Kwa nini watoto wanafanana na wazazi wao? Kwa nini magonjwa fulani ni ya kawaida katika baadhi ya familia, kama vile upofu wa rangi, polydactyly, hypermobility ya viungo, cystic fibrosis? Kwa nini kuna idadi ya magonjwa ambayo wanawake pekee wanakabiliwa, na wengine - wanaume tu? Leo, sote tunajua kwamba majibu ya maswali haya lazima yatafutwe kwa urithi, yaani, chromosomes ambayo mtoto hupokea kutoka kwa kila mzazi. Na sayansi ya kisasa ina deni la maarifa haya kwa Thomas Hunt Morgan, mtaalamu wa maumbile wa Amerika. Alieleza mchakato wa uwasilishaji wa taarifa za kijeni na kuendeleza, pamoja na wenzake, nadharia ya kromosomu ya urithi (ambayo mara nyingi huitwa nadharia ya kromosomu ya Morgan), ambayo ikawa msingi wa chembe za urithi za kisasa.
Historia ya uvumbuzi
Itakuwa vibaya kusema kwamba Thomas Morgan ndiye aliyekuwa wa kwanza kupendezwa na uhamishaji wa taarifa za vinasaba. Watafiti wa kwanza ambao walijaribu kuelewa jukumu la chromosomeskatika urithi, mtu anaweza kuzingatia kazi za Chistyakov, Beneden, Rabl katika miaka ya 70-80 ya karne ya XIX.
Kisha hapakuwa na hadubini zenye nguvu ya kutosha kuona miundo ya kromosomu. Na neno "chromosome" yenyewe haikuwepo wakati huo pia. Ilianzishwa na mwanasayansi wa Ujerumani Heinrich Waldeyr mwaka wa 1888.
Mwanabiolojia wa Ujerumani Theodor Boveri, kama matokeo ya majaribio yake, alithibitisha kwamba kwa ukuaji wa kawaida wa kiumbe, inahitaji idadi ya kawaida ya chromosomes kwa aina yake, na ziada au ukosefu wao husababisha uharibifu mkubwa. Baada ya muda, nadharia yake ilithibitishwa kwa uzuri. Tunaweza kusema kwamba nadharia ya kromosomu ya T. Morgan ilipata mahali pa kuanzia kutokana na utafiti wa Boveri.
Anza utafiti
Thomas Morgan aliweza kujumlisha maarifa yaliyopo kuhusu nadharia ya urithi, kuiongezea na kuikuza. Kama kitu cha majaribio yake, alichagua nzi wa matunda, na sio kwa bahati mbaya. Ilikuwa ni kitu bora kwa ajili ya utafiti katika maambukizi ya taarifa za maumbile - chromosomes nne tu, uzazi, maisha mafupi. Morgan alianza kufanya utafiti kwa kutumia njia safi za nzi. Muda si muda aligundua kwamba katika chembe za vijidudu kuna seti moja ya kromosomu, yaani, 2 badala ya 4. Ni Morgan aliyetaja kromosomu ya jinsia ya kike kuwa X, na ya kiume kuwa Y.
urithi unaohusishwa na ngono
Nadharia ya kromosomu ya Morgan ilionyesha kuwa kuna sifa fulani zinazohusishwa na ngono. Nzi ambaye mwanasayansi alifanya majaribio yake kawaida ana macho mekundu, lakini kama matokeo ya mabadiliko ya jeni hili kwa idadi ya watu.watu wenye macho meupe walitokea, na kati yao kulikuwa na wanaume wengi zaidi. Jeni inayohusika na rangi ya macho ya nzi iko kwenye kromosomu ya X, haiko kwenye kromosomu ya Y. Hiyo ni, wakati mwanamke anavuka, kwenye chromosome moja ya X ambayo kuna jeni iliyobadilishwa, na kiume mwenye macho nyeupe, uwezekano wa kuwa na sifa hii katika uzao utahusishwa na ngono. Njia rahisi zaidi ya kuonyesha hili ni kwenye mchoro:
- P: XX' x X'Y;
- F1: XX', XY, X'X', X'Y.
X - kromosomu ya jinsia ya mwanamke au mwanamume bila jeni la macho meupe; X'-chromosome yenye jeni ya macho meupe.
Chambua matokeo ya kuvuka:
- ХХ' - jike mwenye macho mekundu, mtoaji wa jeni la macho ya zamani. Kwa sababu ya kuwepo kwa kromosomu ya pili ya X, jeni hii iliyobadilishwa "hupishana" na ile yenye afya, na sifa hiyo haionekani katika phenotype.
- X'Y ni mwanamume mwenye macho meupe aliyepokea kromosomu ya X yenye jeni iliyobadilika kutoka kwa mama yake. Kwa sababu ya kuwepo kwa kromosomu moja tu ya X, hakuna kitu cha kufunika sifa inayobadilika, na inaonekana katika aina ya phenotype.
- X'X' ni mwanamke mwenye macho meupe ambaye alirithi kromosomu yenye jeni inayobadilika kutoka kwa mama na babake. Kwa mwanamke, ikiwa tu kromosomu zote za X zinabeba jeni la macho meupe ndipo itaonekana katika aina ya phenotype.
Nadharia ya kromosomu ya urithi na Thomas Morgan ilieleza utaratibu wa kurithi magonjwa mengi ya kijeni. Kwa kuwa kuna jeni nyingi zaidi kwenye kromosomu ya X kuliko kwenye kromosomu ya Y, ni wazi kwamba inawajibika kwa sifa nyingi za kiumbe. Kromosomu ya X hupitishwa kutoka kwa mama kwenda kwa wana na binti, pamoja na jeni zinazohusika na sifa za mwili, ishara za nje, na magonjwa. Pamojailiyounganishwa na X, kuna urithi uliounganishwa na Y. Lakini wanaume pekee ndio wana kromosomu Y, kwa hivyo mabadiliko yoyote yakitokea ndani yake, yanaweza tu kupitishwa kwa kizazi cha kiume.
Nadharia ya kromosomu ya Morgan ya urithi ilisaidia kuelewa mifumo ya uambukizaji wa magonjwa ya kijeni, lakini matatizo yanayohusiana na matibabu yao bado hayajatatuliwa.
Kuvuka Zaidi
Wakati wa utafiti wa mwanafunzi wa Thomas Morgan Alfred Sturtevant, hali ya kuvuka iligunduliwa. Kama majaribio zaidi yalivyoonyesha, shukrani kwa kuvuka, michanganyiko mipya ya jeni inaonekana. Ni yule anayekiuka utaratibu wa urithi uliounganishwa.
Kwa hivyo, nadharia ya kromosomu ya T. Morgan ilipata nafasi nyingine muhimu - kuvuka hutokea kati ya kromosomu zenye homologous, na mzunguko wake huamuliwa na umbali kati ya jeni.
Misingi
Ili kupanga matokeo ya majaribio ya mwanasayansi, tunawasilisha masharti makuu ya nadharia ya kromosomu ya Morgan:
- Ishara za kiumbe zinategemea jeni ambazo zimepachikwa kwenye kromosomu.
- Jeni kwenye kromosomu sawa hupitishwa kwa watoto waliounganishwa. Nguvu ya uhusiano kama huo ni kubwa zaidi, ndivyo umbali kati ya jeni unavyopungua.
- Kuvuka hutokea katika kromosomu zenye homologous.
- Kwa kujua marudio ya kuvuka kromosomu fulani, tunaweza kukokotoa umbali kati ya jeni.
Nafasi ya pili ya nadharia ya kromosomu ya Morgan pia ikoinaitwa sheria ya Morgan.
Utambuzi
Matokeo ya utafiti yalipokelewa kwa ufasaha. Nadharia ya kromosomu ya Morgan ilikuwa mafanikio katika biolojia ya karne ya ishirini. Mnamo 1933, kwa ugunduzi wa jukumu la chromosomes katika urithi, mwanasayansi alipewa Tuzo ya Nobel.
Miaka michache baadaye, Thomas Morgan alipokea Medali ya Copley kwa umahiri katika genetics.
Sasa nadharia ya kromosomu ya Morgan ya urithi inasomwa shuleni. Makala na vitabu vingi vimetolewa kwake.
Mifano ya urithi unaohusishwa na ngono
Nadharia ya kromosomu ya Morgan ilionyesha kuwa sifa za kiumbe hai hubainishwa na jeni zake. Matokeo ya kimsingi yaliyopatikana na Thomas Morgan yalijibu swali la maambukizi ya magonjwa kama vile hemophilia, ugonjwa wa Lowe, upofu wa rangi, ugonjwa wa Brutton.
Ilibainika kuwa jeni za magonjwa haya yote ziko kwenye kromosomu ya X, na kwa wanawake magonjwa haya huonekana mara chache sana, kwani kromosomu yenye afya inaweza kuingiliana na kromosomu na jeni la ugonjwa. Wanawake, bila kujua kuhusu hilo, wanaweza kuwa wabebaji wa magonjwa ya kijeni, ambayo hujidhihirisha kwa watoto.
Kwa wanaume, magonjwa yanayohusiana na X, au sifa za ajabu huonekana kwa sababu hakuna kromosomu ya X yenye afya.
Nadharia ya kromosomu ya Morgan ya urithi hutumika katika uchanganuzi wa historia za familia kwa magonjwa ya kijeni.
