Дәріс жоспары: 1. Ядро мен цитоплазманың тұқымқуалаудағы ролі 2. Пластидтік тұқымқуалау 3. Митохондрия арқылы тұқымқуалау 4. Цитоплазмалық аталық стерильділік 5. Эндосимбионттар 6. Цитоплазмалық тұқым қуалуға генетикалық талдау
Тірі ағзаның тұқым қуалау қызметін толық атқару үшін: 1) зат алмасу процессіне қатысу керек; 2) өзін-өзі өндіре алатын немесе өздігінен екі еселен алатын қабілеті болу керек; 3) митоздық бөлінудің нәтижесінде жаңадан екі клеткаларға тең бөліну керек. Ядро мен цитоплазманың арасында айырмашылықтар бар: 1. Ядрода әрбір биологиялық түрдің өзіне тән тұрақты хромосома саны болады, цитоплазма органоидтарының өзі бірнешеу және олардың саны тұрақты емес. 2. Ядро құрамындағы бір хромосома бұзылса, оны екінші біреуі алмастыра алмайды, ал цитоплазманың бүлінген органоидтарын сол тәріздес басқа органоидтар алмастыра алады.
2. Пластидтер өсімдік организмінде бейне бір көмірсулар синтездейтін лаборатория іспетті. Пластидтер белоктардан, ДНК мен РНҚ-нан тұрады. Клеткадағы тұқым қуалайтын қасиеті бар пластидтердің жиынтығын Реннер деген генетик пластидом деп атаған. Пластидтік тұқым қуалаушылық туралы алғашқы деректерді К. Корренс пен Э. Баурдың анықтаған. Мысалы, К. Коренс түнаруы өсімдігі жапырағының ала болуын зерттегенде, оның өсу нүктесінен әр түрлі клеткалардың тобын тапқан. Олардың біреулерінің пластидтерінің хлорофилл түзу қабілеті болмаған, екінші біреулері түзе алған. Соның нәтижесінде өсімдіктің жапырағы ала болып келеді. Бұл ала жапырақтылықтың өзі онтогенез барысында сыртқы орта жағдайына байланысты өэгеріп отырады. Төменгі температурада ондай өзгеріс үдей түседі, ал жоғары температурада, керісінше, жапырақтың алалығы азайып, тіпті бірте-бірте жойылып кетеді. Осы айтылғандармен қатар пластидтердің қасиеті тікелей ядролық гендер арқылы да анықталады. Мысалы, жүгері, арпа т. б. өсімдіктерде.
3. Митохондрия – клеткадағы тыныс алуға тікелей қатысы бар органоид. Клетканың бөлінуі кезінде олар жаңа түзілген жас клеткаларға шамамен бірдей мөлшерде ажырайжы. Митохондрияның құрамынан ұзындығы 5 мкм -ден (жануарларда), 20 -32 мкм-ге дейін (саңырауқұлақтар мен өсімдіктер) жететін ДНҚ да табылған. Ол өзінің құрамы жағынан да ядролық ДНҚ-дан өзгеше келеді. Митохондриялық гендер негізінен екі топ белгілерді анықтайды. Біріншісіне тыныс алу жүйесінің жұмысына байланысты белгілер жатса, екіншісіне антибиотиктер мен клетка уына төзімділікке қатыстылар жатады. Генетикалық тұрғыда ашыту бактериясының митохондриялары көбірек зерттелген. Оларда бүкіл клеткадағы ДНҚ-ның 10 -20 % болады. Осындай саңырау құлақтардың кейбіреулерінде тыныс алу кемістігі анықталған. Ол кемістік олардың метохондрияларының тұқым қуалайтын өзгеріске ұшырауына байланысты, анығырақ айтқанда, цитохромоксидаза ферменттерінің активтілігі төмендеген. Бұлкнелтірілгкн деректер ашыту саңырауқұлағында болатын аталмыш қасиеттің тұқым қуалауы цитоплазмаға байланысты екенін көрсетеді. Ергежейлі мутациядан басқа бұл организмдердің митохондрияларындағы ДНҚ-ны өзгерту арқылы хлорофениколға, еритромицинге және кейбір касқа антибиотиктерге төзімді мутантты түрлері алынған.
4. Цитоплазмалық аталық стерильдік. Цитоплазмалық тұқым қуалаудың ең айқын да нақты мысалдарының бірі цитоплазмалық аталық стерильдік (стерильность – бедеулік, ұрпақсыздық деген мағынаны білдіреді). Мұндай құбылыс жүгері, пияз, қызылша, зығыр сияқты өсімдіктерге тән болып келеді. Жүгері өсімдігінде болатын цитоплазмалық аталық стерильдікті 30 -жылдары Америкада М. Родс, бұрынғы Кеңес Одағында М. И. Хаджинов ашты. Жүгері өсімдігінің бір үйлі екндігі белгілі, аналық гүлдері собығында жинақталады да, аталықтары шашағында болады. Сол жүгерінің кейбір сорттарының шашағынан толық дамымаған, яғни стерильдік аталық тозаңдар табылған. Зерттей келе бұл белгінің цитоплазманың бір ерекшеліктеріне байланысты екендігі анықталды. Бұл осы белгінің цитоплазма арқылы тұқым қуалайтындығын көрсетеді.
5. Эндосимбионттар. Цитоплазмалық тұқым қуу кейде эукариоттардың цитоплазмасында эндосимбионттар – бактерияларлың немесе вирустардың болуына байланысты. Эндосимбионттар деп бөтен бір организмнің клеткасында тіршілік ететіндерді айтады. Генетикалық тұрғыда эндосимбиоз инфузорияның қаппа-бөлшектері мысалында жақсы зерттелген. Т. Соннеберн 1938 жылы кейбір инфузорияның өз бойынан басқаларының тіршілігін жоятын улы зат шығараттын түрін тапты. Кейіннен бұл қасиеттің цитоплазма арқылы тұқым қуалайтыны анықталды. Сонда өлтіргіш инфузория өзінің цитоплазмасында қаппабөлшек, яғни улы бактерияны алып жүреді. Мұндай бактерия улы зат – парамецин бөліп шығарады, соның әсерінен басқа инфузориялар өлімге душар болады. Барлық қаппа-бөлшектердің парамецин жасап шығару қабілеті бола бермейді, тек шиыршықталған белокты денелерден тұратын «ашық түсті» деп аталатындарында ғана болады. Ашық түсті денелердің пайда болуы қаппа-бөлшектердегі вирус тәрізді түйіршіктерге байланысты. Мұндай вирусты бөлшектерде ұзындығы 14 мкм шамасыында ковалентті тұйық шығыршық тәрізді ДНҚ болады. Эндосимбиозға дрозофиланың да кейбір белгілерінің қатысы бар. Соның бірі -жыныстық арақатынасы. Зерттей келе бұл белгінің аналық жолмен тұқым қуалайтындығы және дрозофила клеткасының цитоплазмасында симбионттардың, яғни ядролық гендер арқылы байланысатын вирустардың болатыны анықталды.
6. Цитоплазмалық тұқым қуалауға генетикалық талдау. Цитоплазмалық тұқым қуалауды зерттеудің клеткадағы жалпы генетикалық жүйені дұрыс түсіну үшін маңызы бар. Көп уақытқа дейін біз генотип деген терминнің мағынасын тек хромосомада шоғырланған гендердің жиынтығы деп түсініп келдік. Цитоплазмада және оның органоидтарында шоғырланған тұқым қуалайтын факторлар плазмотип немесе плазмон деп аталады. Осыған байланысты генотип жөніндегі бұрынғы ұғымды кеңейтіп, оған хромосомалық геном мен цитоплазмалық плазмонды бірге қосып айту керек. Цитоплазмалық тұқым қуалаудың өлшемі хромосомалық тұқым қуалаудағы ген деп аталатыны тәрізді плазмоген делінеді. Сонымен, цитоплазмалық тұқым қуалау да хромосомалық тұқым қуалау сияқты өз алдына жеке дискретті фактор. Ядролық тұқым қуалаудан мұның айырмашылығы – аналық жолмен тұқым қуалауды және онда ажыраудың тұрақты сандық қатынастары болмайды, яғни Мендель заңдарына бағынбайды.
Есеп-1 Жүгері өсімдігінде фертильді (ұрықтандыру қабілеті бар) тозаң қалыпты цитоплазманың (ЦИТN) негізінде пайда болады, ал тұқым қуалайтын ұрықсыз (ұрықтандыру қабілеті жоқ) тозаңның түзілуі ұрықсыз цитоплазманың (ЦИТS) болуына байланысты. Доминантты ген Rf фертильділікті қалпына келтіреді және ұрықсыз цитоплазма өзінің әсерін осы геннің тек рецессивті аллельдері болған жағдайда ғана көрсете алады. Мынадай будандастырулардағы ұрықты және ұрықсыз өсімдіктердің арақатынасын анықтаңдар. а) ЦИТS rf rf х ЦИТS Rf Rf ә) ЦИТS rf rf х ЦИТ N Rf rf б) ЦИТS Rf rf х ЦИТ N Rf rf в) ЦИТS rf rf х ЦИТ N rf rf
Шешуі: а) ЦИТS rf rf х ЦИТS Rf Rf - ЦИТS Rf r f ұрықты ә) ЦИТS rf rf х ЦИТ N Rf rf 1 ЦИТS Rf rf : 1 ЦИТS rf rf ұрықты ұрықсыз б) ЦИТS Rf rf х ЦИТ N Rf rf 1 ЦИТS Rf Rf : 2 ЦИТS Rf rf : 1 ЦИТS rf rf ұрықты ұрықсыз в) ЦИТS rf rf х ЦИТ N rf rf - ЦИТS rf rf ұрықсыз
Есеп-2. Ұрықсыз тозаңы бар өсімдікті қалыпты өсімдікпен будандастырғанда ½ ұрықты және ½ ұрықсыз ұрпақ алынған. Аталық өсімдіктің генетикалық жүйесін анықтаңдар. Берілгені: Ұрықсыз тозаң- rf қалыпты өсімдік- Rf Шешуі: ЦИТS rf rf х ЦИТ N Rf rf ЦИТS rf ЦИТ N Rf ЦИТ N rf 1 ЦИТS Rf rf : 1 ЦИТS rf rf ұрықты ұрықсыз
Скачать презентацию Дәріс жоспары 1 Ядро мен цитоплазманың тұқымқуалаудағы ролі
генетика 6 лекция.ppt