7. Кроссииговердің цитологиялық дәлелдері
Кроссинговер құбылысын генетикалық әдістермен анықта-ғаннан кейін, гендер рекомбинацияларымен қоса жүретін гомологиялық хромосомалар учаскелерінің алмасатынына тікелей дәлел алу қажет еді. Мейоздың профазасында байқалатын хи-азма бейнесі қүбылыстың тек жанама дәлелі ғана бола алады, өткен алмасуды тікелей бақылау мүмкін емес, ейткені учаскелерімен алмасушы гомологиялық хромосомалардың, әдетте, мөлшері де, пішіні де тіпті бірдей болады.
Г. Крейтон мен Б. Мак-Клинток гомологиялық хромосома-ларында морфологиялық айырмасы бар жүгерінің формасын алды:— біреуі қалыптағыдай, екіншісінің бір иығының шеті жуандау, екінші иығы үзарған. Хромосома жүптары құрылысындағы бүл ерекшеліктер цитологиялық зерттеулер кезінде оңай табылады (48-сурет).
Тәжірибеде қалыпты хромосомада рецессивті геи с (боялмаған эндосперм) және доминантты ген шх+ (крахмалды эндосперм), ал өзгерген хромосомада доминантты ген с+ (боялған эндосперм) және рецессивті ген шх (балауыз тәрізді эндосперм)
бар екені анықталды. Дигетерозигота - морфологиялық қалыпты хромосомасымен қоса таңбаланған рецессивті гендері с және шх бар линиялармен шағылыстырды. Ұрпағында кроссоверлі емес те және кроссоверлі де дәндер алынды. Оларды цитоловиялық зерттегенде кроссоверлі дәндерде алмасқан учаскелері бар хромосомалардың үнемі болатындығы табылды: ұзындығы қалыптағыдай, бірақ жуандауымен (утолщением) немесе үзынырақ жуан емес (без утолщения).
Сонымен бір мезгілде цитологиялық та, генетикалық та гендердің рекомбинациясы мейоздың профазасында гомологиялық. хромосомалар учаскелерінің алмасуымен қоса жүретіндігі анықталды.
48-сурет. Жүгеріде болатын кроссинговердің цитоло-гиялық дәлелі:
с +— боялған әндосперм; с— боялмаған эндосперм; адх + крахмалды әндоссперм; гох— балауыз тәрізді эндо-сперм.
8. Хромосомалардың генетикалық карталарьш салыстыру және цитологиялық
Хромосомалардың сызықтық дискреттілігі ашылғаннан кейін рекомбинацияларды есептеу негізінде жасалған генетикалық картамен салыстыру мақсатымен цитологиялық карта жасау қажеттігі туды.
Генетикалық әдістермен табылған гендердің орналасу ретін цитологиялық карталар да толық растады.
Гигант хромосомалар көмегімен цитологиялық карталар жасау. Дрозофила личинкасының сілекей безінде кездесетін гигант хромосомаларды цитологиялық тұрғыдан зерттеу хромосомадағы бірқатар гендердің орнын дәл анықтауға мүмкіндік берді. Мысалы, 49-суретте дрозофиланың төрт гигант хромосомасының біреуінің (атап айтқанда төртінші, ең кіші хромосоманың) цитологиялық картасы берілген, онда гендер локализацияланған аудандар көрсетілген. Хромосоманың белгілі бір учаскелеріндегі гендердің локализациясы екі еселену жекелеген дискілердің жетіспеуі сияқты ұсақ хромосомалық қайта құрылуларды осы мақсат үшін пайдаланған Т. Пайнтер әдісі бойынша жүргізіледі.
Генетикалық және цитологиялық карталарды салыстыру. Генетикалық және цитологиялық карталарды салыстыру хромосоманың ұзындығы бойынша айқасу жиілігі бірдей емес
49-сурет. Дрозофила-ның 4- хромосомасының цитологиялық және генетикалық картасы:
і— генетикалың картасы, онда гендері көрсетілген; 2— цитологиялық картасы, ол сілекей бездері клеткаларының аса ірі хромосомаларынан тұрады (А—Ғ— кезектесіп келетін учаскелер); 3— метафаза пластинкасы (сілекей безінің 4— хромосомасының шамасын метафаза пластинкасымен салыстыру масштабы бірдей екендігін ашуға мүмкіндік берді. Ол сілекей безінің хромосомасынан былай табылды, айқасулардың жиілігі негізінде жасал-ған дрозофиланың барлық төрт хромосомаларының генетика-лық карталарының айқасудың бірліктері ретінде бейнеленген бёлгілі ұзындығы бар. Генетикалық карталар бойынша Х-хромосомасының және үш аутосоманың жалпы ұзындығы 279 ай-қас бірлігіне тең. К- Бриджес сілекей безіндегі терт хромосоманың әрқайсысының үзындығын микрометрмен өлшеп шыққан. Сілекей безі хромосомаларының жалпы физикалық үзындығын микроскоппен анықтаған кезде 1180 мкм болды.
Гигант хромосомалардың цитологиялық карталарын генетикалық карталармен салыстыру үшін Бриджес кроссинговер коэффициентін пайдалануды ұсынды. Бұл үшін ол сілекей безіндегі барлық хромосомалардың жалпы ұзындығын (1180 мкм) генетикалық карталардың жалпы ұзындығына (279 бірлік) бөлді. Орта есеппен алғанда бұл қатынас 4,2 санына тен, болды. Демек, генетикалық картадағы әр айқасудың бірлігіне ци-тологиялық картаның (сілекей безі хромосомасы үшін) 4,2 мкм сәйкес келеді. Қандай да болмасын бір хромосоманың генетикалық картасындағы гендердің ара қашықтығын біле отырып, оның әр аудандарындағы салыстырмалы айқасу жиілігін салыстыруға болады. Мысалы, дрозофиланың Х-хромосомасындағы у және ес гендерінің ара қашықтығы 5,5%, демек ол ген-дердін, гигант хромосомадағы ара қашықтығы 4,2 мкмХ5,5= = 23 мкм болуы тиіс, ал тікелей өлшеген кезде ол шама 30 мкм болды. Демек, Х-хромосоманын, бүл ауданында кроссинговер орта мөлшерден сирек жүреді.
Хромосомалар үзындығы бойынша алмасулардың біркелкі жүрмеуіне байланысты гендерді қартаға түсірген кезде, олар әр түрлі тығыздықта таралады. Демек, гендердің генетикалық карталардағы таралуын хромосома ұзындығы бойынша айқасудық іске асу мүмкіндігінің көрсеткіші деп қарастыруға болады.