Мендельдің ІІ және ІІІ заңы.
Лекция жоспары:
1. Дигибридті будандастыру.
2. Белгілердің тәуелсіз тұқым қуалау заңы.
3. Полигибридті будандастыру.
4. Гендердің өзара әрекеттесуі.
Лекция мақсаты:студенттерге дигибридті және полигибридті будандастырулар, белгілердің тәуелсіз тұқым қуалау заңы, белгілердің өзара әрекеттесуі туралы түсініктер беру.
Лекция мәтіні:
Дигибридті будандастыру.Бұршақ өсімдігін дигибридті будандастырудың негізінде Мендель тәуелсіз тұқым қуалау деп аталатын тағы бір маңызды заңдылықты ашты. Ол 2 жұп белгісі бойынша айырмашылық жасайтын ата-аналық формаларды, яғни тұқымы сары тегіс бұршақ пен жасыл бұдырлы бұршақты будандастырды. Сонда 1-ші ұрпақта алынған будан ұрпақтың барлығы да біркелкі сары тегіс болып шыққан. Екінші буында белгілердің ажырау сипаты моногибридті будандастыруға қарағанда біршама күрделірек болады. Мұнда алынған барлық 556 тұқымның 315-і сары тегіс, 101-і сары бұдырлы, 108-і жасыл тегіс, ал 32-і жасыл бұдырлы болып шықты. Сонда бұл сандардың арақатынасы 9 : 3 : 3 : 1 қатынасына сәйкес келеді.
Р ААВВ Х аавв
↓
АаВв
| АВ | Ав | аВ | ав | |
| АВ | ААВВ с.т. | ААВв с.т. | АаВВ с.т. | АаВв с.т. |
| Ав | ААВв с.т. | ААвв с.б. | АаВв с.т. | Аавв с.б. |
| аВ | АаВв с.т. | АаВв с.т. | ааВв ж.т. | ааВв ж.т. |
| ав | АаВв с.т. | Аавв с.б. | ааВв ж.т. | аавв ж.б. |
Дигибридті будандастыру кезіндегі құбылыстың мәні мынада: F1-дегі будан өсімдік қалыптасатын зиготада 4 түрлі ген болады. Олар ата-ананың біреуінен берілетін тұқымының сары түсін анықтайтын (А) және тегістігін анықтайтын (В) доминантты гендері, ал екіншісінен берілетін жасыл түстің (а) және бұдырлықтың (в) рецессивті гендері. Сонда ол зиготаның генотипі АаВв болып келеді, оны қос немесе дигетерозигота деп атайды. Мұндай организмнен 4 түрлі – АВ, Ав, аВ, ав гаметалар түзіледі. Әр типті гаметалардың үйлесімін есептеп және белгілер ажырауының нәтижесін анықтау үшін ағылшын генетигі ұсынған, оның атымен аталатын Пеннет торы қолданылады. Ол тордың бойына тігінен аналық, ал көлденеңінен аталық гаметалар жазылады да, олардың түйіскен жерлеріндегі торларға алынатын зиготалардың генотиптері жазылады. Соның негізінде олардың фенотиптері анықталады.
2. F1-дегі будан өсімдіктің мейозы кезінде аллельді емес екі доминантты генді (АВ) алып жүретін екі аналық хромосома мен сол тәріздес рецессивті гендері бар екі аталық хромосомалар бір-біріне тәуелсіз түрде жаңа түзілген жыныс клеткаларына ажырайды. Сол гаметалардың ұрықтануының негізінде генотиптері әртүрлі 9 типті зиготалар пайда болады. Олардың тек екеуі ғана бастапқы ата-аналарының генотиптерін толық қайталайды да, қалған жетеуінің хромосомаларында доминантты және рецессивті гендердің әртүрлі құрамы болады. Дигибридті будандастыру кезіндегі F2-дегі будан ұрпақтың белгілерінің ажырауына талдау жасағанда нәтижесі мынадай болған:
1) F2-дегі будандар фенотипі бойынша 4 түрлі болған. Саны жағынан алғанда олардың 9-ы сары тегіс, 3-уі сары бұдырлы, 3-уі жасыл тегіс, 1-уі жасыл бұдырлы.
2) Сол будандарды генотипі бойынша алып қарастырса 9 түрлі болып шығады:
4АаВв : 2ААВв : 2АаВВ : 2Аавв : 2ааВв : 1ААВВ : 1ААвв : 1ааВВ : 1аавв.
3) Әрбір жұп аллельдің (А-а, В-в) гендері моногибридті будандастырудағыдай 1 : 2 : 1 (4АА : 8Аа : 4аа және 4ВВ : 8Вв : 4вв) қатынасындай болып ажырайды. Фенотипі бойынша әр белгі өз алдына моногибридті будандастырудағыдай 3 :1 (12 сары : 4 жасыл және 12 тегіс : 4 бұдырлы) қатынасындай болады.
4) F2-дегі будан өсімдіктер тұқымдарының түсі мен пішіні жағынан ата-анасынан өзгеше бірнеше комбинациялар түзеді. Соған байланысты екінші буында ата-аналарынан өзгеше, жаңа формалар пайда болады. Мысалы: тұқымы сары бұдырлы, жасыл тегіс өсімдіктер.
Сөйтіп, Мендель өзінің жүргізген тәжірибелеріне және оларға жасалған талдаулардың нәтижелеріне сүйене отырып, үшінші заңын ашты. Ол белгілердің тәуелсіз тұқым қуалау заңы деп аталады.
3. Бір-бірінен үш немесе одан да көп белгілерінде айырмашылығы бар особьтарды будандастыруды полигибридті будандастыру деп атайды. Оларда белгілердің ажырау сипаты дигибридті будандастырумен салыстырғанда біршама күлделірек болады. Мысалы, егер тұқымы сары тегіс қызыл гүлді бұршақ өсімдігін жасыл бұдырлы ақ гүлді бұршақпен будандастырса, доминанттылық заңына сәйкес Ғ1-де алынған будан ұрпақтың барлығы да біркелкі, яғни аналық өсімдікке ұқсас болып шығады, ал Ғ2-де күрделі ажырау жүреді. Тұқымның пішінін анықтайтын гендерді (А-а), түсін (В-в), ал гүлдің түсін (С-с) деп белгілесек, сонда ата-аналық формалардың біреуінің генотипі ААВВСС, ал екіншісінікі ааввсс, ал Ғ2-де алынған будан организмдікі АаВвСс болып келеді. Мұндай будан өсімдік сегіз түрлі гамета түзеді: АВС, АВс, АвС, Авс, аВС, аВс, авС, авс.
4. Сегіз типті жұмыртқа клеткалары 8 типті спермийлермен кездейсоқ кездесіп өздігінен тозаңданудың нәтижесінде Ғ2-де зиготалардың 64 комбинациясы түзіледі. Ғ2-дегі особьтар фенотипі бойынша 8 түрлі топқа бөлінеді. Олардың арақатынасы: 27 (А-В-С) : 9 (А-В-с) : 9 (А-в-С) : 9 (а-В-С) : 3 (А-в-с) : 3 (а-В-с) : 3 (а-в-С) : 1 (а-в-с). Сонда фенотип бойынша 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1 арақатынасындай болып келуі тригибридті будандастыру кезінде гендердің тәуелсіз таралуы себепті болады.
Қорыта келгенде, Мендель жоғарыда келтірілген зерттеулерінің негізінде тұқым қуалаушылықтың аса маңызды заңдылықтарын ашты және оның табиғатын анықтады. Бір белгінің тұқым қуалауының екінші белгіге тәуелсіз екендігін дәлелдей отырып, ол тұқым қуалаушылықтың дискреттілігін, бөлшектене алатындығын және генотиптің организмдегі белгі қасиеттерді анықтайтын гендердің жиынтығынан тұратындығын көрсетті.
Бақылау сұрақтары:
1. Дигибридті будандастыру деп қандай будандастыруды айтады?
2. Екінші ұрпақта алынатын будан ұрпақтардың ара қатынасы қандай?
3. Пеннет торы деген не?
4. Белгілердің тәуелсіз тұқым қуалау заңы деген қандай заң?
5. Полигибридті будандастыру деп қандай будандастыруды айтады?
6.Екінші ұрпақта алынатын ұрпақтың ара қатынасы қандай?