Hoekom lyk kinders soos hul ouers? Waarom is sekere siektes algemeen in sommige gesinne, soos kleurblindheid, polydaktiele, gewrigshipermobiliteit, sistiese fibrose? Hoekom is daar 'n aantal siektes waaraan net vroue ly, en ander - net mans? Vandag weet ons almal dat die antwoorde op hierdie vrae in oorerwing gesoek moet word, dit wil sê die chromosome wat 'n kind van elke ouer ontvang. En die moderne wetenskap het hierdie kennis te danke aan Thomas Hunt Morgan, 'n Amerikaanse genetikus. Hy het die proses van oordrag van genetiese inligting beskryf en saam met kollegas die chromosoomteorie van oorerwing (dikwels genoem die Morgan-chromosoomteorie) ontwikkel wat die hoeksteen van moderne genetika geword het.
Ontdekkinggeskiedenis
Dit sou verkeerd wees om te sê dat Thomas Morgan die eerste was wat in die oordrag van genetiese inligting belang gestel het. Die eerste navorsers wat die rol van chromosome probeer verstaan hetin erfenis, kan 'n mens die werke van Chistyakov, Beneden, Rabl in die 70-80's van die XIX eeu oorweeg.
Dan was daar geen mikroskope wat kragtig genoeg was om chromosoomstrukture te sien nie. En die term “chromosoom” self het toe ook nie bestaan nie. Dit is in 1888 deur die Duitse wetenskaplike Heinrich Waldeyr bekendgestel.
Die Duitse bioloog Theodor Boveri het, as gevolg van sy eksperimente, bewys dat dit vir die normale ontwikkeling van 'n organisme 'n normale aantal chromosome vir sy spesie nodig het, en hul oormaat of gebrek lei tot ernstige misvormings. Met verloop van tyd is sy teorie briljant bevestig. Ons kan sê dat T. Morgan se chromosoomteorie sy beginpunt gekry het juis danksy Boveri se navorsing.
Begin navorsing
Thomas Morgan het daarin geslaag om die bestaande kennis oor die teorie van oorerwing te veralgemeen, dit aan te vul en te ontwikkel. As voorwerp vir sy eksperimente het hy die vrugtevlieg gekies, en nie per ongeluk nie. Dit was 'n ideale voorwerp vir navorsing oor die oordrag van genetiese inligting - slegs vier chromosome, vrugbaarheid, kort lewensverwagting. Morgan het navorsing begin doen deur skoon lyne vlieë te gebruik. Gou het hy ontdek dat daar in kiemselle 'n enkele stel chromosome is, dit wil sê 2 in plaas van 4. Dit was Morgan wat die vroulike geslagschromosoom as X aangewys het, en die manlike as Y.
Seksgekoppelde erfenis
Morgan se chromosoomteorie het getoon dat daar sekere geslagsgekoppelde eienskappe is. Die vlieg waarmee die wetenskaplike sy eksperimente uitgevoer het, het gewoonlik rooi oë, maar as gevolg van 'n mutasie van hierdie geen in die bevolkingwit-oog individue het verskyn, en onder hulle was daar baie meer mans. Die geen verantwoordelik vir die kleur van die vlieg se oë is op die X-chromosoom gelokaliseer, dit is nie op die Y-chromosoom nie. Dit wil sê, wanneer 'n wyfie gekruis word, op een X-chromosoom waarvan daar 'n gemuteerde geen is, en 'n witoog mannetjie, sal die waarskynlikheid om hierdie eienskap in die nageslag te hê met seks geassosieer word. Die maklikste manier om dit te wys is op die diagram:
- P: XX' x X'Y;
- F1: XX', XY, X'X', X'Y.
X - die geslagschromosoom van 'n wyfie of man sonder die geen vir wit oë; X'-chromosoom met die geen vir wit oë.
Ontsyfer die resultate van kruising:
- ХХ' - rooi-oog wyfie, draer van die ou oë geen. As gevolg van die teenwoordigheid van die tweede X-chromosoom word hierdie gemuteerde geen "oorvleuel" deur die gesonde een, en die eienskap kom nie in die fenotipe voor nie.
- X'Y is 'n witoog mannetjie wat 'n X-chromosoom met 'n gemuteerde geen van sy ma ontvang het. As gevolg van die teenwoordigheid van slegs een X-chromosoom, is daar niks om die mutante eienskap te bedek nie, en dit verskyn in die fenotipe.
- X'X' is 'n witoogwyfie wat 'n chromosoom met 'n mutante geen van haar ma en pa geërf het. By 'n wyfie, slegs as beide X-chromosome die geen vir wit oë dra, sal dit in die fenotipe verskyn.
Chromosomale teorie van oorerwing deur Thomas Morgan het die meganisme van oorerwing van baie genetiese siektes verduidelik. Aangesien daar baie meer gene op die X-chromosoom as op die Y-chromosoom is, is dit duidelik dat dit verantwoordelik is vir die meeste van die eienskappe van 'n organisme. Die X-chromosoom word van die moeder na beide seuns en dogters oorgedra, saam met gene wat verantwoordelik is vir die eienskappe van die liggaam, eksterne tekens en siektes. Saammet X-gekoppelde, is daar Y-gekoppelde oorerwing. Maar net mannetjies het 'n Y-chromosoom, so as enige mutasie daarin voorkom, kan dit net aan 'n manlike afstammeling oorgedra word.
Morgan se chromosomale teorie van oorerwing het gehelp om die patrone van oordrag van genetiese siektes te verstaan, maar die probleme verbonde aan die behandeling daarvan is nog nie opgelos nie.
Kruis oor
Tydens navorsing deur Thomas Morgan se student Alfred Sturtevant, is die verskynsel van oorsteek ontdek. Soos verdere eksperimente getoon het, danksy oorkruising, verskyn nuwe kombinasies van gene. Dit is hy wat die proses van gekoppelde erfenis oortree.
Dus het T. Morgan se chromosoomteorie nog 'n belangrike posisie gekry - oorkruising vind plaas tussen homoloë chromosome, en die frekwensie daarvan word bepaal deur die afstand tussen gene.
Basies
Om die resultate van die wetenskaplike se eksperimente te sistematiseer, bied ons die hoofbepalings van Morgan se chromosoomteorie aan:
- Die tekens van 'n organisme hang af van die gene wat in die chromosome ingebed is.
- Gene op dieselfde chromosoom word oorgedra aan nageslag wat gekoppel is. Die sterkte van sulke koppeling is groter, hoe kleiner die afstand tussen die gene is.
- Oorkruising vind plaas in homoloë chromosome.
- Om die frekwensie van kruising oor 'n sekere chromosoom te ken, kan ons die afstand tussen gene bereken.
Die tweede posisie van Morgan se chromosoomteorie is ookword Morgan se reël genoem.
Erkenning
Die resultate van die navorsing is briljant ontvang. Morgan se chromosoomteorie was 'n deurbraak in die biologie van die twintigste eeu. In 1933, vir die ontdekking van die rol van chromosome in oorerwing, is die Nobelprys aan die wetenskaplike toegeken.
'n Paar jaar later het Thomas Morgan die Copley-medalje vir uitnemendheid in genetika ontvang.
Nou word Morgan se chromosoomteorie van oorerwing in skole bestudeer. Baie artikels en boeke word aan haar opgedra.
Voorbeelde van seksgekoppelde erfenis
Morgan se chromosoomteorie het getoon dat die eienskappe van 'n organisme deur sy gene bepaal word. Die fundamentele resultate wat deur Thomas Morgan verkry is, het die vraag beantwoord oor die oordrag van siektes soos hemofilie, Lowe se sindroom, kleurblindheid, Brutton se siekte.
Dit het geblyk dat die gene vir al hierdie siektes op die X-chromosoom geleë is, en by vroue kom hierdie siektes baie minder gereeld voor, aangesien 'n gesonde chromosoom die chromosoom met die siektegeen kan oorvleuel. Vroue, wat nie daarvan weet nie, kan draers van genetiese siektes wees, wat dan in kinders manifesteer.
By mans verskyn X-gekoppelde siektes, of fenotipiese eienskappe, omdat daar geen gesonde X-chromosoom is nie.
T. Morgan se chromosoomteorie van oorerwing word gebruik in die ontleding van familiegeskiedenisse vir genetiese siektes.
