4. Ағзалардың кобеюінің негізгі формалары.

Көбею, басқаша айтқанда, ұрпақты жалғастыру өмірдің жалпы қасиеттерінің санына жатады, бірақ олардың ішінде ерекше орын алады. Ол ағзаның дамуының белгіленген кезеңінде жүзеге асады. Жеке даралардың бедеу немесе құрып кетуі, өзінен кейін ұрпақ қалдырмауы мүмкін. Егерде бір түрдің барлық даралары ұрпақты жалғастыру қабілетін жоғалтса, онда түрдің тіршілік етуі тоқталады.

Сонымен, көбею – түрдің тіршілік етуіне қажетті шарт. Көбеюдің барлық формалары 2-і негізгі типке бөлінеді – жыныссыз және жыныстық көбеюге.

Жыныссыз көбеюде ұрпақтың дүниеге келуіне жалғыз ата-аналық дара қатысады, оның дене бөлшектерінен жаңа ұрпақтың даралары пайда болады.

Жыныссыз көбеюге споралардың (өсімдіктердің және кейбір бір жасушалы жәндіктердің ұрығы) түзілуі және вегетативті (жыныс мүшесіз өсіп-өну) көбею жатады.

Жыныстық көбеюге 2-і ата-аналық даралар қатысады, олардың әр қайсысында жыныстық жасушалар немесе гаметалар түзіледі. Ұрықтану процесінде жұмыртқа жасуша мен сперматозоидтың ядролары қосылады, оның нәтижесінде хромосомалардың диплоидтық жиынтығы бар бір ядро түзіледі. Ұрықтанған жұмыртқа жасушада – зиготада – хромосомалардың бір жиынтығы атасынан, екіншісі, оған гомологты, - анасынан алынады. Келесі митоздық бөліну кезінде зигота ұрыққа айналады, оның жасушаларында хромосомалардың диплоидтық саны түзіледі.

5. Ядродан тыс тұқым қуалаушылық.

Тұқым қуалаушылықтың хромосомдық теориясы тұқым қуалауда ядроның жетекші ролін көрсетеді, сонымен қоса ол тұқым қуалаушылықтың ядродан тыс хромосомалардан тыс формаларының тіршілік ететінін де теріске шығармайды. Бұндай формалар мендель бойынша ажырау мен митоз бен мейоз кезіндегі хромосомалардың тәртіп ерекшеліктерінен айырылған болуы қажет. Ядродан тыс тұқым қуалаушылықтың бір түрі болып цитоплазмалық тұқым қуалаушылық саналады, ол жүгеріде және бір қатар өсімдіктер дақылдарында кездеседі.

Цитоплазмалық тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі болып цитоплазмадағы негізгі заттың тұрақты өзгерістері табылды.

Сонымен байланысты генетикада белгілі бір ағзаның ген жиынтығын білдіретін, ген ұғымы мен қатар цитоплазманың тұқым қуалау конституциясын білдіретін, плазмон ұғымы да кең таралған.

Ұсынылған әдебиеттер:

Негізгі әдебиеттер: 1, 2, 6- 8, 11.

Қосымша әдебиеттер: 14, 21.

Мерзімдік әдебиеттер (басылымдар): 23-32.

Электрондық оқулықтар мен оқу құралдары: 36, 37, 40, 41.

Интернет көздері: 42-48.

Лекция тақырыбы: Тұқымқуалаушылықтың моле-кулалық негіздері.

Лекция тезистері

1. Нуклеин қышқылдары, олардың құрылысы, түрлері, функциялары. Ген құрылысы және функциялары.

«Ген» ұғымы тұқым қуалаушылықтың материалдық негіздерін зерттеу мүмкіншілігі пайда болғанға дейін тұжырымдалған. Гендердің қасиеттері сипатталып, хромосомалардың гендік карталары құрастырылып, солардың негізінде тәжірибелік тұжырымдар жасалып, ал ген табиғаты түсініксіз қалып жатқанда парадокстік жағдай туындайтын.

Тұқым қуалаушылықтың физикалық – химиялық негіздерін зерттеу бойынша жүргізілген жұмыстар көпке дейін нақты генетикалық зерттеулерден артта қалып отырды, тек соңғы он жылдықтарда биохимияның жетістіктеріне байланысты жақсы нәтиже көрсетті.

Тұқым қуалайтын ақпаратты сақтау мен таратуда маңызды ролді нуклеин қышқылдары атқаратындығы байқалынды. Бүкіл ағзадағы болатын тұқым қуалаушылық қасиет нуклеин қышқылдарының қызметтеріне байланысты.

Нуклеин қышқылдарының 2-і түрін ажыратады – жасушалардың ядросында болатын дезоксирибонуклеин қышқылы (ДНҚ) және ядро мен цитоплазмада болатын рибонуклеин қышқылы (РНҚ).

Нуклеин қышқылдары күрделі биологиялық полимер.Олардың мономерлі-нуклеотидтер болып табылады. Әр нуклеотид үш компоненттен тұрады: азотты негіздерден, пентоза қантынан және фосфор қышқылынан. Азотты негіздердің бес түрі бар. Соның бірі урацил, ол тек РНҚ-ның құрамында кездеседі. Келесі тимин бұл тек ДНҚ-да болады. Ал қалған үш азотты негіздер: цитозин, аденин және гуанин ДНҚ-ның да, РНҚ-ның да құрамына енеді.

РНҚ-ның құрамына енетін пентоза қанты-рибоза, ал ДНҚ-ның құрамындағы-дезоксирибоза болып табылады. Осыған байланысты олар рибонуклеин және деоксирибонуклеин қышқылдары деп аталады.

РНҚ молекуласы төрт түрлі нуклеотидтің қатар тізбегінен құралған жалғыз жіпшеден тұрады. РНҚ-ның келесі түрлерін ажыратады а-РНҚ, т-РНҚ, р-РНҚ.

ДНҚ молекуласының құрылымы одан күрделірек. ДЖ.Уотсон мен Ф.Крик ДНҚ екі полинуклеотидті тізбектен тұратын молекула деп жорамалдады. Содан соң олар рентген құрылымдық, биохимиялық зерттеулерді және математикалық есептеулерді салыстыра отырып ДНҚ молекуласының құрылысын көрсететін модель жасады. Ол Уотсон-Крик моделі деп аталады. Бұл модель бойынша ДНҚ молекуласы спираль тәрізді болып бұралып орналасқан қос жіпшеден тұрады. Екі жіпшенің әрқайсы полинуклеотидтер болып есептеледі. Мұндай нуклеотидті тізбектер бір-бірімен азотты негіздер арқылы байланысады. Аденин әрқашан тиминге, ал цитозин гуанинге қарама-қарсы орналасады. Азотты негіздердің бұл жұптары бірін-бірі толықтырып отырады (комплементарлы).

Қант – А = Т - Қант

! !

Фосфат Фосфат

! !

Қант – Г = Ц - Қант

! !

Фосфат Фосфат

! !

Қант – Ц = Г - Қант

! !

Фосфат Фосфат

! !

Қант - Т = А - Қант

! !

Фосфат Фосфат

Тұқым қуалайтын ақпарат нуклеин қышқылдарында төрт азотты негіз, ал ақуызда-жиырма амин қышқылы түрінде «жазылғандықтан»генетикалық коде сол екеуінің қарым-қатынасына байланысты болу керек.

Ген құрылысы және функциялары.

Геннің құрылымы мен қызметін зерттеу – генетиканың негізгі проблемасы болып есептеледі.

1865 ж. Г.Мендель тұқым қуалаушылықтың дискретті (оқшау) фактор екендігін дәлелдеді. Ол жыныс жасушаларында болашақ ағзаның белгі-қасиеттерінің дамуын анықтайтын тұқым қуалайтын бастамалар болады деген тұжырымға келді. Бұдан ағзада қайсыбір белгінің бастамасы басқа бастамалармен араласып кетпей таза күйінде сақталады және жойылып кетпей ұрпақтан-ұрпаққа беріліп отырады деген қорытынды жасалды. Ол кезде жасуша туралы ілім жаңа қалыптасып келе жатқан болатын, сондықтан Мендель тұқым қуалайтын бастаманың орналасқан орнын, оның химиялық құрылымын және ағза бойындағы белгі немесе қасиетті анықтау мехазимін түсіндіре алған жоқ. Соған қарамастан Мендельдің ілімі тұқым қуалаушылықты зерттеуде бірінші орын алады және ген теориясының негізіне жатады.

1909 ж. В.Иогансен тұқым қуалайтын бастаманы ген деп атауды ұсынды. Бірақ ол геннің жасушадағы қандай элементтерімен байланысты екендігіне көңіл аударған жоқ.

ХХ ғасырдың басында гендердің бөлінбейтіндігі туралы көзқарастар болды. Олар белгілердің дамуына, геннің қалай әсер ететіндігін түсіндіре алмады.

Ген теориясын дамытуда Н.П.Дубининның зерттеу жұмыстарының ерекше маңызы болды. Ол генды субгендер тобы ретінде қарастыруды ұсынды. Олардың әрқайсысы бір белгінің дамуына әсерін тигізеді. Сонымен қоса субгендерден құрастырылған көрші гендерде осы белгінің дамуына әсерін тигізеді. Сондықтанда ген бөлінеді, ал оның жеке бөлшектері кешенді әрекет жасайды деген көзқарас дұрыстау болады. Бір белгі үшін бірнеше гендер жауап беретін жағдайды полимерия немесе полигения деп атайды. Егерде бір ген бірнеше белгі үшін жауап беретін болса бұны плейотропизм деп атайды.

Сонымен, гендер арасында күрделі өзара байланыс бар; генотип әр белгінің дамуына және барлық даму процесіне әсер ететін тұтастық жүйе. Ұрпақтан ұрпаққа берілетін белгілер емес, гендер, ағзаға тек болашақ белгілер туралы ақпарат беріледі. Генотип тек белгілердің даму бағытын ғана анықтайды, ал даму мінездемесі және белгінің айқын көріну дәрежесі көбіне орта жағдайына тәуелді.