Indiferent de complexitatea structurii unui obiect biologic, fie că este vorba despre o bacterie, o algă, un animal nevertebrat sau o persoană, numărul total al tuturor semnelor oricărui organism este mult mai mare decât compoziția sa cromozomală. De la mijlocul secolului al XX-lea, știința știe că astfel de caracteristici ale unei plante, animale sau microorganisme, cum ar fi culoarea și forma corpului, dimensiunea membrelor, caracteristicile metabolismului, sunt codificate în regiunile cromozomiale - gene. Câte gene are fiecare cromozom, în ce secvență sunt localizate în el, cum sunt moștenite? La aceste întrebări fundamental importante le-a răspuns legea lui Morgan, pe care o vom studia în articolul nostru.
De ce unele trăsături sunt moștenite împreună?
Oamenii de știință în genetică observațională, folosind în cercetările lor modelele clasice descoperite în secolul al XIX-lea de Mendel, s-au confruntat cu probleme insolubile. Deci, aplicând legea moștenirii independente a trăsăturilor, cercetătorii nu au putut explica faptul că planta are un leu.gâtul culoarea roșu închis a corolei aproape întotdeauna însoțește culoarea verde închis a tulpinii. În natură, corola visiniu și culoarea salată verde a tulpinii acestei plante din familia labiaceae sunt extrem de rare.
Obțineți o explicație corectă a acestui fenomen a fost ajutată de legea legăturii a lui Morgan, un genetician american care a făcut o descoperire în înțelegerea mecanismelor moștenirii genelor.
Teoria cromozomală a eredității
După ce natura relativă a aplicării modelelor mendeliane a fost recunoscută de majoritatea oamenilor de știință, a apărut întrebarea cum să explice faptul moștenirii simultane la descendenții a două sau mai multe trăsături primite de la părinți. Thomas Gent Morgan a propus ideea unui aranjament liniar al înclinațiilor ereditare în cromozom. El a demonstrat că segmentele de ADN adiacente în procesul de meioză trec împreună în același gamet și nu diverg în celule germinale diferite. Omul de știință a numit acest fenomen legătură genică, iar legea lui Morgan a fost numită de atunci legea moștenirii legate.
Geeticianul a combinat numeroasele date experimentale colectate într-o teorie științifică coerentă. Ea reflectă rezultatele experimentelor, și anume: s-a dovedit că genele sunt localizate în cromozom ca niște margele, liniar una după alta. Datorită legii lui Morgan, biologia a primit dovezi că fiecare cromozom non-omolog conține propria sa compoziție ereditară unică. În plus, ideea omului de știință cămai multe gene situate în loci vecini sunt moștenite împreună, iar numărul de astfel de complexe este egal cu setul haploid de cromozomi. Deci, în cariotipul uman există 23 de grupuri de legături genice.
Povestea descoperirii legii lui Morgan
Biologia cunoaște multe exemple despre modul în care un obiect viu selectat corespunzător pentru experimente în viitor a determinat complet cursul de succes al cercetării științifice. La fel ca Mendel, Morgan a efectuat mii de experimente în laboratorul său. Cu toate acestea, pentru ei, el a ales nu o plantă care conține sute de gene în cariotipul său voluminos, ci o insectă - o muscă de fructe Drosophila.
Doar patru perechi de cromozomi ei erau perfect vizibili la microscop, iar compoziția lor simplă a genelor a fost ușor de studiat și studiat. Experimentele geneticianului american se bazează pe încrucișarea organismelor părinte ale Drosophila, care diferă unele de altele prin culoarea corpului și forma aripilor. Toți descendenții rezultați au fost ulterior încrucișați numai cu muște care aveau o culoare neagră și aripi scurte, subdezvoltate, adică s-a efectuat o încrucișare de analiză. Care au fost rezultatele? Nu au coincis cu niciunul dintre postulatele genetice cunoscute, deoarece unele dintre muște au apărut la urmași cu combinații de trăsături: un abdomen gri - aripi subdezvoltate și un corp negru - aripi normale. Omul de știință a sugerat că secțiunile de ADN care controlează semnele de culoare și formă ale aripilor sunt situate în apropiere la insectele acestei specii - sunt legate în același cromozom. Această idee a fost exprimată în continuare în legea lui Morgan.
Crosing Over
În profaza primei diviziuni a meiozei, se poate observa o imagine neobișnuită: cromatidele interne ale cromozomilor surori schimbă loci - secțiuni între ele. Cu cât genele sunt situate mai aproape, cu atât are loc mai puțin schimb - încrucișare. Prin urmare, una dintre prevederile legii lui Morgan spune că frecvența schimbului dintre gene este invers proporțională cu distanța dintre ele, măsurată în morganide. Încrucișarea explică un fenomen atât de important precum variabilitatea ereditară. Într-adevăr, descendenții oricărei perechi parentale nu arată ca o clonă care copiază complet caracteristicile tatălui sau ale mamei. Are propriile sale proprietăți unice care îi determină individualitatea.
Semnificația lucrărilor lui Thomas Morgan
Formularea legii lui Morgan, care include postulatele de bază pe care le-am luat în considerare, este utilizată pe scară largă în genetica teoretică. Toate lucrările de reproducere se bazează pe aceasta. Acum este imposibil să se dezvolte o nouă rasă de soiuri de animale sau plante fără a prezice în prealabil combinațiile posibile ale trăsăturilor sau proprietăților lor utile așteptate.
Crearea hărților cromozomiale ale organismelor, ținând cont de prevederile teoriei eredității, ajută medicii care lucrează în domeniul geneticii medicale să identifice în prealabil genele defecte și să calculeze riscurile patologiilor la un copil nenăscut cu mare acuratețe.
