А Б
I
II
III IV V VI VII VIII
I
1
II
1
2
3
1
III
1
4
6
5
4
2
IV
1
2
5
9
9
6
3
V
3
6
9
9
5
2
1
VI
1
4
5
6
4
1
VII
1
3
2
1
VIII
1
В
а) толық жағымды байланыс; б) толық жағымсыз байланыс;
в) өзара байланыс жоқ болғанда.
29 - сурет. Варианттардың корреляциялық торда орналасуы.
Бақылау сұрақтары
1. Өзгергіштіктің түрлерін атаңыз.
2. Өзгергіштік дегеніміз не?
3. Корреляциялық тор мағынасын түсіндіріңіз.
4. Дарақтардың фенотипті жағынан әр түрлі болып өзгеруі қандай
өзгергіштік деп аталады?
I II III IV V VI VII VIII
I
1
II
7
III
21
IV
35
V
35
VI
21
VII
7
VIII
1
I
II
II
I
I
V
V
V
I
VII
VII
I
I
1
II
7
III
2
1
IV
3
5
V
3
5
VI
2
1
VI
I
7
VI
II
1
Х
У
Х
У
Х
У
84
5. Комбинативтік өзгергіштікке мысал келтіріңіз.
6. Мутациялық өзгергіштік дегеніміз не?
7. Реализациялық өзгергіштік дегеніміз не?
Тапсырма:
1. Жануарлармен өсімдіктерде қоршаған ортаның тікелей әсерінен пайда
болатын өзгергіштік қалай аталады? Тірі табиғаттан мысал келтіріңіз.
2. (Сурет тапсырма) төмендегі суретте өзгергіштіктіктің қандай түрі
бейнеленеген түсіндіріңіз.
6.1.4. Мутациялық өзгергіштік
Мутациялық өзгергіштік көп өзгергіштіктің бір түрі ғана болып
табылады. Тірі ағзалардың маңызды қасиеттерінің ең елеулісінің бірі
ұрпақтан ұрппаққа таралатын өзгергіштіктің (мутацияның) пайда болуы.
Мутация сонымен қатар көптеген апаттың себебі болып табылады: әртүрлі
аурулардың қоздырғыштарының эпидемиясы қатерлі ісіктер, тұқым қуатын
аурулардың пайда болуы т.б. Сонымен қатар мутация өсімдіктер, жануарлар
және микроорганизм селекциясында қолданатын көптеген пайдалы
өсімдіктер де береді.
«Мутация» деген атауды Мендель заңдарын қайта зерттеушілердің бірі
голландиялық ботаник Хуго де Фриз (1848-1935) кенеттен пайда болған
тұқым қуатын өзгерістерді сипаттау үшін қолданады. Негізінде бұл сөздің
шығу тегі әріректе жатыр, көне Рим империясында Августь патшаның билік
ету заманында (біздің жыл санауымызға дейінгі 63-64 ж.) сауда орталықтары
мен қалаларының арасындағы байланысты ұйымдастыру үшін жаяу және
атты шабармандар, ал жүк үшін пар атты көлік қолданылған. Жол бойында
қалалар мен елді пункттерде (бекеттерде) жолаушыларға арналған демалатын
«мансио» деп аталатын сарайлар болған. Бұл мансиорлардың ерекше аттары
болмағандықтан олардың орналасқан нүктелері мен бағыттары ғана
көрсетілген («мансио позито ин»). Осыдан барлық еуропалық тілдерде
«почта» деген сөз шыққан. Осы мансоиолардың араларында «мутацио» деп
85
аталатын шаршаған аттарды ауыстыратын бекеттер болған. Міне «мутацио»
деген сөздің шығу тегі осындай.(ауыстыру,өзгерту)
Мутагенез (лат. «мутацио»-өзгеру,грек «генезис»-тегі) - әртүрлі
физикалық және химиялық факторлардың әсерінен ағзада тұқым қуатын
өзгерістің (мутацияның) пайда болу үдерісі. Мутация жасушадағы геннің
табиғи не жасанды жолмен өзгеруі. Тірі табиғаттағы вирустар,
микроорганизмдерден бастап жоғарғы сатыдағы өсімдік, жануар, адам-
барлығыда мутацияға ұшырайды. Жыныс жасушалары мен спораларда пайда
болған (генеративтік) мутациялар тұқым қуалайды. Дене жасушаларында
болатын (сомалық) мутациялар тұқым қуаламайды. Дене жасушаларында
мутантты ұлпа бар өкілдері мозайктер немесе химерлер деп атайды.
Вегативтік жолмен (бір түйнегінен) көбейетін ағзаға сомалық мутацияның
үлкен маңызы бар.
Ағзаның табиғи не әртүрлі факторлар әсерінен тұқым қуатын өзгеріске
бейімділігі мутабильдігі деп аталады. Мутацияға бейім болу көптеген
себептерге - ағзаның жас мөлшеріне, даму сатысына, температураға,
генотиптің ерекшелігіне байланысты. Гендердің мутацияға бейімділігі бірдей
болмайды, оларды стабильді және мутабильді деп бөледі. Жеке гомологты
хромосомада орналасқан аллель жұптары бір мезгілде ұшырамайды.
Генотиптегі гендер мутацияға жиі ұшырайды. Жеміс шыбынының бір
ұрпағында 100 гаметаға 1 мутация сәйкес келеді. Тышқанның радияция
әсерінен мутабильдігі дрозофиладан жоғары. Маймылдар рентген сәулесінен
тышқаннан гөрі 2-3 есе сезімтал келеді. Генетикалық факторларға
байланысты болғандықтан, мутабилдікті қолдан сұрыптау арқылы арттырып
не кемітіп отыруға болады. Қазіргі кезде селекциялық жолмен мутабильдігі
жоғары жаңа линиялар шығарылуда.
Мутагендер (мутагендік факторлар) деп - мутацияның жүруіне әсер
ететін заттарды айтады. Оған физикалық әсерлер (ультракүлгін сәуле,
рентген сәулесі, нейтрондар б,в,г бөлшектері т.б.), химиялық заттар, (алкидті
қосылыстар, алкойдтар, нуклеин қышқылының аналогтары т.б.) жатады.
Мутагендердің әсері, олардың табиғатына, мөлшеріне, әсер ету жағдайына,
сондай-ақ ағзаның генотипіне, даму сатысына және физиологиялық
жағдайына байланысты. Мутагендер ағза өзгергіштігін кенет жеделдетеді,
бұл селекция жұмысының нәтижелі өтуіне жағдай туғызады.
Мутант - ағзаның мутация нәтижесінде алғашқы типіне ұқсамайтын,
тұқым қуатын өзгеше қасиеттері бар тұлғалары. Мутанттардың
селекциясында,
микроорганизмдердің
биохимиялық
мутанттарының
генетикалық аппаратын зерттеуде үлкен мәні бар.
Мутация дегеніміз — ағза генотипінің, яғни хромосомалар мен
олардың құрамды бөліктері — гендердің өзгеруіне байланысты кездейсоқ
пайда болатын, тұқым қуалайтын өзгергіштік. Бұл ұғымды ең алғаш
голландиялық ботаник Х. Де Фриз қалыптастырды. Ол есекшөп (энотера)
өсімдігінің кейбір белгілерінің қалыпты жағдайдан ауытқитынын және
олардың тұқым қуалайтындығын байқады. Осы зерттеулерінің негізінде 1901
86
жылы өзінің “Мутациялық теория” деп аталатын еңбегін жариялады.
Мутациялық теорияның негізгі ережелері мынадай:
Мутация барлық тірі ағзаларға тән қасиет. Ол пайдалы да зиянды да
болуы мүмкін. Бірақ көбінесе, жануарлар мен адам үшін зиянды болып
келеді. Себебі эволюциялық даму барысында ағзада қалыптасқан
үйлесімділік бұзылады. Мутация сыртқы орта әсерлерінің әсерінен пайда
болады, оларды мутагендер деп атайды. Мутагендердің үш түрі кездеседі.
Олар: физикалық, химиялық және биологиялық мутагендер. Физикалық
мутагендерге радиоактивті сәулелер, ультракүлгін сәулелер, лазер сәулелері
және т.б. жатады. Химиялық мутагендерге колхицин, этиленимин, никотин
қышқылы және т.б. химиялық қосылыстар жатады. Олардың саны қазір 400-
ден асады. Өте жоғары концентрациядағы кейбір гербицидтер мен
пестицидтер де мутация тудыра алады. Сондықтан гербицидтер мен
пестицидтерді шамадан тыс мөлшерде пайдалану мутацияға алып келеді.
Жасушадағы зат алмасу үдерісі кезінде түзілетін кейбір ыдырау
өнімдері мен ағзаға тағам арқылы келіп түсетін радиоактивті заттарда да
(мысалы, сүйекте жинақталатын стронций, т.б.) мутагендік қасиеті бар.
Оларды биологиялық мутагендер деп атайды.
Мутациялық үдерісті табиғи жағдайда кенеттен пайда болатын
секірмелі және мутагендік әсерлермен арнайы әсер етуден пайда болған
индукциялық деп екіге бөлуге болады. Мутацияның мұндай түрі ағзада
тұқым қуалайтын өзгергіштікті қолдан жасауға мүмкіндік туғызды.
Мутациялар ағзаның қандай жасушаларында пайда болатындығына
байланысты генеративтік (жыныс жасушаларындағы) және сомалық (дене
жасушаларындағы) болып екіге бөлінеді. Жыныс жасушаларында болатын
мутация келесі ұрпаққа тікелей беріледі. Ал сомалық мутация жынысты
жолмен көбейетін ағзаларда айтарлықтай рөл атқармайды. Себебі дене
жасушаларында пайда болатын өзгеріс ұрпаққа берілмейді. Жыныссыз
жолмен көбейетін ағзада бұл жағдай керісінше болады. Сомалық мутацияны
зерттеу обыр ауруының себептерін білуде маңызы зор. Қазіргі кезде қалыпты
жасушалардың обыр жасушаларына айналуы сомалық мутация арқылы
жүретіндігі туралы көптеген ғылыми деректер бар.
Генотиптің өзгеру сипатына қарай мутациялар гендік, хромосомалық,
геномдық және цитоплазмалық болып бөлінеді.
Геномдық мутация - жасушадағы хромосома санының өзгеруіне
байланысты. Оның пайда болу себептері әртүрлі. Әрбір түр үшін
хромосоманың саны, формасы мен мөлшері жүйелік белгі болып табылады.
Кароитипті негізгі бірлігі хромосомалардың гаплоидты жиынтығы, яғни
гомологты хромосомалордың әрбір жұбынан біреуі ғана болады. Мұндай
жиынтыққа шоғырланған гендер тобын геном деп, ал ондағы хромосомалар
саны негізгі сан деп атап, оны п әрпімен белгілейді.
Митоз бен мейоз ұрпақтан ұрпаққа берілетін хромосомалар санының
тұрақтылығын қамтамасыз ететін жасушаға бөлінудің аса дәл механизмі
болып
табылады.
Алайда
кейбір
жағдайларда
хромосомалардың
87
жасушалардың
полюстеріне
қарай
әркелкі
ажырауынан
немесе
ажырамауынан, сондай-ақ хромосомалардың жасушаның бөлунуінсіз
(цитокенезсіз) 2 еселенуінен бұл механизм бұзылады. Осының нәтижесінде
хромосомалар саны өзгеріп (2n<=>n) әдеттен тыс хромосомалар саны
көбейген жасушалар пайда болады.
Гаплоидты жиынтықтары тұтас көбейген ағзаларды полиплоидтар деп
атайды. Егер хромосомалар саны гоплоидты жиынтыққа еселі болмаса (бір
немесе бірнеше хромосома) ондай ағзаны анеуплойдтар немесе
гетероплойдтар деп атайды.
Ағза жасушаларындағы хромосомалар санының өзгеруі, оның белгілері
мен қасиеттерінің өзгеруі мен қатар жүреді, сондықтан оларды геномдық
мутациялар деп атайды.
Полиплодия - гомозиготалы ағзадан пайда болған тетраплойдта
гомозиготалы
болады.
Егер
жиынтықтың
көбеюінде
гомологты
хромосомаларды белгілі бір гендерді әртүрлі аллельдері болса, онда түзілетін
тетроплойдта осы гендер бойынша гетерозиготалы болады. Сомалық
жасушалар хромосомалары еселенген жағдайда бастапқы полиплоидтық
жасушадан дамыған бөлігіндн ғана полиплоидты болады да, ағза химерлі
болып шығады. Егер полиплоидтану зиготаның бірінші бөлігінде жүрсе, онда
ұрықтық барлық жасушалары гюлиплойдты болып шығады.
Полиплоидияның эвалюциядағы маңызы полиплоидтар қатары, яғни
бір туыстық түрі, негізгі гаплоид саны хромосомаға қарағанда еселенген
эуплойд қатар құруы дәлел болады. Мысалы, бидайдың Tritikum monococcur
сортында n=14 хромосома, Tr turgidum 4n=28, Tr. aestivum on=42 хромосома
болады. полиплоидты түрлер партогенездік жолмен көбейетін жануарларда
да аз емес. Совет ғалымы Л. Б. Астауров алғаш рет қолдан тұт жібек
көбелегінің полиплоид (тетроплойд) түрін алған. Ол осы жұмыстарына сене
отырып, дара жынысты полиплоид жануарлар түрі табиғатта тікелей
(партогенез және гипридизация) дамымаған деген жорамал ұсынған.
Автополиплоидия - бір түрдегі геномдардың көбеюі негізінде пайда
болған полиплоидтар. Автополиплоидтар табиғи жағдайда кез келген
тәсілмен көбейетін ағзаларда кездеседі.
Жасушалар көмегінің өсуі көбінде олардың бірқатар физиологиялық
және биохимиялық қасиеттерінің: су мөлшерінің артуы, осмостық
қысымының кемуі, әртүрлі заттардың (ақуыздардың, хлорофилдің,
клеткеның, аукциннің өсу үдерісі қолдайтын фитогормондар), бірқатар
витаминдердің және т.б өзгеруіне байланысты. Заттар мөлшерінің өзгеруі
қосымша құбылыс туғызады, мысалы полиплоидтар сыртқы факторлар
өзгеруіне, құбылуына және ауруларға төзімділігін өзгертуі мүмкін т.с.с.
полиплоидтардың жоғарғы адаптациялық қасиеттері, олардың тұқым
қуалаушылығын байытуымен, яғни едәуір жоғары гетерозиготалылығымен
де анықталады. Ежелгі өсімдіктер топтарының өкілдері - «тірі қазбалар»
өздерінің кейінірек шыққан туыстарына қарағанда көп ретте полиплоидты
болып шығады.
88
Амфидиплоидтар - әр түрлі түрдің будандастыруынан алынған
ұрпақтар геномдарының еселенуінің салдарынан пайда болған полиплоидтар.
Амфидиплоидты алу будандастыру жолымен будандардың хромосомалар
санын екі еселендіру арқылы жаңа тұрақты (константтық) формалар
синтездеу мүмкіндігін ашты, өйткені олар бастапқы формаларды бермейді
және олардағы тұрақты белгілерге аралық тұқым қуалаушылық тән болады.
Бұл жұмыстарға КСРО ғалымдары генетиктер Г. Д. Карпеченко, М. С.
Навашин және Б. Л. Астауров үлкен үлес қосты. Ең бірінші Г. Д. Карпеченко
және М. С. Навашин өсімдіктердің, Б. Л. Астауров жібек көбелегінің
түрлерінен амфилдиплоидтар алды.
Туысаралық форманы жасауға ең бірінші Г. Д. Карпеченконың қолы
жетті. Әртүрлі геномдарды үйлестіру және оларды еселендіру жолымен
табиғатта жоқ жаңа түрлерді түзуге болатынын жоғарыда қарастырылған
мысалдан белгілі.
Мұндай жаңа формаларды шығаруды түрлердің түзілуі деп атайды.
Бірқатар ұрпақтар бойы сұрыптаудан кейін олар толығымен тұрақты түр бола
алады және оларды дербес таксономикалық бірліктер деп санауға болады.
Әртүрлі геномдарды үйлестіру және оларды еселендіру жолымен
табиғатта жоқ жаңа түрлерін түзуге болатыны жоғарыда қарастырылған
мысалдан белгілі. Мұндай жаңа формаларды шығаруды түрлердің түзілуі деп
атайды. Бірқатар ұрпақтар бойы сұрыптаудан кейін олар толығымен тұрақты
түр бола алады және оларды дербес таксомоникалық бірліктер деп санауға
болады.
Достарыңызбен бөлісу: |