Lý thuyết nhiễm sắc thể của Sutton và Morgan



các thuyết nhiễm sắc thể của Sutton và Morgan Nhằm mục đích tích hợp các quan sát sinh học tế bào với các nguyên tắc di truyền do Gregor Mendel đề xuất, kết luận rằng các gen được tìm thấy trong nhiễm sắc thể và chúng được phân phối độc lập trong bệnh teo cơ.

Lý thuyết này bắt đầu được hình thành từ năm 1902 đến 1905 bởi những ý tưởng độc lập của Walter Sutton, Thomas Hunt Morgan, Theodor Boveri và các nhà nghiên cứu khác cùng thời. Phải mất hơn hai thập kỷ để có thể xây dựng một ý tưởng trưởng thành về lý thuyết này.

Lý thuyết nhiễm sắc thể có thể được tóm tắt như sau: vị trí vật lý của các gen nằm trong nhiễm sắc thể và chúng được sắp xếp theo kiểu tuyến tính. Ngoài ra, có một hiện tượng trao đổi vật chất di truyền giữa các cặp nhiễm sắc thể, được gọi là tái tổ hợp, phụ thuộc vào sự gần gũi của các gen.

Chỉ số

  • 1 Lịch sử
    • 1.1 Đóng góp của Walter Sutton
    • 1.2 Đóng góp của Thomas Hunt Morgan
  • 2 nguyên tắc lý thuyết
    • 2.1 Gen nằm trong nhiễm sắc thể
    • 2.2 Thông tin trao đổi nhiễm sắc thể
    • 2.3 Có các gen liên kết
  • 3 tài liệu tham khảo

Lịch sử

Vào thời điểm Mendel đưa ra các định luật của mình, không có bằng chứng nào về cơ chế phân phối nhiễm sắc thể trong các quá trình giảm phân và giảm phân.

Tuy nhiên, Mendel nghi ngờ về sự tồn tại của một số "yếu tố" hoặc "hạt" nhất định được phân phối trong chu kỳ sinh dục của sinh vật, nhưng không có kiến ​​thức về danh tính thực sự của các thực thể này (hiện được gọi là gen).

Do những lỗ hổng lý thuyết này, các tác phẩm của Mendel không được cộng đồng khoa học thời đó đánh giá cao.

Đóng góp bởi Walter Sutton

Vào năm 1903, nhà sinh vật học người Mỹ Walter Sutton đã nhấn mạnh tầm quan trọng của một cặp nhiễm sắc thể có hình thái tương tự. Trong quá trình phân bào, cặp tương đồng này được tách ra và mỗi giao tử nhận được một nhiễm sắc thể.

Trên thực tế, Sutton là người đầu tiên nhận thấy rằng các nhiễm sắc thể tuân theo định luật Mendel và tuyên bố này được coi là đối số hợp lệ đầu tiên để hỗ trợ lý thuyết di truyền nhiễm sắc thể.

Thiết kế thí nghiệm của Sutton bao gồm nghiên cứu các nhiễm sắc thể trong quá trình sinh tinh của châu chấu Brachystola magna, chứng minh làm thế nào các cấu trúc này tách biệt trong meiosis. Ngoài ra, anh ta có thể xác định rằng các nhiễm sắc thể được nhóm lại theo cặp.

Với nguyên tắc này, Sutton đề xuất rằng kết quả của Mendel có thể được tích hợp với sự tồn tại của nhiễm sắc thể, cho rằng gen là một phần của những.

Đóng góp bởi Thomas Hunt Morgan

Vào năm 1909, Morgan đã cố gắng thiết lập mối quan hệ rõ ràng giữa gen và nhiễm sắc thể. Điều này anh đạt được nhờ vào thí nghiệm của mình với Drosophila, chứng minh rằng gen chịu trách nhiệm cho mắt trắng nằm trên nhiễm sắc thể X của loài này.

Trong nghiên cứu của mình, Morgan phát hiện ra rằng ruồi giấm sở hữu bốn cặp nhiễm sắc thể, trong đó có ba cặp nhiễm sắc thể tương đồng hoặc nhiễm sắc thể và cặp còn lại là tình dục. Khám phá này đã được trao giải thưởng Nobel về sinh lý học hoặc y học.

Giống như ở động vật có vú, con cái có hai nhiễm sắc thể giống hệt nhau, ký hiệu là XX, trong khi con đực là XY.

Morgan cũng thực hiện một quan sát quan trọng khác: trong một số trường hợp đáng kể, một số gen nhất định đã được di truyền cùng nhau; Tôi gọi hiện tượng này là các gen liên kết. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, có thể "phá vỡ" mối liên kết này, nhờ vào sự tái hợp di truyền.

Cuối cùng, Morgan lưu ý rằng các gen được sắp xếp tuyến tính dọc theo nhiễm sắc thể và mỗi gen nằm ở một vùng vật lý: locus (số nhiều là người địa phương).

Kết luận của Morgan đã đạt được sự chấp nhận hoàn toàn về lý thuyết di truyền nhiễm sắc thể, hoàn thành và chứng thực các quan sát của các đồng nghiệp của ông.

Nguyên tắc lý thuyết

Bằng chứng được đưa ra bởi các nhà nghiên cứu này cho phép đưa ra các nguyên tắc của lý thuyết di truyền nhiễm sắc thể:

Các gen nằm trong nhiễm sắc thể

Các gen được tìm thấy trong nhiễm sắc thể và được tổ chức theo kiểu tuyến tính. Để chứng thực nguyên tắc này, có bằng chứng trực tiếp và bằng chứng gián tiếp.

Bằng chứng gián tiếp, chúng ta phải coi nhiễm sắc thể là phương tiện của gen. Nhiễm sắc thể có khả năng truyền thông tin thông qua quá trình sao chép bán tự động xác nhận danh tính phân tử của nhiễm sắc thể chị em.

Ngoài ra, nhiễm sắc thể có đặc thù là truyền thông tin di truyền theo cách mà luật Mendel dự đoán.

Sutton cho rằng các gen liên quan đến màu sắc của hạt giống - xanh lá cây và vàng - đã được vận chuyển trong một cặp nhiễm sắc thể cụ thể, trong khi các gen liên quan đến kết cấu - mịn và thô - được vận chuyển trong một cặp khác..

Nhiễm sắc thể có vị trí cụ thể được gọi là người địa phương, nơi các gen là Tương tự như vậy, đó là nhiễm sắc thể được phân phối độc lập.

Theo ý tưởng này, tỷ lệ 9: 3: 3: 1 được tìm thấy bởi Mendel rất dễ giải thích, vì bây giờ các hạt vật lý của thừa kế đã được biết đến.

Thông tin trao đổi nhiễm sắc thể

Ở các loài lưỡng bội, quá trình phân bào cho phép giảm một nửa số lượng nhiễm sắc thể mà giao tử sẽ có. Theo cách này, khi thụ tinh xảy ra, tình trạng lưỡng bội của cá thể mới được phục hồi.

Nếu không có quá trình phân bào, số lượng nhiễm sắc thể sẽ tăng gấp đôi khi các thế hệ tiến triển.

Nhiễm sắc thể có thể trao đổi các vùng với nhau; Hiện tượng này được gọi là tái tổ hợp di truyền và xảy ra trong các quá trình của bệnh teo cơ. Tần số tái tổ hợp xảy ra phụ thuộc vào khoảng cách mà các gen nằm trên nhiễm sắc thể được định vị.

Có các gen liên kết

Các gen càng gần, chúng càng có khả năng kế thừa chúng cùng nhau. Khi điều này xảy ra, các gen bị "ràng buộc" và chuyển sang thế hệ tiếp theo dưới dạng một khối duy nhất.

Có một cách để định lượng sự gần gũi trong các gen theo đơn vị centimorgan, viết tắt là cM. Đơn vị này được sử dụng trong việc xây dựng các bản đồ liên kết di truyền và tương đương với tần suất tái hợp 1%; tương ứng với khoảng một triệu cặp bazơ trong DNA.

Tần số tái tổ hợp tối đa - nghĩa là trong các nhiễm sắc thể riêng biệt - xảy ra hơn 50% và kịch bản này là "không liên kết".

Lưu ý rằng khi hai gen được liên kết, chúng không tuân thủ luật truyền các ký tự do Mendel đề xuất, vì các luật này dựa trên các ký tự nằm trên các nhiễm sắc thể riêng biệt.

Tài liệu tham khảo

  1. Campbell, N. A. (2001). Sinh học: Khái niệm và mối quan hệ. Giáo dục Pearson.
  2. Crow, E. W., & Crow, J. F. (2002). 100 năm trước: Walter Sutton và thuyết di truyền nhiễm sắc thể. Di truyền học, 160(1), 1-4.
  3. Jenkins, J. B. (1986). Di truyền học. Tôi đã đảo ngược.
  4. Lacadena, J. R. (1996). Tế bào học. Biên tập khiếu nại.
  5. Saddler, T. W., & Langman, J. (2005). Phôi học y tế với định hướng lâm sàng.
  6. Watson, J. D. (2006). Sinh học phân tử của gen. Ed. Panamericana Y tế.