Онтогенездің генетикалық негіздері және генотип пен фенотиптің өзара байланысы

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

№11 дәріс

Гендердің күрделі жүйесін ашу
Белгілердің даумына гендердің әсері
Белінің дамуына ортаның әсері
Шаруашылыққа пайдалы белгілерге ортаның тигізетін әсері
Генотип және фенотип

1. Классикалық генетикада қалыптасқан сәйкес көп уақытқа дейін ген өзін- өзі шығарады және ол бөлінбейтін, рекомбинация мен мутация бере алатын бірлік деп есептелінді. Гендер хромосома бойынша жіпке тізілген моншақтар секілді деп қаралды. Геннің бөлінбейтіндігі жөніндегі көзқарасты өзгерту жөнінде ең бірінші 1929 -1930 жылдары біздің ғалымдар А. С. Серебровский және оның шәкірттері (Н. П. Дубинин, Б. Н. Сидоров, И. Ш. Агол) мәселе көтерді.

Дрозофиланың денесіндегі қылшықтардың дамуын бақылайтын жыныс хромосомаларында орналасқан скьют генінің мутациясын зерттегенде олар сатылы аллеизм деп атады. Скъют генінің 14 мутациясы табылды. Мутациялардың бір- бірінен айырмашылығы шыбынның денесінде әр түрлі жерде орналасуында, бірде кеудесімен басында түк жоқ, кейде кеуде алдында жоқ т. с. с. Әр түрлі аллельді гендері бар шыбындарды шағылыстырғанда, олардың ұрпақтарында доминантты бір белгінің көрінетіні белгілі. Ал скъют генінің аллельдер сериясы жағдайында гетерозиготалылар қайта қалыпты күйіне келеді. Гетерозиготалы ұрпақтарында ата- аналарында жоқ қылшықтар ғана дамымайды. Аллельді гендердің бірінде ғана өзгеріс болса, қылшықтар қалыпты дамиды.

Оны зерттеулер негізінде геннің орталық теориясы тұжырымдалады, одан - ген бөлінді және әр түрлі мутация кезінде бір- бірінен тәуелсіз өзгеретін бөліктерден тұрады деген қорытынды шығады. Мутациялар бірнеше ортаға бірден әсер ете алады. Осындай күрделі ген- негізгі ген (бозиген), ал қызметі тәуелсіз бөліктер трансгендер деп аталады.

Мысалы, SC ₁ мутациясы АВС қылшықтарын кірмесе, SC ₂ - ВСД- ны, ал гетерозиготаларды В және С қылшықтары жоқ, А мен Д қалыпты күйде өседі. Скъют генінің әр түрлі мутантты аллелін зерттеу арқылы авторлар ген хромосомасының бөлінбейтін бөлшегі емес, оның жүйесі өте күрделі деген қорытындыға келді.

2. Белгілердің дамуына гендердің әсері

Белгілердің дамуына гендердің әсер етуін айтпастан бұрын жоғарғы сатыдағы организмдердің «белгісі» деген ұғымға не жататынына білу керек. Бұдан бұрын айтылғандай төменгі сатыдағы бактериялар мен вирустарда - «белгі» оның дамуына қажетті ферментпен байланысты. Фермент ДНҚ-да синтезделетін иРНҚ молекуласына шығады, ДНҚ молекуласының осы учаскесі фермент синтездейтін генге сәйкес болады. Демек, төменгі сатылардың гені мен белгісі мынадай өзара байланыста болады: «бір геннің бір ферменттің бір белгі»

Жоғарғы организмдердің белгілері бұдан өзгеше қаралады. Олардың әрбірі онтогенездің барысында, бір емес бірнеше ферменттің ықпал етуімен, басқа тканьдермен өзара қарым-қатынас арқылы қоршған ортаның белгілі әсерінен пайда болады. Осыдан әрбір белгіні алуан түрлі және күрделі процестердің нәтижесі деп түсіну керек. Тіпті организмде белгілі бір қызмет атқаратын химиядық қосылыстар, мыс, гемоглобин вирустардағыдай: «ген фермент белгі» заңдылығына бағынбайды, себебі оның синтезіне бір емес, кемінде екі ген қажет.

Демек, жоғарғы сатыдағы жануарлардың әр түрлі белгілерінің дамуына көптеген гендер, яғни көптеген иРНҚ-дар синтездейтін ДНҚ молекулаларының бөлшектері, осыған сәйкес көптеген ферменттер қатысады. Бұл «көп гендер көп ферменттер бір белгі» принципімен сәйкес.

3. Белгінің дамуына ортаның әсері

Генотип тек реакция ережесін, белгінің даму бағытын ғана анықтайды. Белгінің даму сипаты қоршаған ортаның әсеріне қарай өзгеруі мүмкін. Жоғарғы организмнің ұрықтың дамуы белгілі біркелкі жағдайда өтеді. Сондықтан туғанға дейін пайда болған белгілер сыртқы ортаның әсеріне тап болмай негізінде генотиптің ықпалына сәйкес болады. Туғаннан кейін олар көп өзгере қоймайды. Мұндай белгілерге түрлік және организмнің бірқатар морфологиялық, физиологиялық ерекшеліктері, шошқаның құлақтарының формасы, қара малдың мүйізсіздігі, денесінің реңі, гемоглобиннің түрі, т. б. Бірақ кейбір өте берік деген белгілердің өзі де кейде сыртқы түрлерден өзгеруі мүмкін. Мысалы, гормостай тұқымына жататын ақ түсті, бірақ тұмсығы, құлағы, аяқтары тізелеріне дейін қара болатын үй қояны бар. Осындай қояндарды алып Н. А. Ильин ақ және қара жүнді участкелерін қырып, ыстық және суық температурамен әсер етті. Температураға байланысты жүні қырылған жерлерге қара, не ақ жүн шықты және дененің әр жеріне температураның «әсер мөлшері», яғни осы мөлшерден артық болса- ақ, төмен болса қара жүн шықты. Ал көжектерді өсіруге қажет қалыпты температурада (20°) осы тұқымға тән түске лайық жүндер өседі.

Қоршаған ортаның ықпалымен кейбір гендердің ерекше ауруларға ұшырайтыны анықталды. Жаңа Зеландия қойларының рецессивтік мутация табылды, ол қозылар жайылымға шыққанда бас терісіне экзема, теріде су қайнағандағы көпіршік тәрізді іріңді қабырщықтар пайда блып, қышыма шығыпкөздері көрмей қалады. Егер осы қозыларды көлеңкелі жерде өсірсе, онда олар ауруға ұшырамайды. Бұл аурудың күннің көзіне шыққанмен көк шөп бермесе ауырмайтыны байқалады. Сөйтсе, мұндай гені бар қозылардың бауыр хролофилдің ыдырауынан пайда болған өнімдерді организм сыртқа шығара алмай, күн сәулесінің әсерімен ауруға шалдығады екен.

4. Шаруашылыққа пайдалы белгілерге ортаның тигізетін әсері.

Ортаның шаруашылыққа пайдалы белгілердің дамуына тигізетін әсері өте зор. Бұл тек өсіп даму кезінде ғана емес организмнің бүкіл өмірінің барысында оның өнім шығымына ықпалын тигізеді. Бұдан генотиптің ешқандай қасиеті жоқ деген қорытынды шығаруға болмайды. Генотип организмнің қоршаған ортаға әсер дәрежесін анықтайды. Осыған байланысты әр түрлі генотиптер бір- бірінен өзгеше болады.

Азықтандыру және өсіру жағдайына байланысты әр түрлі бұқаның ұрғашы

ұрпақтарының сүт өнімі (О. А. Иванованың деректері бойынша)

Бұқа сиырлардың ата- енелері

300 күндік лактацияда сиырлардан алынған сүт (кг)

Орташа жағдайда өсірілік Өсірілуі де, сауылуы да

өте жақсы жағдайда

Орташа азық- Мал азықтандыр-

тандырғанда ғанда

Бұқа сиырлардың ата- енелері: Цезарь

300 күндік лактацияда сиырлардан алынған сүт (кг)Орташа жағдайда өсірілік Өсірілуі де, сауылуы даөте жақсы жағдайдаОрташа азық- Мал азықтандыр-тандырғанда ғанда: 2882 4394 4941

Бұқа сиырлардың ата- енелері: Наследник І

300 күндік лактацияда сиырлардан алынған сүт (кг)Орташа жағдайда өсірілік Өсірілуі де, сауылуы даөте жақсы жағдайдаОрташа азық- Мал азықтандыр-тандырғанда ғанда: 2899 4843 5201

Бұқа сиырлардың ата- енелері: Бие

300 күндік лактацияда сиырлардан алынған сүт (кг)Орташа жағдайда өсірілік Өсірілуі де, сауылуы даөте жақсы жағдайдаОрташа азық- Мал азықтандыр-тандырғанда ғанда: 2800 4898 5663

Бұқа сиырлардың ата- енелері: Цезарь мен биені «ұрпақтар өнім айырмасы»

300 күндік лактацияда сиырлардан алынған сүт (кг)Орташа жағдайда өсірілік Өсірілуі де, сауылуы даөте жақсы жағдайдаОрташа азық- Мал азықтандыр-тандырғанда ғанда: -22 +504 +722

Кестедегі мәліметке қарағанда, ойдағыдай жағдайда өсірілмегенде үш бұқаның ұрпақтары да мөлшерлес өнім береді. Бистен туғандар тіптіаз сүт берген. Жақсы (Бие) генотип ойдағыдай жағдайда ғана көріндеі.

5. Генотип және фенотип.

Организм генотипінің табиғаты екі жақты. Бір жағынан ол белгілердің дамуына әсер ететін жеке бірліктер- гендерден тұрады. Екіншіден гендердің өзара әсер етуі арқылы организмде бірінен кейін бірі өтетін биохимиялық процестерге қатыса отырып, организм даумында біртұтас жүйе есебінде даму кезіндегі барлық процестерді басқарады. Генотиптің екі жақтылық бірлігі шағылыстыру нәтижесін зерттегенде көріндеі, бір жағынан белгілердің ажырауы, тұқым қуудың жеке бірліктеріне байланысты екенін көрсетеді, ал екінші жағынан дамудағы организмнің барлық бөліктерінің өзара байланысты екенін және ол процестің бүтіндей дамитынын көрсетеді. Генотиптің екі жақтылығы ұзақ эволюция процесінің және көптеген миллион ұрпақтардың табиғи сұрыпталуының нәтижесі. Генотиптің дербестігі, яғни көптеген тұқым қуу бірлігінің бір генотипке шоғырлануы организмге пайдалы, себебі, табиғи сұрыптау үшін керекті комбинативтік өзгергіштік пайда болады.

Фенотип, Иогансен бойынша жеке белгілердің жиынтығы, осы бақылауға және талдауға болады. Фенотипте бүкіл генотиптегі мүмкіншілік толық іске аспайды, әр организм фенотипі белгінің даму жағдайдағы генотиптің бір бөлігі сияқты. Оның дәлелі ретінде өте ұқсас генотипті бір жұмыртқа клеткасынан пайда болған егіздерді келтіруге болады, әр түрлі қоршаған ортада әр түрлі дамудың әсерінен есейгенде бір- бірінен өте көп айырмашылығы болады.

Генотиптің фенотипке іске асуы онтогенездің жүйесімен және осы жеке даму өтетін тікелей ортаның әсерінен қамтамасыз етіледі. Ортаның әсері әр түрлі болуы мүмкін. Дегенмен, Иогансен «организмнің негізгіекі гаметалық конститциясына байланысты, олардың ықпалымен организм пайда болады» деп жазады.

Ғылымға «генотип», «фенотип» деген ұғымдарды кіргізудің практикада маңызы зор болды. Сұрыптау жүргізген кезде, яғни мал тұқымын асылдандыру үшін қажетті іріктеуді фенотип арқылы жүргізеді. Дегенмен, фенотип ешқашан генотиптің толық әрекетіне сәйкес болмайды, оның тұқым қуу қасиетін толық көрсете алмайды. Сондықтан тұқымдық малдың тұқым қуу қасиетін тексеру үшін олардың шыққан тегін зерттеу қолданылады, бұл асыл тұқымды малдарды шығаруды жеделдетеді.

№12 дәріс

Популяциялар гентикасы.

Түрлер және популяциялар туралы түсінік
Еркін өсіп- өнетін популяциялар құрамы Харди- Вайнберг заңы

Жаңа биологияның жауапты міндетінің бірі популяциялар мен түрлердің эволюциясын саналытүрде басқарып қажетіне қарай бағыттау болып табылады. Эволюция мен селекция өте күрделі факторлардың жиынтығына негізделген, олардың ішінде ең бастылары: табиғи және қолдан сұрыптау, ортаның әсеріне немесе адамның мақсатына сәйкес, топтардың гентикалық жүйелігі өзгереді.

Қазіргі кезде «Түр дегеніміз- морфологиялық жағынан өте ұқсас, шыққан тегі бір және табиғи жағдайда бір- бірімен шағылысатын бір топ организмдерді айтады». Бірп түрге жататын өкілдер бір- бірімен оқшауланып жекеленген топтар- популяциялар құруы мүмкін.

Популяция дегеніміз Н. В. Тимофеев- Ресовскийдің анықтауы бойынша өмір сүретін ортақ мекені бар, сол жердің жағдайына бейімделген, туыстас жиынтықтардан оқшауланған және өзара шағылыса алатын бір түрлі организмдердің жиынтығын айтады. Мысалы, Колгуев аралындағы бұғылар Қиыр солтүстік материктегі бұғылардан теңізбен бөлінген. Осының нәтижесінде Колгуев бұғыларының ерекше популяциясы пайда болған, олар осы түрдің қалған бұғылармен салыстырғанда генотипі де, фенотипі де өзгеше ірі және үй жануарларынд кездеседі. Популяция түрдің бір бөлігі. Ол тағы, мәдени өсімдіктерде және үй жануарларында кездеседі. Популяция ретінде «таза күйінде» өсірілетін ауылшаруашылық малдарының тұқымын келтіруге болады. Егер бір шарушылықта малдың екі түрлі тұқымын бір- бірімен шағылыстырмай жеке өсірсе, онда екі тұқымдағы малдар екі популяцияға жатады. Әдетте популяция толық топ. Оған басқа жерден әкелмейді, оның ішінен әкетілмейді, сондықтан популяцияда жұп таңдау өз ішінде жүреді.

Әрбір популяция өзінің белгілі генофондымен, яғни құрамына кіретін ген аллельдерінің жиынтығымен сипатталады.

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, ал өз бетімен тозаңданатын бір өсімдіктің ұрпақтары. Қолдан тозаңдандырылатын өсімдіктерде таза линия алу үшін кемінде сегізінші ұрпаққа дейін қолдан өзді- өзін тозаңдандыру керек. Таза линияның популяциядан айырмашылығы- толық гамозиготалығында. Осының себебімен онда сұрыптау жүргізілмейді, өйткені таза линияның өкілдерінің гендер құрамы бірдей.

Популяциялар эволюцияның қозғаушы үш факторы: тұқым қуушылық, өзгергіштік және сұрыптаудың өзара әрекеттесуі негізінде тіршілік жағдайларының әсерімен қалыптасады. Осылардың құрылуы түрді мекеннің нақты жағдайларына «лайықтаудың» тәсілі болып табылады. Популяциялардың қалыптасу процестері мен олардың өскелең дамуы микроэволюция құрайды.

2. Популяциядағы кез келген малдың генотипіне байланыссыз шағылысатын популяцияларды еркін өсіп- өнетін деп айтуға болады. Мұндай популяциялар табиғатта жиі кездеседі. Оларды мал шаруашылығында да кездестіруге болады, әсіресе аталық пен аналық арнайы жұпталмай, мал тұқымын асылдандыруға көңіл бөлінбейтін шаруашылықтарды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.