Г.Мендельдің тәжірибелері

Гибридологиялық әдісі алғаш рет австриялық ғалым Г.Мендель тарапынан қолданылды (1865). Ол тәжіребиелерінде өздігінен тозаңданатын асбұршақ өсімдігін қолданды. Мендель бір-бірінен бір, екі және одан да көп белгілер бойынша ажыратылатын таза іріктемелерді (гомозиготаларды)     будандастырды. Сөйтіп, ол бірінші, екінші және т.с.с. реттік ұрпақ типтерінің статистикалық арақатынастарын математикалық жолмен зерттеді. Алынған нәтижелер бойынша тұқым қуалаушылық заңдары ашылды.

1) Гибридті бірінші ұрпақтың біркелкілік заңы

(Мендельдің бірінші заңы)

Г.Мендель тұқымды сары асбұршақ өсімдігін тұқымы жасыл асбұршақпен будандастырды. Екеуі де таза іріктемелер, яғни гомозиготалар еді.

Гибридологиялық әдісі алғаш рет австриялық ғалым Г.Мендель тарапынан қолданылды (1865). Ол тәжіребиелерінде өздігінен тозаңданатын асбұршақ өсімдігін қолданды. Мендель бір-бірінен бір, екі және одан да көп белгілер бойынша ажыратылатын таза іріктемелерді (гомозиготаларды)     будандастырды. Сөйтіп, ол бірінші, екінші және т.с.с. реттік ұрпақ типтерінің статистикалық арақатынастарын математикалық жолмен зерттеді. Алынған нәтижелер бойынша тұқым қуалаушылық заңдары ашылды.

1) Гибридті бірінші ұрпақтың біркелкілік заңы

(Мендельдің бірінші заңы)

Г.Мендель тұқымды сары асбұршақ өсімдігін тұқымы жасыл асбұршақпен будандастырды. Екеуі де таза іріктемелер, яғни гомозиготалар еді.

Гибридті бірінші ұрпақтың біркелкілік заңы – Мендельдің бірінші заңы: таза іріктемелер будандастырылғанда гибридті бірінші ұрпақтың барлығының фенотиптері бірдей болады.

Бұл бірден фенотипте көрінген белгіні Мендель доминантты, ал көрінбей қалған белгіні рецессивті белгі деп атады.

1) Күлгін гүлден алынған аталықтар

2) Ақ гүл аталықтарынан алынған тозаңдар күлгін гүл аналығына тасымалданады.

3) Тозаңданған гүлден жетілген бұршаққын.

4) Бұршаққыннан шыққан дәндер егілді.

5) 3ерттелінген ұрпақ: барлығы күлгін гүлдер.

2) Белгілердің ажырау заңы (Мендельдің екінші заңы)

Г.Мендель зерттеулерін жалғастырып, гибридтер болып табылатын бірінші реттік ұрпақтарды (F1) өзара будандастырды. Алынған F2 ұрпақта F1 -де көрінбеген белгі (рецессивті) қайта көрінген. Және F2 доминантты белгі мен рецессивті белгінің арасында белгілі математикалық арақатынас байқалған. Алынған F2 ұрпақтың 1/3і сары тұқымды (доминантты), 1/4і жасыл тұқымды (рецессивті) еді. Яғни фенотип бойынша ажырау арақатынасы қалыпты болған (3:1).

Сонымен, белгілердің ажырау заңы (Мендельдің екінші заңы) бойынша: гибрид болып табылатын бірінші реттік ұрпақтарды (F1) өзара будандастырудың нәтижесінде алынған F2 -де фенотиптерінің арасында 3:1 арақатынасы бойынша ажырау байқалады, рецессивті даралар ұрпақтардың жалпы санынан 1/4ін құрайды.

Ажырау – дегеніміз гетеризиготалы дараларды будандастырғанда пайда болған ұрпақтың бір бөлігінің доминантты, ал бір бөлігінің рецессивті белгіні көрсетуі. Моногибридті будандастыру жағдайында:

Моногибридті будандастыруда фенотип бойынша ажырау арақатынасы 3:1 (толымды доминаттылық жағдайында) немесе 1:2:1 (толымсыз доминанттылық жағдайында). Дигибридті будандыстыру жағдайында фенотип бойынша ажырау – 9:3:3:1 немесе (3+1)2, ал полигибридті будандастырудағы арақатынасты (3+1)n формуласымен есептеуге болады.

Толымыз доминанттылық немесе тұқым қуалаудың аралық сипаты Доминантты ген рецессивті генге қарсы басымдылығын әрқашан көрсете алмайды. Мұндай жағдай толымсыз доминанттылық деп аталады. Толымсыз доминанттылық кезінде гетерозиготалар ата-енесінің аралық белгісін көрсетеді. Мысалы, намазшамгүлдің (ночная красавица) күлтелерінің реңінің тұқым қуалауы толымсыз доминанттылыққа жатады:

Мында доминантты қызыл күлте гені (А) гетерозиготаларда (Аа) рецессивті ақ күлте генін (а) толық баса алмай, гетерозиготапар екеуінің аралық реңі – қызғылт күлтелі болып келеді. F2 ұрпағындағы фенотиптік және геногиптік арақатынастар бірдей – 1:2:1.

  1. Белгілердің тәуелсіз ажырау заңдылығы

Г.Мендель дигибридті будандастыру жүргізіп, екі белгі бойынша – тұқым түсі және тұқым бетінің тегістігі бойынша ажыратылатын асбұршақ өсімдіктерін будандастырды. Сары тегіс тұқымды асбұршақ пен жасыл кедір-бұдыр тұқымды асбұршақ шағылыстырылды. Екеуі де таза іріктемелер, яғни гомозиготалар еді. Кейін олардың ұрпағын өзара шағылыстырды. Бұл зерттеулердің нәтижесінде ол заңдылық тапаты: ұрпақтарда әр белгінің ажырауы жеке қаралыстырылғанда моногибридті будандастырудағыдай    ажырайды   (3:1), яғни екінші белгіден тәуелсіз ажырайды.

 

Гаметалар¼ АВ1/4Ав1/4аВ1/4АаВb
1/4АВ1/16 ААВВ

(сары,

тегіс)

1/16 АаВb

(сары, тегіс)

1/16 АаВВ

сары

тегіс)

1/16 Ааbb

(сары, тегіс)

1/4Ав1/16 ААВа (сары, тегіс)1/16 ААbb

(сары, кедір-бұдыр)

1/16 АаВb (сары тегіс)1/16 Ааbb (сары, кедір-бұдыр)
1/4аВ1/16 АаВВ

(сары, тегісі

1/16АаВb

(сары, тегіс)

1/16 ааВВ

(жасыл,

тегіс)

1/16 ааВb

(жасыл, тегіс)

1/4ав1/16Ааbb (сары,тегіс)1/16Ааbb

(сары, кедір-бұдыр)

1/16 ааВb

(жасыл,

тегіс)

1/16 ааbb

(жасыл,

кедір-бұдыр)

 

Ұрпақтың

9/16-ы сары тегіс тұқымды

3/16-і сары кедір-бұдыр тұқымды

3/16-і жасыл тегіс тұқымды

1/16-і жасыл кедір-бұдыр тұқымды

Екі белгіні бірге қарастырғанда фенотиптік арақатынас 9:3:3:1.

Екі белгіні бөлек қарастырғанда түс бойынша ұрпақтың 12/16-і сары, ал 4/16-і жасыл, яғни арақатынас моногибридті будандастырудағыдай 3:1. Тұқымның бетінің тегістігі бойынша 12/16-і тегіс, ал 4/16-і кедір-бұдыр, яғни арақатынас моногибридті будандастырудағыдай 3:1.

Мендельдің үшінші заңы немесе белгілердің тәуелсіз ажырау заңдылығы бойынша ажырау кезінде әр белгі басқа белгілерден тәуелсіз ажырайды.

Белгілердің тәуелсіз комбинациясының цитологиялық негізінде мейоз кезінде гомологиялық хромосомаларының жасушаның екі қарама-қарсы  полюсіне тәуелсіз түрде жылжуы жатыр. Мендельдің үшінші заңы тек басқа хромосомаларда орналасқан гендерде ғана жүзеге асады. Бұл заң бір хромосомада орналасқан бір-біріне тіркелген гендерге байланысты емес.

бридті бірінші ұрпақтың біркелкілік заңы – Мендельдің бірінші заңы: таза іріктемелер будандастырылғанда гибридті бірінші ұрпақтың барлығының фенотиптері бірдей болады.

Бұл бірден фенотипте көрінген белгіні Мендель доминантты, ал көрінбей қалған белгіні рецессивті белгі деп атады.

1) Күлгін гүлден алынған аталықтар

2) Ақ гүл аталықтарынан алынған тозаңдар күлгін гүл аналығына тасымалданады.

3) Тозаңданған гүлден жетілген бұршаққын.

4) Бұршаққыннан шыққан дәндер егілді.

5) 3ерттелінген ұрпақ: барлығы күлгін гүлдер.

2) Белгілердің ажырау заңы (Мендельдің екінші заңы)

Г.Мендель зерттеулерін жалғастырып, гибридтер болып табылатын бірінші реттік ұрпақтарды (F1) өзара будандастырды. Алынған F2 ұрпақта F1 -де көрінбеген белгі (рецессивті) қайта көрінген. Және F2 доминантты белгі мен рецессивті белгінің арасында белгілі математикалық арақатынас байқалған. Алынған F2 ұрпақтың 1/3і сары тұқымды (доминантты), 1/4і жасыл тұқымды (рецессивті) еді. Яғни фенотип бойынша ажырау арақатынасы қалыпты болған (3:1).

Сонымен, белгілердің ажырау заңы (Мендельдің екінші заңы) бойынша: гибрид болып табылатын бірінші реттік ұрпақтарды (F1) өзара будандастырудың нәтижесінде алынған F2 -де фенотиптерінің арасында 3:1 арақатынасы бойынша ажырау байқалады, рецессивті даралар ұрпақтардың жалпы санынан 1/4ін құрайды.

Ажырау – дегеніміз гетеризиготалы дараларды будандастырғанда пайда болған ұрпақтың бір бөлігінің доминантты, ал бір бөлігінің рецессивті белгіні көрсетуі. Моногибридті будандастыру жағдайында:

Моногибридті будандастыруда фенотип бойынша ажырау арақатынасы 3:1 (толымды доминаттылық жағдайында) немесе 1:2:1 (толымсыз доминанттылық жағдайында). Дигибридті будандыстыру жағдайында фенотип бойынша ажырау – 9:3:3:1 немесе (3+1)2, ал полигибридті будандастырудағы арақатынасты (3+1)n формуласымен есептеуге болады.

Толымыз доминанттылық немесе тұқым қуалаудың аралық сипаты Доминантты ген рецессивті генге қарсы басымдылығын әрқашан көрсете алмайды. Мұндай жағдай толымсыз доминанттылық деп аталады. Толымсыз доминанттылық кезінде гетерозиготалар ата-енесінің аралық белгісін көрсетеді. Мысалы, намазшамгүлдің (ночная красавица) күлтелерінің реңінің тұқым қуалауы толымсыз доминанттылыққа жатады:

Мында доминантты қызыл күлте гені (А) гетерозиготаларда (Аа) рецессивті ақ күлте генін (а) толық баса алмай, гетерозиготапар екеуінің аралық реңі – қызғылт күлтелі болып келеді. F2 ұрпағындағы фенотиптік және геногиптік арақатынастар бірдей – 1:2:1.

  1. Белгілердің тәуелсіз ажырау заңдылығы

Г.Мендель дигибридті будандастыру жүргізіп, екі белгі бойынша – тұқым түсі және тұқым бетінің тегістігі бойынша ажыратылатын асбұршақ өсімдіктерін будандастырды. Сары тегіс тұқымды асбұршақ пен жасыл кедір-бұдыр тұқымды асбұршақ шағылыстырылды. Екеуі де таза іріктемелер, яғни гомозиготалар еді. Кейін олардың ұрпағын өзара шағылыстырды. Бұл зерттеулердің нәтижесінде ол заңдылық тапаты: ұрпақтарда әр белгінің ажырауы жеке қаралыстырылғанда моногибридті будандастырудағыдай    ажырайды   (3:1), яғни екінші белгіден тәуелсіз ажырайды.

Гаметалар¼ АВ1/4Ав1/4аВ1/4АаВb
1/4АВ1/16 ААВВ

(сары,

тегіс)

1/16 АаВb

(сары, тегіс)

1/16 АаВВ

сары

тегіс)

1/16 Ааbb

(сары, тегіс)

1/4Ав1/16 ААВа (сары, тегіс)1/16 ААbb

(сары, кедір-бұдыр)

1/16 АаВb (сары тегіс)1/16 Ааbb (сары, кедір-бұдыр)
1/4аВ1/16 АаВВ

(сары, тегісі

1/16АаВb

(сары, тегіс)

1/16 ааВВ

(жасыл,

тегіс)

1/16 ааВb

(жасыл, тегіс)

1/4ав1/16Ааbb (сары,тегіс)1/16Ааbb

(сары, кедір-бұдыр)

1/16 ааВb

(жасыл,

тегіс)

1/16 ааbb

(жасыл,

кедір-бұдыр)

Ұрпақтың

9/16-ы сары тегіс тұқымды

3/16-і сары кедір-бұдыр тұқымды

3/16-і жасыл тегіс тұқымды

1/16-і жасыл кедір-бұдыр тұқымды

Екі белгіні бірге қарастырғанда фенотиптік арақатынас 9:3:3:1.

Екі белгіні бөлек қарастырғанда түс бойынша ұрпақтың 12/16-і сары, ал 4/16-і жасыл, яғни арақатынас моногибридті будандастырудағыдай 3:1. Тұқымның бетінің тегістігі бойынша 12/16-і тегіс, ал 4/16-і кедір-бұдыр, яғни арақатынас моногибридті будандастырудағыдай 3:1.

Мендельдің үшінші заңы немесе белгілердің тәуелсіз ажырау заңдылығы бойынша ажырау кезінде әр белгі басқа белгілерден тәуелсіз ажырайды.

Белгілердің тәуелсіз комбинациясының цитологиялық негізінде мейоз кезінде гомологиялық хромосомаларының жасушаның екі қарама-қарсы  полюсіне тәуелсіз түрде жылжуы жатыр. Мендельдің үшінші заңы тек басқа хромосомаларда орналасқан гендерде ғана жүзеге асады. Бұл заң бір хромосомада орналасқан бір-біріне тіркелген гендерге байланысты емес.

«Baribar.kz-тің» Telegram-каналына жазыламыз!