Хромосомна теорія спадковості – коротко і зрозуміло
Розвиток природничих наук, зокрема цитології, і поява більш потужних мікроскопів сприяли вивченню генетики. Питаннями спадкування займалися багато вчених з кінця XIX століття. На початку ХХ століття Томас Морган, спираючись на дані дослідників, сформулював основні положення хромосомної теорії спадковості.
Історія
Автором хромосомної теорії вважається Томас Морган – американський біолог, лауреат Нобелівської премії. Саме він вивчив і описав механізм зчепленого успадкування, а також сформулював основні положення теорії хромосомної спадковості. Однак Морган спирався на роботи своїх попередників – біологів, генетиків, фізіологів.
Коротка історія становлення теорії Моргана описана в таблиці.
Рік | Вчений | Що зробив |
1866 | Грегор Мендель | Опублікував результати багаторічних досліджень, сформулював основні закони успадкування |
1874 | Іван Чистяков | Спостерігав розподіл генетичного матеріалу між ядрами рослинної клітини |
1875 | Оскар Гертвіг | Спостерігав злиття гамет у голкошкірих. Зробив висновок, що ядро несе спадкову інформацію |
1875 | Едуард Страсбургер | Спостерігав ділення ядер у рослин. Порівняв рослинні і тваринні клітини. Зробив висновок, що розподіл у всіх клітинах відбувається однаково. Пізніше ввів багато термінів генетики (гамета, мейоз, гаплоїдний і диплоїдний набір хромосом, поліплоідія) |
1883 | Едуард ван Бенеден | Спостерігав мейоз. Виявив, що частина спадкової інформації дістається від батька, частина – від матері |
1888 | Генріх Вальдейер | Ввів термін “хромосома”. До нього використовувалися терміни “хроматиновий сегмент” і “хроматиновий елемент” |
1902-1903 | Теодор Бовери і Вільям Сеттон | Незалежно одна від одної виявили взаємозв’язок спадкових факторів за Менделем і хромосом. Ці фактори в подальшому були названі генами. Зробили висновок, що гени знаходяться в хромосомах |
1915 | Томас Морган | Опублікував висновки багаторічної роботи. Разом зі своїми колегами і учнями – Келвіном Бріджесом, Альфредом Стертевантом, Германом Меллером – сформулював теорію хромосомного спадкування. З 1909 року проводили експерименти з фруктовою дрозофіли і виявили механізми зчепленого успадкування та спосіб їх порушення – кросинговер |
У 1933 році Томасу Моргану була присуджена Нобелівська премія за внесок у фізіологію і медицину. Рішенням для премії стала його робота про роль хромосом у процесах успадкування.
Положення
Багато дослідників незалежно один від одного приходили до однакових висновків. До першого десятиліття ХХ століття було відомо про роль хромосом у спадкуванні, був введений у вжиток термін “ген”, були виявлені статеві хромосоми і способи передачі спадкової інформації. Знаковою роботою стало дослідження під керівництвом Моргана. Завдяки спостереженням за поколіннями фруктової дрозофіли і на основі накопичених знань були сформульовані основні положення хромосомної теорії спадковості Моргана:
- Гени, що відповідають за успадкування ознак, розташовані в хромосомах; Гени розташовуються лінійно, кожен ген має своє місце в хромосомі – локус; Набір генів в кожній хромосомі унікальний; Розташовані близько один до одного групи генів успадковуються зчеплене; Число зчеплених генів одно гаплоидному набору хромосом і постійно для кожного виду (у людини 23 пари хромосом, отже, 23 пари зчеплених генів); Зчеплення хромосом порушується в ході кросинговеру (ПЕРЕКРЕСТОВ) – процесу обміну ділянками хромосом в профазі I мейозу; Чим далі один від одного знаходяться зчеплені групи генів в хромосомі, тим більша ймовірність кросинговеру.
Експерименти Моргана показали, що гени, що знаходяться в одній хромосомі, успадковуються зчеплене, потрапляючи в одну гамету, тобто дві ознаки завжди успадковуються разом. Таке явище було названо законом Моргана.
Що ми дізналися?
Розповіли коротко і зрозуміло про хромосомної теорії спадковості. Робота Моргана і його колег допомогла переосмислити і доповнити закони Менделя. Було виявлено, що деякі ознаки успадковуються зчеплене, тому що гени, що відповідають за різні ознаки, знаходяться близько один до одного на одній ділянці хромосом. Розбіжність зчеплених генів можливо лише при кроссинговері – перехресті гомологічних хромосом.