Генетика” пәні бойынша „050607” –„Биология” мамандығының 3-курс студенттерінің білімін бақылауға арналған обсөЖ тапсырмалар мәтіні

3. Мейоздың биологиялық маңызы

Сабақтың мәтіні:

2. Мейоз кезінде ядро екіге бөлінеді:

1)редукциялық – хромосомалардың санының екі есе азаюы;

2)эквациялық (теңестіру) – жалпы митозға ұқсас бөлінуі;

Мейоз циклі жүйелі түрде бірнеше кезеңдерден (фаза) тұрады. Бірінші бөліністегі кезеңдерді римше – 1 деп, ал екінші бөлініске тән кезеңдерді 2 деп белгілейді.

1 – профаза мен 1 – телефазаның арасындағы ядролық өзгеру циклі редукциялық бөлінуге жатады. Осыдан кейін интерфаза кезеңі бұл екі бөліністің ортасындағы клетканың ерекше жағдайы. Мейоздық жүйелі бөліну кезеңдеріне тоқталмас бұрын мейоз бен митоз әдісінің айырмашылығына тоқтала кетейік. Бұл айырмашылықтар 1- профазада өте анық байқалады. Осы кезеңде аталық және аналық жыныс клеткаларынан келген қос хромосома, яғни гомологтар жұпталады. Ал митозда мұндай процес болмайды.

Мейоздың профаза кезеңінің аяғы мен метафазаның басында клетканың экватор жазығына хромосомалар тобы жиылады, олардың әрқайсысы екі гомологиялық хромосомалардан тұрады.

Ал митозда экватор тақтасында екі еселенген жеке хромосомалар көрінеді. Келесі бір елеулі айырмашылық анафаза кезеңінде кездеседі. Анафазаның редукциялық бөліну кезеңінде полюстерге гомологиялық хромосомалар ығысады. Әрбір жұп гомологтан бір хромосома бір полюстен екінші полюске кетеді. Митозда әр полюске хромосоманың жартысы кететіндіктен болашақ клеткаларда хромосомалар саны аналық клеткадағыдай диплоидты күйде қалады.

Мейоздың профаза кезеңінің бірінші бөлінуі митозбен салыстырғанда әлдеқайда күрделірек және бірнеше сатыға бөлінеді. Әрбір сатыда хромосомалар өзіндік сапалы өзгерістерге ұшырайды. 1 – профазаның алдында хромосомалар екі еселенген күйде (диплоид санды) өте жіңішке және ұзын жекеленген жіп тәріздес болады. Бұл саты лептонема (гр. “лептос” – жіңішке, жұқа, “нема” – жіп). Кейіннен гомологиялық хромосомалар бір-біріне жақындасып біріккен қос жіп түзеді. Осылай қосарланып бірігу процесі хромосомалар коньюгациясы (лат. “коньюгация” – қосылу, біріктірілу) делінеді де, осы сатыны зигонема (гр. “зигос” – пар, қос) немесе қосарланған жіп сатысы деп атайды. Осыдан соң біріккен гомологиялық хромосомалар жұптасады да бивалентер түзеді. Әрине, биваленттер саны әрдәйім лептонемадағы хромосомалар санынан екі есе аз болады.Бұл саты пахинема (“пахис” – жуан) деп аталады. Коньюгация бітісімен хромосомалардың ажырасуы басталады, ажырасу біткенде олар бір- бірімен кейбір нүктелерінде ғана байланысады. Осы нүктелерді хиазмалар деп атайды. Осы кезеңде биваленттердің төрт хроматидадан тұратыны анық көрінеді. Хиазмалар тұсында хромосомаларды “бір-бірімен қайшыланып айқасқандары байқалады, бұл айқасулар биваленттер құрамына кіретін хромосомаларды” бір-бірінен толық ажырасуына бөгет жасайды. Бұл саты диплонема дап аталады.

Мейоздың 1- профаза кезеңінің бөлінуінің ақтық сатысы диакинез деп аталады (гр. “диа” – айрылысу, “кинес” – қозғалыс). Диакинез сатысында биваленттер қысқарып, хромосомалардағы хроматидтер болар-болмас қана байқалады. Алайда хиазмалар анық көрінеді, бірақ жекеленген хромосомалардың саны азаяды да, олар хромосомалардың үш жағына қарай ығысады. Осы кезде биваленттер құрамындағы хромосомалар бір-бірімен тебісіп ажырасатын сияқты, бірақ олардың ажыраспауын тек хиазмалар ұстап тұрғандай көрініс туады.

Профазаның аяқталуы және метафаза кезеңінің басталуы ядро қабығының ыдырауымен байланысты. Осы кезде ядрошықтар жойылып, ахроматин ұршығы дами бастайды. Ахроматин, ядроның құрамындағы боялмайтын зат, ядро бөлінерде тор тәрізді болып, оған хроматині “ұсақ түйіршіктері жабысады. Биваленттер клетканы” экваторлық бөлігіне жиылады. 1 – метафазада биваленттер саны диплоидты хромосомалардан екі есе аз (хромосомалар саныны” жалған редукциясы) және 2 – метафазамен салыстырғанда әлдеқайда қысқа және жуандау болып келеді (бұл күйге олар өте қатты шиыршықталудан түсуі мүмкін(. Мейоздың екі кезеңі хромосомаларды санауға өте қолайлы жағдай туғызады.

Метафазадан анафазаға көшкенде митоздағыдай центромерлер бөлінбейді, тек қана хиазмалар жоғалады. Олар биваленттердің ұшынан сырғып түседі, не болдмаса метафазаның соңында үзіліп қалады.

Мейоздың 1 – бөлінуінің нәтижесінде хромосомалар саны редукцияға ұшырайды, ал хромосомадағы тұқымдық материалдың сапслық редукциясы тек қана мейоздың 2 – бөлінуінде (эквациялық) аяқталады.

Мейоздың эквациялық бөлінуі (2 – бөлінуі) митозға ұқсас хромосомалар санының редукциясы болмайды. 2 – бөлінуде мейозда көп хромосомалар сапссы жағынан әр түрлі хроматидтерден тұрады, бұл 1 – профаза гомологтық хромосомалардың өзара хроматидтерінің алмасуының салдарынан болады. Мейоздың 2 – бөлінуінің арқасында бір организмнің әрбір мүшелерінде бір түрлі тұқым қуу қасиеттері сақталады, сондықтан мейозда ядроның іркес-тіркес екі рет бөлінуінің биологиялық маңызы өте зор.

Хромосомалардың алғашқы саны екі есе кемуімен қатар, мейоздағы құбылыстардың болашақ ұрпақтың тұқымына ұқсастығын толық қайталамауы – біріншіден аталық аналық хромосомаларың өзара алмасуы (кроссинговер) арқылы 1 – анафазадан хромосомалардың болашақ екі ядроға ажырасуынан: екіншіден – хромосомалардың өздігінен қайта құрылуынан болады. Себебі алғашқы диплоидтық ұрпақтың өзінде оның ата-енесінің хромосома участкелері 1 – профазаның бөлінуінде алмасуы мүмкін.

Мейоздың бұл ерекшеліктері табиғи сұрыптаудың нәтижесі, себебі мейоздың нәтижесінде және жыныстық көбею арқылы ғана табиғи сұрыптау өз әрекетінен материал ала алады және оның (сұрыптаудың) пәрменділігін күшейте түседі.

Тұқым қуудың заңдылықтарын түсіну үшін хромосомалардың алмасуы қайта құрылу ерекшеліктерінің маңызы өте зор. Бұл заңдылықты экспериментальды генетиканың жетістіктерімен ұштастыра отырып селекцияның әр түрлі әдіс-тәсілдеріне қолдануға болады.

.

№8

Сабақтың жоспары:

1.ДНҚ молекуласы

2.Дж. Уотсон және Ф. Криктің қосқан үлестері.

3.Г. Стент ДНҚ екі еселенуінің қанша түрін ұсынды

Сабақтың мәтіні:

1940 жылы Л. Полинг пен М. Дельбрюк ген (ДНҚ) өзінше бір бейненің қалыбы секілді, ол қалыпқа саз балшық кұйып, оның формасын алуға, содан кейін осы формадан қалып етіп пайдаланған алғашқы форманы қайтадан жасауға болады деген пікір айтқан. Яғни, бұл геннің алғашқы құрылымына комплементарлы ДНҚ құрылымы жасалады, одан алғашқы кұрылымға сәйкес ДНК пайда бо-лады деген сөз. Шынында да ДНҚ-ның бір тізбегін бір бейне десек, оған комплементарлы екінші тізбек оның кері бейнесі болып табылады. Демек, Уотсон мен Крик керсеткен ДНК-ның еселенуінің немесе репликациясының жүру жолы шын мәнінде Полинг пен Дельбрюктің болжамын қайталау десе де болғандай.

Сонымен, ДНҚ мынадай жолмен екі еселенеді. Алғаш спиральдың екі тізбегі бір нүктеден бастап ажырай бастайды. Сонан кейін бір-бірінен алшақтап ажыраған әрбір тізбектердің бойына, оларға сәйкес жаңа тізбек синтезделіп, жаңңа тізбек жасалу барысында ажыраған екі тізбекпен өзінің азоттық негіздері аркылы байланысып, онымен өз алдына жаңа спираль кұрай бастайды. Сөйтіп алғашқы ДНҚ-ның екі тізбегі толық ажырап болғанда, екі жаңа спираль да жасалып бітеді. Алғашкы ДНҚ тізбегі ажырамай тұрғанындағы екінші ескі тізбегіне толық ұксас болады, әрине, бұл процесті де клеткадағы ферменттер жүргізеді. ДНҚ тізбектерінің бағыттары қарама-карсы екені белгілі. Жұмысына өте мұқият ферменттер жаңа тізбекті тек бір бағытта, яғни 5’-3’багытында ғана жасайды. Олай болса, ферменттер ажыраған тізбектердің біреуінің бойымен жаңа тізбекті жоғарыдан төмен қарай, ал екіншісінің бойымен төменнен жоғары қарай синтездейді. Ең қызығы жаңа тізбектер үздіксіз жасалмайды, ескі тізбектің бойында бірінен кейін бірі шағын ДНҚ фрагменттері пайда болып отырады. Ондай фрагменттердің ұзындығы қарапайым бактерияларда 200 нуклеотидтен тұрса, күрделі организмдерде ол 2000-ға жуық. Осындай фрагменттерді алғаш байкаған жапон ғалымы Р. Оказаки, сондыктан оларды оказаки фрагменттері деп атайды.

2.1953 жылы Дж. Уотсон және Ф. Крик ұсынған ДНК құрылымының үлгісі (моделі) генетикалық хабардың кодын (шартты қысқарту), мутациялық өзгергіштіктің және гендердің көшірмесінің (ДНК молекуласының бөліктері) алынуын түсінуге мүмкіншілік берді. 1957 жылы М. Мезельсон мен Ф. Сталь, Дж. Уотсон және Ф. Криктің бактериялық клеткадағы ДНК-ны жартылай консервативті түрде екі еселенуі (репликация) жөніндегі көзқарасын дәлелдеді.

3. Г. Стент ДНҚ екі еселенуінің үш түрін ұсынды:

1) консервативтік (лат. “косервативус” — сақтаушы, негізгі қалпын сақтау) еселснуде ұрпақтың ДНҚ-ларда аналық ДНҚ-ның материалы болмайды;

2) жартылай консервативтік түрінде ДНҚ-ның жаңа молекуласының бір тізбегі аналық ДНҚ-дан болса, екіншісі жаңадан құрылған тізбек;

3) дисперсиялык. (лат. “дисперсис” — шашырау, быты-раңқы) түрінде аналық ДНҚ-ның материалы кездейсок шашырап жаңа ДНҚ молекуласында орын алады.

М. Мезельсон мен Ф. Стальдың зерттеулері осы үшеуінің ішінен ДНҚ-ның жартылай консервативті екі еселену түрін таңдап алуға көмектесті. ДНҚ екі еселенуінің жартылай консервативті жолмен жүруін дәлелдеу Дж. Уотсон мен Ф. Криктін жасаған ДНҚ молекуласының үлгісінің дұрыстығының айғағы болды.

Сонымен ДНҚ еселснуі оның тізбектерінің ажырауынан басталады дедік. Ол тізбектерді геликаза (хеликс-спираль) — дезоксирибонуклеаза ферменттері - ДНҚ молекуласының бойымен екі бағытта жоғары және төмен ажыратады. Нуклео-тидтер жұптары мен ДНҚ-ның шиыршықты тізбегінің арасындағы сутегінің байланыстары молекуланың бір жақ шетінде бірте-бірте үзіле бастайды және (ДНҚ) тізбектердің екеуі де бірінен бірі босай отырып, жазылады. Осылайша жазылған тізбек, өзінің қосылыстарын оське тік “коя” отырып, дезоксирибоза және фосфор қышқылының калдықтары арасында байланыстар арқылы ұсталып тұрады. Қоршаған ортадан клеткада жинақталған бос нуклеотидтер бар, олар ДНҚ-ның жазылған тізбегінің бос қосылыстарымен реакцияға түсе алады. Бірақ ол қосылысқа бір жұп, “толықтыра түсетін” нуклеотид қана жуықтап, жалғаса алады. Бұл жазылған тізбекке баска, ДНҚ-ның жетіспейтін тізбегі жалғаса бастайды деген сөз. Осы процестердің нәтижесінде ДНҚ-ның екі молекуласы пайда болады, олардың әрқайсысында қайтадан жинақталған молекуламен толықтырылған аналық молекуланың жартысы болады. Сонымен туынды молекулалар ДНҚ-ның аналык молекуласына мейлінше ұқсас келеді. Мұнда генетикалық материалдың құрамы да сақталады. Тізбектердің ажырауы мен қосылуы ферменттердің ықпалымен жүреді. Ажыраған тізбектерде оказаки ферменттері жасала бастайды. Әр фрагмент оншақты нуклеотидтен тұратын РНҚ тізбегінен басталады. ДНҚ тізбегінің бойымен РНҚ түріндегі жаңа тізбекті праймаза (РНҚ — полимераза) ферменті ғана бастай алады. Тізбекті бастаған РНҚ бөлшегінен ары қарай “ДНҚ - полимераза - 3” деген фермент ажыраған ДНҚ бөлігіне сәйкес етіп оказаки ферментін синтездейді. Содан кейін басқа “ДНҚ - полимераза - 1” ферменті фрагменттердің бастаушысы болған әлгі РНҚ тізбегін ыдыратып жібереді. Енді кезек “ДНҚ-лигаза” деген ферментке келеді. Ол оказаки фрагменттерінің арасын ескі ажыраған тізбекке сәйкес етіп нуклеотидтсрмен толтырады. Ең соңында “ДНҚ полимераза - 2” ферменті көптеген ферменттердің бірігуінен пайда болған жаңа тізбектің нуклеотидтерінің ескі тізбегімен сәйкес келетіндігін тексереді. Егер қандай да бір нуклеотид өз орнында тұрмаса соңғы аталған фермент оны кесіп алып тастап, оның орнына тиісті нуклеотидті қояды.

Осындай ор түрлі қызмет атқаратын ферменттердің үйлесімді жұмыс жасауы тұқымдық белгінің ДНҚ арқылы ұрпақтарга дүрыс берілуін қамтамасыз етеді. Міне, геннің еселенуі немесе репликация дегеніміз осы.

Тақырыбы: ДНҚ-ның жартылай сақталуының репликациясы.

Реферат

1.Ферменттер

№9

Сабақтың тақырыбы: Жыныс айырудың баланстық теориясы

Сабақтың жоспары:

1.1922 жылы К. Бриджестің тәжірибесі

2. Аутосомалар мен жыныстық хромосомалардың түрлері

Сабақтың мәтіні:

2) 2Х : 2A

3)2Х : У : 2А

4)2Х : 3А

5)2Х + V : 3А

6)ХУ : 2А

7)3Х : 2А

8)ХУ :3А (бірнешеуі 21-суретте көрсетілген).

Әр түрлі хромосомалар жиынтығы бар шыбындардың шығу себебі, үшплиодты ұрғашы дрозофилалардың хромосомаларының мейозда дұрыс ажыраспауынан шыбындар :

1) қалыпты еркек және ұрғашы,

2) аралық белгілері бар – интерсекстер

3) шамадан тыс дамыған белгілері бар еркек шыбындар (сверхсамец) және,

4) шамадан тыс белгілері дамыған ұрғашы ұрпақтар (сверхсамка) берді.

Сөйтіп, тұқымның жынысы Х – хромосома мен аутосомалар жиынтығының балансына байланысты анықталатыны белгілі болды. Мысалы, (2Х :3А) аутосомалар құрамы көп болса еркек интерсекс шыбындар шығады. Тең балансты диплоидты немесе үшплоидты (2Х :2А немесе 3Х :3А) болса ұрғашы болып шығады. Х-хромосомалар санының азаюы ( 2Х :2А ) еркек шыбындардың шығуына мүмкіншілік береді. Х – хромосома санының азаюы (2Х : 2А) еркек шыбындардың шығуына мүмкіншілік береді.

№10

Сабақтың жоспары:

1.Жыныстық өсіп-өну кезіндегі нәсілдік қасиеттердің ұрпақтан ұрпаққа берілуі 2.Тұқым қуу қасиетін зерттеу әдістері. Гибродолгиялық талдау Сабақтың мақсаты: Тұқым қуудың Мендель ашқан заңдылықтары.

Сабақтың мәтіні:

Әрине мал тұқымын асылдандыру, жаңа мал тұқымын шығару жұмысымен адам баласы қолына мал ұстаған күннен бастап әрқашанда айналысып келеді. Бұл салада селекционердің қолы жеткен табысы да айтарлықтай. Яғни, П.Ф Рокицкий айтқандай “олар тұқым қуу заңдылығын мал шаруашылығында оның негізін білмей қолданған, бұл мыңдаған жылдар бойы жануарлардың мәнін білмей отты қолданғанмен бірдей еді”. Сондықтанда болар 21 ғасырда селекцияның “мал өсіру өнері” деп атап, құпия түрде әкеден балаға белгілі болды.

Қазіргі кезде мал тұқымын асылдандыру жұмысы тек дарынды селекционерлердің мол тәжірибесіне сүйеніп қана емес, селекцияның ғылыми негізі – генетика ғылымының тиянақты заңдылықтарына сәйкес жүргізілуі тиісті.

2.Тұқым қуу қасиетін зерттеу әдістері.

Генетиканың негізгі заңдарын чех табиғат зерттеушісі – Г. Мендель 1865 жылы ашқан. Бірақ оның тәжірибелерінің мазмұнын және ол ашқан заңның мағынасын 1900 жылдан бастап бағалады. Осы жылы генетика жеке ғылым болып қалыптасты деп есептелінеді. Генетиканың тез дамуы да осы кезден басталады. Міне, осы уақыттан бастап клетка құрамындағы нәсілдік қасиеті бар материалдық заты, оның құрылысы, бөлшектігі, ұрпаққа берілу заңдылығы, 28 өзгергіштік заңдылықтары ашылып, организмдердегі тұқым қуалаушылық пен өзгергіштіктің құпия сырын түсінуге мүмкіншілік туды.Осы зерттеулердің дамуында гибридологиялық талдау әдісінің үлкен маңызы болды.

Г. Мендель ашқан тұқым қуу заңдылықтары туралы ілім - менделизм деп аталады. Г.Мендель өз еңбегін өсімдікті будандастырып ұзақ уақыт тәжірибе жүргізу арқылы дамытты. Оның тәжірибені дұрыс қоя білуі, тәжірибесінің жемісті болуына ықпалын тигізді. Ол будандастыру үшін бұршақтың бір ғана нақты белгісі бар таза сортын алды (мысалы: пішіні, түсі) және кейінгі ұрпақтан пайда болған буданды дұрыс есептей білді. Мендель ұзақ уақыт тәжірибе жасау нәтижесінде бұршақтың 22 түрінен 10 мың будан алды. Ол ең алғаш тұқым қуалау бірліктерін, факторларын ашты, бұл ереже кейін Мендель заңы деп аталды. Кезінде ешкім назар аудармаған Г. Мендельдің шағын жұмысы ондағы ашқан тұқым қуалаушылық заңдылықтары қазіргі генетика ғылымының және өсімдіктер мен малдар селекциясының ірге тасы ретінде есептелінеді. Себебі Г. Мендель, біріншіден организмдерге нәсілдік қасиетті сақтайтын зат жұп күйінде кездесетіндігі туралы, ал жыныс клеткаларында әр жұптан тек бір өкіл болатынын және сол нәсілдік заттың өзгермейтіндігі, “таза” күйінде берілетіндігі туралы биологияда алғашқы пікір айтты. Бұл үлкен көрегендік еді. Г. Мендельдің бұл пікірлері қазіргі тұқым қуалаушылық туралы ілімнің ғылыми негізі болып есептеледі. Олардың дұрыстығы кейінгі ғылыми факторлармен толық дәлелденді. Сол сияқты Г. Мендель ашқан белгілердің тұқым қуалаудағы заңдылықтары да маңызын күні бүгінге дейін жойған жоқ, керісінше, шаруашылыққа тиімді кейбір белгілер бойынша нәтижелі сұрыптау жұмысын Г. Мендельдің заңдарын білмей, оларды басшылыққа алмай жүргізуге болмайды.

Осы арада не себептен Г. Мендель осыншама ғылыми жетістіктерге ие болды деген заңды сұрақ тууы мүмкін. Әдетте организмдердің нәсілдік қасиетін, белгілердің тұқым қуалау заңдылықтарын Г. Мендельге дейін ешкім тексермеген бе? Әрине бұлай десек жаңсақ болар еді. Шындығында, жоғарыда айтылғандай адам баласы егін және мал шаруашылығымен айналысқаннан бергі саналы өмірінде туыстас жануарлардың арасындағы ұқсастықты да, өзгергіштікті де көріп келеді, олардың себебі туралы талай ойға да келді. Тіпті осы құпияның сырын білу үшін Мендельден жүз жылдан астам бұрын өсімдіктің әр түрлерін арнайы будандастырумен де айналысқан. Оған мысал, ғалым И.Г. Кельрейтердің жұмысы (1761). Ол өсімдіктердің әр түрлі жынысы барлығын ашып, темекі мен басқа өсімдіктерді қолдан тозаңдандыру арқылы олардан алғаш рет будан алған Мендель құпиясының сыры неде?

Глоссарий

1.Тұкым қуу

№11

Сабақтың жоспары:

1.Генотипке сипаттама

2. Иоганнсеннің тәжірибесі

Сабақтың мақсаты: Моногибридті будандастыруға жалпы сипаттама.

Сабақтың мәтіні:

Бұл атауларды 1903 ж В. Иоганнсен кіргізген.”Р” қатарында будандастырып отырған аталық-аналықтардың белгілері(сары жасыл т.б.) яғни фенотипі жазылады. Белгілердің феноотипінің дәл үстінде жазылған әріптер дәл үстінде жазылған әріптер (АА, аа) сол белгілердің нәсілдік қасиеттері – гендері. Гаметаның құрамында белгінің жұп нәсілдіқасиетеінің 31 яғни аллельдердің біреуі ақ болады. Қарама қарсы жұп белгілерді 1902 ж Б. Бэтсон. Аллеломорфтық жұп деп, ал белгінің жұптығын аллеломорфизм деп атауды ұсынды.

№12

Сабақтың жоспары:

1.Дигибридті будандастыру

2.Белгілердің комбинативті зандылығының маңызы

3.Дигибридтік шағылыстырудың малда кездесуі

Сабақтың мәтіні:

Екі жұп қарама-қарсы белгілері бар аталық-аналыктардан алынған будандарды Г. Фриз 1900 жылы дигибридтер деп, үш жұп белгісі барларды үшгибридтер, көп белгілері барларды — полигибридтер деп атады.

Моногибридтік будандастыруда жекелеген аллеломорфты белгілердің тұкым қууы анықталды. Бұның практикалық маңызы бар.

2. Ал белгілердің комбинативті зандылығын, яғни қисындасқан өзгергіштікті (комбинативті) білудің маңызы практика үшін тіпті зор, себебі бұл өзгергіштікті екі және одан да көп жұп белгілердің тұқым қууын зерттеу арқылы анықтауға болады. Селекциялық жұмыста аталық-аналықтардың бірнеше шаруашылыққа тиімді (өнім) белгілерінің бір ұрпақтың бойында болғаны өте пайдалы, ол бұл белгілердің кандай жиілікпен бір организмдс қиындасатынын білу үшін қажет. Жеке белгілердің жоне олардың жиынтыгының тұкым қууын зерттеу генетиканың ерекше тарауы — генети-калық талдау. Ол талдаудың негізгі әдісі әр түрлі будандастырулар жолымен алынған ұрпақта пайда болған белгілерді мұқият санау арқылы жүргізіледі. Белгілердін тұқым қуу қасиетін зерттегенде әрбір белгі жеке геннің қызметімен шектелетінін ұмытпау керек. Демек, дигибридтік будандастыруда екі геннің тұқым қуу жолын тексереді.

Бұл тәжірибеде екінші ұрпаққа барлығы 556 тұқым алынған болатын. Егерде нақтылы ажырасуын мына формула бойынша 9/16 : 3/16 : 3/16 : 1/16 есептесек, әр класс бойынша төмендегідей қатынас шығу керек:

312,75: 104,25: 104,25:37,75

Бұл сандар қатары осы тәжірибеде алынған фенотиптер кластарының қатынасын толық қанағаттандырады.

Дигибридтік ажырасуды талдай отырып, Мендель белгілер жұбының тәуелсіз ажырауы жөнінде заңдылықты ашты.

Дигибридтік будандастырудағы белгілердін. ажырасуы, моногибридтік будандастырудағы екі дербес, бір-біріне тәуелсіз ажырасудың жиынтығы екені керінеді:

Екінші қатардағы төрт түрлі - АВ, аВ, Ав және ав өсімдіктерді өзара тозаңдандыру арқылы Мендель әр топ-тағы өсімдіктердің генотиптік құрамын ашты. Осының нәтижесінде ол дигибридтік ажырасудың генотиптік формуласын жасады.

Бірінші топтағы екі доминанттық белгісі бар (фенотипі АВ) өсімдіктер төрт категорияға бөлініп кеткен болып шықты:

ХААВВ + ІААВв + ІАаВВ + ААаВв

Сары бұдыр өсімдіктерді талдау олардың бұдырлық, аллелі (аа) бойынша гомозиготалы екенін көрсетті, бірақ олардың ішінде 1/3 гомозиготалы, 2/3 белігі бояу аллелі бойынша (ВВ, Вв) гетерозиготалы екені анықталды:

Үшінші топтағы өсімдіктер бояу аллелі (вв) рецессивті, оның ішінде 1/3 гомозиготалы (АА) және 2/3 бөлігі тұқым пішінінен гетерозиготалы (Аа) екен:

Ақырғы топтағы екі рецессивтік белгілері бар өсімдіктер екі аллелдері бойынша да: аавв гомозиготалы бо-лып шықты.

Екінші қатардағы ұрпақтың генотипі мен фенотипі дигибридтік ажырасуын мына түрде келтіруге болады:

Фенотип Генотип Фенотип Генотип

Дигибридтік ажырасудағы генотиптердің — 1:2:2:4:1:2:1:2:1 қатынасы моногибридтік будандастырудағы жеке генотиптік ажырасу екендігін Мендель қарапайым математикалық талдау арқылы көрсетті. Бұл генотипі бойынша дигибридтік ажырасу екеуінің көбейтіндісі екені белгілі болды:

Дигетерозиготалы организмнің төрт түрлі гамета беретіндігі және олардың өзара еркін (кездейсоқ) қосылуы, жұп аллельдердің бір-бірімен тәуелсіз қосылу заңдылығының сырын ашады (10-сурет).

Сонымен, дигибридтік будандастыру кезінде аллельді гендердің екі жұбы да бір-бірінен тәуелсіз тұқым қуалайды, бұл Мепдельдің үшінші заңы. Аллельді гендердің екі жұбы да бірдей мүмкіндікпен комбинацияларға кірісе алады. Дигибридті будандастырудан фенотипі бойынша ажырау 9:3:3:1, ал генотипі бойынша 1:2:2:4:1:2:1:2:1 қарым-қатынасыида болады. Гаметалардың үйлесуін Пеннет торы арқылы көруге болады (10-сурет).

Мына суретте керсетілгсн генотиптің 16 рет қисындасуы төрт түрлі гаметалардың бір-бірімен үйлесуінен шыққан. Жұп белгілердің тәуелсіз тұқым қуу комбинативті өзгергіштіктің негізі болып табылады. Ол өсімдіктер мен жануарларды будандастырғанда әрдайым байқалады.

1)аталықтың түзу және имек хромосомалары - АК\

2)аталығының тузу және аналығына ұқсас имек - Ак; 3) аналықтың түзу және аталыклың имек хромосомалары - аК;

4)аналығының түзу және имек хромосомалары, яғни ак гендері бар гаметалар түзіледі.

Ұрықтанған кезде гаметалар бір-бірімен кездейсоқ ұшырасады. 10-суретте көрсетілгендей 16 түрлі зигота пайда болады. Демек, екінші ұрпақтың дигибридтері (Ғ₂) мейоздағы хромосомалардың әр жұптарының тәуелсіз ажырасуы арқылы қамтамасыз етіледі.

Біз келтірген мысалдарда тек қана екі геннің тұқым қуу жолын қарастырдық. Ал гибридтік ұрпақтарда үш, төрт және одан да көп гендер қалай тұқым қуады? — деген сұрак тууы мүмкін.

Мендель бұршақтың үш түрлі қасиетінен, тұкымның сырткы пішінінен, дән жарнағының бояуынан және дәннін қабығының бояуынан айырмашылығы бар түрлерімен тәжірибе жасаған. Бұл будандастырудан алынған 687 дәннің бәрінің басым белгілері болған. Олардың дәні тегіс (А), дән жарнағы қара қоңыр түсті (В) және дәнінің қабығы қоңырлау-сүр түсті (С). Рецессивті түрлер дәні бұдыр (а), дэн жарнағы жасыл (е) және дән қабығы ақ (с) болған. Үшгетерозиготалык - АаВвСс болу себебі үш пар аллельдің үш жұп хромосомаларда орналасуына байланысты. Хромосомалардың тәуелсіз үйлесуі үшгетерозигатада сегіз түрлі гамета құрылуына әсер етті:

АВС Авс

АВс аВс

АвС авС

аВС авс

Үшгетерозиготаньщ гаметаларынын кездейсоқ үйлесуі Ғ₂ екінші ұрпақта 64 түрлі тұкым кластарының пайда болуына әкеп соқты. Бұл кластардың фенотипі мына түрде болды:

27 тегіс, сары, сұр АВС\ 3 тегіс, жасыл, ақ Авс 9 тегіс, сары, ақ АВс; 3 бұдыр, сары, ақ аВс 9 тегіс, жасыл, сұр АвС: 3 бұдыр, жасыл, сұр авС 9 бұдыр, сары, сұр аВС: 1 бұдыр, жасыл, ақ авс.

Фенотипі бойынша үшгибридтік ажырасу, үш тәуелсіз моногибридтік ажырасулар екенін Мендель толық аныктады:

Коллоквиум

1.Комбинативті заңдылық

№13

Сабақтың жоспары:

1.Мендельдің тәжірибелеріне қысқаша сипаттама

2.Геннің модификациялық әсері

3.Геннің плейотроптық әсері

Сабақтың мәтіні:

Гендердің мұндай өзара әсер етуінің арқасында моногибридтік және полигибридтік будандастыру кезіндегі Мендель ашқан белгілердің ажырасу катынасы өзгереді. Аллельді емес гендердің өзара әсер етуі нәтижесінде жаңа түзілістер пайда болады. Бұл құбылыстар алғаш қарағанда Мендельдің зандылықтарына қайшы келетін секілді болып көрінсді. Бірақ мұқият зерттегенде бұл құбылыстарды тек қана Мендельдің заңдылықтарына сүйене отырып түсіндіруге болатыны анықталды. Гендердің өзара әсер етуінен шығатын тұқым қуалау заңдылықтарын зерттеу:

ата-аналардың тиісті генотиптерін таңдап будандастыру аркылы өзімізге қажетті белгілері бар ұрпақтарды алдын ала есептеп арақатынаста алуымызға мүмкіндік береді. Бір ғана белгілерге ыкпалын тигізетін әр түрлі ген жұптарының өзара әсер етуін зерттей келе олардың өзара әсерлерінің бірнеше түрі анықталды, олар: жаңадан пайда болған түр, комплементарлық немесе толықтырғыш факторлар, криптомерия (грекше “криптос” - жасырын, құпия, “мерос” — қатысу), эпистаз жонс гипостаз, полимерия.

2.Геннің модификациялық әсері. Өз әсері жоқ, бірақ басқа гендерді күшейтіп не асалдандыратын әсері бар гендерді модификаторлық (латынша модификациа — түр езгерушілік) гендер деп атайды. Бұл тұжырымға гендердің өзара әсер етуінің барлық түрі жатады. Дегенмен, “модифи-каторлық гендер” анықтамасына гендердің өзара әсер етуінің ауыспалы түрлері кіреді. Мысалы, супрессиялық гендер (ағылшынша “суппрессор” — басымдылық) белгіні қалпына келтіреді, ал модификаторлар нашарлатады не күшейтеді.

Сүтқоректілердің түс бояуларын зерттегенде оларда кездесетін ауытқулар байқалады. Олар пигменттің толык дамуы немесе мүлде болмауы (альбинизм), көптеген аралық ауыспалы реңдер. Көптеген жағдайларда модификаторлық гендер басқа аллельді емес гендердің әсерін күшейтуге ықпалын тигізеді.

Малдың жұқпалы және жұқпалы емес ауруларға төзімділігі де шамасы модификаторлық гендерге байланысты. Қара малдың герефорд тұқымының бастары ақ болады. Жазғы жайылымда күн сәулесінің әсерінен қабағында пигменті жоқ малдар көздің ісік (рак) ауруына ұшырайды, ал пигменті бар малдар ауруға ұшырамайды. Көз айналасындағы пигменттің интенсивтілігі (коюлығы) тұқым қуалайды. Бұл бастапқы ақ түсін кадағалайтын негізгі модификатор геннің барлығын көрсетеді. Сөйтіп, селекциялық жолмен көз рагынан құтылуға болады.

3.Геннің плейотроптық әсері .Осыған дейін біз бір белгіге бірнеше гендердің әсер етуін қарадық. Сонымен қатар көп жерде бір геннің бірнеше белгіге әсер ететіні анықталды. Бір геннің көптік әсер етуі плейотропия (грекше “плейон” - кебірек, “тропос” — бұрылыс) деп атайды. Плейотропия жағдайыда ген белгілердің кейбіреуіне доминант түрде, басқа біреулеріне рецессивті түрде әсер етуі мүмкін. Плейотропия механизмі бір геннің биосинтездік реакциясының бірнеше тізбегін бірден іске косады деп болжайды. Плейотропия процесінің нәтижесі оның онтогенездің кай кезінде әсер ете бастауына байланысты. Қандай геннің де болса ертерек әсер ете бастауы плейотропия жағынан нәтижелі келеді, яғни белгінің дамуына көп әсер етеді. Плейотропия селекция жұмысын қиындатады, өйткені кейде бір ген пайдалы да, зиянды да белгінің дамуына әсер етуі мүмкін.

Бұдан бұрыңғы келтірілген мысалдарда қаракөл қойларының кек түсінің генінің әсері, декстер тұқымды малдың аяқ-басының кысқаруы т.б. жөнінде айтылған. Бірнеше рецессивті гендер де көптілік әсер етуімен белгілі. Мысалы, дрозофиланың (жеміс шыбыны) ақ көзділік м> гені оның денесінің түсіне және кейбір ішкі органдарының дамуына әсер етеді, олардың тіршілік қабілеттігін, өсімталдығын төмендетеді. Көптеген гендер бейтарап қоз-дырумен қатар организмнің тіршілік қабілетін төмендетеді. Ертеден белгілі меланосаркома (грекше “меланос” — қара, “саркос” — ет, “ома” - ісік) — дәнекер тканінде өсетін катерлі ісік көбінесе көк түсті жылқыларда кездеседі. Адамда кездесетін бірнеше белгілерді қамтыйтын бірқатар аурулар, Марфан синдромы (аурудың жинақты белгілері) саусақтар мен көз жанарының бір мезгілде өзгеруі. Неғұрлым онтогенезде геннің әсері ерте басталса, ол соншама көп белгілерді қоздырады. Плейотропияның пайда болуына органдардың даму барысындағы коррелятивтік (өзара байланыс) өзгергіштіктің зор ықпалы бар.

№14

Сабақтың тақырыбы: Жыныс генетикасы және жыныспен тркесіп тұқым қуалау

Сабақтың жоспары:

1.Жыныс айырмашылығының шығу тегі

2.Жыныс бойынша ажырау

Сабақтың мақсаты: Жыныс генетикасы және жыныспен тркесіп тұқым қуалаудың айырмашылығы.

Сабақтың мәтіні:

Жыныс айырмашылығының шығу тегі мәселесі, жыныс детерминациясы және жыныстық белгі бір қатынаста (1:1) ажырасуы қазіргі биологияның ең бір қызық, маңызды тарауының бірі болып табылады. Не себептен бірдей мөлшерде ұл жәнә қыз туады және осындай қатынаста көптеген жануарларда ұрпақтан ұрпаққа жыныс ажырасуы тұрақты түрде сақталатыны зерттеушілердің ойын толғантатын жағдай. Жыныс айырмашылығының шығу тегі жыныстық кобеюмен тығыз байланысты, осының арқасында бір организмде екі түрлі нәсілдік “,бастаманың” – анылық және аталықтың жіктелуіне тіреледі. Жыныстық кобеюге партогенез (“партенос” – ер көрмеген қыз, “генез” – жұмыртқа клеткасының ұрықтамбай дамуы) жолымен көбею де жатады. Жыныстық көбею барлық организмдерге тән, бұл тек бактерияларда және көк жасылбалдырларда болмайды. Жыныстық көбеюдің есебінен, табиғи сұрыптаудың бақылауымен түр өзінің тұқым қуу қорына пайдалы гендер үйлесімін (генофонд) жияды.

Жыныс – жыныстық жолмен көбеюіне байланысты организмнің морфологиялық, физиологиялық ерекшеліктері. Организмдердің эволюциялық даму жолында жыныстық көбею процесі жыныссыз көбеюден дамыған. Мысалы, копуляция мен коьюгация кезінде морфологиялық құрылысы бірдей организмдер қосылады. Жаңа организм бір-біріне ұқсас емес екі түрлі гаметаның қосылуынан дамитын болғандықтан, аталық және аналық жыныс пен ажыратылады. Көп клеткалы организмдерде аталық, аналық бір организмде гермафродит (грекше “гермафродитос” – еркектең де, әйелдің де белгілері бар организм), не екі бөлек органихмде (дара жынысты) дамиды. Жыныстың жіктеулі ген қасиетіне байланысты. Жыныстың генетикалық жіктелуінде және жыныстардың заңдылық қатынасын сақтауда хромосомалық аппарат аса маңызды қызмет атқарады. Жыныстың жіктеулі өсіп өнудің әртүрлі кезеңдерінде болуы мүмкін. Жыныс детерминациясын негізгі үш түрге бөледі.

1) эпигамдық (грекше “эпи” – кейін, “гамос” – неке) – жыныстық организмнің өсіп даму (онтогенез) процесінде жіктелуі. Бұл жағдайда жыныстың анықталуы көбінесе қоршаған ортаға тәуелді.

2) прогамдық (гаметогенезбен сәйкес) – жыныс жіктелуі ата-аналардың гаметоганезі кезінде анықталады ;

3) сингамдық (грекше “син” – бірге) – болашақ ұрпақтың жынысы гаметалар қосылған кезде анықталады. Бұл жыныс детерминациясының ең көп тараған түрі болғандықтан, жануарлардың барлығына тән қасиет.

Жыныстың прогамдық және сигамдық түрмен детерминациялануы жыныс хромосомаларына тәуелді жүреді.

2.Жыныс бойынша ажырау. Жануарлар мен кейбір өсімдіктердің әр түріне аналық пен аталықтардың шамамен бірдей болуы тән, яғни екі жыныстың ажырауы 1:1 қатынасына жуық болады. Бұл қатынас будандастырылатын түрлердің біреуі рецессивті аллельдер бойынша гомозиготалы (аа) , ал екіншісі гетерозигаталы (Аа) болатын анализдік будандастырудағы ажырасуға дәл келеді. Бұл жағдайда ұрпақтарда ажырау 1Аа : 1аа қатынасында тең болуы тиіс, дара жынысты организмдерде шындығында осындай болады. Ол мына төменде көрсетілген.

Адам мен әр түрлі жануарлардың туғандығы

Адам ............................. 51 Ірі қара мал ............... 50-51

Жылқы ......................... 52 Ит .................................... 56

Есек .............................. 49 Тышқан ........................... 50

Қой ............................... 49 Тауық .............................. 49

Шошқа ......................... 52 Үйрек пен көгершін ...... 50

Бұл келтірілген цифрларды жыныс арақатынасы 1:1 жақын ажырасатыны байқалады, ал бұл қатынастан аутқулар кейбір жыныс өкілдерінің әр түрлі факторлардың Х және У спермотозоидтардың өмір сүргіштігіне және олардың қозғалыстарына әсер етуінің салдары мүмкін. Жалпы жыныс қатынасы 1:1-ге ұқсас, бұл моногибридті ажырасу гетерозиготалы особьтерді рецессивтілермен шағылыстырғанда кездесетіні жоғарыда айтылған.

Кейніректегі өткізілген зерттеулер бұл жорамалдың дұрыстығын дәлелдеді. Жеміс шыбынында жарты денесі ұрғашы, екінші жартысы еркек шыбынға ұқсас ұрпақтар табылып, олар гиандроморфтар (грекше “гине,гинайкос” - әйел “анер, андрос” – еркек, “морфе” - форма) деп аталады.

(20 сурет).

Олардың ұрғашыға ұқсас жарты денесінің клеткаларының ХХ –хромосомалары бар. Демек, зиготаның бірінші бөлігінде бір клеткада Х – хромосома жоғалып, сөйтіп осы клеткадан еркекке ұқсас денесінің жартысы да маған; ал екінші жартысы екі Х- хромосома жоғалып, сақтап қалған, сондықтан олардан ұрғашы шыбынның белгісі пайда болған. Мұндай ерекшеліктің пайда болуы дрозофилаларда У-хромосоманың болашақ еркек жынысқа ықпал етпейтінін көрсетеді. Мысалы, бір топ ХХУ – жыныс хромосомалы дербес ерекшеліктері бар шыбындар, қалыпты ұрғашы шыбынға айналады, ал ХХ-хромосомалы, бірақ үшқабат аутосомалар жиынтығы (аутосомалары бойынша үшплоидтар) бар шыбындар жыныссыз, яғни еркек те ұрғашы да белгілері жоқ – оларды интерсекстер деп аталады (латынша “интер” – аралық, “сексус” - жыныс). ХУ – хромосомалы аутосомалары үшқабат болса, ұрықсыз еркектер болады (сверх-самцы – шамадан тыс еркек). Осыған байланысты жыныс айырудың баланстық теориясы пайда болды.

Бақылау сұрақтары

1.Жыныс айырмашылығының шығу тегі қандай?

№15

Сабақтың жоспары:

1.Кроссинговер құбылысына сипаттама

2.Жыныс клеткалары түзілуі

3.Генетикалық және цитологиялық карталарды салыстыру

Сабақтың мәтіні:

Әр түрлі Х- хромосомалары бар аналық шыбындарды түзу Х- хромосомасы бар рецессивті қалампыр түсті Х- хромосомасы бар рецессивті аталықпен, яғни қалампыр түсті, бадырақ көзді шыбындармен шағылыстырды(18-сурет). Осының нәтижесінде аналық шыбындардың төрт түрі алынды: шешесімен екіге бөлінген Х- хромосоманы алған бадырақ, қалампыр түстес; У- хромосомасының бөлшегі жабысқан қисық қысқа Х- хромосомасы бар қысық, қызыл көзді.Ал аталықтан барлық аналық ұрпақты цитологиялық зерттеу – олардың 374-ның 369-да хромосомалар құрылысы олардың ,белгісіне қарап болжанғандай дәл, тек бесеуінің ғана айырмашылығы болды, тегі бұл қосқабат кроссинговердің әсері болуы керек. Осы сияқты тәжірибелі Мак-Клинток пен Крейтон жүгерімен жүргізді.

30-шы жылдарда Т.С.Пайнер дрозофиланың сілекей бездерінен алып хромосомаларды тапты.Ол хромосомалардың мөлшерінің үлкендігі соншалықты, олардың құрылысын микроскоп арқылы еркін зерттеуге болатын еді. Осы хромосомаларды цитологиялық тұрғыдан зерттеу хромосомадағы бірқатар гендердің орнын анықтауға мүмкіндік берді.Хромосоманың белгілі бір бөлігіндегі гендердің орналасуы, екі еселенуі жекелеген дискілердің (дөңгелектер) жетіспеуі сияқты ұсақ хромосомалық қайта құрылулардыанықтау Т.Пайнер әдісі бойынша жүргізілді.

К.Бриджес сілекей безіндегі төрт хромомсоманың әрқайсысының ұзындығын микрометрмен өлшеп шыққан. Сілкей безі хромосомаларының жалпы физикалық ұзындығын микроскоппен анықтаған кезде 1180 мкм болды. Алып хромосомалардың цитологиялық карталарын генетикалық каталармен салыстыру үшін Бриджес кроссинговер коэффицентін пайдалануды ұсынды. Бұл үшін ол сілекей безіндегі барлық хромосомалардың жалпы ұзындығын (1180 мкм) генетикалық карталардың жалпы ұзындығына (279 бірлік) бөлді. Орта есеппен алғанда бұл қатынас 4,2 санына бірлігіне цитологиялық картаның безі болмасын бір хромосоманың генетикалық картасындағы генетикалық гендердің ара қашықтығын біле отырып, оның әр аудандырындағы салыстырмалы айқасу жилігін салыстыруға болады. Мысалы, дрозофиланың Х- хромосомасындағы у және ес гендерінің ара қашықтығы 5,5 %, демек ол гендердің алып хромосомадағы ара қашықтығы 4,2 мкм × 5,5 = 23 болуы тиіс, ал тікелей өлшеген ол шама 30 мкм болды. Демек, Х- хромосоманың бұл ауданында кроссинговер орта мөлшерден сирек жүреді. Хромосомалар ұзындығы бойынша алмасулардың біркелкі жүрмеуіне байланысты гендерді картаға түсірген кезде, олар әртүрлі жиілікте атаралады. Демек сома ұзындығы бойынша айқасудың іске асу мүмкіндігінің көрсеткіш деп қарастыруға болады.

№16

Сабақтың тақырыбы: Өзгергіштіктің классификациясы

Сабақтың жоспары:

1.Өзгергіштікке сипаттама

2.Комбинативтік өзгергіштік

3.Коррелятивтік өзгергіштік (өзара байланысты)

4.Мутациялық өзгергіштік

5.Модификациялық өзгергіштік

6.Реализациялық өзгергіштік (іске асыру)

Сабақтың мақсаты: Өзгергіштіктің жалпы түрлеріне сипаттама.

Сабақтың мәтіні:

Тұқым қуалайтын өзгергіштік ұрпата ата-аналарының ерекшеліктерінің әртүрлі қисындасуын, яғни олардың жаңа комбинация құруынан немесе клетканың генетикалық аппаратының, геннің басқа да элементтерінен өзгеруіне кенеттен пайда болуы мүмкін. Осыған байланысты тұқым қуудың екі түрлі өзгергіштігі болады- ол комбинативтік (қисындасу), мутациялық (кенеттен пайда болған) және (модификациялық) тұқым қуаламайтын сыртқы ортаның әсеріне туған өзгергіштік.Сонымен қатар коррелятивті өзгергіштік (өзара байланысты) маңызды орын алады.

Комбинативтік ( лат.”комбинацис”-үйлесу, қисындасу) өзгергіштік әр түрлі шағылыстыру, будандастыру арқылы алынған малдың, өсімдіктің ұрпақтарында байқалады. Бұл өзгергіштіктің салдарынан жаңа тұқым қуалау белгілері пайда болмайды, тек қана ата-анасының гендерінің алмасуы арқасында жаңа белгілер үйлесімді пайда болады. Комбинативтік өзгергіштіктің практикалық маңызы өте зор. Оның заңдылығын пайдаланып малдың, өсімдіктің жаңа тұқымдарынодан әрі асылдандыру, оларды дұрыс жұптау арқылы алатын өнімді арттыру осыған негізделген.

Тұқым қуалаушылықпен ортаның әсерінің ықпалымен организм біртұтас өсіп, дамиды. Сондықтан бір органның немесе тканьдердің өзгеруі басқа органдар, тканьдерінің өзгеруіне әкеп соғуы мүмкін. Мысалы, гипофиздің алдыңғы бөлігінің жетілмеуі бойының және жыныстың өсуін тоқтатады. Зоотехникалық малдәрігерлік жұмыс үшін корреляциялық өзгергіштікті оқып білудің маңызы зор. Мысалы, жоғары сүттілік пен бордақылауға бейімділік өзара байланысты. Сондықтан әрі сүтті,әрі етті, бір тұқым шығарылған жоқ. Ауруға төтеп беретін қасиетпен кейбір өнім беретін дұрыс ие теріс байланыста болуы мүмкін.

Ата тегінде болмаған кейбір жаңа ерекшеліктердің кенеттен ұрпақтың жекелеген организмінде пайда болады. Мутация тұқым қуалайтын материалдың өзгеруіне байланысты,яғни тұқым қуалайтын информацияның өзгеруі арқылы болашақ ұрпаққа беріледі. Мутациялар жануарлармен өсімдіктер эволюциясында өте маңызды орын алады, олар комбинативтік өзгергіштікпен бірге отырып табиғи және қолдан сұрыптауға көп материал береді.

Реализациялық өзгергіштікпен анықталатын онтогенез барысында пайда болған сандық белгілер көрсеткіші, модификацияларға қарағанда ешқашанда ұрпақтан көрінбейді, тіпті ата-аналардың генотипі мен онтогенез жағдайы қайталансада. Реализациялық өзгергіштіктің көмегімен гетерозис құбылысын түсіндіруге болады. Егер мұндай өзгергіштік сандық белгілерде жоғарыласа, онда осыдан бұрын айтылғандай олардың орташа арифметикалық мәні азаяды және керісінше өзгергіштік төмендесе орташа көлемі көбейеді. Тұқым қуалаушылық көбінде генотиптің жүзеге асырылуы дәрежесіне байланысты.

Сабақтың тақырыбы: Өзгергіштіктің классификациясы

Тест сұрақтары

1. Ғалымдардың қайсысы картопқа зерттеу жүргізген?

А) Т. Лысенко

Б) Г. Мендель

В) М. Иванов

Г) И. Мичурин

Д) Г. Морган

2. Мүшелердің қай жерінде күл кездеседі?

А) Қабықта

Б) Цитоплазмада

В) Хромосомда

Г) Ұрықта

Д) Генде

3. Мүшелердің қай жерінде май кездеседі?

А) Ұрықта

Б) Цитоплазмада

В) Хромосомда

Г) Генде

4. Мүшелердің қай жерінде ген кездеседі?

А) Хромосомда

Б) Цитоплазмада

В) Ұрықта

Г) Қабықта

Д) Пластидте

5. Мүшелердің қай жерінде хромосом кездеседі?

А) Ядрода

Б) Ұрықта

В) Қабықта

Г) Пластидте

Д) Цитоплазмада

6. Мүшелердің қай жерінде көмір су кездеседі?

А) Цитоплазмада

Б) Ұрықта

В) Қабықта

Г) Пластидте

Д) Ядрода

7. Қай жылдары атақты Мендель заңы ашылды?

А) 1865

Б) 1910

Г) 1925

8. Қай жылдары Морганның ген мутациясы ашылды?

А) 1910

Б) 1930

Г) 1925

9. Қай жылдары Ивановтың украиндық шошқасы шықты?

А) 1925

Б) 1910

Г) 1930

10. Қай жылдары таныс хромосомдар ашылды?

А) 1930

Б) 1910

Г) 1925

11. Қай жылдары генсіз ақуыз синтезі ашылған?

А) 1950

Б) 1910

Г) 1925

12. Ғалымдардың қайсысы ДНК, РНК ны анықтаған?

А) Ф. Энгельс

Б) Г.Мендель

В) И. Мичурин

Г) Т. Лысенко

Д) А: Опарин

13. Ғалымдардың қайсысыдәндердің өну стадиясын анықтаған?

А) Т. Лысенко

Б) Ф. Энгельс

В) И. Мичурин

Г) Г. Мендель

Д) А. Опарин

14. Табиғатты өзіміз өзгертуіміз керек деген ғалым?

А) И. Мичурин

Б) А. Опарин

В) Т. Лысенко

Г) Ф. Энгельс

Д) Г. Мендель

15. Клеткадағы ядроның алмасуы?

А) Коньюгация

Б) Трансдукция

В) Трансформация

Г) Сертификация

Д) Пастерипизация

16. Ген материалдарының біржақты алмасуы?

А) Трансформация

Б) Трансдукция

В) Коньюгация

Г) Сертификация

Д) Пастерипизация

17 Бір-біріне жақын емес ДНК түрлерін шағылыстырғанда?

А) Мутация күшті өтеді

Б) Мутация болмайды

В) ДНК мутациясы бәсеңдетеді

Г) Қабығы клетканың ашылады

Д) РНК цитоплазмаға көшеді

18. Қай өсімдіктің дәнінде күл көп?

А) Арпа

Б) Жүзім

Г) Фасоль

Д) Картоп

19. ДНК құрамында қай нуклеотиді болмайды?

А) Урацил

Б) Гуанин

В) Тимин

Г) Аденин

Д) Цитозин

20. Клетканың негізгі құрылысы және оның функциялары ферменттер және белоктар түзілуін тудырады?

А) Митохондрий

Б) Мембрана

В) Ядролық

Г) Пластидтер

Д) Цитоплазма

21. Өсімдіктерді, жануарларды шағылыстыру әдістері?

А) Гибродологическии

Б) Цитологическии

В) Биохимическии

Г) Статистическии

Д) Феногенетическии

22. Өсімдіктердегі гендердің құрамын тексереді?

А) Цитологическии

Б) Статистическии

В) Биохимическии

Г) Гибродологическии

Д) Феногенетическии

23. Ұрпақты өзгертудегі генетикалық жолдары?

А) Селекция

Б) Зоотезния

В) Экология

Г) Мутация

Д) Цитология

24. Күрделі белок неше аминқышқылдықтан түзіледі?

А) 20

Б) 10

Г) 5

25. ДНК неше нуклеотид түзіледі?

А) 4

Б) 3

Г) 8

26. Екінші ұрпақта доминант аллель неше рет кездеседі?

А) 3

Б) 2

Г)7

27. Екінші ұрпақта рецессив аллель неше рет кездеседі?

А) 1

Б) 3

Г) 7

28. Ата- анадан гендер немересіне қанша пайыз көшеді?

А) 25%

Б) 50%

Г) 12,5%

29. ДНК қай жерде орналасқан?

А) Хромосомда

Б) Пластидте

В) Вакуольде

Г) Митохондрий

Д) Цитоплазмада

№17

Сабақтың жоспары:

1.Трансгенді жануарларға сипаттама

2.Р.Хаммер және Г.Брем тәжірибелері

3.Ірі қара малмен жұмыс жасау

Сабақтың мәтіні:

Трансгенді жануарларды алу технологиясы қазіргі кезде жақсы жолға қойылған. Клонданған гендерді жұмыртқа клеткаларына немесе алғашқы сатыдағы эмбриондарға енгізудің бірнеше әдісі табылған. Бөгде ген реттеушісіне байланысты әртүрлі тканьдарда қызмет атқарады. Мысалы, егерде тасымалданған генге, оның қайдан алынғанына байланыссыз қалыпты жағдайда бауырда қызмет атқаратын тышқан генінің реттеушісін жалғаса, онда көшіріп орнатылған ген трансгенді жануарлардың бауырында жұмыс атқарылады. Демек, кез-келген генге реттеуші элемент тауып, оның, қалау бойынша, қай органда жұмыс істейтінін алдын ала

“жоспарлауға” болады. Бұл табиғатта болашағы зор әдістер- микроиньекция мен мембрана инженериясы болып табылады. Дегенмен, олардың бәрінде ДНҚ молекулаларының құрамы (геномы) сол күйінде қалады. Яғни, бастапқы ұрықтанған бір клетка кезінде оған бөтен ген енгізсе, ол өсіп жетілген организмнің барлық клеткаларында болады. Осылай тышқанның ұрықтанған аналық клеткасына адамның самототропин генін енгізу арқылы алып тышқандар алынды. Осылай сәйкес гармонды малдың да ұрықтанған аналық клеткасына енгізіп, олардың да ірі түрін өсіруге болады.

2.Р.Хаммер және Г.Брем қызметтерімен адамның өсу гармонын микроиньекциялау арқылы трансгендіүй қояндарының көжектерін алды. ВИЖдің биотехнология лабораториясында ірі қара малдың өсу гармонын негізу арқылы трансгенді қоян алынған және ол ген жаңа организмде жұмыс істеген ( Л:К:Эрнст және басқалары,1990). Трансгенді шошқалар, адамның өсу гармонын иньек циялау негізінде, Р:Хаммердің (1985) және Г.Бремнің (1986) лабораториясында алынды. Бұл шошқалардың кейбіреуінің қанының плазмасында адам гармонының жоғары деңгейде екені анықталған.

3.Ірі қара малмен жұмыс істегенде, пронуклеустарды көру үшін ДНҚ-ға ерекше флуоресценттік бояу қолданады және зиготаларды центрифугалайды. 1987 жылы сүт- етті бағыттағы алғашқы трансгенді бұзау алынды.Австралияда дүние жүзінде алғаш рет трансгенді қойлар алынды. Мұндай қойлар 2-4 жасында осы тұқымға жататын құрбыларынан 1,5 есе ауыр болған. Ғалымдардың айтуы бойынша, жуық арада жүн өсіретін, ауруға қарсы тұратын гендерді де қойларға транплантациялауға болады. Трансгенді қойлардың сүтінен қан ұйытатын факторды өндіру биотехнологиясы жете зерттелуде. Мамандардың айтуынша, трансгенді ауыршаруашылық малдары – ХХІ ғ. Тірі биотехнологиялық фабрикасы болуы керек, олар экологиялық жағынан ең таза, құнды белок препараттарын өндіретін негізгі көз болуы тиіс. Бүгін оның іргетасы қаланып және әдістемелік негіздері жасалынған, тек осы ғылыми – техникалық жетістіктерді ауыл-шаруашылық малдарымен істелетін жұмыстармен ұштастыру солардың деңгейіне жеткізу керек.

№18

Сабақтың жоспары:

Сабақтың мәтіні:

Ќазіргі кезде тұт көбелегінің, тритонның, аксолотльдің полиплоидты өкілдері алынды. Жібек ќұрты (Ьombyx mory) автотетроплоидтарының ұрғашылары өсімтал, ал еркектері ұрыќсыз (стерильді) келеді. Мұның себебі, олардың (гомо-гаметалы) мейоз профазасында поливаленттер түзіледі, осының нәтижесінде хромосомаларының саны анеуплоидты, тіршілікке қабілетсіз гаметалар пайда болады. Ұрғашыларының (гетерогаметалы) хромосомалар конъюгациясы шектелген, поливаленттер түзілмейді, ал пайда болатын гаметалар тіршілікке қабілетті келеді.

Жануарлардағы полиплоидтың мысалына, олардың аскарида, жер ќұрты, қосмекенділер, көбелектер және басќалардағы көрінісін жатқызуға болады. Сүтқоректілерден триплоидты зиготалар табылған. Алайда триплоидтыќ эмб-риондар тышқандарда эмбриондық дамудың ортасына дейін ғана тіршілік етеді. Жануарлар дүниесіндегі полиплоидия бірқатар тканьдардың дене клеткаларында, яғни митоз жолымен көбейетін жағдайларда айтарлықтай кең тараған.

Тауықтарда аутосомдарының спонтанды триплоидиясы 3А+ХХ хромосома формуласы бар түрі табылған. Мұндай тауық қалыпты өмір сүрген, бірақ оң жыныс безі (гонадасы) дамымаған, ал сол жағы - мозайкалы, яғни жартысы еркек, жартысы ұрғашы болған.

Қазіргі кезде генетиктердің көпшілігі жануарлар эволюциясында полиплоидия емес, хромосомааралық және хромосомаішілік қайта құрылулар негізгі роль атқарады деген көзќарасты жақтайды.

Сабақтың тақырыбы:Жануарлар полиплоидиясы

Реферат

1.Дара жыныс

2.Гонада
3.Полиплоидия
4.Митоз
5.Эмбрион
6.Хромосома
7.Гетерогамета
8.Конъюгациясы

№19

Сабақтың тақырыбы: Геномдық мутациялар

Сабақтың жоспары:

1.Геномдық мутация

2.Плоиплоидия

3.Автополиплоидіія.

4.Аллополиплоидия.

5.Гетерополиплоидия

Сабақтың мақсаты: Геномдық мутацияларға сипаттама

Сабақтың мәтіні:

1. Геномдық мутациялар клеткадағы хромосома санының өзгеруіне байланысты.Гаплоидты жиынтықтары тұтас көбейген организмдерді полиплоидтар деп атайды. Егер хромосомалар саны гаплоидты жиынтыққа еселі болмаса (бір немесе бірнеше хромосома) ондай организмдерді анеуплоидтар немесе гетероплоидтар деп атайды.

Организм клеткаларындағы хромосомалар санының өзгеруі, оның белгілері мен қасиеттерінің өзгеруімен қатар жүреді, сондықтан оларды геномдық мутациялар деп атайды.

2. Полиплоидия (грек. “полиплос” — көп қайтара, “ейдос” — түр). Өсімдіктер мен жануарлар клеткаларындағы хромосома санының еселенуі полиплоидия деп аталады. Полиплоидия эволюция процесіндегі өзгергіштіктің тұқым қууындағы маңызды бағыты. Адам полиплоидияны селекцияда пайдаланады. Дара жынысты жануарларда полиплоидия сирек кездеседі. Көбіне аскаридаларда, кейбір қосмекенділерде болады. Полиплоидия кезінде сомалық клеткалардағы хромосоманың диплоид санының жыныс клеткаларындағы хромосоманың гаплоид санының ауытқуы байқалады. Полиплоидия кезінде әрбір хромосома — үш (Зп) - триплоидты, төрт (4п) — тетраплоидты, бес (5п) -пентаплоидты т.с.с. еселенген клеткалар пайда болуы мүмкін.

Гомозиготалы организмнен пайда болған тетраплоид та гомозиготалы болады. Егер жиынтықтың көбеюінде гомологты хромосомаларды белгілі бір гендердің әр түрлі аллельдері болса, онда түзілетін тетраплоид та осы гендер бойынша гетерозиготалы болады. Сомалық клеткалар хромосомалары еселенген жағдайда бастапқы полиплоидтық клеткадан дамыған бөлігінде ғана полиплоидты болады да, организм химерлі болып шығады. Егер полиплоидтану зиготаның бірінші бөлігінде жүрсе, онда ұрықтық барлық клеткалары полиплоидты болып шығады.

Полиплоидия организм белгілерінің өзгеруіне әкеп соғады, сондықтан да ол эволюция мен селекцияда, әсіресе өсімдіктер эволюциясы мен селекциясында өзгергіштіктің маңызды көзі болып табылады. Өсімдіктің полиплоидиялы формаларының клеткалары мен органдарының (жапырағы, гүлі, жемісі) көлемі ұлғайып аса іріленуі, сондай-ақ бірқатар химиялық заттар мөлшерінің артуы гүлдеу, жемістену мерзімінің өзгеруі байқалады. Бұл ерекшелік айқас тозаңданатын өсімдіктерде жиірек кездеседі. Жабайы және мәдени өсімдіктер эволюциясында полиплоидияның маңызы өте үлкен. Барлық өсімдіктердің үштен бір бөлігі, сондай-ақ кейбір жануарлар тобы (әсіресе партеногенездік жолмен дамитындар) полиплоидия нәтижесінде пайда болған деген жорамал бар.

Полиплоидияның эволюциядағы маңызына полиплоидтар қатары, яғни бір туыстық түрі, негізгі гаплоид санды хромосомаға қарағанда еселенген эуплоид қатар құрыуы дәлел болады. Мысалы, бидайдың Тriticum топососсиr сортында п = 14 хромосома, Тr turgidum 4п = 28, Tr. aestivum 6п =42 хромосома болады. Полиплоидтық қатар екі мүшелі және көп мүшелі болуы мүмкін. Полиплоидты түрлер партеногенездік жолмен көбейетін жануарларда да аз емес. Совет ғалымы Б.Л.Астауров алғаш рет қолдан тұт жібек көбелегінің полиплоид (тетраплоид) түрін алған. Ол осы жұмыстарына сүйене отырып, дара жынысты полиплоид жануарлар түрі табиғатта тікелей (партеногенез және гибридизация) дамымаған деген жорамал ұсынған.

3. Автополиплоидіія. Бір түрдің геномдарының көбеюі негізінде пайда болған полиплоидтарды автополиплоидтар деп атайды. Егер хромосомалардың негізгі санын (геном) А әрпімен белгілесек, онда А гаплоидқа, АА — автоплоидқа, ААА - автотриплоидқа, АААА - автотетраплоидқа т. с. с. сәйкес келеді.

Автополиплоидтар табиғи жағдайларда кез келген әдіспен көбейетін организмдерде болады. Әсіресе жыныссыз (партеногенез) және вегетативті жолмен көбейетін түрлерде өте бағалы, өйткені олар салыстырмалы алғанда өзгеріссіз түрде ұзақ уақыт бойы сақталады және көбейе алады. Егер бастапқы формасы гетерозиготалы болса, жыныстық жолмен көбеюде автополиплоидтар тұқым қуалаушылығы алуан түрлі формалар береді. Автополиплоидтар мейозының диплоидтар мейозынан айырмашылығы бар. Мысалы, тетраплоидта профазада биваленттер ғана емес, сонымен қатар (барлық гомологты хромосомалар өзара конъюгациялана алатындықтан) үшваленттер, квадриваленттер жәнс униваленттер де түзе алады. Еселену едеуір жоғары болғанда барлық гомологты хромосомалардың конъюгациялануы поливаленттердің немесе мультиваленттердін түзілуіне әкеп соғады.

4.Аллополиплоидия. Әр түрлі түрді (түраралық, туысаралық) будандастырудан алынған ұрпақтар геномдарының еселенуінен пайда болатын полиплоидтарды аллополиплоидтар немесе амфидиплоидтар деп атайды. Басқаша түрде будандар полиплоидиясы дейді. Мысалы түраралық буданда А және В геномдары қабысатын болса, одан аллотетроплоид ААВВ пайда болады. Әр түрлі хромосомалар жиынтығы бар түрлері және туыстарды шағылыстыру арқылы алынған будандарды алшақ будандар деп атайды. Алшақ будандар көбінде ұрпақсыз болып шығады (мысалы, қара бидайдың бидаймен, шомырдың капустамен буданы және т.б.). Бұл құбылыстың себептерінің бірін қарастырайық. Шомыр мен капустаның геномдары R және В қабысты делік, бұл жағдайда шомыр-капуста буданында әр түрлі екі геном - R және В болады. Шомыр будан зиготасына 9 хромосомадан тұратын геномын, капуста да 9 хромосомадан тұратын В геномын енгізді. Мұндай алшақ Ғ1 буданының сомалық клеткаларындағы хромосомалардың жалпы саны 18. Мейоз профазасында жыныс клеткаларының түзілуі процесінде гомологты хромосомалар жанасуы тиіс. Алайда шомыр хромосомаларының капуста хромосомалары ішінде гомологтары (сәйкестері) болмайтындықтан, мейозда олардың әрқайсысы өзін унивалент ретінде жеке ұстайды. Мейозда көрсетілген будан клеткаларынан 18 унивалентті санауға болады. 1 анафазада олар полюстерге қарай ретсіз таралады да, осының нәтижесінде хромосомаларының саны 0-ден 18-ге дсйінгі түрлі шамада кездесетін гаметалар түзіледі. Олардың көпшілігі теңестірілмеген болып шығады, яғни хромосомалардың саны негізге қарағанда еселенбеген гамета түзеді, сондықтан тіршілікке қабілетсіз келеді. Алайда мұндай будандағы аналық сондай-ақ аталық гаметалардың кейбір бөлігінде 9R+9В= 18 хромосома болады. Бұл гаметаларды редукцияланбаған деп атайды. Редукцияланбаған гаметалардың ұрықтану процесінде бірігуінен екі түрдің де хромосомалар жиынтығы екі еселенген зигота - аллотетраплоид немесе амфидиплоид пайда болады.

5.Гетерополиплоидия. Гаплоидтық санына сәйкес еселенбеген хромосомалар санының өзгеруін гетероплоидия, анеуплоидия немесе полисома деп аталады. Гетерополиплоидтардың пайда болуының басты себептерінің бірі жыныс клеткалары түзілген кездегі редукциялық бөлінудің бұзылуы. Осы бұзылудың салдарынан болашақ клеткаларға бір жұптан екі бірдей хромосома кетеді де, екінші бірде хромосома бармай қалады. Осындай клеткалар қалыпты гаметалармен ұрықтанғанда бірінші жағдайда трисомиктер, екінші сінде моносомиктер пайда болады.

№20

Сабақтың тақырыбы:Хромосомалық мутация.

Сабақтың жоспары:

1. 
   Хромосомалыќ ќайта ќұрылулар
   
2. 
   Хромосома ішінде инверсия түзілуі
   
3. 
   Хромосомааралыќ өзгерістер
   

Сабақтың мақсаты: Хромосомалық мутацияларға қысқаша сипаттама.

Сабақтың мәтіні:

1.Хромосомалыќ ќайта ќұрылулар — хромосомаішілік және хромосомааралыќ болып бөлінеді. Клеткаларда хромосомалардың ќайта ќұрылуы әдетте осы клеткалар қасиеттерінің немесе олардан пайда болатын организмдердің өзгеруімсн байланысты болады.

Хромосомаішілік өзгерістерге хромосома бөліктерінің жетіспеушілігін (дефишеиция және делеция); белгілі бір жерінің екі еселенуін (дупликация); жекелеген бөлшегінің 180ќк-ќа аударылуы (инвкерсия) салдарынан хромосомадағы гендердің алмасуын, сызыќтыќ орналасуының өзгеруін жатќызды .Хромосомалардың ќайта ќұрылу түрлері хромосома бөліктерінің жетіспеушілігі ұзындыќтары әр түрлі хромосома учаскелерін және оның түрлі бөліктерін ќамтуы мүмкін. Егер хромосома иіндерінің бірінің ұшы үзіліп, центромералар жоќ болса, бөлініп ќалған үзінді ондағы гендерімен бірге ядроның таяудағы бөлінуі кезінде жойылады. Мұндай жетіспеушілікті терминалдыќ немесе ұштыќ деп атайды.

Егер хромосоманың негізгі түрін — 12345678910 локустардан десек, онда 4-ші локустың делециясы — 1235678910; 6-9 локустар жетіспеушілігін 123410 деп т.с.с. немесе негізгі (жиынтыќќа бір жүйенің ќосылуы) дупликацияларды былай көрсетуге болады: 12345678910456. Хромосома ішіндегі гендер блогының 180ќ-ќа айналуын - инверсияны -12398765410 деп бейнелейді. Кейде хромосоманың бірден екі иіні үзіледі, осының салдарынан оның екі ұшы да жойылады (47-сурет). Бұл жағдайда оның алшаќ ұштары митозда шеңбер тәрізді хромосома тізе отырып ќосылуы мүмкін. Хромосоманың бір иіні бір мезгілдс екі жерден үзілгенде де хромосома бөліктерінің жетіспеушілігі байќалады үзілген жерлер ќосылып, хромосома ќысќарады, бұл кезде ішкі локустар жойылады. Егер бөлініп ќалған үзінді айтарлыќтай үлкен болса, жойылар алдында оның ашыќ ұштары ќосылуы мүмкін, ал метафазада ацептрлік шеңбер түзіледі. Хромосоманың шағын бөлшектерінің бөлініп ќалуына байланысты микроделецияны шамалы жетіспеушілікке жатќызады. Ұсаќ жетіспеушіліктер кейде фенотиптік эффект береді және гендік мутацияны бейнелей отырып, әдетте гомозиготалы күйде саќталады. Оларды ген мутациясынан айыратын бірден-бір көрсеткіш кері мутациялану болмайды.

2. Хромосома ішінде инверсия түзілуі үшін, ол екі жерден үзілуі ќажет. Инверсия көбіне рецессивті летальды әсермен байланысты, сондыќтан олар гомозиготалы күйде саќталмайды, әдетте гетерозиготадан табады.

Алайда летальды нәтижемен байланысы жоќ инверсиялар да кездеседі. Инверсияны алып хромосомалардан немесе мейоздың пахинема сатысында цитологиялыќ әдіспен табуға болады. Гомозиготалы инверсияда хромосомалар конъюгация мен айќасуы (кроссинговер) ќалыпты жүзеге асады. Гетерозиготалы инверсияда хромосомалар конъюгациясы 48-суретте көрсетілген тәртіппен өтеді. Инверсияланған хромосома тұзаќ түзеді, ал ќалыпты хромосома оны айналып өтеді.

Егер хромосомалар арасында алмасу бір рет өтетін болса, оның нәтижесінде біреуі клетка бөлінуі кезінде жойылатын центромерасыз, ал екіншісі екі центромералы (дицентрлі) екі хромосома түзіледі. Мұның кейінгісі I анафаза центромерлер полюстерге ќарай ажырағанда хромосома «көпірін» түзеді. Бұл көпір кез келген жерден үзілуі мүмкін, осының нәтижесінде гаметалар бір локустарында жетіспейтін екінші учаскелерінде дупликациялары бар хромосомаларға ие болады, сөйтіп тіршілікке ќабілетсіз болып шығады. Тіршілікке ќабілетті ќалыпты гаметалар айќасуға түспеген немесе ќос кроссинговерден өткен хромосомалар есебінен түзілуі мүмкін. Алайда бұл жағдай өте сирек кездеседі. Өйткені кроссоверлі гаметалар дара кроссинговер есебінен тіршілікке ќабілетсіз болып шығатындыќтан, инверсия бойынша гетерозиготаларда кроссинговердің болмайтындығы немесе оның тұншыќтырылғандығы жөнінде әсер туады. Сондыќтан инверсияларды кейде кроссинговерді бекітушілер деп атайды.

Инверсиялар жануарлар мен есімдіктердің табиєи популяцияларында кездеседі, адамда да ұшырасады. Адамда гетерозиготада инверсияның болуы әдеттегіден ешќандай ауытќушылыќты туғызбауы мүмкін. Алайда жоғарыда айтылған гаметогенезде жетіспеушіліктер мен дупликациялары бар теңестірілмеген гаметалар пайда болып, ұрпаќта да сондай кемістіктер кездесуі мүмкін.

3.Хромосомааралыќ өзгерістер. Жоғарыда ќарастырылған хромосомаішілік ќайта ќұрылудың баска гомологты емес немесе бірнеше хромосомалар арасында өзгерістер болуы мүмкін. Мұндай алмасуларды транслокация (лат. «транс» —белгілі бір кеңістіктен өту, «локация» — орналасу) деп атайды.

АВСД

Ќалыпты хромосоманың бір жұбында АВСД гендері

ЕЄМН

ал екінші жұбы - ЕЄМН гендері болады делік

Гомологты емес хромосомада үзілу бір мезгілде жүрсе, үзілген сегменттер өзара орындарын ауыстырады, мысалы :

ЕВМН ЕЄСД

АВСД және ЕЄМН , бұл жағдай орын алмастырған

учаскелердің ұзындыќтары бірдей немесе әр түрлі, олардағы гендердің мөлшері де сондай болуы мүмкін. Алмасудың мұндай түрін өзара немесе реѕипрокты транслокация деп атайды.

Транслокацияның басты генетикалыќ әсері тіркесу тобының өзгеруі болып табылады. Орын ауыстырған гендер жаңа тіркесу тобына еніп генотиптің ќалыптасќан жүйесі бұзылады.Мейоздағы транслокацияланған хромосомалар әрекетінің зор маңызы бар, өйткені гетерозиготалы өкілдердегі мұндай хромосомалардыц жанасуы өзінше ерекше өтеді. Транслокация бойынша гстерозиготаларда І-профазадағы жанасу кезіндс крест тәрізді бейне пайда болады. Оныц себебі ол хромосомаларға бөлініп кеткен гомологгы локустар зигонема сатысында бір-біріне өзара тартылысуға душар болады. Крест тәрізді бейнелер диплонема кезеңінде курделі хиазмалар түзеді.

Сабақтың тақырыбы:Хромосомалық мутация.

Коллоквиум

1.Хромосома

2.Локус
3.Транслокация
4.Транс
5.Полиплоидия
6.Локация
7.Аллополиплоидия
8.Инверсия
9.Гетерополиплоидия

№21

Сабақтың тақырыбы:Мутагенездің жалпы ерекшеліктері, қолданылатын атаулар.

Сабақтың жоспары:

1.Мутацияға жалпы сипаттама.

2.Мутагенез

3.Мутагендер

4.Мутант

5.Мутацияны топтастыру

Сабақтың мақсаты: Мутациялардың жіктелу принциптері мен сонымен қатар ерекшеліктерін сипаттау.

Сабақтың мәтіні:

1.Мутациялық өзгергіштік көп өзгергіштіктің бір түрі ғана болып табылады. Тірі организмдердің маңызды қасиеттерінің ең елеулісінің бірі ұрпақтан ұрпаққа таралатын өзгергіштіктің (мутацияның) пайда болуы. Мутация сонымен қатар көптеген апаттың себебі болып табылады: әр түрлі аурулардың қоздырғыштарыныц эпидемиясы, қатерлі ісіктер, тұқым қуатын аурулардың пайда болуы т. б. Сонымен қатар мутация өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер селекциясында қолданылатын көптеген пайдалы өзгерістер де береді.

“Мутация” деген атауды, Мендель заңдарын қайта ашушылардың бірі голландиялық ботаник Гуго де Фриз (1848-1935) кенеттен пайда болған тұқым қуатын өзгерістерді сипаттау үшін қолданды. Негізінде бұл сөздің шығу тегі әріректе жатыр. Көне Рим империясында Август патшаның билік ету заманында (біздің жыл санауымызға дейінгі 63-64 ж.) сауда орталықтары мен қалалардың арасындағы байланысты ұйымдастыру үшін жаяу және атты шабармандар, ал жүк үшін пар атты көлік қолданылған. Жол бойында қалалар мен елді пункттерде (бекеттерде) жолаушыларға арналған демалатын “мансио” деп аталатын сарайлар болған. Бұл мансиолардың ерекше аттары болмағандықтан олардың орналасқан нүктелері мен бағыттары ғана көрсетілген (“мансио позито ин”). Осыдан барлық европалық тілдерде “почта” деген сөз шыққан. Осы мансиолардың араларында “мутацио” деп аталатын шаршаған аттарды ауыстыратын бекеттер болған. Міне “мутацио” деген сөздің шығу тегі осындай (ауыстыру, өзгерту).

2.Мутагенез (лат. “мутацио” -өзгеру, грек. “генезис” -тегі) -әртүрлі физикалық және химиялық факторлардың әсерінен организмде тұқым қуатын өзгерістің (мутацияның) пайда болу процесі. Мутация - клеткадағы геннің табиғи не жасанды жолмен өзгеруі. Тірі табиғаттағы вирустар, микроорганизмдерден бастап жоғарғы сатыдағы өсімдік, жануар, адам — барлығы да мутацияға ұшырайды. Жыныс клеткалары мен спораларда пайда болған (генеративтік) мутациялар тұқым куады. Дене клеткаларында болатын (сомалық) мутациялар тұқым қумайды. Дене клеткаларында мутантты ткані бар өкілдерді мозаиктер немесе химерлер деп атайды (ХІІ-тарау). Вегетативтік жолмен (бір түйнегінен) көбейетін организмге сомалық мутацияның үлкен маңызы бар.

Организмнің табиғи не әр түрлі факторлар әсерінен тұқым қуатын өзгеріске бейімділігі мутабильдік деп аталады. Мутацияға бейім болу көптеген себептерге -организмнің жас мөлшеріне, даму сатысына, температураға, генотиптің ерекшелігіне байланысты. Гендердің мутацияға бейімділігі бірдей болмайды, оларды стабильді және мутабильды деп бөледі. Жеке гомологты хромосомаларда орналасқан аллель жұптары бір мезгілде ұшырамайды. Генотиптегі гендер мутацияға жиі ұшырайды. Жеміс шыбынының бір ұрпағында 100 гаметаға бір мутация сәйкес келеді. Тышқанның радиация әсеріне мутабильділігі дрозо-филадан жоғары. Маймылдар рентген сәулесіне тышқаннан гөрі 2-3 есе сезімтал келеді. Генетикалық факторларға байланысты болғандықтан мутабильділікті қолдан сұрыптау арқылы арттырып не кемітіп отыруға болады. Қазіргі кезде селекциялық жолмен мутабильділігі жоғары жаңа линиялар шығарылуда.

3. Мутагендер (мутагендік факторлар) деп мутацияның жүруіне әсер ететін заттарды атайды. Бұған физикалық әсерлер (ультракүлгін сәуле, рентген сәулесі, нейтрондар б, в, г-бөлшектері т. б.), химиялық заттар (алкидті қосылыстар, алколоидтар, нуклеин қышқылдарының аналогтары т.б.) жатады. Мутагендердің әсері, олардың табиғатына, мөлшеріне, әсер ету жағдайына, сондай-ақ организмнің генотипіне, даму сатысына және физиологиялык жағдайына байланысты. Мутагендер организм өзгергіштігін кенет жеделдетеді, бұл селекция жұмысының нәтижелі өтуіне жағдай туғызады.

4. Мутант — организмнің мутация нәтижесінде алғашқы типіне ұқсамайтын, тұқым қуатын өзгеше қасиеттері бар тұлғалары. Мутанттардың селекцияда, микроорганизмдердің биохимиялық мутанттарының генетикалық аппаратын зерттеуде үлкен мәні бар.

Мутациялар табиғи жағдайда немесе лабораториялык жағдайда жануарлармен өсімдіктерде пайда болады, мұндай мутацияларды спонтанды (лат. “спонтанеус” —өздігінен) дейді. Жасанды жолмен әр түрлі мутагендік факторлармен әсер ету арқылы адамның тікелей басшылығымен алынған мутацияларды индукциялық (лат. “индукцио” —қоздыру) деп атайды.

5.Мутацияны топтастыру

Мутацияның түрлерін топтастырудың бірнеше негізі бар.

А. Геномның өзгеруі негізінде:

1. Геномдық мутациялар — клекадағы хромосома санының өзгеруі.

2. Хромосомалык. мутациялар немесе хромосомалық қайта құрулар - хромосомалардың жүйелік өзгеруі.

3. Гендік немесс нүктелік мутациялар — ДНҚ молекуласының белгілі бір бөлігінде нуклеотидтердің қатар тізбегінің өзгеруі - геннің өзгеруі.

Б. Гетерозигота күйінде көріну негізінде:

1. Доминантты мутациялар.

2. Рецессивті мутациялар.

В. Қалыпты табиғи түрінен ауытқу негізінде:

1.Тура мутациялар.

2. Кері мутациялар (реверсиялар) - тегіне тартпауы.

Г. Туғызу себебі негізінде:

1.Спонтанды, адамның қатысуынсыз табиғи жағдайда пайда болатын мутациялар.

2. Индукциялық.

Топтастырудың тек осы төрт әдісі генетикалық материалдың өзгеруін қатал қадағалап, сипаттайды және барлық оқиғаларға бірдей маңызы бар. Жоғарыда айтылған топтастыру тәсілдері мутацияның пайда болуын немесе оның фенотиптік көрінісін кез келген организмдерде эукариоттарда, прокариоттарда және олардың вирустарында сипаттайды.

Екінші аралық бақылау

Генетика» ОБСӨЖ – сабақтарының күнтізбелік – тақырыптық

жоспары және тапсырмаларды қабылдау кестесі

050113 – «Биология», 2 – курс, 4 – семестр. 45 сағат

№	Тақырыбы, мазмұны	Бірінші аралық бақылау
		Реферат	Бақылау сұрақ.	Тест. тапс.	Глос-сарий	Колл	Апта
22	Өзгергіштік және және оны зерттеу әдістері				8 апта 2 б		8 апта
23	Плазмидтер және эписомалар
24	Кері қайтатын және анализдік будандастыру		8 апта 2 б
25	Трансфармация						9 апта
26	Генетикалық инжинериядағы генді алу жолдары			9 апта 2 б
27	Онтогенезді басқару
28	Онтогенездің әртүрлі жіктеу кезеңіндегі генетика лық белсенділігі .	10 апта 2 б					10 апта
29	Биосинтез тізбегі .
30	Витаминдер мен гармондар.				10 апта 2 б
31	Гибридалогиялық әдістердің шешуші қабілеті						11 апта
32	Популяция және оның генетикалық құрлымдары					11 апта 2 б
33	Мутагенез және концерогенез
34	Мутагенез және концерогенез .		12 апта 2 б				12 апта
35	Популяциялардағы генетикалық эвалюцияның негізгі факторлары
36	Комутагендер және антимутагендер.		12 апта 2 б
37	Тұқым қуалайтын өзгергіштік әртурлі орта жағдайына байланысты генотиптің жүзеге асырылуы кезінде гендер әсерінің көрінісінің өзгеруі.						13 апта
38	Код трипелтігін дәлелдемелері Кодондар шифрн шешу			13 апта 2 б
39	Егіздерді зерттеу әдісі.
40	Ауруға тұқым қуалайтын өзгергіштік пен бейімділікті зерттеу әдістері .	14 апта 2 б					14 апта
41	Имуно генетиканың және шығу тарихы
42	Тұқым қууудың стреске бейімділіктегі рөлі			14 апта 2 б
43	Тұқым, сорт						15 апта
44	Тұқым сорт			15 апта 2б
45	Малдарға ауру\ға төзімділігінің септігі
	№2.Тарау.
	∑ 2 – тарау	22 балл

№22

Сабақтың тақырыбы: Өзгергіштік және оны зерттеу әдістері

Сабақтың жоспары:

1.Өзгергіштікке жалпы сипаттама

2.Өзгергіштіктің биологиялық маңызы

Сабақтың мақсаты: Өзгергіштік жайында мәлімет беру.

Сабақтың мәтіні:

1.Әрбір организм өз ата-аналарынан алған дайын гендер жиынтығымен туатыны белгілі. Бірақ тұқым қуу қасиеттерімен қоса организмде өзгергіштік қасиет те болады. Өзгергіштік барлық тіршілік өкілдеріне тән қасиет. Организмдердің өзгергіштік қасиеті негізінде жануарлардың, өсімдіктердің және микроорганизмдердің жаңа тұқымдарын алуға болады.

Өзгергіштік деп жаңа белгілерге ие болу немесе бұрынғы белгілерінен айырылу қасиетін түсінеді. Ол бір тұқымның алуан түрлілігінен көрінеді. Өзгергіштік тірі организмдердің тұқым қуалаушылық қасиетімен теңдес басты ерекшеліктерінің бірі. Ол тірі табиғаттың эволюциясы барысындағы бүкіл көп түрлілігіне негіз блғандықтан эволюцияның негізгі қозғаушы күштерінің бірі болып табылады.

2.Өзгергіштіктің үлкен биологиялық маңызы туралы алғашқы жүйелі ғылыми пікір айтқан Ч.Дарвин болды. Ол тұқым қуалаушылық, өзгергіштік және сұрыптау органикалық дүние эволюциясыныңнегізгі үш қозғаушы күші екенін толық дәлелдеді. Ол өзгергіштіктің екі түрін ажыратты: айқын өзгергіштік- жеке организмдердің бір тобы екіншісінен белгілі бір айқын себептердің әсер етуінің салдарынан пайда болады. Белгісіз өзгергіштік – қан жекеленген индивидтерге тән бір-бірінен айырмашылықтар болады. Дарвиннің пікірі бойынша осындай жеке организмдердің арасындағы ұсақ айырмашылықтар табиғи және жасанды сұрыптауға материал береді. Сонымен қатар Дарвин өзара байланысты өзгергіштікке үлкен белгілердің өсіп-өну барысындағы өзара әрекеттесуінің нәтижесінде пайда болады. Дегенмен, егер пкопуляцияаралық айырмашылық олардың тұқымдық ерекшеліктеріне байланысты болса, онда ол келешек ұрпаққа тарайды, чғни тұқым қуалайды. Егер айырмашылық сыртқы ортаның әсерінен болса, онда осы себептердің әсері тоқталғаннан кейін ол айырмашылықтар да тоқталаады, яғни тұқым қумайды. Сондықтан қазіргі көзқарас бойынша өзгергіштікті тұқым қуалайтын және тұқым қуаламайтын деп екіге бөледі. Тұқым қуалайтын өзгергіштік деп нәсілдік қасиеттердің әсерінен туған, ұрпаққа берілген, малдар мен өсімдіктердің жеке өмірімен ғана шектелген өзгергіштікті айтады.

Сабақтың тақырыбы: Өзгергіштік және оны зерттеу әдістері

Глоссарий

1.Геном
2.Селекция

3.Мутаген
4.Муант
5.Мутабиль
6. Өзгергіштікке жалпы
7.Индукция

№23

Сабақтың тақырыбы:Плазмидтер және эписомалар

Сабақтың жоспары:

1. 
   Бактериялардың шағылыстыру кезіндегі атқаратын қызметінің бөлінуі
   
2. 
   Эписомалар
   
3. 
   Плазмидалар
   

Сабақтың мақсаты: Плазмидтер және эписомалардың айырмашылықтарына сипаттама.

Сабақтың мәтіні:

1.Ішек таяқшасының бірқатар штаммдарын зерттеу олардың кейбіреулерінің арасында конъюгация жүрмейтінін, ал басқаларының арасында ол рекомбинантты формалардың пайда болуымен ойдағыдай өтетінін, әр түрлі жыныстық түрге жататын бактериялардың шағылыстыру кезіндегі атқаратын қызметі де түрліше болатынын көрсетті.

1)Ғ^- штаммының кез келген екі түрін бірге қосса рекомбинанттар пайда болмайды.

2) Ғ⁺ және Ғ^- клеткаларын шағылыстырғанда 1*10^-4 –1*10^-6 жиілікпен рекомбинаттар пайда болады. Сонымен қатар Ғ^- клеткалардың 90%-ке жуығы бір сағаттынын ішінде Ғ⁺ клеткаларына айналады. Демек, Ғ — фактордың жүқпалылық (инфекциялық) табиғаты бар. Ол плазмидалар тобына жатады - хромосомадан тыс детерминанттар (анықтаушылар).

Қазіргі уақытта ДНҚ-ның (дербес) репликацияға кабілетті, бөліну кезінде жас клеткаларға берілетін белгілерді анықтайтын өте көп, хромосомадан тыс молекулалары ашылды. Олар плазмидалар деп аталады. Ғ⁺ фактор — ішек таяқшасының жақсы зерттелген плазмидаларынын бірі.

3)Ғ⁺ х Ғ⁺ қосылысында рекомбинанттар 1 х 10^-7 және одан да сирек кездеседі. Шындығында бүл оқиға Ғ⁺-тің Ғ^- -ке конъюгация арқылы ауысуын көрсетеді.

4)ішек таяқшасының басқа штаммдарының ішінен рекомбинацияның жоғары жиілікте болуын анықтайтын Нfr (ағыл. һіgһ frеquсnсу recombination) — таңбасымен белгіленетін тағы бір жыныстық тип ашылды. Ғ Нfr шағылысуы рекомбинанттардың өте жоғары процентін береді: 10 бастапқы клеткаға — 1 клетка. Сонымсн қатар, Ғ⁺ клеткаларымен шағылыстырудан өзгеше, Ғ «аналық» клеткалары Hfr-дің қасиеттерін өте сирек жағдайларда қабылдайды. Бұл жағдайда жыныстық фактор басқа гендермен тіркесе отырып берілетінін және бактериялык хромосомада бслгілі бір локусты алып жататыныи генетикалық талдау көрсетті. У. Хейс Нfr штаммдары Ғ ⁺ штаммдарына байланысты еместігін көрсетті, өйткені кері мутациялануда Hfr-F ⁺ жыныстық фактордың донорлық қасиеті қалпына келеді. Егер клетка Ғ- фактор болса ол өзін екі түрлі ягни цитоп-лазмалық бөлшек ретінде (Ғ⁺ клеткаларында) немесе хромосоманың локусы ретінде (Нfr ⁺клеткаларында) ұстауы мумкін. Сонымсн, Ғ-фактор екі түрлі: дербес, одақтасқан (интегралды) күйде кездеседі.

2.Бактериялық клетканың хромосомына ене алатын плазмидаларды эписомалар деп атайды. Бұлардың тобына l бактериофагы жатады. Оларда репликация дербес жүреді, бактерия клеткасын талқандайды немесе профаг түрінде Е. соlі геномының қүрамына кіреді де бірге репликация (еселенеді) жасайды. Эписома геномы өзін жеткізетін бактериялардың касиеттерін анықтайды. Бұл қасиеттер әр түрлі болуы мүмкін, эписома көбінде бактериялардың ауыр металдардың тұздарына, антибиотиктерге және басқа агенттерге төзімділігін анықтайтын ферменттерді жасап шығаруға жауапты болады. Кейде олар бактериялардың ауру туғызғыштығын да анықтайды. Антибиотиктерге төзімділікті анықтайтын эписомалар да кездеседі. Олар R-факторлар. Олар ішек таяқшасының бір мезгілде бірнеше антибиотиктерге төзімділігін анықтай алады және осы касиетті бірнеше штаммдарға, бактериялардың басқа түрлеріне жүқтыруы мүмкін.

R-факторлар F-факторлар тәрізді жүқпалы. Олар 50-жылдары антибиотиктермен шүғылдану кезеңінде ашылды. Жапонияда дизентерия ауруларын емдеуге антибиотиктерді қолданудан кейін сипатталған ғажайып құбылысты олардың дәл осы қасиеттерімен түсіндіруге болады. Аурулар саны кенет кеміп, содан соң қайтадан тез өсе бастады. Осы уақытта көптеген төзімділік, яғни R-факторлары, F-плазмидалары бар бактериялардың кездесу жиілігі де артты. Резистенттікті (төзімділікті) қамтамасыз ететін механизм R-факторлардың антибиотиктерді бұзатын немесе инактивтендіретін фермент синтезін бақылау, клетканың өткізгіштігін антибиотик енбейтіндей етіп өзгерту қабілетімсн анықталады. 3.Плазмидалар молекулалық массасы 1*10 Д мелшерінде дөңгелек формалы ДНҚ молекулаларынан тұрады. Бактериялар мен эукариоттардың хромосомадан тыс генетикалық детерминанттары плазмидалардың көлемді тобын қүрады. Ғ-факторымен баска эписомалар бактерия хромосомына тәуелсіз өзінше екі еселснетін болғандықтан оларды да плазмидалар деп атайды. Плазмида рецепиент клеткасы-иан бір бөлшек ДНҚ, түрінде клетка мембранасына бекітілген күйінде екі еселенеді. Осыдан кейін оның жабы-сқақ ұштары шеңбер жасап жабысады да едәуір күрделі спиральданған кұрылымға айналады. Әр түрлі плазмидалардың репликациясы хромосомалық ДНҚ репликациясы секілді тәуелсіз реттеледі, бұл белгілі бір жағдайларда клеткада белгілі бір плазмидалардың ғана талғамалы репликациялануына әкеліп со

№24

Сабақтың тақырыбы: Кері қайтара және анализдік будандастыру

Сабақтың жоспары:

1. 
   Бұршақ белгілерінің тұқым қууын зерттелуі
   
2. 
   Анализдік (талдаушы) будандастыру
   

Сабақтың мақсаты: Кері қайтара және анализдік будандастыруға сипаттама.

Сабақтың мәтіні:

1.Бұршақ белгілерінің тұқым қууын зерттегенде Мендель бірінші ұрпақпен (Аа) аталық-аналық қатарымен ұқсас (АА немесе аа) өсімдіктерді будандастырды. Мұндай будандастыруды кері қарай будандастыру деп атайды. Бірінші ұрпақтағы Ғ1 (Аа) өсімдіктерді гомозиготалы доминанттық (АА) белгісі бар өсімдіктермен будандастырғанда алынған тұқымның фенотипі бір келкі болады. Бұл жағдайда аталық-аналық қатарының гометаларында доминантты ген А, ал буданда А және а пайда болады. Гометалардың кездейсоқ кездесуінің арқасында генотипі 2Аа : 2АА, немесе 1 : 1 қатынасымен ажырасады, ал фенотипі толық доминанттылықтың нәтижесінде бір келкі болады.

Егер бірінші ұрпақты Ғ1 (Аа) аталық-аналық қатарындағы рецессивтік белгісі бар (аа) түрімен будандастырса, мұнда тағыда екі түрлі гомета А және а, ал түрі сорты а гені ғана бар гометадан тұрады. Бұл жағдайда алынған ұрпақтың 50% доминантты (Аа), 50% рецессивті (аа), яғни генотипті де фенотипті де 1 : 1 қатынасымен ажырасады. Бұны анализдік будандастыру деп атайды.

2.Анализдік (талдаушы) будандастыру гибридологиялық әдістер кеңінен қолданылады, әсіресе аталық-аналық қатарының гендерін білу үшін.

Сонымен организмнің генотипін анықтаудың тек теориялық емес, практикалық та манызы бар. Ол үшін талдаушы шағылыстыру әдісі қолданылады.

Мендель бұршақтың бір, екі және үш жұп белгісінен гетерозиготалы түрлері сондай санды жұп белгілері бар рецессивті гомозиготалы түрлермен кері қайтара будандастыра отырып олардың тұқымдары қалайда бірінші ұрпақтың (/•’,) гаметалар құрамын қайталайтынын анықтады. Будандастырған кезде әрқашан аралық белгі көрінбей, доминантты не рецессивті белгілер пайда болып отырады. Осының нәтижесін қорыта келе нәсілдік факторлар (гендер) гетерозиготалық күйінде бір-бірімен араласпай гаметаларға “таза” (басқа геннің ықпалымен өзгермей) күйінде берілсді деген тұжырым жасады. Генотипі бойынша гомозиготалы түрлердің бірдей нәсілдік негіздері болады: АА немесе аа. Олардың гаметалары косылуының арқасында генотипі гетерозиготалы Аа бірінші ұрпақ /•’, пайда болады. Бірінші буданда Ғ, тек кана А аллелінің қайталанатын себебі ол басым белгі. Мысалы сары (АА) бұршақпен жасыл бұршақты (аа) будандастырғанда һ\ бәрі сары (Аа) болады. Екінші қатардағы ұрпақка екі ген де таза күйінде көрінеді, себебі сары және жасыл бұршак пайда болады. Бұл қасиет бірінші ұрпақтағы жасыл түсті белгінің а гені көрінбегенмен ол сары түстің А генімен араласпайды (қосылмайды). Гаметаларға А және а таза күйінде беріледі.

Генетиканың дамуының алғашқы кезеңінде гамета тазалығы ережесінің зор маңызы болды. Бұл қағида кейініректе ашылған гендердің хромосомалармен байланысын және клетка ядросында хромосомалардың тұрақтылығын алдын ала болжағандай болды.

Сабақтың тақырыбы: Кері қайтара және анализдік будандастыру

Бақылау сұрақтары :

1.Анализ
2.Бұршақ

3.Гамета
4.Генотип
5.Фенотип
6.Будандастыру

№25

Сабақтың тақырыбы: Трансформация

Сабақтың жоспары:

1. 
   Трансформация түсінігі
   
2. 
   Трансформация құбылысының ашылуы
   
3. 
   Плазмидалық немесе векторлық трансформация
   

Сабақтың мақсаты: Трансформацияға сипаттама.

Сабақтың мәтіні:

1.Трансформация құбылысы жөнінде бұдан бұрынғы тарауда сөз қозғалған. Онда біз пневмококктар колонияларының диссоциацияға душар болатынын, яғни олардың қасиеттерінің өзгеретіндігін байқадық. S формалы пневмококктар клеткалары өте жұқпалы ( өкпе қабынуының типті формасын туғызады). Олар әдетте жұп клеткалар бүркейтін кілегейлі капсулалар түзеді. Керісінше S формасының өзгеруі нәтижесінде пайда болған R формалы пневмококктар жұқпалы емес, капсулалар түзбейді және жұптасып орналаспайды. Бұл айырмашылықтар жануарларға жасалған тәжірибелер кезінде,микроскоппен зерттегенде және қоректік ортада- агарда өсіргенде колониялардың формасы мен түсінен байқалады.

2.1928 жылы ағылшын бактериологы Ф.Гриффит осы микроорганизмдердің трансформациялық құбылысын ашты. Гриффит жұқпалы емес R-пневмококктардың әсерінен тышқандарға тәжірибе жасап тексерді. Миллиондаған R типі клеткаларды еккен тышқандар өліп жатты. Осы бактериаларды іздестіру мақсатымен өлген тышқандардың органдарын зерттей отырып, ғалым күтпеген жерден мынадай фактіге тап болды: капсуласынан айырылған R типі пневмококктардың орнында тек қана капсуласы бар жұпыны S типті пневмококктар болған. Гриффит мынадай пікірге келді: клеткалардың бір бөлігі құри отырып, әйтеуір бір зат бөліп шығарады, бұл зат тірі қалған клеткаларды R капсулалар түзуге мәжбүр етеді. Ғалым бұл пікірді мынадай тәжірибе арқылы тексеруді ұйғарды. Тышқан организміне жоғары температурамен өлтірілген көп S клеткаларымен бірге R клеткаларының шағын мөлшерін енгізді. S клеткалар І-типтіге жатқызылады. Кейінірек Грифиттің күткеніндей,тышқандар тірі R клеткалар бөліп алынды. Екінші тәжірибеде ол І-типті тірі R клеткаларынан және ІІ-типті өлген S клеткаларын алды. Бұдан мынадай түсінік шығады:ІІ-типті өлген S клеткалардан “белгісіз зат” олардың туыстарына – капсуласынан айырылған І-типті R клеткаларды – ІІ-типті капсуланы түзуге қабілетті келетін жұқпалы S клеткаларға айналдырады. Трансформацияны туғызатын осы “белгісіз зат” деп отырғанымызды Гриффит трансформациялайтын бастам деп атады. Трансформациялайтын бастамның S клеткаларында ДНҚ болғанын 1944 жылы К.Т.Эйвери, К.М.Маклеод және М.Маккарти толық дәлелдеді. Сөйтіп, ДНҚ-ның генетикалық ролі ең бірінші рет анықталып дәлелденді. Трансформация құбылысы ДНҚ-ның тұқым қуалау информациясын сақтаушы ретіндегі ролін анықтайтын негізгі дәлелдердің бірі болды.Әдетте әртүрлі белгілер трансформацияланады, бірақ ол біреуден аспайды, кей жағдайда ғана бір мезгілде бірнеше тіркескен белгілер трансформацияланады. Белгілі бір түрдің әр түрлі штамдары арасында трансформация болуы мүмкін, алайда түраралық трансформация болу мүмкіндігі де көрсетіледі.

3.Ген инженериясының дамуына байланысты плазмидалық немесе векторлық трансформация қолданылады. Мұнда бактериалардың немесе эукариоттардың клеткаларында табиғи немесе жасанды плазмидалар арқылы гендерді кіргізу қолданылады.

Кейбір ауру туғызатын микробтардың антибиотиктерге төзімділігі сияқты аса маңызды проблемалар осы трансформацияға байланысты. Мысалы, стафилакокктар пеницеллинге төзімді болса, онда осы стафилакокктар туғызған жұқпалы ауруларды пеницеллинмен емдеу пайдасыз болып шығады. Трансформация механизмі ДНҚ молекулалары арасындағы рекомбинация болып табылады.

№26

Сабақтың тақырыбы:Генетикалық инжерериядағы генді алу жолдары.

Сабақтың жоспары:

1. 
   Генді алу әдістері
   
2. 
   Химиялық жолмен жасанды геннің алынуы
   
3. 
   Транскрипция түсінігі
   

Сабақтың мақсаты: Генетикалық инжерериядағы генді алу жолдарын қарастыру.

Сабақтың мәтіні:

1.Ген инженериясында генді мынадай әдістермен алуға болады:

1) клеткадағы ДНҚ-дан тікелей кесіп алу;

2) химиялык жолмен синтездеу;

3)иРНҚ-дан кері транскриптаза арқылы синтездеу.

Бірінші әдіс ген инженериясының дамуының алғашкы кезеңінде қолданыла бастады. Белгілі организмнің ДНҚ-сын түгелімен әр түрлі рестриктазалармен үзіп, әр түрлі фрагменттер алады. Сонан соң оны клетка ішіне «арқалап» кіргізе алатын сақиналы (дөңгелек) плазмидалармен жалғайды. Ол үшін плазмиданы да рестриктазалармен үзеді, оған әлгі ДНҚ фрагменттерін қосып жалғап, қайтадан бүтін плазмидалар алады. Бұл плазмидалардың әрқайсысының кұрамында бір немесе бірнеше бөтен ДНҚ фрагменті (гені) болады. Одан кейін ол плазмидаларды қайтадан бактерияға енгізеді. Осының нәтижесінде бактерия клеткасының әрқайсысында басқа организм генінін бір түрі болады. Осындай әр түрлі бөтен гендері бар бактерия клеткаларының жиынтығын немесе коллекциясын «гендер банкі», кейде «гендер кітапханасы» деп атайды. Зерттеушілер ол банкіден керек уақытында қажет белоктың генін жаңадан тауып алады. Осындай гендер банкі қазір Ресейде, Батыс Европада және АҚШ-та жасалған.

2.Химиялық жолмен жасанды генді 1969 жылы Г. Корана синтездегені жоғарыда айтылды. Бірақ оған жалғасқан промотор тізбегі мен транскрипцияны аяқтайтын кодондар болмағандықтан, ол клетка ішінде ешбір қызмет көрсете алмады. Гендерді химиялық синтездеуге нуклеин қышкылдарындағы нуклеотидтердің орналасу тәртібін анықтау әдісін тапқаннан кейін ғана мүмкіндік туды. Бұл әдістерді тапқан Д. Джильберт пен Ф. Сэнгер. Ғалымдар генді белоктың құрамындағы амин қышқылдарына қарап отырып синтездеуді де үйренді, (3 нуклеотид — 1 кодон - 1 амин қышқылы деген заңдылық бойынша). Соның ішінде қолдан синтезделген ең ұзын ген адамның самототропин (өсу) гені, ол 584 нуклеотидтен тұрады. Оны бактериядағы басқа геннің промоторына жалғастырып, плазмида арқылы бактерия клеткасына енгізді. Сонын нәтижесінде бактериянын бір клеткасы 3 млн-ға дейін адам самототропин молекуласын жасай алатын болды. Адам инсулині де химиялық жолмен синтезделіп, әлгі айтылган жолмен бактерияға еңгізілді.

1979 жылы біздің елімізде Ю.А. Овчинников пен М.Н. Колосовтың басшылығымен ферменттердің көмегімен химиялық жолмен адам мен жануарлардың гормонынын

гендері — энкефалин және брадикинин синтезделді. Химиялык-ферменттік синтездеу ұсак гендерді алу үшін ген инженериясында кеңінен қолданылады. 1970 жылы Г. Темин, Т. Мизутани және Д. Балтимор кері тратранскриптаза (ревертаза) ферментін ашты. 1972 жылы кейбір онкогенді (рак) вирустар кері транскриптаза фсрментінің көмегімен РНҚ-ның үлгісінсн ДНҚ синтездейтіні ашылды. Одан әрі жүргізілген зерттеулср ДНҚ көшірмесінің пайда болуы үшін онкогендік вирустардың ғана РНҚ-сы емес, сондай-ақ жасанды полирибонуклеотидтердің де үлгі бола алатындығын көрсетті. Бұл кез келген жеке гендерді (ДНҚ), олардың РНҚ-көшірмелерін қолдана отырып ферменттік синтездеуге болатынына мүмкіншілік туғызды. Жасанды генді рак вирустарынан бөлініп алынған кері транскриптаза ферменті арқылы синтездеу қазір кеңінен қолданылып жүр. Кері транскриптазаның РНҚ-ға қарап, оның тізбегіне сәйкес ДНҚ тізбегін жасайтынын айттық. Яғни кез келген организмнен алынған РНҚ-дан оған сәйкес генді (ДНҚ-ны) жасауға болады. Осы әдіспен самототропиннің гені жасалынып алынды. Ол үшін гипофиздің рак клеткаларынан бөлініп алынған самототропиннің иРНҚ-сы пайдаланылды (иРНҚ рак клеткаларында өте кеп синтезделеді екен).

ССРО-да академик Ю. А. Овчинниковтың басшылығымен интерферон гені кері транскриптаза арқылы жасалып, ақырында ең көп мөлшерде интерферон жасайтын бактерия түрі алынды.

3. Ферментті синтездеп пробиркада РНҚ молекуласынан ДНҚ генінін, комплементарлы тізбегін жазып алуды транскрипция дейді. Синтездеу үшін қодданылатын жүйе құрамында ДНК-ға кіретін төрт нуклеотид, магний ионы, кері транскриптаза ферменті және генмен кодталған көшірмесін алатын иРНҚ бар. иРНҚ-дан кері транскриптаза, оған сәйкес ДНҚ тізбегін синтездеп, сол ферменттің көмегімен ДНҚ-ның екінші тізбегі синтезделеді. Осының нәтижесінде иРНҚ-да синтезделген ген құрылымына ұксас ген пайда болады. Осы әдіспен көптеген елдің лабораториясында бірнеше гендер тобы алынды.

В.А. Энгельгардтьщ басшылығымен «ревертаза» жобасы жасалған. Осы ферменттің көмегімен гендер синтезделеді. Бұл жобаны - іске асыру үшін көптеген институттар, сондай-ақ ғылым академиялары қатысты.

Сабақтың тақырыбы:Генетикалық инжерериядағы генді алу жолдары.

Тест сұрақтары

1. Лизис дегеніміз не?

А) Клетка реципиент жарылады

Б) Донор ДНК реципиент ДНК мен қосылады

В) Донор ДНК қабығына орналасады

Г) Донор ДНК Реципиент клеткаға кіреді

Д) Клеткада ферменттер көбиееді

2. Аллельдер қай жерде орналасқан?

А) Генде

Б) Цитоплазмада

В) Хромосомда

Г) Пластидте

Д) Ядрода

3. Амин қышқылдары неден түзіледі?

А) NH2 COOH

Б) КОН

В) Н2 SO4

Г) NO3

Д) Сa2 SO4

4. Гликоген деп нені атайды?

А) Полисахаридті

Б) Ақуызды

В) Майды

Г) Ферменті

Д) Фитогормонды

5. Гомологты хромосом деп нені атайды?

А) Бір клеткада хромосомдар бірдей гендерден түзілген

Б) Бір клеткада көп хромосом орналасқан

В) Клеткада хромосом бөлінбей қалған

Г) Бір клеткада екі хромосом орналасқан

Д) Бір клеткада хромосмдар екі түрлі гендерден түзілген

6. Зигота деп нені атайды ?

А) Екі ДНК дан түзілген клеткаларды

Б) Бөлінген клетканы

В) Майда клеткаларды

Г) Ірі клеткаларды

Д) Өсетін клетканы

7Коньюгация дегеніміз не?

А) Бактериялардың ДНК ның қосылуы

Б) Бактериялар өсуі

В) Бактерияға вирус орналуы

Г) Бактериялар көбеюі

Д) Бактерияда лизис пайда болуы

8. Локус деп нені атайды?

А) Цистронды

Б) Реконды

В) Мутация болмайды

Г) Геннің хромосомда орналған жерді

Д) Хромосомның екіге бөлінуі

9. Мезодермадан эмбрион қабатынан не пайда болады?

А) Ішек қарын

Б) Жүн, шаштар

В) Тери қабаты

Г) Аяқтар

Д) Қанаттар

10. Хромосомдар клетка орталығына қай фазада жиналады?

А) Метафаза

Б) Профаза

В) Интерфазада

Г) Анафазада

Д) Телофазада

11. Митохондрияның клеткадағы жұмысы?

А) Энергияны клеткада бөлу

Б) Қоректендіру

В) Май жинау

Г) Ферменттер шығару

Д) Хромосомдарды бөлу

12. Доғалы клетка қай органда болады?

А) Эмбрионда

Б) Қанда

В) Қабықта

Г) Цитоплазмада

Д) Бауырда

13. Хромосомның құрамы структурасы неден түзілген?

А) ДНК дан

Б) Көмірсудан

В) Пластидтен

Г) Майдан

Д) Витаминнен

14. Эктодермадан эмбрион қабатынан не пайда болады?

А) Тері

Б) Жүрек

В) Бауыр

Г) Ішек қарын

Д) Қан

15. Локус деп нені атайды?

А) Геннің хромосомада орналасқан жері

Б) Геннің бір бөлігі

В) Гендердің қосылуы

Г) Хромосомдар екіге бөлінуі

Д) ДНК қосылуы

16. Хиазма дегеніміз не?

А) Гендер қосылатын көпір

Б) Клетка бөлінуге дайындығы

В) Клеткада метоболизм өтуі

Г) Моносахаридтер полисахаридке қосылуы

Д) Майлар энергияны клеткада шығаруы

17. Гендердің құрамындағы ұсақ бөшек?

А) Мутон

Б) Локус

В) Цитрон

Г) Протон

Д) Рекон

18. Гендердің құрамындағы ең үлкен бөлшек?

А) Локус

Б) Цитрон

В) Мутон

Г) Протон

Д) Рекон

19. Гендердің құрамының орташа бөлімшесі?

А) Рекон

Б) Локус

В) Мутон

Г) Протон

Д) Цитрон

20. Мутон неше нуклеотид қышқылынан тұрады?

А) 1

Б) 2

В) 3

Г) 4

Д) 5

21. Рибосомның клеткадағы қызметі?

А) Ақуыз жинайды

Б) Май жинайды

В) Фотосинтез жүргізеді

Г) Ядроны қоректендіреді

Д) Витаминдерді көбейтеді

22. Уроцил нуклеотиді қайда болады?

А) РНК да

Б) Пластидте

В) ДНК да

Г) Цитоплазмада

Д) Майда

23. Аминқышқылдықтары күрделі ақуызға не жинайды?

А) РНК

Б) Мутон

В) Рекон

Г) Цитрон

Д) ДНК

24. Ген құрамын ғалым Крик қай жылы түзді?

А) 1962

Б) 1850

В) 1870

Г) 1930

Д) 1810

25. Дрозофила шыбынында неше хромосома бар?

А) 4

Б) 2

В) 6

Г) 8

Д) 10

26. Генетикалық ақпарат қайдан басталады?

А) ДНК

Б) Цитоплазмада

В) Тамырдан

Г) РНК

Д) Қабықтан

27. Г. Мендель үш заңын қай жылы ашты?

А) 1865

Б) 1800

В) 1850

Г) 1700

Д) 1910

28. Г. Менднль бұршақтың неше түрлерін шағылыстырды?

А) 7

Б) 5

В) 8

Г) 9

Д) 11

29. Гендер адамның түрін неше есе, өзгертеді?

А) Көп ретке

Б) 50

В) 200

Г) 300

Д) 5

30. Бір ген неше түрді өзгертеді?

А) 1

Б) 2

В) 3

Г) 4

Д) 5

31. Гетерозиготаның гибриді неше аллельден түзіледі?

А) 4

Б) 2

В) 6

Г) 8

Д) 10

32. Клеткадағы ең консервативті орган?

А) ДНК

Б) Ядро

В) Цитоплазмада

Г) Пластидте

Д) РНК

33. Генетика турасында неше ағым бар?

А) 2

Б) 1

В) 5

Г) 10

Д) Көп

34. Генерика ғылымының дамуының неше кезеңі бар?

А) 3

Б) 1

В) 5

Г) 10

Д) 15

35. Молекулярлы генетика қайсы этапқа жатады?

А) Үшінші

Б) Бірінші

В) Бесінші

Г) Оныншы

Д) Он бесінші

36. ВАСХНИЛ да бірінші президент кім?

А) Вавилов

Б) Мичурин

В) Иванов

Г) Лысенко

Д) Кольцов

37. Адамдарда қан тобы нешеу?

А) 4

Б) 2

В) 6

Г) 8

Д) Көп

38. Клеткадағы пластидтердің түрі қанша?

А) 3

Б) 2

В) 1

Г) 4

Д) 5

39. Ч. Дарвин эволюция теориясын қашан қай жылы жазған?

А) 1859

Б) 1830

В) 1850

Г) 1812

Д) 1865

40. Соматик клеткаға не жатпайды?

А) Гүль

Б) Жапырақ

В) Тамыр

Г) Қабық

Д) Сабақ

41. Цитоплазмада қай органелла кездеспейді?

А) ДНК

Б) Вакуольдер

В) Гольджиапараты

Г) РНК

Д) Пластидтер

42. Ең алғашқы ДНК неде анықталды?

А) Бактерияда

Б) Жануарда

В) Адмда

Г) Өсімдікте

Д) Тышқанда

43. Бактерия Е. СоLi қандай температураны талап етеді?

А) 28

Б) 15

В) 200

Г) 40

Д) 38

44. Мутант Е. СоІі қандай темпертураны талап етеді?

А) 42

Б) 15

В) 200

Г) 25

Д) 30

45. Бактерия Е. СоІі де неше ген бар?

А) 7

Б) 4

В) 1

Г) 10

Д) 25

46. Бактериядағы фактор R 1965 ж неш пайызға көтерілді?

А) 58

Б) 18

В) 25%

Г) 47

Д) 10

47. Балықтағы фактор R

р R 1970 жылдан 1974 жылға дейін неше есе көбейді?

А) 2

Б) 4

В) 6

Г) 8

Д) 10

48. Америкада антибиотик қолдану 1954 ж 2002 ж дейін неше есе көбейді?

А) 25

Б) 10

В) 15

Г) 20

Д) 35

49. Америкада фактор R қара малда неше пайызға жетті?

А) 70

Б) 30

В) 50

Г) 60

Д) 90

50. 1-ші бактериядан ДНК трансдукция болса, 2-ші бактерияда не болады?

А) Хромосомалар өзгереді

Б) Хромосомалар бөлінеді

В) Хромосомалар көбиеді

Г) Хромосомалар өледі

Д) Клетка жарылады лизис бойынша

№27

Сабақтың тақырыбы:Онтогенезді басқару.

Сабақтың жоспары:

1.Онтогенез жайында түсінік

Сабақтың мақсаты:Онтогенез жайында қажетті мәлімет беру.

Сабақтың мәтіні:

1.Онтогенез (гр. “оntos” - нағыз, “генез” - шығу тегі) жеке организмиің даму процесі. Яғни организмнің ұрықтануынан бастап өлуімен аяқталатын даму процесі.

Әдетте организмнің даму процесін зиготадан — ұрықтанған жұмыртқа клеткасынан бастайды. Мұнымен келісу қиын. Негізінде жаралудың және дамудың бастамасын аналықтағы жұмыртқа клеткасымен аталықтағы сперматозоидтың жіктелуінен бастаған жөн. Ұрықтың дамуының ерте са-тыларында клеткалардың бір бөлігі жіктеліп жыныс клеткасын түзетін гаметаларға бастама болады. Бүкіл генетикалық хабар толығымен осы гаметаларда сақталып, атадан балаға шексіз берілетін өлмейтін ұрпақтық жол болып табылады. Ұрықтық жолдың бір тармағы секілді сомалық клеткалар ұрықтанудан кейін пайда болады да осы организммен бірге еледі. Жұмыртқа клеткасында да, сперматозоидта да дайын белгілер болмайды, оларда сыртқы және ішкі ортаның белгілі бір жағдайларында іске асырылатын көп клеткалы организм дамуының бағдарламасы ғана салынған. Жеке организмнің дамуы олардың генотиптерінің қоршаған ортамен өзара байланысының әсерінен туады. Жеке даму генотип жүйесімен анықталады, онда гендер әсерінің ерекшелігі, уақыты, орын реттілігі бағдарланған.

Егер осыған дейін біз негізінен генетикалық ақпараттың сақталуын, тұқымға берілуін және оның өзгергіштігін қарастырсақ, енді осы генетикалық хабар қалай таратылады және жеке дамудың кезеңдерінде әр түрлі органдардың жіктелуі мен организм тканьдері қалай пайда болатынымен танысамыз.

Организмнің тұқым қуатын негіздерін зерттейтін генетикалық бөлімі В. Геккердің ұсынысы бойынша (1918 ж.) феногенетика немесе онтогенетша деп аталады.

№28

Сабақтың тақырыбы:Онтогенездің әртүрлі жіктеу кезеңіндегі геннің белсенділігі

Сабақтың жоспары:

жүктеу/скачать 2,89 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: