Անկախ կենսաբանական օբյեկտի կառուցվածքի բարդությունից՝ լինի դա բակտերիա, ջրիմուռ, անողնաշար կենդանի, թե մարդ, ցանկացած օրգանիզմի բոլոր նշանների ընդհանուր թիվը շատ ավելի մեծ է, քան նրա քրոմոսոմային կազմը: 20-րդ դարի կեսերից գիտությանը հայտնի է դարձել, որ բույսի, կենդանու կամ միկրոօրգանիզմի այնպիսի հատկանիշներ, ինչպիսիք են մարմնի գույնն ու ձևը, վերջույթների չափը, նյութափոխանակության բնութագրերը, կոդավորված են քրոմոսոմային շրջաններում՝ գեներում։ Քանի՞ գեն ունի յուրաքանչյուր քրոմոսոմ, ի՞նչ հաջորդականությամբ են գտնվում, ինչպե՞ս են դրանք ժառանգվում։ Այս սկզբունքորեն կարևոր հարցերին պատասխանել է Մորգանի օրենքը, որը մենք կուսումնասիրենք մեր հոդվածում։
Ինչո՞ւ են որոշ հատկություններ ժառանգվում միասին:
Դիտորդական գենետիկ գիտնականները, իրենց հետազոտություններում օգտագործելով 19-րդ դարում Մենդելի կողմից հայտնաբերված դասական օրինաչափությունները, բախվեցին անլուծելի խնդիրների: Այսպիսով, կիրառելով հատկությունների անկախ ժառանգության օրենքը, հետազոտողները չկարողացան բացատրել այն փաստը, որ բույսն առյուծ ունի.կոկորդը Պսակի մուգ կարմիր գույնը գրեթե միշտ ուղեկցում է ցողունի մուգ կանաչ գույնին: Բնության մեջ այս բույսի ցողունի բորդո պսակը և հազարի գույնը շրթներկազգիների ընտանիքից չափազանց հազվադեպ են:
Ստանալ այս երևույթի ճիշտ բացատրությունը, օգնել է ամերիկացի գենետիկ Մորգանի կապի օրենքը, ով բեկում է կատարել գենային ժառանգության մեխանիզմների ըմբռնման գործում:
Ժառանգականության քրոմոսոմային տեսություն
Այն բանից հետո, երբ գիտնականների մեծամասնության կողմից ճանաչվեց Մենդելյան օրինաչափությունների կիրառման հարաբերական բնույթը, հարց առաջացավ, թե ինչպես բացատրել ծնողներից ստացված երկու կամ ավելի հատկանիշների ժառանգների միաժամանակյա ժառանգության փաստը: Թոմաս Գենտ Մորգանը առաջարկեց քրոմոսոմում ժառանգական թեքությունների գծային դասավորության գաղափարը: Նա ապացուցեց, որ մեյոզի գործընթացում հարակից ԴՆԹ-ի հատվածները միասին անցնում են նույն գամետի մեջ և չեն շեղվում տարբեր սեռական բջիջների մեջ: Գիտնականն այս երևույթն անվանել է գենային կապ, իսկ Մորգանի օրենքը այդ ժամանակվանից կոչվել է կապակցված ժառանգության օրենք:
Գենետիկը միավորել է բազմաթիվ փորձարարական տվյալները, որոնք հավաքագրվել են համահունչ գիտական տեսության մեջ: Այն արտացոլում է փորձերի արդյունքները, այն է՝ ապացուցվել է, որ գեները գտնվում են քրոմոսոմում ուլունքների նման՝ գծային՝ մեկը մյուսի հետևից։ Մորգանի օրենքի շնորհիվ կենսաբանությունը ապացույցներ է ստացել, որ յուրաքանչյուր ոչ հոմոլոգ քրոմոսոմ պարունակում է իր յուրահատուկ ժառանգական կազմը։ Բացի այդ, գիտնականի այն միտքը, որՀարևան լոկուսներում տեղակայված մի քանի գեներ ժառանգվում են միասին, և նման բարդույթների թիվը հավասար է քրոմոսոմների հապլոիդ բազմությանը: Այսպիսով, մարդու կարիոտիպում կա գենային կապի 23 խումբ:
Մորգանի օրենքի հայտնաբերման պատմությունը
Կենսաբանությունը գիտի բազմաթիվ օրինակներ, թե ինչպես ճիշտ ընտրված կենդանի առարկան ապագայում փորձերի համար լիովին որոշեց գիտական հետազոտությունների հաջող ընթացքը: Ինչպես Մենդելը, Մորգանն էլ իր լաբորատորիայում հազարավոր փորձեր է անցկացրել։ Այնուամենայնիվ, նրանց համար նա ընտրել է ոչ թե բույս, որն իր ծավալուն կարիոտիպում հարյուրավոր գեներ է պարունակում, այլ միջատ՝ մրգային ճանճ Դրոսոֆիլա։
Նրա քրոմոսոմների միայն չորս զույգն էին հիանալի տեսանելի մանրադիտակի տակ, և նրանց պարզ գենային կազմը հեշտ էր ուսումնասիրել և ուսումնասիրել: Ամերիկացի գենետիկի փորձերը հիմնված են Drosophila-ի ծնող օրգանիզմների խաչասերման վրա, որոնք միմյանցից տարբերվում էին մարմնի գույնով և թևերի ձևով։ Ստացված բոլոր հետնորդները հետագայում խաչվեցին միայն ճանճերի հետ, որոնք ունեին սև գույն և կարճ, թերզարգացած թեւեր, այսինքն՝ իրականացվեց վերլուծական խաչ: Ի՞նչ արդյունքներ եղան։ Նրանք չէին համընկնում հայտնի գենետիկական պոստուլատներից որևէ մեկի հետ, քանի որ ճանճերից մի քանիսը սերունդների մեջ հայտնվեցին հատկությունների համակցություններով՝ մոխրագույն որովայն՝ թերզարգացած թեւեր և սև մարմին՝ նորմալ թևեր: Գիտնականն առաջարկել է, որ ԴՆԹ-ի հատվածները, որոնք վերահսկում են թևերի գույնի և ձևի նշանները, մոտակայքում են գտնվում այս տեսակի միջատների մոտ՝ դրանք կապված են նույն քրոմոսոմում: Այս միտքը հետագայում արտահայտվեց Մորգանի օրենքում:
Անցում
Մեյոզի առաջին բաժանման պրոֆազում նկատվում է անսովոր պատկեր. քույր քրոմոսոմների ներքին քրոմատիդները միմյանց հետ փոխանակում են տեղաբաշխումներ: Որքան մոտ են գտնվում գեները, այնքան ավելի քիչ փոխանակում է տեղի ունենում՝ խաչմերուկ: Հետևաբար, Մորգանի օրենքի դրույթներից մեկն ասում է, որ գեների միջև փոխանակման հաճախականությունը հակադարձ համեմատական է նրանց միջև եղած հեռավորությանը, որը չափվում է մորգանիդներով։ Cross over-ը բացատրում է այնպիսի կարևոր երևույթ, ինչպիսին է ժառանգական փոփոխականությունը: Իրոք, որևէ ծնողական զույգի սերունդը նման չէ կլոնի, որն ամբողջությամբ կրկնօրինակում է հոր կամ մոր հատկությունները: Այն ունի իր յուրահատուկ հատկությունները, որոնք որոշում են նրա անհատականությունը:
Թոմաս Մորգանի ստեղծագործությունների իմաստը
Մորգանի օրենքի ձևակերպումը, որը ներառում է մեր դիտարկած հիմնական պոստուլատները, լայնորեն կիրառվում է տեսական գենետիկայի մեջ: Բոլոր բուծման աշխատանքները հիմնված են դրա վրա: Այժմ անհնար է զարգացնել կենդանական կամ բուսատեսակի նոր ցեղատեսակ՝ առանց նախապես կանխատեսելու նրանց սպասվող օգտակար հատկությունների կամ հատկությունների հնարավոր համակցությունները։
Օրգանիզմների քրոմոսոմային քարտեզների ստեղծումը, հաշվի առնելով ժառանգականության տեսության դրույթները, օգնում է բժշկական գենետիկայի ոլորտում աշխատող բժիշկներին նախօրոք բացահայտել թերի գեները և բարձր ճշգրտությամբ հաշվարկել չծնված երեխայի մոտ պաթոլոգիաների ռիսկերը։.
