CHROMOSOMOWA TEORIA DZIEDZICZNOŚCI MORGANA

CHROMOSOMOWA

TEORIA

DZIEDZICZNOŚCI

THOMASA MORGANA

Thomas Morgan udowodnił, że

nośnikami genów są

chromosomy. W 1908r. Morgan

zaczął eksperymenty na

owadach Drosophila

melanogaster (muszka

owocowa). W 1915r. wraz z

zespołem współpracowników

opublikował tzw. chromosomową

teorię dziedziczności, a w 1926r.

teorię genów.

Podstawowym
obiektem badań
Morgana i jego
następców była ( i
jest) muszka
owocowa (Drosophila
melanogaster), którą
charakteryzowały:
duża zmienność,
nieduża liczba
chromosomów- 4
pary, duża
rozrodczość i krótki
cykl rozwojowy (14
dni),dobra
widoczność
chromosomów pod
mikroskopem oraz
łatwa dostępność
muszek.

KARIOTYP MUSZKI: A-SAMICY,
B-SAMCA.

Chromosomy Drosophila można podzielić na dwie
grupy. Pierwszą tworzą trzy pary chromosomów.
Chromosomy te są takie same u obu płci. Między innymi
nazwano je autosomami, a cechy determinowane przez
leżące w nich geny określa się jako autosomalne.
Drugą tworzy tylko jedna para chromosomów,
odmiennych u samca i u samicy. Nazwano je więc
chromosomami płci (heterochromosomami). Różnica
pomiędzy płciami polega na tym, że samice w każdej
komórce mają dwa tak samo wyglądające, pałeczkowate
chromosomy X, natomiast samce w swoich komórkach
mają jeden chromosom X i jeden chromosom Y (ten
ostatni jest charakterystycznie wygięty).

Kariotyp muszki owocowej można umownie

zapisać następująco:



dla samicy 2n = 2A + XX =8

- dla samca 2n = 2A + XY =8, gdzie A

oznacza podstawowy komplet autosomów.

MORGAN WYKAZAŁ W

SWOICH PRACACH ŻE:



geny (czyli tzw. czynniki
dziedziczne) mieszczą się w
chromosomach,



geny ułożone są w chromosomie
liniowo,



geny występują w tej samej
kolejności w chromosomach
homologicznych,



Każdy z genów ma swoje miejsce
występowania, tzw. locus,



allele (czyli różne postacie tego samego
genu) znajdują się więc również w tych
samych miejscach pary chromosomów
homologicznych,



podczas koniugacji chromosomów
homologicznych (proces mejozy) może
zachodzić wymiana odcinków
chromatydy, tzw. crossing-over,



podczas crosing-over (i tylko wtedy)
może wystąpić zjawisko wymiany
genów między chromosomami
homologicznymi,



w wyniku tego procesu powstają
rekombinanty (osobniki o innej kombinacji
układu genów), co tłumaczy dlaczego geny
znajdujące się w jednym chromosomie nie
zawsze dziedziczą się wszystkie razem, lecz
czasem mogą występować oddzielnie,



dwa geny dziedziczą się niezależnie, jeżeli
położone są na 2 oddzielnych
chromosomach,



geny lezące w jednym chromosomie blisko
siebie są sprzężone i dziedziczą się zależnie
(są mniej podatne na crossing-over),



geny leżące w jednym chromosomie daleko
od siebie z reguły nie są sprzężone i
dziedziczą się niezależnie (są bardziej
podatne na crossing-over).

Proces CROSSING-OVER

Zrozumienie tego procesu wymaga znajomości

przebiegu mejozy. Kluczowym momentem jest ten etap
mejozy, kiedy chromosomy homologiczne układają się
obok siebie w pary. Wtedy są one podwojone, a więc
każdy chromosom jest zbudowany z dwóch
identycznych chromatyd (tzw.siostrzanych),
połączonych w rejonie zwanym centromerem. Taką
parę chromosomów homologicznych stanowią 4
chromatydy. Może wówczas dochodzić do pęknięć
ramion chromosomów i wymiany odcinków pomiędzy
chromosomami. Ten proces wymiany odcinków, czyli
crossing-over, zachodzi między dwiema chromatydami
niesiostrzanymi chromosomów homologicznych. W ten
sposób dochodzi do rozerwania istniejących sprzężeń i
powstania nowych kombinacji genów, wcześniej w
badanym materiale.

Morgan określił położenie wielu genów

na chromosomach i stworzył mapy
genów na następującej podstawie:
częstość crossing-over jest stała dla
danej pary genów, można więc przyjąć,
że odsetek crossing-over jest miarą
wzajemnego położenia genów na
chromosomie (mniejsza lub większa
podatność zależnie od odległości
między genami). Jeżeli dla genów a i b
otrzymamy 5% rekombinantów, to
częstość rekombinacji (crossing-over)
równa się 5%, a za względną miarę
odległości między genami przyjęto 1%
wymiany genów (tzw. jednostka
Morgana).

Jeżeli skrzyżujemy czerwonooką samicę z białookim samcem, to w
pokoleniu F

wszystkie osobniki żeńskie i męskie będą czerwonookie,

natomiast w pokoleniu F

wszystkie samice będą czerwonookie, a

samce w połowie będą białookie i w połowie czerwonookie.

Schemat dziedziczenia barwy oczu muszki owocowej, gdy
skrzyżujemy samca białookiego z samicą czerwonooką: W - allel
warunkujący barwę czerwoną oczu, w – allel warunkujący barwę
białą oczu.

Gdy skrzyżujemy białooką samicę z czerwonookim
samcem, sytuacja będzie mastępująca.

Schemat dziedziczenia barwy oczu muszki owocowej, gdy skrzyżujemy
samicę białooką z samcem czerwonookim; W- allel na barwę czerwoną
oczu, w- allel na barwę białą oczu.

Document Outline