لماذا يشبه الأطفال والديهم؟ لماذا تنتشر بعض الأمراض في بعض العائلات ، مثل عمى الألوان ، تعدد الأصابع ، فرط حركة المفاصل ، التليف الكيسي؟ لماذا يوجد عدد من الأمراض التي تعاني منها النساء فقط ، وأمراض أخرى - الرجال فقط؟ اليوم ، نعلم جميعًا أنه يجب البحث عن إجابات لهذه الأسئلة في الوراثة ، أي الكروموسومات التي يتلقاها الطفل من كل والد. والعلم الحديث مدين بهذه المعرفة لعالم الوراثة الأمريكي توماس هانت مورغان. وصف عملية نقل المعلومات الجينية وطور ، مع زملائه ، نظرية الكروموسوم في الوراثة (تسمى غالبًا نظرية مورغان كروموسوم) ، والتي أصبحت حجر الزاوية في علم الوراثة الحديث.
تاريخ الاكتشاف
سيكون من الخطأ القول أن توماس مورغان كان أول من أصبح مهتمًا بنقل المعلومات الجينية. الباحثون الأوائل الذين حاولوا فهم دور الكروموسوماتفي الميراث ، يمكن للمرء أن ينظر في أعمال تشيستياكوف ، بنيدن ، رابل في السبعينيات والثمانينيات من القرن التاسع عشر.
ثم لم يكن هناك مجاهر قوية بما يكفي لرؤية الهياكل الصبغية. ومصطلح "الكروموسوم" نفسه لم يكن موجودًا في ذلك الوقت أيضًا. تم تقديمه من قبل العالم الألماني هاينريش فالدير في عام 1888.
أثبت عالم الأحياء الألماني ثيودور بوفيري ، نتيجة لتجاربه ، أنه من أجل التطور الطبيعي للكائن الحي ، فإنه يحتاج إلى عدد طبيعي من الكروموسومات لنوعه ، ويؤدي فائضها أو نقصها إلى تشوهات خطيرة. مع مرور الوقت ، تم تأكيد نظريته ببراعة. يمكننا القول أن نظرية كروموسوم T. Morgan حصلت على نقطة البداية بفضل أبحاث Boveri.
ابدأ البحث
تمكن توماس مورغان من تعميم المعرفة الموجودة حول نظرية الوراثة وتكميلها وتطويرها. ككائن لتجاربه ، اختار ذبابة الفاكهة ، وليس عن طريق الصدفة. لقد كان هدفًا مثاليًا للبحث في نقل المعلومات الجينية - فقط أربعة كروموسومات ، والخصوبة ، وقصر العمر المتوقع. بدأ مورغان في إجراء البحوث باستخدام خطوط نظيفة من الذباب. سرعان ما اكتشف أن هناك مجموعة واحدة من الكروموسومات في الخلايا الجرثومية ، أي 2 بدلاً من 4. وكان مورغان هو الذي حدد كروموسوم الجنس الأنثوي على أنه X ، والذكر على أنه Y.
الميراث المرتبط بالجنس
أظهرت نظرية مورغان للكروموسوم أن هناك سمات معينة مرتبطة بالجنس. الذبابة التي أجرى بها العالم تجاربه عادة ما تكون ذات عيون حمراء ، ولكن نتيجة لطفرة في هذا الجين في السكانظهر الأفراد ذوو العيون البيضاء ، وكان بينهم عدد أكبر بكثير من الذكور. يتم تحديد الجين المسؤول عن لون عيون الذبابة على الكروموسوم X ، وليس على الكروموسوم Y. أي عندما يتم عبور أنثى ، على كروموسوم X واحد فيه جين متحور ، و ذكر أبيض العينين ، فإن احتمال وجود هذه الصفة في النسل يرتبط بالجنس. أسهل طريقة لإظهار ذلك هي في الرسم التخطيطي:
- P: XX 'x'Y ؛
- F1: XX '، XY، X'X'، X'Y
X - الكروموسوم الجنسي للأنثى أو الذكر بدون جين العيون البيضاء ؛ كروموسوم X بجين العيون البيضاء
فك نتائج العبور:
- ХХ '- أنثى ذات عيون حمراء ، حاملة لجين العيون القديمة. نظرًا لوجود كروموسوم X الثاني ، فإن هذا الجين المتحور "يتداخل" مع الجين السليم ، ولا تظهر السمة في النمط الظاهري.
- X'Y هو ذكر أبيض العينين حصل على كروموسوم X بجين متحور من والدته. نظرًا لوجود كروموسوم X واحد فقط ، فلا يوجد شيء يغطي السمة الطافرة ، ويظهر في النمط الظاهري.
- X'X 'هي أنثى بيضاء العينين ورثت كروموسومًا بجين متحور من والدتها وأبيها. في الأنثى ، فقط إذا كان كلا الكروموسومات X يحملان الجين الخاص بالعيون البيضاء فسوف يظهر في النمط الظاهري.
أوضحت نظرية الكروموسومات في الوراثة من قبل توماس مورغان آلية وراثة العديد من الأمراض الوراثية. نظرًا لوجود العديد من الجينات على الكروموسوم X أكثر من الكروموسوم Y ، فمن الواضح أنه مسؤول عن معظم خصائص الكائن الحي. ينتقل الكروموسوم X من الأم إلى الأبناء والبنات جنبًا إلى جنب مع الجينات المسؤولة عن خصائص الجسم والعلامات الخارجية والأمراض. على طولمع ارتباط X ، هناك وراثة مرتبطة بـ Y. لكن الذكور فقط لديهم كروموسوم Y ، لذلك إذا حدثت أي طفرة فيه ، فلا يمكن نقله إلا إلى سليل ذكر.
نظرية مورغان الصبغية للوراثة ساعدت على فهم أنماط انتقال الأمراض الوراثية ، لكن الصعوبات المرتبطة بعلاجها لم يتم حلها بعد.
عبور
أثناء البحث الذي أجراه طالب توماس مورغان ألفريد ستورتيفانت ، تم اكتشاف ظاهرة العبور. كما أظهرت تجارب أخرى ، بفضل العبور ، تظهر مجموعات جديدة من الجينات. هو الذي يخالف عملية الميراث المرتبط
وهكذا ، تلقت نظرية كروموسوم T. Morgan موقعًا مهمًا آخر - يحدث العبور بين الكروموسومات المتجانسة ، ويتم تحديد تواترها من خلال المسافة بين الجينات.
أساسيات
لتنظيم نتائج تجارب العلماء ، نقدم الأحكام الرئيسية لنظرية كروموسوم مورغان:
- علامات الكائن الحي تعتمد على الجينات المضمنة في الكروموسومات.
- يتم تمرير الجينات الموجودة على نفس الكروموسوم إلى النسل المرتبط. قوة هذا الارتباط أكبر ، كلما قلت المسافة بين الجينات.
- يحدث العبور في الكروموسومات المتجانسة.
- بمعرفة وتيرة العبور فوق كروموسوم معين ، يمكننا حساب المسافة بين الجينات.
الموقف الثاني لنظرية كروموسوم مورغان هو أيضًاتسمى قاعدة مورغان.
الاعتراف
تم تلقي نتائج البحث ببراعة. كانت نظرية مورغان للكروموسوم بمثابة اختراق في بيولوجيا القرن العشرين. في عام 1933 ، لاكتشاف دور الكروموسومات في الوراثة ، حصل العالم على جائزة نوبل.
بعد بضع سنوات ، حصل توماس مورغان على وسام كوبلي للتميز في علم الوراثة.
الآن تجري دراسة نظرية مورغان للكروموسوم عن الوراثة في المدارس. خصصت لها العديد من المقالات والكتب.
أمثلة على الميراث المرتبط بالجنس
نظرية كروموسوم مورغان أظهرت أن خصائص الكائن الحي تحددها جيناته. أجابت النتائج الأساسية التي حصل عليها توماس مورغان على سؤال حول انتقال الأمراض مثل الهيموفيليا ومتلازمة لوي وعمى الألوان ومرض بروتون.
اتضح أن الجينات الخاصة بكل هذه الأمراض توجد في الكروموسوم X ، وتظهر هذه الأمراض عند النساء بشكل أقل كثيرًا ، حيث يمكن للكروموسوم السليم أن يتداخل مع الكروموسوم مع جين المرض. النساء ، اللائي لا يعرفن ذلك ، يمكن أن يحملن أمراضًا وراثية ، والتي تظهر بعد ذلك في الأطفال.
عند الرجال ، تظهر الأمراض المرتبطة بالكروموسوم X أو السمات المظهرية لعدم وجود كروموسوم X صحي.
T. نظرية مورغان للكروموسوم للوراثة تستخدم في تحليل تاريخ الأسرة للأمراض الوراثية.
