HVA ER KROMOSOMTEORIEN OM ARV? (SUTTON OG MORGAN) - BIOLOGI - 2026

Den kromosom teori eller kromosomteorien

Denne teorien tar sikte på å integrere observasjonene av cellebiologi med de arvelige prinsippene foreslått av Gregor Mendel, og konkluderer med at gener finnes i kromosomer og at de distribueres uavhengig av meiose.

Kromosomteori kan oppsummeres som følger: den fysiske plasseringen av gener bor på kromosomene og disse er ordnet på en lineær måte. I tillegg er det et fenomen med utveksling av genetisk materiale mellom par av kromosomer, kjent som rekombinasjon, som avhenger av genenes nærhet.

Historie

På det tidspunktet Mendel erklærte lovene sine, var det ingen holdepunkter for mekanismen for distribusjon av kromosomer i prosessene med meiose og mitose.

Mendel mistenkte imidlertid eksistensen av visse "faktorer" eller "partikler" som ble distribuert i seksuelle sykluser av organismer, men hadde ingen kunnskap om den sanne identiteten til disse enhetene (nå er det kjent at de er gener).

På grunn av disse teoretiske hullene ble Mendels arbeid ikke verdsatt av datidens vitenskapelige samfunn.

Bidraget av Walter Sutton

I 1903 understreket den amerikanske biologen Walter Sutton viktigheten av et par kromosomer av lignende morfologi. Under meiose skiller dette homologe paret seg, og hver gamet får et enkelt kromosom.

Sutton var faktisk den første personen som bemerket at kromosomer overholder Mendels lover, og denne påstanden regnes som det første gyldige argumentet som støtter kromosomteorien om arv.

Suttons eksperimentelle design besto av å studere kromosomene i spermatogenesen til gresshoppen Brachystola magna, og demonstrerte hvordan disse strukturene segregerer i meiose. I tillegg klarte han å bestemme at kromosomene var gruppert i par.

Med dette prinsippet i bakhodet foreslo Sutton at Mendels resultater kan integreres med eksistensen av kromosomer, og antok at gener er en del av dem.

Bidrag av Thomas Hunt Morgan

I 1909 greide Morgan å etablere en klar sammenheng mellom et gen og et kromosom. Dette ble oppnådd takket være eksperimentene hans med Drosophila, som viste at genet som var ansvarlig for hvite øyne befant seg på X-kromosomet av denne arten.

I forskningen sin fant Morgan at fruktflue hadde fire par kromosomer, hvorav tre var homologe eller autosomale kromosomer, og det gjenværende paret var seksuelt. Denne oppdagelsen ble tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medisin.

Som hos pattedyr har kvinner to identiske kromosomer, betegnet XX, mens menn er XY.

Morgan gjorde også en annen avgjørende observasjon: I et betydelig antall tilfeller ble visse gener arvet sammen; Jeg kaller dette fenomenet koblede gener. Ved noen anledninger var det imidlertid mulig å "bryte" denne koblingen, takket være genetisk rekombinasjon.

Til slutt bemerket Morgan at gener var ordnet på en lineær måte langs kromosomet, og hver var lokalisert i en fysisk region: locus (flertallet er loci).

Morgans konklusjoner oppnådde full aksept av kromosomal teorien om arv, fullførte og stadfestet observasjonene fra kollegene.

Prinsipper for kromosomteorien om arv

Bevisene som ble fremlagt av disse forskerne, tillot å uttale prinsippene for den kromosomale teorien om arv:

Gener lokalisert på kromosomer

Gener finnes på kromosomer og er ordnet på en lineær måte. For å bekrefte dette prinsippet er det direkte bevis og indirekte bevis.

Som indirekte bevis må vi betrakte kromosomer som kjøretøyer til gener. Kromosomer er i stand til å overføre informasjon gjennom en semikonservativ replikasjonsprosess som bekrefter den molekylære identiteten til søsterkromatider.

I tillegg har kromosomer det særegne ved overføring av genetisk informasjon på samme måte som Mendels lover forutsier.

Sutton postulerte at gener assosiert med frøfarge - grønn og gul - ble båret på et bestemt par kromosomer, mens gener relatert til tekstur - glatt og grov - ble båret på et annet par.

Kromosomer har spesifikke posisjoner kalt loci, der gener er lokalisert. På samme måte er det kromosomene som distribueres uavhengig.

Etter denne ideen er forholdene 9: 3: 3: 1 funnet av Mendel enkle å forklare, siden de fysiske arvpartiklene nå ble kjent.

Kromosomer utveksler informasjon

Hos diploide arter tillater meioseprosessen antallet kromosomer som gamene vil ha i to. På denne måten gjenopprettes den nye personens diploide tilstand når befruktning skjer.

Hvis det ikke var noen meiose-prosesser, ville antallet kromosomer doble seg etter hvert som generasjonene skrider frem.

Kromosomer er i stand til å utveksle regioner med hverandre; Dette fenomenet er kjent som genetisk rekombinasjon og forekommer i meiose-prosessene. Hyppigheten av rekombinasjonen forekommer avhenger av hvor langt fra hverandre genene befinner seg på kromosomene.

Det er knyttet gener

Jo nærmere genene er, jo mer sannsynlig er det at de blir arvet sammen. Når dette skjer blir "genene" koblet sammen og videreført til neste generasjon som en eneste byggestein.

Det er en måte å kvantifisere nærheten i gener i enheter av centimorgan, forkortet cM. Denne enheten brukes til å lage kart over genetiske koblinger og tilsvarer 1% rekombinasjonsfrekvens; det tilsvarer omtrent en million basepar i DNA.

Den maksimale frekvensen av rekombinasjon - det vil si i separate kromosomer - forekommer på mer enn 50%, og dette scenariet er et av "ingen ligasjoner".

Merk at når to gener er koblet, overholder de ikke loven om overføring av karakterer som er foreslått av Mendel, siden disse lovene var basert på tegn som var lokalisert på separate kromosomer.

referanser

1. Campbell, NA (2001). Biologi: begreper og relasjoner. Pearson Education.
2. Crow, EW, & Crow, JF (2002). For 100 år siden: Walter Sutton og kromosomteorien om arvelighet. Genetikk, 160 (1), 1–4.
3. Jenkins, JB (1986). Genetikk. Jeg snudde meg.
4. Lacadena, JR (1996). Cytogenetikk. Redaksjonell kompliment.
5. Saddler, TW, & Langman, J. (2005). Klinisk orientert medisinsk embryologi.
6. Watson, JD (2006). Molekylærbiologi av genet. Panamerican Medical Ed.