Тіркесіп тұқым қуалау және кроссинговер

1. Тіркесіп тұқым қуалау және кроссинговер.
2. Генетикалық карталар.
3. Жынысты анықтаудың баланстық теориясы.

Кроссинговер .1909 жылы Янсенс саламандраның спермиогенезі жүргенде мейоздың профаза кезеңіндегі гомологтық хромосомалар конъюгациясын (жанасуы) бақылап,олардың бір-бірімен ажырасарда гректің «хи» әрпі тәріздес фигура жасайтынын байқаған. Сондықтан бұл құбылысты хиазматипия, ал хромосомалардың айқасу бейнесін хиазмалар деп атаған.
Т.Морган және оның мектебінің зерттеулері,гомологиялық хромосомалар жұбында гендер үнемі алмасып отыратынын көрсетті.Тиісті гендері бар гомологиялық хромосомалардағы сәйкес учаскелердің алмасу процесі хромосомалардың айқасуы немесе кроссинговер (ағылшынша «кроссинговер», «овер»- айқасу) деп аталады. Кроссинговер гомологиялық хромосомаларда орналасқан гендердің жаңа үйлесулерін қамтамасыз етеді.

1. Берсімбаев Р.І., Генетика, А., 2002
2. Лобашев М.Е., Генетика және селекция негіздері, М.,1979.

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым Министрлігі
Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

БАӨЖ
ТАҚЫРЫБЫ: 1. Тіркесіп тұқым қуалау және кроссинговер. 2. Генетикалық карталар. 3. Жынысты анықтаудың баланстық теориясы.

Орындаған:Е-313 топ студенті
Елубекова Е.Б.

Семей 2015ж

Кроссинговер .1909 жылы Янсенс саламандраның спермиогенезі жүргенде мейоздың профаза кезеңіндегі гомологтық хромосомалар конъюгациясын (жанасуы) бақылап,олардың бір-бірімен ажырасарда гректің хи әрпі тәріздес фигура жасайтынын байқаған. Сондықтан бұл құбылысты хиазматипия, ал хромосомалардың айқасу бейнесін хиазмалар деп атаған.
Т.Морган және оның мектебінің зерттеулері,гомологиялық хромосомалар жұбында гендер үнемі алмасып отыратынын көрсетті.Тиісті гендері бар гомологиялық хромосомалардағы сәйкес учаскелердің алмасу процесі хромосомалардың айқасуы немесе кроссинговер (ағылшынша кроссинговер, овер- айқасу) деп аталады. Кроссинговер гомологиялық хромосомаларда орналасқан гендердің жаңа үйлесулерін қамтамасыз етеді.Тіркесу сияқты кроссинговер құбылысы да барлық жануарлар,өсімдіктер мен микроорганизмдер үшін ортақ. Гомологиялық хромосомалардың өзара ұқсас жерлерімен алмасуы гендердің алмасуын, яғни гендердің рекомбинациясын (латынша ре-кейін, комбинаре-қосу) қамтамасыз етеді, сөйтіп эволюцияда комбинативтік өзгергіштіктің ролін едәуір арттырады.Үйлескен жаңа белгілері бар организмдердің пайда болу жиілігіне қарап хромосомалардың айқасқандығы жөнінде пікір айтуға болады. Мұндай организмдерді рекомбинанттар деп атайды.Кроссинговерге ұшыраған хромосомалары бар гаметалар кроссоверлі деп, ал кроссинговерге ұшырамаған гаметалар кроссоверлі емес гаметалар деп аталады.Осы кроссоверлі гаметалардан пайда болған ұрпақтар кроссоверлер немесе рекомбинанттар деп аталады, ал бірінші кроссоверлі емес гаметаларынан пайда болған кроссоверлі емес немесе рекомбинантты емес организмдер деп аталады.
Морган зерттеген белгілердің тіркес тұқым қуалауы Морганның тіркесу заңы деп аталады. Рекомбинация гендер арасында жүретіндіктен,ал геннің өзі кроссинговермен бөлінбейтін болғандықтан,генді кроссинговердің бірлігі деп санайтын болды.
Кроссинговердің мөлшері анализдік шағылыстыру ұрпақтарының жалпы санымен кроссоверлер саны арасындағы қатынаспен өлшенеді. Жаңа үйлескен түрлердің саны айқасу жиілігіне байланысты болғандықтан төмендегі формуламен анықталады.
Айқасу жиілігі=кроссоверлік түр-ң саны*100ұрпақтың жалпы саны
Рекомбинация реципрокты жүреді,яғни аталық-аналық хромосомалары арасында өзара алмасу болады,бұл жағдай кроссовер кластарын бір құбылыстың нәтижесі деп санауға міндеттейді. Кроссинговер мөлшері процентпен көрсетіледі. Кроссинговердің бір проценті гендер арақашықтығының бірлігі болып табылады. Оны морганида деп атайды.
Хромосомаларда гендердің тізбектеле орналасуы.Морган гендер хромосома бойына тізбектеле орналасқан,ал кроссинговер жиілігі олардың арасындағы салыстырмалы қашықтықты көрсетеді деп болжау жасады. Кроссинговер неғұрлым жиі болса,хромоссомалардағы гендер соғұрлым жақын орналасқанын көрсетеді.Әр ген хромосомада белгілі бір орында-локуста орналасады.Хромосомалардағы гендер санының көп болу мүмкіндігін,олардың тізбектеліп белгілі бір локуста орналасу қағидаларын еске ала отырып,Морган гомологиялық хромосомалар арасында айқасу бір мезгілде бірнеше нүктеде болуы мүмкін деп болжау жасады.Мұндай болжамын Морган дрозофлаға тәжірибе жасап толық дәлелдеді,ал онан соң бірқатар басқа жануарларда,өсімдіктер мен микроорганизмдерде толық дәлелденді.
Егер кроссинговер тек бір нүктеде ғана жүрсе,ол дара деп,егер екі нүктеде жүрсе қосқабат,үш нүктеде-үшқабат т.с.с. деп аталады,яғни ол көп қабатты болу да мүмкін.Кроссинговердің жиілігі гендердің арақашықтылығына байланысты;гендер хромосоманың бойында неғұрлым жақын орналасса,соғұрлым олардың өзара үзілісі аз болады да, жаңа үйлесімдер проценті азаяды. Керісінше,хромосомадағы гендердің бір-бірінен арасы алшақ болса, олардың арасындағы үзілісі көбейіп 50%-ке дейін жетеді, яғни мұнда гендердің тәуелсіз комбинациясы жүреді.Кроссинговер жиілігі 50%-тен жоғары болмайды,себебі гендер арасы өте алшақ болғанда қосқабат кроссинговер жиі кездеседі де,кейбір кроссинговерлі түрлер есепке алынбай қалады.
Хромосоманың бір жерінде жүретін кроссинговердің оған жақын жердегі кроссинговерді басуы интерференция деп аталады.
Қосқабат айқасуда гендердің арасы жақын болса, интерференция әсіресе күшті болады.Хромосомалардың үзілісі өзара тәуелді болады. Мұндай тәуелсіздік дәрежесін болған үзілудің ара қашықтығы бойынша анықтайды. Үзілу болған нүктеден қашықтаған сайын,екінші үзілу мүмкіндігі арта береді.
Тіркесу тобында ген белгілі бір орын алатындықтан,хромосомадағы гендердің орналасу тәртібін анықтауға және хромосомалардың генетикалық картасын жасауға мүмкіндік берді.
Генетикалық карталар.Белгілі бір тіркесулер тобына кіретін гендердің салыстырмалы түрде орналасу схемасынихромосомалардың генетикалық картасы деп атайды.
Генетикалық көзқарас тұрғысынан алғанда әсіресе көбірек зерттелген кейбір дрозофила,жүгері,томат,тышқан,нейро спора,ішек таяқшасына ғана әзірше ондай карта жасалды.
Генетикалық карталар гомологиялық хромосомалардың әр жұбы үшін жасалады.Тіркесулер тобын нөмірлейді.Картаны жасау үшін көптеген гендердің тұқым қуалау заңдылықтарын зерттеп білу қажет.Мысалы, дрозофиланың төрт тіркесулер тобына жинақталған 500-ден астам, жүгерінің он тіркесулер тобына жинақталған 500-ден астам,үй тышқанының 15 тірексу тобынан 200-ге жуық гендері зерттелген.Жануарлардың жоғарғы класстарынан тауықтың 39 жұп хромосомаларынан сегіз тіркесу тобы, адамның 23-нен он тіркесу тобы негізінен көп гендердің Х және У - хромосомада орналасқаны анықталған.Генетикалық карталар жасағанда тіркесулер тобы, гендердің толық немесе қысқартылған аттары,хромосоманың ноль ретінде қабылданған бір шетінен бастап процентпен көрсетілген қашықтығы көрсетіледі,центромераның орны белгіленеді.Генетикалық карталар жасау гендері картаға түсірілген белгілердің тұқым қуалау сипатын болжап айтуға мүмкіндік береді,ал ол селекциялық жұмыстарда будандастыру үшін аталық-аналық жұбын таңдап алуға жеңілдік келтіреді.
Кроссинговердің цитологиялық дәлелдемелері.Кроссинговер құбылысы алғашқыда генетикалық әдіспен дрозофилада анықталып,кейіннен жүгеріде және тетрадалық талдау жүргізу арқылы нейроспорада цитологиялық тұрғыда дәлелденді. Мейоз кезінде байқалатын хромосомалар айқасуынан хиазмдердің пайда болуын кроссинговерді тудыратын механизм деп қарастыруға болар еді.Бірақ ондай болжам түбегейлі дәлелді қажет етеді.
Айқасу процесінде гомолгты хромосомалардың бөлімдер алмастыратындығын тұңғыш рет 30-жылдардың бас кезінде цитологиялық тұрғыда дрозофила шыбынында К.Штерн дәлелдеді.Одан кейін Г.Крейтон мен Б.Мак-Клинток дәл сондай заңдылықты жүгері өсімдігінен байқады. К.Штерннің дрозофиламен жүргізген тәжірибесін қарастырайық.Әдетте екі гомологты хромосома морфологиялық жағынан өте ұқсас болып келеді. Штерн морфологиялық жағынан айырмашылығы бар,яғни толық гомологты емес Х-хромосомаларды алып зерттеді.Бірақ олардың көпшілік бөлігінде гомология (ұқсастық) бар,сондықтан да мейоз кезінде бір-біріне жақындасып жұптаса алады.Аналықтың Х хромосомасының біреуі транслокацияның,яғни У хромосома үзіндісінің ауысуына байланысты Г тәрізді болып өзгерген.Екінші Х хромосома қалыптыға қарағанда қысқарақ,себебі оның бір бөлігі У хромосомаға ауысқан.Будандастыру нәтижесінде жоғарыда көрсетілген морфологиялық жағынан әртүрлі екі Х хромосома және оларда орналасқан екі ген бойынша гетерозиготалы аналықтар алынған.Оның біреуі көздің пішіні мен көзшелердің санына әсер ететін жартылай домиантты ген В+.Ал В аллелі бар мутанттардың көзі таспа тәрізді болып келеді. Сч гені дрозофила көзінің қызыл түсін анықтайды.
Г тәрізді Х хромосомаларда жабайы типке тән В+ және С+ алельдері,ал қысқалау хромосомаларда мутантты аллельдер В мен Сч болды.Осындай генотипі бар аналық,морфологиялық жағынан алғанда қалыпты Сч және В+ аллельдері бар Х-хромосомалы аталықпен будандастырылған.Олардың ұрпағында кроссоверлі емес хромосомалары бар екі топ - счВсчВ+, Сч+ВсчВ+ шыбындары пайда болған. Цитологиялық зерттеулер кроссоверлі дарақтарда Х хромосомалардың бөлім алмастыратындығын,соған сәйкес пішінінің өзгеретіндігін көрсетті. Аналық ұрпақтың барлық төрт табында да атасынан берілген бір-бір қалыпты немесе таяқша тәрізді хромосомадан болған. Кроссоверлі аналық шыбынның кариотипінде кроссинговердің нәтижесінде өзгерген ұзын таяқша тәрізді немесе қысқа екі иығы бар Х хромосома болатындығы анықталған. Бұл тәжірибе және осы сияқты жүгерімен жүргізілген тәжірибелердің нәтижесі Морган мен оның шәкірттерінің кроссинговер-гомологты хромосомалардың бөлімдерін алмасытрады және гендер негізінен хромосомаларда шоғырланады деген болжамын дәлелдей түсті.
Мейоздық кроссинговер.Хромосомалардың айқасуы туралы ғылыми деректердің аз кезеңінің өзінде-ақ цитологтар мейоздың профазасын зерттеу барысында гомологты хромосомалардың конъюгациялануы (бір-бірімен жанасуы) кезінде Х тәрізді фигуралардың,яғни хиазмдердің пайда болатындығын байқады. 1909 жылы Ф.Янсен хиазмдер гомологты хромосомалардың бір-бірімен бөлім алмастыруына байланысты деген болжам айтты.Бұл кейіннен 1911 жылы Т. Морган ұсынған хромосомаладың айқасуы жайлы гипотеза негіз болды.
Мейоздың 1-профазасының пахинема кезеңінде гомологты хромосомалардың ұқсас бөлімдері бір-бірімен жақындасып,конъюгацияланатыны белгілі. Хромосоманың ондай күйін бивалент дейді.Әр хромасоманың өзі екі хроматидтен тұрады.Көбінесе сол биваленттің құрамындағы ішкері орналасқан екі хроматид бір-бірімен айқасып,содан барып хиазм пайда болады.Сөйтіп,мейоздың 1-профазасы кроссинговердің пайда болуының бірден-бір сәтті кезеңі болып есептеледі.Жынысты жолмен көбейетін организмдерде кроссинговерді кроссоверлі зиготалардың түзілу жиілігіне қарап анықтайды.Себебі олар кроссоверлі гаметалардың ұрықтануынан пайда болады. Мұнда зерттеу үшін объект ретінде зең саңырауқұлағы-нейроспора алынған.Бұл саңырауқұлақтың тіршілік циклының көпшілігі гаплофазаға сәйкес келеді,ал диплофазасы өте қысқа.Зигота түзілген соң,көп кешікпей қайтадан мейоз басталды да,гаплоидты споралары бар қалта-аска пайда болады.
Сол спораға қарап кроссиноверді оп-оңай анықтауға болады. Бұл әдісті тетрадалық әдіс деп те атайды. Сол асканың ішіндегі сегіз спораның төртеуі боялған (АААА), ал қалған төртеуі боялмаған (аааа). Олардың қалтаның ішіндегі орналасу реті ААААаааа болып келеді. Егер споралар ААаа ААаа болып орналасса,ол кроссинговердің болғанын көрсетеді.
Митоздық кроссинговер. Жоғарыда қарастырылған мейоздық кроссинговермен қатар сомалық (дене ) клеткаларының бөлінуі кезінде пайда болатын митоздық кроссинговер де кездеседі.1936 жылы К.Штерн сұр түсті (У+) денесіндегі қылшығы ұзын (Sn+) дрозофила шыбынын сары денелі (У), қылшығы қысқа (Sn) шыбынмен будандастырып тәжірибе жүргізді.Сонда олардан алынған дигетерозиготаның екі белгісі де жабайы фенотипке тән болып келеді,бірақ кейбір шыбындардың денесінде ішінара дақтар пайда болған. Ондай дақтың тең жартысының түсі сары,қылшығы ұзын,қалған бөлігінің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.