Pourquoi les enfants ressemblent-ils à leurs parents ? Pourquoi certaines maladies sont-elles fréquentes dans certaines familles, comme le d altonisme, la polydactylie, l'hypermobilité articulaire, la mucoviscidose ? Pourquoi existe-t-il un certain nombre de maladies dont seules les femmes souffrent et d'autres - uniquement les hommes? Aujourd'hui, nous savons tous que les réponses à ces questions doivent être recherchées dans l'hérédité, c'est-à-dire les chromosomes qu'un enfant reçoit de chaque parent. Et la science moderne doit ce savoir à Thomas Hunt Morgan, un généticien américain. Il a décrit le processus de transmission de l'information génétique et a développé, avec ses collègues, la théorie chromosomique de l'hérédité (souvent appelée théorie des chromosomes de Morgan), qui est devenue la pierre angulaire de la génétique moderne.
Historique des découvertes
Il serait faux de dire que Thomas Morgan a été le premier à s'intéresser au transfert d'informations génétiques. Les premiers chercheurs qui ont tenté de comprendre le rôle des chromosomesen héritage, on peut considérer les œuvres de Chistyakov, Beneden, Rabl dans les années 70-80 du XIXe siècle.
A l'époque, il n'y avait pas de microscopes assez puissants pour voir les structures chromosomiques. Et le terme "chromosome" lui-même n'existait pas non plus. Il a été introduit par le scientifique allemand Heinrich Waldeyr en 1888.
Le biologiste allemand Theodor Boveri, à la suite de ses expériences, a prouvé que pour le développement normal d'un organisme, il a besoin d'un nombre normal de chromosomes pour son espèce, et leur excès ou leur manque entraîne de graves malformations. Au fil du temps, sa théorie a été brillamment confirmée. On peut dire que la théorie des chromosomes de T. Morgan a trouvé son point de départ précisément grâce aux recherches de Boveri.
Démarrer la recherche
Thomas Morgan a réussi à généraliser les connaissances existantes sur la théorie de l'hérédité, à les compléter et à les développer. Comme objet de ses expériences, il a choisi la mouche des fruits, et non par hasard. C'était un objet idéal pour la recherche sur la transmission de l'information génétique - seulement quatre chromosomes, fertilité, courte espérance de vie. Morgan a commencé à mener des recherches en utilisant des lignes épurées de mouches. Bientôt, il découvrit que dans les cellules germinales, il y avait un seul ensemble de chromosomes, c'est-à-dire 2 au lieu de 4. C'est Morgan qui a désigné le chromosome sexuel féminin comme X et le mâle comme Y.
Héritage lié au sexe
La théorie des chromosomes de Morgan a montré qu'il existe certains traits liés au sexe. La mouche avec laquelle le scientifique a mené ses expériences a normalement les yeux rouges, mais à la suite d'une mutation de ce gène dans la populationdes individus aux yeux blancs sont apparus, et parmi eux il y avait beaucoup plus d'hommes. Le gène responsable de la couleur des yeux de la mouche est localisé sur le chromosome X, il n'est pas sur le chromosome Y. Autrement dit, lorsqu'une femelle est croisée, sur un chromosome X dont il existe un gène muté, et un mâle aux yeux blancs, la probabilité d'avoir ce trait chez la progéniture sera associée au sexe. Le moyen le plus simple de le montrer est sur le diagramme:
- P: XX' x X'Y;
- F1: XX', XY, X'X', X'Y.
X - le chromosome sexuel d'une femme ou d'un homme sans le gène des yeux blancs; X'-chromosome avec le gène des yeux blancs.
Déchiffrez les résultats du croisement:
- ХХ' - femelle aux yeux rouges, porteuse du gène des vieux yeux. En raison de la présence du deuxième chromosome X, ce gène muté est "chevauché" par le gène sain, et le trait n'apparaît pas dans le phénotype.
- X'Y est un homme aux yeux blancs qui a reçu un chromosome X avec un gène muté de sa mère. En raison de la présence d'un seul chromosome X, il n'y a rien pour couvrir le trait mutant, et il apparaît dans le phénotype.
- X'X' est une femme aux yeux blancs qui a hérité d'un chromosome avec un gène mutant de sa mère et de son père. Chez une femme, ce n'est que si les deux chromosomes X portent le gène des yeux blancs qu'il apparaîtra dans le phénotype.
La théorie chromosomique de l'hérédité de Thomas Morgan a expliqué le mécanisme de transmission de nombreuses maladies génétiques. Puisqu'il y a beaucoup plus de gènes sur le chromosome X que sur le chromosome Y, il est clair qu'il est responsable de la plupart des caractéristiques d'un organisme. Le chromosome X est transmis de la mère aux fils et aux filles, ainsi que les gènes responsables des propriétés du corps, des signes extérieurs et des maladies. Suravec lié à l'X, il y a héritage lié à l'Y. Mais seuls les mâles ont un chromosome Y, donc si une mutation s'y produit, elle ne peut être transmise qu'à un descendant mâle.
La théorie chromosomique de l'hérédité de Morgan a aidé à comprendre les schémas de transmission des maladies génétiques, mais les difficultés associées à leur traitement n'ont pas encore été résolues.
Traverser
Au cours des recherches menées par l'étudiant de Thomas Morgan, Alfred Sturtevant, le phénomène de croisement a été découvert. Comme l'ont montré d'autres expériences, grâce au croisement, de nouvelles combinaisons de gènes apparaissent. C'est lui qui viole le processus d'héritage lié.
Ainsi, la théorie des chromosomes de T. Morgan a reçu une autre position importante - le croisement se produit entre les chromosomes homologues, et sa fréquence est déterminée par la distance entre les gènes.
Bases
Pour systématiser les résultats des expériences du scientifique, nous présentons les principales dispositions de la théorie des chromosomes de Morgan:
- Les signes d'un organisme dépendent des gènes intégrés dans les chromosomes.
- Les gènes sur le même chromosome sont transmis à la progéniture liée. Plus la force d'un tel lien est grande, plus la distance entre les gènes est petite.
- Le croisement se produit dans les chromosomes homologues.
- Connaissant la fréquence de croisement sur un certain chromosome, nous pouvons calculer la distance entre les gènes.
La deuxième position de la théorie des chromosomes de Morgan est égalements'appelle la règle de Morgan.
Reconnaissance
Les résultats de la recherche ont été accueillis avec brio. La théorie des chromosomes de Morgan a été une percée dans la biologie du XXe siècle. En 1933, pour la découverte du rôle des chromosomes dans l'hérédité, le scientifique a reçu le prix Nobel.
Quelques années plus tard, Thomas Morgan a reçu la médaille Copley pour l'excellence en génétique.
Maintenant, la théorie chromosomique de l'hérédité de Morgan est étudiée dans les écoles. De nombreux articles et livres lui sont dédiés.
Exemples d'héritage lié au sexe
La théorie des chromosomes de Morgan a montré que les propriétés d'un organisme sont déterminées par ses gènes. Les résultats fondamentaux obtenus par Thomas Morgan ont répondu à la question de la transmission de maladies comme l'hémophilie, le syndrome de Lowe, le d altonisme, la maladie de Brutton.
Il s'est avéré que les gènes de toutes ces maladies sont situés sur le chromosome X, et chez les femmes, ces maladies apparaissent beaucoup moins souvent, car un chromosome sain peut chevaucher le chromosome avec le gène de la maladie. Les femmes, sans le savoir, peuvent être porteuses de maladies génétiques, qui se manifestent ensuite chez les enfants.
Chez les hommes, les maladies liées à l'X, ou traits phénotypiques, apparaissent parce qu'il n'y a pas de chromosome X sain.
La théorie de l'hérédité chromosomique de T. Morgan est utilisée dans l'analyse des antécédents familiaux de maladies génétiques.
