Teoria cromosomica dell’ereditarietà

La speculazione che i cromosomi potrebbero essere la chiave per comprendere l’ereditarietà guidata diversi scienziati per esaminare le pubblicazioni di Mendel e rivalutare il suo modello in termini di comportamento dei cromosomi durante la mitosi e la meiosi. Nel 1902, Theodor Boveri osservò che il corretto sviluppo embrionale dei ricci di mare non si verifica a meno che non siano presenti cromosomi. Nello stesso anno, Walter Sutton osservò la separazione dei cromosomi in cellule figlie durante la meiosi. Insieme, queste osservazioni hanno portato allo sviluppo della teoria cromosomica dell’ereditarietà, che ha identificato i cromosomi come materiale genetico responsabile dell’eredità mendeliana.

La teoria cromosomica dell’ereditarietà era coerente con le leggi di Mendel ed era supportata dalle seguenti osservazioni:

• Durante la meiosi, le coppie cromosomiche omologhe migrano come strutture discrete indipendenti da altre coppie cromosomiche.
• L’ordinamento dei cromosomi da ciascuna coppia omologa in pre-gameti sembra essere casuale.
• Ogni genitore sintetizza gameti che contengono solo la metà del loro complemento cromosomico.
• Anche se un maschio I gameti femminili (sperma e uovo) differiscono per dimensioni e morfologia, hanno lo stesso numero di cromosomi, suggerendo lo stesso contributo genetico di ciascun genitore.
• I cromosomi gametici si combinano durante la fecondazione per produrre prole con lo stesso cromosoma numero come i loro genitori.

Nonostante le convincenti correlazioni tra il comportamento dei cromosomi durante la meiosi e le leggi astratte di Mendel, la teoria cromosomica dell’ereditarietà fu proposta molto prima che ci fosse una prova diretta che i tratti fossero portati avanti cromosomi. I critici hanno sottolineato che gli individui avevano tratti di separazione molto più indipendenti di quelli che avevano cromosomi. Fu solo dopo diversi anni di esecuzione di incroci con la mosca della frutta, Drosophila melanogaster, che Thomas Hunt Morgan fornì prove sperimentali a sostegno della teoria cromosomica dell’ereditarietà.

Nel 1910, Thomas Hunt Morgan iniziò il suo lavoro con Drosophila melanogaster, una mosca della frutta. Ha scelto i moscerini della frutta perché possono essere coltivati facilmente, sono presenti in gran numero, hanno un tempo di generazione breve e hanno solo quattro coppie di cromosomi che possono essere facilmente identificati al microscopio. Hanno tre paia di autosomi e una coppia di cromosomi sessuali. A quel tempo, sapeva già che X e Y hanno a che fare con il genere. Ha usato mosche normali con gli occhi rossi e mosche mutate con gli occhi bianchi e le ha incrociate. Nelle mosche, il colore degli occhi di tipo selvatico è rosso (XW) ed è dominante rispetto al colore degli occhi bianchi (Xw). È stato in grado di concludere che il gene per il colore degli occhi era sul cromosoma X. Questo tratto è stato quindi determinato come legato all’X ed è stato il primo tratto legato all’X ad essere identificato. Si dice che i maschi siano emizigoti, in quanto hanno un solo allele per ogni caratteristica legata all’X.