Хромосомная теория наследственности

Хромосомная теория наследственности

сформулирована в 1911 г. американским учёным Т. Морганом. Её сущность за­ключается в следующем:

—          основным материальным носителем наследственности явля­ются хромосомы с локализованными в них генами; — гены наследственно дискретны, относительно стабильны, но при этом могут мутировать;

—  гены в хромосомах расположены линейно, каждый ген имеет определённое место (локус) в хромосоме;

—  гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются совместно;

—  число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов;

—  сцепление генов может нарушаться в результате кроосинговера;

—  частота кроссинговера прямо пропорциональна расстоянию между генами.

Значение этой теории заключается в том, что она дала объяснение законам Менделя, вскрыла цитологические основы наследования признаков и генетические основы теории естественного отбора.

Хромосомная теория наследственности

В 1902 году американский учёный Уильям Сеттон предположил, что наследственные элементы могут быть расположены в хромосомах. Он обратил внимание на сходство между поведением хромосом при образовании гамет, оплодотворении и передаче наследственных факторов, которые изучал Мендель. Начали появляться сведения о случаях, в которых расщепление по Менделю не наблюдалось. Например, у душистого горошка форма пыльцы и окраска цветков не дают независимого расщепления в потомстве в соотношении 3:1. Потомки похожи на родительские особи (рис. 4). Оказалось, что гены этих признаков заложены в одну хромосому.

Рис. 4. Наследование признаков у душистого горошка

У человека приблизительно от 30 до 40 тыс. генов и всего 23 хромосомы (рис. 5).

Рис. 5. Многообразие генов в хромосомах человека

Всё|Все эти гены размещаются на хромосомах. Закон независимого наследования Менделя актуален в случаях, когда гены рассматриваемых признаков располагаются в разных негомологичных хромосомах. А гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются сцепленно, независимое наследование не наблюдается.

Видео по теме : Хромосомная теория наследственности

Хромосомная теория наследственности

Хромосомная теория наследственности

Формирование хромосомной теории.В 1902—1903 гг. американский цитолог У. Сеттон и немецкий цитолог и эмбриолог Т. Бо-вери независимо друг от друга выявили параллелизм в поведении генов и хромосом в ходе формирования гамет и оплодотворения. Эти наблюдения послужили основой для предположения, что гены расположены в хромосомах. Однако экспериментальное доказательство локализации конкретных генов в конкретных хромосомах было получено только в 1910 г. американским генетиком Т. Морганом, который в последующие годы (1911—1926) обосновал хромосомную теорию наследственности. Согласно этой теории, передача наследственной информации связана с хромосомами, в которых линейно, в определённой последовательности, локализованы гены. Таким образом, именно хромосомы представляют собой материальную основу наследственности.

Формированию хромосомной теории способствовали данные, полученные при изучении генетики пола, когда были установлены различия в наборе хромосом у организмов различных полов.

Генетика пола. Пол, как и любой|любой другой признак организма, наследственно детерминирован. Важнейшая роль в генетической детерминации пола и в поддержании закономерного соотношения полов принадлежит хромосомному аппарату.

Рассмотрим хромосомное определение пола. Известно, что у раздельнополых организмов (животных и двудомных растении) соотношение полов обычно составляет 1:1, т. е. мужские и женские особи встречаются одинаково часто. Это соотношение совпадает с расщеплением в анализирующем скрещивании, когда одна из скрещиваемых форм является гетерозиготной (Аа), а другая — гомозиготной по рецессивным аллелям (аа). В потомстве в этом случае наблюдается расщепление в отношении 1Аа:1аа. Если пол наследуется по такому же принципу, то вполне логично было бы предположить, что один пол должен быть гомозиготным, а другой — гетерозиготным. Тогда расщепление по полу|полу должно быть в каждом поколении равным 1.1, что и наблюдается в действительности.

При изучении хромосомных наборов самцов и самок ряда животных между ними были обнаружены некоторые различия. Как у мужских, так и у женских особей|особей во всех клетках имеются пары|пары одинаковых (гомологичных) хромосом, но по одной паре хромосом они различаются. Так, у самки дрозофилы имеются две палочковидные хромосомы, а у самца — одна такая же палочковидная, а вторая, парная|парная первой, — изогнутая. Такие хромосомы, по которым самцы и самки отличаются друг от друга, называют половыми хромосомами. Те из них, которые являются парными|парными у одного из полов, называют X-хромосомами. Непарная половая хромосома, имеющаяся у особей|особей только одного пола, была названа|названа У-хромосомой. Хромосомы, в отношении которых между самцами и самками нет различий, называют аутосомами. Следовательно, у дрозофилы особи обоих полов имеют по шесть одинаковых ауто-сом плюс две половые хромосомы (ХХу самок и XY у самцов).

Пол, содержащий различные половые хромосомы (X и У), образует гаметы двух типов (половина с X-хромосомой и половина с У-хромосомой), т. е, является гетерогаметным, а пол, содержащий в каждой клетке одинаковые половые хромосомы (Х-хромосомы), — гомогаметным.

От чего же зависит рождение мужских и женских особей|особей? Рассмотрим это на примере определения пола у дрозофилы (рис. 3.7). В ходе мейоза у самок образуется один тип гамет, содержащий гаплоидный набор аутосом и одну Х-хромосому. Самцы образуют два типа гамет, половина из которых содержит три аутосомы и одну Х-хромосому (ЗА+Х), а половина — три аутосомы и одну У-хромосому (ЗА+У). При оплодотворении яйцеклеток (ЗА+Х) сперматозоидами с Х-хромосомами будут формироваться самки (6А+ХХ), а от слияния яйцеклеток со сперматозоидами, несущими У-хромосому, — самцы (6A+XY). Поскольку число мужских гамет с Х- и У-хромосомами одинаково, то и количество самцов и самок тоже одинаково. В данном случае пол организма определяется в момент оплодотворения и зависит от хромосомного набора зиготы.

Сходный способ определения пола (XY-тип) присущ всем млекопитающим, в том числе и человеку, клетки которого содержат 44 аутосомы и две .X-хромосомы у женщин либо XY-хромосомы у мужчин.

 Схема определения пола у дрозофилы. Хромосомные наборы: 1соматических клеток; 2сперматозоидов; 3яйцеклеток; 4— потомства.

Таким образом, XY-тип определения пола, или тип дрозофилы и человека, — самый распространённый способ определения пола, характерный|характерный для большинства позвоночных и некоторых беспозвоночных (рис. 3.8). Х0-тип встречается у большинства прямокрылых, клопов, жуков|жуков, пауков, у которых Y-хромосомы нет вовсе, так что самец имеет генотип Х0, а самка — XX.

У птиц, бабочек и пресмыкающихся самцы являются гомога-метным полом|полом, а самки —- гетерогаметным (типа XY или типа ХО). Половые хромосомы у этих видов иногда обозначают буквами Z и W, чтобы выделить таким образом данный способ определения пола; при этом самцы обозначаются символом ZZ, а самки — символом ZW или Z0.

Существуют другие варианты определения пола. Например, у пчёл и муравьёв нет половых хромосом: самки — это диплоидные особи, а самцы (трутни) — гаплоидные. Самки развиваются из оплодотворённых яиц, а трутни — из неоплодотворенных. В процессе сперматогенеза у трутней не происходит редукции числа|числа хромосом.

Из оплодотворённой яйцеклетки может развиваться либо «матка» — крупная, способная к размножению самка, либо стерильная рабочая пчела. Это зависит от условий выкармливания личинки рабочими особями.

 Основные типы определения пола: a —XY; бХО; в — ZW; гпо плоидности.

Наконец, у некоторых животных определение пола обусловлено внешними условиями. У морского червя Bonellia самцы и самки имеют одинаковый генотип. Особи, которые в личиночной стадии остаются свободноплавающими, становятся самками, а личинки, прикрепившиеся к телу взрослой самки, развиваются в микроскопических самцов. Самцы мигрируют в половые пути самки, где они живут в качестве паразитов, выполняя главную функцию — оплодотворение яйцеклеток.

Наследование признаков, сцепленных с полом|полом. В том случае, когда гены, контролирующие формирование того или иного признака, локализованы в аутосомах, наследование осуществляется независимо от того, кто из родителей (мать или отец) является носителем изучаемого признака. 


Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector