ทฤษฎีโครโมโซมของซัตตันและมอร์แกน

ทฤษฎีโครโมโซม ของซัตตันและมอร์แกน มีจุดมุ่งหมายที่จะรวมการสังเกตของชีววิทยาเซลล์กับหลักการทางพันธุกรรมที่เสนอโดย Gregor Mendel สรุปว่ายีนที่พบในโครโมโซมและสิ่งเหล่านี้มีการกระจายอย่างอิสระในไมโอซิส.

ทฤษฎีนี้เริ่มก่อตัวขึ้นระหว่างปีพ. ศ. 2445 และ 2448 โดยความคิดอิสระของวอลเตอร์ซัตตัน, โทมัสฮันต์มอร์แกน, ธีโอดอร์โดเวอร์และนักวิจัยคนอื่น ๆ ในเวลานั้น ใช้เวลานานกว่าสองทศวรรษในการสร้างความคิดที่เป็นผู้ใหญ่ของทฤษฎีนี้.

ทฤษฎีโครโมโซมสามารถสรุปได้ดังนี้ตำแหน่งทางกายภาพของยีนที่อยู่ในโครโมโซมและจัดเรียงในลักษณะเชิงเส้น นอกจากนี้ยังมีปรากฏการณ์ของการแลกเปลี่ยนวัสดุทางพันธุกรรมระหว่างคู่ของโครโมโซมที่รู้จักกันเป็น recombination ซึ่งขึ้นอยู่กับความใกล้ชิดของยีน.

ดัชนี

• 1 ประวัติ
  • 1.1 การมีส่วนร่วมของวอลเตอร์ซัตตัน
  • 1.2 ผลงานของ Thomas Hunt Morgan
• 2 หลักการทฤษฎี
  • 2.1 ยีนที่อยู่ในโครโมโซม
  • 2.2 ข้อมูลการแลกเปลี่ยนโครโมโซม
  • 2.3 มียีนที่เชื่อมโยง
• 3 อ้างอิง

ประวัติศาสตร์

ในช่วงเวลาที่เมนเดลประกาศกฎของเขาไม่มีหลักฐานเกี่ยวกับกลไกการกระจายของโครโมโซมในกระบวนการของไมโอซิสและไมโทซิส.

อย่างไรก็ตาม Mendel สงสัยว่ามี "ปัจจัย" หรือ "อนุภาค" บางอย่างที่กระจายอยู่ในวัฏจักรทางเพศของสิ่งมีชีวิต แต่ไม่มีความรู้เกี่ยวกับตัวตนที่แท้จริงของเอนทิตีเหล่านี้ (ปัจจุบันรู้จักกันว่าเป็นยีน).

เนื่องจากช่องว่างทางทฤษฎีเหล่านี้งานของ Mendel ไม่ได้รับการชื่นชมจากชุมชนวิทยาศาสตร์ในยุคนั้น.

เขียนโดย Walter Sutton

ในปี พ.ศ. 2446 นักชีววิทยาชาวอเมริกันวอลเตอร์ซัตตันเน้นความสำคัญของโครโมโซมคู่ที่มีสัณฐานคล้ายกัน ระหว่างไมโอซิสคู่ที่คล้ายคลึงกันนี้จะถูกแยกออกจากกันและแต่ละเกมเมตจะได้รับโครโมโซมเดียว.

ในความเป็นจริงซัตตันเป็นคนแรกที่สังเกตเห็นว่าโครโมโซมปฏิบัติตามกฎหมายของเมนเดลและคำกล่าวนี้ถือเป็นการโต้แย้งแรกที่ถูกต้องเพื่อสนับสนุนทฤษฎีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครโมโซม.

การออกแบบการทดลองของซัตตันประกอบด้วยการศึกษาโครโมโซมในการสร้างสเปิร์มของตั๊กแตน Brachystola magna, แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างเหล่านี้แยกในไมโอซิส นอกจากนี้เขายังสามารถระบุได้ว่าโครโมโซมถูกจัดกลุ่มเป็นคู่.

ด้วยหลักการในใจซัตตันเสนอว่าผลลัพธ์ของเมนเดลสามารถรวมเข้ากับการมีอยู่ของโครโมโซมโดยสมมติว่ายีนเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งเหล่านี้.

เขียนโดย Thomas Hunt Morgan

ในปี ค.ศ. 1909 มอร์แกนสามารถสร้างความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างยีนและโครโมโซม สิ่งนี้เขาประสบความสำเร็จด้วยการทดลองของเขาด้วย แมลงหวี่, แสดงให้เห็นว่ายีนที่รับผิดชอบต่อดวงตาสีขาวนั้นตั้งอยู่บนโครโมโซม X ของสายพันธุ์นี้.

ในการวิจัยของเขามอร์แกนพบว่าแมลงวันผลไม้มีโครโมโซมสี่คู่โดยสามคู่นั้นเป็นโครโมโซมที่เหมือนกันหรือแบบ autosomal และส่วนที่เหลือเป็นเพศสัมพันธ์ การค้นพบนี้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์.

ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตัวเมียมีโครโมโซมสองตัวที่เหมือนกันซึ่งแสดงว่า XX ในขณะที่ตัวผู้เป็น XY.

มอร์แกนก็ทำการสังเกตที่สำคัญอีกอย่างหนึ่ง: ในบางกรณีมียีนบางอย่างที่สืบทอดมาด้วยกัน ฉันเรียกปรากฏการณ์นี้ว่ายีนที่เชื่อมโยงกัน อย่างไรก็ตามในบางโอกาสมันเป็นไปได้ที่จะ "ทำลาย" การเชื่อมโยงนี้ขอบคุณการรวมตัวกันทางพันธุกรรม.

ในที่สุดมอร์แกนตั้งข้อสังเกตว่ายีนนั้นถูกจัดเรียงเป็นเส้นตรงตามโครโมโซมและแต่ละชนิดนั้นตั้งอยู่ในพื้นที่ทางกายภาพ: โลคัส (พหูพจน์คือ ตำแหน่ง).

บทสรุปของมอร์แกนประสบความสำเร็จในการยอมรับทฤษฎีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครโมโซมอย่างสมบูรณ์และการยืนยันข้อสังเกตของเพื่อนร่วมงานของเขา.

หลักการทฤษฎี

หลักฐานที่นำเสนอโดยนักวิจัยเหล่านี้อนุญาตให้ประกาศหลักการของทฤษฎีการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของโครโมโซม:

ยีนที่อยู่ในโครโมโซม

ยีนที่พบในโครโมโซมและมีการจัดเรียงในแบบเชิงเส้น เพื่อยืนยันหลักการนี้มีหลักฐานโดยตรงและหลักฐานทางอ้อม.

ในฐานะที่เป็นหลักฐานทางอ้อมเราต้องพิจารณาโครโมโซมเป็นยานพาหนะของยีน โครโมโซมมีความสามารถในการส่งข้อมูลผ่านกระบวนการจำลองแบบเซมิคอนเซอร์โวทีฟที่รับรองเอกลักษณ์ทางโมเลกุลของ chromatids น้องสาว.

นอกจากนี้โครโมโซมยังมีลักษณะเฉพาะของการถ่ายทอดข้อมูลทางพันธุกรรมในลักษณะเดียวกับที่กฎหมายของ Mendel คาดการณ์ไว้.

ซัตตันตั้งสมมติฐานว่ายีนที่เกี่ยวข้องกับสีของเมล็ด - สีเขียวและสีเหลือง - ถูกขนส่งในโครโมโซมคู่หนึ่งโดยเฉพาะในขณะที่ยีนที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิว - เรียบและหยาบ - ถูกขนส่งในคู่ที่แตกต่างกัน.

โครโมโซมมีตำแหน่งเฉพาะที่เรียกว่า ตำแหน่ง, ยีนอยู่ที่ไหน ในทำนองเดียวกันมันเป็นโครโมโซมที่มีการกระจายอย่างอิสระ.

ตามแนวคิดนี้สัดส่วนที่ 9: 3: 3: 1 ที่ค้นพบโดยเมนเดลนั้นง่ายต่อการอธิบายเนื่องจากตอนนี้ได้รู้จักอนุภาคทางกายภาพของการถ่ายทอดทางพันธุกรรมแล้ว.

ข้อมูลการแลกเปลี่ยนโครโมโซม

ในสปีชีส์ดิพลอยด์กระบวนการไมโอซิสช่วยลดจำนวนโครโมโซมครึ่งหนึ่งที่ gametes มี ด้วยวิธีนี้เมื่อการปฏิสนธิเกิดขึ้นสภาพซ้ำของแต่ละคนจะได้รับการฟื้นฟู.

หากไม่มีกระบวนการไมโอซิสจำนวนของโครโมโซมจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อความคืบหน้าของรุ่น.

โครโมโซมสามารถแลกเปลี่ยนภูมิภาคซึ่งกันและกัน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการรวมตัวทางพันธุกรรมและเกิดขึ้นในกระบวนการของไมโอซิส ความถี่ที่เกิดการรวมตัวกันอีกครั้งนั้นขึ้นอยู่กับระยะทางที่ยีนตั้งอยู่บนโครโมโซม.

มียีนที่เชื่อมโยง

ยิ่งยีนอยู่ใกล้มากเท่าไหร่ก็ยิ่งมีโอกาสมากขึ้นเท่านั้นที่จะได้รับมรดกร่วมกัน เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นยีนจะ "ถูกผูกมัด" และส่งผ่านไปยังรุ่นต่อไปเป็นบล็อกเดียว.

มีวิธีการหาปริมาณความใกล้ชิดของยีนในหน่วยของเซ็นติเมตรซึ่งเป็นตัวย่อ cM หน่วยนี้ใช้ในการสร้างแผนที่เชื่อมโยงทางพันธุกรรมและเทียบเท่ากับความถี่การรวมตัวกัน 1%; สอดคล้องกับฐานคู่ประมาณหนึ่งล้านคู่ใน DNA.

ความถี่สูงสุดของการรวมตัวกันอีกครั้ง - นั่นคือในโครโมโซมที่แยกต่างหาก - เกิดขึ้นมากกว่า 50% และสถานการณ์นี้คือ "ไม่เชื่อมโยง".

โปรดทราบว่าเมื่อมีการเชื่อมโยงสองยีนพวกเขาไม่ปฏิบัติตามกฎหมายว่าด้วยการส่งสัญญาณของตัวละครที่เสนอโดย Mendel เนื่องจากกฎเหล่านี้มีพื้นฐานมาจากตัวละครที่อยู่ในโครโมโซมแยกต่างหาก.

การอ้างอิง

1. Campbell, N. A. (2001). ชีววิทยา: แนวคิดและความสัมพันธ์. การศึกษาของเพียร์สัน.
2. อีกาอี. ดับบลิว, และอีกา, เจ. เอฟ. (2002) 100 ปีที่แล้ว: Walter Sutton และทฤษฎีโครโมโซมของพันธุกรรม. พันธุศาสตร์, 160(1), 1-4.
3. Jenkins, J. B. (1986). พันธุศาสตร์. ฉันกลับรายการ.
4. Lacadena, J. R. (1996). เซลล์พันธุศาสตร์. บทบรรณาธิการ.
5. Saddler, T. W. , & Langman, J. (2005) คัพภการแพทย์พร้อมการปฐมนิเทศทางคลินิก.
6. วัตสัน, J. D. (2006). อณูชีววิทยาของยีน. Ed. Panamericana การแพทย์.