Популяцияның генетикалық популяциясының үдерістері

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МӨЖ №1

 

Тақырыбы: «Популяцияның генетикалық популяциясының үдерістері»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Орындаған: Султаева Н.Н. (магистрант,

МБЛ-409 Биология)

Тексерген: Смагулов А.К. (б.ғ.п.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Семей 2015 жыл

Популяция туралы түсінік Әрбір түр белгілі бір территорияда - ареалда тіршілік етеді. Көбіне ареалдың әр жерінде орналасқан особьтар топтары бір- бірімен байланыса да алмай, шағылыса да алмай бөлектеніп өмір сүреді. Бұл топтардың саны түрдің санына, тарихи (филогенетикалық) жасына, ареалдың аумағына және басқа да себептерге байланысты. Популяция - тіршілік циклдары, морфологиялық бедгілері ұқсас, генефондары ортақ особьтар жиынтығы.

«Популяция» ұғымы лат. populus - халық деген мағынаны білдіреді. Бұл терминді алғаш рет дат генетигі В.Л.Иогансен қолданды.

«Популяция» ұғымы биологияда негізгі ұғымдардың бірі, ал популяцияны генетикалық, эволюциялық және экологиялық тұрғыдан зерттеу жұмыстары ерекше бағытқа - популяциялық биологияға бірігеді. Популяциялық экология немесе демэкология осы бағыттың бір бөлігі болып табылады.

Бір популяцияға жататын азғалар бір-біріне қоршаған ортаның факторлары немесе басқа да бірге тіршілік ететін түрлерден кем әсер етпейді. Популяцияда тұраралық қарым- қатынастың барлық формалары кездеседі. Алайда популяцияда көбіне бәсекелестік және мутуалистік (бір-біріне пайдалы) байланыстар қатты байқалады. Популяциядағы өзіндік туріші қарым қатынастары - бұл ұрпақ әкелуге қатысты байланыстар; әртүрлі жынысқа жататын особьтар арасындағы және ата- аналары мен ұрпақтары арасындағы байланыстар.

Экологиялық жүйелердің, сонымен қатар популяцияның негізгі қасиеті - олар үнемі өзгерісте, қозғалыста болады. Бұл жүйенің өнімділігіне, биологиялық алуантүрлілігіне, құрылымдық - Функционалдық ерекшелігіне әсер етеді. Тірі материяның ұйымдасу жүйесінде популяциялық деңгей ерекше орын алады.

Бір жағынан популяция тіршіліктің әртүрлі деңгейінде: ағза-популяция-биоценоз-биогеоценоз-биосфера Функционалдық-экологиялық қатарына кіретін биоценотикалық Қарым-қатынастың элементарлық бірлігі болып табылады. Екінші жағынан популяция әртүрлі деңгейдегі таксондардың Филогенетикалық байланысын: ағза-популяция-түр-тұыстұқымдас-отряд-класс-патшалық көрсететін генетикалық- эволюциялық қатарына кіретін эволюциялық процестің элементарлық бірлігі.

Топтық бірігу ретіндегі популяция өзіне ғана тән қасиеттермен қатар әрбір жеке дарақтардың өзіне тән қасиеттерге де ие. Топтық ерекшеліктер дегеніміз - бұл популяциялардың негізгі сипаты. Оған мыналар жатады: 1) жалпы есебі (сан) - болінген аумақтағы дарақтардьщ жалпы саны; 2) тығыздық - популяция мекендеген кеңістіктің ауданына немесе көлеміне келетін дарақтардың орташа саны; 3) өсімталдық - кебею нәтижесінде уақыт бірлігінде пайда болған жаңа дарақтар саны; 4) өлім-жітім - белгілі уақыттың бір бөлігінде дарақтар популяциясында өлгендердің мөлшерін көрсететін көрсеткіш; 5) популяция өсімі - туу мен өлім-жітім арасындағы айырма; өсімнің пайдалы да, пайдасыз да болуы мүмкін; 6) өсу қарқыны - уақыт бірлігіндегі орташа өсім; 7) жыныстық құрам — берілген популяциядағы еркек және әйел жынысты дарақтар арақатынасы; 8) жас құрамы - бұл дарақтарды жасы бойынша бөліп тарату.

Жыныстық белгілері көбіне аталықтары мен аналықтарының морфологиялық (өлшемі, түсі), физиологиялық (өсу қарқыны жыныстық жетілу кезеңі), экологиялық және мінез-құлықтық айырмашылықтарын анықтайды. Мысалы, қан сорғыш масалар (Culicidae) тұқымдасына жататын масалардың аталық особьтары имаго кезеңінде (жәндіктер мен кейбір буын аяқтылардың жеке даму кезеңіндегі ересек стадиясы) аналық особьтары сияқты қанмен емес, тек өсімдіктердегі шықтарды жалаумен, өсімдіктер шырынымен қоректенеді немесе тіпті қоректенбейді де. Табиғатта аналық особьтары көп өлетін түрлер де (мысалы, ондатра, пингвин, жарқанат) және керісінше аталық особьтары көп өлетін түрлерде де (көптеген кемірушілер, қырғауылдар) кездеседі. Кейбір жарқанаттарда қысқы ұйқыдан сон аналық особьтардың үлесі популяцияның тек 20%-ын ғана құрайды. Сондай-ақ популяциядагы жыныстар ара қатынасына орта жағдайлары да әсер етеді. Кейбір түрлерде жыныс генетикалық факторларға емес, экологияльщ факторларға байланысты. Мысалы, Arisaema japonica өсімдігінің жынысы түйнектеріндегі қоректік заттар қорының жиналуына байланысты. Үлкен түйнектерінен аналық гүлдері бар особьтар, майда түйнектерінен аталық особьтары өсіп шығады. Сары орман құмырсқаларында (Formica rula] + 20°С төмен температурадағы салған жұмыртқалардан аталық особьтары, ал жоғары температурада - аналық особьтары Дамиды. Бұл құбылыс ұрық сақталатын ұрық қабылдағыштын бұлшық еттеріне байланысты, өйткені олар тек жоғары температурада ғана белсенді болып, жұмыртқалардың ұрықтануын қамтамасыз етеді. Ал ұрықтанбаған жұмыртқалардан жарғақ қанаттыларда тек аталық особьтар дамиды.

Әсіресе популяцияның жыныстық құрылымына ортаның жынысты және партеногенетикалық (жынысты көбеюдің бір түрі - аналық ұрық клеткалары ұрықтанбай дами бастайды, эволюция барысында жеке жынысты және гермафродит формаларда пайда болған бір жынысты көбею) ұрпақтары кезектесіп отыратын түрлерде жақсы байқалады. Дафнияларда (Daphnia magna) қолайлы температурада партеногенетикалық жолмен аналық особьтар, ал жоғары немесе томен температурада популяцияларда аталық особьтар пайда болады. Ал шіркейлерде қос жынысты ұрпақтың пайда болуына күн ұзақтығы, температура, особьтар тығыздығының артуы және т.б. әсер етеді.

Популяцияның генетикалық құрылымы - особьтардың әртүрлі дәрежедегі генетикалық әр түрлілігімен сипатталады. Популяция особьтарындағы гендердің жиынтығын генефонд деп, ал бір ағзаның хромосомасындағы бүкіл гендердің жиынтығын генотип деп атайды. Генетика тұрғысынан, популяция - генотиптер жиынтығы.

Генотип орта жағдайларымен өз ара әрекеттесіп фенотип түзеді- Фенотип - генотиптің орта жағдайларымен әрекетгесуі арқылы құрылатын особьтардың барлық белгілерімен қасиеттерінің (морфологиялық , физиологиялық және мінез- құлықтық) жиылтығы.

Вирустар мен микроағзалардан бастап жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жануарларға дейінгі тірі ағзалардың бәріне тән қасиет - мутацияға ұшырау мүмкіндігі. Мутация - табиғи немесе жасанды жолмен тұқым қуалайтын генетикалық материалдың өзгеруі нәтижесінде ағзаның кейбір белгілерінің өзгеруі. Популяцияның жастық құрылымы особьтардың барлық жас топтарын, оның ішінде ағзаның барлық даму стадиялары мен фазаларын қамтиды (мысалы, жәндіктердің қуыршақтары мен личинкалары, өсімдіктер өскіндері).

Жануарлар популяциясында үш экологиялық жасты бөледі: репродуктив алды (өндіруге дейінгі), репродуктивті (өндіруші) және репродуктив соңы (өндіруден кейін). Жалпы өмірінің ұзақтығына қатысты әрбір жастың ұзақтығы әр түрде әрқалай болады. Адамдарда әрбір жас тобына бүкіл өмірінің үштен бір бөлігі келеді. Ал көптеген өсімдіктер мен жануарларда алғашқы Жас тобы ұзақ болып келеді.

 

 

 

 

Пайдаланған әдебиеттер:

 

1. А.В. Яблоков, А.Г. Юсуфов. Эволюционное учение. М. 2006

2. Константинов В.М. и др. Зоология позвоночных. –5-е изд.- М.: «Академия»,2007.

3. Биология /Викторова, Т.В. - 2013

4. Дополнительная литература

5. И.И. Шмальгаузен. Факторы эволюции. – М. – 2000

6. К.М. Завадский. Вид и видообразование. – Л. – 2001

7. Красная книга Казахстана 1. Позвоночные животные. Алматы,1996.

 8. Биологический энциклопедический словарь / Гл.ред.М.С.Гиляров – 2-е

 

 

 

 

 

 

 

 

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Семей қаласының Шәкәрім атындағы мемлекеттік университеті

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МӨЖ №2

 

Тақырыбы: «Гомологиялық өзгеріс»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Орындаған: Султаева Н.Н. (магистрант,

МБЛ-409 Биология)

Тексерген: Смагулов А.К. (б.ғ.п.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Семей 2015 жыл

Гомология (гр. analogia -сәйкес, ұқсастық) - бірдей қызмет атқаратын және сыртқы құрылымдары ұқсас, бірақ шығу тегі әртүрлі өсімдік мүшелері.(мысалы: бөрі каракатопунция кактусының тікенектері түрі өзгерген жапырақтар ал жиде мен долана түрі өзгерген өркендер.

Ген- тұқым қуалаушылықтың материалдық және функционалдық бірлігі. Ген (генетикалық тұрғыдан) –ағзаның бір немесе бірнеше белгісін анықтайтын хромосома бөлігі. Гомологиялық хромосомалардың белгілі бөлігінде орналасып, бір белгінің қалыптасуына әсер ететін жұп гендерді аллельді деп атайды. Мысалы, гомологиялық хромосомалардың бірінде гүлдің күлтесінің түсін белгілейтін генде ақ күлтені белгілейтін ген, ал екішісінде қызыл күлтені қалыптастыратын ген орналасуы мүмкін. Күлтенің түсін қалыптастыратын гендер- ақ және қызыл күлте, бір-біріне аллельді гендер. Гомологиялық хромосомалар – пішіні, мөлшері мен тұқым қуалаушылық ақпараттары бірдей жұп хромосомалар. Гомологиялық хромосомалар тек диплоидті жасушаларда ғана кездеседі. Олар эукариоттардың жыныс жасушаларында (гамета) және прокариоттарда болмайды.

Ағзалар гомозиготты және гейтерозиготты болып келеді. Гомозигота деп аллельді гендердің екеуі де доминантты (АА) не екеуі де рецессивті (аа) болатын организмді айтады. Гетерозиготалы организмнің аллельді гендері екі түрлі (Аа).

Фенотип деп ағзаның ішкі және сыртқы белгілерінің жиынтығын айтады, яғни тұқымның түсі мен пішіні, гүлінің реңі, сабағының ұзындығы т.б. Фенотип генотиптен және сыртқы ортаның жағдайына байланысты қалыптасады. Генотип- ағзаның гендерінің толық жиынтығы. Генотип фентипті анықтайды.

Доминатты (басым). Гибридтерде бірінші ұрпақта бірден фенотипте көрінетін белгі. Оларды үлкен әріптермен белгілейді. Мысалы, А, В, С және т.с.с. доминантты ген гомозиготада да (АА), гетерозиготада да (Аа) бірден көрінеді. Ал гетерозиготаларда фенотипте көрінбей қалған белгіні рецессивті (басылыңқы) деп атайды. Оларды кіші әрәптермен белгілейді. Мысалы, а,в,с және т.с.с. Фенотипте генотип гомозигота күйінде (аа) болса ғана көрінеді.

Гибродологиялық әдіс алғаш рет австрялық ғалым Г.Мендель тарапынан қолданылды (1865). Ол тәжрибелерінде өздігінен тозаңданатын асбұршақ өсімдігін қолданды. Мендель бір-бірінен бір, екі және одан да көп белгілер бойынша ажратылатын таза іріктемелер (гомозиготаларды) будандастырды. Сөйтіп, ол бірінші, екінші және т.с.с. реттік ұрпақ типтерінің статистикалық арақатнастарын матиматикалық жол мен зеріттеді. Алынған нәтижелер бойынша тұқым қуалаушылық заңдары ашылды.

1) Гибридті бірінші ұрпақтың  біркелкілік заңы (Мендельдің бірінші  заңы) 
Г.Мендель тұқымы сары асбұршақ өсімдігіне 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 доминатты, ал көрінбей қалған белгіні рецессивті белгі деп атады.

 
1) күлгін гүлден алынған аталық

2) ақ гүл аталықтарынан алынған  тозаңдар күлгін гүл аналығына  тасмалданады. 
3) тозаңданған гүлден жетілген бұршаққын.

4) бұршаққыннан шыққан дәндер  егілді.

5) зеріттелінген ұрпақ: барлығы  күлгін гүлдер. 
2) Белгілердің ажырау заңы (Мендельдің екінші заңы)

Г.Мендель зеріттеулерін жалғастырып, гибридтер болып табылатын бірінші реттік ұрпақтарды (Ғ1) өзара будандастырды. Алынған Ғ2 ұрпақта Ғ¹ — де көрінбеген белгі (рецессивті) қайта көрінген. Және Ғ2 доминантты белгі мен рецессивті белгінің арасында белгілі матиматикалық арақатнас байқалған. Алынған Ғ2 ұрпақтың ¾- і сары тұқымды (доминантты), ¼-і жасыл тұқымды (рецессивті) еді. Яғни фенотип бойынша ажырау арақатнасы қалыпты болған (3:1).

Сонымен ажырау заңы (Мендельдің екінші заңы) бойынша: гибрид болып табылатын бірінші реттік ұрпақтарды өзара будандастырудың нәтижесінде алынған Ғ2-де фенотиптерінің арасында 3:1 арақатнасы бойынша ажырау байқалады, рецесивті даралар ұрпақтардың жалпы санына ¼-ін құрайды.

Ажырау дегеніміз гетеризиготалы дараларды будандастырғанда пайда болған ұрпақтың бір бөлігінің доминантты, ал бір бөлігінің рецессивті белгіні көрсетуі.

Моногибридті будандастыруда фенотип бойынша ажырау арақатнасы 3:1 (толымды доминаттылық қатнаста) немесе 1:2:1 (толымсыз доминанттылық қатнаста). Дигибридті будандастыру жағдайында фенотип бойынша ажырау- 9:3:3:1 немесе (3+1)2, ал полигибритті будандастырудағы арақатнасты (3+1)n формуласымен есептеуге болады.

Толымсыз 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 реңінің тұқым қуалауы толымсыз доминанттылыққа жатады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пайдаланған әдебиеттер:

 

1.  А.В. Яблоков, А.Г. Юсуфов. Эволюционное учение. М. 2006

2.  Константинов В.М. и  др. Зоология позвоночных. –5-е изд.- М.: «Академия»,2007.

3. Биология /Викторова, Т.В. - 2013

4. Дополнительная литература

5.  И.И. Шмальгаузен. Факторы  эволюции. – М. – 2000

6. К.М. Завадский. Вид и  видообразование. – Л. – 2001

7. Красная книга Казахстана 1. Позвоночные животные. Алматы,1996.

 8.  Биологический энциклопедический словарь / Гл.ред.М.С.Гиляров – 2-е