Oavsett komplexiteten i strukturen hos ett biologiskt föremål, vare sig det är en bakterie, en alg, ett ryggradslösa djur eller en person, är det totala antalet av alla tecken på en organism mycket större än dess kromosomsammansättning. Sedan mitten av 1900-talet har vetenskapen känt till att sådana egenskaper hos en växt, ett djur eller en mikroorganism som kroppens färg och form, storleken på lemmarna, egenskaperna hos metabolism, kodas i kromosomregioner - gener. Hur många gener har varje kromosom, i vilken sekvens finns de i den, hur ärvs de? Dessa fundament alt viktiga frågor besvarades av Morgans lag, som vi kommer att studera i vår artikel.
Varför ärvs vissa egenskaper tillsammans?
Observationella genetiska vetenskapsmän, som i sin forskning använde de klassiska mönstren som upptäcktes på 1800-talet av Mendel, stod inför svårlösta problem. Så, med tillämpning av lagen om oberoende arv av egenskaper, kunde forskarna inte förklara det faktum att växten har ett lejonshalsen mörkröd färg på kronan nästan alltid följer med den mörkgröna färgen på stjälken. I naturen är den vinröda kronan och salladsfärgen på stjälken från denna växt från labiaceae-familjen extremt sällsynta.
Få en korrekt förklaring av detta fenomen fick hjälp av lagen om länkning av Morgan, en amerikansk genetiker som gjorde ett genombrott i förståelsen av mekanismerna för genarv.
Kromosomal teori om ärftlighet
Efter att den relativa karaktären av tillämpningen av Mendelska mönster erkändes av de flesta forskare, uppstod frågan om hur man skulle förklara faktumet av samtidig nedärvning hos ättlingar till två eller flera egenskaper som erhållits från föräldrar. Thomas Gent Morgan föreslog idén om ett linjärt arrangemang av ärftliga lutningar i kromosomen. Han bevisade att intilliggande DNA-segment i processen för meios passerar in i samma gamet tillsammans och inte divergerar till olika könsceller. Forskaren kallade detta fenomen för genkoppling, och Morgans lag har sedan dess kallats lagen om länkat arv.
Genetikern kombinerade de många experimentella data som samlats in till en sammanhängande vetenskaplig teori. Det återspeglar resultaten av experiment, nämligen: det bevisades att gener är lokaliserade i kromosomen som pärlor, linjärt efter varandra. Tack vare Morgans lag har biologin fått bevis för att varje icke-homolog kromosom innehåller sin egen unika ärftliga sammansättning. Dessutom vetenskapsmannens idé attflera gener lokaliserade i angränsande loci ärvs tillsammans, och antalet sådana komplex är lika med den haploida uppsättningen kromosomer. Så i den mänskliga karyotypen finns det 23 genlänkningsgrupper.
Berättelsen om upptäckten av Morgans lag
Biologi känner till många exempel på hur ett korrekt utv alt levande objekt för experiment i framtiden helt avgjorde den framgångsrika kursen för vetenskaplig forskning. Liksom Mendel genomförde Morgan tusentals experiment i sitt laboratorium. Men för dem valde han inte en växt som innehåller hundratals gener i sin skrymmande karyotyp, utan en insekt - en fruktfluga Drosophila.
Bara fyra par av hennes kromosomer var perfekt synliga under ett mikroskop, och deras enkla gensammansättning var lätt att studera och studera. Den amerikanska genetikerns experiment är baserade på korsningen av föräldraorganismer av Drosophila, som skilde sig från varandra i kroppsfärg och vingform. Alla de resulterande ättlingarna korsades därefter endast med flugor som hade en svart färg och korta, underutvecklade vingar, d.v.s. ett analyserande kors utfördes. Vad blev resultatet? De sammanföll inte med några av de kända genetiska postulaten, eftersom några av flugorna dök upp i avkomman med kombinationer av egenskaper: en grå buk - underutvecklade vingar och en svart kropp - normala vingar. Forskaren föreslog att DNA-sektionerna som kontrollerar tecknen på färg och form på vingarna finns i närheten av insekter av denna art - de är sammanlänkade i samma kromosom. Denna idé uttrycktes ytterligare i Morgans lag.
Crossing Over
I profasen av den första uppdelningen av meios kan en ovanlig bild observeras: systerkromosomernas inre kromatider byter loci - sektioner med varandra. Ju närmare generna finns, desto mindre utbyte - överkorsning - sker. Därför säger en av bestämmelserna i Morgans lag att utbytesfrekvensen mellan gener är omvänt proportionell mot avståndet mellan dem, mätt i morganider. Crossing förklarar ett så viktigt fenomen som ärftlig variation. Faktum är att avkomman till något föräldrapar ser inte ut som en klon som helt kopierar faderns eller moderns egenskaper. Den har sina egna unika egenskaper som avgör dess individualitet.
Meningen med Thomas Morgans verk
Formuleringen av Morgans lag, som inkluderar de grundläggande postulaten vi har övervägt, används i stor utsträckning inom teoretisk genetik. Allt avelsarbete bygger på det. Det är nu omöjligt att utveckla en ny ras av djur- eller växtsorter utan att i förväg förutsäga möjliga kombinationer av deras förväntade användbara egenskaper eller egenskaper.
Skapa kromosomkartor över organismer, med hänsyn till bestämmelserna i teorin om ärftlighet, hjälper läkare som arbetar inom området medicinsk genetik att identifiera defekta gener i förväg och beräkna riskerna för patologier hos ett ofött barn med hög noggrannhet.
