Классы
Предметы

Хромосомная теория наследственности

На занятии мы рассмотрим основные положения хромосомной теории наследственности. Для лучшего восприятия материала начнем изучение с исследований Г. Менделя, а далее узнаем об экспериментах и современной теории наследственности Т. Моргана.

Предыстория

Г. Мендель опубликовал результаты своих исследований 1866 году в журнале Брюннского общества естествоиспытателей. В то время его работа не была оценена, так как данные полученные Менделем нельзя было связать со структурами в гаметах, с помощью которых наследственные факторы передавались от родителей к потомкам. В 1865 году не было изучено ядро, не описаны митоз и мейоз, а о существовании хромосом и ДНК не было представления.

К концу XIX века повысились оптические качества микроскопа, усовершенствовались методы исследования, стало возможным наблюдать поведение хромосом в гаметах и зиготах. В 1875 году Оскар Гертвиг (рис. 1) обратил внимание, что при оплодотворении яиц морского ежа происходит слияние двух ядер, спермия и яйцеклетки.

Рис. 1. Оскар Гертвинг (1849-1922)

В 1902 году Теодор Бовери (рис. 2) показал роль ядра в регуляции признаков организма, а ранее, в 1882 году, Вальтер Флемминг (рис. 3) описал поведение хромосом во время митоза.

Рис. 2. Теодор Бовери (1862-1915)

Рис. 3. Вальтер Флемминг (1843-1905)

Гены в одной хромосоме

В 1902 году американский ученый 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

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.

Исследования Томаса Моргана

Американский генетик Томас Морган (рис. 5) создал современную теорию наследственности.

Рис. 6. Томас Морган (1866-1945)

Теория наследственности Т. Моргана (рис. 7)

Рис. 7. Теория наследственности Т. Моргана

Он проводил исследования на плодовых мушках дрозофилах (рис. 8).

Рис. 8. Мушка дрозофила

Популяции мушек легко поддерживаются, легко скрещиваются, самки откладывают более 100 яиц, новые поколения образуются через каждые две недели. У наиболее распространенного  вида исследуемых мушек всего 4 пары хромосом (рис. 9).

Рис. 9. Набор хромосом мушки дрозофилы

Эксперименты показали, что гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету и наследуются сцепленно (рис. 10). Это явление получило название Закона Моргана.

 

Рис. 10. Сцепленное наследование признаков

Список литературы

  1. Теремов А.В., Петросова Р.А. Биология. Биологические системы и процессы. 10 класс. – М.: 2011. – 223 с.
  2. Сивоглазов В.И. и др. Биология. Общая биология. 10-11класс. Базовый уровень. – 6-е изд., доп. – М.: Дрофа, 2010. – 384 с.
  3. Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2005. – 367 с.
  4. Пономарева И.Н. и др. Биология. 10 класс. Базовый уровень. – 2-е изд., перераб. - М.: 2010. – 224 с.
  5. Захаров В.Б. и др. Биология. Общая биология. Профильный уровень. 10 класс. – М.: 2010. – 352 с.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет портал «examen.ru» (Источник)
  2. Интернет портал «licey.net» (Источник)
  3. Интернет портал «побиологии.рф» (Источник)

 

Домашнее задание

  1. Кто предположил, что наследственные элементы могут быть расположены в хромосомах?
  2. Почему закон независимого наследования Менделя неактуален, когда гены расположены в одной хромосоме?
  3. Кто создал современную теорию наследственности?