Генетика негіздері

Главная » Рефераттар » Генетика негіздері

Генетика негіздерінің басты салаларын қарастыру. Ағзалардың келесі ұрпақтарында ұқсас белгілері мен қасиеттерін қайталап отыруы тұқым қуалау деп аталады. Ағзалардың туыстығы ұрпақтарындағы барлық ортақ белгілер мен қасиеттерден көрінеді. Демек, көбею тұқым қуалаушылықпен байланысты. Көп жағдайда ағзалардың белгілері мен қасиеттері көбею кезінде үнемі қайталанып отырады: балалары ата-аналарына ұқсас болады. Дегенмен, олардың арасында дәлме-дәл айнымайтындай ұқсастық болмайды. Бір атадан тараған балалардың арасында әйтеуір бір белгілері жағынан айырмашылық болады. Сонымен, тұқым қуалау — ағзалардың өзгермейтін қасиеттерін жай қайталап, кешіру емес, ол өзгергіштікпен қосарлана жүреді. Ағзалардың көбеюі кезінде бір белгілердің сақталуымен қатар, басқа біреулері өзгеріп, жаңа белгілер пайда болады. Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік әр уақытта бір-бірімен қатарласып жүреді де, ағзалардың көбею процесінде қайшылықты жөне тығыз байланысты процестер ретінде көрініс береді. Демек, көбею, тұқым қуалаушылықпен ғана емес, ағзалардың өзгергіштігімен де байланысты. Өсімдіктер мен жануарлардың тұқым қуалаушылық және өзгергіштік қасиеттері ертеде-ақ адам баласының назарын аударған. Адам баласы көп ғасырлар бойы тірі табиғаттың бұл ерекше құбылыстарын түсініп, тұқым қуалаушылық туралы болжамдардың дамуына әсерін тигізді. Оларда жекеленген дұрыс бақылаулар, көптеген ойдан шығарылған топшылау мен болжамдар араласып дамыды.

Ауылшаруашылық өндірісінің талап-тілектері, мәдени өсімдіктер мен үй жануарларын жақсарту міндеттері селекция тәжірибесінде ағзалардың тұқым қуалаушылығы мен өзгергіштік құбылыстарын зерттеу қажеттігін анықтады. Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік тірі табиғаттың аса маңызды қасиеттері ретінде, олардың үздіксіз бірлігінде ғана зерттеледі. Тұқым қуалаушылық дегеніміз — бұл тірі ағзаларда пайда болған өзгерістер мен жаңа түзілістерді үрпаңтан үрпақңа жеткізіп, сақтау ңасиеті. Осы қасиет арқылы үрпаңтардың сабақтастығы мен тұқымдастығы қамтамасыз етіледі: мысықтан мысық туады және мұның, жаңа түзілістердің жиынтығы ретінде, басңа кез келген түрден, соның ішінде мысық түңымдастардан да айырмашылығы бар. Тұқым қуалаушылық тіршілік иелерінің ңасиеті ретінде, өзіне ұқсастарды қайталап жасаумен тығыз байланысты және көбею процесі арқылы іске асады. Алайда бұл кезде ұрпақтары мен ата-аналарының бір-біріне толық сәйкес келмейтіні толың байңалады. Бұл сәйкессіздік, жаңа түзілістердің пайда болуымен байланысты. Олардың ішінде келесі ұрпақтарда сақталып қалатындары, жоғалып кетпейтіндері тұқым қуалайтын, ал келесі ұрпақтарында бекіп қалмайтындары тұқым қуаламайтындар деп аталады. Өзгергіштік — ағзалардың көбею кезінде ескі белгілерден айырылып, жаңа белгілерге ие болу қасиеті. Қалыптан ауытқыған белгілер варианттар деп аталады. Егер жеке варианттар арасында болмашы ауытқулар байқалса, мұндай өзгергіштікті үздіксіз (флюктуациялық) немесе сандық өзгергіштік деп атайды. Өзара аралық варианттармен (формалармен) байланыспаған айқын ауытқулар кезінде үзілмелі, альтернативті немесе сапалық өзгергіштік байқалады.

Ұрпақтардың ата-аналарымен ұқсастығы ұрықтанған аналық жұмыртқадан (зиготада) ағзаның жеке дамуының әр түрлі кезеңдерінде оның барлық белгілері мен қасиеттері туралы ақпарат хабарлардың болуына байланысты. Бұл ақпарат хабар, ағзаның құрылысы мен дамуының жоспары болып табылады және тұқым қуалау деп аталады. Ол дискретті және ұрпақтан ұрпаққа сақталып, беріліп жөне онтогенез барысында іске асырылуға қабілетті. Тұқым қуалау ақпаратының құрылым бірлігі — нуклеотид, екі тізбекті ДНҚ-ның комплементарлық нуклеотидтер жұбы — рекон, мутон немесе сайт деп аталады. Тұқым қуалау ақпаратының ең қарапайым мәнде өлшем бірлігі -триплет — (РНҚ жіпшесіндегі кодон) ДНҚ-ның бір тізбегіндегі бір-бірімен белгілі ретпен байланысқан үш нуклеотидтің жиыны болып табылады.

.

Ген — жеке бір пептидтің синтезделуін бақылайтын тұқым қуалау аңпарат хабарының функционалдық бірлігі (ең кішкене бөлігі). Осы анықтамаға сәйкес ген, генетикалық локус және цистрон терминдері синонимдер болып табылады (бір особьтың тұқым қуалау ақпаратын құрайтын гендер жиынтығын генотип деп атайды). Бір аллельдердің басқалармен ауысуы немесе олардың санының өзгеруі генотиптің өзгеруіне әкеліп соқтырады. Өзгерген генотиптің іске асуынан, ағзада өзгерген фенотип дамиды. Фенотип деп — ағзаның дамуы барысында, нақтылы орта жағдайларында, жүзеге асқан белгілері мен қасиеттерінің жиынтығын айтады. Генотиптің өзгеруінен болған фенотиптік белгілер мен қасиеттердің өзгеруін генотиптік өзгергіштік деп атайды, ал орта жағдайларының әсерінен болған өзгерістерді модификациялық өзгергіштік деп атайды. Жеке даму барысында генотип біртіндеп іске асады. Сонымен фенотип генотипке, особьтың жасына және әрбір белгі қалыптасқан сыртқы ортаға байланысты. Фенотиптің дамуы генотипке байланысты болады. Ағзаларға әсер ету сипаты жағынан сыртқы орта факторлары модификациялық және мутагендік деп екі топқа бөлінеді. Модификациялық факторлар генотиптік өзгерістер тудырмайды. Ортаның модификациялық жағдайлары, гендердің іске асуы дәрежесіне қарай оньщ көріну күші (экспрессия) туралы пікір дамытады. Егер, тиісті жағдайлар болмағандықтан, (шектелгендіктен) онтогенезде, ген іске асырылмаса, онда геннің тұншыққаны (репрессияланғаны). Егер геннің анықтайтын белгісі фенотипте іске асқан болса, онда геннің экспрессияланғаны немесе іске асқаны деп есептеледі.

Модификациялық өзгерістің айқын бір бағыты болатындығы байқалған. Мәселен, көлеңкеде барлық өсімдіктер ірі жапырақтар түзеді, жиі егілген өсімдіктер сирек түптенеді, мол қоректендіруден жануарлар май жинайды және т.б. сол сияқты мысалдар келтіруге болады. Модификацияның әдетте бейімдеушілік сипаты болады. Көлеңке жағдайында ірі жапырақтар өсімдіктердің фотосинтезге қажетті күн сәулесін көбірек ұстауын қамтамасыз етеді. Ылғал, минералдық, қоректік зат пен жарық жетіспейтін, жиі егілген егістікте өсімдіктің бұтақтануы аз болады, бірақ толық жеміс түзуіне мүмкіндік береді. Жабайы жануарлар қоректік зат мол кезде май жинайды, бұл табиғи жағдайда болып тұратын ұзақ мерзімді ашығу кезеңін ойдағыдай өткізуге мүмкіндік береді. Модификациялық бейімделушілік сипаты әр уақытта айқын байқала бермейді, оны мұқият талдау жасау арқылы байқауға болады. Мәселен, күздік бидайлар, астық тұқымдастар, күзде салқын ашық ауа райына жасуша шырынында қант жинайды, бұл өсімдіктердің аязға төзімділігін арттырады. Егер ағза өзінің тарихи дамуында әдеттегіден тыс жағдайлардың әсеріне ұшыраса, онда бейімделушілік сипаты жоқ модификациялар пайда болады. Мәселен, картоп дақылының сабағын жарықтан айырсақ, онда картоп түйіні өседі, олар табиги жағдайда көбею қызметін ойдағыдай атқара алмайды. Агзалардың жеке тіршілік кезеңі бойынша өзгермелі сыртқы орта жағдайларына бейімделуін онтогенездік адаптация деп атайды.  Адаптация — термині, бейімделу, ал онтогенез — ағзаның ұрықтанған аналық жасушадан бастап табиғи өлуіне дейінгі жеке дамуы дегенді білдіреді.

Онтогенездік адаптация модификациялық өзгерістің генотипте айқындалуына байланысты. Мысалы, бидай сабагының толықтығы, оны зиянкестерден қорғайтын белгі. Зиянкестер жұмыртқаларын қуыс сабаққа салуға әуес келеді. Сабақтың толықтығын бақылайтын ген бидай дақылының сирек егістігінде, қалың егістікке қарағанда, бұл белгіні айқын көрсетеді. Сондықтан мұндай модификация сипатын бейімделуші деп атайды. Сабақ толықтырын анықтайтын гендері жоқ бидай дақылының кез келген жағдайда сабағы қуыс болады да, сирек егістікте зиянкестерден көбірек зақымдалады.

.

Егер модификация генотипте айқындалмаған болса, онда онтогенездік адаптацияның мүмкіндіктері шектеледі, өйткені программа шексіз үлкен бола алмайды. Мәселен, алма ағашы жапырағының көлемі жарықтың күшіне (интенсивтігіне) байланысты, алайда жарық қаншама күшті болғанмен алмада, самит ағашындай өте майда жапырақтар пайда болмайды. Нақтылы ағзаның барлық белгілері мен қасиеттері қоршаған орта жағдайларының әсерімен өзгеруі мүмкін және өзгереді де, бірақ өзгеру генотипке байланысты және реакция нормасы ұғымымен белгіленетін белгілі бір шеңберде болады.

Модификациялың өзгеріс генотипке байланысты емес және оның өзгеруін тудырмайды. Генотип өзгере алады және өзгереді де, бірақ мұның барлығы, генотипі әр түрлі ағзаларды будандастарудың, мутагендік факторлардың (мутагендердің), трансдукцияның, трансформацияның, трансгенозистің, транспозондар мен басқа да рекомбинация механизмдерінің белсенділік әсерімен іске асады. Тірі ағзалардың генотипін мутагендік факторлардың, генотипі әр түрлі ата-аналарды будандастырудың және басқа рекомбинация (қайта комбинациялау, қайта топтастыру) механизмдерінің әсерімен өзгерту генотиптік озгергіштік деп анықталады. Оның кездейсоқтық сипаты бар: егер өзгерістер будандастырудан пайда болса, оларды гомологиялыцрекомбинациялар, ал мутагендердің әсерінен болса, мутациялар деп атайды.

.

Будандастырудың нәтижесінде жаңа гендер мен аллельдер түзілмейді, бірақ олардың жаңа комбинациялары пайда болады. Себебі, өрбір ұрпақ, ата-анасынан бір-біріне ұқсас гендер жиынын алады. Модификациялық өзгеріс генотипте алдын ала жоспарланып қойылғандықтан және оның өзгеруіне байланысты болмағандықтан, олар ағзалардың тарихи дамуы — филогенезге материал бола алмайды. Керісінше, модификация арқылы іске асатын ағзалардың онтогенездік адаптациясы филогенездің нәтижесі болып табылады. Рекомбинациялар мен мутациялар жаңа түзілістер болып табылады да, филогенез үшін маңызды рөл атқарады. Сонымен генетика тұқым қуалаушылық пен тұқым қуалайтын өзгергіштікті негізгі үш тұрғыдан зерттейді. Ағзалардың көбею процесіндегі гендердің әрекеті, гендердің материалдық құрылымы және гендердің онтогенездегі өзгергіштігі мен атқаратын қызметі.

ОСТАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.