Дәріс Генетика пәні. Қысқаша даму тарихы. Генетиканың зерттеу әдістері. Дәрістің мақсаты
жүктеу/скачать 1,35 Mb. Pdf көрінісі
|
Краткий конс.лек. genetics
- Бұл бет үшін навигация:
- Негізгі қарастырылатын сұрақтар
| Дәріс
2. Тұқым қуалаушылықтың цитологиялық және материалдық негіздері. Дәрістің мақсаты: Тұқым қуалаушылықтың цитологиялық негізімен танысу. Кілтті сөздер: Клетка, Митоз, Мейоз I, Мейоз II, Интерфаза, Хромосома, Профаза, Анафаза, Телофаза, Метацентрлi хромосома, Метафаза, Центромера, Кариокинез, Цитокинез, Телоцентрлi хромосома, Гаплоид, Мейоз, Гаметофит, Акроцентрлi хромосома, Клеткалық цикл, Оогенез, Сперматогенез, Хроматида, Ядро, Диплоид, Кариотип. Негізгі қарастырылатын сұрақтар: 1. Клетка туралы ұғым және оның құрылысы 2. Митоз 3. Хромосомалардың құрылысы және функциясы 4. Мейоз 5. Мейоздың биологиялық маңызы Клетка - тiршiлiктiң негiзi, яғни ол тiрi материяның құрылымды - функционалдық байланысының универсалды бiрлiгi болып табылады. Ағылшын ғалымы Роберт Гук 1665 жылы алғаш рет өзi ойлап тапқан микроскоп арқылы тоздың ( пробка ) жұқа кесiндiсiнен ұсақ ұяшықтар көрдi, сондықтан осы жылды клетканы зерттеудiң бастамасы деп қарауға болады. Ол тоз құрылысының бiрдей еместiгiн, оның торшаларға ұқсас өте ұсақ қуыстардан тұратынын анықтады және сол қуыстарды клеткалар (клетка - латынша cellula - ұя, үйшiк, тор деген мағынадағы сөз) деп атады. Микроскоптардың жетiлдiрiлуiне сәйкес өсiмдiктер мен жануарлар организмдерiнiң клеткалық құрылысы туралы көптеген жаңа мәлiметтер жинақталды. 1839 жылы Чехославакия ғалымы Пуркинье клетка iшiндегi тiрi бөлшектердi айқындау үшiн цитоплазма деген терминдi кiргiздi. Шамамен сол жылдары немiстiң екi ғалымы - ботаник М.Шлейден мен зоолог Т.Шванн клетка туралы өздерiнiң жалпы шолуларын жасады, ол шолулар кейiнiрек клеткалық теория деп аталды. Клеткалық теория бойынша барлық жануарлар мен өсiмдiктердiң денесi клеткалардан тұрады, клетка - тiршiлiктiң негiзгi бiрлiгi. 1855 жылы немiс биологы Рудольф Вирхов бiрiншi рет жаңа клеткалар тек қана өзiне дейiнгi клеткалардың бөлiнуi нәтижесiнде пайда бола алады деген пiкiр айтты. Тыныштықта тұрған клеткалардан екi қабат ядролық мембранамен қоршалған сфералық ядроны ажыратуға болады. Ядро көбiнесе клетканың ортасында орналасады. Ядро клеткада өте маңызды роль атқарады, ол клетка қызметiнiң активтiлiгiне бағыт бередi. Бөлiнуi басталмаған клетканың ядросы микроскоппен қарағанда бiркелкi сияқты көрiнедi. Ондай ядродан қабықшаны, бiр немесе бiрнеше iрiрек денешiктедi яғни - ядрошықтарды, кейде тағы да бiр ұсақ гранулаларды байқауға болады. Хромосомалар - құрамында тұқым қуалау бiрлiктерi немесе гендерi бар таяқша тәрiздес денешiктер. Клеткалардың бөлiнулерi аралығында хромосомалар ұзын, өте нәзiк хроматин жiпшелерiне айналады. Оларды тек электронды микроскоппен ғана көруге болады. Ядрошықтардың iшiнде рибосомалар түзiледi. Клетканың бөлiнуге дайындалуы кезiнде ядрошықтар жойылады да кейiннен қайта пайда болады. Хромосомалардың құрамындағы ДНҚ арқылы ядро клетканың дамуы мен оның тiршiлiк әрекеттерiн басқаруда маңызды қызмет атқарады. Ядрода тек белгiлi бiр клетканың белгiлерi мен қасиеттерiнiң немесе ол клетканың iшiнде жүретiн тiршiлiк процестерiнiң (мысалы, белоктың синтезделуi) ғана емес, сол сияқты организмнiң барлық белгiлерi туралы да тұқым қуалау ақпараты сақталады. Ақпарат - хромосомалардың құрамына кiретiн оның ең маңызды бөлiгi - ДНҚ молекулаларында жазылған. Клетка тыныштық күйде тұрғанда (яғни, клеткалардың екi бөлiнулерi аралығындағы кезеңде) хроматиндер ядрода шашырап жатады. Клетканың бөлiнуге дайындалу процесiнде хроматин жинақталып тығыздалады, сөйтiп, хромосомалар түзiледi, содан соң пайда болған хромосомалар бөлiнген екi жаңа клеткаға бiрдей тарайды. Митоз Бөлiнуге кiрiскен кез келген клетка бiрқатар өзгерiстерге ұшырайды, сол өзгерiстерден клеткалық циклдi құрайды (2.3-сурет). Клеткалық цикл төрт кезеңнен тұрады: синтезге дейiнгi ( G 1 ), ДНҚ синтезi ( S ), синтезден кейiнгi ( G 2 ) және митоз ( М ). Көпшiлiк организмдер үшiн клеткалық циклдiң ұзақтығы 10-нан 50 сағатқа дейiн болады. Митоздың дәл өзi клеткалық циклдiң 1/7 – 1/10 бөлiгiнен аспайтын уақытта өтедi. Мысалы: сүтқоректiлерде М – 1,0-1,5 сағатқа, G 1 - 8-12 cағатқа, G 2 - 2,0-5 сағатқа, S - 6-10 cағатқа созылады. Көп клеткалы организмдердiң бәрiнде де митоздық бөлiну жүредi. Митоз ядроның өзiнiң бөлiнуi - кариокинезден және цитоплазманың бөлiнуi - цитокинезден тұрады. Клетка бөлiнулерiнiң арасындағы кезең интерфаза деп аталады. Интерфаза мен митоз клеткалық циклдi құрайды. Митоз барысында клетка бiрқатар өзгерiстерге ұшырайды, ол өзгерiстер бiрнеше фазаларға бөлiнедi: профаза , метафаза , анафаза және телофаза (2.4-сурет). Клетка бөлiнбей тұрған кезде, яғни интерфазада, метаболиттiк процестер интенсивтi түрде жүрiп жатады. Соның негiзiнде клетканың өсуi мен оның келесi бөлiнуiне қажеттi әр түрлi заттар синтезделедi. Интерфазаның G 1 - кезеңiнде клетка тiршiлiгi үшiн аса қажеттi заттар - нуклеотидтер, аминқышқылдары, ферменттер т.б. синтезделедi. Бұл ең ұзақ кезең, сонан соң ДНҚ синтезi жүретiн – S - кезеңi келедi. Клеткадағы ДНҚ мөлшерi екi есе артады. Осы уақыт iшiнде басқа да заттар - РНҚ және белоктар синтезделедi. Синтезден кейiнгi G 2 - кезеңiнде РНҚ және басқа да заттар синтезделе бередi. Бұл кезеңде клетка келесi митозға қажеттi энергия жинақтайды. Осы кезеңде ДНҚ-ның жаңадан түзiлген тiзбектерiнiң негiзiнде, клеткада әр хромосоманың екi еселенуi басталады. Интерфаза негiзiнде хромосомалар активтi түрде қызмет жасайды, және микроскоппен қарағанда олар көрiнбейдi. Митоздың профазасында хромосомалар ширатылады, қысқарады және жуандайды. Сондықтан осы кезеңде олар бiр центромера арқылы бiрiккен екi хроматидтен тұратын кұрылым ретiнде көрiнедi. Хроматидтер интерфазадағы хромосомалардың екi еселену процесiнде пайда болады. Профазаның соңына қарай ядрошықтар жойылады, ядролық мембрана еридi, сөйтiп хромосомалар цитоплазмада жатқандай болып шығады. Клеткада бөлiнудiң арнайы механизмi болады. Профазаның басында хромосомалар бүкiл ядро бойынша бiркелкi таралады, ал |