Back to chapter

12.18:

Π₯ромосомная тСория наслСдствСнности

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Chromosomal Theory of Inheritance

Languages

Share

Π’ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ 1800-Ρ… Π³ΠΎΠ΄ΠΎΠ², послС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ МСндСль ΠΏΡ€ΠΎΠ²Ρ‘Π» свои наблюдСния Π·Π° наслСдованиСм Ρƒ растСний Π³ΠΎΡ€ΠΎΡ…Π°, ΡƒΠ»ΡƒΡ‡ΡˆΠ΅Π½ΠΈΡ Π² микроскопии ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΡ‡Ρ‘Π½Ρ‹ΠΌ Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ суб-ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΎΡ‡Π½Ρ‹Π΅ структуры Π² дСталях. ПослС Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΊΠ°ΠΊ процСссы ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠ·Π° ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΉΠΎΠ·Π° Π±Ρ‹Π»ΠΈ рассмотрСны ΠΈ описаны, Π±Ρ‹Π»ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π΄Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ хромосомы являлись наслСдуСмыми частицами МСндСля. Π₯ромосомная тСория наслСдования описываСт, ΠΊΠ°ΠΊ физичСскиС ΠΏΠΎΠ²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ хромосом ΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ Π·Π° Π—Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ сСгрСгации ΠΈ нСзависимого ассортимСнта МСндСля.ΠžΡ€Π³Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡ‹, Ρ€Π°Π·ΠΌΠ½ΠΎΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ΡΡ ΡΠ΅ΠΊΡΡƒΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎ, ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ ΠΏΠΎ Π΄Π²Π΅ ΠΊΠΎΠΏΠΈΠΈ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ хромосомы Π² соматичСских, ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π΅ Ρ€Π΅ΠΏΡ€ΠΎΠ΄ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½Ρ‹Ρ…, ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠ°Ρ…. Π’ΠΎ врСмя ΠΌΠ΅ΠΉΠΎΠ·Π°, Π³ΠΎΠΌΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅ хромосомныС ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ нСсут Ρ‚Π΅ ΠΆΠ΅ самыС Π³Π΅Π½Ρ‹, Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»Π΅Π½Ρ‹ Π½Π° части ΠΈ сСгрСгированы Π² Π³Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ каТдая Π³Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ копию ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ хромосомы, Π² точности, ΠΊΠ°ΠΊ описывал МСндСль Π² своём Π—Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅ сСгрСгации. Π Π°Π·Π½Ρ‹Π΅ ΠΈΠ»ΠΈ Π½Π΅Π³ΠΎΠΌΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΡ‡Π½Ρ‹Π΅, хромосомныС ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ Π½Π΅ связаны Π΄Ρ€ΡƒΠ³ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ ΠΈ ΡΠΎΡ€Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π³Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ‹ нСзависимо, ΠΊΠ°ΠΊ описано Π² Π—Π°ΠΊΠΎΠ½Π΅ МСндСля НСзависимого ассортимСнта.ПослС оплодотворСния Π³Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ‹ ΠΎΠ±ΡŠΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΡΡŽΡ‚ ΠΈΡ… гСнСтичСский ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π» для производства ΠΎΡ€Π³Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΠ° с двумя копиями ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ хромосомы ΠΈ, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, двумя копиями ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠ³ΠΎ Π³Π΅Π½Π°, ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ унаслСдованным ΠΎΡ‚ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈ ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΌ ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚Ρ†Π°, ΠΊΠ°ΠΊ ΠΈ прСдсказывал МСндСль Π½Π° основС ΠΌΠΎΠ΄Π΅Π»Π΅ΠΉ наслСдования, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΎΠ½ наблюдал Ρƒ растСний Π³ΠΎΡ€ΠΎΡ…Π°.

12.18:

Π₯ромосомная тСория наслСдствСнности

Π’ 1866 Π³ΠΎΠ΄Ρƒ Π“Ρ€Π΅Π³ΠΎΡ€ МСндСль ΠΎΠΏΡƒΠ±Π»ΠΈΠΊΠΎΠ²Π°Π» Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Ρ‹ своих экспСримСнтов ΠΏΠΎ сСлСкции растСний Π³ΠΎΡ€ΠΎΡ…Π°, прСдоставив Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²Π° прСдсказуСмых закономСрностСй Π² наслСдовании физичСских характСристик. НС сразу осознали Π²Π°ΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚ΠΎΠ². ЀактичСски Π² Ρ‚ΠΎ врСмя ΠΎ сущСствовании Π³Π΅Π½ΠΎΠ² Π±Ρ‹Π»ΠΎ нСизвСстно. МСндСль Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π» наслСдствСнныС Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Ρ‹ & ldquo; Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ & rdquo;

ΠœΠ΅Ρ…Π°Π½ΠΈΠ·ΠΌΡ‹, Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‰ΠΈΠ΅ Π² основС наблюдСний МСндСля – основы Π΅Π³ΠΎ Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² сСгрСгации ΠΈ нСзависимого ассортимСнта – ΠΎΡΡ‚Π°Π²Π°Π»ΠΈΡΡŒ Π½Π΅ΡƒΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠΌΡ‹ΠΌΠΈ. Π’ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ 1800-Ρ… Π³ΠΎΠ΄ΠΎΠ² достиТСния Π² области микроскопии ΠΈ ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΎΠ² ΠΎΠΊΡ€Π°ΡˆΠΈΠ²Π°Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΈ ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ΠΌ Π²ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ Π²ΠΈΠ·ΡƒΠ°Π»ΠΈΠ·ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΌΠΈΡ‚ΠΎΠ· ΠΈ ΠΌΠ΅ΠΉΠΎΠ·.

Π’ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π΅ 1900-Ρ… Π³ΠΎΠ΄ΠΎΠ² Π’Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ Π‘ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈ, Π£ΠΎΠ»Ρ‚Π΅Ρ€ Π‘Π°Ρ‚Ρ‚ΠΎΠ½ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΠ΅ нСзависимо Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π° ΠΏΡ€Π΅Π΄ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΠ»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ хромосомы ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Π»Π΅ΠΆΠ°Ρ‚ΡŒ Π² основС Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ΠΎΠ² МСндСля – хромосомной Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ наслСдования. Π˜ΡΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡ морских Π΅ΠΆΠ΅ΠΉ ΠΈ ΠΊΡƒΠ·Π½Π΅Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² соотвСтствСнно, Π‘ΠΎΠ²Π΅Ρ€ΠΈ ΠΈ Π‘Π°Ρ‚Ρ‚ΠΎΠ½ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠ»ΠΈ ΠΏΠΎΡ€Π°Π·ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ сходство ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ хромосомами Π²ΠΎ врСмя ΠΌΠ΅ΠΉΠΎΠ·Π° ΠΈ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ МСндСля.

Как ΠΈ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ МСндСля, хромосомы ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‚ Π² ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹. Напоминая Π·Π°ΠΊΠΎΠ½ сСгрСгации МСндСля, эти ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎ врСмя ΠΌΠ΅ΠΉΠΎΠ·Π°, Ρ‚Π°ΠΊ Ρ‡Ρ‚ΠΎ каТдая Π³Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π° (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, спСрматозоид ΠΈΠ»ΠΈ яйцСклСтка) ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ хромосомС ΠΎΡ‚ ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹. ΠŸΠ°Ρ€Ρ‹ хромосом Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ нСзависимо Π΄Ρ€ΡƒΠ³ ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³Π°, Ρ‡Ρ‚ΠΎ соотвСтствуСт Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρƒ нСзависимого распрСдСлСния МСндСля.

ΠŸΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ Π΄ΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΡΡ‚Π²Π° хромосомной Ρ‚Π΅ΠΎΡ€ΠΈΠΈ наслСдования Π±Ρ‹Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π΅Π½Ρ‹ ΠΎΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ· Π΅Π΅ ΠΊΡ€ΠΈΡ‚ΠΈΠΊΠΎΠ² Вомаса Π₯Π°Π½Ρ‚Π° ΠœΠΎΡ€Π³Π°Π½Π°. ΠœΠΎΡ€Π³Π°Π½ ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈΠ», Ρ‡Ρ‚ΠΎ мутация, Π²Π»ΠΈΡΡŽΡ‰Π°Ρ Π½Π° Ρ†Π²Π΅Ρ‚ Π³Π»Π°Π· Π΄Ρ€ΠΎΠ·ΠΎΡ„ΠΈΠ»Ρ‹, ΠΏΠΎ-Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠΌΡƒ наслСдуСтся самцами ΠΈ самками ΠΌΡƒΡ…, ΠΈ продСмонстрировал, Ρ‡Ρ‚ΠΎ этот ΠΏΡ€ΠΈΠ·Π½Π°ΠΊ опрСдСляСтся Π₯-хромосомой.

Π’Π΅ΠΏΠ΅Ρ€ΡŒ ΠΌΡ‹ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ МСндСля – это сСгмСнты Π”ΠΠš, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹Π΅ Π³Π΅Π½Π°ΠΌΠΈ, Π² ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… хромосомных участках. НСзависимый Π½Π°Π±ΠΎΡ€ Π³Π΅Π½ΠΎΠ² Π½Π° Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… хромосомах являСтся слСдствиСм случайного располоТСния хромосом Π½Π° срСднСй Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ Π²ΠΎ врСмя ΠΌΠ΅Ρ‚Π°Ρ„Π°Π·Ρ‹ I, которая опрСдСляСт, ΠΊΠ°ΠΊΠΈΠ΅ Π³Π΅Π½Ρ‹ ΡΠ΅Π³Ρ€Π΅Π³ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΈ ΠΈ Ρ‚Π΅ ΠΆΠ΅ Π΄ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π½ΠΈΠ΅ ΠΊΠ»Π΅Ρ‚ΠΊΠΈ. КаТдая гомологичная ΠΏΠ°Ρ€Π° хромосом ΠΌΠΈΠ³Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ нСзависимо ΠΎΡ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ…. Π—Π°ΠΊΠΎΠ½ сСгрСгации соотвСтствуСт двиТСнию хромосом Π²ΠΎ врСмя Π°Π½Π°Ρ„Π°Π·Ρ‹ I, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π³Π°Ρ€Π°Π½Ρ‚ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈ Π½ΠΎΡ€ΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… условиях, Ρ‡Ρ‚ΠΎ каТдая Π³Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π° ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ копию ΠΊΠ°ΠΆΠ΄ΠΎΠΉ хромосомы, распрСдСлСнной случайным ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ.

Suggested Reading

Miko, I. (2008) Thomas Hunt Morgan and sex linkage. Nature Education 1(1):143. [Source]

Gayon, Jean. 2016. “From Mendel to Epigenetics: History of Genetics.” Comptes Rendus Biologies 339 (7-8): 225–30. [Source]