Генетика - Ағзалардың Тұқым Қуалаушылық Пен Өзгергіштік Қасиеттерін Зерттейтін Ғылым

1. Генетика пәніне КІРІСПЕ

Генетика (гректің «генезис»– шығу тегі дегенді
білдіреді) - ағзалардың тұқым
қуалаушылық пен өзгергіштік
қасиеттерін зерттейтін ғылым.

2.

«Генетика» терминін
1906 ж. У. Бэтсон
ұсынды.

3.

Тұқым қуу деп –
ағзалардың өз белгілері немесе
қасиеттерін келесі ұрпаққа беру
қабілетін айтады.
Өзгергіштік деп –
ағзалардың белгілерінде немесе
қасиеттерінде
айырмашылықтардың пайда
болуы.

4.

Ұрпақтардың ата–анасына ұқсастығы,
ұрықтанған жұмыртқа клеткасында
(зиготада) ұрықтың жеке дамуының
барлық кезеңдерінде белгілер мен
қасиеттердің сақталуын қамтамасыз
ететін бастапқы материалдық ақпараттың
болуымен түсіндіріледі.
Бұл ақпарат тұқым қуалаушылық
ақпарат деп аталады және ұрпақтан
ұрпаққа сақталып және тасымалданып
отырады.

5.

Ағзалардың осы екі негізгі ерекшелігін ген
қамтамасыз етеді.
Ген – тұқым қуалаушылықтың өлшем бірлігі.
Оның материалдық негізі - клетка
ядросындағы хромосомаларда орналасқан
ДНҚ (дезоксирибонуклеин қышқылы)
молекуласы.
Демек, тұқым қуу дегеніміз ұрпаққа белгілердің
емес, генетикалық ақпараттың берілуі, ал
белгілердің анықталуы сол генетикалық
ақпаратқа байланысты.

6. Хромосоманың құрылысы

Тұқым қуудың
материалдық негізі –
хромосома, ол өзінің дәл
көшірмесін өндіріп,
клетканың бөлінуі кезінде
жаңа клеткаларға
заңдылықпен таралатын
және өзінің гендері
арқылы белгілердің
дамуын анықтай алатын
бірден-бір қосылыс.
Хромосоманың осы
ерекшелігі ДНҚ–на
тікелей байланысты.

7. ДНК модельі

ДНҚ клетка ядросындағы
хромосомада ғана емес,
сондай–ақ ол клетканың
цитоплазмалық
компоненттерінде де
болады.
Осыған байланысты
тұқым қуалаушылық екіге
бөлінеді.
ядролық (хромосомалық)
цитоплазмалық
(хромосомадан тыс)

8. Клетканың бөлінуі. Митоздық цикл. Митоз фазалары

1.
2.
3.
4.
Клетканың бөлінуі. Митоздық
цикл. Митоз фазалары
Қаралатын сұрақтар:
Митоздық цикл, олардың
кезеңдері және сол кезеңдерде
жүретін процестер.
Митоз. Митоз фазалары.
Митоздың биологиялық маңызы.
Митоздық бөлінудің қалыптан
ауытқуы.

9.

Ағзалардың көбеюі –клеткалардың
бөлінуі арқылы жүзеге асырылады.
Өсімдік клеткасының бөлінуі ядроның
бөлінуінен басталады. Ол
меристемалық клеткаларда жүреді.
Митоз – сомалық клеткалардың
бөлінуі (грекше «митос» -жіпше).
Осы жолмен жаңа түзілген
клеткаларда генетикалық материал
тең бөлінеді.

10.

Митоздың маңызы - хромосома санының
бөлінуден түзілген жас клеткаларға тең
берілуі. Микроскоппен қарағанда
клеткалардың бөлінуі аралығында біршама
тыныштық кезең (интерфаза) өтетінін
байқауға болады.
Интерфазада молекулалық деңгейде
қарқынды өтетін процестер нәтижесінде
жаңа түзілген жас клетка келесі бөлінуге
дайындалады. Бір митоздың соңынан екінші
митоздың соңына дейінгі кезең
митоздық цикл (клеткалық цикл) деп
аталады

11. Митоздық цикл

12. митоздық цикл

интерфаза
митоз

13.

Интерфаза – екі митоздың аралығындағы
клетканың тіршілік кезеңі.
Интерфаза үш кезеңнен тұрады:
G1 – пресинтетикалық (ДНҚ синтезіне дейінгі)
кезеңде клетканың өсуі жалғасады да, арнайы
ақуыздар мен РНҚ синтезделе бастайды.
S - синтетикалық (ДНҚ синтезделетін) кезеңде
ДНҚ екі еселеніп (репликацияланып),
гистондар түзіледі. ДНҚ синтезінің нәтижесінде
әрбір хромосома екі хроматидтен тұрады.
G2 - постсинтетикалық (ДНҚ синтезінен кейінгі)
кезеңде митоздың жүруіне қажетті кейбір
заттар мен энергиялар жиналады. Осы
кезеңде хромосомалардың конденсациясы,
яғни, ширатылуы басталады.

14. Клеткалық циклдің әр кезеңінің ұзақтығы клетканың типіне байланысты.

Мысалы, бұршақтың (Vicia faba L.) жанама
тамыр ұшындағы меристемалық
клеткалардағы митоздық циклдің ұзақтығы
14 сағат:
G1 кезеңі - 2,5 сағат;
S - 6 сағат;
G2 - 3,5 сағат
және митоздың ұзақтығы - 2 сағат.

15. Митоз - бірінен соң бірі кезектесіп келетін төрт фазадан тұрады :

Профаза
Метафаза
Анафаза
Телофаза
Цитокинез.

16. Профаза

ядроның бөлінуге дайындалған
алғашқы сатысы.
Бұл кезде хромосомалар
ширатылып, қысқарып
жуандайды. Микроскоппен
қарағанда хромосоманың
центромерасымен біріккен
хроматид деп аталатын екі
жіпшеден тұратынын көруге
болады.
Ядрошық бұзылады.
Ядро қабығы бұзылып,
хромосомалар цитоплазмамен
кариоплазманың ортасында
қалады.

17. Метафаза грекше «мета» - аралық, «фазис» - пайда болу дегенді білдіреді.

- Хромосомалардың
конденсациясы максималды
деңгейге жетеді.
- Тубулин ақуызынан түзілген
микротүтіктерден тұратын
митотикалық аппарат (ахроматин
ұршығы) пайда болады.
Ахроматин жіпшелерінің екі типін
ажыратады: клетканың екі полюсін
байланыстырып тұратын тірек
жіпшелер және метафазада
хромосомалардың центромералары
бекитін тартушы жіпшелер.
Метафаза соңында хромосомалар
ахроматин жіпшелеріне
перпендикуляр орналасып, экватор
жазықтығына жиналады.
Метафазада әрбір хромосоманың
пішіні мен құрылысы айқын
байқалады.

18.

Анафаза
грекше «ана» - жоғары, «фазис» - пайда болу дегенді
білдіреді.
- Центромера көмегімен біріктіріліп тұрған
хромосомалардың центромералары ажырап,
ахроматин ұршығының тартушы жіпшелеріне бекінген
хроматидтер клетканың полюстеріне қарай
жылжиды.
- Центромераның ажырауы синхронды өтеді де, әр
хромосома екі хроматидтерге бөлінеді. Егер
хроматид белгісіз бір себептермен центромерасын
жоғалтып алса, полюске қарай жылжу қабілетін
жоғалтады, немесе басқа хроматидтің
центромерасына бекініп қана полюске тартылуы
мүмкін.

19.

Телофаза грекше «тело» - аяқталуы дегенді
білдіреді. Митоздың соңғы фазасы.
Хромосомалардың қозғалуы аяқталады да,
әрбір жас клетканың полюсіндегі хромосомалардың
айналасынан ядро қабығы түзіледі.
Хромосомалар
деспиральданып
(қайта
ширатылып), жіңішке жіпшелерге айналады да,
көрінбей қалады.
Ядрошық пайда болып, ядро қабығы
түзілуімен аналық клетканың барлық құрамы екіге
бөлінеді, нәтижесінде екі жас (сіңлілі) клеткалар
пайда болады.

20.

Цитокинез.
Митоздың
телофазасы
цитокинезбен
аяқталады.
Клетка
цитоплазмасының екіге бөлінуін цитокинез деп
атайды.
Телофазаның ерте кезеңінде екі сіңлілі
ядроның арасында микротүтіктерден тұратын
фрагмопласт деп аталатын бөшке тәрізді жіпшелер
жүйесі қалыптасады.
Гольджи аппаратынан пектинді заттардан
тұратын көпіршіктер бөлінеді, олар фрагмопласттың
экваторлық жазықтығына жиналады. Көпіршіктер
жиналып бірігеді де, клетка пластинкасын түзеді.
Клеткалық пластинка бөлініп жатқан клетканың
қабығын түзгенге дейін өсе береді.
Аналық
клетканың екі сіңлілі клеткаларға бөлінуі осымен
аяқталады.

21.

Митоздың биологиялық маңызы түзілген екі клетка
бір-бірімен
және
аналық
клеткамен
генетикалық
эквивалентті болады.
Мұның себебін былай түсіндіруге болады: митоздың
анафаза кезеңінде әрбір хромосоманың центромералары
ажырап, екі хроматидке бөлінуі нәтижесінде
клетканың
полюстеріне хроматидтер тең ажырайды.
Осының нәтижесінде жаңадан түзілген екі жас
клетканың екеуі де теңбе-тең аналық клеткадағыдай
генетикалық материалға ие болады.
Генетикалық ақпараттың дәл көшірілуі басқа
ғылымдардың теориялық мәселелерін шешуде, әсіресе
биотехнологиялық
әдістердің
көмегімен
өсімдіктің
жекелеген соматикалық клеткасынан қалыпты өсімдікті
өсіруде кеңінен қолдануға мүмкіндік береді.