porazdelijo neodvisno.

Po tej zamisli je razmerja 9: 3: 3: 1, ki jih je našel Mendel, enostavno razložiti, saj so bili zdaj znani fizični delci dedovanja.

Kromosomi izmenjujejo informacije

Pri diploidnih vrstah postopek mejoze omogoča število kromosomov, ki jih imajo gamete na polovico. Na ta način se ob oploditvi povrne diploidno stanje novega posameznika.

Če ne bi bilo procesov mejoze, bi se število kromosomov podvojilo, ko generacije napredujejo.

Kromosomi lahko medsebojno izmenjujejo regije; Ta pojav je znan kot genetska rekombinacija in se pojavlja v procesih mejoze. Pogostost pojava rekombinacije je odvisna od tega, kako daleč so geni na kromosomih.

Obstajajo povezani geni

Bližje so geni, večja je verjetnost, da jih bomo skupaj podedovali. Ko se to zgodi, se geni "povežejo" in se prenesejo na naslednjo generacijo kot en sam gradnik.

Obstaja način za količinsko določitev bližine genov v enotah centimorgan, skrajšana cM. Ta enota se uporablja pri izdelavi zemljevidov genske povezave in je enaka 1% pogostosti rekombinacije; ustreza približno milijonu baznih parov v DNK.

Največja pogostost rekombinacije - torej v ločenih kromosomih - se pojavi pri več kot 50%, in ta scenarij je eden od "brez ligacij".

Upoštevajte, da, ko sta dva gena povezana, ne ustrezata zakonu prenosa znakov, ki ga je predlagal Mendel, saj so ti zakoni temeljili na likih, ki so bili locirani na ločenih kromosomih.

Reference

1. Campbell, NA (2001). Biologija: pojmi in odnosi. Pearsonova vzgoja.
2. Crow, EW in Crow, JF (2002). Pred 100 leti: Walter Sutton in teorija o dednosti kromosomov. Genetika, 160 (1), 1–4.
3. Jenkins, JB (1986). Genetika. Sem obrnil.
4. Lacadena, JR (1996). Citogenetika. Urejevalno sožaljenje.
5. Saddler, TW in Langman, J. (2005). Klinično usmerjena medicinska embriologija.
6. Watson, JD (2006). Molekularna biologija gena. Panamerican Medical Ed.