Основные положения хромосомной теории наследственности Т. Моргана

Способность организма передавать свои признаки и особенности развития потомству описывает хромосомная теория наследственности. Основные положения концепции разработал в начале XX века американский генетик Томас Морган со своими учениками. Выводы были сделаны на основе анализов событий сцепленного наследования, кроссинговера, сопоставления генетических и цитологических карт.

Оглавление:

• Открытие хромосом
• Деятельность Моргана и его учеников
• Теория наследственности

Открытие хромосом

Если кратко, хромосомная теория наследственности берет свое начало с первых описаний хромосом при делении соматических клеток, которые сделал польский ботаник Эдуард Страсбургер в 1875 году. Через год его описания подтвердил зоолог из Германии Отто Бючли. Хронология истории развития теории:

1. 1866 год — Грегор Мендель на основании длительных экспериментов сформулировал правила передачи наследственных признаков.
2. 1874 — Иван Чистяков исследовал расположение генетических элементов в клетках растений.
3. 1875 — Оскар Гертвиг пришел к выводу, что ядро клетки является хранителем наследственной информации.
4. 1875 — Эдуард Страсбургер сделал заключение, что митоз в клетках животных и растений происходит одинаково.
5. 1883 — Эдуард Бенеден исследовал мейоз и доказал, что наследственность передается как от отца, так и от матери.
6. 1902 — Теодор Бовери, а через год Уильям Сеттон выявили, что гены находятся в хромосомах.
7. 1915 — Томас Морган изложил суть теории хромосомного наследования.

В тот период вместо термина «хромосома» употребляли слово «сегмент», на которые разделяются хроматиновые элементы. Впервые назвать нуклеопротеидную структуру носителя наследственной информации «хромосомой» предложил немецкий анатом и гистолог Генрих Вальдейер в 1888 году.

До этого момента, в 1884 году, Гертвиг и Страсбургер сделали выводы, что наследственные свойства сохраняются в клеточном ядре. Следующие исследования были перенесены на отдельные хромосомы, чему способствовали работы Эдуарда Бенедена.

Во время проведения экспериментов с аскаридой он обратил внимание, что при первом делении яйца хромосомы наполовину происходят из ядра сперматозоида и яйцеклетки. В результате было доказано, что половые клетки обладают вдвое меньшим количеством носителей наследственной информации, чем соматические.

Деятельность Моргана и его учеников

В 1909 году при проведении экспериментов американский ученый Т. Морган стал использовать плодовых дрозофил. Во время их разведения были получены многочисленные мутации, которые позволили обнаружить сцепленные с полом гены. Профессор биологии в своих лекциях описывал, что первая мутация мушек обуславливала у них белый цвет глаз.

Таким образом, ученый открыл закономерность передачи мутации, которая соответствует наследованию хромосом, определяющих половую принадлежность. Чуть позже он охарактеризовал еще 2 мутации и пришел к выводу, что гены располагаются линейно, а из-за кроссинговера происходит нарушение сцепленного наследования.

В 1913 году А. Стертевант, последователь Моргана, распределил 6 генов на карте в порядке, который соответствует частоте мутаций, наследующихся совместно. Другой ученик К. Бриджес сравнил варианты исключений при наследовании мутаций, связанных с полом.

Открытая им закономерность возникновения аномальных видов носителей информации вместо нормальных, позволила объяснить передачу наследственных признаков только от одного родителя. Теория наследственности человека, которую создал Т. Морган, была высоко оценена мировым сообществом ученых, и ему в 1933 году вручили Нобелевскую премию.

Теория наследственности

Основатель хромосомной теории наследственности Морган выдвинул предположение об ограничении законов, автором которых был Г. Мендель. Для проведения экспериментов генетик использовал муху из рода дрозофил, которая обладает четырьмя парами хромосом и четкими альтернативными признаками. На основе данных, полученных в результате исследований, ученый обобщил выводы:

1. Имеющиеся в одной хромосоме гены передаются по наследству совокупно или сцеплено.
2. Между собой они создают группы сцепления. Их количество соответствует одинарному набору хранителей наследственной информации у гомогаметных особей и на одну больше у гетерогаметных.
3. Гомологичные носители наследственной информации между собой могут меняться участками, что приводит к образованию гамет с новыми комбинациями генов.
4. Частота обмена (кроссинговера) зависит от расположения генов в одной хромосоме. Чем расстояние между ними больше, тем чаще происходит обмен.
5. Чтобы стало понятно, как распределены гены в хромосомах и какова частота кроссинговера, создают генетические карты. В них показывается система распределения и расстояние между генами.

Эти выводы хромосомной теории Моргана и его школы стали важнейшим вкладом в современные представления о гене в биологии.

Стала более понятна его сущность как функциональной единицы наследственности, делимости и принципы взаимодействия с другими генами.