Лекция. Моногибридті будандастыру және белгілердің тәуелсіз ажырау заңдылығы.Дигибридті будандастыру.Гендердің өзара

Моногибридті будандастыру және белгілердің тәуелсіз ажырау заңдылығы.Дигибридті будандастыру.Гендердің өзара әрекеттесуі.

Моногибридті будандастыруға тәжірибе жасағанда,Мендель бір жұп қарама-қарсы белгілердің бірнеше ұрпақ бойы тұқым қуалау сипатын зерттеудің нәтижесінде екі заңдылықты ашқан болатын. Атап айтқанда, “бірінші будан ұрпақтың белгілерінің біркелкі болуы” және “белгілердің ажырауы” заңдары. Алайда табиғатта екі-үш немесе оданда көп белгілері бойынша айырмашылықтары болатын өсімдіктер мен жануарлардың арасында да өз ара будандастырулар жүреді. “Мұндай жағдайда белгілердің тұқым қуалауы қандай заңдылықтарға бағынады қалай жүреді?” деген сұрақ туады. Міне, осы бағытта Мендель екі жұп қарама-қарсы белгілері бар дараларды будандастырды. Мұндай будандастыруға ол бұршақтың екі белгісінде айырмашылықтары бар,яғни тұқымдары сары,жасыл түсті және қабығы тегіс,кедір-бұдыр сорттарын алды. Будандастыруға алынған даралар гомозиготалы болғандықтан, бірінші ұрпақтағы барлық будандардың тұқымдары біркелкілік заңына сәйкес сары түсті және тегіс пішінді болып шықты. Демек аллельді гендердің бірінші жұбында тұқымның сары түсі-доминантты ал сары түсі рецессивті белгі.

Пеннет торына қарап, мұндай дигетерозиготалы дарадан төрт түрлі гаметалар:АВ,Аb,aB және аb түзілетінін көреміз. Аталық және аналық даралардың әр қайсысының төрт-төрттен түзілген гаметалар қосылған жағдайда F2-де 16 түрлі үйлесім пайда болады. Осы екінші ұрпақта зерттеліп отырған алеллельді жұп белгілердің тұқым қуалау ерекшелігін анықтау үшін белгілердің әр жұбына жеке-жеке есептеулер жүргізілген. Алдымен тұқымның түсі бойынша есептегенде, 416 сары және 140 жасыл түс тұқым, ал пішініне қарай есептегенде, 423 тегіс және 133 кедір-бұдыр тұқым бар екені анықталған. Ендеше белгілердің әр жұбы бойынша фенотиптік ажырау шамамен 3:1 арақатынасына тең. Мұны Пеннет торынанда көре аламыз. Ондағы 16 түрлі үйлесімнің 12-сі сары тұқымды,4-еуі жасыл тұқымды, сондай ақ екінші тұқым бойынша 12-сі тегіс пішінді, ал 4-еуі кедір-бұдыртұқымды көрсетеді.Сондықтан ажырау арақатынасы 12:4 немесе 3:1-өзге жұбына байланыссыз жүреді деген қорытынды жасалады. Бұл құбылысты белгілердің тәелсіз ажырау заңы деп,оған мындай анықтама беріледі: бір-бірінен айқын екі (немесе бірнеше) жұп белгі бойынша ажыратылатын гомозиготалы даралады будандастырған жағдайда екінші ұрпақта белгілер жұбының тәуелсіз тұқым қуалауы және олардың атааналырына ұқсамайтын жаңа үйлесімдер түзуі байқалады. Басқаша айтқанда, дигибридті будандастыру бір-біріне байланысты жоқ екі моногибридті будандастыру болып табылады.

Қорыта айтқанда, дигибридті будандастыру кезінде F2-дегі будан ұрпақтың белгілерінің ажырау нәтижесі мынадай болады.

1) F2-дегі будандар фенотипі бойынша 4 түрлі болған. Саны жағынан алғанда 9 сары тегіс,3 сары кедір-бұдыр, 3 жасыл тегіс, 1 жасыл кедір-бұдыр фенотиптер түзген.

2) Бұл будандарды генотиптері бойынша қарастырсақ та 9 түрлі болады: 1ААВВ: 4AaBb: 2AABb: 2AaBB: 2AaBB: 2aaBb: 1AAbb:1aaBB:1aabb

3) Әрбір жұп алелльді генотиптері моногибридті будандастырудағыдай 1:2:1 қатынасында ажырайды. Фенотиптері бойынша да әр белгі өз алдына моногибридті будандастырудағыдай (3:1) 12 сары: 4 жасыл және 12 тегі: 4 кедір-бұдыр қатынасындай болады.

F2-дегі будан өсімдіктер тұқымдарының түсі мен пішіні жағынан ата-аналарынан өзгеше бірнеше комбинация түзеді. Осыған байланысты екінші ұрпақта ата-аналарынан өзгеше жаңа формалар пайда болады. Мысалы,тұқымы сары кедір-бұдыр,жасыл тегіс өсімдіктер.

Сөйтіп Мендель өзінің жүргізген тәжірибелеріне және оларға жасалған талдаулардың нәтижесіне сүйене отырып, үшінші заңын ашты. Ол-белгілердің тәуелсіз тұқым қуалау заңы деп аталады.

Г.Мендель бұршақ өсімдігіне жасаған тәжірибенің негізінде бірнеше заң ашқан болатын. Ол кезде жасушаның мейозды бөлінуі,ДНҚ-ның редупликациялануы, тұқым қуалауыдың хромосомалық теориясын және т.б. ашылмаған еді. Кейіннен цитология ғылымының дамуына байланысты Мендельдің заңдары цитологиялық тұрғыдан қайта қарастырылды.

Полигибридті будандастыру. Бір-бірінен үш немесе одан да көп белгілерінде айырмашылығы бар дарадарды будандастыруды полигибридті будандастыру деп атайды. Оларда белгілердің ажырау сипаты дигибридті будандастырумен салыстырғанда біршама күрделірек болады. Қорыта келгенде,. Мендель жоғарыда келтірген зерттеулерінің негізінде тұқым қуалаушылықтың аса маңызды заңдылықтарын ашты және оның табиғатын анықтады. Бір белгінің тұқым қуалауының екінші белгіге тәуелсіз екендігін дәлелдей отырып, ол тұқым қуалаушылықтың дискреттілігін,бөлшектене алатындығын және гинотипті организмдегі белгі-қасеттерді анықтайтын бірліктердің жиынтығынан тұратындығын көрсетті.

Гендердің өзара әрекеттесуі.

Мендель ашқан заңдардың дұрыс екендігі 1900 жылдан кейін өсімдіктер мен жануарлардың түрлі белгілері мен қасиеттерінің тұқым қуалауына жүргізілген көптеген зерттеулердің нәтижесінде дәлелденді. Мендель анықтаған будан ұрпақтағы белгілердің ажырауының арақатынасы әрбір ген тек бір белгілердің тұқым қуалауын қуаттаған жағдайда дұрыс болып есептеледі.

Сонымен оргпнизмнің көптеген белгілері мен қасиеттерінің фенотиптік көрінісі онтогенез кезінде гендердің өзара әркекттесуімен түсіндіріледі. Гендердің өзара әрекеттесу құбылысының ашылуы генетиканың әрі қарай дамуында маңзды орын алады.

Кейде бір геннің өзі екі немесе бірнеше белгілердің дамуына әсер етеді. Мұндай құбылысты геннің жан-жақты (плейотропты) әсері деп атайды. Гендердің жан-жақты әсерінің биохимиялық негізі біашама жақсы зерттелген. Бір геннің бақылауымен түзілетін бір нәруыз-фермент тек жалғыз ғана белгінің дамуын анқтап ғана қоймайды. Сонымен қатар басқа да белгілер мен қасиеттердің дамуына қатысты биосинтез реакцияларына әсер етеді. Гендердің жан-жақты әсері көптеген организмдерде кездеседі.

Гендердің әрекеттесуінің алелльді және аллельді емес екі түрі бар. Алелльді түріне толымсыз доминанттылықты жатқызуға болады. Ал алелльді емес гендердің өзара әрекеттесуінің төрт: комплементарлық,эпистаз,полимерия және көп алелльдік типі бар.

Комплементарлық. Комплементарлық деп екі немесе бірнеше алелльді емес доминантты гендердің бірін-бірі толықтырып,жаңа белгіні жарыққа шығаруын айтады.

Эпистаз. Бұл құбылыс комплементтарлы әрекеттуге кері жүреді, яғни бір ген екінші генді басып, оның белгісін жойып жібереді. Осындай басымдық қасиет көрсететін генді супрессор деп атайды.

Полимерия. Қандай да болсын бір белгінің қалыптасуына бірігіп әсер ететін гендерді полмерлі гендер деп атайды. Ал бір белгінің дамуын қуаттайтын бірнеше алелльді емес гендердің бірігіп қызмет атқару құбылысын полимерия дейді. Бұл жағдайда алелльді емес гендердің бақылауында болатын екі немесе бірнеше фермент бір ғана білгінің дамуына әсер етеді. Осыған байланысты полимерлі гендерді латын алфабитінің бір әрпімен қасына индекс қойып белгілейді: А1А1 және а1а1;А2А2 және а2а2,т.б.

Полимерия құбылысын 1909 жылы швед генетигі әрі селекционері Н.Г.Нилсон-Эле ашты. Полимерия жолымен өсімдіктің ұзындығы,вегетациялық кезеңнің ұзақтығы,дәндегі нәруыз мөлшнрі,биохимиялық реакциялардың жүру жылдамды-ғы сияқты және т.б. шарушылық жағынан тиімді белгі-қасиеттер тұқым қуалайды.

Көп алелльділік. Екі немесе бірнеше алелльді емес доминантты гендері бар даралардың тұқым қулайтын қасиеттерімен, комплементарлық, эпистаз және полимерия құбылыстары мен белгілі.

Кейде алелльдер біренеше геннен тұруы мүмкін. Өйкені хромосоманың ген орналасқан бөлігі бірнеше рет мутацияға ұшырауына байланысты, ол ген бірнеше рет қайталанады. Осыны көп алелльділік деп атайды. Олардың құрамында негізгі доминантты және рецессивті гендерден басқа аралық сипаттағы алелльдер болады. Ондай алелльдер доминантты гендермен қатар келсе,рецессивті қасиет көрсетеді, ал рецессивті гендерге доминантты қасиет көрсете алады.

Дата добавления: 2014-01-06