Uavhengig av kompleksiteten til strukturen til et biologisk objekt, det være seg en bakterie, en alge, et virvelløse dyr eller en person, er det totale antallet av alle tegn på en organisme mye større enn kromosomsammensetningen. Siden midten av 1900-tallet har vitenskapen visst at slike egenskaper ved en plante, et dyr eller en mikroorganisme som fargen og formen på kroppen, størrelsen på lemmer, egenskapene til metabolisme, er kodet i kromosomregioner - gener. Hvor mange gener har hvert kromosom, i hvilken rekkefølge er de plassert i det, hvordan arves de? Disse grunnleggende viktige spørsmålene ble besvart av Morgans lov, som vi vil studere i artikkelen vår.
Hvorfor arves noen egenskaper sammen?
Observasjonsgenetiske forskere, som i sin forskning brukte de klassiske mønstrene som ble oppdaget på 1800-tallet av Mendel, sto overfor vanskelige problemer. Så ved å bruke loven om uavhengig arv av egenskaper, kunne forskerne ikke forklare det faktum at planten har en løveshalsen mørk rød farge på corolla nesten alltid følger den mørke grønne fargen på stilken. I naturen er burgunderkronen og salatfargen på stammen til denne planten fra labiaceae-familien ekstremt sjeldne.
Få en korrekt forklaring på dette fenomenet ble hjulpet av koblingsloven til Morgan, en amerikansk genetiker som gjorde et gjennombrudd i å forstå mekanismene for genarv.
Kromosomal teori om arvelighet
Etter at den relative karakteren av anvendelsen av Mendelske mønstre ble anerkjent av de fleste forskere, oppsto spørsmålet om hvordan man kunne forklare faktumet med samtidig arv hos etterkommere av to eller flere egenskaper mottatt fra foreldre. Thomas Gent Morgan foreslo ideen om et lineært arrangement av arvelige tilbøyeligheter i kromosomet. Han beviste at tilstøtende DNA-segmenter i prosessen med meiose går inn i den samme gameten sammen, og ikke divergerer til forskjellige kjønnsceller. Forskeren k alte dette fenomenet genkobling, og Morgans lov har siden blitt k alt loven om koblet arv.
Genetikeren kombinerte de mange eksperimentelle dataene som ble samlet inn til en sammenhengende vitenskapelig teori. Det gjenspeiler resultatene av eksperimenter, nemlig: det ble bevist at gener er lokalisert i kromosomet som perler, lineært etter hverandre. Takket være Morgans lov har biologien mottatt bevis på at hvert ikke-homologt kromosom inneholder sin egen unike arvelige sammensetning. I tillegg kommer forskerens idé om atflere gener lokalisert i nærliggende loci arves sammen, og antallet slike komplekser er lik det haploide settet av kromosomer. Så i den menneskelige karyotypen er det 23 genkoblingsgrupper.
Historien om oppdagelsen av Morgans lov
Biologi kjenner til mange eksempler på hvordan et riktig utvalgt levende objekt for eksperimenter i fremtiden helt avgjorde det vellykkede forløpet til vitenskapelig forskning. I likhet med Mendel gjennomførte Morgan tusenvis av eksperimenter i laboratoriet hans. Men for dem valgte han ikke en plante som inneholder hundrevis av gener i sin store karyotype, men et insekt - en fruktflue Drosophila.
Bare fire par av kromosomene hennes var perfekt synlige under et mikroskop, og deres enkle gensammensetning var lett å studere og studere. Eksperimentene til den amerikanske genetikeren er basert på kryssingen av foreldreorganismer til Drosophila, som skilte seg fra hverandre i kroppsfarge og vingeform. Alle de resulterende etterkommerne ble deretter bare krysset med fluer som hadde en svart farge og korte, underutviklede vinger, det vil si at et analyserende kors ble utført. Hva ble resultatene? De f alt ikke sammen med noen av de kjente genetiske postulatene, siden noen av fluene dukket opp i avkommet med kombinasjoner av egenskaper: en grå mage - underutviklede vinger og en svart kropp - normale vinger. Forskeren foreslo at DNA-seksjonene som kontrollerer tegn på farge og form på vingene er plassert i nærheten av insekter av denne arten - de er koblet sammen i samme kromosom. Denne ideen ble ytterligere uttrykt i Morgans lov.
Crossing Over
I profasen av den første divisjonen av meiose kan et uvanlig bilde observeres: de indre kromatidene til søsterkromosomer utveksler loki - seksjoner med hverandre. Jo nærmere genene er lokalisert, jo mindre utveksling - kryssing - skjer. Derfor sier en av bestemmelsene i Morgans lov at frekvensen av utveksling mellom gener er omvendt proporsjonal med avstanden mellom dem, målt i morganider. Crossing over forklarer et så viktig fenomen som arvelig variasjon. Faktisk ser ikke avkommet til et foreldrepar ut som en klon som fullstendig kopierer farens eller morens egenskaper. Den har sine egne unike egenskaper som bestemmer dens individualitet.
Betydningen av Thomas Morgans verk
Formuleringen av Morgans lov, som inkluderer de grunnleggende postulatene vi har vurdert, er mye brukt i teoretisk genetikk. Alt avlsarbeid er basert på det. Det er nå umulig å utvikle en ny rase av dyre- eller plantevarianter uten på forhånd å forutsi mulige kombinasjoner av deres forventede nyttige egenskaper eller egenskaper.
Å lage kromosomale kart over organismer, som tar hensyn til bestemmelsene i arvelighetsteorien, hjelper leger som arbeider innen medisinsk genetikk med å identifisere defekte gener på forhånd og beregne risikoen for patologier hos et ufødt barn med høy nøyaktighet.
