Хромозомната теория за наследяване
Биология / / July 04, 2021
През 1866 г. Мендел публикува статия за своите изследвания на наследствеността. Учените обаче не се интересуваха от работата му. Едва през 1900 г. трима европейски учени, работещи независимо, преоткриват хартията на Мендел. Това беше 16 години след смъртта на Мендел. Всеки от тези учени отдаде пълна заслуга на Мендел за блестящата му работа. Така беше поставено началото на съвременната генетика.
В началото на века Уолтър С. Сътън, аспирант в Колумбийския университет в САЩ, прочете работата на Мендел. Сътън изучава процеса на мейоза в спермата на скакалеца. Той наблюдава някои прилики между поведението на хромозомите и „факторите“ на Мендел.
Сравнение между хромозомите и "факторите" на Мендел.
Хромозомни характеристики |
Характеристика на факторите на Мендел |
Хромозомите са по двойки. |
Факторите на Мендел са по двойки. |
Хромозомите се секретират по време на мейоза. |
Факторите на Мендел се секретират по време на образуването на гамети. |
Хромозомните двойки се разпределят независимо от другите хромозомни двойки. |
Факторите на Мендел се разпределят независимо. |
По това време функцията на хромозомите е била неизвестна. Сътън изучава приликите между факторите на Мендел и движението на хромозомите по време на мейозата. След това той предположи, че хромозомите са носители на факторите или гените, описани от Мендел. Сътън не можа да докаже, че гените всъщност са в хромозомите. Други учени го доказаха няколко години по-късно. Работата на Сътън обаче доведе в началото на миналия век до формулирането на теорията хромозомно наследяване Хромозомната теория за наследяване гласи, че хромозомите са носители на гените.
Хромозомна рекомбинация.
В профаза I на мейозата хомоложните хромозоми се синапсират и сдвояват чрез обмен на генетичен материал, това е, което се нарича хромозомна рекомбинация. След като хомоложните хромозоми се сдвоят, всяка една отива до един полюс на делящата се клетка и по този начин е хаплоидна.
Хомоложните хромозоми са тези, които имат гените за еднакъв външен вид като цвят на очите, количество меланин и др. При хората има 23 двойки хомоложни хромозоми и всяка хомоложна хромозома може да се сдвоява само с една двойка.
Хромозомната рекомбинация гарантира, че всички гамети са различни по генетична информация, което обяснява разликите между нехомозиготните братя и сестри.
Свързано по пол наследство и Х-свързани гени
Всеки ген, разположен на X или Y хромозомата, е свързан с пола. Различни експерименти с плодната муха биха могли да обяснят, че половите хромозоми не само определят пола, но и носят гени с наследствени характеристики; например наследството на белите очи при мъжа.
Други примери са: Далтонизъм и хемофилия, които се срещат само при мъжете, жените носят гените, но не ги показват.
Генетични промени: мутации и хромозомни аберации.
1. Мутации Те са промени в наследствения материал. Мутациите се предават на нови клетки, които се образуват по време на клетъчното делене. Някои мутации нямат видими ефекти. Други имат драстични ефекти върху организма, а понякога и върху потомството на този организъм.
Мутациите могат да включват структурата или броя на хромозомите или химическата природа на гените. Промяната в структурата или броя на хромозомите е хромозомна промяна. Обикновено тези изменения причиняват видими промени във фенотипа. Промяната в химическата природа на ДНК е генетична мутация. Генетичната мутация може или не може да бъде видима във фенотипа. Соматични мутации се появяват в клетките на тялото на организма. Тези мутации се предават само на клетки, които идват от първоначалната мутантна клетка; те никога не преминават към потомството. Зародишните мутации се появяват в репродуктивните клетки на организма. Тези мутации могат да бъдат предадени на потомството. Много мутации, които предизвикват забележими ефекти, са вредни и пречат на способността на организма да функционира. Ефектите от някои мутации са достатъчно тежки, за да причинят смърт.
Понякога мутациите са полезни за организма. В тези случаи мутацията прави организма по-способен да оцелява в определена среда.
2. Хромозомни аберации. Мутациите, които засягат хромозомите, се наричат хромозомни аберации. Има два вида хромозомни аберации: промени в нормалния брой хромозоми и промени в структурата на самата хромозома.
По време на мейозата хромозомните двойки понякога не се разделят, което се нарича недисюнкция. Недисюнкция възниква, когато една или повече двойки хромозоми не се разделят по време на мейозата. Неразделянето може да бъде с автозоми или с полови хромозоми. Ако възникне недисюнкция, образуваните гамети може да имат твърде много или твърде малко хромозоми. Ако тези гамети бъдат оплодени, потомството няма да има точния брой хромозоми в клетките си. Следователно неразделянето може да причини аномалии в тяхното потомство. Примери за недисюнкция имаме няколко: Синдром на Даун, където има 3 хромозоми 21; Синдром на Търнър, където има само една Х хромозома.