Организмдин тукум куугучтугу жана ъзгър\чт\г\ жън\ндъг\ илим

ОРГАНИЗМДИН ТУКУМ КУУГУЧТУГУ ЖАНА ӨЗГРӨГҮЧТҮГҮ

Генетика —  организмдин тукум куугучтугу жана ъзгър\чт\г\ жън\ндъг\ илим

Генетика тукум куугучтуктун жана өзгөргүчтүктүн закон ченемдүүлүктөрүн изилдейт. Тукум куугучтук - организмдин өзүнө таандык белгилерин жана өрчүү өзгөчөлүктөрүн кийинки муундарга берүү касиети. Ошондуктан ар бир организм өзүнүн эне - атасына окшош болот. Мисалы, адамдан бала төрөлөт, иттен күчүк, карышкырдан бөлтүрүк туулат.

Тукум куугучтук касиети  кийинки муунга жыныс клеткалары аркылуу берилет. Ал эми жыныссыз көбөйүүдө тукум куума маалымат жаңы клеткага же организмге дененин клеткалары митоз жана амитоз жолу менен бөлүнгөндө жана көбөйгөндө берилет.

Өзгөргүчтүк - организмдин  жеке өрчүшүндө (онтогенезде) жаңы белгилерге ээ болуу касиети. Мисалы, балдары ата-энесине куюп койгондой окшош эмес, алардын өзүнө таандык да жаңы белгилери болот. Ошондуктан, балдар ата-энелеринен жана бири-биринен айырмаланып турушат.

Тукум куугучтук менен  өзгөргүчтүк организмдин карама-каршы жана өз ара байланыштуу касиеттери. Анткени тукум куума касиет ата-энеден мураска алынган белгилерди сактап турса, өзгөргүчтүк жаңы белгилерди пайда кылат.

Өзгөргүчтүк менен тукум куума касиеттерди Ч. Дарвин эволюциялык окуусунда изилдеген. Бул эки касиетти Ч. Дарвин эволюциянын кыймылдаткыч күчү деп эсептеген. Ал айлана-чөйрөнүн шарты өзгөргөндө, организм ага карата жаңы белгилерге ээ болорун көрүп, бул өзгөрүүлөр кийинки муунга берилбесин байкаган. Мындай өзгөргүчтүктү Дарвин «тукум куубаган өзгөргүчтүк» деп атап, анын организмдин ыңгайлануусуна алый келерин белгилеген. Ч. Дарвин кээ бир жаңы пайда болгон белгилер биринчи муунга эле мүнөздүү болбостон, кийинки тукумга берилерин аныктаган, аларды ал тукумга берилүүчү тукум куума өзгөргүчтүк деп атаган. Дарвин эволюциянын жүрүшүндө мына ушул өзгөргүчтүктүн ролу эң чоң экендигин айткан.

Генетика илиминин өнүгүшү адамдардын чарбалык муктаждыгына байланыштуу болгон. Алар бири-биринен айырмаланган ар кандай тукумдагы үй жаныбарларын жана маданий өсүмдүктөрдү аргындаштырганда жаңы муундардын белгилеринин өзгөргөндүгүн байкашып, алардын себебин билүүгө дилгир болушкан.

Тукум куугучтук закон  ченемдүүлүктөрүн биринчи жолу чех окумуштуусу Грегор Мендель 1865-жылы ачкан. Бирок анын эмгеги көп жылдар бою белгисиз болуп калган. Мендель организмдердин белгилери кийинки муунга тукум куугучтук факторлору менен бериле тургандыгын аныктаган.

1900-жылы Мендель ачкан  тукум куугучтук закондору экинчи жолу үч окумуштуу Голландияда Де Фриз, Германияда К. Корренс, Австрияда Э. Чермак тарабынан ачылган. Ушул 1900-жылдан тартып генетика өзүнчө илим катары өнүгө баштаган. Генетиканын өнүгүшү ХХ-кылымдагы биологиянын мүнзөдүү белгиси. Г. Мендель ачкан закон ченемдүүлүктөр өсүмдүктөргө гана эмес, жаныбарларга, адамга да таандык экендиги аныкталган.

XIX-кылымдын аягында ХХ-кылымдын башында окумуштуулар тукум куугучтук, өзгөргүчтүк касиеттеринин берилиши митоз жана мейоз убагындагы хромосомалардын татаал аракеттери, жыныс клеткаларынын өрчүшү жана уруктанышы менен байланыштуу экендигин белгилешкен. Тукум куугучтук касиети

хромосомалар менен байланыштуу экендиги белгилүү болгондон баштан, тукум куугучтук жана өзгөргүчтүк закон ченемдүүлүктөрү клетка деңгээлинде изилдене баштаган. Америкалык окумуштуу Т. Морган тукум куугучтуктун хромосомалык теориясын түзгөн (1911). Жемишчи чымын-дрозофила тукум куугучтукту жана өзгөргүчтүктү изилдөөдө өтө ыңгайлуу объект болуп чыкты.

1930-жылдары орус окумуштуусу  Н.К. Кольцов тукум куугучтуктун закон ченемдүүлүгүн молекулалык деңгээлде Н.К. Кольцов, изилдөөгө аракет кылган. Андан кийин окумуштуулар тукум куугучтук касиеттеринин берилиши, нуклеин кислоталарынын молекулалары менен байланыштуу экендигин аныкташкан.

1953-жылы Дж. Уотсон менен Ф. Крик изилдөөлөрдун негизинде ДНК молекуласынын моделин түзгөн. Молекулалык генетиканын негизги тажрыйба объектилери бактериялар, козугарындар, вирустар болуп эсептелет.

Азыркы учурда тукум куугучтук бирдиги ген, гендер хромосомаларда жайгашкандыгы, ген ДНК молекуласынын бөлүгү экендиги, ген белок биосинтезин ишке ашырып, организмдин белгисинин же касиетинин өрчүшүн аныктаары айкын болду.

Тукум куугучтуктун жана өзгөргүчтүктүн материалдык негиздери жөнүндө азыркы түшүнүк

Тирүү организм кийинки муунуна тукум куугучтук маалыматтарын мураска берүүгө жөндөмдүү болот. Бул маалыматтарды тукум куугучтук бирдиктери алып жүрөт. Тукум куугучтук бирдиктери ген деп аталат. Азыркы учурдагы түшүнүк боюнча ген ДНК молекуласынын кандайдыр бир бөлүгү.

Тендер курамына ДНК менен  белоктор кирген хромосомаларда жайгашат, Демек, ДНК молекулалары менен хромосомалар тукум куугучтуктун жана өзгөргүчтүктүн материалдык негиздери болуп эсептелинет. Ген (ДНК молекуласынын бөлүгү) фермент, белок молекулаларынын түзүлүшүн аныктоочу маалыматты камтыйт. Организмдин тиричилигинде гендин иш-аракетинин негизинде, РНКнын: и-РНК, р-РНК, т-РНК молекулалары аркылуу ферменттин, белоктун синтезделиши жүрөт. Фермент, белок болсо, организмдердин касиетин, белгисин берет. Муну төмөнкүдөй схема түрнүдө элестетсе болот:

                  и-РНК

 ДНК         р-РНК          фермент, белок          касиет, белги

                  т-РНК

Бул механизм органикалык  дүйнөнүн эволюциясынын бардык баскычтарына - вирустар менен бактериялардан тартып, сүт эмүүчүлөр менен гүлдүү өсүмдүктөргө чейин жалпы болуп саналат. Бул ДНКнын тукум куугучтук ролу тиричилик эвлюциясынын эң алгачкы этаптарында, жансыздан жандууга өтүү учурунда калыптангандыгын көрсөтөт.

Организмдин өрчүү процессинде тендер өз ара бири бирине тыгыз таасир этишет. Ошондуктан, организмдин генотибин (бардык гендеринин жыйындысын) жөнөкөй механикалык сумма катары кароого болбойт. Анткени ал эволюциялык процессте калыптанган бирдиктүү татаал система.

 

ТУКУМ КУУГУЧТУКТУН ЗАКОН ЧЕНЕМДҮҮЛҮКТӨРҮ

Тукум куугучтукту  изилдөөнүн гибридологиялык методу

Г. Мендель тукум куугучтукту  изилдөөдө гибридологиялык - аргындаштыруу ыкмасын колдонгон. Ал белгилери боюнча айырмаланган ата-эне формаларын аргындаштырын, изилденип жаткан белгилердин кийинки муундарга берилишин талдаган. Бул ыкманы Г. Мендель тукум куугучтуктун закон ченемдүүлүктөрүн изилдөө үчүн колдогон.

Мендель изилдөөгө эң ыңгайлуу өсүмдүктү буурчакты тандап алган. Бул өсүмдүктүн бири-биринен кескин айырмаланган көп сорттору болгон: уругу сары жана жашыл, бодуракай жана жылмакай, гүлү ак жана кызыл, сабагы узун жана кыска жана башка ушул сыяктуу. Бул сыяктуу белгилердин кийинки муунга берилишин аныктоо жеңилирээк, себеби алар бири-биринен кескин айырмаланып турушат (альтернативалуу болушат).

Ал өсүмдүктөрдөгү көп сандаган белгилердин ичинен бири биринен кескин айырмаланган бир же бир нече жуп белгилерди бөлүп алып, алардын кийинки муундарда байкалышын изилдеген. Бул болсо, тукум куугучтуктун закон ченемдүүлүктөрүн аныктоого мүмкүнчүлүк берген.

Моногибриддик аргындаштыруу. Г. Менделдин биринчи жана экинчи закондору.

Г. Мендель тажрыйбаны моногибриддик  аргындаштыруудан баштаган. Бир жуп  альтернативалуу белгилери боюнча айырмаланган организмдерди аргындаштыруу - бул моногибриддик аргындаштыруу деп аталат. Мисалы, Мендель бири биринен уругунун түсү менен айырмаланган буурчактын 2 сортун алган: бири сары, экинчиси жашыл, экөөнү аргындаштырып Мендель биринчи муунда сары буурчактар келип чыккандыгын байкаган. Сары түсү жашыл түскө үстөмдүк кылгандыктан, ал доминанттык (лат. «доминас» - үстөмдүк, басымдуулук кылуу) белги катары эсептелген. Ал эми биринчи муунда өнүкпөй калган уруктун жашыл түсү, рецессивдүү (лат. «рецесус» - артка чегинүү) белги деп аталган.

 

Гендердин өз ара аракети

Организмдин белгилери, көп гендердин өз ара татаал аракеттерине байланыштуу өөрчүйт.

Гендердин өз ара аракети бир аллелдик жуп жана ар башка аллелдик жуп ортосунда жүрүшү мүмкүн. Бир аллелдик жуп гендердин ортосунда доминанттуу, толук эмес доминанттуу, ал эми ар башка аллелдик жуп ортосунда комплементардуу таасир этиши, гендердин көп жактуу аракети кеңири таралган.

Гендин бир аллели экинчи аллелдин катышуусун чыгарбай жашырганда, доминанттуулук болот. Бул төмөнкүчө түшүндүрүлөт: доминанттуу аллель белок-ферменттин активдүү формасына жооп берет, аны аныктайт, ал эми рецессивдуу аллель, ошол зле белок-ферментти тейлейт, бирок анын активдүүлүгү томөн болот. Бул кубулуш гетерозиготалуу организмде толук эмес доминанттулукту ишке ашырат. Түнчүрөгүнүн кызыл гүлдүү жана ак гүлдүү формаларын аргындаштырганда, биринчи муунда (Аа) - мала кызыл гүлдүү өсүмдүктөр пайда болот. Мында аталык же энелик өсүмдуктөрдүн накта белгилери өөрчүбөйт. Бул толук эмес доминанттуулукка, б. а. орто-аралык тукум куугучтукка мисал боло алат.

Аллелдик эмес (доминанттык) гендердин өз ара аракети комплемептардык - бири бирин толуктоо түрүндө болушу мүмкүн.

Боз чычкандын жүнү эки доминанттык теңдер А жана В менен аныкталат; алардын бирөө - А гени пигментти пайда кылат, ошондуктан рецессивдик гомозиготаларда (аа) пигмент жок болот (альбинос). В гени пигменттин тегиз эмес таркалышын аныктайт, анын рецессивдик аллели (в) пигменттин тегиз таркалышын аныктап, А генинин катышуусу менен (Ав) кара түстү пайда кылат.

Дигетерозиготаларды АаВв, бири бири менен аргындаштырганда 9:3:4 катышында ажыроо байкалат, генотибинде эки А жана В доминанттык гендер бар чычкандар (АаВв) - боз түстө, доминанттык А гени жана рецессивдүү в гени бар генотиптер (ААвв) - кара түстө, ал эми пигментти пайда кылган гендери жок генотиптер (ааВВ жана аавв) ак түстө болот.

Гендердин көп жактуу аракети. Гендердин көп жактуу аракети да кеңири кездешет. Бул учурда бир ген, организмдин бир эмес бир катар белгилерине таасир тийгизип, көп жактуу аракет жасайт. Мисалы, жемишчи-дрозофила чымынында (алардын генотиби толук изилденген) көз пигментинин жоктугун аныктаган ген, ошону менен бирге, тукумдуулугун төмөндөтүп, кээ бир ички органдарынын түсүнө таасир этип, тиричилик узактыгын кыскартат.

Гендердин өз ара аракеттешүүлөрү, организмдердин тукум куугучтук негизги - генотип жөнүндөгү жалпы түшүнүктү тереңдетүүгө мүмкүнчүлүк берет. Анткени генотип, гендер деп аталган айрым дискреттик бөлүктөрдөн түзүлөөрү, гендер бири биринен ажырап, тукумга көзкарандысыз бериле тургандыгы (Менделдин үчүнчү законун эстейли) айкын болду.

Бөлүкчөлүү мүнөзү менен бирге, генотип бүтүмдүктү түзүп, ар кандай гендердин жөнөкөй суммасы болуп эсептелбейт. Түрдун тарыхый өрчүшүндө, келип чыккан генотиптин бул бүтүмдүгү, анын айрым бөлүктөрүнүн, гендердин бири бирине өз ара аракетине байланыштуу болот. Организм белгилеринин өрчүшү, гэндердин өз ара жасаган аракети менен аныкталат, ал эми ар бир ген организмдин бир белгисинин тана өрчүшүнө эмес, көп белгилеринин өрчүшүнө аракет кылуу менен, көп кырдуу таасир этет.