Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Онтогенез генетикасы




Онтогенез (гр. «on ontos» -нағыз, «генез»-шығу тегі) жеке организмнің даму процесі. Яғни организмнің ұрықтануынан бастап өлуімен аяқталуынан 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 жіктелуіннен бастаған жөн.

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

 

 

17. Генетикалық код

Генетикалық код– ДНҚ немесе а-РНҚ молекуласындағы нуклеотидтер бірізділікті орналасып, ақуыздағы аминқышқылдар бірізділігін анықтайды.

Генетикалық код –триплетті, бір аминқышқылы үш нуклеотидпен шифрланады, яғни генетикалық кодтың бірлігі триплет немесе кодон болып саналады.

Генетикалық код РНҚ тілінде жазылған, ақуыз синтезінде РНҚ аралық тасымалдаушы болып табылады.

Генетикалық код — тірі организмдерге тән нуклеин қышқылдары молекуласындағы тұқым қуалаушы ақпараттың нуклеотидтер тізбегі түріндегі біртұтас “жазылу” жүйесі. Бұл — барлық тірі организмдерге ортақ заңдылық. Генетикалық код туралы қазіргі қалыптасқан көзқарасқа 1960 жылы Америка ғалымдары М. Ниренберг, Г. Корана және П. Ледердің жүргізген зерттеулері көп әсерін тигізді. Генетикалық код бірлігі — ДНҚ мен РНҚ молекуласындағы 3 нуклеотид тізбектерінен тұратын кодон болып табылады. Гендегі кодондар тізбегі осы генді “жазатын”(кодтайтын) ақуыздағы амин қышқылдар тізбегін анықтайды. Клеткадағы генетикалық код екі сатыда іске асады:

1) транскрипция сатысы ядрода жүреді және ДНҚ-ның сәйкес бөліктерінде ақпараттық рибонуклеин қышқылдарының молекулалары жасалады. Сонымен қатар, ДНҚ нуклеотидтер тізбегі аРНҚ нуклеотидтер тізбегі ретінде қайта жазылады; 2)трансляция сатысы цитоплазмада, ақуыз синтезделетін рибосомада жүреді. Сондай-ақ, аРНҚ нуклеотидтер тізбегі, полипептидтер құрайтын амин қышқылдар қалдықтарының белгілі бір тізбегіне көшеді.



ГЕНЕТИКАЛЫҚ КОДТЫҢ ҚАСИЕТІ:

1. Код триплетті-бір аминқышқылы үш нуклеотидпен шифрланады, яғни генетикалық кодтың бірлігі триплет немесе кодон болып табылады

2. Кодтың көптігі– көптеген аминқышқылдары бірнеше триплеттермен шифланады.

3. Кодтың ерекшелігі-әр триплет бір белгілі аминқышқылын кодтайды

4. Кодтың универсальдығы - жер бетіндегі әртүрлі тірі ағза түрлерінің коды толық сәйкес.

5. Кодтың үздіксіздігі- нуклеотидтердің бір ізділігін триплет соңында триплет санайды, кодта үтір болмайды,яғни бір кодонды екіншісімен бөлетін белгі жоқ.

6. Код бірін-бірі жаппайды – көршілес триплеттер немесе кодондар бірін-бірі жаппайды, ал әрбір жеке нуклеотид берілген бағдарлама кезінде тек бір триплеттің құрамына кіреді.

 

18. Селекция және оның маңызы. Өсімдіктер сорттарын, жануар тұқымдарын және микрорганизмдер штамдарын алу әдістері.

Селекция- дегеніміз өсімдіктердің жаңа іріктемелері мен жануарлардың тұқымдарын және микроағзалардың халықшаруашылығына қажетті штаммдарын алу. Селекцияның теориялық негізі болып генетика табылады.



Селекцияның негізгі әдістері сұрыптау, будандастыру, полиплоидия, мутагенез, жасушалық және гендік инженерия жатады.

Сұрыптау. Сұрыптау табиғи және қолдан сұрыптау болып екіге бөлінеді. Қолдан сұрыптау мақсатқа сай және мақсатсыз болады. Адамның белгілі мақсатсыз ең жақсы дараларды көбеюге қалдырып, нашар дараларды қорекке қолданып бағалы іріктемелер және тұқымдарды дамытуын мақсатсыз сұрыптау дейміз. Іріктемелер мен қолтұқымдардың құнды бір немесе бірнеше белгілерін барынша дамытуға мақсатқа сай сұрыптау деп аталады. Сұрыптау үрдісінде қолдан сұрыптау мен қатар ағзалардың қоршаған орта жағдайларына бейімділігін арттыратын табиғи сұрыптаудың да әсері бар.

Будандастыру (гибритизация). Сұрыптау әдістерімен жаңа генотиптер түзілмейді. Жаңа пайдалы белгілердің комбинациясы түзілуі үшін гибритизация жүргізіледі.Түріші гибритизациясы кезінде бір түрге жататын дараларды будандастыра-ды. Туыстас ағзаларды және туыс емес ағзаларға гибритизация жүргізуге болады.Туыс ағзаларды будандастыру инбридинг деп аталады. Мысалы, өсімдіктердің өздігінен тозаңдануын инбридингке жатқызуға болады.

Туыс емес ағзаларды будандастыру аутбридинг деп аталады. Аутбридингтің нәтижесінде гетеозисті гибридтерді шығаруға болады. Бірінші ұрпақ гибридтердің ата-енелік ағзалармен салыстырғанда тіршілік қабілетінің жоғары болып, түсімділігінің артуы гетерозис деп аталады. өйткені бұл жағдайда зиянды рецесивті мутациялар гетерозиготалы күйге көшеді.

Түрарасы гибритизация (әріден будандастыру) кезінде басқа түрге жататын даралар будандастырылады. Мұндай будандар көп жағдайда тұқым бермейді, өйткені олардың ата-енесінің хромосома санындағы айырмашылығы соншалықты оларда мейоз үрдісі бұзылған.

Полиплоидия деп хромосом санының толық жиынтығының еселеніп көбею-ін айтамыз. Полиплоидия негізінен үш себептен туындауы мүмкін: бөлінбейтін жасушадағы хромосома санының екі еселенуі, сомалық жасушалардың немесе олардың ядроларының қосылуы, дұрыс жүрмеген мейоз барысында хромосомалар саны екі есеге азаймаған гаметалардың түзілуі.
Мутагенез. Табиғи орта жағдайында мутацияның пайда болу жиілігі салыс-тырмалы түрде аз болады. Сондықтан селекцияда жасанды мутагенез қолданыла-ды. Жасанды мутагенез дегеніміз тәжрибеде ағзада мутацияны тудыру үшін мутагендік фактормен өңделуі.

Жасушалық инженерия арқылы жасушаларды ағзадан тыс, арнайы жасанды ортада өсіріп, ұлпа культурасын алады. Жануарлар жасушаларынан бүтін ағзаны өсіріп шығару мүмкін емес, бірақ өсімдік жасушуларынан болады. Жасушалық инженерияның арқасында жыныс жасушаларының, сонымен қатар сомалық жасу-шаларының гибритизациясын жасауға болады. Сомалық жасушалардың гибрити-зациясы арқылы қолайсыз жағдайларға төзімді өсімдік іріктемелерін алу мүмкін.
Гендік инженерия дегніміз геномның жасанды жолмен өзгертілуі. Бұл әдіспен бір ағзаның геномына басқа түрге жататын ағзаның гендерін енгізуге болады. Осы жолмен ішек таяқшасы бактериясының генотипіне адам генін енгізіп, инсулин гормоны алынады.

Өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер селекциясы

Өсімдіктерді сұрыптау.Сұрыптаушы үшін сұрыптауға қолданылатын бастапқы материялдың қасиеттерін бөлу өте маңызды. Осы алаңда орыс генетигі Н.И.Вавиловтың (1887-1943) ашқан екі жаңалығы өте маңызды болды.

1) Тұқым қуалайтын өзгергіштегі гомологиялық қатарлар заңы.: бір- біріне генетикалық тұрғыдан жақын (шығу тегі бір) түрлер және туыстардың тұқым қуалайтын өзгергіштігі ұқсас болады. Түрлермен туыстар бір-біріне неғұр-лым жақын болса белшілерінің өзгергіштігід есоғұрлым жақын болады. Бұл заңды Н.И.Вавилов өсімдіктерге байланысты тұжырымдады, кейін жануарлар мен микроағзалар үшін де дәлелденді.

2) Мәдени өсімдіктердің шығу орталықтарын анықтауға Н.И.Вавилов зор еңбек сіңірді. Ол дүние жүзі бойынша экспедициялар ұйымдастырып, мәдени өсімдіктердің алуан түрлері мен олардың географиялық таралу аймақтарын зеріт-теді. Н.И.Вавилов мәдени өсімдіктердің барлық географиялық аймақтарға бірдей тарамайтынын және әр дақылдың өзінің шығу орталығы болатынын анықтады.

Жануарларды сұрыптау.Жануарларды сұрыптауда жеке сұрыптау, түріші будандастыру (инбридинг, аутбридинг), әріден (түрарасы) будандастыру кеңінен пайдаланылады.Жеке будандастыру жануарлардың жынысты көбеюімен байланысты қолданады, өйткені жануарлардан бірден бірнеше ұрпақ алу қиын... Сонымен қатар инбридинг гомозиготалыққа тиімсіз белгілерді де әкеліп, жануар-лардың сыртқы ортаның жағымсыз жағдайларына төзімділігін төмендетеді, ауруға шалдыққыштыққа әкеледі. Осындай тиімсіз фенотиптерді депрессия деп атайды.. Жануарларды әріден будандастырудың нәтижесінде ұрпақ бермейтін жануарлар пайда болады. Мұндай будандар тұқым бермегенімен шаруашылыққа маңызы зор. Мысалы, қашыр –бие мен есектің буданы, ана енесінен де күшті, қолайсыз жағдайларға төзімді, ұзақ өмір сүреді, біпақ ұрпақ бермейді.

Микроорганизмдерді сұрыптау.Микроорганизмдерге прокариоттардан бактериялар, көкжасыл балдырлар, ал эукариоттардан саңырауқұлақтар, микраскопиялық балдырлар, қарапайымдылар жатады. микроорганизмдерді сұрыптауда жасанды мутагенез және оның артынша генетиклық тұрғыдан бірдей жасуша тобын (клондарды)сұрыптау, жасуша және гендік инженерия әдістері кеңінен қолданылады..Микроорганизмдердің көмегімен амин қышқылдары, ақуыздар, ферменттер, спирт, полисохариттер, антибиотиктер, дәрумендер, гормондар, интерферондар алынады. Мұндай өндірістердің қалдықтарын ыдырататын бактерия штамдары шығарылып, қошаған ортаны тазалау мақсатында қолданылады.

 

 

19.Ақуыз биосинтезі

Ақуыз биосинтезі тізбегінде жазылған ақпараттың колинеарлы полипептид тіршіліктің ең маңызды қасиеттерінің бірі, себебі тіршілік процесіңде ақуыз молекулалары әр түрлі биохимиялық реакцияларға түсіп ыдырап жойылып отырады, ал олардың орнын толтыру тек жаңа ақуыз молекулаларының синтезделуі нәтижесінде жүзеге асады.

А-РНҚ молекуласының нуклеотидтер молекуласының аминқышқылдары ретіне берілуін, яғни ақуыз синтезін, трансляция деп атаймыз.Трансляция процесі полипептидтің N ұшынан басталып С ұшына қарай жүреді және ол метионин амин қышқылынан басталады. Яғни, кез келген а-РНҚ молекуласының бас жағында метионин амин қышқылына сәйкес келетін (колинеарлы) код-инициаторлық код болады (АУГ). Полипептид синтезінің инициялануы ерекше т-РНҚ-инициаторлық т-РНҚ-ның қатынасуымен жүзеге асады. Бұл процеске 3 инициациялаушы факторлар — ІҒр ІҒ2, ІҒ3 қатынасады. Ақуыз биосинтезінің жалғасуы, немесе элонгация сатысы, 2 фактордың қатысуымен жүреді — ЕҒ-1, ЕҒ-2, ал белок синтезінің терминациялануы кодон-терминаторларға және терминациялық факторларға — КҒ-1, КҒ-2-ге байланысты. Кодон терминаторлардың 3 түрі белгілі УАА, УАГ, УГА.Трансляция процесіне 3 РНҚ — үшеуі де қатынасады. А-РНҚ-ақуыз синтезі үшін матрица (қалып) қызметін атқарса, рибосомалық РНҚ рибосомалардың құрамына кіреді. Рибосомалар цитоплазманың ең ұсақ субмикроскопиялық органелла-лары болып табылады. Ақуыз синтезі жүруі үшін рибосомалар а-РНҚ-мен байланысады. Рибосома 2 бөлшектен тұрады: рибосоманың кіші бөлшегі — 308, рибосоманың үлкен бөлшегі — 508. Әдетте, ақуыз синтезі жүрмеген кезде, рибосоманың екі бөлшегі бір-бірінен бөлек кездеседі, олардың бір-бірімен қосылып біртүтас органоид — рибосома түзілуі ақуыз биосинтезі басталған кезде жүзеге асады. А-РНҚ алғаш рибосоманың кіші бөлшегімен қосылады, содан кейін оларға иницияция факторлары ІҒ1, ІҒ2, ІҒ3 және т-РНҚ — аминоацилметионин қосылып инициа-торлық кешен түзіледі.Инициаторлық кешен түзілгеннен кейін оған рибосоманың үлкен бөлшегі келіп қосылады. Рибосоманың үлкен белшегінде 2 учаске болады: пептидиддік бөлік — П бөлік, аминоацилдік болік — А бөлік. Рибосоманың үлкен бөлшегінің П бөлігіне формилденген метионинмен инициаторлық т-РНҚ орналасады, ал А учаскеге а-РНҚ-ның екінші кодонына сәйкес келетін антикодоны бар т-РНҚ өзінің амин қышқылымен орналасады.Трансляция процесінде а-РНҚ кодондары амин қышқылдарымен тікелей әрекеттесе алмайды. Олардың арасындағы байланыс тасымалдаушы РНҚ (т-РНҚ) арқылы жүзеге асады. Әрбір амин қышқылының тек өзіне ғана сәйкес т-РНҚ-сы болады, сонымен кем дегенде т-РНҚ белгілі — 20-амин қышқылының 20 т-РНҚ-асы және инициаторлық Т-РНҚ. Т-РНҚ-лар — т-РНҚфен, т-РНҚАлан, т-РНҚСеР, т-РНҚИзол, т-РНҚАсп т.с.с деп аталынады. Барлық прокариоттардың және эукариоттардың т-РНҚ молекулалары 80-ге жуық нуклеотидтерден қүралған және олар-дың соңғы құрылысы бір-біріне ұқсас болып келеді. Олардың молекулаларының соңғы құрылысы беденің 3 құлақты жапырағына ұқсас.

Т-РНҚ молекуласының 2 ерекше қасиеті белгілі: 1) т-РНҚ-ның 3′-ұшында ерекше рЦ рЦ рА-ОН-тан түратын бос нуклеотид тізбегі болады, осы ұшымен т-РНҚ-ға сәйкес келетін амин қышқылы ковалентті байланысады; 2) т-РНҚ-ның қарама-қарсы ұшында 3′ нуклеотидтен тұратын антикодон болады.Т-РНҚ-ның негізгі қызметі — өзіне сөйкес амин қышқылын «танып» 3′-ОН ұшына қондыру жөне а-РНҚ-ның антикодонға комплиментарлы кодонын «танып» өзі алып келген амин қыш-қылын полипептид тізбегіне орналастыру болып саналады Амин-қышқылының өзіне сәйкес т-РНҚ молекуласының 3’—ОН үшына ковалентті байланысуы ерекше аминоацил т-РНҚ-синтетаза ферментінің қатысуы арқылы жүреді. 20 амин қышқылына сәйкес 20 аминоацил т-РНҚ синтетаза ферменттері болады. Аминоацил т-РНҚ синтетаза ферменттері ездеріне сәйкес келетін амин қышқылдарымен т-РНҚ-ның бір-бірін «танып», амин қышқылының т-РНҚ молекуласының З1-ОН ұшына коваленттік байланысуын қамтамасыз етеді. Бұл про-цесс 2 сатыдан тұрады. Алғашқы сатыда амин қышқыддары ак-тивтенеді: Екінші сатыда активтенген амин қышқылы-өзіне сәйкес т-РНҚ-ның ЗЮН ұшымен байланысады. Аминоацил-т-РНҚ-синтетаза ферменттері трансляция процесінің қателіксіз жүруін, яғни а-РНҚ кодына колинеарлы (сәйкес) полипептид молеқуласының синтезделуін, қамтамасыз етеді. Демек, трансляцияның қателіксіз жүруі аминоацил-т-РНҚ-синтетаза ферменттерінің өздеріне сәйкес амин қышқыл-дарын «танып» оларды тиісті т-РНҚ-ға қондыруына байланыс-ты болады. Сонымен қатар, аминоацил-т-РНҚ — синтетаза ферменттері бақылаушылық қызметін де атқарады. Мысалы, изо-лейцил-т-РНҚ — синтетаза ферменті өзіне сәйкес т-РНҚ ор-нына басқа — «жат» т-РНҚ, айталық т-РНҚФен, «таныды» делік. Осының нәтижесінде изолейцин-т-РНҚИзол орнына изолейцил-т-РНҚфен кешені пайда болар еді. Осы қателіктің нәтижесінде синтезделуші ақуыз молекуласында фенилаланин амин қышқылының орнына изолейцин амин қышқылы орналасар еді. Бірақ, фенилаланин-т-РНҚ-синтетаза ферменті өзінің т-РНҚФЕН-сымен жат амин қышқылының қосылғанын сезіп қалып қате кешенді — изолейцин амин қышқылына және т-РНҚфен-ге ыдыратады.

Аминоацил-т-РНҚ-синтетаза ферменттерінің екінші бақы-лаушылық қызметі амин қышқылдардың активтену сатысында байқалады. Айталық, изолейцил-т-РНҚ-синтетаза ферменті изо-лейцин амин қышқылының орнына валин амин қышқылын ак-тивтендірді делік.Изолейцил-т-РНҚ-синтетаза+валин+АТФ—>(валилацил—АМФ) изолейцил-т-РНҚ-синтетаза+Ррі.

Сонда, келесі сатыда «қате» түзілген кешен т-РНҚИзол мен әрекеттескенде валил-т-РНҚИзол пайда болуының орнына валилацил-АМФ, еркін валин амин қышқылына және АМФ-ге гид-ролизденеді.

(Валилацил-АМФ)изолейцил-т-РНҚ-синтетаза+т-РНҚИзол->валин,АМФ+т-РНҚИзол+изолейцил-т-РНҚ-синтетаза.Сонымен, аминоацил-т-РНҚ-синтетаза ферменттері нақтылы амин қышқылдарын өздеріне тиісті антикодондармен байланыстырып генетикалық ақпараттың трансляциялану процесінде маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар, бұл ферменттердің қос қабат бақылаушылық қызметі нәтижесінде трансляция процесінің қателіксіз жүру деңгейі едәуір жоғарылайдыАминоацил -т-РНҚ кешені пайда болғаннан кейін олар рет-реттерімен тізіліп орналасып, амин қышқылдар арасында пептидтік байланыс пайда болады. Оны рибосоманың үлкен бөлшегіңце кездесетін ерекше фермент — пептидил — трансфераза ферменті қалыптастырады. Екі амин қышқылдары арасында пептидтік байланыс пайда болғаннан кейін рибосома бір кодонға солға қарай жылжиды, осының нәтижесінде инициаторлық кешен рибосомадан сыртқа шығады, А учаскедегі кешен П учаскеге өтеді, ал А учаскесіне а-РНҚ-ның үшінші кодонына сәйкес келетін т-РНҚ өзінің амин қышқылымен келіп орналасады, со-дан кейін екінші және үшінші амин қышқылдары арасыңца пептидтік байланыс пайда болады. Бұл жерде элонгация факторлары — ЕҒ-1, ЕҒ-2 қатынасады. Содан кейін рибосома тағы бір кодонға солға жылжып А учаске босайды. Осылайша ақуыз син-тезі А учаскеге а-РНҚ-ның терминаторлық кодондары келіп жеткенге дейін жалғаса береді. Терминаторлық кодондарды (УАА, УАГ, УГА) арнайы терминация факторлары — КҒ-1, КҒ-2 «таниды». Терминаторлық кодоңцарға сәйкес келетін амин қышқылдары болмағандықтан А — учаске бос қалып, пептидил-трансфераза ферменті пептидтік байланыс жасай алмайды, сондықтан рибосома 2 бөлшекке ыдырайды, синтезделген полипептид бөлініп шығады. Осылайша ақуыз синтезі аяқталады.

 

20. Харди-Вайнберг заңы,оның маңызы

20. 1908 жылы Г.Харди мен В.Вайнберг бір-біріне тәуелсіз еркін өніп қсетін популяцияда генотиптердің таралуын көрсететін формуланы ұсынды.Оны Харди-Вайнбергтің формуласы деп атады. Бұл формуладан еркін өніп өсетін популяция ,егер онда ешқандай сұрыптау жүрмесе,тепе-теңдікте болады,яғни ұрпақтан-ұрпаққа өзгермейді және генотиптердің белгілі бір қатынасы болады деген қағида шығады. AA+2pqAa+ aa=1 мұнда pA-популяциядағы А гаметасының қатынасы немесе шоғырлануы; qa-а генінің жиілігі.Аталық-аналығының гаметаларында А немесе а-гені болатындықтан рА+ qa=1.Осыдан барып келесі ұрпақта мынадай арақатынас шығады.

Осы деректерді қосу арқылы популяциядаңы генотиптердің таралу ретін көрсететін Харди-Вайнбергтің формуласы алынады: AA+2pqAa+ aa=1,ал рА+ qa=1.

Мұндай популяция құрамында А және а бар гаметалар береді.АА тек А гаметасын ғана береді,және ол популяциядаңы жиілікке байланысты ,яғни Aаның жарты гаметасы А,ал қалған жартысы а,себебі популяцияда оның шоғырлануы 2pq оның pd жартысыА болады және соншама а гаметасы болады( pq) Генотипі аа болса гаметалар а ғана,ол популяцияда ,демек а гені бар гамеалар да соншама.

Сонымен,белгілі бір фенотиптердің популяциядағы жиілігін есепке алу негізінде,тиісті генотиптердің таралуы жөнінде қорытынды жасауға болады.Харди-Вайнбергтің формуласын мына жағдайларда ғана есептеулерге пайдалануға болады:егер аутсомды аллелдердің бір жұбы ғана есепке алынса,шағылысу және популяцияда гаметалардың үйлесулері кездейсоқ жүрсе тіке және кері мутациялар мүлде сирек кездесіп,оларды есепке алмағанда зерттеліп отырған популяциядағы өкілдер саны көп болңан жағдайда,әр түрлі генотиптер иелерінің өмір сүргіштігі жоғары өсімталдығы біркелкі болса,және олар сұрыптауға ұшырамаса табиғи популяцияларда,шындығында,бұл жағдайлар іске аса бермейді,сөйтіп Харди-Вайнберг формуласының қолданылуы тарылуы қолданыла түседі.Соған қарамастан бұл формула еркін шағылыса алатын организмдер популяциясындаорын алатын жеке генетикалық құбылыстарды түсінуге мүмкіндік жасайды.

 

21. Прокариотты және эукариотты организмдердің гендерінің құрылымы

ген дегеніміз– бір полипептидтік тізбектің синтезіне жауапты генетикалық ақпараттын бірлігі болып табылатын ДНҚ молекуласының кесіндісі деп аталады. Ген нуклеотидтерден тұрады. Нуклеотидтердің саны, орналасу реті әр геннің өзіне тән мөлшері нуклеотидте саны, молекулалық массасы бар. Геннің мөлшері ол анықтамайтын белоктың көлеміне байланысты.

Геннің қызметі:

· Тұқым қуалау информациясы сақтайды

· Генің 2 еселенуі – ДНҚ репликациясы

· Белоктың бисинтезін басқарады

· ДНҚ репарациясы – ДНҚ-дағы бұзылыстардың қайтадан қалпына келуі

1978 жылы Гильдергтың ұсынысы бойынша ДНҚ молекулалардың ақпаратты бар бөлігі экзондар, ал ақпарат жазылмаған мағынасыз бөліктер интрондар. Эукариоттық клеткаларда экзондар мен интрондардың, саны мен мөлшері әр генде әртүрлі болды.

Прокариот және эукариот гендері

Тірі организмдер өзінің құрамына кіретін клеткалардың типіне байланысты эукариоттар және прокариоттарболып бөлінеді. Эукариоттық клеткаларда геномның ДНҚ-сы ядролық қабықшамен қоршалған, яғни эукариоттық клеткалардың ядросы бар, ал прокариоттарда айкын көрінетін ядро жоқ (грекше аударғанда эу – «мен» жұрнағына сәйкес (ядромен), про – «сыз» жұрнағын (ядросыз), ал кариос – ядро.

Прокариоттық клетка – тірі клетканың қарапайым түрі. Прокариоттық клетканы анықтайтын бір ерекшелік олардың хромосомасымен цитоплазмасының арасында тікелей қатынастың (контакт) болуы. Эукариоттық клеткалардан прокариотты клеткалардың айырмашылығы – оларда митохондриялар мен хлоропластар (компоненттер) болмайды, рибосомалардың көлемі өте кішкентай және клетка қабырғасы болғандықтан ірі молекулаларды сіңіріп, шығара алмайды.

Эукариоттықклетка – прокариоттық клеткадан әлдеқайда күрделі ұйымдасқан. Эукариоттық клеткалардың прокариоттардан айырмашылығы – ядро болады. Клеткадағы ДНҚ-ның көп мөлшері қос қабат мембранамен қоршалған ядроның ішінде. Сөйтіп, құрамында ДНҚ бар компартмент көптеген заталмасу реакциялары өтетін клетканың басқа бөлігі – цитоплазмадан бөлінген.

 

22.Жыныспен тіркес белгілердің тұқым қуалауы

Гендері жыныс хромосомаларда орналасқан белгілерді жыныспен тіркескен белгілер деп атайды. Ал белгілердід жыныстық хромосомалары (X және Ү) арқылы ұрпақтан-ұрпаққа берілуін жыныспен тіркескен белгілердің тұқым қуалауы деп атайды. Бұл құбылысты Т.Морган дрозофила шыбынына тәжірибе жүргізгенде ашкан.Дрозофила шыбынының көзінің қою қызыл түсті белгісі (W), ақ белгісінен басым (w). Гомозиготалы қызыл түсті аналық шыбынды (XWXW), ақ көзді аталық шыбынмен (XWY) шағылыстырғанда, Fх-де ұрпақ шыбындардың көздерінің түсі қызыл болған. Ғ2— ұрпақта белгілер 3 : 1 қатынасында ажыраудың орнына, барлық аналық шыбындар қызыл көзді, аталық шыбындардың жартысы қызыл, қалған жартысы ақ көзді болған. Ал ақ көзді аналық шыбынды, көзінің бояуы қою қызыл түсті аталығымен шағылыстырғанда, FL — ұрпақта аналық шыбындар әкесінен қызыл түсті, аталық. Шыбындар анасынан ақ түсті алатындықтан, белгілер айқас тұқым куалайды. Ғ2— ұрпақта жыныстык хромосомалардың тұқым қуалауына сәйкес, аналық шыбындардың жартысы ақ көзді, жартысы кызыл көзді, осымен қатар аталық шыбындардың да жартысы қызыл, жартысы ак көзді болады.Жыныстық хромосомаларда орналаскан гендер аныктайтын белгілердің тұқым қуалауы, Мендель анықтаған белгілердің ажырауынан өзгеше болады. X және Ү хромосомалардың гомологті емес бөліктері бар, сондықтан да X хромосомадағы гендердің аллельдері Ү хромосомада болмайды. Керісінше, Ү хромосомада бар гендердің аллельдері X хромосомада жоқ. Гендердің мұндай күйін гомизиготалы деп атайды.Егер ген X хромосомада орналасқан болса, онда ген әкесінен қыздарына, шешесінен қыздарына және ұлдарына белгілер теңдей беріледі. Белгілердің шешесінен ұлдарына, ал әкесінен кыздарына берілуі Крисс-кросс тұқым қуалау деп аталады.Белгілерді бақылайтын гендер Ү хромосомада орналасса, онда X хромосомада оған сәйкес бөлік болмағандықтан, әкеден тек ұлдарына беріледі. Себебі қыздарына хромосома берілмейді. Мысал ретінде адамда аяқ саусақтарының арасында жарғактық болуы, құлақтың ішінде шоқ жүннің болуы, тек әкеден ұлдарына берілетін белгілер. Құстарда, кейбір балықтардың түрлерінде және көбелектерде көптеген белгілер жыныспен тіркесіп берілетіні анықталған. Бұл жағдайда белгілерді анықтайтын гендер X хромосомада орналасқан. Бірақ аналық гетерогаметалы да, аталық гомогаметалы болады.

 

 

23.Геном құрылымы.

Геном-клетка хромосомаларының немесе организмнің толық гаплоидты гендер жиынтығы.Эукариоттарда хроматин нуклеопротеин болып табыдады.Ол нуклеосома деп аталатын қайталанатын бірнеше бірліктер түрінде ұйымдасқан.Әр нуклеосома ДНК-ның 146 ж.н. және гистонды белоктардың октомерінен тұрады.Адам клеткасының гаплоидты геномы шамамен 3,5*10 9дәрежесі жұп негіздерді құрайды.Эукариоттық организмнің қандай болсын күрделі геномында ДНК-ны екі түрлі реттілікке бөлуге болады.Бұл гаплоидты геномда бір дана түрінде болатын Бірегей ерекше,немесе қайталанбайтын реттіліктері және гаплоидты геномда бірнеше данада кездесетін қайталанатын реттіліктер.

Эукариотты организмдердің геномды ДНК-сының жартысынан көбі қайталанбайтын немесе ерекше ретіліктер класына жатады.Бұл ДНК реттілігінің түріне белоктарды кодтайтын біркөшірмелі гендер жатады.

ДНК-ның қайталанатын реттілігі деп жие қайталанатын және орташа қайталанатын ДНК реттілігін айтады.Адам геномында шамамен 50%-ның көбісі қайталанатын ДНК-дан тұрады.Жоғары қайталанатын реттілік бірнеше рет қайталанатын және бірінен сон бірі орналасқан ұзындығы 5-500 жұп негіздерден тұрады.Көбінесе мұндай ретіліктер кластерлер құрып,гаплоидты геномда олардың саны 1-10 млн-ға жетеді.Жоғары қайталанатын реттіліктер транскрипциялық белсенді емес және олар хромотиннің құрылымдануына қатысады деген болжам бар.Гаплоидты геномда 10 6дәрежесі көшірмеден көп болатын орташа қайталанатын реттіліктер кластерлер құрамайды,олар геномда шашыранқы,қайталанбайтын реттіліктермен кезектесіп жекеленген түрінде болады.Олар қысқада ұзын да болу мүмкін.Мөлшерге сайкес оларды екі класқа бөледі.

LINE-деп белгіленетін ұзын элементтер және SINE-қысқа элементтер.

Ұзын диспергирленген қайталанатын LINEреттіліктердің ішінде ең маңызды болып табылатын класс геномда 20000-40000 көшірмеге дейін жететін және барлық геномның шамамен 21% құрайды.

Қысқа диспергирленген элементтер SINE бір-біріне жақын болып келеді.,бірақ олар фрагменттер ұзындығы бойынша жүз жұп нуклеотидтен үш жүз нуклеотидтер жұбына дейін бір-бірінен ерекшеленеді.Қысқа қайталанулардың 1 500 000 дейін көшірмелері болады.Эукариоттар геномының маңызды бөлімін бір хромосома көлемінде сондай-ак хромосома арасында орын ауыстыруға қабілетті белгілі құрылымдық ұйымдасуы бар қайталанатын ретіліктер алып жатыр.Оларды мобильді(қозғалмалы) генетикалық элементтер деп атайды.Олардың құрамында ДНК-ның 1000 астам 10000-ға дейін нуклеотидті жұптары кіреді.

Америка ғалымы Барбара Мак-Клинток осыдан алпыс жыр бұрын жүгерінің мобильді элементтерін ашқан.Мобильді элементтердің(екі негізгі класы-транспозондар,ретротранспозондар) ашылуы жаналығы хромосома ұзындығы бойынша ДНК нуклеотидтерінің реттілігі осы элементтердің орын ауыстыруы арқылы(транспозиция) өзгеретінін көрсетті.Олар гендерге немесе гендерге көрші жатқан жақын аймаққа еніп мутацияны тудырады.Мысады дрозофилада white локусындағы көптеген кездейсоқ мутациялар мобильді элементтердің инсерциясынан туындайтыны анықталған. Жалпы мобильді элементтер барлық ДНК-ның 10-30%құрайды.Олардың ен көп мөлшері өсімдік геномында табылған.Геномда мобильді элементтердің орын ауысуы кезінде көп жағдайда гендер белсенділігінің өзгеруі жүреді.Геном бойымен элементтердің орын ауыстыруы реттеуші сигналдардың таралуына себеп болады.

24.Популяциялық генетиканың динамикасының факторлары.

Организмдердің эвалюциясы барысында сапасы жағынан бір-бірінен айырмашылығы бар генотиптердің өзгергіштікке ұшырауына байланысты бір генотип үнемі екінші бір генотиппен алмасып отырады.Оны популяцияның генетикалық құрылымының динамикасы дейміз.Популяциядағы генртиптік өзгергіштіктің негізіне мутациялық және комбинативтік өзгергіштік жатады.

Панмиксиялық популяциядағы генотиптердің тепе-теңдігі кейбір тұрақты әсер ететін факторларға байланысты өзгеріп отырады.Ол факторларға мутациялық процесс,сұрыптау,популяцияның мөлшері,изоляция(оқшаулану) т.б жатады.

1.Мутациялық процесс.Гендердің популяцияда тұрақты түрде қайталанып отыруы үшін олар мутацияға ұшырамау керек.Бірақ ондай өзгеріс үнемі болып отырады.Әрбір жеке ген мутацияға сирек ұшырағанымен генотиптегі гендердің саны көп болғандықтан түрлі мутациялардың жалпы мөлшері де едәуір көп боп келеді.Популяциядағы генотиптері гетерозиготалы организмдер түрлі мутацияларға бай болады.мысалы,жүгерінің әртүрлі сорттарында жасыл өскінді мутация бойынша гетерозиготалы өсімдіктер 34-36 пайызға дейін кездеседі.

Әрбір буын сайын генофонд жаңа мутациялардың жиынтығымен толықтырылып отырады.Ол процесті мутациялық қысым деп атайды.Қандай болмасын жаңа пайда болған мутация түрге тән генотиптің тұтастығында өзгеріс тудырады.Сол себепті генотип системасында сұрыптаудан өтпеген мутация жеке даму барысында организм функцияларының тарихи қалыптасқан корреляциясын (сәйкестілігін) бұзады.Сондықтан да мутация алғашқыда көбінесе зиянды болып келеді.

2.Сұрыптау.Сұрыптау деп генотиптің организмнің сыртқы орта жағдайларына көп бейіделу процесін айтады.Организмгің тіршілік ету және ұрпақ қалдыру мүмкіндігі оның ортаға бейімделу дәрежесіне байланысты.Организмде неғұрлым бейімделу реакцияларының нормасы жоғары болып келсе,соғұрлым оның популяция құрамында сақталып дами беру мүмкіндігі көп болады.Дарвиннің табиғи сұрыптау туралы теориясы артта қалатын ұрпақ мөлшері олардың ата-аналарының сапалық ерекшеліктеріне байланысты деген принципке негізделген.егер белгілі бір генотипі бар организмлер сұрыптаудың нәтижесінде жарамсыз болып қалса,онда популяциядағы соған тиісті геннің мөлшері азаяды.Яғни сұрыптау тиімсіз гендердің таралуын бөгейді.Әр бір буын сайын популяциядағы зияны көбірек мутацияның концентрациясы зияны азырағына қарағанда тез төмендеп отырады.Доминантты және рецессивті аллельдердің популяциядан шығып кету жылдамдығы әртүрлі болады.Доминантты ген әрбір буын сайын үнемі сүрыптаудың бақылауында болады.

3.Популяция мөлшері.Гендердің концентрациясы популяцияның мөлшеріне байланысты болады.Популяцияның мөлшері неғұрлым аз болса,соғұрлым гетерозиготалы ұрпақтардың бір-бірімен будандасып рецессивті гомозиготалы ұрпақ беруінің мүмкіндігі мол болады.Керсінше популяция мөлшері көп болса рецессивті гомозиготаның болу мүмкіндігі азаяды.

4.Изоляция.Жалпы түрдің әр түрлі популяциялардан құралатындығы белгілі.Егер бір популяцияның особьтары екінші популяцияның особьтарымен біраз уақыт будандаса алмай қалса ондай популяция изоляцияға ұшырайды.Егер ондай оқшаулану бірнеше буынға созылса,онда популяция жіктеле бастайды.Болашақта ондай популяция жана түр тармағының немесе тіпті түрдің бастамасы болады.Түрдің ішіндегі популяция изоляциясы географиялық,экологиялық,биологиялық факторлардың әсерінен болады.

25.Жыныс гентикасы.Жыныстың айқындалуы.

Цитогенетика ғылымының дамуы нәтижесінде жануарлардың аталық және аналық жасушаларындағы хромосомалырында айырмашылық бар екені анықталды. Ол хромосомалар жиынтығына байланысты.

Табиғатта кездесетін барлық дара жынысты ағзаларда аналық және аталық даралардың арақатынасы шамамен 1:1-ге тең болады.Мұндай ажырау Мендель тәжірбиелерінде талдаушы шағылыстыру кезінде,жыныстардың бірі-гомозиготалы,бірі-гетерозиготалы болған жағдайда байқалады.Шын мәнінде дара жынысты ағзалардыңбасым көпшілігінде аналық және аталық даралардың хромосома жиынтығы біркелкі болмайды.Ағзаның белгілер мен қасиеттерінің жиынтығы-жыныс арқылы ұрпақ таралып,тұқым қуу арқылы нәсілдік хабар ұрпаққа беріледі.

Қазіргі биология ғылымдарының ғылыми бағыттарды зерттеудің маңыздылығы мен өзектілігі жыныс генетикасының салдары:популяциядағы жыныстың таралуын анықтайтын факторларды анықтау және жыныстық айырмашылықтардың пайда болуы себептерін зерттеу болып табылады.Жыныстық көбею тұқым қуалау ақпараттарымен алмасуға,бұл өз кезегінде тірі ағзалардың сыртқы мекен ету орталарының тұрақты өзгеру жағдайларына бейімделуіне мүмкіндік береді.

Жынысты анықтаудың түрлері:

Жынысты анықтау негізінде аналық дараны аталық жынысты дарадан ажыратуға болатын бір жұп хромосомасының болуымен байланысты.Мұндай хромосомаларды жыныс хромосомалары деп атайды.Әр түрлі жынысты организмдердегі жынысты анықтаудың негізгі тәсілдерін қарастырайық.

1.Прогамды.Алғашқы сақиналы құрттар мен бит тәрізді омыртқасыздардың кейбір түрлерінде жынысты анықтау ұрықтануға дейін жұмыртқа клеткасының жетілуі кезінде анықталады.Бұл организмдерде көлемдері бойынша ажыратылатын екі түрлі:ірі және майда жұмыртқа клеткасы дамиды.Даму барысында ірі жұмыртқа клеткасынан аналықтар,ал майда клеткадан аталық даралар пайда болады.Жынысты анықтаудың мұндай түрін прогамды деп атайды.

2.Эпигамды.Banella viridis теңіз құртында және кейбір омыртқасыздар түрінде жыныс ұрықтанудан кейін анықталады.Мұндай омыртқасыздар түрлерінің аналықтары біршама ірі және бекініп тіршілік етуге бейімделген,аталықтары өте майда болып келеді.Теңіз құртынын жұмыртқасынан онтогенез процесінде дернәсілдер пайа болады.Түзілген дернәсілдердің біраз уақыттан кейін аналыққа немесе аталық жынысқа алмасуы,осы дернәсілдің қандай ортада тіршідік етуіне тәуелді болады.Егер дернәсіл аналық тұмсығына бекінсе,онда аналыққа,ал тірек ретінде субстратқа бекінсе,онда аталық жынысқа айналады.Мұндай жынысты анықтау типін эпигамды деп атайды.

3.Сингамды.Көптеген жынысты көбейетін тірі организмдердің жынысы ұрықтану кезінде анықталады.Мұндай жынысты анықтау типін сингамды деп атайды.Бұл жыныстың генетикалық анықталуы хромосоманың тепе-теңдігіне тәуелді болып келеді.Бұл типті өте жие жыныстың хромосомалық анықталуы деп те атайды.

Кейбір көп клеткал жануарларда жыныстың анықталуы ұрықтанумен байланыссыз сырт жағдайда өтеді.Әғни,аналық жұмыртқа клеткасы ұрықтанусыз дамиды.Мысалы,майда шаян тәрізділер-дафнияны қарастыруға болады.Дафнияның партеногенез жолымен көбейетін аналықтары қалыпты жағдайда өзіне ұқсас аналық жынысты дараларды береді.Егер тіршілік ету жағдайдары күрт төмендеп кетсе ,кәдімгі партеногенез жолымен тек аналықтар ғана емес аталықтар да дамиды.

 

26. Организмнің жеке дамуының генетикалық бағдарламасы.

Онтогонез(грек. on – табыс септігінің жалғауы, ontos – нағыз, нақты және генез) – организмнің жеке дара дамуы. Онтогенез ұрық болып түзілуінен бастап, тіршілігінің соңына дейінгі барлық өзгерістердің жиынтығы. Онтогенез терминін неміс биологы Э.Геккель үсынған (1866). Онтогенез барысында дамып келе жатқан организмнің жеке мүшелері өсіп, жіктеледі және бірігеді. Осы күнгі көзқарастар бойынша Онтогенезге бастау болатын жасушаның ішінде организмнің одан әрі дамуын анықтайтын белгілі бір тұқым қуалаушылық бағдарламасы – код түріндегі мағлұмат сақталады. Бұл бағдарлама бойынша Онтогенез барысында ұрықтың әрбір жасушасындағы ядро мен цитоплазманың әсерлесуі; сондай-ақ, ұрықтың әр түрлі жасушалары мен жасуша кешендерінің өзара әрекеттесулері жүзеге асады. Тұқым қуалау аппараты өзіндік белок молекулаларының синтезделуін кодтау (белгілеу) арқылы морфогенетикалық процестердің жалпы бағытын ғана анықтайды, ал олардың нақтылы жүзеге асырылуы белгілі дәрежеде (тұқым қуалаушылық нормасы шеңберінде) сыртқы факторлардың әсеріне тәуелді болады. Организмдердің әр түрлі топтарында Онтогенездің тұқым қуалаушылық бағдарламасының мүлтіксіз орындалу деңгейі мен оның реттелу шегінің мүмкіншілігі мол. Онтогенез — бір тірі ағзаның ұрық біте бастағаннан өлгенге дейінгі даму үдерісі. Онтогенез екіге бөлінеді: эмбриогенез (тууға дейінгі тіршілік) жөне постэмбриогенез (туу соңынан кейінгі тіршілік).Органогенез — мүшелердің түзілу үдерісі. Адамның, барлық омыртқалы жануарлардың жөне кейбір омыртқасыз жәндіктердің ұрығы реттеліп дамиды. Яғни ұрық денесінің қай бөлігі қай жасушалардан дамитыны кештеу сатыларда (гаструлаларда) анықталады және қоршаған ұрықтық жасушалардың өзара өрекеттесуіне төуелді болады. Бұдан езге ұрықтың теңбілді даму типінің жолы бар, мұнда дененің қай бөлігі қандай жасушадан дамитыны 2-немесе 4-ұрықтық жасушалар сатыларында анықталып та қойған. Ф.Мюллер және Э.Геккель 1864 жылы биогенетикалъщ заңды: «Онтогенез қысқа жөне тез қайталаған филогенез» деп тұжырымдады. Ұрық өз түрінің эволюциясын қысқа қайталағандай болып, жүйелік топтардың ататектік ұрықтық сатыларын қайталайды деген дөлелдемелер өте көп

27. Жыныс айырудың баланстық теориясы.

1922 жылы К.Бриджес дрозофиланың үшеселенген хромосомалар жиынтығы бар үшплойдты 3Х+3А ұрғашыларын тапты. Кейбір мұндай ұрғашы шыбындар кәдімгідей өсімтал болып шықты. Оларды диплоидты ХУ+2А еркек шыбындармен будандастырғанда ұрпақтарының ішінде жынысаралық белгіердің – интерсекстердің пайда болатыны байқалады. Морфологиялық, цитологиялы және генетикалық зерттеулер мұндай ұрпақтардың әртүрлі қатынастағы аутосомалар мен жыныстық хромосомалары бар 8 түрін айқындады.

  1. 3Х:3А
  2. 2Х:2А
  3. 2Х+У:2А
  4. 2Х:3А
  5. 2Х+V:3А
  6. ХУ:2А
  7. 3Х:2А
  8. ХУ:3А

Әртүрлі хромосомалар жиынтығы бар шыбындардың шығу себебі, үшплоидты ұрғашы дрозофилалардың хромосомаларының мейозда дұрыс ажыраспауынан болған. Әртүрлі хромосомалар балансы бар шыбындар:

  1. Қалыпты еркек және ұрғашы
  2. Аралық белгілері бар – интерсекстер
  3. Шамадан тыс дамыған белгілері бар еркек шыбындар (сверхсамец)
  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- хромосома санының азаюы (2Х:2А) еркек шыбындардың шығуына мүмкіншілік береді. Егер аутосомалар жиынтығы үшке дейін өзгеріп, Х-хромосома біреуі ғана болса(Х:3А), онда «шамадан тыс еркек» - еркектің белгілері шамадан тыс дамыған , бірақ ұрықсыз организмдер пайда болады. Керісінше Х-хромосомалар көбейіп, аутосомалар диплоидты күйде қалса (3Х:2А) «шамадан тыс ұрғашылар» - жұмыртқа клеткалары және басқада жыныстық белгілері өзгерген ұрғашылар пайда болады. Осы зерттеулердің нәтижесінде К.Бриджес шыбындардың жынысы екі Х немесе ХУ хромосомаларға байланысты емес, олардың жыныстық хромосомалар мен аутосомаларының сандарының қатынасына байланысты деген қорытындыға келді. Ұрғашы жыныстың негізгі даму бағыты Х- хромосомада орналасқан, ал еркек жыныстылардікі – аутосомаларда. Бұл мынадан көрінеді: егер хромосомалар балансы(немесе жыныс индексі) Х:А =1 болса ұрғашы, Х:2А =0,5 еркек болады. Хромосомалар балансының 1-ден 0,5 ке дейінгі қатынасы аралық жыныс, яғни интерсекстерді анықтайды.Үш Х-хромосаманың екі аутосомаға қатынасы 3Х:2А =1,5 шамадан тыс ұрғашылар , керісінше аутосомалар бір Х- хромосоманың үлесіне көбейгенде Х+У:3А=0,33 шамадан тыс еркек шыбындар пайда болады, бұл формаларды «суперсекстер» деп атайды. Сөйтіп, К.Бриджес жыныстық теорияны тұжырымдады: жыныстық белгілердің дамуы оған жауапты гендердің балансына байланысты.

28.Геномдар бірегейлігі және гендердің дифференциальді экспрессиясы

Геном(ағылшынша genome, грекше genos — шығу, тек) — хромосомалардың гаплоидты (сыңар) жиынтығында шоғырланған гендердің бірлестігі. Геном терминін 1920 жылы неміс биологы Г. Винклер енгізді. Гаплоидты жиынтық көбінесе жыныс жасушаларына тән, ал сомалық (дене) жасушаларында хромосомалардың диплоидты (екі еселенген) жиынтығы болады. Кейде хромосомалардың саны қалыпты диплоидты жағдайдан артып кетеді. Егер гаплоидты жиынтықтан Геном үш не төрт есе артық болса, триплоидты және тетраплоидты, ал бір Геном ағзада бірнеше рет қайталанса, автополиплоидты, ал әр түрлі біріккен ағза аллополиплоидты деп аталады. Хромосомалардың жиынтығы еселеніп, артқан сайын Геном саны да өсіп отырады. Әдетте диплоидты клеткада хромосомалар жұп болып келеді. Себебі, ұрықтану кезінде оның бір сыңары аналық гаметадан, екіншісі — аталық гаметадан беріледі, яғни бұл Геномдар сәйкес (гомологты) болады. Сөйтіп екі гаплоидты жасушадан бір диплоидты жасуша түзіліп, жаңа ағза қалыптасады. Әр хромосомада тізбектеліп орналасқан гендердің өзара дәл келуін екі Геномның сәйкестігі деп атайды. Туыстығы қашық буындарда барлық немесе бірнеше Геномдар арасында сәйкестік болмайды. Бұл тұрақтылық бұзылып, белгілі бір факторлардың әсерінен хромосома санының өзгеруін (мысалы, артып, не кеміп кетсе) геномдық мутация деп атайды.Тірі ағзаларда хромосомалардың саны тұрақты болады. Мысалы адамда — 46, маймылда — 48, қиярда — 14, жүгеріде — 20, қатты бидайда — 28, жұмсақ бидайда — 42, дрозофила шыбындарында — 8, т.б. Организм эволюциялық дамуында неғұрлым жоғары сатыда тұрса, соғұрлым олардың Г-ында ДНҚ көбірек болады.

Дифференциация ‐дамып келе жатқан организмнің құрылыстық, биохимиялық өзгерісі. Оның нəтижесінде клетка, ұлпа, мүше жəне организм бір түрліден көп түрліге айналады. Сонымен дифференциация – жаңа ферменттік жүйенің, ерекше белоктардың, мембраналардың жаңа қасиеттерінің түзілуі жəне физикалық, химиялық өзгерістері, жаңа ішкі ортаның түзілуі. Клетка дифференциациясына тән ерекшелігі ол қайтымсыз сол немесе соған ұқсас клеткалардың типтеріне алып баруымен сипатталады. Бұл процестің детерминация деген атауы бар және генетикалық қадағалануда ,тирозинкиназа рецепторы арқылы пептидтік өсімділік факторларымен іске асатын сигналдардың негізінде клеткалардың дифференциация және детерминациясымен әсерлесіп , реттеледі. Қазіргі таңдағы цитодифференцировканың негізгі механизмі болып дифференциальді гендердің экспресиясы саналады. Гендердің дифференциальді экспресиясының реттелуінің деңгейі ген - полипептид – белгі бағытындағы информацияның реализация этаптарына байланысты және клеткаішілік процестерді ғана емес, сонымен қатар ұлпалық және ағзалық процестерді де қамтиды. Гендердің дифференциациясы әр түрлі уақытта әсер етеді деп есептеледі . Бұл мРНК сы әр түрлі және әр түрлі дифференциацияланған клеткалардың транскрипциасындағы гендердің репрессиясы және дерепрессисында орын алады . Мысалы , теңіз кірпісінің бластоцистасының РНК-ғы транскипсирленетін гендердің саны – 10% ға тең , ал атжалмандардың бауырының клеткаларындағы саны да – 10 % ға тең , ірі мүйізді жануарлардың тимусының клеткаларындағы саны – 15 % ға тең .

 

 

29. Жыныстардың ара-қатынасы.

1:1 арақатынасын қамтамасыз ететін жынысты анықтаудың генетикалық механизмі болады.

Жыныстардың генетикалық анықталған арақатынасын алғашқы арақатынас деп атайды. Алайда даму процесінде аталық және аналық гаметаларының тіршілік қабілеттілігі біркелкі болуына байланысты және басқа себептердің салдарынан, жыныстардың арақатынасы өзгеруі мүмкін. Жеке даму процесінде әр түрлі факторлардың әсерінен болған арақатынас өзгерісін жыныстың қосымша ара-қатынасы деп атайды. Жыныстың қосымша арақатынасы көбінесе аналықтардың басым болуы жағына қарай өзгереді, мұны аталық жыныс өкілінің тіршілік қабілеттілігінің нашарлығымен түсіндіруге болады. Осы жынысты реттеу проблемасы мал шаруашылығының өнімін артық беретін жыныстың бір түрін алуға негізделген. Мысалы, сүт шаруашылығында тек ұрғашы малдың, ет беретін еркек малдың туғаны ұтымды. Себебі олар жылдам өседі және етті көп береді.

Сүтқоректілердің жыныстық арақатынасын реттеу ,олардың сперматозоидтарын екі фракцияға: біріншісі – Х-хромосомасы барлар, екіншісі – У-хромосомасы барлар деп бөлу арқылы жүргізілуі тиіс. Аналықтарда осы фракциялардың бірумен ұрықтандыру арқылы, бір жынысты ұрпақ алуға болады.

Партеногенез – организмнің ұрықтандырусыз дамуы. Ұрпақтардың бір ғана жынысын алу эмбриондар ұрығының аталық(андрогенез) немесе аналық гаметаларынан(гиногенез) дамуына байланысты.

30. Популяция және оның генетикалық құрылымы.

Популяция дегеніміз – өмір сүретін ортақ мекені бар, сол жердің жағдайына бейімделген, туыстас жиынтықтықтардан оқшауланған және өзара шағылыса алатын бір түрге енетін организмдердің жиынтығын айтады. Популяция түрдің бір бөлігі. Басқа популяцияларды салыстырса, сол популяциядағы организмдердің фенотипі, генотипі, өмір сүргіштігі әртүрлі болып келеді. Әдетте популяция тұйық топ. Оған басқа жердек әкелмейді, оның ішінен әкетілмейді, сондықтан популяцияда жұп таңдау өз ішінде жүреді. Әрбір популяция өзінің генофондымен , яғни құрамына кіретін ген аллельдерінің жиынтығымен сипатталды. Популяциялар эфолюцияның қозғаушы үш факторы: тұқым қуалаушылық, өзгергіштік және сұрыптаудың өзара әрекеттесуі негізінде тіршілік жағдайларының әсерімен қалыптасады.

Популяциямен қоса генетикада таза линия деген ұғым бар. Таза линия – бір атадан тараған және оған генотипі жағынан өте ұқсас ұрпақтар. Негізінде таза линия малда жоқ, ол өз бетімен тозаңданатын бір өсімдіктің ұрпақтары. Жеке организм өздігінен тозаңданғанда жаңа нәсілдің, сорттың, тұқымның басы бола алады.

Популяциялардың қалыптасу процестері мен олардың өскелең дамуы микроэволюция құрайды.

 

31. Жыныспен тіркес белгілердің тұқым қууы.

Организмнің белгілері мен қасиеттерінің жиынтығы – жыныс арқылы ұрпақ таралып, тұқым ққуы арқылы нәсілдік хабар ұрпаққа беріледі. Организмнің әрбәр қасиеті сияқты жыныс та тұқым қуу арқылы анықталған.

Жыныс айрмашылығының шығу тегі жыныстық көбеюмен тығыз байланысты. Жыныс – жыныстық жолмен көбеюіне байлансыты организмнің морфологиялық, физиологиялық ерекшеліктері. Жыныстың жіктелуі ген қасиетіне байланысты. Жыныс детерминациясын негізгі үш түрге бөледі:

1)эпигамдық – жыныстық организмнің өсіп даму(онтогенез)процесінде жіктелуі. Бұл жағдайда жыныстың анықталуы көбінесе қоршаған ортаға тәуелді.

2)Прогамдық – жыныс жіктелуі ата-аналардың гаметогенезі кезінде анықталады.

3)Сингамдық – болашақ ұрпақтың жынысы гаметалар қосылған кезде анықталады. Бұл жыныс детерминациясының ең көп тараған түрі болғандықтан, жануарлардың барлығына тән қасиет.

Жыныс хромосомалары Х және У хромосома түрінде бөлінеді. Әйел – ХХ, ер адам – ХУ. Жыныстық хромосомалары бірдей гаметалардан түзілсе оны гомогаметалы жыныс деп атайды. Еркекте сперматозоидтардың екі түрі – Х немесе У-хромосомасы мейоз механизміне сәйкес тең шамада түзіледі., сондықтан дрозофиланың аталық жынысын гетерогаметалы деп атайды. Гетерогаметалы аналық жыныстар да кездеседі: аналығы zw, аталығы zz. У хромосомасы болмайтын жануарлар да болады, және аталығының жыныс жалғыз ғана Х-хромосомасымен (ХО) айқындалады.

 

 

32.Аутбридинг және имбридинг

Селекцияда будандастырудың әртүрлі жүйесі қолданылады.Ол туыстық будандастыру-ибридинг, және туыстық емес-аутбридинг.Туыстық будандастыру генотиптері жағынан бір-біріне жақын организмдердің арасында болатындақтан олардан көбінесе гомозиготалы ұрпақ алынады.Мұндай будандастыруды ұзақ уақыт пайдаланып , жануарлар мен өсімдіктердің бойында пайдалы қасиеттері бар гомозиготалы таза линиаларды алуға болады.

Попляция құрамындағы рецессивті гендердің көпшілігі организм үшін тиімді бола бермейді, сол себепті егер туыстық будандастыру жиі қайталанса , сорт немесе тұқым ағындайды. Сондықтан туыстық емес будандастыру әдісі қолданылады. Мұндай жағдайда әртүрлі линияларға жататын дарақтар будандастырылады, соның нәтижесінде олардың ұрпағының тұқым қуалайтын қасиеттері жақсарады.

33.Жыныстық хромасоманың ажырамауы

К.Бриджес 20жылдардың бас кезінде дрозофила жыныстық белгісінің дамуы Х хромосома мен аутос


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.031 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал