HVAD ER KROMOSOMTEORIEN OM ARV? (SUTTON OG MORGAN) - BIOLOGI - 2025

Den kromosomale teori eller kromosomal teori om arv er en af dem, der blev udviklet i vejen for biologer at forsøge at forklare transmissionen af fænotype og genotype fra forældre til deres afkom.

Denne teori sigter mod at integrere observationer af cellebiologi med de arvelige principper, der er foreslået af Gregor Mendel, og konkluderer, at gener findes i kromosomer, og at de distribueres uafhængigt i meiose.

Kromosomteori kan opsummeres som følger: den fysiske placering af gener bor på kromosomerne, og disse er arrangeret på en lineær måde. Derudover er der et fænomen med udveksling af genetisk materiale mellem par af kromosomer, kendt som rekombination, som afhænger af genens nærhed.

Historie

På det tidspunkt, hvor Mendel udsatte sine love, var der ingen beviser for mekanismen for distribution af kromosomer i processerne med meiose og mitose.

Mendel mistænkte imidlertid eksistensen af ​​visse "faktorer" eller "partikler", der blev distribueret i de seksuelle cyklusser af organismer, men havde intet kendskab til den rigtige identitet af disse enheder (nu vides det, at de er gener).

På grund af disse teoretiske huller blev Mendels arbejde ikke værdsat af datidens videnskabelige samfund.

Bidraget af Walter Sutton

I 1903 understregede den amerikanske biolog Walter Sutton vigtigheden af ​​et par kromosomer med lignende morfologi. Under meiose adskilles dette homologe par, og hvert gamet får et enkelt kromosom.

Faktisk var Sutton den første person, der bemærkede, at kromosomer overholder Mendels love, og denne påstand betragtes som det første gyldige argument til støtte for kromosomteorien om arv.

Suttons eksperimentelle design bestod af at studere kromosomerne i spermatogenesen af ​​græshoppe Brachystola magna for at demonstrere, hvordan disse strukturer adskiller sig i meiose. Derudover var han i stand til at bestemme, at kromosomerne var grupperet parvis.

Med dette princip for øje foreslog Sutton, at Mendels resultater kan integreres med eksistensen af ​​kromosomer, idet han antog, at gener er en del af dem.

Bidrag fra Thomas Hunt Morgan

I 1909 formåede Morgan at etablere en klar forbindelse mellem et gen og et kromosom. Dette blev opnået takket være hans eksperimenter med Drosophila, der viste, at genet, der var ansvarligt for hvide øjne, var placeret på X-kromosomet af denne art.

I sin undersøgelse fandt Morgan, at frugtflue havde fire par kromosomer, hvoraf tre var homologe eller autosomale kromosomer, og det resterende par var seksuelt. Denne opdagelse blev tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medicin.

Som hos pattedyr har hunnerne to identiske kromosomer, betegnet XX, mens mænd er XY.

Morgan gjorde også en anden afgørende observation: I et betydeligt antal tilfælde blev visse gener arvet sammen; Jeg kalder dette fænomen forbundne gener. Ved nogle lejligheder var det imidlertid muligt at "bryde" denne forbindelse takket være genetisk rekombination.

Endelig bemærkede Morgan, at gener var arrangeret på en lineær måde langs kromosomet, og hver var lokaliseret i en fysisk region: locus (pluralis er loci).

Morgan's konklusioner opnåede fuld accept af den kromosomale teori om arv, færdiggørelse og bekræftelse af sine kollegers observationer.

Principper for kromosomteorien om arv

De bevismateriale, der blev fremlagt af disse forskere, tillod at udnytte principperne i den kromosomale teori om arv:

Gener placeret på kromosomer

Gener findes på kromosomer og arrangeres lineært. For at bekræfte dette princip er der direkte bevis og indirekte bevis.

Som indirekte bevis må vi betragte kromosomer som køretøjer for gener. Kromosomer er i stand til at overføre information gennem en semikonservativ replikationsproces, der bekræfter den molekylære identitet af søsterchromatider.

Derudover har kromosomer det særegne ved transmission af genetisk information på samme måde som Mendels love forudsiger.

Sutton postulerede, at gener, der var forbundet med frøfarve - grøn og gul - blev båret på et bestemt par kromosomer, mens gener, der var relateret til tekstur - glat og ru - blev båret på et andet par.

Kromosomer har specifikke positioner kaldet loci, hvor gener er placeret. Ligeledes er det kromosomerne, der distribueres uafhængigt.

Efter denne idé er forholdene 9: 3: 3: 1 fundet af Mendel let at forklare, da de fysiske arvelige partikler nu blev kendt.

Kromosomer udveksler oplysninger

Hos diploide arter tillader meioseprocessen antallet af kromosomer, som gameterne har halvdelen. På denne måde, når befrugtning finder sted, gendannes den nye persons diploide tilstand.

Hvis der ikke var nogen meiose-processer, ville antallet af kromosomer fordoble sig, efterhånden som generationer skrider frem.

Kromosomer er i stand til at udveksle regioner med hinanden; Dette fænomen er kendt som genetisk rekombination og forekommer i meiose-processerne. Hyppigheden, hvor rekombination finder sted, afhænger af, hvor langt fra hinanden generne er placeret på kromosomerne.

Der er sammenkoblede gener

Jo tættere generne er, jo større er sandsynligheden for at de arves sammen. Når dette sker, "forbindes generne" og overføres til den næste generation som en enkelt byggesten.

Der er en måde at kvantificere nærheden i gener i enheder af centimorgan, forkortet cM. Denne enhed bruges til konstruktion af genetiske linkekort og svarer til 1% rekombinationsfrekvens; det svarer til cirka en million basepar i DNA.

Den maksimale frekvens af rekombination - det vil sige i separate kromosomer - forekommer på mere end 50%, og dette scenarie er et af "ingen ligeringer".

Bemærk, at når to gener er knyttet, overholder de ikke loven om transmission af karakterer, der er foreslået af Mendel, da disse love var baseret på tegn, der var placeret på separate kromosomer.

Referencer

1. Campbell, NA (2001). Biologi: begreber og relationer. Pearson Uddannelse.
2. Crow, EW & Crow, JF (2002). For 100 år siden: Walter Sutton og kromosomteorien om arvelighed. Genetik, 160 (1), 1–4.
3. Jenkins, JB (1986). Genetik. Jeg vendte om.
4. Lacadena, JR (1996). Cytogenetik. Redaktionel kompletense.
5. Saddler, TW, & Langman, J. (2005). Klinisk orienteret medicinsk embryologi.
6. Watson, JD (2006). Molekylærbiologi af genet. Panamerican Medical Ed.