Mantojuma hromosomu teorija

1866. gadā Mendels publicēja rakstu par iedzimtības pētījumiem. Tomēr zinātnieki nebija ieinteresēti viņa darbā. Tikai 1900. gadā trīs Eiropas zinātnieki, neatkarīgi strādājot, atkal atklāja Mendela darbu. Tas notika 16 gadus pēc Mendela nāves. Katrs no šiem zinātniekiem piešķīra Mendelam pilnu atzinību par viņa izcilo darbu. Tādējādi tika atzīmēts mūsdienu ģenētikas sākums.
Gadsimtu mijā Valters S. Satons, ASV Kolumbijas universitātes aspirants, lasīja Mendela darbu. Satons pētīja mejozes procesu sienāzī. Viņš novēroja dažas līdzības starp hromosomu uzvedību un Mendela "faktoriem".

Hromosomu un Mendela "faktoru" salīdzinājums.

Tajā laikā hromosomu funkcija nebija zināma. Satons pētīja līdzības starp Mendela faktoriem un hromosomu kustību mejozes laikā. Pēc tam viņš izvirzīja hipotēzi, ka hromosomas ir Mendela aprakstīto faktoru vai gēnu nesēji. Satons nevarēja pierādīt, ka gēni faktiski atrodas hromosomās. Citi zinātnieki to pierādīja dažus gadus vēlāk. Tomēr pagājušā gadsimta sākumā Satona darbs noveda pie teorijas formulēšanas hromosomu pārmantošana Mantojuma hromosomu teorija norāda, ka hromosomas ir tās nesēji gēni.

Hromosomu rekombinācija.

Mejozes I fāzē homologās hromosomas sinapsē un pārojas, apmainoties ar ģenētisko materiālu, to sauc par hromosomu rekombināciju. Kad homologās hromosomas ir sapārojušās, katra no tām nonāk vienā dalošās šūnas polā un tādējādi ir haploīda.
Homologās hromosomas ir tās, kurām ir tāda paša izskata gēni kā acu krāsa, melanīna daudzums utt. Cilvēkos ir 23 homologu hromosomu pāri, un katra homologā hromosoma var savienoties pārī tikai ar vienu pāri.
Hromosomu rekombinācija nodrošina, ka visas gametas ir atšķirīgas ģenētiskajā informācijā, kas izskaidro atšķirības starp nehomozigotajiem brāļiem un māsām.

Ar dzimumu saistīta mantošana un ar X saistīti gēni

Jebkurš gēns, kas atrodas X vai Y hromosomā, ir saistīts ar dzimumu. Dažādi eksperimenti ar augļu mušu varētu izskaidrot, ka dzimuma hromosomas nosaka ne tikai dzimumu, bet arī pārnēsā gēnus ar iedzimtām īpašībām; piemēram, balto acu mantojums tēviņam.
Citi piemēri ir: krāsu aklums un hemofilija, kas rodas tikai vīriešiem, sievietes pārnēsā gēnus, bet tos neizrāda.

Ģenētiskās izmaiņas: mutācijas un hromosomu novirzes.

1. Mutācijas Tās ir izmaiņas iedzimtajā materiālā. Mutācijas tiek nodotas jaunām šūnām, kas veidojas šūnu dalīšanās laikā. Dažām mutācijām nav redzamu efektu. Citiem ir krasa ietekme uz organismu un dažreiz uz šī organisma pēcnācējiem.
Mutācijas var ietvert gēnu struktūru, hromosomu skaitu vai ķīmisko raksturu. Hromosomu struktūras vai skaita izmaiņas ir hromosomu izmaiņas. Parasti šīs izmaiņas izraisa redzamas izmaiņas fenotipā. DNS ķīmiskā rakstura izmaiņas ir ģenētiska mutācija. Ģenētiskā mutācija var būt vai nav redzama fenotipā. Organisma ķermeņa šūnās notiek somatiskas mutācijas. Šīs mutācijas tiek pārnestas tikai uz šūnām, kas nāk no sākotnējās mutantu šūnas; viņi nekad nepāriet pēcnācējiem. Dīgļa mutācijas rodas organisma reproduktīvajās šūnās. Šīs mutācijas var nodot pēcnācējiem. Daudzas mutācijas, kas rada ievērojamu ietekmi, ir kaitīgas un traucē organisma spēju darboties. Dažu mutāciju sekas ir pietiekami smagas, lai izraisītu nāvi.
Dažreiz mutācijas ir labvēlīgas organismam. Šādos gadījumos mutācija organismam ļauj labāk izdzīvot noteiktā vidē.
2. Hromosomu novirzes. Mutācijas, kas ietekmē hromosomas, sauc par hromosomu aberācijām. Ir divu veidu hromosomu aberācijas: izmaiņas normālā hromosomu skaitā un izmaiņas pašas hromosomas struktūrā.
Mejozes laikā hromosomu pāri dažreiz neatdalās, ko sauc par nondisjunction. Nesadalīšanās notiek, ja mejozes laikā viens vai vairāki hromosomu pāri neatdalās. Nesadalīšanās var būt ar autosomām vai ar dzimuma hromosomām. Ja notiek nesadalīšanās, izveidojušās gametās var būt pārāk daudz vai pārāk maz hromosomu. Ja šīs gametas tiek apaugļotas, pēcnācēju šūnās nebūs pareizā hromosomu skaita. Tāpēc nedisjunkcija var izraisīt novirzes viņu pēcnācējos. Nesadalīšanās piemēri, mums ir vairāki: Dauna sindroms, kur ir 3 hromosomas 21; Tērnera sindroms, kur ir tikai viena X hromosoma.