Дрозофила морфологиясы

Дрозофила морфологиясы.

Жеміс шыбыны (Drosophіlіdae) —  қос қанаттылар отрядына жататын  жәндіктердің бір тұқымдасы. Қазақстанның барлық жерінде кездеседі. Денесінің ұзындығы 1,5 — 4 мм. Дернәсілдері бұзыла бастаған жеміс қалдықтарында, өсімдік шірінділерінде, ағаш шырынында, саңырауқұлақтарда, т.б. өсімдік текті заттарда (8 — 10 күнде) дамып жетіледі. Жеміс шыбынының генетика, физиология, цитология ғылымында тәжірибелік зерттеулер жүргізуде маңызы зор. Тұқым қуалау заңдылықтарын зерттеуге пайдаланылады.

Дрозофила (Drosophіla) — жеміс  шыбындары тұқымдасына жататын  жәндіктер. 1000-нан аса түрі бар. Барлық жерде, әсіресе, көкөніс-жеміс сақтайтын қоймаларда кездеседі. Дрозофилалар — ұсақ жәндіктер; көзі қызыл, тұрқы 2 — 3,5 мм-дей. Олар өсімдіктердің шырынымен және шіріген органикалық заттармен, ал дернәсілдері микроорганизмдермен қоректенеді.

Дрозофилалар өте өсімтал, әрбір 10 — 15 күнде ұрпақ береді. Өсімтал болғандықтан генетикалық зерттеулерге пайдаланылады. Мысалы, дрозофиламен жасаған эксперименттік зерттеулердің нәтижесінде америкалық ғалым Т.Морган тұқым қуалаудың хромосомалық теориясын ашты. Қазір лабараторияларда, негізінен, Дрозофиланың Drosophіla melanogaster түрі өсіріліп, тәжірибелер жүргізіледі.

Дрозофила шыбыны геномының  ұз. 15 – 20*10³ нуклеотидті жұпты фрагменттерін Клондау үшін тәуелсіз 40 000 клон керек (мұндағы жалпы геном ұз. 1,5*10⁸ жұпты нуклеотидке тең). Адамның толық геномдық кітапханасын құру үшін 800 000 клон қажет.

Т.Морган заңдылықтары. Американдық генетик Т.Морган тұқым қуалаушылықтың хромосомалық теориясының негізін қалады. Мендельдің үшінші заңы —“Белгілердің тәуелсіз ажырауың гендердің әр түрлі жұп хромосомаларда орналасуына байланысты болады. Алайда, кез келген организмдерге тән гендер саны хромосома санынан әлдеқайда артық болады. Мұндай жағдайда ол гендердің тұқым қуалауы немесе белгілердің ұрпақтан-ұрпаққа берілуі қалай жүреді деген сұрақ туады. Бұл сұрақтың жауабын Т.Морган 1910—1915 жылдары өзінің шәкірттерімен бірге жеміс шыбыны — дрозофилаға жүргізген тәжірибелерінің нәтижесінде анықтады. 

 Дрозофила шыбыны —  генетикалық зерттеулер жүргізуге  өте қолайлы объект. Себебі, оның хромосомаларының диплоидты жиынтығы 8, ал гаплоидты жиынтығы төртеу. Зертханалық жағдайда +25Ә жылылықта дарақтардың әр жұбынан пробиркада өсіріп, 14—15 күн сайын 100-ге жуық ұрпақ алуға болады. Морган бір хромосомада орналасқан гендердің бір-бірінен ажырап кетпей, көбіне бірге тұқым қуалайтынын анықтады. Оны мына тәжірибеден көз жеткізуге болады. Р. ВВVV жетік қанатты сұр шыбын мен bbvv шала қанатты қара шыбынды алып будандастырды. Сонда бірінші F1 ұрпақтағы будандық дарақтардың барлығы біркелкілік заңына сәйкес генотипі ВbVv дигетерозиготалы, фенотипі бойынша жетік қанатты сұр денелі шыбындар болып шықты. Морган осы бірінші ұрпақтағы дигетерозиготалы аналық шыбынды қайтадан шала қанатты қара денелі аталық шыбынмен кері будандастырғанда, екінші ұрпақта төрт түрлі фенотиптері бар дарақтар алған (113-сурет). Олардың пайыздық мөлшерлері әр түрлі: 41,5% жетік қанатты сұр денелі, 41,5% шала қанатты қара денелі шыбындар, ал 8,5% шала қанатты сұр денелі және 8,5% жетік қанатты қара денелі шыбындар болған.

Демек, дрозофиланың 17%-ы  ата-аналарына мүлде ұқсамай жаңа белгілерге ие болған. Ендеше, ата-аналарына ұқсас жетік қанатты сұр шыбын мен шала қанатты қара шыбынның бірдей қатынаста болуы, яғни 83%-ы осы аталған белгілерді анықтайтын гендердің бірлесіп, тіркес тұқым қуалайтынын көрсетеді. Бұл құбылысты — Морган гендердің тіркесуі немесе тіркесіп тұқым қуалау заңы деп атады.

Тұқым қуалаушылықтың негізгі  заңдылықтарының ашылуына гибридологиялық  талдау болып табылатын Г. Мендельдің тәжірибелерінде қолданған бірнеше  әдістері себеп болды. Тұқым қуалаушылық  заңдылықтарын талдауды Мендель  моногибридті будандастырудан бастады. Осындай будандастыру нәтижесінде F1 гибридтерде ата-аналықтарының  біреуінің ғана белгілері пайда  болды. Осы бір бн-елгінің ғана пайда болу қасиеті доминанттылық  деп аталады. Екінші, жоғалып кеткендей  болған белгі, рецессивті деп аталады. F1 гибридтерін өзара будандастырған кезде блгілі бір сандық қатыста: ү доминантты, ө рецессивті белгі, ажырау өтеді. Сыртқы белгілері бойынша  ұқсас даралар әртүрлі тұқым  қуалаушылық қасиеттермен бейнеленуі мүмкін. Бұл жағдайды генотип және фенотип, гомозигота және гетерозигота, гаметилардың тазалық гипотезасы ұғымдарын  пайдалана отырып түсіндіруге мүмкін.

Генетикалық карталар ұқсас  хромосомалардың әр жұбы бойынша  жеке-жеке жасалады. Хромосомалардың жұптарын тіркестік топтар деп атайды. Олардың саны хромосомалардың гаплоидты жиынтығына тең болатындығы бұрын айтылған болатын. Мысалы, дрозофилада 8 хромосома болса, ол 4 тіркестік топты, жүгерідегі 20 хромосома 10 тіркестік топты құрайды. Тіркестік топтар рим цифрларымен І, ІІ, ІІІ, ІV және т.б. болып белгіленеді.

 

Картаны дұрыс құрастыру  үшін гендердің тұқым қуалау заңдылықтарын  толық зерттеп, білу қажет. Мысалы, дрозофиланың  4 тіркестік топта шоғырланған 7000-ға жуық гені, сол сияқты жүгерінің 10 тіркестік тобында болатын 10000-ға жуық гені зерттелген және т.б.

 

Генетикалық картаны құрастыру  кезінде тіркесу тобы, гендердің  толық немесе қысқартылып алынған  атаулары көрсетіледі және хромосомада орналасқан гендердің ара қашықтығын көрсететін цифрлар жазылады. Гендер арасындағы ара қашықтықтың өлшем бірлігі 1% кроссинговерге тең болады. Оны Т.Морганның құрметіне сантиморган (сМ) немесе морганида деп атайтынын білесіңдер. Мысалыға, дрозофиланың бір ғана хромосомасында болатын гендер тобының орналасу ретін қарастырайық. Олар үш түрлі гендерден тұрады: 1) қанатының бүріскендігін анықтайтын — (jantһy) гені; 2) көзінің қара қошқыл түсін анықтайтын — (purple) гені; 3) көзінің қызыл түсін анықтайтын — (cіnnabar) гені. Бұл гендер дрозофиланың ІІ жұп хромосомасында орналасқан. Сонда j мен pr гендерінің ара қашықтығы кроссинговер пайызымен есептегенде 5,8; pr мен c гендері 3; ал j мен с гендерінікі — 8,8 сантиморганға тең болады.

Хромосомалардағы гендердің орналасу ретін зерттеу цитологиялық жолмен де жүргізіледі. Соның негізінде цитологиялық карталар жасалады. Мысалы, дрозофила шыбыны дернәсілінің сілекей безінде болатын алып хромосомаларды цитогенетикалық тұрғыдан зерттеу барысында олардағы бірқатар гендердің орналасқан орнын анықтауға мүмкіндік туды.

Дрозофила шыбыны. Ғалымдар 1946 жылдың шілде айында осы бір шыбынды америкалық V2  ракетасына жүгерімен қосып, ұшырған болатын. Сол арқылы жоғары қабаттардағы радиацияның қаншалықты әсер ететінін білгісі келіпті.

 

Кішкене дрозофилдер зерттеу әлемінің сүйіктілері болып табылады. Адамда кездестін  аурудың төрттен-үш бөлігі осы жәндіктердің генінде де кездеседі. Және олар түн бойына ұйықтайды әрі тез көбейеді. Екі күннің ішінде қауымдастық болып шыға келеді.

 

Ғылыми зерттеулерге сүйенсек, ғарыш 100 км биіктіктен басталады. Кішкене  дрозофилдерден кейін, аспан әлеміне  қына мен маймылдар жіберілді.

Жерорта теңізінің жеміс шыбыны- Ctzatitis cfpitata Wiesd

 

Екі қанатты отрядына, ала  қанаттылар тұқымдастарына жатады.

Отаны Марокканың таулы аймақтары. Тропикалық және субтропикалық мемлекеттерде  таралған. Қазіргі уақытта Еуропада Италия, Португалия, Франция, Германия, Югославия, Африкада, Азияда, Америкада, Австралияда және Океанияда таралған. Қазақстанда жоқ.

Шыбын ұзындығы 4,5-5,0 мм шамасында. Басы сарғыш, арқасы ақшыл  дақтар, жолақтар және иықтарында ақ сақиналы дақтар бар. Қарны сарғыш, үстінде көлденең орналасқан 3 сұр жолақтары болады. Қанаттарының үстінде үзілісті көлденең орналасқан күңгірт жолақтар және дақтар байқалады. Қанаттарының  басталуы және алдыңғы  шеттері күңгірттелінген, ортасында  алдынан арқа шетіне дейін кең  жолақ орналасқан.

Дрозофиланың дене клеткасында  болатын төрт жұп, яғни сегіз хромосоманың алтауы аутосомалар (жыныстық емес хромосомалар), ал бір жұбы жыныстық хромосомалар болып табылады. Аналық шыбындарда олар біркелкі болады, сондықтан шартты түрде ХХ деп белгілейді. Ал аталықтарда  әркелкі болатындықтан ХУ деп  белгілейді. Олай болса, суретте көрсетілгендей аналық организмнің жұмыртқа клеткаларының (аналық жыныс клеткасы) барлығы  бірдей үш аутосомадан және бір Х  хромосомадан тұрады. Ал аталық жыныс  клеткаларында жыныстық хромосомалар екі түрлі, яғни жартысы Х хромосомалы, қалған жартысы У хромосомалы  болып келеді. Аталық организмде мейоздық бөліну нәтижесінде түзілетін Х  және У хромосомалы гаметалардың мөлшері тең болатындықтан, ұрықтану нәтижесінде пайда болатын жыныстардың ара қатынасы да 1:1-ге тең болады. Түрлердің басым көпшілігінің дене клеткаларында жыныстық хромосомалар екі-екіден, яғни ХХ немесе ХУ болады. Тек кейбір түрлерде ғана жалғыз Х хромосома болады. Егер дене клеткасында жыныстық хромосомалар біркелкі ХХ болып келсе, ондай жынысты гомогаметалы, ал керісінше әркелкі — ХУ болса, гетерогаметалы деп атайды.

Унинем болжамы хромосоманың бойында ұзынша орналаскан бір құрылымның барын дәлелдейді. Морфологиялық және физика- химиялық әдістер арқылы дрозофильдің бір хромосомасында бір ғана ДНҚ молекуласының бары, яғни дрозофилдің хромосомы унинемді екені анықталды.

Дрозофиланың ядросында MAR ( немесе SAR) ауданының 10 000 кіреді.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланылған әдебиеттер:

 

1. Бегімқұл Б.К. Генетика. - Алматы: Республикалық баспа

2. Бегімқұл Б.К. Медициналық  генетика негіздері: оқулық.

3. Мұхамбетжанов К. Генетика  және селекция негіздері: Оқу

4. Стамбеков С.Ж. Жалпы  генетика.