Поділитися:
Хромосомні теорії Саттона і Моргана
The хромосомна теорія Саттона і Моргана має на меті інтегрувати спостереження біології клітини з спадковими принципами, запропонованими Грегором Менделем, укладаючи висновок, що гени знаходяться в хромосомах і що вони розподіляються незалежно в мейозі.
Ця теорія почала формуватися між 1902 і 1905 роками незалежними ідеями Уолтера Саттона, Томаса Ханта Моргана, Теодора Бовері та інших дослідників того часу. Потрібно було більше двох десятиліть, щоб створити зрілу ідею цієї теорії.
Хромосомну теорію можна підсумувати таким чином: фізичне розташування генів знаходиться в хромосомах, і вони розташовані лінійно. Крім того, існує явище обміну генетичного матеріалу між парами хромосом, відоме як рекомбінація, що залежить від близькості генів \ t.
Індекс
- 1 Історія
- 1.1 Вклад Вальтера Саттона
- 1.2 Внесок Томаса Ханта Моргана
- 2 Принципи теорії
- 2.1 Гени, розташовані в хромосомах
- 2.2 Хромосоми обмінюються інформацією
- 2.3 Є пов'язані гени
- 3 Посилання
Історія
У той час, коли Мендель проголошував свої закони, не було доказів механізму розподілу хромосом в процесах мейозу і мітозу..
Однак Мендель запідозрив існування певних «факторів» або «частинок», які були поширені в статевих циклах організмів, але не мали знання про справжню ідентичність цих сутностей (тепер відомо, що це гени) \ t.
Через ці теоретичні прогалини, роботи Менделя не були оцінені науковою спільнотою того часу.
Пропонував Вальтер Саттон
У 1903 році американський біолог Вальтер Саттон підкреслив важливість пари хромосом подібної морфології. Під час мейозу ця гомологічна пара відокремлюється і кожна гамета отримує одну хромосому.
Насправді, Саттон був першою людиною, яка помітила, що хромосоми підкоряються законам Менделя, і це твердження вважається першим вагомим аргументом для підтримки хромосомної теорії успадкування..
Експериментальна конструкція Саттона полягала в вивченні хромосом у сперматогенезі коника Brachystola magna, демонструючи, як ці структури відокремлюються в мейозі. Крім того, він зміг визначити, що хромосоми були згруповані попарно.
Зважаючи на цей принцип, Саттон запропонував інтегрувати результати Менделя з існуванням хромосом, вважаючи, що гени є частиною цих.
Співробітник Томаса Ханта Моргана
У 1909 році Моргану вдалося встановити чітку зв'язок між геном і хромосомою. Цього він досяг завдяки своїм експериментам Дрозофіла, демонструючи, що ген, відповідальний за білі очі, був розташований на Х-хромосомі цього виду.
У своїх дослідженнях Морган виявив, що плодова муха володіла чотирма парами хромосом, три з яких були гомологічними або аутосомними хромосомами, а решта - сексуальною. Це відкриття отримало Нобелівську премію з фізіології або медицини.
Як і у ссавців, у самок є дві однакові хромосоми, позначені як XX, тоді як самці - XY.
Морган також зробив ще одне важливе спостереження: у значній кількості випадків певні гени успадковувалися разом; Я називаю це явище пов'язаними генами. Проте в деяких випадках можна було "розбити" цю зв'язок, завдяки генетичній рекомбінації.
Нарешті, Морган відзначив, що гени розташовані лінійно вздовж хромосоми, і кожен з них розташований у фізичній області: локус (множина) локуси).
Висновки Моргана дозволили повністю прийняти теорію хромосомного успадкування, завершивши і підтвердивши спостереження його колег.
Принципи теорії
Докази, представлені цими дослідниками, дозволили викласти принципи хромосомної теорії успадкування:
Гени, розташовані в хромосомах
Гени знаходяться в хромосомах і організовані лінійно. Для підтвердження цього принципу є прямі докази та непрямі докази.
В якості непрямого доказу ми повинні розглядати хромосоми як носії генів. Хромосоми здатні передавати інформацію шляхом напівконсервативного процесу реплікації, що підтверджує молекулярну ідентичність сестринських хроматид.
Крім того, хромосоми мають особливість передачі генетичної інформації таким же чином, як і закони Менделя.
Саттон постулював, що гени, пов'язані з кольором насіння - зеленим і жовтим - транспортувалися в певній парі хромосом, тоді як гени, пов'язані з текстурою - гладкі і шорсткі - транспортувалися в іншій парі..
Хромосоми називають певні позиції локуси, де гени Аналогічно, хромосоми розподіляються самостійно.
Згідно з цією ідеєю, пропорції 9: 3: 3: 1, знайдені Менделем, легко пояснити, оскільки тепер відомі фізичні частинки спадщини..
Хромосоми обмінюються інформацією
У диплоїдних видах процес мейозу дозволяє вдвічі зменшити кількість хромосом, які будуть мати гамети. Таким чином, коли відбувається запліднення, відновлюється диплоїдне стан нового індивідуума.
Якби не було мейозних процесів, то кількість хромосом подвоїлася б з прогресом поколінь.
Хромосоми здатні обмінюватися регіонами один з одним; Це явище відоме як генетична рекомбінація і відбувається в процесах мейозу. Частота, з якою відбувається рекомбінація, залежить від відстані, на якому розташовані гени, розташовані на хромосомах.
Є пов'язані гени
Чим ближче гени, тим більша ймовірність їх успадкування. Коли це відбувається, гени "зв'язані" і переходять до наступного покоління як єдиний блок.
Існує спосіб кількісної оцінки близькості в генах в одиницях сантиморгана, скорочено cM. Ця одиниця використовується при побудові карт генетичних зв'язків і еквівалентна частоті рекомбінації 1%; відповідає приблизно одному мільйону пар основ у ДНК.
Максимальна частота рекомбінації - тобто в окремих хромосомах - зустрічається більше 50%, і цей сценарій є "незв'язаним".
Зауважимо, що коли два гени пов'язані, вони не відповідають закону про передачу символів, запропонованим Менделем, оскільки ці закони були засновані на символах, які були розташовані на окремих хромосомах..
Список літератури
- Кемпбелл, Н. А. (2001). Біологія: Поняття та відносини. Освіта Пірсона.
- Crow, E.W., & Crow, J.F. (2002). 100 років тому: Вальтер Саттон і хромосомна теорія спадковості. Генетика, 160(1), 1-4.
- Jenkins, J. B. (1986). Генетика. Я повернувся назад.
- Lacadena, J. R. (1996). Цитогенетика. Редакційний Complutense.
- Saddler, Т. W., & Langman, J. (2005). Медична ембріологія з клінічною спрямованістю.
- Watson, J. D. (2006). Молекулярна біологія гена. Ed. Panamericana Medical.