Тұқым қуалаудың хромосомалық теориясы
жүктеу/скачать 24.05 Kb.
|
|
Тұқым қуалаудың хромосомалық теориясы. Жоспар: Т. Морганның тәжірибесі. Гендердің тіркесуі. Тіркесу топтары. Толық және толық емес тіркесу. Хромосоманың генетикалық карталары. Тұқым қуалаудың хромосомалық теориясы XIX ғасырдың аяғында, клетка құрылысының зерттелуіне байланысты ядро мен онъщ құрамында болатын хромосомалардың түқым қуалаушылыққа қатысы бар екендігі анықталды. 1883 жылы. Э.Бенеден мейоз процесіңце редукциялық бөліну аталық және аналық хромосомалардың ажырауына байланысты деп жорамалдады. Мендель зандары қайта ашылғаннан кейін, 1902-1903 жылдары У Сэттон редукциялық бөліну және үрықтану кезіндегі хромосомалардың тәртібі мен будан үрпақтардағы белгілердің тәуелсіз ажырауьшың арасында байланыс бар екендігін анықтады. Өзінің «Хромосомалар жэне тұқым қуалаушылық» деген еңбегінде ол хромосомаларды цитологиялық тұрғьщан алғанда Мендель анықтаған түқым қуалау факторларьшьщ таралуына сәйкес келетіндігін көрсетті. 1905 жылы Э.Вильсон жынысты анықтаудың хромосомдық негізін сипаттады. Тұқым қуалаушылықтың хромосомдық теориясының негізін Т.Морган қалады. Ол 1910-1915 жыддары өзінің шәкірттерімен бірге жүргізген эксгіерименттерінің нәтижесінде гендердің хромосомаларда шоғырланатынын дәледцеді. Бүл генетика ғылымында ашылған аса көрнекті жаңалықтардың бірі болды. Морган өз зерттеулерін жсміс шыбыны дрозофиламен (Drosofhila melanogaster) жүргізді. Оның көлемі шағын, лаборатория жағдайында пробиркада өсіруге болады. Бүл шыбынның тіршілік циклы да өте қысқа, үрықтанғаішан кейін екі аітганыц ішінде жүмыртқадан алдымен личинка, одан қуыршақ, сң соцында үрпақ беруге қабілетті шыбындар шығады. Олардың бір жұбы шамамен 100-ден аса ұрпақ береді. Дрозофиланың дене клеткасында бар болтаны төрт жұп хромосома болады. Тұқым қуалаушылықтың хромосомдық теориясы жынысты анықтаудың генетикалық механизмін шепіуге мүмкіндік туғызды. Ғасырлар бойы адам баласында ұл не қыз баланың тууы немесе жануарларда еркек және ұрғашы жыныстардың болуы неге байланысты деген сүрақтың жауабы белгісіз болып келді. Оны түсіндіру үшін әртүрлі болжамдар жасалды. Бірақ ғылыми дәлелденген, бірден—бір дұрыс жауап түқым қуалаушылықтың хромосомдық теориясы негізінде берілді. Бұл теория бойынша организмнід жынысын хромосомалар анықтайды. Оларды жыныстық хромосомаолар деп атайды КРОССИНГОВЕР Гомологты жұп хромосомалардың бойында аллельді гендердің бір емес, бірнешеуі орналасатындығы белгілі. Кейде сол жұп хромосомалар айқасып, нәтижесінде X тәрізді фигуралар-хиазмдер пайда болады. 1911 жылы Морган ашқан бұл құбылыс хромосомалардың айқасуы немесе кроссинговер деп аталады. 10- суретте хромосомалардың айқасу нұсқасы мен оларда болатын гендердің рекомбинациясы көрсетілген. Екі жұп хромосомалар айқасуының нәтижесінде бір-бірімен бөлім алмастырады Басында бір хромосомада орналасқан А мен В гендері кроссинговердің нәтижесінде әр хромосомаға, одан әрі әртүрлі гаметаларға тарайды. Кроссинговерге ұшыраған хромосомалары бар гаметалар кроссоверлі, ал ондай хромосомалары жоқтары кроссоверлі емес деп аталады. Хромосомалардың айқасу мөлшерін кроссоверлі дарақтар пайызын үрпақтың жалпы санына шағып есептейді. Айқасудың өлшем бірлігі ретінде оның бір пайызға тең мөлшері альшады. Оны кейде морганида деп те атайды. Мысалы, жүгерінің екі линиясын будандастырғанда барлығы 1000 дөн алынса, оның 36-сы кроссоверлі болған. Сонда айқасудың немесе кроссинговердің мөлшері: 36 X = ....... 100 - 3,6% 1000 Хромосомалардың айқасуы кезіндегі түқым қуалау заңдылығын түсіндіру үшін Морганның дрозофиламен жүргізген төжірибелерінің бірін мысалға алуға болады. Ол тіркескен екі жүп белгілерінде айырмашылығы бар шыбындарды будандастырды, атап B+Wg айтқанда, сүр денелі қанаты жетілмеген шыбындар (-......... ) B+Wg B+Wg+ мен қара денелі, канаты қальшты ( --------- ) шыбындарды B+Wg+ будандастырғанда Ғг де алынған будандардың барлығы да сүр B+Wg Денелі, қальшты қанатты ( --------) болып шықты. (11-сурет). BWg+ Дигибридті будан аналықты талдау жасау үшін рецсссивті гомозиготалы қара түсті қанатсыз ( ------ ) аталықпен будандастырғанда BWg мына ара қатынастағыдай төрт фенотиптік класс пайда болады: В+В 1. сұр, қанатсыз ( --------) - 41,5 % W gW g ВВ 2. кара, қанатты ( --------) -41-5 % Wg+ Wg вв 3. қара, қанатсыз (------- ) - 8,5 % Wg Wg в+в 4. сұр, қанатты ( ------) - 8,5 % W g+W Сонда кроссоверлі емес шыбындар жалпы үрпақтың 83%, ал кроссоверлілері -17% болады. Керісінше дигетерозиготалы будан аталықты рецессивті гомозиготалы қара қанатсыз В Wg В+ Wg аналықпен будандастырғанда ( ------ X --------) В Wg BWg+ В+В алынған ұрпақтың 50% сұр қанатсыз ( -------) ал қалған 50% (қара Wg Wg ВВ қанатты) ( -----------) болады, яғни 1:1 қатынасындай болып W g+ Wg ажырайды. Демек, бұл жағдайда хромосомалардың айқасуы немесе кроссинговер процессі жүрмейді деп болжауға болады. Морган мен оның қызметтестерінің жүргізген зерттеулерінен кейін кроссинговердің өржақты (универсальды) қүбылыс екендігі дәлелденді. Ол жүгері, намазшам гүл, тыніқан тағы басқалардан да анықталады Кроссоверлі дарақтар санының жалпы дарақтар санына қатынасын көрсететін кроссинговер мөлшері гендердін ара қашьіқтығын сипаттайды. Ата - аналық (жұп) хромосомалар арасында екі жақты реципрокты алмасу жүреді, сондықтан кроссоверлі кластар бірге есептелуі керек. Демек жоғарыда дрозофиламен жүргізген тәжірибенің нөтижесі бойынша екі кроссоверлі кластың әрқайсысы дарақтардың 8,5 % қамтитын болса, В мен V гендерінің арасындағы кроссинговердің мөлшері 17 пайызға тең болады. Морган гендер хромосоманың ұзына бойына тізбектеліп орналасады, ал кроссинговердің мөлшері олардың арасындағы салыстырмалы қашықтықты көрсетеді деп есептеді, яғни кроссинговер неғұрлым жиі болса гендердің бір бірімен алшақ орналасқандығын, ал кроссинговер сирек болса, олардың жақын орналасқандығын көрсетеді. Мұны Морган дрозофиламен жүргізген тәжірибесі арқылы дәлелдеді. Ол X хромосомада орналасқан денесінің сары түсін (У), көзінің ақ түсін (W) және айыр қанаттылыгын (ві) анықтайтын үш түрлі гендер бойынша гетерозиготалы аналық шыбынды гомозиготалы аталық шыбынмен будандастырды. Нәтижесінде у мен W гендердің арасындағы кроссинговердің мөлшері 1,2% W мен ві гендерінің 3,5, ал У мен ві гендерінің 4,7% екендігі анықталады. Мүны сызбанұсқада былай көрсетуге болады: Бұл тәжірибенің нәтижесінен кроссинговердің проценті гендердің ара қашықтығына байланысты екендігі көрінеді. Шеткі гендер — У мен ві-дің ара қашықтығы екі қашықтықтың У және W, W және ві қосындысына тең болғандықтан гендер хромосоманың бойында бір тізбекпен кезекгесіп орналасады деп тұжырымдауға болады. Соңдай-ақ сол хромосомада эр геннің өзіне тиесілі белгілі орны бар. Оны локус деп атайды. Осындай мәліметтердің негізінде хромосомалардың генетикалық картасын жасауға болады. Генетикалық карта деп бір тіркесу тобында болатьгн гендердің орналасу сызбанүсқасын айтады. Генетикалық карталар ұқсас хромосомалардың әр жұбьгаа жеке - жеке жасалады, онда хромосомадағы гендердің орналасу реті мен бір бірінен салыстырмалы түрдегі ара қашықтығы көрсетіледі. Бүл ара қашықтықтарды 1 % кроссинговерге сәйкес келетін бірлікгерде көрсету мақүлданған. Мұндай өлшем бірлігін түңғыш рет дрозофиланың генетикалық картасын жасаған Т.Морганның қүрметіне Морганида деп атайды. Генетикалық картаны қүруда, әдетте, әр объектіге тән гендерді белгілеудің өзіндік жүйесі қолданылады. Дегенмен, картаны құрудың жалпы үлгісі бірдей больш келеді. Онда міндетті түрде тіркесу топтары, гендердің толық немесе қысқартылған атаулары жөне хромосоманың бір жақ шетінен басталатын, морганидамен белгіленген арақашықтықтар көрсетіледі. Генетикалық түрғыда біршама жақсы зерттелген организмдсрдің мысалы, дрозофиланың, жүгері жөне бүршақ өсімдіктерінің, нейроспораның барлық хромосомаларының карталары жасалған және оларда бүкіл гендердің орналасқан орындары көрсетілген. Қазіргі кезде адамның да генетикалық картасы жасальшып, гендерінің орналасу рсті анықталуда жүктеу/скачать 24.05 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|