Дәріс 1 Кіріспе. Генетика пәні және әдістері. Тұқым қуалаушылық және оның түрлері
Дәріс 3 Жыныстық көбею барысында белгілердің тұқым қуалау заңдылықтары
жүктеу/скачать 9,91 Mb.
|
| Дәріс 3
Жыныстық көбею барысында белгілердің тұқым қуалау заңдылықтары 1.Тұқым қуалаушылықты зерттеудің гибридтік әдістері. 2.Доминанттылық түрлері. 3.Гендердің леталды әрекеттері. Қазіргі генетиканың тарихы 1900 ж Э.Чермак, К.Кор жəне Г.Де Фриздердің жеке белгілердің тұқым қуалау заңдарын ашып, ген теориясының қабылдануынан басталады, олар осы заңдарды 1865 ж Г.Мендель ашқанын білмеген болатын. Қарама-қарсы белгілерімен сипатталатын өсімдік сатыларын будандастыру нəтижесін талдай отырып. Г.Мендель тұқым қуалау факторларының бар екендігі туралы идеяны дəлелдеді. Осындай факторларды зерттейтін жаңа ғылым У.Бэтсонның ұсынысы бойынша 1906 ж бастап генетика деп, ал олардың өздері Иогансеннің ұсынысы бойынша 1909 ж бастап дамыды. Көптеген ғалымдар Мендельге дейін де биологиялық белгілердің қалайша тұқым қаулайтынын білуге талпынды. Олар өсімдіктерді не жануарларды будандастырды жəне ұрпақ пен ата-аналар арасындағы ұқсастықтарды байқады. Алайда бұл ғалымдар тұқым қуалау процесін жеке белгілерде емес,барлық белгілерді тұтастай алып зеттеуге тырысты. Мендель жеке белгінің тұқым қуалауын зерттеу қажеттілігін алғаш рет атап көтсетті. Мендель тəжірибелерге мынадай талаптар қойды: 1)Будандастыру үшін алынған ата-аналық формалардың зерттелгелі отырған белгілері қарама-қарсы болуы керек. 2)Ата-аналық формалар таза линияға жатуы керек,яғни олардың əрқайсысы өзара шағылысуда мəлім белгіні ұрпақтан ұрпаққа əр уақытта беруі қажет. 3)Будандар мен олардың ұрпақтарының тіршілік қабілеттілігі мен тұқымдық қасиеті тұрақты болуы керек. Мендель осы объектілерді гибридологиялық əдісті жете зерттеп,тұқым қуалауды зерттеудің жаңа принциптерінің негізін салды. Мендель басқа бір ерекшелігі – сандық талдау. Ол əрбір келесі ұрпақта зерттеліп отырған белгілері бойынша айырмашылығ бар дарақтардың санын есепке алды. Гибридологиялық əдісте белгілердің тұқым қуалауын зерттеу үшін шағылыстыру схемасын құрастырады. Шағылыстыру немесе будандастыру көбейту белгісімен(х) таңбаланады да,бұл белгі ата-аналар арсына түсіріледі. Шағылыстыру схемасын жазған кезде алдымен ұрғашы,сонан соң «х» белгісінен кейін еркек жыныстың белгісі мен гендері жазылады. Ұрғашы жыныс шолпан планетасының символы белгісімен,еркек жыныс марс планетасының символы белгісімен жазылады. Одан төмен орналасқан қатарда ата-аналар түзетін гаметалардың барлық типтері жазылады. Ата-ана P əрпімен (латын parents - ата-ана),ал қатардан алынған будандар Ғ əрпімен (латын fields - ұрпақ) белгіленеді. Будандардың бірінші ұрпағы Ғ1, 2-ші ұрпағы Ғ2 т.с.с. белгіленеді. Мендель заңдары: Мендель бір не екі жұп белгілері бойынша айырмашылығы бар бұршақтарды шағылыстырып,олардың 1-ші жəне 2-ші ұрпақта тұқым қуалауын талдады,сонымен қатар будандарды бастапқы формаларымен шағылыстыру нəтижесін де зерттеді. Осы жұмыстардың нəтижесі Мендельге тұқым қуалаудың 3 ережесін тұжырымдауға мүмкіндік берді,кейін олар Мендель заңдары деп аталып кетті. Мендельдің 1 (Ғ1-дің біркелкілік) жəне 2 (Ғ2-де белгілердің ажырау) заңдары. Гибридологиялық талдауда будандастырудың ең қарапайым түрі – моногибридтік будандастыру. Бір-бірінен бір жұп белгілері бойынша айырмашылығы бар ата-аналық форманы будандастыру моногибридтік будандастыру деп аталады. Бұл будандастыруда дамуы аллельді гендермен анықталатын тек бір ғана жұп белгілердің тұқым қуалау заңдылығы зерттеледі. Ата-ананың басқа белгілері есепке алынбайды. Моногибридтік будандастыру тəжірибелерінің бірінде Мендель ас бұршақтың тегіс жəне бұдыр дəнді сорттарын өзара будандастырды,нəтижесінде 1-ші ұрпақтағы барлық будандар тегіс дəнді болып шықты,яғни сыртқы пішіні бойынша біркелкі. Тұқым сортының тегіс пішінді белгісі бұдыр белгіге басымдылық дамуын тежейтін белгі доминантты деп аталады. Мұндай белгілер Мендель бойынша доминантты тұқым қуалау факторлары əсерімен анықталады,шағылыстыру схемасында олар латын əріптерінің бас əрпімен белгіленеді. Дамымай қалған белгі рецессивті деп аталады. Мұндай белгілердің тұқым қуалау факторлары латын əліпбиінің кіші əріптерімен белгіленеді. 1909 ж дания ғалымы В.Иогансен ғалымға «ген», «генотип» жəне «фенотип» ұғымдарын енгізді. Ген –тұқым қуалау бірлігі. Ген доминантты не рецессивті болуы мүмкін. Организм гендерінің жиынтығы генотип деп аталады. Зерттеліп отырған белгінің гендері бойынша генотип 2 түрлі болуы мүмкін:гомозиготалы немесе гетерозиготалы. Генотиптері бірдей гендерден тұратын дарақтар гомозиготалы деп, ал əр түрлі гендерден тұратын дарақтар гетерозиготалы деп аталады. Генотип пен ортаның өзара əрекеттесу нəтижесінде қалыптасқан организмнің байқауға болатын белгілерінің жиынтығы фенотип деп аталады. Организмнің тіршілігі бойында оның фенотипі өзгеруі мүмкін бірақ генотипі өзгермейді. Бірінші ұрпақ будандарының біркелкілік ережесі ата-ана генотипі гомозиготалы болса ғана сақталалды. 1-ші ұрпақ генотип бойынша да біркелкілік гетерозигаталы. Сонымен Мендельдің 1 заңын былай деп тұжырымдауға болады: бір-бірінен қарама-қарсы белгілері бойынша айырмашылығы бар гомозиготалы ата-аналар формасын шағылыстырғанда барлық 1-ші ұрпақ біркелкі фенотиппен сипатталады. 1-ші ұрпақты өздігінен тозаңдандыру немесе өзара будандастыру арқылы 2-ші ұрпақ будандарын алуға болады. Мендель тəжірибелерінде 2-ші ұрпақ будандары дəнінің сырты тегіс те жəне бұдыр да болатындығы анықталады, əрбір бұршаққапта 2 пішінді де дəндер əбден кездесуі мүмкін. Саналған __________7324 дəннің 5474-і тегіс, 1850-і бұдыр дəнді болып шықты,мұның өзі 2,9 тегістің 1,1 бұдырға н\е жуық шамамен 3:1 арақатынасын береді. Мұндай арақатынас басқа белгілердің тұқым қуалауын зерттегенде де байқалады. Ғ2-де доминантты өсімдіктер саны рециссивті өсімдіктер санынан шамамен 3 есе көп болды. Сары тұқымды бұршақты жасыл__тұқымды бұршақпен будандастырғанда 1-ші ұрпақ будандары түгелімен сары реңді, ал 2-ші ұрпақ будандарының 3,01 бөлігі сары, 0,99 бөлігі жасыл реңді болып шықты.Осы бақылауға негізделген Мендельдің 2 заңын былайша тұжырымдауға болады:2-ші ұрпақта белгі белгілі бір арақатынас аралығында ажырайды,атап айтқанда доминантты белгісі бар дарақтардың рецессивті белгісі бар дарақтарға қатынасы 3:1-ге тең. Рецессивті белгілердің 1-ші ұрпақта байқалмай 2-ші ұрпақта көрілуіне сүйеніп,Мендель тұқым қуалаушылықтың дискреттілігін тұжырымдайды, демек организмнің кез-келген белгісі жеке тұқым қуалаушы факторларға байланысты.Қарама-қарсы белгілердің қалайша тұқым қуалайтынын ұғу үшін Г.Мендель тұқым қуалайтын факторлардың жұп екендігі туралы даналық гипотеза ұсынды.Сонымен таза линиялық доминантты жəне рецесивті организмдерді шағылыстыру нəтижесін мына схемадағыдай етіп өрнектеуге болады. Мендель клетка бөлінуіндегі хромосманың ажырау тəртібін білмесе де, тұқым қуалайтын факторлардың гаметалары кездейсоқ ажырайтынын дұрыс түсіне білді. Бұл арада Г.Мендель гаметалар тазалығының гипотезасын ұсынды.Бұл гипотеза бойынша гетерозиготалы будандарда əр түрлі тұқым қуалайтын факторлар араласып кетпейді,олар жыныс клеткалар процесінде əр түрлі гаметаларда жеке,таза күйде болады.Мендель процесінің ашвлуымен Мендельдің осы жорамалы толық цитологиялық дəлелдеме алды, əрбір жыныс клеткаға гомологты хромосманың тек бір сыңары ғана түседі,яғни жұп геннің біреуі,ал гаметадағы алуан түрлі гендердің қисындасуы кездейсоқ жүреді де, статистика заңдылығына бағынады.Жалпы Мендель заңдары барлық тірі организмдерге тəн жəне олардың ауыл шаруашылығындағы маңызы үлкен. Доминанттылық түрлері. Моногибридтік будандастырудың 2-ші ұрпағында фенотиптің 3:1 арақатынаста ажырау белгінің толық ылық түрлері.доминанттылығында байқалады. Алуан түрлі организмдердің көптеген белгілерінің тұқым қуалауын зерттеу бір белгінің 2-ші белгіден басым болмайтынын көрсетеді. Мұндай жағдайда «доминантты» жəне «рецессивті» белгілер не организмдер туралы сірə айтуға болмайды. Осыған сəйкес толық доминанттылықтан басқа толымсыз, кодоминанттылық жəне тысқары доминанттылық ажыратады. Толымсыз доминанттылық жануарлар мен өсімдіктер жиі байқалады. Мұндай жағдайда 1-ші ұрпақ Мендельдің 1 заңына сəйкес генотип бойынша біркелкі, бірақ белгінің көрінісі аралық сипатта болады:гетерозиготалы 1-ші ұрпақтың əр түрлі гендері бір-біріне басымдық жасамайды.Екінші ұрпақта фенотиптердің ажырауы генотиптің ажырауына дəл келеді:1:2:2, себебі АА жəне Аа генотиптерінің фенотиптік көрінісі əр түрлі болады .Мысалы,құлағы жоқ жəне құлағы ұзын қойлар шағылыстырылса, шұнақ ұрпақ туады, ал 2-ші ұрпақтың арақатынасы 1 ұзын құлақты (АА):2 шұнақ құлақты (Аа):1 құлақсыз (аа) болады.Осы жолмен андалузия тауығы қауырсынының көгілдір түрі, тауық қауырсынының бұйралығы, паломино жылқысының сары түсі тұқым қуалайтыны дəлелденді.Жалпы толымсыз доминанттылықты белгілердің қарапайым аралық көрінісі емес, көп гендердің өзара ерекше əрекеттесу нəтижелі деп түсіну керек. Мысалы,қара жəне ақ құстардан алынған андалузия тауығының көгілдір түсі жаңа фенотип пайда болғандай əсер береді.Алайда андалузия тауығы (Аа) шынында қара,бірақ оның қауырсынының боялуы төмен сондықтан да көгілдір түстің əсерін береді. Кодоминанттылық – екі геннің гетерозиготалы дарақ белгісін қалыптастыруға қатысуы.Кодоминанттылықтың нақты белгісі болып қан топтары мен организм белоктары типтерінің басым қуалауы саналады. Мысалы,ірі қарада гемоглобиннің бірнеше типі кездеседі.Бұлардың ішінде А жəне В типі гемоглобиндер жиі кездеседі.Гетерозиготалық (АВ) ұрпақта гемоглобиннің осы 2 типі болады.Кодоминанттылық көбінесе молекулалық деңгейде анықталатын белгілерге тəн,сонымен бірге ол кəдімгі деңгейде анықталатын сапалы белгілерде байқалуы мүмкін. Кодоминанттылықта басымдылық құбылысы тəн емес екеніне қарамастан 1-ші ұрпақ буындары бірдей болады,демек Менделдің 1-ші заңы бұл құбылыс үшін де дəл. Тысқары доминанттылық деп гетерозиготалы дарақтар(Аа) белгілерінің дамуы жағынан гомозиготалы дарақтардан (АА,аа) асып түсуін түсіндіреді. Бірінші ұрпақ будандары даму көрсеткіштері жағынан ата-анадан асып түседі. Мұндай құбылыс гетерозис деп аталады. Будандардың 1-ші ұрпағы жəне кейбір түраралық гибридтер тіршілік қабілеті жəне өнімділігі жағынан жақсы деген ата-ана формасынан асып түседі. Гетерозис,əсіресе түраралық гибридтерде айқын көрінеді. Қашыр (бие мен əңгінің гибриді) тіршілігінің ұзақтығы,жұмысқа қабілеттілігі жəне қолайсыз жағдайларға төзімділігі жағынан жылқыдан да,есектен де асып түседі. Ал айыр түйе мен аруанадан алынған Ғ1- қоспақ салмағы жəне жүк тарту күші бойынша ата-аналық формалардан асып түседі. Тысқары доминанттылықтың генетикалық мəні соған байланысты гетерозис құбылысының байқалуы 1-ші ұрпақ дарақтарының белгісіне əсер ететін бірнеше гендердің гетерозиготалық күйге ауысып олардың басым түсу нəтижесімен сипатталады. Сондықтан да генетикалық тұрғыдан алшақ формаларды будандастыруда гетерозистің көрінісі бірнеше белгілерде байқалды,ал тұқым ішілік шағылыстыруда тысқары доминанттылықтың əсері 1-2 белгіден аспайды. 
Гендердің летальды әсері жүктеу/скачать 9,91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|