Цитоплазмалық тұқым қуалау

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3

I. Цитоплазмалық тұқым қуалау.

1.1 Цитоплазмалық тұқым қуалау кезіндегі цитоплазмалық органоидтардың
ерекшелігі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... .

1.2 Цитоплазмалық тұқым қуалау
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .

1.3 Цитоплазмалық өзгергіштіктің
табиғаты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

II. Цитоплазмадағы аталық стирильдік құбылысы

2.1 Аталық стирильдік - цитоплазмалық тұқым қуалаудың айқын және нақты
көрінісін
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...

2.2 Жүгері цитоплазмасындағы аталық стирильдік құбылысын
зерттеу ... ... ... ... ... ...

Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..

Пайдаланылған
әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ..

Қосымшалар

Кіріспе.

Курстық жұмыстың өзектілігі: Қазіргі кезде генетикалық молекулярлық
деңгейде дамуында клеткада екі генетикалық жүйенің болатындығы, олар бір-
бірімен функционалды байланыста болатындығы, цитоплазмадағы тұқым қуалау,
ядродағы сияқты дискретті болатындығы, өздігінен репликацияланатын жүйеден
тұратындығы, клетка дамуындағы өзінің физикалық және гентикалық үздіксіздік
қатарын сақтап тұратындығын белгілі болды.

Курстық жұмыстың мақсаты: Цитоплазманың тұқым қуалауының ерекшелігін
бақылау, цитоплазмалық аталық стирильдіктің мәнін түсіну.

Курстық жұмыстың нысаны: Жүгері өсімдігі.

1.1 Цитоплазмалық тұқым қуалау кезіндегі цитоплазмалық

органоидтардың ерекшелігі.

Хромасомалық емес тұқым қуалау құбылысын 1908 жылы неміс ботаниктері
Корренс пен Бауро ашқан болатын. Бұл тұқым қуалауды алғашында Аналық тұқым
қуалау деп атаған болатын. Бұл тұқым қуалаудың негізі: ата-аналары арқылы
берілетін белгілердің ұрпаққа тек анасы арқылы берілуінде. Себебі жоғарғы
сатыдағы өсімдіктерде зигота цитоплазмасы көбінесе аналық гаметадан
(жұмыртқа клеткасынан), ал аталық гамета көбінесе хромасомалық материал
болып табылады, бұл аналық тұқым қуалау кезінде кейбір тұқым қуалаушы
факторлар ядро да емес цитоплазмада орналасады. Сол себептен бұл құбылысты
цитоплазмалық тұқым қуалау деп атайды. Бұл құбылыс тек жоғарғы сатыдағы
өсімдіктерде ғана емес тағы басқа организмдерде кездесуі (бактерияларда,
саңырауқұлақтарда, балдырларда, бунақденелерде және тағы басқа
организмдерде) бұл құбылыстың әмбебаптығына көз жеткізді.

Цитоплазмалық тұқым қуалау процесі ашылғаннан кейін, бұл құбылыс Мендель
заңдарына және ядролық тұқым қуалаудың барлық заңдарына қарама-қарсы
жүретіндігі белгілі болды. Хромасомалық тұқым қуалау құбылысы теориясының
негізін қалаушы Т. Морган цитоплазманың тұқым қуалауға қатысуы гендегі
хромасомалық жүйенің дұрыс еместігі деген болатын.

Қазіргі кезде генетикалық молекулярлық деңгейде дамуында клеткада екі
генетикалық жүйенің болатындығы, олар бір-бірімен функционалды байланыста
болатындығы, цитоплазмадағы тұқым қуалау, ядродағы сияқты дискретті
болатындығы, өздігінен репликацияланатын жүйеден тұратындығы, клетка
дамуындағы өзінің физикалық және гентикалық үздіксіздік қатарын сақтап
тұратындығын белгілі болды.

Цитоплазмалық тұқым қуалаудың ерте ашылғандығына қарамастан, өткен ғасырдың
60-шы жылдарға дейін өте баяу дамыды. Бұл цитоплазмалық органоидтардың
ерекшелігімен түсіндіріледі, себебі олар генетикалық анализде, ядроға
қарағанда аз көрінеді.Оның негізгі 3 себебін көрсетуге болады:

- Генетикалық маркерлердің іздеудің қиындығы, яғни фенотиптік белгілердің
болмауы, яғни будандастыру кезінде цитоплазма органоидтарының айқын
байқалмауы.

- Цитоплазмалық тұқым қуалауды байқау үшін бір емес бірнеше ұқсас
органоидтардың өзгеріске ұшырауы керек. Олай болмаған жағдайда көбею
кезінде өзгеіске ұшырамаған органоидтар әсерінен байқалмай ығысып қалады.
Бұл процесс үшін мың, жүз мың гаплоидты және диплоидты гендер қатысады.

- Цитоплазма органоидтарында белгілі бір ретті бөліну болмауына
байланысты.

Осы қиындықтар генетикалық талдауды және цитоплазмалық тұқым қуалаудың
белгілі бір органоидқа байланысты болатындығын анықтауға кедергі болады.

Бүкіл генетикалық материалды жоғардағы схема бойынша түсіндіруге болады(
Джинкс,1966, модификацияланған).

Жалпы, өсімдіктерде болсын, жануарларда болсын, аналық жыныс
жасушасында цитоплазманың мөлшері көп болады, ал аталық жыныс жасушалары
жоққа жуық. Сондықтан цитоплазмалық тұқым қуалау ядролық тұқым қуалауға
қарағанда аналық жолмен жүреді.

Цитоплазма предетерминациясы кезіндегі тұқым қуалау: Цитоплазма
предетерминациясы деп келесі ұрпақтардағы белгілердің анықталуын айтады.
Бірқатар жағдайларда тұқым қуалайтын белгілер цитоплазманың ерекшелігімен
және организмнің жеке дара дамуымен немесе сыртқы орта (онтогенетикалық
немесе фенотиптік предетерминация) әсерімен пайда болады, тағы да бір
кездесетін ерекшелік генотиптің әсерінен генотиптік предетерминация).

Онтогенетикалық предетерминация. Бұл тұқым қуалау кезінде кейбір
белгілер аналық линиялардағы цитоплазмалық өзгерістермен тығыз байланысты,
яғни цитоплазмаға сыртқы факторлар мен әсер ету нәтижесінде пайда болады.
Әдетте, бұл белгілер тұрақсыз болып келеді және бірнеше ұрпақтан кейін
жаймен жоғала бастайды, бастапқы қалпына қайтып келеді. Мысалы, наездник
Habrobracon аналықтарының жұмыртқаларына жоғары температурамен ұрытанғанға
дейін әсер еткен кезде, оның ұрпақтарының түсі өзгереді. Ал келесі
ұрпақтар қалыпты температура жағдайында ұрықтанатын болса, өзгергіштік
жойылып кетеді. Егер жоғары температурамен аталықтарына әсер етіп, ал
аналықтары қалыпты жағдайда өсірілгенде мұндай өзгерістер байқалмайды.
Мұндай өзгергіштік, яғни тек қана бірнеше ұрпақта ғана сақталатын ұзақ
уақытты модификация деп аталады. Бұл құбылыстың жүру механизмі әлі
аяқталмаған. Ұзақ уақытқа созылатын модификациялар ұрпақтарда көбею кезінде
сыртқы орта әсері қайталанып отыратын болса қайталана береді. Егер сыртқы
факторлар әсер етпесе, бастапқы қалпына қайтып келеді.

Цитоплазманың генотиптік предетерминациясы аналық организмнің
генотипінің әсерінен болады. Бұл болжамға айқын мысал,гермафродитті Limnea
моллюскасының раковинасының ирімінің бағыты бола алады. Бұл организмдердің
көпшілігі айқас ұрықтанады, ал кейбір түрлерінің өздігімен ұрықтану
қабілеті бар. Бұл моллюскалардың раковиналарындағы иірімдер сағат тіліне
қарсы бағытта (солға оралған) және сағат тілі бағытында (оңға оралған).
Иірімдердің бағыты бір жұп аллелмен анықталады: оңға оралу D доминантты, ал
солға қарай оралу d рецессивті болып келеді. Талдаушы будандастыру кезінде
F1 ұрпақтардың генотипі бірдей Dd болғанымен, фенотиптері әртүрлі болады.

♀ DD × ♂ dd будандастыру кезінде барлық гибридті дарақтар аналық типтегі
сияқты оңға оралған болып келеді. ♀ dd × ♂ DD будандыстыру кезінде де
ұрпақтар аналық типті болып келеді,яғни солға қарай оралған. Ал өздігінен
ұрықтанатын гетерезиготных формаларды F1 (Dd) екі будандастыру кезінде де
ұрпақтар оңға қарай иірімді болып келеді, бұл F1 ұрпақта генотиптері
бірдей фенотиптерінде айырмашылық болуына байлаыссыз жүреді. F2 ұрпақтарын
жекелей зерттеген кезде ¼ солға иірілгені, ал 34 оң иірімді боп келген.
Зерттеу нәтижесінде белгілі болғандай, Мендельдің бір белгісі бойынша
ажырау заңдылығы, яғни 3:1 қатынасы F2 да емес, тек қана F3 байқалды. Тұқым
қуалаудың бұл түрінде ұрпақтардың фенотипі зигота генотипіне аналықтың
генотипіне сәйкес келеді. Бұл белгінің пайда болуы жұмыртқа цитоплазмасында
аналық генотиптің алдын ала анықталуы негізінде жүреді. Осы тұқым қуалау
түрі шын негізінде аналық болып есептелінеді. Моллюскалардың иірімдерінің
бағыты ұрықтанған жұмыртқаның спиральды бөліну кезінде, яғни
блостомерлердің спираль бойымен оңға немесе солға орналасуына байланысты,
ол өз кезегінде екіншілік бөліну кезіндегі орналасуының ориентациясына
байланысты. Цитоплазманың бұл предетерминациясы кезінде цитоплазма
элементтерінің емес, хромосомалық гендердің цитоплазмаға әсер етуінен
болады, бұл жұмыртқа жасушасына ұрықтанбай тұрып әсер етуінен болады.
Цитоплазмалық тұқым қуалау, яғни ядродан тыс тұқым қуалаудың цитоплазма
құрамындағы органоидтары бойынша митохондриялық және пластидтік тұқым
қуалау кездеседі. Цитоплазмалық тұқым қуалау ішінде цитоплазмалық аталық
стирильдіктің де маңызы зор.

1.2 Цитоплазмалық тұқым қуалау түрлері.

Пластидтік тұқым қуалау: К.Корренс түн аруы өсімдігінің, ал Э. Баур
қазтамақпен намазшамгүлдің ала жапырақты болуының тұқым қуалауын зерттеді.
Нәтижесінде олар мұндай белгінің тұқым қуалауы цитоплазма құрамындағы
пластидтер арқылы болатындығын дәлелдеді. Пластидтердің, соның ішінде
хлоропластардың жасыл өсімдіктерде фотосинтез процесін жүруіне тікелей
қатысы бар екендігі белгілі. Пластидтердің өзі арнаулы нәруыздардан және
РНҚ мен ДНҚ-дан тұрады. Бір жасушаға шаққанда пластидтердің саны жоғарғы
және төменгі сатыдағы өсімдіктерде, шамамен, бірден жүзге дейін
болады.Жасушасында жалғыз ғана пластиді бар түрлер диатомды балдырларда
кездеседі.

Пластидтердің құрамында жоғарыда айтылғандай, РНҚ және ДНҚ болады. Бірақ
азотты негіздердің құрамы жағынан пластидтердің ДНҚ–сы хромасомадағы
ДНҚ–дан өзгеше, сол сияқты РНҚ- ның да рибосомалық РНҚ– дан айырмашылығы
бар. Сонымен, жүргізілген зертелердің нәтижесі пластидтердің тұқым
қуалаушылыққа қатысы бар екенін және генетикалық ақпараттың олардың
құрамындағы ДНҚ–да сақталмайтындығын көрсетті.

Пластидтік тұқым қуалау туралы алғашқы ғылыми деректерді К.Корренс пен
Э. Баур алған. Мысалы, К. Корренс түн аруы өсімдігі жапырағының ала
болуының тұқым қуалауын зерттегенде, оның өсу нүктесінен әр түрлі
жасушалардың тобын тапқан. Олардың біреулерінің пластидтерінің хлорофилл
түзу қабілеті болмағанда, ал керісінше, түзе алатын болған. Соның
салдарынан өсімдік жапырағы ала болып шығады. Бұл ала жапырақ онтогенез
барысында сыртқ орта жағдайына байланысты өзгеріп отырған. Төменгі
температурада ол құбылыс үдей түскен,ал жоғары температурада керісінше
жапырақ алалығы азайған, тіпті бірте-бірте жойылып кеткен. Пластидтердің
қасиеттері тікелей ядро гендері арқылы анықталады. Ондай процестер жүгері,
арпа өсімдіктерінде кездескен. Мұның ядролық тұқым қуалаудан айырмашылығы
тікелей пластидтің функцияларының нашарлауынан байқалады.

Пластидте орналасқан ДНҚ ақауына байланысты жүріп отырады. Ол ортаға
тәуелділік көрсетіп отыр.Бұл жердеешқандай ажырау процесі байқалмайды.
Пластидтік тұқым қуалау рецессивті тұқым қуалау болып табылады.

Митохондрия арқылы тұқым қуалау: Митохондрия-жасушадағы тыныс алуға
тікелей қатысы бар органоид екендігін білеміз. Жасушаның бөлінуі кезінде
олар жаңа түзілген жас жасушаларға шамамен, бірдей мөлшерде ажырайды. Сол
митохондрияның құрамының ұзындығы 5 мкм–ден (жануарларда), 20-30 мкм –ге
дейін (өсімдіктерде) жететін ДНҚ табылған. Ол өзінің химиялық құрамы
жағынан ядролық ДНҚ-дан өзгеше болып келеді.

Митохондриялық гендер (ДНҚ), негізінен, екі топ белгілерді анықтайды.
Біріншісіне, тыныс алу жүйесінің жұмысына байланысты белгілер жатса,
екіншісіне, антибиотиктер мен жасуша уына қатыстылары жатады.

Генетикалық тұрғыда ашыту бактериясының митохондриялары көбірек
зерттелген. Оларда бүкіл жасушадағы ДНҚ-ның 10-20 %-ы болады. Осындай
бактериялардың кейбіреуінде тыныс алу кемістігі анықталған. Ондай кемістік
олардың митохондрияларының тұқым қуалайтын өзгеріске ұшырауына байланысты.

Б. Эффрусси деген ғалым ашыту бактериясының мутациялық жолмен пайда
болған тыныс алу кемістігі бар өте ұсақ колония түзетін штамдар өте баяу
өседі. Олар цитохром оксидаза ферментінің жетіспеуінен тыныс алу
кемістігіне ұшыраған және спора түзу қабілетінен айырылған. Осындай
мутантты бактериялардың митохондриялардың ДНҚ–ны алып зерттегенде, оның
құрамының өзгергендігі және соған байланысты генетикалық ақпарат кодтау
қабілетінен айырылғандығы анықталды. Осы жерден олардың митохондрия арқылы
тұқым қуалауы арқылы анықталды. Дәл осы митохондриялық тұқым қуалау
ергежейлі мутанттарда кейбір антибиотиктерге төзімділігін арттырған. Бұл
келтірілген деректер ашыту бактериясында болатын аталмыш қасиетінің тұқым
қуалауы цитоплазмаға байланысты екенін көрсетеді. Митохондриялық және
пластидтік тұқым қуалау, яғни цитоплазмалық тұқым қуалау жатады.
Белгілердің өзгеруінде және тұқым қуалаушылық барысында тек ядро ғана емес
цитоплазманың рөлі бар екендігін дәлелдейді. Кейбір зерттеулер нәтижесінде
ядроны алмастыру әдісін пайдалана отырып жұмыртқа клеткасынан ядроны алып
тастап,аталықпен ұрықтандырып, тек қана андрогенді линиялар алуға
мүмкіндігі туды.

1.3 Цитоплазмалық өзгергіштіктің табиғаты.

Сыртқы ортаның әртүрлі факторларының әсерінен организм цитоплазмасының
компоненттері өзгергіштікке ұшырайды. Оларда төзімділігі мен фенотиптік
көрінісі жағынан бір-бірінен үлкен айырмашылықтары болуы мүмкін.
Цитоплазманың төзімді өзгерістерінің бірі–фенокопий. Фенокопий–бұл
организмнің өзінде ғана болатын және өмір бойы сақталатын өзгергіштігі.
Мұндай организмдердің жынысты жолмен пайда болған ұрпақтары өзгеріссіз,
қалыпты болып келеді. Мысалы: Дрозофиланы а-диметилтирозин қоректік
ортасына орналастырған кезде фенокопийлық мутация пайда болады,яғни бүйірі
сарғыш түсті болып кетеді.

Ал дрозофила дернәсілдеріне жоғары температурамен әсер еткен кезде,
хромосомадағы гендік мутация арқылы алынған дарақтар ұқсас особьтар алынды.
Дәл осындай нәтиже тағамға цианидтің, күміс тұздарының аса қауіпті
дозаларын қосқан кезде де байқалды. Жоғары температура және химиялық
заттардың әсерінен ересек дарақтарда 70-90% жиіліктегі айқын фенотипті
көрніс беретін өзгерістер пайда болды. Бірақ зерттеулер барысында белгілі
болғандай дрозофиладағы фенотиптік өзгерістер дернәсілді жоғары
температурада және химиялық заттарда ұстауы , оның даму кезеңіне және
индекаторларды қолдану ұзақтығына тікелей байланысты болды. Осыған
байланысты, фенокопиялық өзгерістер өте жоғарғы өзгергіштігімен
сипатталады. Себебі бұл өзгергіштік жынысты көбею кезінде ұрпақтарында
байқалмайды, бұл цитоплазмалық өзгергіштік түрі гендер мен плазмагендердің
құрылымының емес, функциясының өзгеруімен сипатталады.

Ұзақ уақытты модификациялық өзгергіштік: Цитоплазмаға сыртқы факторлар
әсерінен, белгілердің уақытша өзгеруінің бірнеше ұрпаққа дейін сақталуы
ұзақ мерзімдік модификациялық өзгергіштік деп аталады.

Сырттан әсер ету тоқтатылғаннан кейін бұл өзгергіштік көрінуі ұрпақтарда
уақыт өткен сайын әлсірей береді. Ал жекелеген түрлерінде модификациялық
өзгергіштік көптеген ұрпақтарда көрінуі мүмкін. Вегетациялық көбею кезінде
модификациялық өзгергіштік бастапқы особьтарда өзгеріс сақталғанға дейінгі
уақытта сақталып отырады. Ұзақ уақытқа сақталатын модификацияның жойылып
кетуі үлкен сұрақ тудырады. Бұл модификация түрі фенокопиялық
өзгергіштікпен қалыпты цитоплазмалық мутация аралығындағы аралық сипат
береді. Кейбір ұзақ уақытқа сақталатын модификация цитоплазмалық мутациядан
үлкен айырмашылық бермейді.

Цитоплазмалық мутация: Сыртқы ортаның әсерінен өзгергіштікке ұшыраған
цитоплазма компоненттері қалыпты жағдайдағы хромасомалық гендегі тұқым
қуалайтын өзгергіштікті басып озады. Пластидтің түсінің өзгеруі дәл осындай
құбылыс болып табылады. Пластид түсінің өзгеруі, цитоплазманың басқа
компонеттері сияқты өзінің генетикалық үздіксіздігін сақтайды және өзгерген
генетикалық ақпаратты тасымалдайды. Генеикалық үздіксіздік пен генетикалық
ақпаратты тасмалдауды тек қана ДНҚ және РНҚ жүргізе алады. Хромосомадағы
тұрақты өзгерістер ДНҚ мен РНҚ нуклеотидтердің ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.