Гени і хромосоми
Мендель нічого не знав про мікроскопічну будову клітин; в його час ще не були відомі хромосоми і їх відношення до утворення гамет. У вісімдесятих роках минулого століття з розвитком цитологічних методів були вивчені основні стадії мітозу і мейозу. Пізніше, після вторинного відкриття праць Менделя, виявилося, що поведінка факторів Менделя дуже схоже з поведінкою хромосом. У 1902 році студент-дипломник У. Сеттон, який працював під керівництвом відомого цитолога Е. Вільсона в Колумбійському університеті, висловив припущення, що гени локалізовані в хромосомах. Подальші дослідження показали, що гени являють собою структурні одиниці хромосом і розташовані в строго визначених місцях (локусах) останніх.
У диплоїдних клітинах є по дві хромосоми і відповідно по два гена кожного типу. Парні гени не обов’язково повинні бути ідентичні; один з них може обумовлювати пурпурову забарвлення квіток, а інший – білу, проте обидва вони впливають на один і той самий ознака – забарвлення квіток. Якщо два гени займають на хромосомі один і той же локус, але викликають різний ефект, то їх зазвичай позначають як аллели. Ген білих квіток у гороху, w, є аллелем гена пурпурових квіток, W.
Організм, у якого обидва алелі однакові, називається гомозиготних. Горох гомозиготен при таких поєднаннях генів: ww (гомозиготний по білому забарвленню квіток) і WW (гомозиготний по пурпурової забарвленням квіток). Організм, у якого аллели представлені різними генами, називається гетерозиготності. Горох з пурпуровими квітками, що має в прихованому вигляді ген белоцветкових, гетерозиготен за забарвленням квіток (Ww).
Ці ж закономірності розподілу генів можна продемонструвати і на іншому біологічному об’єкті. Незабаром після загального визнання робіт Менделя біологи почали вивчати закони спадковості у найрізноманітніших організмів. Т. Морган, який працював в Колумбійському університеті, обрав в якості об’єкта дослідження плодову мушку (Drosophila melanogaster). Цю мушку легко розводити в лабораторних умовах, вона має короткий життєвий цикл (всього близько двох тижнів), дає численне потомство і володіє високою мінливістю. Значна частина перших відомостей з генетики була отримана на плодових мушок, які і досі служать предметом інтенсивного вивчення. Одним з найбільш мінливих ознак мушок є довжина крил: у більшості мух крила довгі і їх кінці виступають за край черевця. Однак було виявлено кілька мушок з зародковими крилами. Такі крила характерні для мух, гомозиготних за певним гену vg, розташованому в хромосомі II на відстані двох третин її довжини від лівого кінця (номер хромосоми і лівий кінець встановлені довільно). Деякі мушки з нормальними крилами гетерозіготни: вони містять домінантний ген Vg і його рецесивний аллель vg.
При утворенні пар хромосом в процесі мейозу ген vg розташовується якраз проти гена Vg. Приблизно половина утворюються гамет отримує ген vg, а інша половина – ген Vg. Якщо тепер схрестити гетерозиготну муху з нормальними крилами (Vgvg) і гомозиготну муху з зародковими крилами (vgvg), то в потомстві вийде порівну мух з нормальними і зародковими крилами. Типи генів, наявних в організмі, визначають його генотип. Гетерозиготна муха з нормальними крилами має генотип Vgvg. Фенотипом зазвичай називають зовнішні прояви ефекту генів, т. Е. Ознаки організму; в даному випадку фенотип гетерозиготной мухи можна охарактеризувати словами “нормальні крила”.
(2 votes, average: 3.50 out of 5)