томас морган достижения в биологии и генетике
Автор Елена Смыслова задал вопрос в разделе Естественные науки
какую роль в развитии биологии сыграло открытие закона Моргана? спасибо большое заранее=)) и получил лучший ответ
Ответ от Елена Казакова[гуру]
В первое десятилетие нашего века развитие генетики происходило довольно бурно. При исследовании наследственности умело пользовались математической статистикой, но мало интересовались биологической стороной вопроса, искали средние показатели количественных признаков и отклонения от них. Позже стало понятно, что эти признаки определяются большим числом генов и их анализ крайне затруднителен. Однако в 1908 г. Уильям Бетсон и его сотрудники Р. Пеннет, исследуя парные признаки, установили, что их распределение не согласуется с законами Менделя. Молодая наука генетика попала в кризисную ситуацию.
Эти противоречия, в сущности, стали началом нового открытия. И его сделал Томас Морган, профессор экспериментальной зоологии Колумбийского университета в Нью-Йорке. Он сумел объединить данные статистики и результаты исследования процессов, происходящих в клетках. В 1908 г. Морган начал генетическое изучение плодовой мушки Drosophila melanogaster. Это маленькое насекомое идеально подходит для генетических исследований: у мушки 4 хромосомы, она начинает размножаться через 2 недели после появления на свет, и ее легко изучать в течение жизни, продолжительность которой 3 месяца. Морган и его коллеги по Колумбийскому университету пришли к убеждению, что хромосомы действительно напрямую связаны с наследственностью.
Результаты некоторых проведенных Морганом экспериментов по разведению плодовой мушки, казалось, противоречили менделевскому закону независимого наследования. Группа, руководимая Морганом, установила, что некоторые признаки, очевидно связаны между собой. Иными словами, их сочетание встречается у потомков чаще, чем предполагают статистические законы Менделя. Так, например, белоглазость – мутантный признак – почти всегда встречалась только у самцов. Морган назвал это явление сцеплением с полом. Тенденция к сцеплению подсказала Моргану, что гены, по-видимому, располагаются в тесной близости друг к другу на одной и той же хромосоме. Были обнаружены четыре такие сцепленные группы генов у плодовой мушки, которые соответствовали четырем ее парам хромосом.
В начале 1912 г. к группе исследователей, работавших вместе с Морганом, в «мушиной комнате» , присоединились два студента Колумбийского университета – Альфред Х. Стертеван и Кальвин Б. Бриджис. Спустя два года их примеру последовал студент-выпускник Герман Дж. Меллер. К своему удивлению, Морган и его сотрудники отмечали, что гены, расположенные на одной и той же хромосоме, наследовались вместе реже, чем этого можно было ожидать. В большинстве клеток организма имелось по две хромосомы каждого типа, и Морган подозревал, что хромосомы в паре могут расщепляться и рекомбинировать, тем самым позволяя производить обмен генами. Эта мысль подтверждалась полученными под микроскопом данными переплетающихся хромосом, которые, по мнению впервые наблюдавшего их в 1909 г. бельгийского ученого Ф. А. Янсена, могли обмениваться между собой своими участками.
Чем больше расстояние между двумя генами в одной хромосоме, рассуждал Морган, тем больше вероятность разрыва. Если это так, то гены не будут наследоваться вместе. И наоборот, гены, расположенные в хромосоме близко друг от друга, имеют меньше шансов быть разделенными. Уже в 1911 г. Стертеван осознал, что степенью сцепления двух генов в хромосоме может служить величина линейного расстояния между ними. Представление о том, что гены локализуются в хромосоме в специфической линейной последовательности и, далее, что основу сцепления составляет близость двух генов на хромосоме, можно отнести к числу основных достижений генетической теории.
Замечательное открытие Моргана дало мощный толчок развитию генетики. Молодая наука обогатилась первыми теоретическими обоснованиями и получила признание в мире ученых. Морган получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1933 г. «за открытия, связанные с ролью хромосом в наследственности» .
Источник: ссылка
У любого организма признаков очень много, а число хромосом невелико. Следовательно в каждой хромосоме должно находиться много генов. Каковы же закономерности наследования генов, локализованных в одной хромосоме? Этот вопрос был изучен выдающимся американским генетиком Томасом Морганом.
Ученый предположил, что два гена - А и В находятся в одной хромосоме, и организм, взятый для скрещивания, гетерозиготен по этим генам. В анафазе первого мейотического деления гомологичные хромосомы расходятся в разные клетки и образуются два сорта гамет вместо четырех, как должно было бы быть при дигибридном скрещивании в соответствии с третьим законом Менделя. При скрещивании с гомозиготным организмом, рецессивным по обоим генам - аа и вв, получается расщепление 1:1 вместо ожидаемого при дигибридном анализирующем скрещивании 1:1:1:1. Такое отклонение от независимого распределения означает, что гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно.
А - серое тело, нормальные крылья;
Б - темное тело, рудиментарные крылья;
В - серое тело, рудиментарные крылья;
Г - темное тело, нормальные крыльяМорган проводил свои опыты на плодовых мушках дрозофилах. Рассмотрим конкретный пример из его исследований. Если скрестить мушку дрозофилу, имеющую серое тело и нормальные крылья, с мушкой, обладающей темной окраской тела и зачаточными крыльями, то в первом поколении гибридов все мухи будут серыми с нормальными крыльями. Это гетерозиготы по двум парам аллельных генов, причем ген, определяющий серую окраску брюшка, доминирует над темной окраской, а ген, обусловливающий развитие нормальных крыльев, - над геном недоразвития крыльев.
При анализирующем скрещивании гибрида F1 с гомозиготной рецессивной дрозофилой (темное тело, зачаточные крылья) подавляющее большинство потомков F2 будет сходно с родительскими формамиЯвление совместного наследования генов, локализованных в одной хромосоме, Морган назвал сцепленным наследованием, а локализацию генов в одной хромосоме - сцеплением генов. Сцепленное наследование генов, локализованных в одной хромосоме, получило название закона Моргана.
Все гены, входящие в одну хромосому, передаются по наследству совместно и составляют группу сцепления. Поскольку в гомологичных хромосомах находятся одинаковые гены, группу сцепления образуют две гомологичные хромосомы. Число групп сцепления соответствует числу хромосом в гаплоидном наборе. Так, у человека 46 хромосом - 23 группы сцепления, у дрозофилы 8 хромосом - 4 группы сцепления, у гороха 14 хромосом - 7 групп сцепления. Томас Гент Морган родился 25 сентября 1866 года в Лексингтоне, штат Кентукки. Его отец Чарльтон Гент Морган, консул США на Сицилии. Томас поступает в университет в Кентукки и заканчивает его в 1886 году.
Свою дипломную работу он сделал под руководством Вильяма Кейта Брукса, морского биолога. В 1897 году его избрали одним из попечителей морской станции Вудс-Хол, и он оставался им всю свою жизнь. В 1904 году он занял профессорскую кафедру в Колумбийском университете. Его диссертация касалась эмбриологии одного из видов морских пауков и сделана на материале, который он собирал в Вудс-Холе.
Два лета Морган провел на Неаполитанской биологической станции, куда первый раз поехал в 1890 году, а затем в 1895-м.
Проблемы, над решением которых Морган и другие эмбриологи тогда трудились, касались того, в какой степени развитие зависит от специфических формативных веществ, предположительно присутствующих в яйце, или испытывает их влияние.
В конце XIX века Морган побывал в саду Гуго де Фриза в Амстердаме, где он увидел дефризовские линии энотеры. Именно тогда у него проявился первый интерес к мутациям. В 1910 году Морган занялся изучением мутаций - наследуемых изменений тех или иных признаков организма. В 1928 году Морган перешел в Калифорнийский технологический институт с тем, чтобы организовать новый биологический отдел. Что его интересовало в этом предприятии, так это возможность организовать отдел, как он того хотел, и притом в институте, где на высот