Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік заңдылықтары. Селекция негіздері. Эволюциялық даму

Оқулықтық тірек

• Соловьева А.Р., Ибраимова Б.Т. «Биология. 8 сынып», 8-сынып, Атамұра, 2018, б. 209–212
• Асанов Н.Г., Соловьева А.Р., Ибраимова Б.Т. «Биология. 9 сынып», 9-сынып, Атамұра, 2019, б. 150–177, 233–262
• Очкур Е.А., Құрманғалиева Ж., Нұртаева М. «Биология. 10-сынып ЖМБ», 10-сынып, Мектеп, 2019, б. 15–22, 119–162

Негізгі ұғымдар

• Аллельді гендер – гомологты хромосомалардың бірдей орнындағы гендер; АА – доминантты гомозигота, аа – рецессивті гомозигота, Аа – гетерозигота.
• Генотип – гендер жиынтығы; фенотип – белгілердің сырттай көрінуі.
• Мендель заңдары: F₁ біркелкілігі; F₂-де ажырау 3 : 1; тәуелсіз тұқым қуалау 9 : 3 : 3 : 1.
• Морган – бір хромосомадағы гендер тіркес тұқым қуалайды; 1 морганида = 1% рекомбинация.
• Эволюцияның қозғаушы күштері (Дарвин): тіршілік үшін күрес, табиғи сұрыпталу, тұқым қуалайтын өзгергіштік.

Теория

Будандастыру түрлері.

Түрі	Сызба	Нәтиже
Моногибридті (толық доминанттылық)	Аа × Аа	генотип 1 : 2 : 1, фенотип 3 : 1
Толымсыз доминанттылық (түнсұлугүл)	Аа × Аа	1 : 2 : 1 (қызыл : қызғылт : ақ)
Летальді аллель (сары тышқан)	Аа × Аа	2 : 1
Талдаушы	Аа × аа	1 : 1; ал АА × аа – барлығы Аа
Дигибридті	AaBb × AaBb	4 гамета, 16 үйлесім, 9 генотип, фенотип 9 : 3 : 3 : 1
Талдаушы будандастыру – доминантты фенотипті дараны рецессивті гомозиготамен шағылыстыру; ұрпақта рецессивті белгі шықса, дара – гетерозигота.

Гендердің әрекеттесуі. Аллельді: толық, толымсыз доминанттылық, кодоминанттылық (IV қан тобы $I^AI^B$), аса жоғары доминанттылық. Аллельді емес: комплементарлық (хош иісті бұршақ гүлінің түсі), эпистаз (тежегіш ген), полимерия (бір белгіге бірнеше геннің жинақталған әсері).

Қан топтары (ABO): I (00) – антиген жоқ, α және β; II – AA, A0; III – BB, B0; IV – AB. Резус-оң – доминантты аллель.

Жынысқа тіркес тұқым қуалау. ♀ XX, ♂ XY. Дальтонизм мен гемофилия – X-хромосомадағы рецессивті ген. Гетерозиготалы әйел ($X^HX^h$) – тасымалдаушы. Ұл X-хромосоманы анасынан алады; әке X-ті тек қызына береді.

Тіркес тұқым қуалау. Толық тіркесу – кроссинговер жоқ (дрозофиланың аталығы); толық емес – кроссинговер бар. Кроссинговер жиілігі гендер арасындағы қашықтыққа тура пропорционал.

Өзгергіштік.

• Модификациялық – тұқым қуаламайды, жаппай, қайтымды, бейімделгіш. Реакция нормасы генотиппен анықталады және тұқым қуалайды: тар (көз түсі), кең (сүттілік, өсімдік биіктігі). Вариациялық қисық – Гаусс бойынша.
• Мутациялық (Хуго де Фриз, 1901): кенеттен, секірмелі, бағытталмаған, тұрақты. Гендік (нүктелік); хромосомалық (делеция, дупликация, инверсия, транслокация); геномдық (полиплоидия, анеуплоидия). Мутагендер: физикалық (сәуле, УК), химиялық (колхицин, бензпирен), биологиялық (вирустар).
• Комбинативтік – бар гендердің жаңа үйлесімі.

Хромосомалық аурулар:

Синдром	Кариотип
Даун	47, +21 (трисомия)
Патау	47, +13
Эдвардс	47, +18
Шерешевский–Тернер	45, X0 (әйелдер)
Клайнфельтер	47, XXY (ерлер)
Диагностика: кариотиптеу (метафазада), пренатальды – УДЗ, амниоцентез, хорион биопсиясы.

Селекция. Әдістері: жаппай және жеке сұрыптау, инбридинг пен аутбридинг (гетерозис – F₁ будан күші), полиплоидия (колхицин: триплоидты сүйексіз қарбыз), индукцияланған мутагенез. Жануарлар селекциясында – жеке сұрыптау, аталықты ұрпағы бойынша бағалау. Н.И. Вавилов – мәдени өсімдіктердің 7 шығу орталығы: Оңтүстік Азия тропикалық (күріш), Шығыс Азия (соя, тары), Оңтүстік-Батыс Азия (бидай, қарабидай), Жерорта теңізі (зәйтүн), Абиссин, Орталық Америка (жүгері, какао), Анды (картоп). Мәдени алманың отаны – Қазақстан мен Қырғызстан таулары.

Эволюция. Тіршілік үшін күрес: түрішілік, түраралық, абиотикалық. Табиғи сұрыпталу түрлері: қозғаушы (белгі бір бағытта ығысады), тұрақтандырушы (орташа формалар сақталады), дизруптивті (екі шеткі форма). Бейімделулер: бүркеніш рең, мимикрия, тікенекке айналған жапырақтар. Түр критерийлері: морфологиялық, физиологиялық, генетикалық (негізгі – хромосома саны, өсімтал ұрпақ), экологиялық. Түр популяциялардан тұрады. Түртүзілу (микроэволюция): географиялық (ареал бөлінеді; аралдардағы түрлер) және экологиялық (бір аумақта әр түрлі жағдайларға бейімделу; Ланао көлі балықтары). Эволюция дәлелдемелері: гомологтық мүшелер (құс қанаты, кит жүзбеқанаты, адам қолы – дивергенция), аналогтық мүшелер (көбелек пен құс қанаты – конвергенция), рудименттер (соқырішек), атавизмдер; палеонтологиялық (археоптерикс, ихтиостега, Ковалевскийдің жылқы қатары); эмбриологиялық (К. Бэр заңы; Геккель–Мюллердің биогенетикалық заңы).

Мысалдар

1. Есеп. Сары тегіс AaBb өсімдікті aabb-мен будандастырды. Ұрпақ фенотипі? – AaBb, Aabb, aaBb, aabb → 1 : 1 : 1 : 1.
2. Есеп. Анасы – гемофилия тасымалдаушы ($X^HX^h$), әкесі сау ($X^HY$). Ұлдарының қанша бөлігі ауру? – $X^hY$ = ұлдардың 50%; қыздары ауырмайды (50% тасымалдаушы).
3. Есеп. Ата-анасы II (A0) және III (B0) топ. Балаларда қандай топтар болуы мүмкін? – AB, A0, B0, 00 → IV, II, III, I – барлық төрт топ.
4. Сұрақ. Түнсұлугүлде F₂-де 1 : 2 : 1 қатынасы фенотип бойынша да неге шығады? – Толымсыз доминанттылық: гетерозигота аралық (қызғылт) түсті.

ҰБТ-дағы жиі қателер

• Реакция нормасы тұқым қуаламайды деу – модификация тұқым қуаламайды, ал реакция нормасы тұқым қуалайды.
• Аналогтық мүшелерді дивергенцияның дәлелі деу – аналогия – конвергенция.
• Ұл гемофилия генін әкесінен алады деу – ұл X-ті анасынан алады.
• Тернер синдромын ерлерге жатқызу – 45, X0 тек әйелдерде; XXY – Клайнфельтер (ерлер).
• Кодоминанттылықты толымсыз доминанттылықпен шатастыру: кодоминанттылықта екі аллель де толық көрінеді.

Өзіңді тексер

1. Дигетерозигота неше гамета түрін береді? – 4.
2. 1 морганида неге тең? – 1% рекомбинацияға (кроссинговерге).
3. Гетерозис дегеніміз не? – Туыстық емес будандастырудан кейін F₁ ұрпақтың өнімділігінің артуы.
4. Дауылдан кейін орташа қанатты құстардың тірі қалуы – сұрыпталудың қай түрі? – Тұрақтандырушы.
5. Мутация теориясының авторы? – Хуго де Фриз (1901).