Chromozomální teorie Morgan: definice, hlavní ustanovení a rysy

Proč vypadají děti jako jejich rodiče? Proč mají některé rodiny určitá onemocnění, jako je barevná slepota, polydaktyly, hypermobilita kloubů, cystická fibróza? Proč existuje řada onemocnění, které trpí pouze ženy a jiní pouze muži? Dnes všichni víme, že odpovědi na tyto otázky je třeba hledat v dědičnosti, tedy v chromozomech, které dítě dostane od každého z rodičů. A tato znalost moderní vědy musí Tomášovi Huntovi Morganovi

Historie objevu

Bylo by špatné říci, že Thomas Morgan byl první, kdo se zajímal o problematiku přenosu genetické informace. První vědci, kteří se snažili porozumět roli chromozomů v dědictví, jsou díla Chistiakova, Benedena, Rablese v 70.-80. Letech 19. století.

Pak tam nebyly žádné mikroskopy tak silné, že byste mohli vidět struktury chromozomů. A samotný termín "chromozom" nebyl ani tam. On byl představen německým vědcem Heinrich Valdeir v 1888.

Německý biolog Theodore Boveri v důsledku svých experimentů dokázal, že pro normální vývoj organismu potřebuje pro svůj druh normální počet chromozomů a jejich nadbytek nebo nedostatek vede k závažným malformacím. Po čase jeho teorie byla brilantně potvrzena. Můžeme říci, že chromozomální teorie T. Morgana získala svůj výchozí bod přesně díky studiím Boveri.

Zahájení výzkumu

Zobecnit existující znalosti o teorii dědičnosti, doplnit je a rozvinout je, Thomas Morgan zvládl. Jako objekt pro své pokusy si vybral ovocnou mušku a ne náhodou. Byla to ideální věc pro výzkum přenosu genetické informace - pouze čtyři chromozomy, plodnost, krátká délka života. Morgan začal provádět výzkum pomocí čistých linií much. Brzy zjistil, že v reprodukčních buňkách existuje jedna sada chromozomů, tj. 2 namísto 4. Morgan označil chromozom ženské pohlaví jako X a mužský pohlavní chromozom jako Y.

Dědictví spojené s pohlavím

Chromozómová teorie Morganu ukázala, že existují určité znaky spojené s pohlavím. Moucha, se kterou vedecký pracovník prováděl experimenty, má normálně červenou barvu očí, ale v důsledku mutace tohoto genu se v populaci objevily lidé s bílými očima a mezi nimi bylo mnohem více mužů. Gén, který je zodpovědný za barvu oka mušky, je lokalizován na chromozómu X, na chromozomu Y to není. To znamená, že když překročíme ženu, která má mutovaný gen na jednom chromozomu X, a bílé-eyed muž, pravděpodobnost mít tento znak u potomků bude mít vztah k pohlaví. Nejjednodušší způsob, jak to ukážete, je na obrázku:

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

X je pohlavní chromozóm ženy nebo muže bez genu bílého oka - X`-chromozomu s genem bílého oka.

Dešifrujeme výsledky přechodu:

• XX `je červenooká žena, nosič genu bývalých očí. Kvůli přítomnosti druhého chromozomu X se tento mutovaný gen "překrývá" zdravě a fenotyp se nezjavuje.
• X`U je muž s bílými očima, který získal od své matky chromozom X s mutovaným genem. Vzhledem k přítomnosti pouze jednoho chromozomu X se mutantní znak nepřekrývá a objevuje se ve fenotypu.
• X`X je bílá-eyed žena, dědičnost na chromozómu s mutant gen z matky a otce. U samice, pouze pokud oba chromozomy X nesou bílý oční gen, projeví se ve fenotypu.

Chromozómová teorie dědičnosti Thomas Morgan vysvětlil mechanismus dědičnosti mnoha genetických onemocnění. Vzhledem k tomu, že na chromozomu X je mnohem více genů než na chromozomu Y, je zřejmé, že je zodpovědný za většinu znaků těla. X chromosom z matky se přenáší na syny a dcery, spolu s genetickými geny odpovědnými za vlastnosti organismu, vnějšími příznaky, chorobami. Spolu s X-linked, existuje dědičnost spojená s Y. Ale chromozom Y je jen u mužů, protože pokud má nějakou mutaci, může ji přenášet jen mužský potomník.

Chromozómová teorie Morganovy dědičnosti pomohla porozumět vzorkům přenosu genetických onemocnění, ale problémy spojené s jejich léčbou se dosud nevyřešily.

Překročení

Během výzkumu byl fenomén překračování objeven studentem Thomas Morgan, Alfred Sturtevant. Jak ukazují další experimenty, překročení vytváří nové kombinace genů. Je to ten, kdo porušuje proces zřetězeného dědictví.

Takže teorie chromozomů T. Morgana získala další důležitou pozici - mezi homologních chromozomů křížení dochází a jeho frekvence je určována vzdáleností mezi geny.

Základní ustanovení

K systematizaci výsledků experimentů vědců uvádíme hlavní ustanovení Morganovy chromozomové teorie:

1. Znaky organismu závisí na genech vložených do chromozomů.
2. Geny jednoho chromozomu jsou přenášeny na potomstvo propojeným způsobem. Pevnost takové vazby je větší, čím kratší je vzdálenost mezi geny.
3. U homologních chromozomů se pozoruje přechod.
4. Pokud znáte frekvenci křížení konkrétního chromozomu, můžete vypočítat vzdálenost mezi geny.

Druhá pozice Morganovy chromozomové teorie se také nazývá Morganova pravidla.

Rozpoznávání

Výsledky studií byly dobře přijaty. Chromozómová teorie Morganu byla průlomem v biologii dvacátého století. V roce 1933 byl vědec udělen Nobelovu cenu za objev úlohy chromozomů v dědičnosti.

O několik let později dostal Thomas Morgan medaili Copley za vynikající úspěchy v oblasti genetiky.

Teorie chromozomů Morganovy dědičnosti je studována ve školách. Věnovala spoustu článků a knih.

Příklady sexuálního dědictví

Chromozomální teorie Morganu ukázala, že vlastnosti organismu jsou určovány geny, které jsou v něm zakotveny. Základní výsledky, které získal Thomas Morgan, byly zodpovězeny za přenos nemocí, jako je hemofilie, Lowův syndrom, barevná slepota a Bruttonova nemoc.

Ukázalo se, že geny všech těchto onemocnění jsou umístěny na chromozomu X a u žen se tato onemocnění projevují mnohem méně často, protože zdravý chromozóm může chromozomu blokovat genem nemoci. Ženy, které si o tom neuvědomují, mohou být nositeli genetických onemocnění, které se pak projevují u dětí.

U mužů se projevují onemocnění spojená s X, nebo fenotypové příznaky, protože neexistuje žádný zdravý chromozom X.

Chromozómová teorie dědičnosti T. Morgan se používá při analýze rodinné anamnézy pro genetické nemoci.