|
alele localizate în ei. În acest fel comportamentul cromozomilor
omologi serveşte în calitate de mecanism citologic al
combinării genelor şi, corespunzător, al caracterelor
într-un şir consecutiv de generaţii. Prin acest mecanism legile
eredităţii, descoperite de Mendel, capătă o bună
explicaţie.
Concluziile făcute de V. Sutton şi T. Boveri au pus o bază
solidă teoriei cromozomale a eredităţii, numită morganism,
în cinstea vestitului geneticiian american T. Morgan, care a adus o mare
contribuţie la demonstrarea experimentală a rolului cromozomilor
în transmiterea ereditară.
III. TEORIA CROMOZOMIALĂ A EREDITĂŢII 3.1
Cromozomii, genele şi caracterele
După cum am menţionat deja în urma cercetărilor citologice
şi a primelor cercetări genetice la începutul secolului nostru
au devenit absolut evidente următoarele:
1. Toate celulele au un număr determinat de cromozomi, localizaţi
în nucleu.
2. În celulele somatice cromozomii formează perechi.
3. La reproducerea celulelor cromozomii se divizează şi sunt
distribuiţi în părţi egale între cele două
celule-fiice. Datorită acestui fapt fiecare celulă obţine
două copii de cromozomi de fiecare tip.
4. La formarea celulelor sexuale (gameţilor) se produce o diviziune
reducţională (meioză), care asigură micşorarea de
două ori a numărului de cromozomi. Gameţii au numai câte o
copie de cromozom de fiecare tip.
5. Ovulele fecundate conduc la formarea zigotului (ovulului fecundat), în
nucleul căruia se restabileşte garnitura dublă de cromozomi.
Zigotul este celula iniţială a noului organism, care începe a
se dezvolta.
Aceste principii se află la baza teoriei cromozomice a
eredităţii, numită morganism, în cinstea
cunoscutului savant american T. Morgan, care prin cercetările sale a
dovedit pe cale experimentală rolul cromozomilor în transmiterea
ereditară a caracterelor. Conform acestei teorii, unităţile
materiale ale eredităţii (genele) formează elementele
structurale ale cromozomilor şi se localizează în ele în
ordine liniară.
În aceeaşi perioadă, datorită alianţei dintre
genetică şi citologie, a luat naştere citogenetica, o
ramură independentă a biologiei, care a explicat şi a dovedit
aptitudinile ereditare abstracte, descoperite de Mendel.
Pe baza a numeroase observaţii şi experienţe cu musculiţa
oţetului (Drozophila melanogaster) Morgan a stabilit modul
în care sunt moştenite caracterele cele mai manifeste. Luând
în consideraţie, că drozofila are caractere multe, iar
cromozomi doar 8, el a făcut concluzia că între cromozomi
şi gene nu poate fi pus semnul egalităţii, ele nu sunt identice:
genele reprezintă componentele structurale ale cromozomilor şi sunt
localizate în număr mare în ei în ordine liniară.
A fost confirmat faptul că genele sunt elementele prin care se transmite
informaţia ereditară.
Genele joacă un rol dintre cele mai însemnate în toate
procesele vitale. Puţin probabil că există vre-un caracter care
să nu se găsească într-o măsură oarecare sub
controlul genelor. Genele controlează culoarea şi forma animalelor
şi a plantelor, dimensiunile şi ritmul lor de creştere,
capacitatea de a vedea, auzi, mirosi şi chiar măsura în care
copilul este receptiv la educaţie.
Pentru a ne da sama de importanţa genelor, să comparăm
organismul cu o fabrică sau uzină, unde se
desfăşoară un număr enorm de procese. Grupe de muncitori
specializaţi execută operaţii conform unor indicaţii
precise date de cineva. În «fabrica» organismu-lui aceste
indicaţii sunt date de gene.
Genele îşi exercită acţiunea la orice stadiu de dezvoltare
a organismului de-a lungul întregii lui vieţi. Cu toate acestea nu
înseamnă deloc că genele constituie unicul factor ce
condiţionează dezvoltarea. Asemenea proceselor de producţie de
la întreprinderi industriale, procesele vitale depind,
bunăoară, de aprovizionarea cu materialele necesare, precum şi
de alte aspecte. De exemplu, genele care condiţionează creşterea
normală nu-şi pot manifesta pe deplin potenţele la plantele
cultivate pe un sol sărac sau la animalele prost alimentate. Remarcabile
capacităţi intelectuale, determinate de gene, pot rămâne
fără manifestare-la copiii care nu au căpătat instruirea
necesară. Dezvoltarea în cadrul fiecărei etape este
controlată prin interacţiunea genelor şi a factorilor din mediul
extern.
Ce sunt, totuşi, genele?
În istoria cercetării structurii Genei momentul principal l-a
constituit dezvăluirea naturii alelismului. T. Morgan, autorul teoriei
cromozomiale a eredităţii, considera că genele reprezintă
structuri elementare, fără diviziuni ulterioare, care ocupă un
loc strict determinat în cromozom şi care în timpul
mutaţiilor (modificărilor ereditare) se schimbă integral.
Bază pentru o asemenea concluzie au servit experienţele în
domeniul alelizmului. Alele se numesc diferitele stări
(mutaţii) ale uneia şi aceleaşi gene.
În anii 1928-1930 renumitul geneticiian N. P. Dubinin a descoperit la
drozofilă un şir de mutaţii de tipul «scut», care priveau
dezvoltarea perişorilor. Desenul amplasării pe corpul acestei
musculiţe a perilor mari are un caracter cât se poate de precis.
În schimb diferitele mutaţii «scut» conduceau la faptul că
în diferite părţi ale corpului drozofilei perişorii nu se
dezvoltau. Aceste noi fenomene nu puteau fi nici într-un fel explicate,
reieşind din concepţia indivizibilităţii genelor. N. P.
Dubinin a fost primul care a emis ideea că genele mutează pe
părţi şi nu integral. În acest context urma să se
accepte ipoteza că genele se divid, adică sunt compuse din
formaţii şi mai mici. Prin lucrările lui N. P. Dubinin, I. I.
Agol, A. O. Gaisinovici, A. S. Serebrovschii, S. G. Levit, N. I. Şapiro
şi ale altor savanţi a fost creată teoria centrică
a genei conform căreia în gene există numeroase centre, dispuse
în ordine liniară şi capabile să se modifice (să
muteze) unul independent de altul.
3.2 Mutaţiile ca sursă de alele noi
Mutaţia reprezintă o modificare structurală şi
funcţională a genelor, care se transmite prin ereditate şi din
care rezultă gene alele. În urma unui şir de mutaţii ale
unei gene care ocupă un loc constant (locus) în cromozom, se
formează o serie de gene alele. Alela normală sau alela «de tip
sălbatic», cum i se mai spune, se consideră dominantă, iar alela
care apare în urma modificării acestea se numeşte alelă
mutanta sau recesivă. La musculiţa oţetului culoarea ochilor
este determinată de o serie dintr-un număr do 12 alele, care şi
condiţionează apariţia tuturor variaţiilor coloristice de
la roşu-aprins până la alb. La iepuri s-a descoperit o serie
din patru alele care condiţionează culoarea neagră,
cenuşie, himalaiană şi albă a blănii. Culoarea
neagră reprezintă culoarea dominantă, iar cea albă,
în raport cu celelalte culori, este recesivă. La rândul ei,
culoarea cenuşie este recesivă în raport cu cea neagră
şi dominantă în raport cu alte culori. Culoarea himalaiană
este dominantă în raport cu cea albă şi recesivă
în raport cu celelalte.
Cunoştinţele teoretice despre modul în care sunt moştenite
caracterele date sunt folosite pe larg în practică în vederea
obţinerii culorii dorite a blănii la iepuri. De exemplu, prin
încrucişarea a doi iepuri de culoare neagră în
generaţiile care rezultă se pot obţine nu numai iepuri negri, ci
şi suri, himalaeni şi chiar albi. În toate cazurile rezultatele
încrucişării depind de genotipul perechilor parentale.
Dacă sunt încrucişaţi doi iepuri negri heterozigoţi
după culoarea neagră şi cenuşie, în
descendenţă se vor obţine 75 % de iepuri de culoare neagră
şi 25% de culoare cenuşie. Dacă, însă,
părinţii sunt heterozigoţi după culoarea himalaiană
şi albă, 75% de descendenţi vor fi himalaeni, iar 25%-albi. La
iepurii himalaeni coloraţia blănii este albă, iar pe
vârful urechilor, pe coadă, bot şi pe labe - neagră.
Dat fiind faptul că şi cromozomii, şi genele sunt destul de
statornice şi în virtutea acestei împrejurări,
mutaţiile se produc relativ rar apariţia de noi gene are loc la fel
de rar. Dacă ar fi altfel, în natură ar domina, în
schimbul legilor după care se desfăşoară transmiterea de
caractere, un haos general.
Să prezentăm câteva exemple de mutaţie. În anul 1791
în statul Masacusets (SUA) într-o turmă de oi a apărut un
miel-mutant cu picioare foarte scurte. Crescătorii de oi l-au remarcat
şi au găsit că este raţional ca prin selecţie acest
caracter (picioarele scurte) să fie fixat în ereditate.
Explicaţia? Nu mai era nevoie de a se construi ocoale înalte.
Aşa a apărut vestita rasă anconă de oi cu picioare scurte.
După cum se ştie, vaci fără coarne se întâlnesc
rar. Mutaţia în urma căreia au apărut aceste soiuri de
vaci s-a produs în 1889 în statul Canzas (SUA). Tot pe calea
selecţiei ea a fost fixată şi astfel s-a pus începutul
vitelor de rasa Herford fără coarne. Vacile fără coarne,
deşi din neobişnuinţă ele ne par nu tocmai arătoase,
în schimb au mai puţine şanse de a se răni în timpul
«disputelor».
Este general cunoscută comparaţia cu o cioară albă. Dar a
văzut oare cineva dintre dumneavoastră o cioară albă?
În muzeul Darwin din Moscova sunt expuse sub forma
împăiată păsări şi animale de culoare albă,
aşa-numiţii albinoşi: exemplare de cioară,
stăncuţă, vulturi, samur ş. a. De curând în
Primorie nişte vânători au capturat un lup alb. În
grădina zoologică din Deli există un tigru alb, iar la Tochio se
află o girafă de culoare albă - singurul exemplar din lume.
În octombrie 1967 în junglele Rio-Muni (Guineea Ecuatorială) a
fost descoperită o gorilă complet albă, fapt care a produs o
adevărată senzaţie printre zoologi. Ei i s-a dat numele de
«Fulguşorul» şi a fost dusă într-una din grădinile
zoologice ale acestei ţări.
Se întâlnesc de asemenea mutanţi de alt tip, când
funcţiile genelor nu sunt reprimate, ci, din contra, se intensifică.
În urma anumitor modificări se poate forma o genă care să
condiţioneze formarea unui pigment ne întâlnit la indivizii de
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65
|
