5В120100 – «Ветеринарлық санитария» мамандығына арналған

Қосымша

7. 
   Генетические основы селекции с-х животных. Дж.Ф.Лэсли., М., Колос, 1982.
   
8. 
   Введение в популяционную и эволюционную генетику. Ф.Айала, М., Мир, 1984.
   
9. 
   Генетические маркеры в селекции животных. Машуров А.М., М., Наука, 1980.
   
10. 
    Введение в генетику количественных признаков. Фальконер Д.С., М., Агропромиздат, 1985.
    
11. 
    Инбридинг в селекции животных. Ерохин А.И., Солдатов А.П., М., Агропромиздат, 1985.
    
12. 
    Ветеринарная генетика с основами вариационной статистики. Петухов В.Л., Жигачев А.И., Назарова Г.А., М., Агропромиздат, 1985.
    

Жасушаның құрылысы және бөлінуі. Хромосомалар және олардың құрылысы. Спорогенез және гаметогенез. Жыныстық көбеюдің цитологиялық негіздері.

Әрбір жасуша негізінде ядро мен цитоплазмадан және пішіні, көлемі, химиялық өасиеті, атқаратын қызметі әр түрлі заттардан тұрады. Цитоплазма- өсімдік және женуар жасушасы протоплазмасының ядро мен қабықшадан басқа барлық элементтері болатын клетка құрамы. Цитоплазма гиалоплазмадан, органоидтардан, уақытша құрамдардан тұрады. Онда белок синтезі және клеткаға тән басқа зат алмасу процестері жүреді. Ядро мен органоидтардың өзара әсерін және қатынасын қамтамасыз етеді. Клетка қабығы- сыртқы ортадан биологиялық мембрана қабатымен қорғалған. Сыртқы мембранасының сыртқы және ішкі екі қабаты белоктарджан, ал үшінші ортаңғы қабаты майлардан құралған саңылаулармен бөлінген. ЭПТ- цитоплазманың ядроны қоршап тұратын торлы бөлігі. Каналдар және ірі қуыстар түзуші протоплазмадағы мембраналар жүйесі. ЭПТ белоктар, көмірсулар, майлар синтезіне байланысты реакцияларды жүзеге асырады. Клеткадағы қоректік заттарды тасымалдауға және олардың айналымына себеп болады. Рибосомалар- Клетканың өте ұсақ органоидтары. Рибосомалар үлкен және кіші бөліктен тұрады. Шар пішінді құрамында ақуыз және рибонуклеин қышқылынан тұрады. Рибосома ақуыз синтезі жүретін орталық. Митохондриялар- жануар және өсімдік жасушасында ұдайы кездесетін, жасушаның тыныс алу процесін қамтамасыз ететін органоил. Пішіні жіп тәрізді, сопақ және т.с.с. Митохондрияның ішкі құрылысы қатпарлы болады. Ол аденозин үш фосфор қышқылы ыдырап айырылу кезінде бөлінген энергиямен клетканы қамтамасыз етеді. Гольджи комплексі- ірі қуыстардан және олардан таралған түтікшелер жүйесінен тұратын клеткадағы торлы аппарат. Клетка ішінде түрлі заттардың түзілуіне қатысады. Ядро- сыртында екі мембранадан тұратын ядро қабықшасы болады. Ядро шырыны немесе кариоплазма қоймалжың зат. Көптеген жасушалар бір ядролы. Кейде екі, не көп ядролы да болады. Ядрода бір немесе бірнеше шар тәріздес пішінді ядрошықтар, негізгі бояғыш заттармен боялатын хроматидтер болады. Ядрошық әрбір жасушадағы ақуыз синтезіне аса қажет зат рибонуклеин қышқылын түзеді. Хроматинде негізгі белоктар –гистондар не провитаминдермен байланысқан, ұрпақтан-ұрпаққа беріліп отыратын нәсілдік информациясы бар дезоксирибонуклеин қышқылы бар.

Хромосома жасуша ядросының құрамында тәсілдік информациясы ДНҚ бар ген орналасқан өздігінен екі еселене алатын негізгі құрылым бөлігі. Хромосома алғаш рет 20 ғасырдың 70-ші жылдары белгілі болды. 1883 жылы неміс ғалымы В.Вальдейер «хромосома» деген атауды ұсынды. Хромосоманың химиялық құрамы ДНҚ, РНҚ макромолекулаларынан, гистоннан, қышқыл және ақуыздан тұрады. Әрбір хромосомада міндетті түрде центромерасы болады, бұл хромосоманың тең ортасы. Хромосомалар негізінен центромера орналасқан бірінші үзбелерге қарап бөлінеді. Осы үзбелер ядрошықтар құрмына байланысты болады. Хромосоманың осы бөлігін ядрошықтырдың ұйымдастырушысы деп атайды. Кейде хромосомалардың шетінде кішкентай денелер- хромосома серіктері кездеседі. Атқаратын қызметіне сай хромосомалар ауносомалар және жыныстық хромосомалар деп бөлінеді. Дене жасушаларындағы хромосомалар санының тұрақтылығы, ұзындығы, морфологиялық белгілерінің жиынтығы кариотип деп аталады. Табиғи сұрыптаудың барысында әр түрдің өзіне сай хромосом аппараты қалыптасқан.

Митоз жасуша бөлінуінің көп кездесетін әдісі. Ол генетикалық материалдың жас жасушаларға тең бөлінуін және жасуша ұрпақтарындағы хромосоманың ұқсастығын қамтамасыз етеді. Жасуша бөлінген кезде бес сатыдан өтеді: интерфаза, профаза, метафаза, анафаза,және телофаза.

Интерфаза- жасушаның екіге бөлінуі аралығындағы тіршілік кезеңі. Профаза- ядроның бөлінуге жайындалған бірінші сатысы. Бұл кезде хромосома жіпшелерінің өз осінде шиыршықталып, бұратылуының арқасында хромосомалар қысқарып, жуандайды. Ядро қабығы бұзылады. Метофазада- Хромомомалар хасушаның экватор аймағына жиналаып шоғырланады, жасуша бөлінуге дайындалады. Әрбір хромосоманың центромерасы дәл экваторда ал қалған денесі экватордан тыс жазықтықта жатады. Анафаза- хроматин жіпшелерінің болашақ жас жасушалардың полюстеріне қарай созылып, ахроматин ұршығын құрау кезеңі. Телофаза-митоздың ақарғы сатысы. Хромосомалардың қозғалуы аяқталады. Митоздық аппарат бұзылады. Ядрошықтар пайда болады. Жасушаның қарама-қарсы полюстерінде пайда болған хромосомалардың сыртынан ядролық қабық пайда болады. Жаңа ядролардың қайта құрылуымен қатар әдетте жасуша денесі бөлініп, цитокинез өтеді. Екі жасуша құрылады.

Жыныстық көбею жануарлар мен өсімдіктердің көбеюінің бір түрі. Жыныстық көбею жолында жаңа организм аналық және аталық жыныс жасушалары - гаметалардың қосылуынан пайда болған зиготадан дамиды. Жыныс жасушаларының даму жолдары мен ұрықтану процестері әртүрлі. Бірақ жыныс жасушаларының даму негізінде бір жалпы процессбар- ол ұрық жасушаларының бөлшектенуі және осы жасушалардың хромосомалар санының азаю механизмі. Бұл механизмді басқаратын мейоз- жыныс жасушаларының бөліну әдісі. Жасушадағы хромосомалардың саны екі есе азайып диплоидты жасушаға, бұдан тағы екі рет бөлініп төрт гаплоидты жасушаға айналады. Ұрықтананан кейін хромосомалардың диплоидты саны қайтадан қалпына келеді. Мейоз жыныс жасушаларының қалыптасуын, организмде кариотиптің тұрақтылығын сақтайды және гендер мен хромосомалардың рекомбинация-лануын қамтамасыз етеді.

Гаметогенез деп жыныс жасушаларының даму және қалыптасу процесін айтады. Жануарлардың жыныс жасушалары эмбриондық ұрық жасушаларынан пайда болады. Осы жасушалардың бірнеше рет бөлінуі нәтижесінде сомалық және ұрық жасушалары шығады. Соңғыларының қайталап бөлінуі арқылы бірінші жыныс жасушалары түзіледі. Алғашқы кезде олар эмбриондық ден жасушаларына ұқсас, бірақ физиологиялық бөлшектенуге әлі жетпеген. Әр түрлі ұзақтыққа созылған тыныштық кезеңнен кейін бірінші жыныс жасушалары гониялық жасушаларға айналады. Бастапқы кезде екі жыныстың да гониялары бірдей болғанмен, кейінде еркек жыныстыларда бірінші сперматогнияларға, ал ұрғашы жыныстыларда бірінші оогониилерге бөлшектенеді. Ұрғашы және еркек жыныс жасушаларының құрылуында түбірлі өзгешеліктер бар. Сперматогенез- аталық жыныс жасуша сперматозоид түзеді. Морфологиялық жағынан әр түрдің сперматозоидтарының өзіне тән ерекшеліктері бар. Олардың осы түраралық морфологиялық ерекшеліктері түрлердің жыныстық оқшаулануына, бірімен бірінің қомылмауына бір себепші болып есептеледі.

Моногибридтік будандастыру. Аллельдер. Кері қайтара және анализдік будандастыру. Дигибридтік және полигибридтік будандастыру. Гендердің өзара әсер етуі.

Генетиканың негізгі заңдарын чех табиғат зерттеушәісі Г. Мендель 1865 жылы ашқан.Сырт пішіні бір-бірінен бір ғана белгіден өзгешілігі бар аталық-аналық жұптарын қосуды моногибридтік будандастыру деп атайды. Белгілердің сыр көрінісін фенотип, ал гендердің жиынтығын генотип деп атайды. Қарама-қарсы жұп белгілерді 1902 жылы В.Бэтсон аллеломорфтық жұп деп, ал белгінің жұптығын аллеломорфизм деп атауды ұсынған. 1926 жылы Иоганнсен аллеломорфизм атауын қысқаша –аллелизм, ал бір жұптағы жеке бірлікті аллель деп атауды ұсынды. F₁ - ұрпақ фенотипі бойынша біркелкі, сондықтан Мендельдің бірінші заңын доминанттылық немесе бірінші ұрпақтың біркелкілік заңы деп атайды. Алғашқы ұрпақта ұқсас аллель қасиеттің біреуі доминант , рецессивті қасиет білінбей қалады. Бірыңғай аллельден тұратын тұрақты генатипті 1902 жылы В. Бэтсон гомозигота, ал әртүрлі аллельден тұратын ажырасатын түрін гетерозигота деп атады.

Гомозиготалық генотиптерді өзара шағылыстырса ұрпақтары әрдайым біркелкі болады, белгілер ажырамайды. Гетерозиготалық генотиптерді өзара шағылыстырса алынатын ұрпақта міндетті түрде белгілер ажырасады. Мұны Мендельдің екінші заңы белгілердің ажырау заңы дейді. Моногибридті будандастыруда ол 3:1 –ге тең үшеуі доминатты , біреуі рецессивті болған. Генотипі бойынша сандық қатынас екі гомозигота екі гетерозигота.

Бергілердің 3:1 қатынасы арқылы ажырауы екінші ұрпақтың зиготаларының тіршілікке қабілеттілігіне байланысты. Зиготалардың өмірге төзімділігі олардың құрамындағы летальды гендерге байланысты болады. Летальды деп организмнің дамуына кедергі жасайтын түрлі кемтарлыққа немесе өлуге мәжбұр ететін гендерді айтады. Әртүрлі летальы гендер әр уақытта , бірақ көбінде жас организмге зиянын тигізеді, сондықтан ол ұрпақтың даму кезіндегі өлімі ретінде есептелінеді. 1. Летальды гені бар зиготалар 100% өлімге ұшырайды. 2. Сублетальды гендер 50% көп организмдерді өлтіреді. Леталбды гендер көп жағдайда рецессивті түрде болады да жасырын қала береді. Кейде фенотипі қалыпты малдардың өзінде летальды гендер болуы мүмкін. Олар тек гомозиготалықькүйінде ғана белгілі болады. Ал гомозиготалы күйге олар туыс арасы жақын малдарды шағылыстырғанда түседі. Бұршақ белгілерінің тұқым қууын зерттегенде Мендель бірінші ұрпаұпен ата-аналық қатарымен ұқсас өсімдіктерді будандастырды. Мұндай будандастыруды кері қайтара будандастыру деп атайды. Егерде бірінші ұрпақты ата-аналық қатарындағы рецессивті белгісі бар түрімен будандастырса бұнда тағы да екі түрлі гамета А мен а , л түрі бірақ сортв а гені бар гаметадан тұрады. Бұл жағдайда алынған ұрпақтың 50% рцессивті (аа), яғни генотипі де фенотипі де 1:1 қатынасымен ажырасады. Бұны анализдік будандастыру деп атайды.

Екі жұп қарама-қарсы белгілері бар аталық-аналықтарданалынған будандарды Г.де Фриз 1900 жылы дигибридтер деп, ал үш жұп белгілері барларды тригибридтер , көп белгілері барларды полигибридтер деп атды. Дигибридтік ажырасуды талдай отырып, Мендел

Жыныспен тіркескен белгілердің тұқым қууы. Кроссинговердің цитологиялықдәлелдері. Хромосоманың айқасуына әсер ететін факторлар.

Морган тұқым қуудың хромосомалық теориясын тұжырымдады. Оның негізгі қағидалары мынадай: 1. Гендер хромосомаларда бір сызықтың бойымен орналасып, бір-бірінен белгілі қашықтықта болады. 2. Бір хромосомада орналасқан гендердің анықтайтын белгілері тіркесіп тұқым қуады, себебі бұл белгілердің гендері сол тіпкес кұйінде жыныс клеткаларына беріледі. 3. Айқасудың нәтижесінде гендер комбинациялана алады және белгілердің үйлесімдері пайда болып, ол үйлесімдер организмдердің ортаға жақсы бейімделуін қамтамасыз етеді. Сонымен кроссинговер комбинативті өзгергіштікті арттыра отырып эволюция процесінде және селекцияда маңызды роль атқарады. Бұл қарапайым организмдерге де тән қасиет вирустардың ДНҚ мен РНҚ молекулаларында да генетикалық заттар алмасуы болады. 4. Гендердің хромосомада бір тұзудің бойына орналасуындағы геометриялық заңдылықты пайдалана отырып және кроссинговр жиілігін гендердің арақашықтығының көрсеткіші ретінде қолданып, хромосомадағы орналасу картасын жасауға болады.

Нәсілдік заттың хромосоманың шамалы санында шоғырлануының эволюциялық маңызы зор. Осыған байланысты организмдердің белгілі деңгейдегі тұрақтылығы қамтамасыз етіледі, егер хромосомадағы гендер тіркесі болмаса, ұрпақтарда миллиондаған белгілер комбинациясы пайда болып, түрдің шығуына, өмір сүруіне үлкен нұқсан келер еді. Себебі олар белгілердің тұрақтылығын жоғалтып, қоршаған ортаға төзімділігінен айырылар еді.

Хромосомалар клетка жүйесінің ажырамас бөлігі болып табылады. Хромосомалардың айқасуы физиологиялық, физикалық және биохимиялық күрделі прцесс ретінде, оған сыртқы ортаның факторлары, тұтас организмнің және жеке клеткалардың қызмет күйі әсер етеді. Хромосомалардың айқасуын сол сияқты олардың ішкі құрылымы мен организмнің генотипі қамтамасыз етеді. Зерттелген өсімдіктер мен жануардардың көпшілігінде хиазмалар мен айқасу екі жыныста да мейоз кезінде орындалады. Бірақ мейоздық кроссинговер гомогаметалы жыныст ғана болып, ал гетерогаметалы жыныст қалыпты жағдайда ол болиайтын жануарлардың кейбір түрлері болады. Кроссинговердің жиілігі организмнің жасына тәуелді.

Организмнің белгілері мен қасиеттерінің жиынтығы- жыныс арқылы ұрпаққа таралып, тұқым қуу арқылы нәсілдік хабар ұрпаққа беріледі. Организмнің әрбір қасиеті секілді жыныс та тұқым қуу арқылы детерминацияланған. Жыныс айырмашылығының шығу тегі мәселесі жыныс детрминациясы және жыныстық белгі бір қатынаста ажырасу қазіргі биологияның ең бір қызық тарау болып табылады.

Жыныс - жыныстық жолмен көбеюіне байланысты организмнің морфологиялық, физиологиялық ерекшеліктері. Организмдердің эволюциялық даму жолында жыныстық көбею процесі жыныссыз көбеюден дамыған. Мысалы, копуляция мен коъюгация кезінде морфологиялық құрылысы бірдей организмдер қосылады. Жаңа организм бір-біріне ұқсас емес екі түрлі гаметаның қосылуынан дамитын болғандықтан, аталық және аналық жыныс пен ажыратылады. Көп клеткалы организмдерде аталық, аналық бір организмде гермафродит (грекше «гермафродитос» - ерекетің де, әйелдің де белгілері бар организм), не екі бөлек организмде (дара жынысты) дамиды. Жыныстың жіктелуі ген қасиетіне байланысты. Жыныстың генетикалық жіктелуінде және жыныстардың заңдылық қатынасын сақтауда хромосомалық аппарат аса маңызды қызмет атқарады. Жыныстың жіктелуі өсіп өнудің әртүрлі кезеңдерінде болуы мүмкін. Жыныс детерминациясын негізгі үш түрге бөледі:

1) эпигамдық (грекше «эпи» - кеін, «гамос» - неке) – жыныстық организмнің өсіп даму (онтогенез) процесінде жіктелуі. Бұл жағдайда жыныстың анықталуы көбінесе қоршаған ортаға тәуелді;

2) прогамдық (гаметогенезбен сәйкес) – жыныс жіктелуі ата-аналардың гаметогенезі кезінде анықталады;

3) сингамдық (грекше «син» - берге) – болашақ ұрпақтың жынысы гаметалар қосылған кезде анықталады. Бұл жыныс детерминациясының ең көп тараған түрі болғандықтан, жануарлардың барлығына тән қасиет.

Жыныстың прогамдық жіне сингамдық түрмен детерминациялануы жыныс хромосомаларына тәуелді жүреді.

Тақырып 6. Тұқым қуудың молекулярлік негіздері.

Ген инженериясы. Генді алу жолы. Генді ағза-рецепиент жасушаларына тасымалдау. Аллофенді жануарлар.

Биотехнология атауын алғаш рет венгр Карл Эреки 1919 жылы тірі организмдердің көмегімен өндірілетін жұмыстарды анықтау үшін қолданған.

Ген инженериясының әдістерінің ашылуы биотехнология деген ерекше өндіріс түрінің дүниеге келуіне ықпал жасап отыр. Биотехнология дегеніміз микроорганизмдердің және таза белоктардың ( ферменттердің) жүргізетін биологиялық процестерін халық шаруашылығында әртүрлі салаларында пайдалану.Ген инженериясы молекулалық биологияның жаңа саласы. Ол лабораториялық әдіс арқылы генетикалық жүйелер мен тұқымы өзгерген организмдерді алу жолын қарастырады. Ген инженериясының пайда болуы генетиканың, биохимияның, микробиологияның және молекулалық биологияның жетістіктерімен байланысты. Бұл атаудың екі түрі қолданылады: «генетикалық инженерия» және « ген инженериясы». Соңғы кезде «генетикалық инженерия» жалпылама түрде қолданылып жүр, ген инженериясы да осының ішіне кіреді.«Инженерия» деген атау құрастыру деген , яғни ген инженериясы дегенді тең құрастыру деген мағынаны білдіреді. Ген инженериясының дәуірі басталмай тұрып, 1969 жылы Г. Корана нуклеотидтерді белгілі бір жүйемен оранласқан ДНҚ синтезінің әдістемесін жасап берген. Ген инженериясы деп рекомбинатты ДНҚ-лар жасап, оларды басқа тірі клеткаларға енгізуді айтады. Ген инженериясы шешетін мәселелер: генді химиялық немесе ферментті қолдану жолымен синтездеу; әртүрлі организмнен алынған ДНҚ фрагменттерін бір-бірімен жалғастыру; бөтен генді жаңа клеткаға векторлық ДНҚ арқылы жеткізу және олардың қызмет жасауын қаматамасыз ету: клеткаларға гендерді немесе генетикалық жүйелерді енгізу және бөтен белокты синтездеу; бөтен генге ие болған клеткаларды таңдап бөліп алу жолдарын ашу.

Тақырып 7. Жеке дамудың генетикалық негіздері

Ген инженериясында генді мынадай әдістермен алуға болады:

1. Клеткадағы ДНҚ-дан тікелей кесіп алу.

1. 
   Химиялық жолмен синтезду арқылы.
   
2. 
   иРНҚ- дан кері транскриптаза арқылы синтездеу.
   

Химиялық жолмен жасанды генді 1969 жылы Г.Корана синтездеп алған. 1979 жылы біздің елмізде Ю.А:Овчинников пен М.Н.Колосовтың басшылығымен ферменттердің көмегімен химиялық жолмен адам және жануарлардың гормонының гендері синтезделді. Плазмидаға енгізілген генді рецепиент клеткасына тасымалдау ирансформация немесе коньюгация әдісі арқылы жүреді. Әдістер әртүолі болғанымен кез келген ген-инженерлік жұмысының негізі мынада:

1. Векторлық сақиналы ДНҚ-рестриктаза ферментімен үзіп, оның созылған формадағы молекуласын алады.

2. Оны бактерияға енгізетін бөтен генмен араластырып, оларды шеңбер бойымен бір бірімен далғап, гибридтік молекула жасалады.

3. Будан дНҚ молекуласын клеткаға ендіру әдісі оны қабылдайтын клетканың ерекшелігі мен қолданып отырған векторға байланысты.

4. Гибридтік плазмида енгізудің нәтижесінде қасиеті өзгерген клеткаларды басқа клеткалардан бөліп алу керек.

Жануарларға ген таситын век-тор ретінде вирустарды пайдалануға болады. Әдетте олар ауру туды-ратын вирустар, әсіресе рак вирустары. Ондай вирустар кері транс-криптаза ферменті арқылы өзінің РНҚ-сының көшірмесін ДНҚ түрінде синтездеп, оны жануар клеткасының ДНҚ-сының қүрамына еңгізеді. Олардың вектор болуы осыған негізделген. Тасымалдау барысында вирустар ауру тудырмас үшін алдын ала олардың нуклеин қышқылдарының кейбір бөлігін өзгертеді, сонда олар тек ген тасушы болып қалады. Дегенмен, ондай вирусты сирек пайдаланған жөн. Бүл бағытта болашағы зор әдістер - микроинъекция мен мембрана инже-нериясы. Мембраналық ген инженериясы липосоманы (грек. "липос" - май) қолданады (май тканьдарындағы ісік), бүл өте жеңіл әдіс. Ішінде бөтен ген еңгізілген липосоманы үрықтанған аналық жыныс клеткасымен қосады. Сонда үрықтанған клеткадан бөтен гені бар ор-ганизм өсіп жетіледі. Қазір бүл әдісті жетілдіру мақсатымен жан-жақты зерттеулер жүргізіліп жатыр.

Генді үрықтанған жүмыртқа клеткасына өте жіңішке түтік арқылы (микроиньекция) еңгізудің болашағы зор. Аналық клетка үрықтанғаннан кейін тез бөлініп, жетілген организм өсіп шығады. Организмнің өсу барысында клеткалар түрлі "қызметке маманда-нып", әртүрлі органдардың тканіне айналады. Алайда, олардың бәрінде ДНҚ молекулаларының қүрамы (геномы) сол күйінде қалады. Яғни бастапқы үрықтанған бір клетка кезінде оған бөтен ген еңгізсе, ол өсіп жетілген организмнің барлық клеткаларында болады. Осылай тышқанның үрықтанған аналық клеткасына адамның самото-тропин генін еңгізу арқылы алып тышқандар алынды (тышқанға кез келген жануардың гормоны жарай береді). Осылай сәйкес гормонды малдардың үрықтанған аналық клеткасына еңгізіп, олардың да ірі түрін өсіруге болады. Оның қаншалықты маңызды екені айтпасада түсінікті. Тағы бір айта кететін нәрсе - аналық клеткаға самототро-пин генін еңгізу арқылы өсіріп алынған тышқанның қанында гор-монның өте көп мөлшері болатыны анықталып отыр. Яғни ондай жа-нуарлардың қаны гормон өндіруде де қолданылады.

Аурудың түқым қуалайтын себебі белгілі бір гендердің дүрыс жүмыс істеуі немесе олардың қүрылысының өзгеруі. Қазір ондай ау-руларға "сау" генді ендіру жолы жан-жақты зерттелуде. Оның жетістіктері болашақта көптеген түқым қуатын ауруды болдырмауға мүмкіндік береді.

Тақырып 8. Мутациялық өзгергіштік.

Өзгергіштіктің түрлері. Өзгергіштікті зерттеу әдістері. Мутацияны топтастыру. Хромосомалық мутациялар. Геномдық мутациялар.

Тірі организмердің маңызды қасиеттерінің бірі ұрпақтан ұрпаққа таралатын өзгергіштіктің пайда болуы. Мутациялық өзгергіштік көп өзгергіштіктің бір түрі болып табылады. Мутация деген атауды ғылымға Гуго де Фриз енгізген. Мутация-әртүрлі физикалық және химиялық факторлардың әсерінен организмде тұқым қуатын өзгерістің пайда болу процесі. Мутация клеткадағы геннің табиғи не жасанды жолмен өзгеруі. Организмнің табиғи не жасанды факторлар әсерінен тұқым қуатын өзгеріске бейімділігі мутабильдік деп аталады. Мутацияның жүруіне әсер ететін заттарды мутагендер деп атайды. Организмнің мутация нәтижесінде алғашқы типіне ұқсамайтын, тұқым қуатын өзгеше қесиеттері бар тұлғалары-мутант. Мутациялар табиғи немесе лабораториялық жағдайда жануарлер мен өсімдіктерде пайда болады, мұндай мутацияларды спонтанды дейді. Жасанды жолмен әр түрлі мутагендік факторлармен әсер ету арқылы адамның тікелей басшылығымен алынған мутацияларды индукциялық деп атайды.

Мутацияның түрлерін иопиастырудың бірнеше негізі бар.

А. Геномның өзгеруі негізінде:1. Геномдық мутациялар-клеткада хромосома санының өзгеруі .Хромосомалық мутациялар- хромосомалардың жүйелік өзгеруі.Гендік мутациялар- ДНҚ молекуласының белгілі бір бөлігінде нуклеотидтердің қатар тізбегінің –геннің өзгеруі.

Б. Гетерозигота күйінде көрінуі негізінде:1. Доминанатты мутациялар. 2. Рецессивті мутациялар.

В. Қалыпты табиғи түрінен ауытқу негізінде: 1. Тура мутациялар. 2. Кері мутациялар.

Г. Туғызу себебі негізінде:

1. Спонтанды мутациялар.

2. Индукциялық .

Геномдық мутациялардың пайда болу себептері әртүрлі.Әрбір түр үшін хромосоманың саны , формасы мен мөлшері жүйелік белгі болып табылады. Кариотиптің негізгі бірлігі хромосомалардың гаплоидты жиынтығы . Мұндай жиынтыққа шоғырланған гендер тобын геном, ал ондағы хромосомаларсанын негізгі сан деп атап, оны п әрпімен белгілейді. Митоз бен мейоз ұрпақтан ұрпаққа берілетіе хромосома санының тұрақтылығын қамтамасыз ететін клетка бөлінуінің дәл механизмі болып табылады. Кейбір жағдайларда хромосомалардың клетканың прлюстеріне қарай әркелкі ажырауынан немесе ажырамауынан бұл механизм бұзылады. Осының нәтижесенде хромосомалар саны өзгеріп әдеттен тыс хромосомалар саны көбейген клеткалар пайда болады. Гаплоидты жиынтығы тұтас көбейген организмдерді полиплоидтар деп атайды. Егер хромосома саны гаплоидты жиынтыққа еселі болмаса ондай организмдерді анеуплоидтар деп атайды.

Хромосомалық мутация- хромосомааралық және хромосомаішілік болып екіге бөлінеді. Хромосомаішілік өзгерістерге хромосома бөліктерінің жетіспеушілігін / дефишенция, делеция/, белгілі бір жерінің екі еселенуін /дупликация/, жекелеген бөлшегінің 180қ-қа аударылуы /инверсия/ салдарынан хромосомадағы гендердең алмасуын, сызықтық орналасуының өзгеруін жатқызыды. Хромосома бөліктерінің үлкен жетіспаушілігі әдетте гомозтготалы күйде летальды болады, бұл хромосоманың әрбір локусының клетка мен организм тіршілігі үшін зор маңызы бар екендігін дәлелдейдә. Жетіспеушіліктен гетерозиготалылар ғана тіршілікке қабілетті болуы мүмкін. Бұл жағдайда жетіспеушілік арқылы анықталатын мутациялар доминантты болады. Хромосома бөлшегінің жетіспеушілігінің фенотипік нәтижесі оның гентикалық жүйесін, орналасу реттілігін, олардың өзара байланысын бұзатындығымен түсіндіріледі. Бірнеше хромосомалар арасында өзгерістер болуы мүмкін. Мұндей алмасуларды транслокация деп атайды. Транслокацияның басты генетикалық әсері тіркесу тобының өзгеруі болып табылады. Орын ауыстырған гендер жаңа тіркесу тобына еніп генотиптің қалыптасқан жүйесі бұзылады. Генетикалық материалдардың азғана бөлігінің бір хромосома бойында немесе әр түолі хромосомалар арасынадағы қозғалысын транспозиция деп атайды.

Тіршілік өкілдерінің арасында байқалатын өзгергіштік оларға сипаттама беру үшін зерттеудің арнаулы әдісін керек етеді. Белгілердің өзгергіштігін зерттейтін арнаулы ғылым биометрия деп аталады. Биометрия өзіне тән әдістері , зерттеу тақырыбы, дербес терминологиясы бар ерекше мәселелері бар ғылым. Биометрия топталған қасиеттерге математикалық талдау жасайтын ғылым. Биометрия жеке құбылыстардың ерекшелігін зерттемейді, себебі жеке обьект топ емес. Белгілі бір обьектілердің тобы жиынтық құрайды. Жиынтық деп мысалы, бір тұқымға жататын мал тобын, бір атадан не бір анадан тараған топты немесе зерттеу жүргізілетін мал тобын айтады. Жиынтық жеке бірліктерден немесе мүшелерден тұрады. Зерттелетін белгінің мөлшерін бір жиынтық бірлігі бойынша варианта деп атайды. Жеке варианталар арасындағы айырмашылық өзгергіштік немесе вариация деп аталады. Өзгергіштікті зхерттегенде сандық және сапалық белгілерді ажыратады. Сандық белгілерді өлшеу арқылы цифрмен есепке алады. Ал сапалық белгілер сқзбен сипатталады. Егер бір-біріне қарама қарсы варианттар болса. Ондай сапалық белгілер альтернативті деп аталады. Белгілердің сандық және сапалық болып бөлінуіне сәйкес өзгергіштік те сандық және сапалық болады. Сандық өзгергіштік екі түрлі : үздіксіз және кідірмелі болады. Үздіксіз өзгергіштіктің варианталар арасында кілт шектелу және ауысу болмайды, ол өлшем дәлдігімен анықталады. Егер варианталар арасынад сандық айырмашылық болса ол кідірмелі өзгергіштік. Жалпы жиынтықты есепке алып оны сипаттау өте қиын. Сондықтан жалпы жиынтықты емес оның ішінара іріктелген бір бөлігін ғана зерттейді. Егер іріктеуге 30 мүшеге дейін кірсе ол кіші іріктеу, ал 30- дан көп болса үлкен іріктеу деп атайды. Сандық белгілері арқылы бір топ малды сипаттау қиындау,и себебі ол белгілердің бір бірінен кенет өзгеретін шегі жоқ, сондықтан оларды шартты түрде белгі мөлшеріне қарап топтарға бөледі, яғни варияциялық қатар құрады. Варияциялық қатар деп мөлшеріне өарай өкілдердің топтарға ретті бөлінуін атайды. Варияциялық қатар ең кішкене мөлшерден ең көп мөлшерге дейінгі белгілердің құбылуын, әрбір топтағы вариант жиілігін көрсетеді. Вариант саны ең көп каздесетін топ модальдық деп аталады. белгілер Тірі организмдердің маңызды қасиеттарінің бірі ұрпақтан ұрпаққа таралатын өзгергіштіктің пайда болуы. Вариациялық қатардың негізгі көрсеткіштері: орташа арифметикалық мөлшер, квадраттық орташа ауытқу мөлшері, арифметикалық орташа мөлшердің қатесі.

Жануарлардың белгілері мен қасиеттері өзара белгілі бір байланыста болады. Мысалы, аналығы мен ұрғашы ұрпақтарының әр түрлі ауруларға төзімділігімен қабылдағыштығы, фагоциттік белсенділікпен резистентіліктің, азықтандыру мен сүттіліктің, денесінің тұрқы мен тірі салмағының арасында байланыстар болады. Осыны корреляциялық байланыс деп атайды. Тірі организмдер белгілерінің корреляциялық байланысының ерекшелігі- әрбір белгінің мағынасына басқа белгілердің бірнеше мағынасы сәйкес келеді. Корреляцияның оң және теріс түрлерін ажыратады. Оң корреляцияда бір белгінің көрсеткіші ұлғайса, екінші белгінікіде көбейеді. Теріс корреляцияда бір белгі көрсеткіші көбейсе, екіншісі азаяды.

Корреляция коэффиценті белгілер арасындағы тек байланыс дәрежесін ғана көрсетеді. Кейде бір белгінің өзгеруімен екінші белгі өзгереме соны білу керек. Осы мақсат үшін регрестік талдау жасайды. Регрессия коэффициенті бір белгінің өзгеруіне байланысты неше бірлікке өзгеретінін көрсетеді. Оны төмендегі формула арқылы табады.

Дисперсиялық талдау- Р.Фишер дамытқан биометрияның ерекше бөлімі. Дисперсиялық талдау әсіресе зерттеуге алынған материал біркелкі болмағанда зерттеушінің мүмкіншілігін кеңейтеді. Оның мәні белгілердің өзгергіштігіне әсер ететін жеке факторлардың ролін анықтауда. Тірі организмдердің көптеген белгілері тұқым өуалау мен қоршаған ортаның әсеріне байланысты екені белгілі. Мысалы, ауруларға төзімділік, олардың аталық-аналықтанынан алған нәсілдік қасиетіне , жасына, жынысынағ азықтандыру деңгейіне және күтіміне байланысты. Бұл көптеген белгілердің өзгергіштігінің пайда болуына әкеп соғады. Дисперсиялық талдаудың көмегімен осы әсерлердің күшін, дұрыстығын , сондай-ақ салыстыру арқылы көптің ішінен қай фактордың белгінің жалпы өзгергіштігіне әсер еткенін айыруға болады.

Тақырып 10. Саңдық белгілерді тұқым қуалау.

Популяциядағыкез келген малдың генотипіне байланыссыз шағылысатын популяцияларды еркін өсіп өнетін деп айтады. Мұндай популяциялар табиғатта жиі кездеседі. Оларды мал шарушылығында да кездестіруге болады, әсіресе аталық пен аналық арнайы жұпталмай, мал тұқымын асылдандыруға көңіл бөлінбейтін шаруашылықтарда. 1908 жылы Г.Харди мен Вайнберг бір біріне тәуелсіз еркін өсіп - өнетін 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 ұрпақтантұрпаққа өзгермейді және генотиптердің белгілі бір қатынасы болады деген қағида шығады. Харди-Вайнбергтің формуласын мына жағдайларда ғана есептеулерге пайдалануға болады: егер аутосомды аллельдердің бір жұбы ғана есепке алынса, шағылысу және популяцияда гаметалардың үйлесуі кездейсоқ жүрсе, тіке және кері мутациялар сирек кездесіп, оларды есепке алмағанда, зерттеліп отырған популяциядағы өкілдер саны көп болған жағдайда, әр түрлі генотиптар иелерінің өмір сүргіштігі жоғары және өсімталдығы біркелкі болса және олар сұрыптауға ұшырамағанда.

Эволюцияның генетикалық негіздері. Түрлер және популяциялар туралы түсінік. Харди- Вайнберг заңы. Инбридинг, гетерозис.

Түрлер мен популяциялардың эволюциясы табиғаттың заңдылығына байланысты, ол, жануарлар, өсімдіктер, микроорганизмдер мен вирустарда адам сана сезімімен басқарылып бағытталуы тиіс. Эволюция мен селекция өте күрделі факторлардың жиынтығына негізделген, олардың ішінде бастылары табиғи және қолдан сұрыптау , ортаның әсеріне немесе адамның мақсатына сәйкес , топтардың генетикалық жүйелігі өзгереді. Түрлер эволюциялық жолмен табиғи сұрыптау арқылы соңғы 3 млрд. жыл бойы пайда болды деген жүз жыл бұрын айтылған пікір биологиядағы ашылған елеулі жаңалықтардың бірі болып табылады. Мал тұқымын асылдандыру, одан алынған өнімді арттыру үшін тек жеке өкілдердің ғана емес топтық бүкіл тұқымының генотипінің жүйесін білу керек. Тұқым қуу, өзгеогіштіктің заңдылығын, оларды туғызатын, анықтайтынфакторларды білудің табиғи жағдайдағы жануарлардың өсіп өнуін, ондағы генетикалық процестерді зерттеудің эволюциясын толық біліп оны басқаруда маңызы зор. Түр деген морфологиялық жағынан өте ұқсас, шыққан тегі бір және табиғи жағдайда бір юбірімен шағылыса алатын бір топ организмдерді айтады. Бір түрге жататын өкілдер бір бірімен жақын немесе бірге жүруі шар емес. Олар бір бірінен оқшауланып жекелеген топтар-популяциялар құруы мүмкін. Популяция деген Н.В.Тимофеев-Ресовскийдің анықтауы бойынша өмір сүретін ортақ мекені бар, сол жердің жағдайына бейімделгенғ, туыстас жиынтықтырдан оқшауланған және өзара шағылыса алатын бір түрге енетін организмдердің жиынтығын айтады. Популяциямен қоса генетикада таза линия деген ұғым бар. Таза линия-бір атадан тараған және оған генотипі жағынан өте ұқсас ұрпақтар. Малда оны аталық із деп атауға болады. Негізінде таза линия малда жоқ, ол өз бетімен тозаңданатын бір өсімдіктің ұрпақтары. Таза линияның популяциядан айырмашылығы- толық гомозиготалығында. Популяциялар эволюцияның қозғаушы үш факторы: тұқым қуушылық, өзгергіштік және сұрыптаудың өзара әрекеттесуі негізінде тіршілік жеғдайларының әсірмен қалыптасады. Олардың құрылуы түрді мекеннің нақты жағдайларына лайықтаудың тәсілі болып табылады. Популяциялардың қалыптасу процестері мен олардың өскелең дамуы микроэволюция құрайды. Популяцияның құрылымын гентикалық және статистикалық зерттеудің әдістерімен зерттеуді алғаш рет 1903 жылы В.Иоганнсен қолданды.

Тақырып12. Инбридинг, инбредтік депрессия, гетерозис.

Иммуноглобулиндердің генетикасы. Иммундық жауапты гентикалық бақылау. Туа болған аномалиялардың шығу тегін зерттеудегі гентикалық талдау. Кариотиптегі сандық, құрылымдық мутациялар және малдардың фенотиптік аномалиялары.

Организмге енген сансыз антиденелердің әрқайсысына берілетін арнаулы иммундық жауап қазіргі кезде иммунологиядағы ең басты мәселелердің бірі болып табылады. Иммуноглобулиндер үш түрлі генетикалық тіркес емес жүйелермен кодталады. Бірінші топтағы локустар ауыр тізбектерсинтезін, екінші жеңіл тізбек к-синтезін, ал үшіншісі жеңіл -тізбегінің синтезін қадағалайды. Иммундық жауап деген организмнің бөгде заттарға ерекше арнаулы түрде әсерленуі. Донордың тканін осы түрге жататын екіншісіне немесе басқа түрдікіне орналастырса бөтен ткань аластатылады. 50-ші жылдарда әр түрлі тышқандардың тері бөлшектерін бір біріне ауыстыру жөніндегі жұмытарда транспланттатық аластану басқа антигенге иммундық реакцияның жауабы екенін көрсетті. Осы басқа органды күшпен қуып шығу адам органдарын алмастыруда ең басты бөгеттердің бірі болып табылады. Бұл трансплантациялық реакциялар деп аталынады. Аталған реакциялар генетикалық бөгде антигендерге бағытталған Оларды трансплантациялық агенттер немесе гистосәйкестік антигендері деп атайды. Бұлардың ішінде ең маңыздысы гистосәйкестіктің негізгі антигендері- туыстас антигендер гендер комплексімен кодталатын гистосәйкестіктің басты комплексі деп аталады.

Мал шаруашылығын нәтижелі жүргізу жолындағы маңызды мәселелердің бірі аурулармен, паразиттермен және әртүрлі аномалиялармен күрес болып табылады. Әртүрлі зерттеулерге қарағанда кейде сау малдардың құрылысы қалыпты жағдайдан ауытқыған немесе кейбір органдары немесе ткандері жоқ, организмнің қызметі зақымданған ұрпақтар туады. Тұқым қуатын аномалиялар тұқымдас және туыстас малдардың тобында кездеседі. Осыған байланысты аномалиялардың генетикалық талдауының негізгі әдісі тұқымдас топтардың бір немесе бірнеше ұрпағын зерттеуге негізделеді. Генетикалық талдауда патологиялық анатомияның, гистологияның, цитологияның, физиологияның биохимияның, рентгенологияның деректері маңызды орын алады. Мысалы, клиникалық зақымданған белгілері қимыл органдарынан болатын ауытқулармен байланысты бұзаулардың өлімі шағылыстырулардың кейбір типтерінде юбайқалған. Оның пайда болу себептері, емдеу мүмкіншілігі биохимиялық талдау арқылы ғана іске асты. Кемтар малдарда рецессивті мутацияның кеселінен қышқыл маннозидаза ферментінің мүлде жоқтығы анықталды. Мутантты ген бойынша гетерозиготалыларының қан сарысуында осы ферменттің жартысы ғана болады.

Хромосомалардың сандық аномалияларын жаңадан пайда боған мутациялар қатарына жатқызады. Бірақ анеуплоидияда тұқымдық бейімділік барлығы жөнінде зерттеу деректер бар. Мысалы, Герцог, Хен және Олишлегер 17 хромосома бойынша трисомияның алты оқиғасын сипаттағанда, бұзаулардың жалпы жетілмеуі синдромымен және крипторхизммен үйлесетіндігін, осы ауруға, яғни хромосомалардың ажырасуына гентикалық бейімділік барлығын көрсетті. Трисомиясы бар гаметалар моносомия, нуллисомия және полистмиялар сияқты әдетте ерте эмбриондық даму кезеңінде өлімге әкеп соғады. Олар осы транслокация иелерінде болған спермио немесе оогенездің зақымдануының өнімі болып табылады. Туғаннан кейін сандық өзгерістер ұсақ аутосомалардан және жыныс хромосомаларынан байқалады.

Тимус – төс сүйегінің астындағы айрықша без. Бұл без организмнің жасы ұлғайған сайын біртіндеп кішірейе береді. Жатырда жатқан баланың салмағының 2 проценті тимус болса, жаңа туған баладағы оның үлесі –0,5 процент, ал 40 келген адамда небәрі – 0,01 процентке дейін төмендеп, қарт адамдарда ол мүлдем жойылып кетеді. Адам қартайғанда ауырушыл болатыны да осы бездің жоғалуынан. Көптеген зерттеулер тимусы хирургиялық жолмен алып тастаоған жас малдың нашар болып өсетінін көрсетіп отыр. Ондай малдарда лимфоциттердің мөлшері күрт азайып, иммунитеттің ешбір белгісі байқалмайды, жұқпалы ауырумен тез ауырады. Егер малдарға тимус безін қайта салса, ауыруға қарсылығы күшейетіні анықталады. Осы нәтижелер тимустың иммундық жүйеде ең басты рөл атқаратынын дәлелдейді.

Соңымен тимустан иммунитетте ерекше қызмет атқаратын 4 түрлі клеткалар тобын - макрофаг, өлтіргіш, көмекші және тежегіш клеткалар беретін Т- лимфоциттер, « дайындалып» шығатынын білдік. Т- лимфоциттер соншалықты мықты болғанымен иммундық жүйе Б- лимфоциттер деп аталатын клеткаларсыз организмді бөтен заттардан қорғауы мүмкін емес. Антиденелерді осы Б – лимфоциттер жасап шығарады. Яғни енген антигенді « сиқырлы оқ» - антиденелермен « атқылайтын» осы клеткалар. Бұл клеткалардың Б –лимфоциттер деп аталу себебі мынаған байланысты. 1956 жылы Глик антидене жасайтын клеткаларды алғаш рет құстың «бурса» деп аталатын безінен тапты. Сондықтан « бурса» деген сөздің бірінші әріпін қосып, антидене жасайтын иммундық клетеалерды Б –лимфоциттер деп атайды.

Тақырып 13. Иммуногенетика, генетикалық аномалиялары мен аурулары.

Адам және жануар организімінде бурса безі жоқ. Ал құста сүйек майынан шыққан лимфоциттердің бір бөлігі бурсада, антидене жасайтын клеткаға айналады. Ал адам мен жануарларда сүйек майынан шыққан лимфоциттердің бір бөлігі Т- лимфоцитке айналу үшін тимусқа барса, екінші бөлігі Б –лимфоциттерге бірден айналып отырады екен. Сонымен қорыта айтқанда, иммундық жүие организмде Т және Б – лимфоциттер бір бірімен араласпай, лимфалық түйіндердің әр бөлігінде орналасқан. Олар иммундық органдардан шығып қан тамырларына енген де ғана араласады.

Антиденелердің басты биологиялық қызметі – олардың антигендерімен ерекше жылдам әсерлесуінде. Бұл өзара әсерлесу агглютинация, преципитация, лизис, бейтараптандыру реакциялары арқылы жүреді.

Иммуноглобулиндердің барлық кластары жалпы жобамен құрылған. Оны LG молекулелық ұйымдасуының мысалында көрсетуге болады.

Антидене екі ұқсас полипептиттік тізбектен тұрады: H (heavy-ауыр) молекулалық массасы 50000 Да және L (light- жеңіл) молекулалық массасы 25000 Да таяу. Тізбектер бір – бірімен коваленттік байланыспен жалғасқан. Ұштық жұбы белсенді орталықты құрайды, олар антигендегі 4 –8 амин қышқылынан тұратын дербес кішкене учаскелерді таниды.

Егер антигенге антидене байланысқан болса, ондай комплексті макрофаг өте тез жұтып жібереді. Оның себебі былай. Антигенмен байланысқан кезде антидене өзінің тұрақты бөлігінің формасын өзгертеді. Антидененің өзгерген формасы макрофаг үшін дәмді тағамның белгісі секілді. Бұл жерде антиген мен бірге антидене де макрофагқа « жем» болып кетеді.

Осылайша антиденелердің макрофагтардың фагоциттік белсенділігін күшейтуін опсонизация деп атайды. Ал егер антиген клетка түрінде болса, макрофагтың өзі клетка болғандықтан антмдене мен байланысқан бөтен антигендік клетканы жұту қиынға түседі. Бұл жерде қан мен лимфа сұйығында болатын комплемент көмекке келеді. Комплемент онға жуық әр түрлі глобулардан тұрады.

Бөтен антигендік клетканың детерминантымен байланысқан антидене де өз формасын өзгертеді. Антидененің осындай формасымен комплементтің белгілі бір глобуласы сәйкес келіп, оңай байланысады. Байланысқан глобуланың формасы комплементтің келесі глобуласын қосып алуға ыңғайлы болып өзгереді. Осылайша бөлек жүрген комплементтің глобулалары бөтен клетканың сыртында бір – бірімен байланысып жиналады. Осы біріккен комплементтің белоктары өте қауіпті – олар бірлесе отырып кез –келген клетканың қабығын ыдыратып жібереді. Бөтен клеиканың қабығыеың детерминанттық бөліктерінде антидене арқылы жалғасқан комплемент ол клетканы жылдам жойып жібереді. Осылай ыдыраған клетканың бөлшектерін ақырында бірібір макрофаг жейді. Сонымен макрофагқа антигенді тауып оны «жемге» айналдырып беретін антиденелер екен.

Тек өлтіргіш Т клетка ғана алғаш антиденені өзінің қабығына жалғастырып алып, сол арқылы сәйкес келетін детерминанты бар клетканы іздеп тауып, жояды. Бұл кезде Т – клетканың өзі де өледі. Ол өлер алдында макрофагты өзіне шақыратын лимфокиннің ерекше түрін бөледі. Сөйтіп оларда макрофагтың «жемі» болып шыға келеді.

Қорыта айтқанда, макрофаг антигенді бірінші болып анықтап, иммундық жүйенің бүкіл күшін оған қарсы көтеріп, сонан соң өлген молекулалар мен клеткалардың қалдықтарын жеп, организмді тазартады. Яғни макрофаг – санитар.

Тақырып 14. Тәртіп генетикасы және оның селекциялық маңызы.

Туа болған аномолиялар менаураларды тіркеу, есепке алу және гентикалық талдау әдістері. Ауруға тұқым қуатын төзімділігін арттыру. Малдардың аурауға төзімділігінің селекциясы.

Аномалиялардан сақтандыру шаралары-олардың себептерін жою болып табылады. Генетикалық аномалиялардың себептері басты гендердің мутацияларына байланысты. Демек гентикалық аномалиялардан сақтандыру үшін мал папуляцияларындағы зиянды мутацияларға жол бермеу керек. Ол үшін қоршаған ортаның жағдайын мұқият бақылап, малдарды және олардың гаметаларын мутагендермен жақындастырмау керек. Бұл шаралардың нәтижелілігі бір жағынан ауылшаруашылық мамандарының жұмысының үйлесіп жүргізуіне байланысты, пестицидтерді, тыңайтқыштарды, басқа улы химикаттарды, дәрі дәрмектерді және биологиялық препараттарды орынды қолдануды бақылау, екінші жағынан қоршаған ортаны өндірістік зиянды қалдықтардан сақтандыру, завод, фабрикалар басшыларының, мамандарының билігінде және бүкіл мемлекет билігінде.

Жаңа туған төлді мал дәрігері қарап, тексеріп, аномалияларды журналға тіркеп, әрбір кемістікті жазып, ондай төлдің жынысын, туған күнін, эмбриондық даму ерекшеліктерін тіркеуге міндетті. Әсіресе ол төлдің шыққан тегін аталық-аналықтың дұрыс жазылуын тексеру өте маңызды. Аномалиясы бар төл және олардың аталық-аналықтары вирустық, бактериялық індеттерге тексерілу керек, себебі аномалия солардың кесірінен болуы мүмкін. Аномалиясы бар төлдерді аталық-аналықтарының асыл ткәртішкесіне түсіру, осы аномалияның этиологиясында тұқым қуудың ролін генетикалық талдау жасаудың алды болып табылады. Генетикалық талдау мынадай реттілікпен жүрді: 1) тұқымдық тіркеу кәртішкелері арқылы аномалиямы бар малдардың шағу тегін анықтау; 2) Олардың шығу тегінің дұрыстығын қан топтары және белоктар мен ферменттердің полиморфты жүйелері арқылы тексеру; 3) Аномалиясы бар малдарға шежіре жасап, олардың аталық-аналықтарының шағылыстыру типін және аномальды малдардың өзара туыстығын анықтау; 4) Аномалиясы бар малдардың және олардың аталық-аналық кариотипін зерттеу, аномалияның себебін табу үшін хромосомалық және геномдық мутацияларды анықтау.5) қан топтарының, ферменттердің және белоктардың мономорфты жүйелері бойынша мутацияның маркерлерін табу үшін генотипті талдау; 6) Мутантты генннің фенотиптік көрінісін табу үшін аномалиясы бар және сау малдардың ферменттерінің деңгейін, олардың құрамын зерттеу.

Ауруларға қарсы күрестің малдәрігерлік шаралармен қатар малдың төзімділігін арттырудың селекциясының генетикалық негіздерін жасау қажет. Бұл мәселені іске асыру малдәрігерлік гентика және селекция сияқты, яғни селекциялық-малдәрігерлік генетиканың міндеті. Ауруға резистенттілік селекциясына бірнеше факторлар бөгет жасайды: 1. Резистенттіліктің күрделі генетикалық табиғаты. 2. Микро- және макроорганизмдердің күрделі генетикалық табиғаты және олардың өзара қатынасы. 3. Резистенттілік пен қабылдағыштың сенімді жанама көрсеткіштерінің (маркерлер) жоқтығы. 4. Жануарлардың резистенттілігін жеңетін патогендердің өзгергіштігі және жаңа резистентті штаммдардың пайда болуы. 5. Ұрпақтар арасындағы үлкен интервал және ұзақ селекцияның қажеттілігі. 6. Индукциялық мутагенезді қолдана алмау. 7. Кей жағдайларда төзімділік пен өнім көрсеткіштерінің арасындағы теріс корреляциялардың болуы.

Ірі қара малдың кенелерге төзімділігін селекциялау. Кенелерге және ыстыққа төзімділігін арттырудың сәтті жүргізілген және әзірге бірінші мысалы, 25 жыл бойы австралиялық сүтті зебу тұқымын шығару болып отыр. Жаңа тұқым зебуді европалық тұқымдармен шағылыстыру арқылы алынды, оның 20-40 %ғана зебудікі. Бұл тұқымды шығару қажеттілігі тропикалық жағдайда тоғышарларға төзімді, зебу секілді және жоғары сүт өнімін беретін мал шығару мақсатына байланысты болады. Европалық малдар таза күйінде мұндай жоғары өнімді тропикалық жағдайына бере алмайтын.

Тақырып 15. Негізгі ауылшаруашылық малдардың жеке генетикасы

Малдың мінез- құлқының айырмашылығы генетикалық факторлар және қоршаған ортамен анықталады. Әртүрлі генотипті малдар өндірістік технологиясының жағдайларына әртүрлі әсер етеді. Малдың жерсінуі мен жүйке жүйесі қызметінің типі арасында жоғары корреляция бар. Стреске төзімділік машинамен сауғанға жылдам үйренеді. Г.А.Стакан және басқалары қойлардың мінез-құлқының типтерінің генетикалық бақыланатынын көрсетті. Өойлар мен қозыларының мінез –құлықтарының арасында дұрыс байланыс бар. Мінездері биязы қойлардың өнімдері жоғары және стрестік фактрлерге берік болады. Академик Д.К Беляевтің басшылығымен күміс қара түлкілердің адамға үйренуі жөнінде ұзақ уақыт селекциямы жүргізілген. Түлкілердің адамға жауапкершілігі немесе жуастығы баллмен анықталған Бастапқы шыққан популяциясы – 0,96 балл деп алынған Қолға үйретілген 18 ұрпақ бойы жүргізілген сұрыптаудың нәтижесінде қолға үйренген түлкілер шығарылған Үйренушіліктің орташа бағасы-2,4 балл болған. Агрессивтілікке сұрыптаудың нәтижесі F 7-де орташа 2,2 баллға жеткен. Төзімділікті немесе сезімталдықты малдарға ауруды жұқтыру арқылы жүргізуге көбінде мүмкін емес. Сондықтан резистенттілікті жоғарылату жұмыстарын қосымша генетикалық немесе биохимиялық көрсеткіштерді қолдану арқылы жүргізу әдістері зерттелуде. Маркерлік белгілердің мынадай қасиеттері болу керек. 1. Ауруға резистенттілік пен генетикалық корреляциясы өте жоғары болу керек. 2. Тұқым қуғыштығы және қайталанғыштығы өте жоғары болу керек. 3. Ол белгілер малдың жас кезіндегі резистенттілігіне баға беру үшін ерте байқалу керек. Малдың аураларға генетикалық төзімділігін, өнімділікті арттыру үшін селекциялық әдістер пайдаланылады: Аурулардың диагностикасын және оларды асыл тұқымды малдардың кәртішкелерін, бұқалардың каталогтеріне және мемлекеттік асыл тұқымды кітаптарға тіркеу. Бұқаларды олардың ұрпақтарының ауруға төзімділігі немесе қабылдағыштығы бойынша бағалау. Резистентті ұрпақ берген бұқаларды кеңінен қолдану. Шежірелік талдау дасау рақылы төзімді және көп жасайтын аналықтардан ұяларды, малдарды анықтау. Жас төлдерді ауруға төзімді және көп жасайтын аналықтардан тұқымға алып қалу. Келесі қатардағы аталық малдарды резистентті ұядан шыққан аналықтар ұрпағы бойынша бағаланған аталықтардан таңдап алу.

Семинар сұрақтары

1. 
   Тұқым қууғыштылық және оның түрлері.
   
2. 
   Өзгергіштік және оның түрлері.
   
3. 
   Генетикалық зерттеулердің әдістері
   
4. 
   Генетиканың негізгі даму кезеңдері
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Клеткалардың көбею және ұрықтану кезендерінде тұқым қуу мәлеметтерің беру.
   
2. 
   Мейоз
   
3. 
   Гаметогенез
   
4. 
   Ұрықтану
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Тұқым қуудың гибридологиялық әдісі,
   
2. 
   Доминанттылық түрлері.
   
3. 
   Гендердің летальдық әсері.
   
4. 
   Аллельді емес гендердің әсерлесуі
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Гендердің тіркесуі.
   
2. 
   Толық емес тіркесу және кроссинговер.
   
3. 
   Кроссинговердің цитологиялық дәлелдеу.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Жынысты хромосома арқылы анықтаудың механизмі.
   
2. 
   Ағзалардың бисексеуальдігі.
   
3. 
   Жыныс хромосомалардың патологиясы.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Нуклеин қышқылдары.
   
2. 
   ДНК молекуласының құрылысы.
   
3. 
   Биосинтез.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Гендердің пенетрантлығы және эксперссивтігі.
   
2. 
   Малдардың өңдеуінің генетикалық негіздері.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Адамдарда және жануарларда полиплоидия.
   
2. 
   Индуциялық мутациялар
   
3. 
   Сомалық мутациялар.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Белгілердің өзгеру дәрежесі.
   
2. 
   Орташа көрсеткіштердің қателіктері.
   
3. 
   Регрессия коэффициенті.
   
4. 
   Дисперсиялық талдау.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Саңдық белгілердің өзгергіштік пен тұқым қууғыштықтың әдістерін зерттеу.
   
2. 
   Корреляция және регрессия коэффициентерің пайдаланып тұқым қууғыштық коэффициенттің анықтау.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Генетикалық популяциялардың ерекшіліктері.
   
2. 
   Популяцияны зерттеу әдістері.
   
3. 
   Гендік тепе-теңдік және оны анықтау.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Ч.Дарвиндің заңы.
   
2. 
   Гетерозистың эффектісі.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Иммунология тарихының дамуы.
   
2. 
   Лимфоциттердің пайдалануында онтогенетикалық кезеңдері.
   
3. 
   Иммунореактивтілік.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   И.П.Павлов – жоғары жүйке қызметі түралы ілімнің негізшісі.
   
2. 
   Ағзаның адаптациясына және тәртібіне ортаның және тәжіребенің факторларының әсері.
   

Семинар сұрақтары

1. 
   Мал шаруашылығында секлекциялық белгілер.
   
2. 
   Аңдар генетикасы.
   

Тақырып 1. Кіріспе. Генетика және биометриянің пәні, міндеті және әдістері.

Тақырып 2. Тұқым қуудың цитологиялық негіздері.

Тақырып 3. Тұқым қуудың Г.Мендель ашқан заңдылықтары.

Тақырып 4. Тұқым қуудың хромосомолық теориясы.

Тақырып 5. Жыныс генетикасы.

Тақырып 6. Тұқым қуудың молекулярлік негіздері.

Тақырып 7. Жеке дамудың генетикалық негіздері.

Тақырып 8. Мутациялық өзгергіштік.

Тақырып 9. Биометрияның негіздері.

Тақырып 10. Саңдық белгілерді тұқым қуалау.

Тақырып 11. Популяциялар генетикасы.

Тақырып 12. Инбридинг, инбредтік депрессия, гетерозис.

Тақырып 13. Иммуногенетика, генетикалық аномалиялары және аурулары.

Тақырып 14. Тәртіп генетикасы және оның селекциялық маңызы.

Тақырып 15. Негізгі ауылшаруашылық малдардың жеке генетикасы.

$$$ 1

A лизосома

B рибосома

C митохондрия

D ядро

E ЭПС.

Клеткадағы белок синтезі қайда өтеді?

A рибосома

B эндоплазмалық тор

C Гольджи аппараты

D митохондрия

E ядро.

$$$ 3

A генотип

B кариотип

C фенотип

D экстерьер

E конституция.

$$$ 4

Сомалық клеткадағы хромосомдар жиынтығы қалай аталады?

B диплоидты

C тетраплоидты

D триплоидты

E гетероплоидты.

$$$ 5

A 46

C 69

E 20.

Сомалық клеткалардың бөлінуі:

A мейоз

B митоз

D цитокинез

E коньюгация.

$$$ 7

A рибосомада

B ядрода

C эндоплазмалық торда

D Гольджи аппаратында

E цитоплазмада.

$$$ 8

Ядродан цитоплазмаға информация тасымалдау процессі қалай аталады?

B трансляция

C инициация

D информация

E делеция.

$$$ 9

A 100

C 400

E 80

Клеткадағы автосинтезге қай зат бейімделген?

A ДНК

B РНК

D белоктар

E көмірсутектер

$$$ 11

A сперматогенез

B овогенез

C спорогенез

D гипогенез

E андрогенез

$$$ 12

Митоздың бірінші стадиясы: хроматин жіпшелерінің тығыздалуы,жекелеген хромосомдардың пайда болуы,ұршық түзілуі:

В анафаза

С метафаза

D телофаза

Е диплофаза

$$$ 13

A сперматогенез

B спорогенез

C овогенез

D гипогенез

E андрогенез

$$$ 14

Митоздың бірінші стадиясы: хроматин жіпшелерінің пайда болуы,жекелеген хромосоманың пайда болуы, ұршық түзілуі:

B метафаза

C анафаза

Dдиплофаза

E телофаза

$$$ 15

A. митохондрия

B. лизосома

C. Гольджи денешіктері

D. Барр денешіктері

E. Негери денешіктері.

$$$ 16

Клетка цитоплазмасындағы сперматозоид пен эритроциттерден басқа клетка секрециясында маңызды роль атқаратын клетка органелласы:

B. гранулалар

C. Барр денешіктері

D. Негери денешіктері

E. рибосомалар.

$$$ 17

A. интерфазаның бірінші бөлігінде

B. интерфазаның екінші бөлігінде

C. мейоз анафазасында

D. митоз телофазасында

E. митоз профазасында

$$$ 18

Хромосомадағы ұршық жіпшесінің бекітілетін жері:

B. полисома

C. кариотип

D. центромера

E. хромонема

$$$ 19

A. кариокинез

B. кариотип

C. идиотип

D. идиограмма

E. кариофонд.

$$$ 20

Геном дегеніміз:А.гаплоидтты хромосомалар жиынтығы

C. диплоидты хромосом жиынтығы

D. аутосомалар жиынтығы

Е. политендік хромосомалардың саны.

$$$ 21

Митоздың интерфаза кезіндегі хромосоманың өздігінен еселенетін бөлігі:

B. репликон

C. индуктор

D. гистон

E. мутон

$$$ 22

A. лептонема

B. зигонема

C. пахинема

D. диакинез

E. диплонема

$$$ 23

Гендердің әртүрлі күйі:

B. рецессивті

C. аллельді

D. аллельді емес

E. эпистазды

$$$ 24

A. ядроның бөлінуі

B. ядроның ұрықтануы

C. клетканың бөлінуі

D. клетканың бөліну фазаларының арасы

E. пахинема фазасы

$$$ 25

Сперматогенездің овогенезден ерекшелігі өте айқын көрінетін стадиясы:

B. өсу

D. митоз

$$$ 26

A. цитологиялық

B. егіздік әдіс

C. цитогенетикалық әдіс

D. гибридологиялық әдіс

E. популяциялық әдіс

$$$ 27

Реципрокті будандастыру дегеніміз:

B. кері қайту будандастыру

C. анализдік

D. дигибридті

E. плейотропты.

$$$ 28

A. пенентрантты

B. гипостатты

C. рецессивті

D. доминантты

E. плейотропты

$$$ 29

Ата-аналарынан әртүрлі тұқымқуалайтын факторларды сіңірген особьтар:

B. автоплоидты

C. гетерозиготалар

D. гетероплоидты

E . гемизиготалы

$$$ 30

A. генотип

B. фенотип

C. геном

E. генотипті орта

$$$ 31

Ақ түсті қаракүзен мен сұр түстіні будандастырған кезде көгілдір күзен алынды. Қандай доминанттылық байқалады:

B. толық

D. кодоминировалық

E. аралық

$$$ 32

A. АА х АВ

B. АВ х ВО

C. АВ х ВВ

D. ОО х ВВ

E. АВ х АВ

$$$ 33

Моногибридті будандастырудағы гибридтердің екінші ұрпағының ажырау белгілері:

B. 9 : 3 : 3 : 1

C. 1 : 2 : 1

D. 1 : 1

$$$ 34

A. F₁ мен F₂ будандастыру

B. Ғ₁ өзара будандастыру

C. Ғ₂ -ны рецессивті ата-анасымен будандастыру

D. Ғ₁ –ны доминантты ата-анасымен будандастыру