JAKA JEST TEORIA DZIEDZICZENIA CHROMOSOMÓW? (SUTTON I MORGAN) - BIOLOGIA - 2026

Teoria chromosomalne lub chromosomowa teoria dziedziczenia jest jednym z tych, który został opracowany w taki sposób, biologów, aby spróbować wyjaśnić transmisję fenotypu i genotypu z rodziców na potomstwo.

Teoria ta ma na celu zintegrowanie obserwacji biologii komórki z dziedzicznymi zasadami zaproponowanymi przez Gregora Mendla, wnioskując, że geny znajdują się w chromosomach i są rozmieszczane niezależnie w mejozie.

Teorię chromosomów można podsumować w następujący sposób: fizyczne położenie genów znajduje się na chromosomach i są one ułożone w sposób liniowy. Ponadto występuje zjawisko wymiany materiału genetycznego między parami chromosomów, znane jako rekombinacja, która zależy od bliskości genów.

Historia

W czasie, gdy Mendel ogłosił swoje prawa, nie było dowodów na mechanizm dystrybucji chromosomów w procesach mejozy i mitozy.

Jednak Mendel podejrzewał istnienie pewnych „czynników” lub „cząstek”, które były rozmieszczone w cyklach płciowych organizmów, ale nie miał wiedzy o prawdziwej tożsamości tych bytów (obecnie wiadomo, że są to geny).

Z powodu tych teoretycznych luk praca Mendla nie została doceniona przez ówczesne środowisko naukowe.

Nadesłał Walter Sutton

W 1903 roku amerykański biolog Walter Sutton podkreślił znaczenie pary chromosomów o podobnej morfologii. Podczas mejozy ta homologiczna para rozdziela się, a każda gameta otrzymuje pojedynczy chromosom.

W rzeczywistości Sutton był pierwszą osobą, która zauważyła, że ​​chromosomy są zgodne z prawami Mendla i to twierdzenie jest uważane za pierwszy ważny argument na poparcie chromosomowej teorii dziedziczenia.

Projekt eksperymentalny Suttona obejmował badanie chromosomów w spermatogenezie konika polnego Brachystola magna, wykazując, jak te struktury segregują się w mejozie. Ponadto był w stanie określić, że chromosomy zostały pogrupowane w pary.

Mając na uwadze tę zasadę, Sutton zaproponował, że wyniki Mendla można zintegrować z istnieniem chromosomów, przyjmując tym samym, że geny są ich częścią.

Wkład Thomasa Hunta Morgana

W 1909 roku Morganowi udało się ustalić wyraźny związek między genem a chromosomem. Osiągnięto to dzięki jego eksperymentom z Drosophila, które wykazały, że gen odpowiedzialny za białe oczy znajdował się na chromosomie X tego gatunku.

W swoich badaniach Morgan odkryła, że ​​muszka owocowa posiadała cztery pary chromosomów, z których trzy były chromosomami homologicznymi lub autosomalnymi, a pozostała para była płciowa. To odkrycie zostało nagrodzone Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

Podobnie jak u ssaków, samice mają dwa identyczne chromosomy, oznaczone jako XX, a samce - XY.

Morgan poczynił również inną ważną obserwację: w znacznej liczbie przypadków pewne geny były dziedziczone razem; Nazywam to zjawisko genami powiązanymi. Jednak w niektórych przypadkach możliwe było „przerwanie” tego połączenia dzięki rekombinacji genetycznej.

Wreszcie Morgan zauważył, że geny zostały ułożone liniowo wzdłuż chromosomu, a każdy z nich znajdował się w fizycznym regionie: locus (liczba mnoga to loci).

Wnioski Morgana doprowadziły do ​​pełnej akceptacji chromosomalnej teorii dziedziczenia, uzupełniając i potwierdzając obserwacje jego kolegów.

Zasady chromosomowej teorii dziedziczenia

Dowody przedstawione przez tych badaczy pozwoliły na wygłoszenie zasad chromosomalnej teorii dziedziczenia:

Geny zlokalizowane na chromosomach

Geny znajdują się na chromosomach i są ułożone liniowo. Aby potwierdzić tę zasadę, istnieją dowody bezpośrednie i dowody pośrednie.

Jako dowód pośredni musimy rozważyć chromosomy jako nośniki genów. Chromosomy są zdolne do przekazywania informacji w ramach półkonserwatywnego procesu replikacji, który potwierdza tożsamość molekularną chromatyd siostrzanych.

Ponadto chromosomy mają tę szczególną cechę, że przekazują informacje genetyczne w taki sam sposób, jak przewidują prawa Mendla.

Sutton postulował, że geny związane z kolorem nasion - zielonym i żółtym - były przenoszone na określonej parze chromosomów, podczas gdy geny związane z teksturą - gładkie i szorstkie - były przenoszone na innej parze.

Chromosomy mają określone pozycje zwane loci, w których zlokalizowane są geny. Podobnie, to chromosomy są rozmieszczone niezależnie.

Idąc za tym pomysłem, proporcje 9: 3: 3: 1 znalezione przez Mendla są łatwe do wyjaśnienia, ponieważ teraz znane były fizyczne cząstki dziedziczenia.

Chromosomy wymieniają informacje

U gatunków diploidalnych proces mejozy pozwala na zmniejszenie o połowę liczby chromosomów, które będą miały gamety. W ten sposób, gdy następuje zapłodnienie, przywraca się diploidalny stan nowego osobnika.

Gdyby nie było procesów mejozy, liczba chromosomów podwoiłaby się wraz z postępem pokoleń.

Chromosomy są zdolne do wymiany regionów między sobą; Zjawisko to znane jest jako rekombinacja genetyczna i występuje w procesach mejozy. Częstotliwość rekombinacji zależy od tego, jak daleko od siebie znajdują się geny na chromosomach.

Istnieją powiązane geny

Im bliżej znajdują się geny, tym większe jest prawdopodobieństwo, że zostaną razem odziedziczone. W takim przypadku geny są „łączone” i przekazywane następnemu pokoleniu jako pojedynczy element budulcowy.

Istnieje sposób ilościowego określenia bliskości genów w jednostkach centymorganów, w skrócie cM. Jednostka ta jest wykorzystywana do budowy map powiązań genetycznych i odpowiada 1% częstotliwości rekombinacji; odpowiada około milionowi par zasad w DNA.

Maksymalna częstotliwość rekombinacji - to znaczy w oddzielnych chromosomach - występuje przy ponad 50%, a ten scenariusz to „brak ligacji”.

Zauważ, że gdy dwa geny są połączone, nie są one zgodne z prawem przekazywania znaków zaproponowanym przez Mendla, ponieważ te prawa opierały się na postaciach, które znajdowały się na oddzielnych chromosomach.

Bibliografia

1. Campbell, NA (2001). Biologia: pojęcia i relacje. Edukacja Pearson.
2. Crow, EW i Crow, JF (2002). 100 lat temu: Walter Sutton i chromosomowa teoria dziedziczności. Genetyka, 160 (1), 1–4.
3. Jenkins, JB (1986). Genetyka. Odwróciłem się.
4. Lacadena, JR (1996). Cytogenetyka. Complutense redakcyjne.
5. Saddler, TW i Langman, J. (2005). Embriologia medyczna zorientowana klinicznie.
6. Watson, JD (2006). Biologia molekularna genu. Panamerican Medical Ed.