1-дәріс. Генетика тұқымқуалаушылық және өзгергіштік ғылымы
жүктеу/скачать 3,92 Mb.
|
darister
| Хромосома (грекше "хромо" — бояу, "сома" — дене) — клетка ядросының құрамында нәсілдік информациясы ДНК бар ген орналасқан өздігінен екі еселене алатын, арнайы бояулармен боялатын негізгі қүрылым бөлігі.Хромосома алғаш рет XIX ғасырдың 70-ші жылдары белгілі болды және 1883 жылы неміс ғалымы В. Вальдейер "хромосома" деген атауды ұсынды. Хромосома өсімдік пен жануарлар клеткасының даму процесін қамтамасыз етеді, тұқым қуатын белгі, қасиеттерді ұрпақтан ұрпаққа өткізеді. Олардың хромосомында морфологиялық өзіндік ерекшеліктері бар. Хромосомалар клетка бөлінуі кезінде анық көрінеді. Оның морфологиясы митоздың метафаза және алғашқы анафаза сатысында жақсы байқалады. Орташа алғанда хромосоманың ұзындыгы 0,2-50 мкм, диаметрі 0,2-3 мкм. Хромосоманың химиялық құрамы ДНҚ (генетикалық мәліметті сақтаушы), РНҚ (генетикалық ха-барды өткізуші) макромолекулаларынан, кіші молекулалық негіздік белок — гистоннан, қышқыл, белоктан тұрады. Хромосомалар үлгісі негізінен центромера орналасқан бірінші үзбелерге қарап бөлінеді. Осы үзбелер ядрошықтар құрамына байланысты болады. Хромосоманың осы бөлігін (учаскесін) ядрошықтардың ұйымдастырушысы деп атайды. Кейде хромосомалардың іиетінде кішкентай денелер — хромосома серіктері кездеседі.
Ә рбір хромосомада міндетті түрде центромера болады, бұл хромосоманың тең ортасы. Центромераның орналасуы әр түрлі хромосомаларда әрқилы болуы мүмкін. Негізгі боиулармен боялғанда олардың кейбір бөлшектері, кейде тұтас Цромосоманың өзі әр түрлі әсерлестік байқатады. Жекеленген учаскілері қанығыңқы боялады, оларды гетерохроматин, ал кейбірі өте әлсіз боялады, бұлар эухроматин бөліктері деп аталады. Бұл бөлшектердің генетикалық қасиеттері әр түрлі. Гетерохроматинде тендер бол-майды, сондықтан ол бөлік тұқым қуу процесіне селқос, ал эухроматинде гендер бар, олар тұқым қууға белсене қатысады. Ұрықтандыру арқылы өсіп-өнетін организмдерде екі түрлі клеткалар бар: жыныс және соматикалық немесе өсу. Жыныс клеткалары аталық (сперматозоид) және аналык (жұмыртқа) ұрық клеткаларыиа бөлінеді. Бұл клеткалардағы хромосомдар жинағы гаплоидты (сыңар) болып қалыптасқан. Екі түрлі жыныс клеткаларының ұрықтануынан келесі ұрпақтың басы — зигота пайда болады. Зиготадағы хромосомдар диплоидты (қосарланған) деп аталады; екі хромосома (біреуі аналык, екіншісі аталық) бір жұп қүрайды. Генетикада жыныс клеткаларындағы гаплоидті хромосом жинағын — «п», ал дишюидты жинақты — «2п» таңбасымеи белгілейді. Өсу клеткалары ұрықтандыру процесіне қатыспай-ды. Олар организм мүшелерініц тканьдарының, белгілерінің қүрыльгсын, функциясын және өсіп-өнуін анықтайды. Бүл клет-калардың хромоеомдары диплоидты (2п) болады. Диплоидты хромосомдарды гомологиялық жұп деп түседі. Себебі осы жүптағы аталық және аналык хромосомдар сыртқы құрылысы және атқаратын міндеттері жағынан бір-біріне сәйкес, бір-біріне толтырғыш қасиеттермен сипатталынады. Хромосомдардың мөлшері әр түрлі: ірі кара малдың клеткаларында 2,24—8,48 мкм., қойда — 0,95—7,90 мкм, кейінгі арада өзгереді. Хромосомның химиялық кұрылысы жетік тексерілген құрамында ДНК-30-45%, РНК-10% дейін, гистонды (негізді) белоктар30—50%, гистонсыз белоктар —4—33%. Бұл берілген өзгергіш шектері хромосомдардың шыққан тегіне және организмдегі әр түрлі мүшелерде, тканьдарда атқаратын қызметтеріне байланысты. Негізгі белоктар, гистондар — құрамында лизин және аргинин амин қышқылдарының кептігімен және триптофанның жоқтылығымен сипатталынады. Гистондардың хромосом құра-мында екі міндетті атқаратыны белгілі: сыртты қабықшаны қү-растыру, ДНК-ның спиральданып ширатылуын бақылау, гендердің белок синтезіне қатынасын реттеу. Гистонсыз (бейтарап) белоктардың хромосом күрылысындағы мелшері құбылмалы болады. Олар көбінесе кариоплазманың құрамында жинастырылады. Ал атқаратын міндеттерінің бірі геннің жанына құрастырылатын информациялық РНК-ның (и-РНК) жылдамдылығы мен жиелігін реттеу. Хромосомның, қүрамындағы ДНК тұқым қуалаушылықтың негізі — гендердің орналасқан жері. Түрдің генетикалық сипаттамасы клеткадағы хромосомдар-дың жинағына негізделген. Әр түрге жататын өсімдік және жа-нуар клеткаларында құрамы хромосом жинағы қалыптасқан. Осы хромосомдардьгң қосындысын кариотип деп атайды. Клеткадағы хромосом жинағы сыртқы және ішкі күштердің әсерінен өзгеруі мүмкін. Бұндай өзгерістер мал түқымдарында, адамдарда кептеген кемістіктерге, жазылмайтын ауруларға немесе өлімге әкеліп соғады. Ал өсімдіктердің түрлері үшін кариотиптегі хромосомдардың азайып немесе көбеюі жекеленген мүшелердің басқаша даму жолдарын береді, бүндай мутациялардың зияндығы айтарлықтай емес. Генетиктер кейбір өсімдік сорттарының кариотипін өзгертіп, олардан өидіретін өиімді ұлғайтып жатыр. Қант қызылшасының кариотипінде 2п:=18 хромосом бар, осы санды эксперименттік әдіспен екі есе көбейіп қант шығымын 6—7%-тен 12—14% дейін жеткізген. Ақ бидайдың сорттарының арасында төрт түрлі кариотип кездеседі: 2п=14, 28, 42, 56. Ақ бидайдың кариотипінде 14 хромосом бар сортты кара бидаймен (2п=14) будандастырып, кариотипі 28 хромосомнан тұратын жаңа бидай түқымы алынды — тритикале. Тритикале бидай енімділігі жағынан ататегінен 2—3 рет асып түседі. ӨСУ КЛЕТКАСЫНЫҢ БӨЛІНУІНДЕГІ ГЕНЕТИКАЛЫҚ ПРОЦЕСТЕР Бір клеткалы және көп клеткалы организмдердін алуан-алуан түрлерінің клеткаларының бөлінуіндегі жалпы ұксастықтар өте көп. Клетка бөлінуінің екі әдісі бар: 1. митоз (грекше — «митос» жіп) немесе күрделі бөліну; 2. амитоз — немесе тікелей бөліну, мүнда ешқандай езгеріс байқалмастан, ядро екі бөлікке бөлінеді. Сондыктан біз митозды толық карастырамыз.Митоз кезінде клеткалардың барлығында толығымен күрделі өзгеріс болып, әсіресе хромосомалар елеулі өзгеріске ұшырайды. Профаза кезіиде центриольдар (олар әрбір клеткада екіден болады) клетканың қарсы полюстеріне, карай ажырайды және олардың аралығыңда жіңішке жіптер түзіледі. Бұл жіптер өздері оралған центр иольдармен бірге бөліну ұршығы деген атқа ие болады. Митоздыц екінші фазасы — метафаза, ол хромосомалардың экваторға карай жылжып жүріп, белгілі бір тәртіпке түсуінен басталады. Экваторға жеткен, хромосомалар бір, жазыкқа орналасады да, осы кезеңде әрбір хромосомаларға ұршық, жіпшелерінің біреуі жабысады. Хромосомалардың барлығы ұршық жіпшелеріне бекініп алғаннан кейін, әрбір хромосоманың хромотидтері клетканың полюстеріне қарай ажырай бастайды: бір хроматид бір полюске қарай кетсе екіншісі қарама-қарсы полюске қарай кетеді. Хроматидтердің клетка полюстеріне ажырай бастауы митоздың келесі фазасының анафазаның басталғанын білдіреді. Анафаза кезінде хромосомалар деп атауға болатын хроматидтер клетканың полюстеріне қарай ажырайды. Хромосомалардың экватордан полюстерге қарай жылжуы хромосомаларға бекінген ұршық жіпшелері арқылы жүзеге асырылады. Ұршық жіпшелері жырылады да, жас хромосомаларды клетканың полюстеріне қарай созады. Хромосома жылжығанда АТФ энергиясы жұмсалады. Митоздың соңғы фазасы – телофаза. Телофаза кезінде клетка полюстеріне жақындап келген хромосомалар бұрынғы дұрыс пішінін жоғалтып, ширатыла бастайды, көрінбеуге дейін барады. Митоздың нәтижесінде бір аналық диплоидты хромосом жинағы бар өсу клеткасынан жаңа екі диплоидты клеткалар пайда болады. Олар тұқым қуалаушылық қабілеттері жағынан аналық клетканың көшірмесі болады. Сондықтан аналық және келесі, жаңа пайда болған клеткалардың генетикалық информацияларының арасында ешқандай айырмашылық көрінбейді. ГАМЕТОГЕНЕЗДЕГІ ТҰҚЫМ ҚУАЛАУШЫЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР Жыныс клеткаларының атқаратын қызметтерінің маңызына байланысты өсіп-өну және даму процестері күрделі болады.Сперматозоидтармен жұмыртқалар жануарлардың аталық және аналық бездерінде өнеді. Бұл құбылысты төрт фазаға бөлуге болады. Бірінші көбею фазасында оогоний мен спермогонийлар митоз аоқылы бөлінеді - бір аналық клеткадан екі жаңа клетка пайда болады, олардың хромосом жинағы диплоидтықпен сипатталады. Бірінші сатының соңында жыныс клеткалары гормондардың әсерінің арқасында бөлінуді тоқтатады да екінші - өсу аймағына көшеді. Бұл фазада клеткалар бөлінбейді, бірақ олардың көлемі, салмағы өседі, сыртқы пішіні өзгереді. Осы көріністер клетка ішінде өтетін тіршілік құбылыстарымен дәлелденеді. Генетикалық тұрғыдан алып қарағанда өсу фазасын митоздың интерфазасымен теңестіреді. Өйткені мұнда интерфазада өтетін рибонуклеин қышқылдарының және белоктардың синтезін, хромосоманың екі еселенуін көруге болады.Төртінші фазасында жұмыртқалар мен сперматозоидтар гормондардың арқасында ұрықтану процесіне дайындалады. Диакенез — бірінші профазаныц ақырғы сатысы — гомо-логиялы бір жүптағы хромбсомдар екігё бөлінеді де, гаплойдты жинақ құрайды. Бір гаплоидты хромосом орталық буындағы бар екі хромотидтен түрады. Осы сатының ақырында бұл xpомотидтер спиральдану процесін бітіреді. Метафаза — I хромосомдар клетканың экваторына орналасады, ахромотин жібшіктері орталық буындықтарға жалғасады, ал анафаза І-де жібшіктердің қысқартылу қасиетіне байлаланысты гомологиялық хромосомосомдардың әрқайсысы қарама-қарсы полюстерге ажырасады. Тслофаза — 1-де бір гаметадан екі жаңа клетка пайда болады. Бұл клеткадағы хромосом жинағы гаплоидты, бірақ әлі екі еселенген қалпында Редукциялық бөлінудің соңынан эквациялық бөліну басталады. Екінші белінуде терт фаза бар. Аналық гаметадан бірінші бөлінуде туған екі клеткадан эквациялық бөлінуде төрт екінші реттік гаметалар пайда болады. Осы бөліну кезінде екі ecеленген гаплоидты хромосомдар жинағы төрт клеткаға тең бөлінеді. Мейоздан кейінгі сперматозоидтардың ұзындығы 55—70 мкм. көлденеңі 1—2 мкм; ал жүмыртқаның көлемі аталық га-металардан, сүтқоректілерде, 20 ece артық боладьк жүктеу/скачать 3,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|