Тақырып: Тұқым қуалаушылықтың материалдық негіздері.

Хромосомалардың құрылысы және қызметі, репродукциялануы.

Кариотип.

Хромосомалардың морфологиялық құрылысы клетканың бөлінуінің метафаза және анафаза кезеңдерінде анық байқалады. Центромералардың орналасу ретіне қарай олардың үш типін көруге болады: а) метацентрлі центромера дәл ортасына орналасқан тең иықты хромосома.

б) субметацентрлі иықтары тең емес хромосомалар.

в) акроцентрлі немесе таяқша тәрізді центромера бір ұшында орналасқан сыңар иықты хромосома. Қосымша тартылыс кейде ұзынырақ болып келуі мүмкін, мұндай жағдайда оны хромосоманың серігі деп атайды. Хромосомалардың ұштарын теломерлер дейді.

Хромосомалардың құрылымы.Хромасоманың қүрылымы клетка бөлінуінің профаза кезінде анықрақ байқалады. Профазаның бас кезеңінде хромасома жіңішке қос жіпше күйінде қалады. Ал метофаза кезеңінде оның жартылай хроматидтер деп аталатын төрт жіпшеден тұратындығын көруге болады. Кейіннен электрондық микраскоптың көмегімен әрбір хромасоманың өзі өте жіңішке жіпшелер—хромонемалардан тұратындығы анықталды. Жарық микраскопы арқылы хромосоманың құрылымын зеріттегенде оның жақсы боялатын,күнгүрт түсті гетеро хроматинді және әлсіз боялатын, ашық түсті эу хроматинді бөлімдерін анықтауға болады. Гетерохроматинді бөлігінде хромасомалар эухроматинді бөлігіне қарағанда көбірек шиыршықталады. Гетеро хроматинді бөлігінің фунециопалдық жағынан да активтілігі жоғары, себебі гендердің көпшілігі сонда шоғырланады.

Хромосоманың өзі ұзына бойы жіктеліп, буылтықтанып жатады. Оны алып хромосомалардан анық көруге болады. Ондай хромосомалар жәй метафазалық хромосомалардан 100-200 есе ұзын және ондағы хромонемалардың сандары 1000-ға жуық. Алып хромосомаларды 1933 жылы американ оқымыстысы Т. Пайнтер дрозофила шыбынының сілекей безінен тапқан.

Хромосомалардың химиялық құрамы. Хромосомалардың химиялық құрамы негізінен нуклеопротеидтерден (90-92%) тұрады. Ал нуклеопротеидтің өзі ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы) мен белок-гистоннан тұрады. Сонымен қатар хромосоманың құрамында РНҚ (рибонуклеин қышқылы), аз мөлшерде кальций, магний, темір иондары және РНҚ-мен комплекс түзетін гистонсыз белоктар болады. ДНҚ құрамында төрт түрлі азотты негіздер: пурин туындылары – аденин, гаунин және примидин туындылары – цитозин, тимин енетін күрделі биополимер. Олардың әрқайсысы қант -дезоксирибозамен және фосфор қышқылының қалдығымен қосылып, дезоксирибонуклеотидті құрайды. Сол тқрт нуклеотид ДНҚ молекуласын құрайтын мономерлер болып есептеледі. 1949 жылы американ оқымыстысы Э. Чаргафф кез келген ДНҚ молекуласында аденин мен тиминнің және гуанин мен цитозиннің мөлшерінің тең болатындығын көрсетті. Оны Чаргаффтың ережесі дейді. 1953 жылы американ оқымыстысы Дж. Уотсон мен ағылшын Ф. Крик осы ережеге сүйене отырып және өздерінің рентгеноқұрылымдық талдау әдісімен жүргізген зерттеулерін қорытындылай келіп, ДНҚ-ның молекулалық моделін жасады.

Өсімдіктер,жануарлар және микроорганизімдердің ДНҚ-ларының химиялық құрамын зеріттеу барысында олардың әрқайсысында пуринді және пиримидинді негіздердің орналасу реті мен молярлық қатынасының әр түрлі болатындығы анықталған. Мысалы, гуанин мен цытозиннің молярлық мөлшерінің адеин мен тиминнің молярлық мөлшеріне қатынасы,0,45-тен 2,8 деиінгі аралықта. Сонымен бірге олардың ДНҚ-ларында нуклеотидтердің орналасу тәртібі де түрліше.Мұның тұқым қуалаушылық заңдылықтарын ұғуға тікелей қатысы бар. Ал енді ДНҚ молекуласының құрылымына келетін болсақ, ол полинуклеотидтердің тізбегінен құралатын, шиыршықталып орналасқан екі жіпшеден тұрады. Қалыпты жағдайда бір жіпшедегі аденинге екінші жіпшедегі тимин, сол сияқты цитозинге гуанин сәйкес келіп отырады, яғни конплементарлы принципте орналасады және олар бір-бірімен сутекті байланыстар арқылы жалғасады. Хромосома құрамына РНҚ да енеді, ол да ДНҚ сияқты төрт түрлі нуклеотидтердің тізбегінен құралады. Бірақ азотты негіз тиминнің орнына урацил, ал қант-дезоксирибозаның орнына ребоза қанты болады. Сондықтан да рибонуклеин қышқылы қысқаша РНҚ деп аталады. Тағы бір айырмашылығы РНҚ молекуласы жалғыз ғана жіпшеден тұрады.

Көп уақытқа дейін ДНҚ молекуласы оңға бұрылған шиыршық түрінде болады делініп келді, бірақ 1979 жылы американ оқымысты А. Рич ДНҚ-ның солға бұрылатын шиыршық түрінде де бола алатындығын дәлелдеді.

Хромосомалардың репродукциялануы. Генетикада тұқым қуалаушылықтың сырын терең ұғыну үшін қажетті бір мәселе – хромосоманың өздігінен екі еселенуінің митоздық циклдің қай кезеңінде жүзеге асатындығын білу. Екіншіден, сол өздігінен екі еселенудің механизмін анықтау. Хромосоманың репродукциялануында оның негізгі компоненті болып есептелетін ДНҚ редупликациясы маңызды рөл атқарады.

Клеткада ДНҚ-ның синтезі интерфаза кезеңінде жүзеге асады. Оның механизміне келетін болсақ, екі еселенер алдында ДНҚ қос жіпшесінің арасындағы сутекті байланыстар ДНҚ-аза ферментінің әсерінен үзіледі де, соған байланысты олар бір-бірінен ажырайды. Содан соң әрбір жіпше өз алдына жеке матриуа есебінде болып, оның қатарына ДНҚ – полимераза ферментінің көмегімен, комплементарлы принципте жаңа нуклеотидтер келіп тізбектеледі. Олар клеткаға сырттан қорек арқылы келген бос күйінде жүрген нуклеотидтер. Сөйтіп, бастапқы бір молекуладан жаңа екі ДНҚ молекуласы түзіледі.

Кариотип

Организмдердің әрбір жеке түріне тән тұрақты хромосомалар жиынтығы болады, оны кариотип деп атайды. өсімдіктер мен жануарлардың дене клеткасындағы метафазалы хромосомаларды зерттеу барысында олардың организмдердің әрбір түріне тән тұрақты саны және өзіндік құрылымы болатындығы анықталған. Мысалы, адамның дене клеткасында 46, маймылда 48, сиырда 60, гидрада 32, жауын құртында36, қиярда 14, жүгеріде 20, қарағайда 24, т.с.с. Организмдердің кариотипі олардың қандай эволюциялық сатыда тұрғанына байланысты емес. Кейбір қарапайымдардың жоғары сатыдағылардан хромосома сандары көп бола береді. Кей жағдайда хромосома саны мен оның құрылысы түрлердің филогенетикалық туыстығын да көрсете алады, соған негізделіп кариосистематика жасалады. Көпшілік түрлердің дене клеткаларының ядроларына тән қасиет – хромосомалардың жұп болып келетіндігі. Әрбір жеке хромосоманың өз гомологы болады. Адамның 46 хромосомасы 23 жұпты, дрозофиланың 8 хромосомасы 4 жұпты, жүгерінің 20 хромосомасы 10 жұпты, бидайдың 42 хромосомасы 21 жұпты құрайды т.с.с. Хромосомалардың жұп болып келуінің себебі бір сыңарын организм анадан, екінші сыңарын атадан алады.

ақырып: Тұқым қуалау заңдылықтары.

1. Мендель ілімі. Моногибридті будандастыру. Гаметалар тазалығы заңдылығы.

2. Дигибридті және полигибридті будандастыру.

3. Тәуелсіз тұқым қуалау заңы.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: