Ne glede na kompleksnost strukture biološkega predmeta, pa naj bo to bakterija, alga, nevretenčarja ali človek, je skupno število vseh znakov katerega koli organizma veliko večje od njegove kromosomske sestave. Od sredine 20. stoletja znanost ve, da so takšne značilnosti rastline, živali ali mikroorganizma, kot so barva in oblika telesa, velikost okončin, značilnosti presnove, kodirane v kromosomskih regijah - genih. Koliko genov ima vsak kromosom, v kakšnem zaporedju se nahajajo v njem, kako so podedovani? Na ta bistveno pomembna vprašanja je odgovoril Morganov zakon, ki ga bomo preučili v našem članku.
Zakaj so nekatere lastnosti podedovane skupaj?
Opazovalni genetski znanstveniki, ki so v svojih raziskavah uporabljali klasične vzorce, ki jih je v 19. stoletju odkril Mendel, so se soočili z nerešljivimi težavami. Torej, z uporabo zakona neodvisnega dedovanja lastnosti, raziskovalci niso mogli razložiti dejstva, da ima rastlina levjogrlo temno rdeča barva venčka skoraj vedno spremlja temno zelena barva stebla. V naravi sta bordo venček in barva solate stebla te rastline iz družine labiaceae izjemno redki.
Pridobiti pravilno razlago tega pojava je pomagal zakon o povezovanju Morgana, ameriškega genetika, ki je naredil preboj v razumevanju mehanizmov dedovanja genov.
kromosomska teorija dednosti
Potem ko je večina znanstvenikov prepoznala relativno naravo uporabe mendelskih vzorcev, se je pojavilo vprašanje, kako razložiti dejstvo hkratnega dedovanja pri potomcih dveh ali več lastnosti, ki so jih prejeli od staršev. Thomas Gent Morgan je predlagal zamisel o linearni razporeditvi dednih nagnjenj v kromosomu. Dokazal je, da sosednji segmenti DNK v procesu mejoze prehajajo skupaj v isto gameto in se ne razhajajo v različne zarodne celice. Znanstvenik je ta pojav poimenoval genska povezava, Morganov zakon pa se od takrat imenuje zakon povezanega dedovanja.
Genetik je združil številne zbrane eksperimentalne podatke v koherentno znanstveno teorijo. Odraža rezultate poskusov, in sicer: dokazano je, da se geni nahajajo v kromosomu kot kroglice, linearno drug za drugim. Zahvaljujoč Morganovemu zakonu je biologija prejela dokaze, da ima vsak nehomologni kromosom svojo edinstveno dedno sestavo. Poleg tega je znanstvenikova ideja, daveč genov, ki se nahajajo v sosednjih lokusih, se podeduje skupaj, število takšnih kompleksov pa je enako haploidnemu nizu kromosomov. Torej, v človeškem kariotipu je 23 genskih povezovalnih skupin.
Zgodba o odkritju Morganovega zakona
Biologija pozna številne primere, kako je pravilno izbran živi objekt za poskuse v prihodnosti popolnoma določil uspešen potek znanstvenega raziskovanja. Tako kot Mendel je Morgan v svojem laboratoriju izvedel na tisoče poskusov. Vendar zanje ni izbral rastline, ki v svojem velikem kariotipu vsebuje na stotine genov, ampak žuželko – sadno muho Drosophila.
Samo štirje pari njenih kromosomov so bili odlično vidni pod mikroskopom, njihovo preprosto gensko sestavo pa je bilo enostavno preučevati in preučevati. Poskusi ameriškega genetika temeljijo na križanju starševskih organizmov Drosophila, ki so se med seboj razlikovali po barvi telesa in obliki kril. Vse nastale potomce so kasneje križali le z muhami, ki so imele črno barvo in kratka, nerazvita krila, torej je bil izveden analizni križ. Kakšni so bili rezultati? Niso sovpadali z nobenim od znanih genetskih postulatov, saj so se nekatere muhe pojavile pri potomcih s kombinacijami lastnosti: siv trebuh - nerazvita krila in črno telo - normalna krila. Znanstvenik je predlagal, da se deli DNK, ki nadzorujejo znake barve in oblike kril, nahajajo v bližini žuželk te vrste - povezani so v istem kromosomu. Ta ideja je bila nadalje izražena v Morganovem zakonu.
prečkanje
V profazi prve delitve mejoze je mogoče opaziti nenavadno sliko: notranje kromatide sestrskih kromosomov si izmenjujejo lokuse - odseke med seboj. Bližje kot so geni, manj je izmenjave – križanja. Zato ena od določb Morganovega zakona pravi, da je pogostost izmenjave med geni obratno sorazmerna z razdaljo med njimi, merjeno v morganidih. Križanje pojasnjuje tako pomemben pojav, kot je dedna variabilnost. Dejansko potomci katerega koli starševskega para ne izgledajo kot klon, ki popolnoma kopira značilnosti očeta ali matere. Ima svoje edinstvene lastnosti, ki določajo njegovo individualnost.
Pomen del Thomasa Morgana
Formulacija Morganovega zakona, ki vključuje osnovne postulate, ki smo jih obravnavali, se pogosto uporablja v teoretični genetiki. Na njej temelji vse vzrejno delo. Zdaj je nemogoče razviti novo pasmo živalske ali rastlinske sorte, ne da bi vnaprej predvideli možne kombinacije njihovih pričakovanih uporabnih lastnosti ali lastnosti.
Ustvarjanje kromosomskih kart organizmov ob upoštevanju določb teorije dednosti pomaga zdravnikom, ki delajo na področju medicinske genetike, da vnaprej prepoznajo okvarjene gene in z visoko natančnostjo izračunajo tveganja za patologije pri nerojenem otroku..
