Teoria cromosomica di Morgan: definizione, disposizioni e caratteristiche principali

Perché i bambini sembrano i loro genitori? Perché alcune famiglie hanno alcune malattie, come la cecità dei colori, la polidattilia, l'ipermobilità delle articolazioni, la fibrosi cistica? Perché ci sono alcune malattie che solo le donne soffrono, e altri solo uomini? Oggi sappiamo tutti che le risposte a queste domande devono essere ricercate nell'eredità, cioè nei cromosomi che il bambino riceve da ciascuno dei genitori. E questa conoscenza della scienza moderna deve a Thomas Hunt Morgan – la genetica americana. Ha descritto il processo di trasferimento delle informazioni genetiche e sviluppato insieme ai colleghi la teoria dell'eredità cromosomica (spesso definita la teoria del cromosoma Morgan), che è diventata la pietra angolare della genetica moderna.

Storia della scoperta

Sarebbe sbagliato dire che Thomas Morgan è stato il primo a essere interessato alla questione del trasferimento di informazioni genetiche. I primi ricercatori che hanno cercato di capire il ruolo dei cromosomi in eredità possono essere considerati l'opera di Chistyakov, Beneden, Rable negli anni 70-80 del XIX secolo.

Poi non c'erano microscopi così potenti da poter vedere le strutture del cromosoma. E il termine stesso "cromosoma" non c'era neanche. È stato introdotto dallo scienziato tedesco Heinrich Valdeir nel 1888.

Il biologo tedesco Theodore Boveri, come risultato dei suoi esperimenti, ha dimostrato che per il normale sviluppo dell'organismo ha bisogno di un numero normale di cromosomi per la sua specie e il loro eccesso o mancanza porta a gravi malformazioni. Nel corso del tempo, la sua teoria fu brillantemente confermata. Possiamo dire che la teoria cromosomica di T. Morgan ha ottenuto il suo punto di partenza proprio grazie agli studi di Boveri.

Inizio della ricerca

Thomas Morgan è in grado di generalizzare le conoscenze esistenti sulla teoria dell'eredità, per completarle e svilupparle. Come oggetto per i suoi esperimenti, ha scelto una mosca di frutta, e non per caso. Era un oggetto ideale per la ricerca sul trasferimento di informazioni genetiche – solo quattro cromosomi, fecondità, aspettativa di vita breve. Morgan ha iniziato a condurre ricerche utilizzando linee pulite di mosche. Presto scoprì che nelle cellule riproduttive c'era un singolo insieme di cromosomi, cioè 2 invece di 4. Fu Morgan che ha designato il cromosoma sessuale femminile come X e il sesso maschile come Y.

Eredità sessuale

La teoria del cromosoma di Morgan ha mostrato che ci sono alcuni segni legati al sesso. La mosca con cui lo scienziato ha condotto i suoi esperimenti ha normalmente un colore rosso rosso, ma a causa della mutazione di questo gene, gli individui con occhi bianchi appaiono nella popolazione e c'erano molti altri maschi tra di loro. Il gene responsabile del colore degli occhi del mosca è localizzato sul cromosoma X, sul cromosoma Y non lo è. Cioè quando si attraversa una femmina, che ha un gene mutato su un cromosoma X e il maschio bianco, la probabilità di avere questo segno nella prole sarà correlata al sesso. Il modo più semplice per mostrare questo è nel diagramma:

• P: XX 'x X'Y;
• F ₁ : XX ', XY, X'X', X'Y.

X è il cromosoma sessuale di una femmina o di un maschio senza un gene dell'occhio bianco; X'-cromosoma con un gene di occhi bianchi.

Difichiamo i risultati dell'incrocio:

• XX 'è una femmina con occhi rossi, il vettore del gene degli occhi precedenti. A causa della presenza del secondo cromosoma X, questo gene mutato "si sovrappone" sano, e il fenotipo non si manifesta.
• X'U è un maschio bianco dagli occhi che ha ricevuto da sua madre un cromosoma X con un gene mutato. A causa della presenza di un solo cromosoma X, il segno mutante non ha sovrapposizioni e appare nel fenotipo.
• X'X 'è una femmina dagli occhi bianchi, ereditando sul cromosoma con un gene mutante della madre e del padre. In una femmina solo se entrambi i cromosomi X portano un gene a occhio bianco, si manifesterà nel fenotipo.

La teoria cromosomica dell'eredità Thomas Morgan ha spiegato il meccanismo dell'eredità di molte malattie genetiche. Dal momento che ci sono molti altri geni nel cromosoma X che sul cromosoma Y, è chiaro che è responsabile per la maggior parte dei segni del corpo. Il cromosoma X della madre viene trasmesso a entrambi i figli e alle figlie, insieme ai geni responsabili delle proprietà dell'organismo, dei segni esterni e delle malattie. Insieme con X-linked, vi è eredità legata a Y. Ma il cromosoma Y è solo negli uomini, perché se ha una qualsiasi mutazione, può essere trasmesso solo da un discendente maschio.

La teoria del cromosoma dell'eredità di Morgan ha aiutato a comprendere i modelli di trasmissione delle malattie genetiche, ma le difficoltà associate al loro trattamento non sono state risolte finora.

Crossover

Nel corso della ricerca, il fenomeno dell'incrocio fu scoperto dallo studente di Thomas Morgan, Alfred Sturtevant. Come mostrato da ulteriori esperimenti, l'attraversamento genera nuove combinazioni di geni. È colui che viola il processo di eredità concatenata.

Così, la teoria cromosomica di T. Morgan ha ricevuto un'altra posizione importante: l'attraversamento avviene tra i cromosomi omologhi e la sua frequenza è determinata dalla distanza tra i geni.

Disposizioni di base

Per sistematizzare i risultati degli esperimenti dello scienziato, forniamo le principali disposizioni della teoria del cromosoma Morgan:

1. I segni dell'organismo dipendono dai geni incorporati nei cromosomi.
2. I geni di un cromosoma vengono trasmessi alla prole in un modo collegato. La forza di un tale legame è maggiore, la minore distanza tra i geni.
3. Nei cromosomi omologhi si osserva l'attraversamento.
4. Conoscendo la frequenza di crossover di un particolare cromosoma, è possibile calcolare la distanza tra i geni.

La seconda posizione della teoria del cromosoma di Morgan è chiamata anche la regola di Morgan.

riconoscimento

I risultati degli studi sono stati ben accolti. La teoria del cromosoma di Morgan è stata una svolta nella biologia del ventesimo secolo. Nel 1933, per la scoperta del ruolo dei cromosomi in eredità, lo scienziato è stato premiato Nobel.

Alcuni anni dopo, Thomas Morgan ha ricevuto la medaglia di Copley per ottenere risultati straordinari nel campo della genetica.

Ora la teoria del cromosoma dell'eredità di Morgan viene studiata nelle scuole. Ha dedicato molti articoli e libri.

Esempi di eredità sessuale

La teoria cromosomica di Morgan ha dimostrato che le proprietà dell'organismo sono determinate dai geni incorporati in esso. I risultati fondamentali che ha ricevuto Thomas Morgan sono stati risolti sul trasferimento di malattie come l'emofilia, la sindrome bassa, la cecità dei colori e la malattia di Brutton.

Si è scoperto che i geni di tutte queste malattie si trovano sul cromosoma X e nelle donne queste malattie si manifestano molto meno spesso, in quanto un cromosoma sano può bloccare il cromosoma con il gene della malattia. Le donne che non ne sono a conoscenza possono essere portatori di malattie genetiche, che si manifestano poi nei bambini.

Negli uomini, malattie legate a X, o segni fenotipici, si manifestano in quanto non esiste un sano cromosoma X.

La teoria cromosomica dell'eredità T. Morgan viene utilizzata nell'analisi della storia familiare per le malattie genetiche.