Мендель заңдылықтары

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет
Мұнда ауысу: шарлау, іздеу

Мендель заңдылықтары — тұқым қуалаушылықтың негізгі заңдылықтары. Тұқым қуалаушылықтың заңдылықтарын зерттеудің ғылыми негізін Грегор Мендель қалады. Ол өз тәжірибелеріне қолайлы объект ретінде асбұршақты (Pіsum satіvum) алды. Себебі, басқа өсімдіктермен салыстырғанда асбұршақтың мынадай айрықша қасиеттері бар:

  1. бірнеше белгілері бойынша бір-бірінен айқын ажыратылатын көптеген сорттары бар;
  2. өсіруге қолайлы;
  3. гүліндегі жыныс мүшелері күлтежапырақшаларымен толық қалқаланып тұратындықтан, өсімдік өздігінен тозаңданады. Сондықтан, әр сорт өзінше таза дамып жетііндіктен, белгілері ұрпақтан-ұрпаққа өзгеріссіз беріледі;
  4. бұл өсімдіктің сорттарын қолдан тозаңдандыру арқылы өсімтал будандар алуға болады.
Мендельдің ьірінші және екінші заңдылықтары

Міне, сондықтан,Мендель асбұршақтың 34 сортынан белгілері айқын ажыратылатын 22 сортты таңдап алып, өз тәжірибелеріне пайдаланды. Ол өсімдіктің негізгі жеті белгісіне көңіл аударды: сабағының ұзындығы, тұқымының пішіні мен түсі, жемістерінің пішіні мен түсі, гүлдерінің реңі мен орналасуы. Мендель тәжірибелерінің келесі бір ерекшелігі белгілердің тұқым қуалауын зерттеуде гибридологиялық әдісті қолдану арқылы дәл және тиянақты нәтиже алуында болды. Бұл әдістің негізгі жағдайлары мыналар:

  1. будандастыру үшін бір-бірінен айқын жұп белгілері бойынша ажыратылатын бір түрдің дарақтары алынады;
  2. зерттелетін белгілер тұрақты, яғни бірнеше ұрпақ бойы қайталанып отырады;
  3. әр ұрпақтағы алынған будандарға жеке талдау жасалып, нақтылы сандық есептеулер жүргізілді.

Мендель өзінің тәжірибелерін 8 жыл бойы (1856—1864) Брно қаласындағы Августин монастырының бағында жүргізді. Ол өз зерттеулерінің нәтижесі туралы 1865 жылы 8 ақпанда сол Брно қаласындағы табиғат зерттеушілер қоғамының кеңесінде баяндады. Соның негізінде “Өсімдік будандарымен жүргізілген тәжірибелер” атты еңбегін жариялады.

Қандай да болсын белгі-қасиеттерінде тұқым қуалайтын өзгешеліктері бар организмдерді будандастырғанда гибридті формалар алынады. Бір ғана жұп белгілерінде айырмашылығы бар ата-аналық формалар будандастырылса моногибридті, екі жұп белгісі болса дигибридті, ал белгілердің саны көп болса полигибридті будандастыру деп атайды.

Моногибридті будандастыру[өңдеу]

Гибридологиялық талдауда будандастырудың ең қарапайым түрі — моногибридтік будандастыру қолданады. Бір-бірінен бір жұп белгілері бойынша айырмашылығы бар ата-аналар дараларын будандастыруды моногибридтік будандастыру деп атайды. Бұл будандастыруда аллельдік гендерге байланысты тек бір ғана белгілердің тұқым куалау заңдылықтары зерттеледі. Ата-аналарындағы және ұрпақтарындағы барлық баска белгілер есепке алынбайды. Г.Мендель тәжірибелерінің бірінде гүлінің түсі қан қызыл және гүлінің түсі ақ бұршақ өсімдігінің екі сортын алған. Аналық ретінде алған қан қызыл гүлді бұршақ сортын, гүлі ақ түсті бұршақ өсімдігінің тозаңымен қолдан тозаңдандырғанда, бірінші ұрпақтағы (Ft) барлық будан өсімдіктердің гүлі қан қызыл болған, яғни фенотип бойынша — біркелкі.

Мендель заңдары[өңдеу]

Будандастыруға алынған ата-аналық даралар гомозиготалы болғандықтан, мейоздың бөлінуде бір типті (А және а) гаметалар түзіледі. Осы гаметалардың үйлесуінен пайда болған бірінші ұрпақ (F1) өсімдіктерініңгенотипі гетерозиготалы, ал фенотипі бойынша қан қызыл. Осыған ұқсас құбылыс Мендельдің баска тәжірибелерінде де кездескен. Мысалы, тұқымы тегіс өсімдікті тұқымы бұдыр өсімдікпен будандастырғанда, бірінші ұрпақтағы өсімдіктердің тұқымы тегіс болған. Тұқымының түсі сары бұршақ өсімдігін, тұқымы жасыл бұршақ өсімдігімен будандастырғанда, F1 ұрпағының барлығының тұқымы сары түсті болған. Сонымен, Г. Мендель өз тәжірибелерін талдай келе, бірінші ұрпақта көрінетін белгіні доминантты деп атады. Олар латын алфавитінің үлкен әріптерімен (A, В, С...) белгіленді. Ал бірінші ұрпакта тұншығып білінбеген белгіні рецессивті деп атады. Олар кіші әріптермен (a, b, с...) белгіленді. Бұл байқалған заңдылыкты Г. Мендель "Бірінші ұрпақ будандарының біркелкілік ережесі" деп атады. Бірінші ұрпақ будандарының біркелкілік ережесі егер ата-аналардың генотипі гомозиготалы болса ғана сақталады. Бұл құбылысты кейде басымдылық заңы немесе Мендельдің бірінші заңы деп атайды.

Белгілердің ажырау заңы[өңдеу]

Бірінші ұрпа будан өсімдіктерін өздігінен тозаңдандыру арқылы, екінші ұрпақ будандарын алады. Екінші ұрпақ өсімдіктерінің біреулерінің гүлдері қан қызыл, екіншілерінікі ақ болады немесе екінші ұрпақта доминантты белгілері бар өсімдіктермен қатар рецессивті белгілері бар өсімдіктер де кездеседі. Екінші ұрпақта ата-аналарының екеуіне тән белгілердің (доминантты және рецессивті) көрініс беру заңдылығын белгілердің ажырау заңы немесе Мендельдің екінші заңы деп атаған. Мысалы, Мендельдің тәжірибелерінде екінші ұрпақта алынған 929 өсімдіктің 705-і қан қызыл түсті гүлді, ал 224-і ақ түсті гүлді болды. Екінші ұрпақтағы 8023 бұршақ тұқымының 6022-сі сары және 2001-і жасыл түсті, ал тұқымының пішіні бойынша жүргізілген тәжірибеде алынған 7324 тұқымның 5474-і тегіс және 1850 бұдыр болып келген.

Тәжірибелерде алынған нақты мәліметтерді талқылай келе, Мендель мынадай қорытындыға келді. Екінші ұрпақта белгілердің ажырау жиілігі, белгілі бір сандық ара-қатынасында жүреді, доминантты белгілер 75%-ын құраса, рецессивті белгілер 25%-ын құрайды немесе 3:1 қатынасына тең болып өзгереді. Сонда екінші ұрпақта алынған барлық өсімдіктердің 3/4-і қан қызыл гүлді де, 1/4-і ақ гүлді болып шығады. Будандастыруға алынған F1 ұрпақ будандары гетерозиготалы болғандықтан, мейозда гаметалардың екі типі түзіледі. Бір гаметада А гені болса, екіншісінде а гені болады. Бірінші ұрпақ будандары өздігінен тозаңдану нәтижесінде мынадай генотиптер түзеді: АА, Аа, аа. Сонымен екінші ұрпақта белгілердің ажырауы: фенотип бойынша, 3:1, ал генотип бойынша 1:2:1-ге тең болады.

Мейоздың редукциялық бөлінуінің нәтижесінде жаңа түзілген жасушаларда хромосома саны гаплоидті жиынтыққа ие болады. Мұндай жасушаларда гомологті хромосомалардың тек біреуі ғана қатысады. Кейіннен осы жасушалардан гаметалар түзіледі. Гаплоидті гаметалардың қосылуынан диплоидті зиготалар пайда болады. Ұрықтану нәтижесінде 4 түрлі зигота АА+2Аа+аа түзіледі. Төжірибеде Аа гетерозиготалы гүлдің түсі қан қызыл болғандықтан, F2-де белгілердің ажырауы 3/4 қан қызыл: 1/4 ақ арақатынасына тең. Ал генотипі АА қан қызыл өсімдіктерді және генотипі аа ақ гүлді өсімдіктерді өздігінен тозандандырғанда, ылғи да гүлі қан қызыл және ақ өсімдіктер аламыз. Сонымен будан өсімдіктер белгілерінің ажырауы — олардың генотипінде бір белгіні бақылайтын (гүлдің бояуы) екі геннің (А жәнө а) болуына байланысты екен