Хромосомная теория наследования
Биология / / July 04, 2021
В 1866 году Мендель опубликовал статью о своих исследованиях наследственности. Однако его работа не заинтересовала ученых. Только в 1900 году трое европейских ученых, работавшие независимо, заново открыли статью Менделя. Это было через 16 лет после смерти Менделя. Каждый из этих ученых отдавал должное Менделю за его блестящую работу. Таким образом было положено начало современной генетике.
На рубеже веков Уолтер С. Саттон, аспирант Колумбийского университета в США, прочитала работы Менделя. Саттон изучал процесс мейоза в сперме Кузнечика. Он заметил некоторое сходство между поведением хромосом и «факторами» Менделя.
Сравнение хромосом и «факторов» Менделя.
Хромосомные характеристики |
Характеристики факторов Менделя |
Хромосомы попарно. |
Факторы Менделя попарны. |
Хромосомы секретируются во время мейоза. |
Факторы Менделя секретируются во время образования гамет. |
Пары хромосом распределяются независимо от других пар хромосом. |
Факторы Менделя распределяются независимо. |
В то время функция хромосом была неизвестна. Саттон изучал сходство между факторами Менделя и движением хромосом во время мейоза. Затем он предположил, что хромосомы были носителями факторов или генов, описанных Менделем. Саттон не смог доказать, что гены действительно находятся в хромосомах. Другие ученые доказали это несколько лет спустя. Однако работа Саттона в начале прошлого века привела к формулированию теории наследование хромосом Хромосомная теория наследования утверждает, что хромосомы являются носителями гены.
Рекомбинация хромосом.
В профазе I мейоза гомологичные синапсы хромосом спариваются путем обмена генетическим материалом, это то, что называется хромосомной рекомбинацией. Как только гомологичные хромосомы спариваются, каждая переходит к одному полюсу делящейся клетки и, таким образом, становится гаплоидной.
Гомологичные хромосомы - это те хромосомы, у которых есть гены, определяющие одинаковый внешний вид, например цвет глаз, количество меланина и т. Д. У человека существует 23 пары гомологичных хромосом, и каждая гомологичная хромосома может сочетаться только с одной парой.
Хромосомная рекомбинация гарантирует, что все гаметы различаются по генетической информации, что объясняет различия между негомозиготными братьями и сестрами.
Наследование, сцепленное с полом, и гены, сцепленные с Х-хромосомой
Любой ген, расположенный на X- или Y-хромосоме, связан с полом. Различные эксперименты с плодовой мушкой смогли объяснить, что половые хромосомы не только определяют пол, но также несут гены с наследственными признаками; например, наследование белых глаз у мужчин.
Другие примеры: дальтонизм и гемофилия, которые встречаются только у мужчин, женщины несут гены, но не проявляют их.
Генетические изменения: мутации и хромосомные аберрации.
1. Мутации Это изменения наследственного материала. Мутации передаются новым клеткам, которые образуются во время деления клеток. Некоторые мутации не имеют видимых эффектов. Другие оказывают сильное воздействие на организм, а иногда и на потомство этого организма.
Мутации могут включать структуру, количество хромосом или химическую природу генов. Изменение структуры или количества хромосом - это хромосомное изменение. Обычно эти изменения вызывают видимые изменения фенотипа. Изменение химической природы ДНК - это генетическая мутация. Генетическая мутация может быть или не быть видимой в фенотипе. Соматические мутации происходят в клетках организма организма. Эти мутации передаются только клеткам, происходящим от исходной мутантной клетки; они никогда не переходят потомству. Зародышевые мутации происходят в репродуктивных клетках организма. Эти мутации могут передаваться потомству. Многие мутации, вызывающие заметные эффекты, вредны и мешают функционированию организма. Последствия некоторых мутаций достаточно серьезны, чтобы вызвать смерть.
Иногда мутации приносят пользу организму. В этих случаях мутация помогает организму выжить в определенных условиях.
2. Хромосомные аберрации. Мутации, затрагивающие хромосомы, называются хромосомными аберрациями. Есть два вида хромосомных аберраций: изменение нормального числа хромосом и изменение структуры самой хромосомы.
Во время мейоза пары хромосом иногда не разделяются, что называется нерасхождением. Нерасхождение происходит, когда одна или несколько пар хромосом не разделяются во время мейоза. Нерасхождение может быть с аутосомами или с половыми хромосомами. Если происходит нерасхождение, то в образовавшихся гаметах может быть слишком много или слишком мало хромосом. Если эти гаметы оплодотворены, у потомства не будет правильного количества хромосом в своих клетках. Следовательно, нерасхождение может вызвать аномалии у их потомства. Примеров нерасхождения у нас несколько: синдром Дауна, где есть 3 хромосомы 21; Синдром Тернера, при котором имеется только одна Х-хромосома.