Моногибридті будандастыру

Ата-аналық организмдердегі альтернативті жұп белгілердің тұқым қуалауын оларды будандастыру арқылы зерттейді. Сол жұп белгілердің санына қарай будандастыру моногибридті, дигибридті және полигибридті деп ажыратылады.

Альтернативті немесе қарама-қарсы бір жұп белгілері бойынша ажыратуға болатын ата-аналық формалар будандастырылса, оны моногибридті деп айтады. Мысалы Мендель тәжірибелері үшін альтернативті жеті белгілері бойынша ажыратылатын бұршақтың әртүрлі сорттарын тандап алды: тұқымы сары немесе жасыл, тұқымы тегіс немесе бұдыр, тұқым қабығы сұр немесе ақ, бойы биік немесе аласа т.б.

Өздігінен тозаңданатын бұршақтың осы сорттарын бір-бірімен будандастырудың нәтижесінде Мендель тұқым қуалаудың негізгі заңдылықтарын ашты.

Аналық өсімдік ретінде қандай сорттың пайдаланғанына қарамастан, будандасудан алынған Ғ, гибридтерінде альтернативті жұп белгінің тек біреуі ғана көрініс береді. Мұндай белгіні Мендель доминантты деп атады. Ол жұп белгілердің ішінен: тұқымның сары түсі жасыл түске, тегістігі тұқым бұдырлығына, тұқым қабығының сұр түсі ақ түске, бойының биіктігі аласалығына қарағанда доминанттылық көрсететінін байқады. Бірінші гибрид ұрпақта көрінбеген белгілерді Мендель рецессивті белгілер деп атады. Доминантты белгілерді Мендель жоғарыда атап өткендей латын алфавитінің әріпімен, рецессивтік белгілерді - кіші әріпімен белгіледі. Тұқым қуалауға талдау жасағанда бірінші гибрид ұрпақ бірдей пішінді, бір типтес болғандықтан бұл құбылыс Мендельдің бірінші заңы немесе бірінші ұрпақ будандарының біркелкілік заңы деп аталады. Бұл заңды домтанттылық ережесі деп те атайды. Бұл барлық өсімдіктерге, жануарларға, адамға да тән жалпы құбылыс.

Егер бұршақ өсімдіктердің бірінші гибрид ұрпағы Ғ, өздігінен тозаңданса, олардың екінші Ғ₂ ұрпағында атасының да, анасының да белгілері көрінетін болады. Мысалы, бұршақтың сары және жасыл тұқым жарнақтары түрлерін будандастырудан алынған бірінші ұрпақтың түсі сары болады. Ал осы Ғ₁ гибридтерін өздігінен тозаңданудан алынған Ғ₂ ұрпағында сары жасыл тұқымдары бар өсімдіктер пайда болады. Яғни бірінші будан ұрпақта көрінбеген белгілер (жасыл түс) екінші ұрпақта көрінеді. Доминантты және рецессивті белгілер Ғ₂ ұрпағында белгілі бір сандық ара қатынаста болады. Мендельдің тәжірибесінде Ғ₁-де алынған 258 өсімдіктің өздігінен тозаңдануынан Ғ₂-де 8023 тұқым алынды. Осы тұқымдардың 3/4 бөлігі (яғни сары ал 1/4 бөлігі (яғни 2001) жасыл түсті болып шыққан. Сонымен Ғ₂ - алынған доминантты және рецессивті белгілері бар тұқымдардың сандық арақатынасы 3:1 болды. Бір жұп белгілердің осындай арақатынаста ажырауы Менделъдің екінші заңы немесе ажырау заңы деп аталады.

Жүргізген зерттеулеріне талдау жасаудың негізінде Мендель қорытынды жасады: рецессивті бастамалар (задатки) гетерозиготалы организмде жоғалмайды, өзгеріске ұшырамайды және көбею кезінде дәл сондай рецессивті бастамалармен кездескен кезде, яғни келесі ұрпақтарда қайтадан көрінеді. Мендельдің осы гипотезасын У.Бэтсон кейінірек (1902 ж) " гаметалардық тазалық ережесі " ретінде генетика ғылымына еңгізді. Бұл ереже бойынша ажырау құбылысының негізінде доминантты және рецессивті бастамалардың гетерозиготалық организмде бірімен бірі араласып кетпей, гаметалар түзген кезде "таза" күйінде ажырайтындығы жатыр. Мысалы, гетерозиготалы организм Аа-дан түзілген А және а гаметалары бірімен-бірі араласпайтын "таза" гаметалар. Тұқым қуалаушы бастамалардың будандастыру кезінде бір-бірімен араласпай ұрпақтарына тұрақты берілуі тұқым қуалаудың дискреттілігін (оқшаулығын) көрсетеді.

Егер доминантты және альтернативті рецессивті белгілерді (мысалы, тегіс және бұдыр тұқымдар) А және a - әріптері арқылы белгілесек онда Мендель жасаған тәжірибені схема түрінде былай көрсетуге болады.

Р-мен белгіленген константты ата-ана формаларының әрқайсысында тұқым қуалау бастамаларының тек бір ғана типі кездеседі -гомозиготалы АА немесе аа. Ондай гомозиготалы организмдер тиісінше А немесе а гаметаларын түзеді. Осы гаметалардың бірігуіне Ғ₁-де гетерозиготалы будан ( Aа ) ұрпақ пайда болады. Доминанттылық құбылысына байланысты Ғ₁-дегі өсімдіктердің бәрінің тұқымдарының беті тегіс болып шығады. Ал Ғ₂ де А және а гаметалардың кездейсоқ комбинациялануы нәтижесінде белгілердің ажырау зандылығы байқалады. Яғни, Ғ₂ өсімдіктері тұқымдарының 3/4 бөлігінің беті тегіс (доминантты бастама), 1/4 бөлігінің беті бұдыр (рецессивті бастама) болып шығады. Әр түрлі типті гаметалардың өзара қосылу мүмкіндіктерін есептеп шығаруды жеңілдету үшін ағылшын генетигі Пеннет ұсынған тор жасалынады. Пеннет торында аталық гаметалар горизонталь бағытта, аналық гаметалар вертикаль бағытта жазылады. Тордың ішінде гаметалардың комбинациялары орналастырылады, ол комбинациялар организмдердің генотиптерін көрсетеді.

Мысалы, гомозиготалы АА немесе гетерозиготалы Аа өсімдіктер тұқымдарының беті тегіс болғанымен олардың тұқым қуалау бастамалары бірдей емес. Организмдердің сыртқы көрінетін белгілерінің жиынтығын фенотип, ал тұқым қуалау бастамаларының жиынтығын генотип деп атайды. Пеннет торынан ажыраудың генотип бойынша 1 АА: 2 Аа: 3 аа, ал фенотип бойынша 3А-: Іаа қатынасында болатындығын оңай көруімізге болады.

Толымсыз доминанттылық

Мендельдің бұршақпен жүргізген тәжірибелерінен байқалған доминанттылық құбылысын толық доминанттылық деп қарастыруға болады. Егер Ғ₁-дегі гибридтердің белгілері ата және аналық формалардың ешқайсысына толық ұқсамай аралық сипатта болса оны толымсыз доминанттылық деп атайды. Гүлдердің түстерін анықтайтын гендер бойынша болатын толымсыз доминанттылықтың классикалық мысалы намазшамгүл (Anthirrhinum majus) мен түн аруы (Mirabilis jalapae) өсімдіктерінде жақсы келтірілген. Қызыл гүлді өсімдіктерді (АА) ақ гүлді өсімдіктермен (aа) будандастырғанда Ғ₁-де генотиптері гетерозиготалы (Aа) гүлдері қызғылт Ғ₁ ұрпақ алынған. Сонда, гетерозиготалы өсімдіктер (Aа) фенотипі жағынан доминантты гомозиготалы (АА) өсімдіктерден өзгеше болған. Толымсыз доминанттылық жағдайында Ғ₂ де генотиптер мен фенотиптердің арақатынасы сәйкес келеді (1АА:2Аа:1аа), ол толық доминанттылықта гетерозиготалар мен доминантты гомозиготалар бірдей белгіні көрсетеді. Бұл фенотип бойынша 3:1 қатынасындай болып ажыраудың өзгеруіне әкеп соғады.

Мендель ашқан белгілердің ажырау заңын хромосомалар ерекшелігімен -олардың жұп болатындығымен, гомологты хромосомалардың мейоз кезінде ажырауымен және ұрықтану процесінде олардың қайта қосылып бірігуімен түсіндіруге болады.

Бұршақ тұқымының сары АА және жасыл аа түсі бойынша гомозиготалы ата-аналық формалар будандастырылды десек олардың бойындағы жұп аллельдер гомологты хромосомалардың қарама-қарсы локустарында орналасады. Мейоз нәтижесінде әр гаметада хромосома жұбының тек біреуі ғана қалады және гомозиготалы организмде гаметалардың тек бір ғана сорты (А немесе a) түзіледі. Ұрықтану нәтижесінде гибрид зиготада хромосома жұбы қайта қалпына келеді, ал Ғ₁ гибридінің генотипі А және a гаметаларының қосылуынан түзілетіндіктен гетерозиготалы диплоидты өсімдіктің генотипі Аа, ал тұқымның фенотипі сары болады.

Мейоз кезінде Ғi өсімдіктерінің аталығында да және аналығында да жұп хромосомалар ажырап әр түрлі гаметаларға кетеді, ажыраған хромосомалармен бірге А және а аллельдері бар аталық және дәл сондай алельдері бар аналық жыныс клеткалары түзіледі әрі олар тең мөлшерде болады. Ұрықтану кезінде екі сортты аталық пен екі сортты аналық гаметалардың қосылу мүмкіндігі бірдей болады.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: