TEORIA CROMOZOMIALĂ A EREDITĂŢII
Explicarea mecanismelor de transmitere a caracterelor ereditare revine şcolii americane condusă de Thomas H. Morgan.
Morgan a lucrat pe musculiţa de oţet (Drosophila melenogaster) şi a dovedit rolul cromozomilor, respectiv al ADN, în transmiterea caracterelor ereditare.
Cercetările ulterioare au demonstrat că ADN-ul este substanţa ereditară, substratul chimic al eredităţii la toate organismele.
Pe baza experimentelor efectuate, Th. Morgan şi colaboratorii au elaborat tezele teoriei cromozomiale a eredităţii.
Conform primei teze, genele sunt situate în cromozomi una în continuarea celeilalte, adică linear.
Acest lucru este normal având în vedere că un organism are mai multe caractere ereditare, respectiv gene, decât numărul de cromozomi. Genele sunt plasate în locuri specifice numite loci genici.
A doua teză este cea a transmiterii în bloc (înlănţuit) a genelor aflate în acelaşi cromozom. Procesul se numeşte linkage. În timpul diviziunii, cromozomii îşi păstrează integritatea lor morfologică, transmiţându-se ca unităţi independente de la celula mamă la celulele fiice.
Exemplu: prin încrucişarea unei musculiţe femelă normală (aripi normale şi ochi normali) cu un mascul dublu mutant (ochi cafenii şi aripi vestigiale), obţinem în F1 numai musculiţe normale.
Dacă se încrucişează un mascul din F1 cu o femelă dublu mutantă (încrucişarea cu o formă homozigotă de tip parental se numeşte backcross sau retroîncrucişare şi este o metodă de analiză genetică) vom obţine 50% musculiţe normale dar heterozigote şi 50% musculiţe dublu mutante (raport de segregare 1:1).
Genele s-au transmis înlănţuit deoarece se aflau pe acelaşi cromozom. Dacă genele ar fi fost pe cromozomi diferiţi, ar fi avut loc o segregare de tip mendelian şi ar fi apărut combinaţii noi prin recombinare intercromozomială.
În cazul în care se utilizează o femelă cu aripi normale şi corp de culoare neagră şi un mascul cu aripi vestigiale şi corp gri normal, obţinem în F1 organisme normale dublu heterozigote. O femelă heterozigotă din F1 se încrucişează cu un mascul dublu mutant recesiv şi rezultă generaţia F2 cu patru tipuri de organisme: 83%-prezintă caractere care seamă cu forma maternă şi paternă şi 17%- sunt indivizi recombinaţi genetic, apăruţi în urma crossing-over – ului.
Obs. Femelele au grupele de linkage mai slabe şi permit ruperea cromatidei.
Această abatere de la linkage determină realizarea unei recombinări de gene.
Ştim că în profaza I meiotică are loc schimbul reciproc de gene sau crossing – over.
Crossing – overul este cea de a treia teză a teoriei cromozomiale.
Cunoaştem că în meioză (profaza I) cromozomii parentali se grupează în perechi de omologi sau bivalenţi. Fiecare cromozom are două cromatide, aşa încât bivalenţii conţin 4 cromatide. În procesul de crossing - over participă doar două dintre cele 4 cromatide şi ca urmare , procesul de schimb este de 50%.
În final, fiecare cromatidă va deveni cromozom independent şi va ajunge într-un gaţi).
Datorită crossing–over-ului are loc recombinarea intracromozomială. Pe de altă parte, cromozomii materni şi paterni nu se vor duce în gameţi după o anumită regulă ci la întâmplare. Acest proces se numeşte recombinare intercromozomială (un gamet are n cromozomi dar nu vor fi toţi de la mamă sau toţi de la tată) sau ,,dansul cromozomilor”
Gameţi rezultaţi prin recombinare intercromozomială
În urma procesului de fecundaţie dintre doi gameţi de sex opus se formează zigotul care va păstra caracterele părinţilor săi.
Transmiterea continuă a caracterelor este asigurată de macromoleculele de ADN (cromozomi) care au o proprietate unică, aceea de a servi ca matriţă pentru formarea a noi molecule identice prin replicare semiconservativă.
ADN este format din unităţi numite nucleotide. Există 4 tipuri de nucleotide în funcţie de baza azotată pe care o conţin. Cele 4 baze azotate sunt purinice (adenina şi guanina) sau pirimidinice ( timina şi citozina). În cadrul catenelor de ADN, bazele azotate se leagă complementar prin punţi de hidrogen: A=T şi G ≡ C. Punţile sunt
duble între A şi T şi triple între G şi C.
Se formează 2 molecule de ADN (cromozomi), fiecare cu câte o catenă nouă şi una veche (semiconservativ). Cele 2 molecule sunt identice, fiecare ajungând într-una din celulele fiice.
→ Determinismul cromozomial al sexelor
Cuprins: Lectii pregatitoare pentru examenul de bacalaureat la Biologie Vegetala si Animala
