Մայիս ամսվա ամփոփում

1․ Գենետիկայի զարգացման պատմությունը։

Գենետիկան գիտություն է օրգանիզմներում հատկանիշների ժառանգման օրինաչափությունների մասին։ Այն ուսումնասւրում է ժառանգականության և փոփոխականության օրենքները։ Մարդիկ դեռ հնուց գիտակցել են, որ օրգանիզմների հատկություններն ու հատկանիշները փոխանցվում են սերդեսերունդ, սակայն դարեր շարունակ չեն կարողացել պարզաբանել դրանց ժառանգման օրինաչափությունները։

Գենետիկայի հիմնադիրը չեխ գիտնական Գրեգոր Մենդելն է, ով 1860-ական թվականներին առաջինը մշակեց գենետիկական հետազոտությունների մեթոդները՝ սկզբնավորելով ապագա գիտության զարգացման առաջին փուլը։ Նա ցույց տվեց, որ օրգանիզմների հատկանիշները որոշվում են ժառանգական դիսկրետ (առանձին) գործոններով, հայտնաբերեց հատկանիշների ժառանգման հիմնական օրինաչափությունները՝ հիմնվելով ստացված տվյալների մաթեմատիկական ճշգրիտ վերալուծության վրա, և այն էլ մի ժամանակաշրջանում, երբ դեռ չկար որևէ պատկերացում գենի, ԴՆԹ-ի կամ քրոմոսոմի մասին, բջիջների բաժանման գործընթացների մասին։

Ժառանգականություն ասելով մենք հասկանում ենք ծնողական օրգանիզմներում՝ իրենց հատկանիշների առանձնահատկությունները հաջորդ սերունդին փոխանցելու հատկությունը: Սեռական բազմացման դեպքում,ժառանգականույթունն ապահովում է հատուկ սեռական բջիջների՝գամետների միջոցով, իսկ անսեռ բազմացման ժամանակ՝մարմնական, սոմատիկ, բջիջների միջոցով: Գամետները և սոմատիկ բջիջները իրենց մեջ կրում են ոչ թե ապագա օրգանիզմի հատկանիշները և հատկությունները, այլ դրանցնախադրյալները, որոնք ստացել են գեներ անվանումը:

Գենը ԴՆԹ-ի մոլեկուլիկամքրսոմի որոշակի հատված է, որը որոշում է սպիտակուցային որևէ մոլեկուլի սինթեզը կամ որևէ տարրական հատկանիշի զարգացման հնարավորությունը: Փոփոխականությունը օրգանիզմի՝ իր անհատական զարգացման ընթացքում նոր հատկանիշների ձեռք բերելու հատկությունն է:

2․ Հասկացություն գենի և գենոմի մասին։

Գենը, ժառանգականության տարրական միավորն է, ԴՆԹ, իսկ որոշ վիրուսներում ՝ ՌՆԹ մոլեկուլի մի հատվածը, որը իրականացնում է որոշակի ֆունկցիա։ ԴՆԹ-ի հիման վրա ամենասկզբում սինթեզվում են ՌՆԹ-ներ, որոնք կարող են ունենալ որոշակի ֆունկցիա կամ ծառայել կաղապար՝ սպիտակուցների սինթեզի համար։ Օրգանիզմի գեների փոխանցումը սերունդներին՝ ֆենոտիպային հատկանիշների ժառանգման հիմքն է։ Այս գեներն առաջացնում են ԴՆԹ-ի տարբեր հաջորդականություններ՝ գենոտիպեր։ Գենոտիպը միջավայրային և զարգացման գործոնների հետ որոշում է, թե ինչպիսին պետք է լինի ֆենոտիպը։ Կենսաբանական հատկանիշների մեծամասնությունը պոլիգեն են՝ պայմանավորված շատ գեներով կամ կարող են պայմանավորված լինել գեն-միջավայր փոխհարաբերությամբ։ Որոշ գենետիկական հատկանիշներ միանգամից տեսանելի են, օրինակ՝ աչքի գույնը կամ վերջույթների քանակը, իսկ որոշներն անտեսանելի են, օրինակ՝ արյան խումբը, որոշ հիվանդություններ ունենալու նախատրամադրվածությունը կամ բազմաթիվ կենսաքիմիական գործընթացները, որոնք պայմանավորում են կյանքը։

3․ Մենդելի բացահայտած ժառանգման օրինաչափությունները։

4․ Մենդելի առաջին ՝ միակերպության օրենքը։

Մենդելի առաջին օրենքն իրենից ներկայացնում է առաջինսերնդի միակերպության կանոնը:Եթե խաչասերվող օրգանիզմներըմիմիյանցից տարբերվում են մեկ հատկանիշով, ապա այդպիսիխաչասերումը կոչվում է միահիբրիդային խաչասերում: Այսպիսով,միահիբրիդային խաչասերման ժամանակ ուսւոմնասիրվում է միայն մեկհտականիշ:

Փորձերը

Մենդելը խաչասերեց ոլոռի դեղին և կանաչ բույսերով սերմերը: Մենդելը իրփորձում օգտագործեց ոլոռի այն բույսերը , որոնք մի քանի սերունդհետազոտվող հատկանիշի առումով անփոփոխ էին եղել և ճեղքավորումչէին տվել, այսինքն մաքուր գծեր էին և հետազոտվող հատկանիշինկատմամբ դոմինանտ հոմոզիգոտ էին (AA) և ռեցեսիվ հոմոզիգոտ էին (aa):

Առաջացած սերունդ

Մենդելի փորձում դեղին և կանաչ ոլոռների խաչասերումից առաջացած հիբրիդները դեղին էին: Նույն արդյունքները ստացվեցին նաև այն ժամանակ, երբ Մենդելը խաչասերեց հարթ և կնճռոտ մակերևույթ ունեցող ոլոռներ: Առաջացած բոլոր ոլոռներ ունեին հարթ մակերևույթ:

5․ Ճեղքավորման օրենք։

Դեռևս ամեն ինչ լավ է ընթանում։ Բայց այս մոդելը միայնակ չի կարող բացատրել՝ ինչու Մենդելը տեսավ ժառանգության հենց այդ օրինաչափությունները։ Մասնավորապես այն հաշվի չի առնում 3:13:13, colon, 1 հարաբերությունը։ Դրա համար մեզ պետք է Մենդելի ճեղքավորման օրենքը։

Ըստ ճեղքավորման օրենքի, օրգանիզմում առաջացած գամետներից (սերմնաբջիջ կամ ձվաբջիջ) յուրաքանչյուրում տեղաբաշխվում է գենի երկու պատճեններից միայն մեկը։ Գենի պատճենների տեղակայումը գամետներից յուրաքանչյուրում լրիվ պատահական է։ Երբ ձվաբջիջն ու սերմնաբջիջը բեղմնավորման ժամանակ միաձուլվում են առաջանում է նոր օրգանիզմ, որի գենոտիպը պարունակում է այն ալելները, որոնք տեղակայված են եղել գամետներում։ Ստորև աղյուսակը ներկայացնում է այս գաղափարը։

6․ Դոմինանտ և ռեցեսիվ հատկանիշներ։

Դոմինանտ, գենետիկական երևույթ, երկու ալելային գեների փոխհարաբերության ձև, որի  հետևանքով առաջացած առանձնյակը ժառանգում է մի ծնողի գենետիկական և ֆիզիոլոգիական հատկությունները։ Ըստ Մենդելի, Դոմինանտությունը դա հիբրիդային առանձնյակներում ծնողական ձևերից մեկի արտաքին հատկանիշների գերակշռությունն է։

Նրա հակադիր բևեռը, որը ցույց է տալիս արտաքինից անհետացող կամ վերացող հատկանիշների դրսևորումը կոչվեց հակադոմինանտ կամ առավել տարածված անվանումով՝ ռեցեսիվ:

Ռեցեսիվ հատկանիշի դրսևորման բնույթը կարող է փոփոխվել արտաքին պայմանների ազդեցությամբ։ Մարդու նյութափոխանակության բնածին խախտումների նշանակալի մասը ժառանգվում են ռեցեսիվ տիպով, և հիվանդության կլինիկական պատկերն արտահայտվում է միայն հոմոզիգոտների մոտ (հետերոզիգոտների հիվանդությունը չի արտահայտվում դոմինանտ գենի գործունեության հետևանքով)։

Վնասակար ռեցեսիվ գեները կարող են հոմոզիգոտ վիճակի անցնել մոտ ազգակիցների խաչասերման (ինբրիդինգ) ժամանակ։ Դրա հետ մեկտեղ ռեցեսիվ մուտացիաները արժեքավոր նյութ են սելեկցիոն պրակտիկայում։

7․ Գենոտիպ և ֆենոտիպ։ Ալելային գեներ։

Յուրաքանչյուր օրգանիզմի գեների ամբողջությունը կոչվում է գենոտիպ: Միևնույն տեսակին պատկանող բոլոր օրգանիզմներում յուրաքանչյուր գեն գտնվում է որոշակի քրոմոսոմի միևնույն տեղում կամ լակուսում: Քրոմոսոմների հապլոիդ հավաքում, որը բնորոշ է սեռական բջիջներին, միայն մեկ գեն է պատասխանատու տվյալ հատկանիշի դրսևորման համար, իսկ մնացած սոմատիկ բջիջներում առկա քրոմոսոմների դիպլոիդ հավաքում՝ երկու գեն: Այդ գեները գտնվում են հոմոլոկ քրոմոսոմների միևնույն լոկուսներում և կոչվում են ալելային գեներ կամ ալելներ:Գեները նշում են այբուբենի լատիներեն տառերով: Եթե զույգ ալելայինն գեները կառուցվածքով լրիվ նույնն են, այսինքն՝ ունեն նուկլեոտիդների միևնույն հաջորդականությունը, ապա կարող են նշվել՝ օրինակ՝ AA: Օրգանիզմների բոլոր հատկանիշների աբողջությունը կոչվում է ֆենոտիպ: Այն իր մեջ ներառում է ինչպես արտաքին հատկանիշների,այնպես էլ ներքին,հյուսվածքաբանական,կազմաբանական հատկանիշների ամբողջությունը:

Ալելային գեներ

Ալելային գեները երկընտրելի տարբերակներ են, որոնք կարող են գտնվել քրոմոսոմի տվյալ լոկուսում։ Սակայն հաճախ ալելներից մեկում (կամ երկուսում) հնարավոր մուտացիաների արդյունքում կարող են տեղի ունենալ նուկլեոտիդների փոխարինումներ, որոնք կբերեն հաջորդականության փոփոխությունների։ Այդ դեպքում տվյալ գենով պայմանավորված հատկանիշն էլ կարող է որոշ չափով փոփոխության ենթարկվել։ Միևնույն գենը կարող է բազմակի անգամ նմանատիպ մուտացիայի ենթարկվել, և արդյունքում կառաջանան մի քանի ալելային գեներ։

Ալելային գեների անվան ծագումը

<< Ալելներ>> տերմինն առաջարկել է դանիացի գիտնական Վիլիամ Իոհանսենը 1909 թ.։

Ալելային գեների նշանակությունը

Օրգանիզմի յուրաքանչյուր հատկանիշի զարգացման ուղղությունը հիմնականում պայմանավորված է այդ հատկանիշի համապատասխան գենի ալելներով։ Տվյալ գենի ալելների թիվը տվյալ բջիջում կախված է օրգանիզմի պլոիդությունից։ Յուրաքանչյուր գեն նվազագույն դեպքում կարող է ունենալ տարբեր կառուցվածքի և հոմոլոգ քրոմոսոմների համապատասխան լոկուսներում տեղադրված երկու ալելներ։

8․ Մենդելի երկրորդ ՝ գեների անկախ բաշխման օրենք։

Մենդելի երկրորդ օրենքը, որը կոչվում է նաև նիշերի տարանջատման օրենք, ասում է, որ գամետների ձևավորման ժամանակ ալելները (ժառանգական գործոնները) առանձնանում են (առանձնանում են) այնպես, որ սերունդները յուրաքանչյուր հարազատից ստանում են մեկ ալել:

Այս գենետիկ սկզբունքը փոփոխեց նախնական համոզմունքը, որ ժառանգությունը զուտ «համակցված» գործընթաց է, որի արդյունքում սերունդները միջանկյալ գծեր են ցուցադրում երկու ծնողների միջև:

9․ Ներկայացնել մայիս ամսվա բլոգային աշխատանքները։

Գենետիկայի զարգացման պատմությունը․Ճեղքավորման օրենքը․

Խնդիրների լուծում

Խնդիրներ