A biológiai objektumok szerkezetének összetettségétől függetlenül, legyen szó baktériumról, algáról, gerinctelen állatról vagy személyről, bármely szervezet összes jelének száma sokkal nagyobb, mint kromoszóma-összetétele. A 20. század közepe óta a tudomány tudja, hogy a növény, állat vagy mikroorganizmus olyan jellemzőit, mint a test színe és alakja, a végtagok mérete, az anyagcsere jellemzői, kromoszómarégiók - gének - kódolják. Hány génje van minden kromoszómának, milyen sorrendben helyezkednek el benne, hogyan öröklődnek? Ezekre az alapvetően fontos kérdésekre adott választ Morgan törvénye, amelyet cikkünkben fogunk tanulmányozni.
Miért öröklődnek egyes tulajdonságok együtt?
A megfigyelő genetikusok, akik kutatásaik során a Mendel által a 19. században felfedezett klasszikus mintákat alkalmazták, megoldhatatlan problémákkal néztek szembe. Tehát a tulajdonságok független öröklődésének törvényét alkalmazva a kutatók nem tudták megmagyarázni azt a tényt, hogy a növénynek oroszlánja van.torok sötétvörös színe a corolla szinte mindig együtt jár a szár sötétzöld színével. A természetben a szeméremajkak családjába tartozó növény szárának bordó korolla- és salátaszíne rendkívül ritka.
A jelenség helyes magyarázatát Morgan amerikai genetikus, a kapcsolódás törvénye segítette, aki áttörést ért el a génöröklődés mechanizmusainak megértésében.
Az öröklődés kromoszómális elmélete
Miután a legtöbb tudós felismerte a mendeli minták alkalmazásának relatív természetét, felmerült a kérdés, hogyan magyarázható a két vagy több tulajdonság egyidejű öröklődése a szülőktől kapott leszármazottainál. Thomas Gent Morgan javasolta az örökletes hajlamok lineáris elrendezésének ötletét a kromoszómában. Bebizonyította, hogy a szomszédos DNS-szegmensek a meiózis folyamatában együtt mennek át ugyanabba az ivarsejtbe, és nem válnak szét különböző csírasejtekbe. A tudós ezt a jelenséget génkapcsolatnak nevezte, Morgan törvényét pedig azóta a kapcsolt öröklődés törvényének.
A genetikus a számos összegyűjtött kísérleti adatot koherens tudományos elméletté egyesítette. Kísérletek eredményeit tükrözi, nevezetesen: bebizonyosodott, hogy a gének a kromoszómában gyöngyökként, lineárisan egymás után helyezkednek el. A Morgan törvényének köszönhetően a biológia bizonyítékot kapott arra vonatkozóan, hogy minden nem homológ kromoszóma saját egyedi örökletes összetételt tartalmaz. Emellett a tudós ötlete, hogytöbb szomszédos lókuszban található gén együtt öröklődik, és az ilyen komplexek száma megegyezik a kromoszóma haploid halmazával. Tehát az emberi kariotípusban 23 génkapcsolati csoport van.
A Morgan-törvény felfedezésének története
A biológia számos példát tud arra, hogy egy megfelelően kiválasztott élő objektum a jövőbeni kísérletekhez teljesen meghatározta a tudományos kutatás sikeres menetét. Mendelhez hasonlóan Morgan is több ezer kísérletet végzett a laboratóriumában. Számukra azonban nem egy olyan növényt választott, amelynek terjedelmes kariotípusa több száz gént tartalmaz, hanem egy rovart - a Drosophila gyümölcslegyet.
Csak négy pár kromoszómája volt tökéletesen látható mikroszkóp alatt, és egyszerű génösszetételüket könnyű volt tanulmányozni és tanulmányozni. Az amerikai genetikus kísérletei a Drosophila szülőszervezeteinek keresztezésén alapulnak, amelyek testszínükben és szárnyformájukban különböztek egymástól. Az összes létrejött leszármazottat ezt követően csak fekete színű és rövid, fejletlen szárnyú legyekkel keresztezték, azaz elemző keresztezést végeztek. Mik voltak az eredmények? Nem esett egybe az ismert genetikai posztulátumok egyikével sem, mivel a legyek egy része a tulajdonságok kombinációjával jelent meg az utódokban: szürke has - fejletlen szárnyak és fekete test - normál szárnyak. A tudós azt javasolta, hogy a DNS-szakaszok, amelyek a szárnyak színének és alakjának jeleit szabályozzák, a közelben helyezkednek el a fajhoz tartozó rovaroknál - ugyanabban a kromoszómában kapcsolódnak egymáshoz. Ezt a gondolatot Morgan törvénye is tovább fejezte ki.
Átkelés
A meiózis első osztódásának profázisában szokatlan kép figyelhető meg: a testvérkromoszómák belső kromatidái lókuszokat - szakaszokat cserélnek egymással. Minél közelebb helyezkednek el a gének, annál kevesebb csere - átkelés - történik. Ezért a Morgan-törvény egyik rendelkezése azt mondja, hogy a gének közötti csere gyakorisága fordítottan arányos a köztük lévő, morganidokban mért távolsággal. A keresztezés megmagyaráz egy olyan fontos jelenséget, mint az örökletes variabilitás. Valójában egyetlen szülőpár utóda sem néz ki olyan klónnak, amely teljesen lemásolja az apa vagy az anya tulajdonságait. Megvannak a maga egyedi tulajdonságai, amelyek meghatározzák egyéniségét.
Thomas Morgan műveinek jelentése
A Morgan-törvény megfogalmazását, amely magában foglalja az általunk vizsgált alapvető posztulátumokat, széles körben alkalmazzák az elméleti genetikában. Minden tenyésztési munka erre épül. Ma már lehetetlen új állat- vagy növényfajta kifejlesztése anélkül, hogy előre megjósolnánk a várható hasznos tulajdonságaik vagy tulajdonságaik lehetséges kombinációit.
Az élőlények kromoszómatérképeinek elkészítése az öröklődéselmélet előírásait figyelembe véve segíti az orvosgenetika területén dolgozó orvosokat a hibás gének előzetes azonosításában és a születendő gyermek patológiáinak kockázatának nagy pontosságú kiszámításában..
