Гаплоидия.

Гаплоидия – соматикалық немесе жыныстық жасушалардың жиынтығ ындағ ы ә р гомологиялық хромосомалардың жұ бы тек біреуімен ғ ана кө рініс бергенде, яғ ни хромосомалар санының азаюы. Соматикалық жасушаларында гомологты емес хромосомаларлың гаплоидты жиынтығ ы бар организмді – гаплоид д.а.

Табиғ и гаплоидия – с поратү зетін саң ырауқ ұ лақ тар, бактериялар, біржасушалы балдырлардың ө мір циклінде кездеседі.

1921 жылы жоғ.сатыдағ ы ө сімд-де ең алғ ашқ ы гаплоид табылды- сасық мең дуанада. Кейін бидай, жү геріден табылды.

Гаплоид фенотипінің ерекшеліктері:

- Гаплоидтарда рецессивті гендер кө рініс береді, себебі оларды доминантты гендербаспайды;

- Сыртқ ы кө рінісімен диплоидты ағ азаларғ а ұ қ сас, бірақ кішірек;

- Ө з-ө зін тозаң дандырушы гаплоидтарғ а қ арағ анда айқ ас тозаң данатын гаплоидтар ө мір сү руге ә лсіз;

- Гендер дозасының азаюына байланысты, гаплоид жасушалар кө лемі ұ сақ;

- Мейозда толық гаметаларды тү збеген соң, гаплоидтар ұ рпақ бере алмайды.

Гаплоидия генетикалық мә селерді шешу ү шін: ген дозасының ә серінің кө рініс беруі, анеуплоидтар алу, сандық белгілердің генетикасын зерттеу ү шін, геномды талдау.

Гаплоидтардың гомозиготалық линияларының хромосомасын екі еселеу арқ ылы гибридті тұ қ ым (мысалы, жү гері) ө ндірісінде ө з ө зін тозаң дандырғ ан линиялармен тең келетін линияларды алу ү шін жә не селекциялық процесті полиплоидтық тан диплоидты дең гейге ауыстыру (мысалы, картоп).

Гаплоидияның ерекше формасы – андрогенез. Спермия ядросы жұ мыртқ ажасушаның ядросының орнын баса отырып, жү геріде стерильді аталық аналогтарын алу ү шін қ олданылады.

11. Аллельді емес гендердің ө зара ә рекеттесуі (эпистаз, полимерия, плейотропия)

• Эпистаз – бір геннің ісерін екінші бір ген тежеуін, яғ ни кө рінуіне мү мкіндік бермейтін аллеьді емес гендер. Белгінің кө рінуін тежейтін гендер – эпистаздық гендер, ал ә сері басылың қ ы болатын гендер – гипостаздық гендер. Э.қ ұ былысы > белгісімен белгіленеді. Егер А гені В генінің ә серін тежесе, доминантты эпистаз, ал сс гені Д генінің кө рінуіне мү мкіндік бермесе, рецессивті эпистаз д.а. Домин-ы эпистаз: 12: 3: 1, 13: 3. Рец-і эпистаз: 9: 3: 4.

Мысалы, тауық қ ауырсындарының тү сінің тұ қ ымқ уалауы – домин.эпистаз. Мысалы, леггорн жә не плимутрок тұ қ ымды тауық тардың қ ауырсын-ың ақ тү сі дом-ы (ССІІ) жә не рец-і (ссіі) ген-мен анық талады. С гені- қ ауырсынның боялуына, с аллелі – қ ауырсынның боялмауын бақ ылайды. І гені С генінің ә серін тежегенімен, і гені ол ә серді тежей алмайды.

Р: ♀ ССІІ Х ♂ ссіі

Ақ ақ

G: СІ сі

СсІі – ақ

Р ( ) ♀ СсІі Х ♂ СсІі

- С_І_ -ақ, – С-іі – боялғ ан, - ссІ- - ақ, - ссіі – ақ. (13 ақ: 3боялғ ан)

Яғ ни, Ғ 2-де алынғ ан балапандардың ақ тү сті болуы генотиптегі С генін тежеуші эпистаздық І генінің болуымен тү сіндіріледі. Ал қ ауырсындары боялғ ан балапандардың генотипінде С генінің ә серін тежейтін доминантты І гені болмағ ан.

Доминантты эпистазғ а Ғ 2-де фенотип бойынша 12: 3: 1 ажырау типі жатады. Мысалы, жылқ ыларда қ ара тү с доминантты В генімен, ал осы геннің рецессивті в аллелі жирен тү сті анық тайды. Екінші геннің доминантты С гені эпистаздық қ асиет кө рсетендіктен, жылық тү сі сұ р болады.

Р: ♀ ССВВ Х ♂ ссвв

Сұ р жирен

СсВв – сұ р

Ғ 1-де алынғ ан сұ р жылқ ыларды ө зара будандастырса, Ғ 2-де:

12 сұ р(9/16- С-В-; 3/16- С-вв): 3қ ара(3/16-ссВ-): 1 жирен(1/16-ссвв) болып ажырайды.

• Кез келген бір белгінің дамуына бірігіп, ә сер ететін екі немесе одан да кө п аллельді емес гендерді полимерлі гендер деп, ал ондай гендердің ө зара ә серлесу қ ұ былысын полимерия д.а. Кө бінесе полим.гендер сандық белгі-ің кө рінуіне, яғ ни ө лшеу, санау, талдау арқ ылы ғ ана бағ а беріге болатын белгілерді (ө сімдіктің биіктігі, жануар. Салмағ ы, тауық.жұ мыртқ алаштығ ы, сү ттің майлылығ ы, қ ынт қ ызылшасының тамыр жемісіндегі қ анттың мө лшері, т.б.) бақ ылайды.

Полим.гендер , деп белгіленеді.

Полимерия: кумулятивті жә не кумулятивті емес.

Кум-і емес полим. Кезінде белгінің қ алыптасу дең гейі полимерлі гендердің доминантты аллельдерінің санына емес, доминантты аллеьдің генотипте болуымен анық талады. Мысалы, бидай дә нінің қ ызыл тү сі доминантты аллеьді емес екі полимерлі , ал дә ннің ақ тү сі рецес-і ген-мен анық талады. Егер генотипте дом-ы аллельдердің санына тә уелсіз домин-ы аллельдер кездессе, онда дә н қ ызыл тү сті болады, ал қ алғ ан жағ дайда генотиптегі бидай тү сі ақ болады.

Тә жірибе барысында Г.Нильсон-Эле Ғ 2 популяциясындағ ы қ ызыл дә нді ө сімдіктердің дә ні тү сінің қ ою қ ызылдан ашық қ ызылғ а дейін ө згеретіндігін байқ ағ ан. Оның жорамалы бойынша, бидай дә нінің тү сінің интенсивтілігі генотиптегі доминантты аллельдерінің санына тә уелді, яғ ни ө сімдік генотипінде доминантты аллельдер саны неғ ұ рлым кө п болса, соғ ұ рлым белгі қ оюлана тү седі деп есептеді:

– қ ою қ ызыл;

-қ ызыл;

- қ ызғ ылт;

- ашық қ ызыл.

Кумул-і полим. – белгінің кө ріну дең гейі ағ за генотипіндегі полимерлі гендердің домин-ы аллельдерінің санына тә уелді болады. Мысалы, адам терісінің тү сі екі жұ п полимерлі доминантты жә не рецессивті ген-мен бақ ыланады.

Ғ 2-де тері тү сінің ажырауы фенотип бойынша 1: 4: 6: 4: 1 қ атынасында болады.

• Плейотропия – бұ л ә ртү рлі мү шелер мен ұ лпаларғ а бір геннің тә уелсіз немесе автономды ә сері жә не бір геннің бірнеше белгілердің тү зілуіне ә сері. Мысалы, дрозофиладағ ы кө здің «ақ» тү сін анық тайтын ген бір мезгілде, ішкі мү шелердің тү сінің ө згеруі мен тіршілік қ абілетінің тө мендеуіне ә келеді.

Модификаторлы гендер – ағ за генотипіндегі кейбір гендердің нақ ты белгінің дамуына емес, басқ а бір гендердің даму жағ дайларые ө згерте алу қ асиетін айтады. Мұ ны кезкелген белгіні немесе қ асиетті анық тайтын генотиптегі негізгі гендердің ә ртү рлә жағ дайда кө рінуіне модификаторлы гендердің ә серімен тү сіндіріледі.

Гендердің нақ ты белгі немесе қ асиет тү рінде жү зеге асуы, сонымен қ атар олардың фенотиптегі кө ріну дең гейлері белгілі дең гейде нақ ты генотип пен сыртқ ы орта жағ дайларына тә уелді болады. Геннің фенотиптегі кө ріну мү мкіндігін Н.В.Тимофеев-Ресовский пенетранттылық деп, ал геннің белгіге ә сер ету дең гейін- экспрессивтілік деп атауды ұ сынды.

Пенетранттылық даралардағ ы геннің белгі немесе қ асиет тү рінде кө рінуі пайызбен, ал экспрессивтілік нақ ты геннің ә серінен кө рінетін белгінің орташа мә німен ө лшенеді.

12. Инбридинг жә не гетерозис.

Инбридинг (лат. іn – ішінде жә не breedіng – будандастыру) – бір популяция аумағ ындағ ы жақ ын тү рлердің будандасуы.

Ө сімдіктерде табиғ и инбридинг ө здігінен тозаң дану кезінде жү зеге асады. Айқ ас тозаң данатын ө сімдіктердегі инбридинг – ырық сыз (мә жбү рлік) тозаң дану деп аталады. Бұ л инбредті (туыс дарабастарды шағ ылыстыру кезінде пайда болушы) депрессияғ а, яғ ни дарабастардың ө мір сү ру қ абілеттілігінің жә не ө німділігінің тө мендеуіне ә келеді. Мал шаруашылығ ындағ ы инбридинг – жақ ын текті жануарлардың шағ ылысуы болып табылады. Мұ ны мал шаруашылығ ында ұ зақ уақ ыт қ олдану, жануарлардың тіршілік қ абілетінің тө мендеуіне, организмнің кейбір ауруларғ а қ арсы тұ ру қ асиетінің кемуіне, олардың беретін ө німі мен сапасының нашарлауына, мутантты ұ рпақ тардың пайда болуына жә не тө лдерінің ө лі тууына ә келеді. Тә жірибеде инбридингті жиі қ олдану – организмде ә р тү рлі тұ қ ым қ уалайтын аномалиялардың кө рінуіне ә келеді. Мысалы, селекцияда ө сімдік сорттары мен асыл тұ қ ымды малдың бағ алы белгілерін сақ тау мақ сатында инбридингтің орташа дең гейі ғ ана қ олданылады.

Гетерозис(грек.heteroiosis-ө згеру)- ө сімдік пен жануарлардың ө зінен бұ рынғ ы аталық пен аналық формаларымен салыстырғ анда, бірінші ұ рпақ буындарының тез ө сіп, мө лшерінің ұ лғ айуы, ұ рпақ беру қ абілетінің кү шеюі, " будандық кү ш". " Гетерозис" терминін ғ ылымғ а енгізген америкалық генетик Г.Шелл (1914). Екінші жә не одан кейінгі ұ рпақ тарда буданның қ уаттылығ ы біртіндеп кеміп, жойылады. Мыс., жү герінің будан дә нінің ө німділігі бірінші ұ рпақ пен екінші ұ рпақ та 35%-ке дейін, ал ү шінші 50%-ке дейін тө мендейді. Будандық қ уаттылық ты қ алпына келтіру ү шін будандастық ты қ айта жү ргізуге тура келеді. Гетерозис селекцияда ө сімдіктер тү сімдігін молайтып, жануарлардан алатын ө німді арттыру ү шін қ олданылатын ә діс болып табылады.

13. Нуклеин қ ышқ ылдарының генетикалық рө лі

Нуклеин қ ышқ ылдары (лат. nucleus — ядро) — қ ұ рамында фосфоры бар биополемерлер. Табиғ атта ө те кө п тарағ ан. Молекулалары нуклеотидтерден тұ рады, қ ұ рамына кіретін мономерлерінің (дезокси- немесе рибонуклеотидтер) тү ріне қ арай ДНҚ жә ң е РНҚ деп бө лінеді. Нуклеин қ ышқ ылдары ақ уыз биосинтезіне қ атысады, жә не тірі организмдерде тұ қ ым қ уалаушылық ты сақ тап, оның бір ұ рпақ тан екінші ұ рпақ қ а берілуін қ амтамасыз етеді. ДНҚ жасуша ядросының хромосомасында (99%), рибосомаларда жә не хлоропластарда, ал РНҚ ядрошық тарда, рибосомаларда, митохондрияда, пластидтер мен дитоплазмада кездеседі. ДНҚ организмдегі тұ қ ым қ уалаушылық ақ паратты сақ тайтын гендердің қ ұ рылыс материалы болып табылады. Ал РНҚ ү ш тү рлі болғ андық тан: рибосомдық (р-РНҚ); тасымалдаушы (т-РНҚ) жә не ақ параттық (а-РНҚ) ә р тү рлі қ ызметтер атқ арады. ДНҚ мен РНҚ қ ызметтері 1940 жылдардан бастап анық талып, тү рлі биологиялық тә жірибелер арқ ылы дә лелденген. Осы зерттеулер нә тижесінде молекулалық генетика ғ ылымы жедел дами бастады.

Соң ғ ы жылдары ғ алымдар жоғ ары организмдердің гендерін бактериялар мен ашытқ ы саң ырауқ ұ лақ тарының организміне енгізуді іске асырды. Соң ынан оларды ақ уыз синтездеуге пайдаланды. Мысалы, инсулин генін осылайша " жұ мыс істеткізді". Адам инсулині ең алғ аш рет Е. соlі деген бактерияның кө мегімен 1982 жылы алынды.

14. Алшақ будандастыру жә не оның маң ызы

Ө сімдіктер мен жануарларды алшақ будандастыру қ азіргі кездегі биологияның келешегі мол салаларының бірі болып табылады. Ө йткені ә ртү рлі тү рлерге, туыстарғ а жататын ө сімдіктер мен жануарларды будандастыру арқ ылы, жаң а тү рлерге немесе туыстарғ а жататын(жеке организдерді) особьтарды аламаыз, дә лірек айтсақ, бұ л туыстық емес будандастыру. Алшақ будандастыру ә дісі арқ ылы жаң а ботаникалық тү р мен жаң а астық дақ ылы –кө пжылдық бидай бидай алынды, бұ л биология ғ ылымындағ ы аса ірі оқ иғ а болып табылады.Сондай-ақ дә нді жемдік бидай, қ ара бидай, жә не басқ а будандар сияқ ты бірқ атар жаң а тү рлер алынды.

қ осымша мә лімет: И. В. Мичурин бірінші болып жеміс ағ аштары селекциясында алшақ будандастыру ә дісін қ олданып, будандасушылық ты жә не алшақ будандастырудың ұ рық сыздығ ын жою ә дістерін жасады. Ол ата - ана ө сімдіктерінің жасын жалпы кү йін, аналық ө сімдіктердегі тозаң данатын гү лдердің орналасқ ан жерін есепке алды. Алдын ала вегетативтік жақ ындастыру ә детте ө зара будандаспайтын тү рлерді будандастыруғ а мү мкіндік берді.

Ә дістің мә ні будандастырылатын ө сімдіктерді алдын ала телуде. Бірінші гү лдегенде телінген аталық ө сімдіктің тозаң ымен теліткен аналық ө сімдікті тозаң дандырады.

Делдал ә дісі 3 тү рді будандастыру болып табылады. Тү рлердің бірі алшақ будан алу мақ сатында алдын ала басқ а тү рмен будандастырылады да, одан алынғ ан будан ү шінші тү рмен будандастыру ү шін пайданылады. Мичурин делдал ә дісін жабайы шабдалыны мә дени шабдалымен будандастыруда пайдаланды. Делдал ә дісін кейде картоптың мә дени тү рін кейбір жабайы тү рлерімен будандастыруда ойдағ ыдай қ олдануғ а болады. Бұ л тү рлер алдын ала Соланаумэкауле ө сімдіктермен будандастырылады, ал алынғ ан будан - делдалды мә дени картоптың кү ні бұ рын таң дап алынғ ан сорттарымен будандастырады.

Тозаң қ оспасымен тозаң дандыру ә дісі. Аналық ө сімдіктің аналық аузына басқ а ә р тү рлердің, тіпті туыстардың тозаң ды қ оспасын салады. Мичурин осы ә діспен алма мен алмұ рттың, сары ө рік пен қ ара ө ріктің, шие мен мойылдың, айва мен алмұ рттың будандарын алды.

И.В. Мичурин бірінші болып жеміс ағ аштары селекциясында ә ріден будандастыру ә дісін қ олданып, будандасушылық ты жә не алшақ будандастырудың ұ рық сыздығ ын жою ә дістерін жасады. Ол ата-ана ө сімдіктерінің жасын, жалпы кү йін есепке алды

Ә дістің мә ні будандастырылатын ө сімдіктерді алдын ала телуде. Бірінші гү лдегенде телінген аталық ө сімдіктің тозаң ымен теліткен аналық ө смдікті тозаң дандырады.
Делдал ә дісі 3 тү рді будандастыру болып табылады. Тү рлердің бірі алшақ будан алу мақ сатында алдын ала басқ а тү рмен будандастырылады да, одан алынғ ан будан ү шінші тү рмен будандастыру ү шін пайданылады. Мичурин делдал ә дісін жабайы шабдалыны мә дени шабдалымен будандастыруда пайдаланды. Делдал ә дісін кейде картоптың мә дени тү рін кейбір жабайы тү рлерімен будандастыруда ойдағ ыдай қ олдануғ а болады..
И.В. Мичурин географиялық алыс формаларды будандастыруғ а ерекше маң ыз берді. Алмұ рттың «қ ысқ ы Берре» сорты, жабайы уссури алмұ рты мен оң тү стікте ө сетін француздың Берре сортын будандастыру арқ ылы алынды. И.В. Мичурин буданның қ олайсыз белгілерін кө шіріп, бағ алы белгілерін кү шейтетін ментор ә дісін жасады. Мичурин жасағ ан бұ л ә дістерді қ азіргі кезде ғ алымдар тә жірибеде кең інен қ олданылуда.
Мә дени тү рлерді жабайы тү рлермен будандастырудан алынғ ан будандарда, ә детте, соң ғ ыларының белгілері басым келеді. Мә дени тү рге тә н бағ алы белгілер мен қ асиеттерді кү шейту ү шін қ анық тырушы будандастыру ә дісін қ олданды.
Будандардың нашар ө сімталдығ ы немесе толық тұ қ ымсыздығ ы жаң а мә селе болып танылады. Бірінші ұ рпақ буданның тұ қ ымсыздығ ын болдырмау ү шін қ айыры будандастыру (бекросс) мен ө сімдіктің хромасомалар санын екі еселеуді қ олданады. Толық асинтез жағ дайында ө сімдіктер толығ ынан тұ қ ым бере алады, мысалы, қ ара бидай-бидайық, бидай жауқ ияқ жә не басқ а будандар.
Генетика мен селекцияның дамуына Қ азақ стан ғ алымдарының да қ осқ ан ү лесі ерекше. Алшақ будандастыру, мутагенез, полиплоидия, гетерозис, т.б. мә селелерді қ амтитын генетикалық зерттеулер жү ргізілуде. Н.С.Бутарин, Ә.Е.Есенжолов, А.Ы.Жандеркин алшақ будандастыру ә дісімен қ ойдың архар-меринос тұ қ ымын алды. М.А.Ермеков, Ә.Е.Еламанов, В.А.Бальмонт, т.б. қ азақ тың ақ бас сиырын, Алатау сиырын жә не Қ останай жылқ ысын, т.б. асыл тұ қ ымдарды шығ арды.

15. Нуклейн қ ышқ ылдарының қ ұ рылымы мен қ ызметі

ХХ ғ асырдың 30—40-жылдары организм ө сіп-ө нгенде ө зінде бар қ асиеттерін келесі ұ рпақ тарғ а жеткізудегі нуклеин қ ышқ ылдарының рө лі ғ ылыми тұ рғ ыдан толық тай дә лелденді.1868 жылы швед биохимигі Ф.Мишер клетка ядросының қ ұ рамынан қ ышқ ылдық қ асиеті бар затты бө ліп алғ ан. Оны алғ аш рет ядродан тапқ андық тан (латынша “нуклеус” — ядро) нуклеин қ ышқ ылы деп атады. 1951 жылы американдық биохимик Э.Чаргафф ДНҚ молекуласының қ ұ рамына 4 нуклеотид кіретіндігін тапты.

Нуклеин қ ышқ ылдары (nucleus ядро) - қ ұ рамында фосфоры бар биополемерлер. Табиғ атта ө те кө п тарағ ан. Нуклеин қ ышқ ылдары жоғ арғ ы полимерлі тізбектері ондағ ан немесе жү здеген нуклеотидтің қ алдық тарынан тұ рады.

Нуклеин қ ышқ ылдары тірі жасуша ядросының маң ызды қ ұ рам бө лігі. Нуклеин қ ышқ ылдары (НҚ) рибонуклеин қ ышқ ылы (РНҚ) жә не дезоксирибонуклеин қ ышқ ылы (ДНҚ) болып екі ү лкен тү рге бө лінеді. Нуклеин қ ышқ ылдары жоғ ары молекулалы гетерополимерлі қ осылыстар.

Нуклеин қ ышқ ылдарының толық емес гидролизі нә тижесінде нуклеотидтер тү зіледі.

Яғ ни, нуклеин қ ышқ ылдарының қ ұ рамына азотты негіздер (пиримидинді, пуринді), фосфор қ ышқ ылы жә не моносахаридтер (рибоза мен дезоксирибоза) кіреді. Нуклеин қ ышқ ылдары қ ұ рамындағ ы моносахаридтердің қ алдығ ына байланысты рибонуклеин қ ышқ ылы жә не дезоксирибонуклеин қ ышқ ылы болып екіге бө лінеді.

ДНҚ мен РНҚ қ ұ рамының айырмашылығ ы — нуклеин қ ышқ ылын толық гидролиздеу арқ ылы анық талды. Оларды гидролиздегенде, ә р тү рлі заттардың қ оспасы тү зіледі.

Нуклеин қ ышқ ылдары қ ұ рамында кө мірсудың гидроксил тобы мен фосфор қ ышқ ылының арасында кү рделі эфирлік байланыс тү зіледі, ал азотты негіз кө мірсудың жанынан жалғ асады.

Олардың организмдегі функциясы да ә р алуан. Нуклеин қ ышқ ылдарының да ақ уыздар сияқ ты ә р тү рлі қ ұ рылымдары болады.

Нуклеин қ ышқ ылының бірінші қ ұ рылымында мононуклеотидтер белгілі тә ртіппен орналасады.

Нуклеин қ ышқ ылының екінші қ ұ рылымы макромолекулалардың кең істікте қ ос шиыршық болып орналасуын кө рсетеді. Бұ л кезде молекулалар арасында жә не молекула ішінде сутектік байланыс арқ ылы ә рекеттесу болады.

НҚ -ның макромолекуласы екі полинуклеотидті тізбектен қ ұ ралады. Олар кең істікте қ ос оралма тү зеді. Оралманы фосфор қ ышқ ылының полиэфирі тү зеді, пиримидин жә не пурин туындыларының жазық молекуласы оралманың ішінде болады.

Нуклеин қ ышқ ылының макромолекуласындағ ы бірінің ішінде бірі жатқ ан ширатылғ ан екі оралмада, пиримидин жә не пурин қ алдық тары ө зара сутектік байланыс арқ ылы байланыскан.

Сутектік байланыс белгілі бір жұ п пиримидин жә не пурин туындыларының арасында тү зіледі. Оларды комплементарлы жұ птар деп атайды. Ондай жұ птар: тимин (Т) — аденин (А) жә не цитозин (С) — гуанин (G)..

Нуклеин қ ышқ ылының ү шіншілік қ ұ рылымы — ДНҚ мен РНҚ -ның кең істікте шумақ талып орналасуы.