Bakit kamukha ng mga bata ang kanilang mga magulang? Bakit karaniwan ang ilang sakit sa ilang pamilya, tulad ng color blindness, polydactyly, joint hypermobility, cystic fibrosis? Bakit may ilang mga sakit na ang mga kababaihan lamang ang nagdurusa, at iba pa - mga lalaki lamang? Ngayon, alam nating lahat na ang mga sagot sa mga tanong na ito ay dapat hanapin sa pagmamana, iyon ay, ang mga chromosome na natatanggap ng isang bata mula sa bawat magulang. At utang ng modernong agham ang kaalamang ito kay Thomas Hunt Morgan, isang Amerikanong geneticist. Inilarawan niya ang proseso ng paghahatid ng genetic na impormasyon at binuo, kasama ng mga kasamahan, ang chromosome theory of inheritance (kadalasang tinatawag na Morgan chromosome theory), na naging pundasyon ng modernong genetics.
Kasaysayan ng pagtuklas
Mali na sabihin na si Thomas Morgan ang unang naging interesado sa paglipat ng genetic na impormasyon. Ang mga unang mananaliksik na sinubukang maunawaan ang papel ng mga chromosomesa mana, maaaring isaalang-alang ng isa ang mga gawa ni Chistyakov, Beneden, Rabl noong 70-80s ng siglong XIX.
Pagkatapos ay walang mga mikroskopyo na may sapat na lakas upang makita ang mga istruktura ng chromosome. At ang terminong "chromosome" mismo ay wala rin noon. Ito ay ipinakilala ng German scientist na si Heinrich Waldeyr noong 1888.
Ang Aleman na biologist na si Theodor Boveri, bilang isang resulta ng kanyang mga eksperimento, ay pinatunayan na para sa normal na pag-unlad ng isang organismo, kailangan nito ng isang normal na bilang ng mga chromosome para sa mga species nito, at ang kanilang labis o kakulangan ay humahantong sa malubhang malformations. Sa paglipas ng panahon, ang kanyang teorya ay napakatalino na nakumpirma. Masasabi nating ang chromosome theory ni T. Morgan ay nakakuha ng simulang punto dahil sa pananaliksik ni Boveri.
Simulan ang pananaliksik
Nagawa ni Thomas Morgan na gawing pangkalahatan ang umiiral na kaalaman tungkol sa teorya ng pagmamana, dagdagan at paunlarin ito. Bilang isang bagay para sa kanyang mga eksperimento, pinili niya ang fruit fly, at hindi aksidente. Ito ay isang mainam na bagay para sa pananaliksik sa paghahatid ng genetic na impormasyon - apat na chromosome lamang, pagkamayabong, maikling pag-asa sa buhay. Nagsimulang magsagawa ng pananaliksik si Morgan gamit ang malinis na linya ng mga langaw. Di-nagtagal, natuklasan niya na sa mga cell ng mikrobyo ay mayroong isang set ng mga chromosome, iyon ay, 2 sa halip na 4. Si Morgan ang nagtalaga ng babaeng sex chromosome bilang X, at ang lalaki bilang Y.
Pamana na may kaugnayan sa sex
Ang chromosome theory ni Morgan ay nagpakita na may ilang mga katangiang nauugnay sa kasarian. Ang langaw kung saan isinasagawa ng siyentipiko ang kanyang mga eksperimento ay karaniwang may mga pulang mata, ngunit bilang isang resulta ng isang mutation ng gene na ito sa populasyonlumitaw ang mga taong maputi ang mata, at sa kanila ay marami pang lalaki. Ang gene na responsable para sa kulay ng mga mata ng langaw ay naisalokal sa X chromosome, hindi ito sa Y chromosome. Iyon ay, kapag ang isang babae ay tumawid, sa isang X chromosome kung saan mayroong isang mutated gene, at isang puting mata na lalaki, ang posibilidad na magkaroon ng ganitong katangian sa mga supling ay maiuugnay sa kasarian. Ang pinakamadaling paraan upang ipakita ito ay nasa diagram:
- P: XX' x X'Y;
- F1: XX', XY, X'X', X'Y.
X - ang sex chromosome ng isang babae o lalaki na walang gene para sa puting mata; X'-chromosome na may gene para sa mga puting mata.
Decipher ang mga resulta ng pagtawid:
- ХХ' - babaeng mapula ang mata, carrier ng old eyes gene. Dahil sa pagkakaroon ng pangalawang X chromosome, ang mutated gene na ito ay "nagpapatong" ng malusog, at ang katangian ay hindi lumalabas sa phenotype.
- Ang X'Y ay isang lalaking maputi ang mata na nakatanggap ng X chromosome na may mutated gene mula sa kanyang ina. Dahil sa pagkakaroon lamang ng isang X chromosome, walang anumang bagay na maaaring sumaklaw sa mutant trait, at lumilitaw ito sa phenotype.
- Ang X'X' ay isang babaeng maputi ang mata na nagmana ng chromosome na may mutant gene mula sa kanyang ina at ama. Sa isang babae, kung ang parehong X chromosome ay nagdadala ng gene para sa mga puting mata ay lilitaw lamang ito sa phenotype.
Ipinaliwanag ng Chromosomal theory of heredity ni Thomas Morgan ang mekanismo ng pagmamana ng maraming genetic na sakit. Dahil marami pang mga gene sa X chromosome kaysa sa Y chromosome, malinaw na responsable ito sa karamihan ng mga katangian ng isang organismo. Ang X chromosome ay ipinapasa mula sa ina sa parehong mga anak na lalaki at babae, kasama ang mga gene na responsable para sa mga katangian ng katawan, panlabas na mga palatandaan, at mga sakit. kasamana may X-linked, mayroong Y-linked inheritance. Ngunit ang mga lalaki lamang ang may Y chromosome, kaya kung mayroong anumang mutation na nangyari dito, maaari lamang itong maipasa sa isang lalaking inapo.
Nakatulong ang chromosomal theory of heredity ni Morgan na maunawaan ang mga pattern ng paghahatid ng mga genetic na sakit, ngunit ang mga paghihirap na nauugnay sa kanilang paggamot ay hindi pa nareresolba.
Crossing Over
Sa pagsasaliksik ng estudyante ni Thomas Morgan na si Alfred Sturtevant, natuklasan ang phenomenon ng pagtawid. Tulad ng ipinakita ng mga karagdagang eksperimento, salamat sa pagtawid, lumalabas ang mga bagong kumbinasyon ng mga gene. Siya ang lumalabag sa proseso ng linked inheritance.
Kaya, ang teorya ng chromosome ni T. Morgan ay nakatanggap ng isa pang mahalagang posisyon - nagaganap ang pagtawid sa pagitan ng mga homologous na chromosome, at ang dalas nito ay tinutukoy ng distansya sa pagitan ng mga gene.
Basics
Upang i-systematize ang mga resulta ng mga eksperimento ng scientist, ipinakita namin ang mga pangunahing probisyon ng chromosome theory ni Morgan:
- Ang mga palatandaan ng isang organismo ay nakadepende sa mga gene na naka-embed sa mga chromosome.
- Ang mga gene sa parehong chromosome ay ipinapasa sa mga supling na naka-link. Ang lakas ng naturang pagkakaugnay ay mas malaki, mas maliit ang distansya sa pagitan ng mga gene.
- Ang pagtawid ay nangyayari sa mga homologous chromosome.
- Alam ang dalas ng pagtawid sa isang partikular na chromosome, maaari nating kalkulahin ang distansya sa pagitan ng mga gene.
Ang pangalawang posisyon ng chromosome theory ni Morgan ay ganoon dinay tinatawag na panuntunan ni Morgan.
Pagkilala
Ang mga resulta ng pananaliksik ay natanggap nang mahusay. Ang teorya ng chromosome ni Morgan ay isang pambihirang tagumpay sa biology ng ikadalawampu siglo. Noong 1933, para sa pagtuklas ng papel ng mga chromosome sa pagmamana, ang siyentipiko ay ginawaran ng Nobel Prize.
Pagkalipas ng ilang taon, natanggap ni Thomas Morgan ang Copley Medal para sa kahusayan sa genetics.
Ngayon ang chromosome theory of heredity ni Morgan ay pinag-aaralan sa mga paaralan. Maraming artikulo at aklat ang nakalaan sa kanya.
Mga halimbawa ng mana na nauugnay sa sex
Ang chromosome theory ni Morgan ay nagpakita na ang mga katangian ng isang organismo ay tinutukoy ng mga gene nito. Ang mga pangunahing resulta na nakuha ni Thomas Morgan ay sumagot sa tanong ng paghahatid ng mga sakit tulad ng hemophilia, Lowe's syndrome, color blindness, Brutton's disease.
Napalabas na ang mga gene para sa lahat ng mga sakit na ito ay matatagpuan sa X chromosome, at sa mga kababaihan ang mga sakit na ito ay mas madalas na lumilitaw, dahil ang isang malusog na chromosome ay maaaring mag-overlap sa chromosome sa gene ng sakit. Ang mga babae, na hindi alam ang tungkol dito, ay maaaring maging carrier ng mga genetic na sakit, na pagkatapos ay makikita ang kanilang mga sarili sa mga bata.
Sa mga lalaki, lumilitaw ang mga sakit na nauugnay sa X, o mga phenotypic na katangian, dahil walang malusog na X chromosome.
T. Ginagamit ang chromosome theory of heredity ni Morgan sa pagsusuri ng mga kasaysayan ng pamilya para sa mga genetic na sakit.
