Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Апреля 2013 в 10:24, лекция
Генетикалық талдау жасағанда әртүрлі будандастыру нұсқаларын жазу үшін белгілі бір ереже қолданылады. Ата – аналық формалар Р әрпімен белгіленеді (латынша parents – ата - ана), аналық жыныс - ♀ белгісімен, аталық - ♂ белгісімен, будандастыру – х, будан ұрпақ - F әрпімен (латынша Filii – ұрпағы), ал бірінші, екінші, үшінші ұрпақтары - F1 F2 F3 т.с.с. болып белгіленеді.
Гаметалар: АВ, Аb, аВ, аb АВ, Аb, аВ, аb
F2-дегі фенотип бойынша ажурау: 9/16 : 3/16 : 3/16 : 1/16
F2-дегі генотип бойынша ажырау: ( 1 : 2 : 1)2
Дигибридті будандастыру кезіндегі құбылыстың мәні мынада: F1-дегі будан өсімдік дамып қалыптасатын зиготада төрт түрлі ген болады. Олар ата-ананың біреуінен берілетін тұқымның сары түсін анықтайтын (А) және оның тегістігін анықтайтын (В) доминантты гендері, ал екіншісінен - жасыл түстің (а) және бұдырлылықтың (а) рецессивті гендері. Сонда, ол зиготаның генотипі АаВb болып келеді оны қос немесе дигетерозигота деп атайды. Мұндай организмнен 4 түрл і- АВ, Аb, аВ және аb гаметалар түзіледі. Әр типті гаметалардың үйлесімін есептеп және белгілер ажырауының нәтижесін анықтау үшін ағылшын генетигі ұсынған, оның атымен аталатын Р. Пеннет торы қолданылады. Ол тордың бойына тігінен аналық, ал көлденеңінен аталық гаметалар жазылады да, олардың түйіскен жерлеріндегі торларға алынатын зиготалардың генотиптері жазылады. Соның негізінде олардың фенотиптері анықталады. Дигибридті будандастырудың цитологиялық негіздер.
F 1 –дегі будан өсімдіктің мейозы кезінде аллельді емес екі доминантты генді (АВ) алып жүретін екі аналық хромосома мен сол тәріздес рецессивті гендері бар екі аталық хромосомалар бір-біріне тәуелсіз түрде жаңа түзілген жыныс клеткаларына ажырайды. Сол гаметалардың ұрықтануының негізінде генотиптері әртүрлі 9 типті зиготалар пайда болады. Олардың тек екеуі ғана бастапқы ата-аналардың генотиптерін толық қайталайды да, қалған жетеуінің хромосомаларында доминантты және рецессивті гендердің әр түрлі құрамы болады. Дигибридті будандастыру кезінде F2 –дегі будан ұрпақтың белгілерінің ажырауына талдау жасағанда нәтижесі мынадай болады:
1. F2 –дегі будандар фенотипі бойынша 4 түрлі болған. Саны жағынан алғанда олардың 9-сары тегіс, 3-сары бұдырлы, 3-жасыл тегіс, 1-жасыл бұдырлы .
2. Сол бұдырлы генотипі бойынша қарастырса, 9 түрлі болып шығады:
3. Әрбір жұп аллельдің (А-а,
В-в) гендері моногибридті
F 1 –дегі будан өсімдіктер тұқымдарының түсі мен пішіні жағынан
ата – аналарынан өзгеше бірнеше комбинация түзеді. Соған байланысты екінші буында ата –аналарынан өзгеше жаңа формалар пайда болады. Мысалы: тұқымы сары - бұдырлы, жасыл – тегіс өсімдіктер.
Сөйтіп, Г.Мендель өзінің жүргізген тәжірибелеріне және оларға жасалған талдаулардың нәтижесіне сүйене отырып, үшінші заңын ашты. Ол белгілердің тәуелсіз тұқым қуалау заңы деп аталады.
Бір – бірінен үш немесе одан да көп белгілерінде айырмашылықтары бар дарақтарды будандастыруды полигибридті будандастыру деп атайды. Оларда белгілердің ажырау сипаты дигибридті будандастырумен салыстырғанда біршама күрделірек болады. Мысалы, егер тұқымы сары, тегіс, қызыл гүлді бұршақ өсімдігін тұқымы жасыл, бұдырлы, ақ гүлді бұршақпен будандастырса, доминанттылық заңына сәйкес F 1 –де алынған будан ұрпақтың барлығы да біркелкі болып шығады, ал F2 –де күрделі ажырау жүреді. Тұқымның пішінін анықтайтын гендерді (А – а), түсін (В – b), ал гүлдің түсін (С – с) деп белгілесек, сонда ата – аналық формалардың біреуінің генотипі ААВВСС,екіншісінікі ааввсс, ал F 1 –де алынатын будан организмдікі АаВbСс болып келеді. Мұндай будан өсімдік сегіз түрлі гамета түзеді: АВС, АВс, АbС, Аbс, аВC, аВс, аbС, аbс. Олардың өздігінен тозаңдануы нәтижесінде F2 –де зиготалардың 64 түрлі комбинациясы түзіледі
Р: ♀ААВВСС х ♂ааbbcc
Гаметалар: АВС
Р: ♀АаВbСс х ♂ АаВbСс
сары тегіс биік сары тегіс биік
27/64 : 9/64 : 9/64 : 9/64 : 3/64 : 3/64 : 3/64 : 1/64
А- В- С - : А-В-сс : А-bbC - : A-bbcc : ааВ-C- : aaB-cc : aabbC- : ааbbcc
Қорыта келгенде, Мендель жоғарыда келтірілген зерттеулерінің негізінде тұқым қуалаушылықтың екінші белгіге тәуелсіз екендігін дәлелдей отырып, ол тұқым қуалаушылықтың дискреттілігін, бөлшектене алатындығын және генотиптің организмдегі белгі – қасиеттерді анықтайтын бірліктердің яғни гендердің жиынтығынан тұратындығын көрсетті.
3-ші дәріс. Тақырып:“
Мендель ашқан заңдылықтардың дұрыс
екендігі 1900-шы жылдан кейін өсімдіктер
мен жануарлардың түррлі белгілері
мен қасиеттерінің тұқым
Сонымен қатар гендер мен олар анықтайтын белгілердің ара қатынасының күрделірек және әртүрлі сипатта болатындығын аңғартатын біраз деректер жинақталды. Біріншіден бір геннің өзі бірнеше белгіге қатарынан әсер ете алатындығы, екіншіден бір белгіні кейде бірнеше ген бірігіп анықтайтындығы, яғни бұл жағдайда гендердің өзара әрекеттесетіндігі белгілі болды. Сөйтіп, организмнің көптеген белгілері мен қасиеттерінің фенотиптік көрінісі онтогенез кезінде гендердің өзара әрекеттесуімен айқындалады.
Гендердің өзара әрекеттесу құбылысының
ашылуы генетиканың әрі қарай
дамуында маңызды орын алады. Осы
заңдылықтың негізінде ХIХ- ғасырдың
аяғында неміс биологы А.
Кейде бір геннің өзі екі немесе бірнеше белгілердің дамуына әсер етеді. Мұндай құбылысты геннің жан-жақты немесе плейотропты әсері деп атайды. Гендердің плейотропты әсерінің биохимиялық негізі біршама жақсы зерттелген. Бір геннің бақылауымен түзілетін бір белок фермент тек жалғыз ғана белгінің дамуын анықтап қоймайды, сонымен қатар басқа да белгілер мен қасиеттердің дамуына қатысты биосинтез реакцияларына әсер етеді. Плейотропия көптеген организмдерде кездеседі. Мұны алғаш рет Мендель байқаған. Ол гүлдердің түсі қара қошқыл өсімдіктердің жапырақтарының қынабында қызыл дақтардың болатындығын, ал тұқымының қабығы сұр немесе қоңыр түсті болып келетіндігін байқайды. Осы үш белгіні бір ғана ген анықтайды.
Гендердің өзара әрекеттесуінің екі түрі бар – аллельді және аллельді емес. Аллельді түріне толымсыз доминанттылықты жатқызуға болады. Мысалы, қызыл және ақ түсті намазшам гүлдерін өзара будандастырғанда
F 1 –де қызғылт түсті будан ұрпақ алынады. Бұл екі аллельді гендер
А мен а-ның өзара әрекеттесуінің нәтижесі деп қарастыруға болады. Бұл жағдайда доминантты ген рецессивті генге басымдылық көрсетеді. Аллельді емес гендердің өзара әрекеттесуінің 4 типі бар: комплементарлы, эпитаз, полимерия және модификация.
Комплементарлы немесе толықтырушы деп өз алдына жеке келгенде әсері байқалмайтын, ал егер генотипте басқа біреуімен қатар кездессе жаңа бір белгінің дамуына ықпал ететін гендерді айтады. Бұл жағдайда белгі екі аллельді емес гендердің бақылауымен түзілетін екі ферменттің өзара әрекеттесуінің нәтижесінде дамиды.
Гендердің комплементарлы әсері хош иісті бұршақта жақсы зерттелген. В.Бэтсонның тәжірибелерінің бірінде хош иісті бұршақтың гүлдерінің түсі ақ формаларын алып будандастырғанда олардан шыққан аралық будан өсімдіктердің гүлдері қызыл түсті болған. Оларды өздігінен тозаңдандырғанда F 2 – де 9 қызыл : 7 ақ гүлділер болып ажыраған.
Бұл жағдайда гүлдің қызыл түсін екі комплиментарлы доминантты гендер (А мен В) бірігіп анықтайды. Ал егер генотипте ол гендердің біреуі ғана болса гүлдің түсі ақ болады. F 2 – дегі ажыраудың ара қатынасының 9 қызыл : 7 ақ болуы да соған байланысты.
9(А-В) : 3(А-вв) : 3(а-ВВ) : 1(аавв)
Гендердің комплементарлы әсері табиғатта кең таралған құбылыс. Мысалы, тауықтардың айдарының және асқабақтың жемісінің пішіндерін анықтайтын гендер комплементарлы жолмен әрекеттеседі.
ЭПИСТАЗ
Бір геннің қызметін оған аллельді емес басқа бір геннің тежеуін эпистаз деп атайды. Эпистаздың өзін доминантты және рецессивті деп бөледі. Егер мұндай құбылыс доминантты гендердің арасында болса (А >В) доминантты, ал рецессивті гендерде болса (а >в) рецессивті эпистаз дейді. Өзіне аллельді емес басқа бір генге басымдылық жасайтын генді эпистазды немесе ингибитор, ал керісінше басылыңқы болса - гипостазды деп атайды. Гендердің эпистаздық жолмен әрекеттесуі өзінің сипаты жағынан комплементарлыққа қарама – қайшы. Эпистаз кезінде бір геннің бақылауымен түзілетін фермент, бөтен бір ген анықтайтын басқа ферменттің қызметін тежейді.
Гендердің эпистаздық әсерін сұлы дәні бояуының тұқым қуалауы мысалында қарастыруға болады. Бұл дақылдың дәнінің қара және сұр түстерін анықтайтын доминантты гендердің болатындығы анықталған. Олардың біреуі А, екіншісі В деп белгіленеді. Сонда будандастырылған
ата - аналық формалардың генотиптері ААВВ (қара тұқымды) және ааВВ (сұр тұқымды) деп есептесек, бірінші буында алынатын өсімдіктердің генотипінде (АаВв) қара түсті анықтайтын А және сұр түстің – В доминантты гендері болады. Ал А гені В геніне эпистазды болуы себепті ол оның қызметін тежейді, сондықтан да F1 – дегі буындардың барлығы да қара тұқымдылар болып шығады. F2 – де 12 қара : 3 сұр : 1 ақ болып белгілер ажырайды. Егер бұған талдау жасайтын болсақ тоғыз генотипте доминантты геннің екеуі де (А мен В) бар, бірақ сұр түстің гені В тежелетіндіктен, оларда қара тұқымды ұрпақ береді. Енді үш генотипте (ААвв, Аавв, Аавв,) қара түсті анықтайтын доминантты А гені болғандықтан тұқымдарының түсі қара болады.
Сонда 16 өсімдіктің 12 – сі фенотипі
бойынша қара түстілер болып шығады.
Тағы да үш генотипте (ааВВ, ааВв, ааВв)
эпистазда А гені жоқ, тек доминантты
В гені болатындықтан ондай
Эпистаз жағдайындағы гендердің
өзара әрекеттесуі
Комплементарлықта керісінше белгілер екі аллельді емес гендердің әрекеттесуінің нәтижесінде пайда болады.
Қандай болмасын бір белгінің қалыптасуына бірігіп әсер ететін гендерді полимерлі гендер деп атайды. Ал бір белгінің дамуын қуаттайтын бірнеше аллельді емес гендердің бірігіп қызмет атқару құбылысын полимерия дейді. Бұл жағдайда аллельді емес гендердің бақылауында болатын екі немесе бірнеше фермент бір ғана белгінің дамуына әсер етеді.
Полиметрия құбылысын 1908 ж. Швед генетигі, әрі селекционері З.Нильсон-Эле ашты. Полимерия жолымен өсімдіктің ұзындығы, вегетациялық дәуірінің ұзақтығы, дәндегі белок мөлшері, малдың салмағы, сүттілігі, жүнінің ұзындығы, биохимиялык реакциялардың жүру жылдамдығы т.б. сияқты шаруашылық жағынан тиімді белгі-қасиеттер тұқым қуалайды.
Полимерлі гендер бірігіп бір ғана
белгіні анықтпайтындықтан
Полимерияға бидай дәні түсінің тұқым қуалауын жатқызуға болады.
Оның екі түрін ажыратады: дәні қызыл түсті және ақ түсті. Қызыл түсі ақ түсіне қарағанда доминантты болып келеді. Әдетте, қызыл бидайды ақ бидаймен будандастырғанда F2 – де белгілер кәдімгі моногибридтідегідей 3:1 қатынасындай болып ажырайды (3 қызыл дәнді : 1 ақ дәнді). Бірақ кейбір дәнінің түсі қою қызыл бидайдың сортын, дәні ақ сортпен будандастырса
F1 –дегі буданда, өсімдіктердің дәндері біркелкі қызыл түсті болады, ал
F2 –де 15 қызыл : 1 ақ болып ажырайды. (24 сурет). Ал дәндері қызыл түстілердің өзі әртүрлі – қою қызыл мен әлсіз қызыл аралығында жатады, мұны дәннің бояуының қанығуы осы белгіге әсер ететін доминантты гендердің санына байланысты деп түсіндіруге болады. Ең қою қызыл түс генотипте екі жұп доминантты гендердің (А1А1А2А2), ал әлсіз қызыл түс жалғыз ғана доминантты геннің (А1а1а2а2), болуына байланысты. Ал егер доминантты геннің саны үшеу болса (А1А1А2а2) – қызыл, екеу болса