Дрозофиланы генетикалық зерттеулерде қолданылуы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 7 бет
Таңдаулыға:

Тақырыбы: «Дрозофиланың даму циклі, генетикалық зерттеулерде қолданулуы».

Жоспары:

Кіріспе
Негізгі бөлімДрозофиланың даму цикліДрозофиланы генетикалық зерттеулерде қолданылуы
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

ХІХ ғасырдың соңында клетка құрылысының зерттелуіне байланысты ядро мен оның құрамындағы хромосомалардың тұқым қуалаушылыққа қатысы бар екені анықталды. Генетика деп аталатын жаңа ғылымды зерттеушілердің бірі Колумбия университетінің эмбриологы Томас Хант Морган болды. Т. Морган тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясының негізін қалады. Мендельдің үшінші заңы -“Белгілердің тәуелсіз ажырауың гендердің әр түрлі жұп хромосомаларда орналасуына байланысты болады. Алайда, кез келген организмдерге тән гендер саны хромосома санынан әлдеқайда артық болады. Мұндай жағдайда ол гендердің тұқым қуалауы немесе белгілердің ұрпақтан-ұрпаққа берілуі қалай жүреді деген сұрақ туады. Бұл сұрақтың жауабын Т. Морган 1910-1915 жылдары өзінің шәкірттерімен бірге жеміс шыбыны - дрозофилаға жүргізген тәжірибелерінің нәтижесінде анықтады. Ол өзінің ғылыми зерттеуі үшін жемісті шыбынының тез ұрпақты болуы және көп ұрпақты болу сияқты екі маңызды қасиетіне байланысты бірінші болып зерттеу жүргізді. Дрозофила шыбыны - генетикалық зерттеулер жүргізуге өте қолайлы объект. Drosophila жеміс шыбыны ( Drosophila melanogaster) - генетикалық зерттеудің дәстүрлі нысаны және бұл объект ұзақ уақыт бойы гендік дамуды зерттеудің жалғыз объектісі болды.

2. 1 Дрозофиланың даму циклі.

Дрозофила (Drosophіla) - қос қанаттылар отрядына жататын жәндіктердің бір тұқымдасы. 1000-нан аса түрі бар. Барлық жерде, әсіресе, көкөніс-жеміс сақтайтын қоймаларда кездеседі. Дрозофилалар - ұсақ жәндіктер, көзі қызыл, тұрқы 2 - 3, 5 мм-дей. Олар өсімдіктердің шырынымен және шіріген органикалық заттармен, ал дернәсілдері микроорганизмдермен қоректенеді. Дрозофилалар өте өсімтал, әрбір 10 - 15 күнде ұрпақ береді. Дрозофила шыбынының геномының ұзындығы 15-20 м. ж. н фрагменттерінен тұрады. Оны клондау үшін 40 000 клон керек.

Сурет 1 - Дрозофила (Drosophіla) шыбынының суреті.

Дрозофила шыбынының генетикалық зерттеулерде қолайлы объект болуының бірден бір себебі хромосомаларында. Дрозофила аталықтарында дене клеткаларында төрт жұп құрайтын сегіз хромосома болады. Оның үш жұбы бірдей, ал төртінші жұбының Х-хромосома деп аталатын біреуі таяқша тәріздес (акроцентрлі), ал У-хромосома деп аталатын екінші ілмек тәрізді (субметацентрлі) болады. Аналықтарының дене клеткаларында да сегіз хромосомадан болады. Оның үш жұбы аталықтардағы үш жұппен бірдей, төртінші жұбы екі Х-хромосомадан тұрады және аталықта болатын жалғыз Х-хромосомаға ұқсас болады. Екі жыныс дарабасында бірдей болатын хромосомаларды аутосомалар деп атайды. Аутосомаларды, әдетте, А әрпімен белгілейді.

Сурет 2 - Дрозофила (Drosophіla) шыбынының хромосомалары.

Дрозофила жұмыртқасының (ұзындығы 0, 5 мм) екі қабаты болады: сарысы және хорионы. Жұмыртқаның алдыңғы тесігі (микропиле) болады, ол сперматозоидтардың енуіне қажет болып келеді. Жұмыртқаның артқы жағында сабағы (филаменттері) болады, олар жұмыртқаның сұйық ортаға түсуден сақтайды. Дрозофила жалпы буынаяқтылар типі, қосқанаттылар класына жатады. Жұмыртқаның орналасуы мозайкалы. Дрозофиланың даму кезеңдері: Dr. Melanogaster -дің 4 даму циклі бар:

Ерте эмбриондық кезең (ұрықтанудан кейін) 2-3 сағат целлюларизацияға дейінге кезең 20-26 сағ.
Кеш эмбриондық кезең(целлюляризациядан дернәсілдің пайда болғанға дейінгі кезең) . Дернәсіл 20-22 сағат - 120 сағат;
Дернәсілдік кезең дернәсілдің пайда болағаннан бастап қуыршақ пайда болғанға дейінге кезең. Қуыршақ 70-72 сағат;
Қуыршақ кезеңі - қуыршақ кезеңінен имагоға дейінгі кезең

Сурет 3 - Дрозофила (Drosophіla) шыбынының даму кезеңдері.

Дернәсілдің кезеңнің өзі 3 кезеңнен:- I-кезеңдегі дернәсіл; -II-кезедегі дернәсіл; -III-кезеңдегі дернәсіл; Бір кезеңнен екінші кезеңге өтуі түлеу процесінің нәтижесінде экдизон деген гормон әсерімен жүреді. Түлеу дегеніміз кутикулалық түзіліс пен сыртқы жабынның алмасуы. Қуыршақ кезеңі (қуыршақ кезңінен имагоға дейін 70-72 сағат аралығында) Осы кезеңдер 9 күн ішінде жүреді. Дрозофиланың жұмыртқа жасушасының пісіп жетілуі, жалпы жетілген аналық дараның премордиальды (алғашқы фолликула немесе презумптивті) жыныс жасушасы 4 реттік бөлінуден өтеді, нәтижесінде 16 жасуша пайда болады. Осы 16 жасуша ішінде бір ғана клетка жұмыртқа клеткасына айналады. Қалғаны қоректендіруші клеткаларға айналады. Фолликулярлы клетканың қоректендіруші клеткадан айырмашылығы олар соматикалық клеткадан шығады. Вителинді қабық жұмыртқа жасушасы плазмалық мембранасын қоршап тұратын спермийдің енуін қамтамасыз ететін клеткадан тыс зат. Қоректендіруші клеткамен ооцит арасындағы байланыс цитоплазмалық көпір немесе сақиналы канал деп аталады. Оогенез кезінде қоректендіруші клеткадан плазмаға белок, РНК, полисахаридтер, липидтер тасымалданады. Кейде митохондрия мен органеллалар да тасымаланады. Алғашқы 9 рет бөліну кезеңі 10 минут уақыт алады. Цитокинез процесі болмайды (сұйықтықтардың бөлінуі) . Кариокинез ядроның бөлінуі. Синцитий бір цитоплазмадағы ядролар жиынтығы. 9 рет бөлінуден кейін ядролар артқы полюсқа жинақталады, оны полярлы плазма деп атайды. Алғашқы клетка құрылымдары түзіле бастайды.

2. 2. Дрозофиланы генетикалық зерттеулерде қолдану.

Дрозофиланы генетикалық зерттеулерде қолдану себептері:

Өсімталдығы - бір аналық өмірінде 600 тұқым қалдырады
Жылдам көбейеді. Жаңа организм пайда болу уақыты 10 күн
Қолда өсіруге арзан, барлық жерде өседі.
Аталық және аналық белгілерін ажырату жеңіл.

Морган бір хромосомада орналасқан гендердің бір-бірінен ажырап кетпей, көбіне бірге тұқым қуалайтынын анықтады. Оны мына тәжірибеден көз жеткізуге болады. Р. ВВVV жетік қанатты сұр шыбын мен bbvv шала қанатты қара шыбынды алып будандастырды. Сонда бірінші F1 ұрпақтағы будандық дарақтардың барлығы біркелкілік заңына сәйкес генотипі ВbVv дигетерозиготалы, фенотипі бойынша жетік қанатты сұр денелі шыбындар болып шықты. Морган осы бірінші ұрпақтағы дигетерозиготалы аналық шыбынды қайтадан шала қанатты қара денелі аталық шыбынмен кері будандастырғанда, екінші ұрпақта төрт түрлі фенотиптері бар дарақтар алған. Олардың пайыздық мөлшерлері әр түрлі: 41, 5% жетік қанатты сұр денелі, 41, 5% шала қанатты қара денелі шыбындар, ал 8, 5% шала қанатты сұр денелі және 8, 5% жетік қанатты қара денелі шыбындар болған. Демек, дрозофиланың 17%-ы ата-аналарына мүлде ұқсамай жаңа белгілерге ие болған. Ендеше, ата-аналарына ұқсас жетік қанатты сұр шыбын мен шала қанатты қара шыбынның бірдей қатынаста болуы, яғни 83%-ы осы аталған белгілерді анықтайтын гендердің бірлесіп, тіркес тұқым қуалайтынын көрсетеді. Бұл құбылысты - Морган гендердің тіркесуі немесе тіркесіп тұқым қуалау заңы деп атады. Бір хромосоманың бойында орналасқан және тіркесіп тұқым қуалайтын гендер тобы тіркесу топтарын құрайды. Тіркесу топтарының саны хромосомалардың гаплоидты жиынтығына сәйкес келеді. Мысалы, дрозофила шыбынында - 4 тіркесу тобы, асбұршақта - 7, жүгеріде - 10, ал адамда 23 тіркесу тобы болады.

drosophila marker-mutations.jpg