Genetikaning yangi yo’nalishlari. Reja: Genetika 2 Genetikaning yangi yo’nalishlari

Genetikaning yangi yo’nalishlari.
Reja:


1.Genetika
2 Genetikaning yangi yo’nalishlari.
3.

Genetika jonli organizmlardagi nasldorlik va turlanishni oʻrganuvchi fandir. Hayvon va oʻsimliklarning baʼzi xususiyatlari nasldan naslga oʻtishi mumkinligi ibtidoiy jamiyat davridayoq maʼlum edi va bu bilimdan chorvachilik va dehqonchilikda tanlanma koʻpaytirish orqali qoʻllanilar edi. Biroq, zamonaviy genetika nasldorlik mexanizmlarini tushunadigan fan sifatida Gregor Mendel (19-asr) mehnatlaridan keyingina rivojlana boshladi.

Mendel nasldorlik mustaqil funkciyalarga ega fundamental diskret jarayon ekanligini kashf etdi. Nasldorlikning ushbu asosiy birliklari hozirda „genlar“ deb ataladi. Organizm hujayralarida genlar jisman DNK molekulalarida joylashgan boʻlib, oʻzida hujayra komponentlarini qurish va boshqarish uchun kerakli axborot tashiydi. Genetika organizmning koʻrinishi va hatti-harakatini belgilashda katta rol oʻynasa ham, umumiy natija nafaqat genlarga, balki organizmni oʻrab tugan atrof-muhitga ham bogʻliq boʻladi. Masalan, inson boʻyini faqatgina genlar emas, balki uning bolaligida olgan ozuqa va sogʻligʻi ham belgilaydi. Genetikaning asosiy vazifasi irsiyatning moddiy asoslari hisoblanadigan xromosoma, genlar va nuklein kislotalar (DNK, RNK) tuzilishi hamda funksiyalarini tadqiq qilish orqali organizmlar belgi va xususiyatlarining rivojlanishi va kelgusi avlodlarga oʻtishini ochib berishdan iborat. Har xil fizik va kimyoviy omillar taʼsirida organizmlarda irsiy oʻzgaruvchanlikning paydo boʻlishi va uning organizmlar evolyutsiyasidagi ahamiyatini tadqiq qilish ham genetikaning vazifalari qatoriga kiradi. Madaniy oʻsimliklarning serhosil navlari, hayvonlar va mikroorganizmlarning mahsuldor zotlari va shtammlarini yaratish; irsiy kasalliklarning paydo boʻlish sabablarini oʻrganish asosida ularning oldini olish va davolash usullarini ishlab chiqish; ekologik muhitning irsiyatga salbiy taʼsir etuvchi omillarini oʻrgaiib, genofondni saqlab qolishni genetik jihatdan asoslab berish genetika tadqiqotlarining amaliy muammolarini ifodalaydi. Genetikaning mustaqil fan sifatida shakllanishida chex olimi Gregor Mendel tomonidan 1865-yilda irsiyat qonunlarining ochilishi katta ahamiyatga ega boʻldi. Noʻxat ustida olib borgan tajribalari asosida Mendel genetikaning asosiy metodi hisoblangan duragaylash orqali irsiyatni oʻrganish metodiga asos soldi. U organizmlar belgi va xususiyatlarini kelgusi avlodga berishi irsiyat omillari (hoz. tushunchaga koʻra genlar) bilan bogʻliqligini taʼkidlaydi. Mendel ochgan qonunlar uzoq vaqt eʼtibordan chetda qoldi. Faqat 1900-yilda Hugo de Vries (Niderlandiya), Carl Correns (Germaniya) va Erich von Tschermak (Avstriya) tadqiqotlari tufayli bu krnunlar qayta kashf qilinib, Mendel nomi bilan ataladigan boʻldi. Shu sababdan 1900-yil genetikaning mustaqil fan sifatida tashkil topgan yili hisoblanadi. Biroq genetika termini 1906-yil ingliz olimi William Batesonning taklifi bilan berildi. Genetikaning keyingi rivojlanishi natijasida Mendel kashf etgan qonunlarning universalligi uni barcha organizmlarga, jumladan odamga ham taalluqli ekanligi isbot qilindi. Keyinchalik organizmdagi aksariyat belgilarning irsiylanishida ikki va undan ortiq genlar ishtirok etishi bilan bogʻliq boʻlgan komplementarlik, epistaz, polimeriya, pleyotropiya hodisalari hamda belgilar irsiylanishida allel bulmagan genlarning murakkab uzaro taʼsiridan iborat kombinirlangan tip kashf etildi. Genetikaning Mendel asos solgan ushbu yoʻnalishi hozirgi davrda yanada tez rivojlanmoqda. Bu yoʻnalish klassik genetika, yaʼni mendelizm deb ataladi. Mendel yaratgan irsiyat qonunlarini isbotlashda sitologiya fani erishgan yutuqlar ham katta ahamiyatga ega. Sitologik tadqiqotlar tufayli irsiyatning moddiy asosi hisoblangan xromosomalar mavjudligi, ular soni har bir turning barcha individlari uchun bir xil boʻlishi aniqlandi. Genetika tarixida amerikalik genetik Thomas Hunt Morgan (1911) va uning xodimlari (K. Brijes, Alfred Sturtevant va Gregor Meller) tomonidan asoslab berilgan irsiyatning xromosoma nazariyasi alohida oʻrin tutadi. Bu nazariyaning ochilishida Morgan va xodimlarining jins genetikasi va belgilarning jins bilan bogʻliq holda hamda ularning birikkan holda irsiylanishini oʻrganish natijalari katta ahamiyat kasb etdi. Mazkur nazariyaga binoan organizmlar belgi va xususiyatlarining irsiylanishi irsiyat birligi — genlar orqali amalga oshadi; genlar xromosomalarda koʻp miqdorda hamda tegishli tarkibda chiziq-chiziq boʻlib joylashadi. Bitta xromosomada joylashgan genlar birgalikda irsiylanadi va ular birikkan genlar deb ataladi. Irsiylanishning bu xili birikkan holda irsiylanish deyiladi. Birikkan genlarning irsiylanishi Mendelning uchinchi qonuniga mos kelmaydi. Bitta xromosomada joylashgan genlarning birikkan holda irsiylanishi haqidagi Morgan kashf etgan qonuniyat genetikaning toʻrtinchi fundamental qonuni hisoblanadi. Biroq birikkan holda irsiylanish mutlaq boʻlmasdan, bir qancha hollarda avlodda ota-ona belgilariga nisbatan ajralish roʻy beradi. Bu hodisa gomologik xromosomalarning chalkashuvi (krossingover), yaʼni ikkita xromosoma ayrim qismlarining oʻzaro oʻrin almashinishi natijasida sodir boʻladi. Bu sohadagi ilmiy tadqiqotlar tufayli xromosomalarda genlarning joylashish tartiblari aniqlandi, yaʼni xromosomalarning genetik haritalari tuzildi. Morgan va xodimlarining tadqiqotlari genetikaning bir tarmogʻi boʻlgan sitogenetikaning paydo boʻlishiga asos soldi. Genlarning tuzilishi va faoliyatining molekulyar asoslarini kimyoviy, fizik, kibernetik metodlar va matematik modellashtirish orqali tadqiq qilish molekulyar genetikaning rivojlanishiga olib keldi.
Meyoz. (yun. meiosis — kamayish) — hujayra yadrosining xromosomalar sonining 2-marta kamayishi (reduksiya) orqali boradigan boʻlinishi. Jinsiy koʻpayadigan oʻsimlik va hayvonlar uchun xos (qarang Jinsiy koʻpayish). Meyoz — irsiyat va oʻzgaruvchanlikning asosiy mexanizmi. Meyoz urugʻ va tuxum hujayra hosil qiluvchi hujayralar — spermatsit va ovotsitlarning ketma-ket ikki marta boʻlinishi (1- va 2- Meyoz)dan iborat. Har bir Meyoz boʻlinish mitoz singari 4 faza: profaza, metafaza, anafaza, telofazadan iborat. 1-Meyoz profazasida gomolog xromosomalar konʼyugatsiyasi (oʻzaro chalkashuvi) va krossingover (gomologik xromosomalar oʻxshash qismlari oʻrtasida genlar almashinuvi) sodir boʻladi. Shundan soʻng mitoz profazasidagi singari xromosomalar spirallashuvi boshlanadi; yadro membranasi va yadrocha yemirilib, boʻlinish duki hosil boʻladi. 1-Meyoz metafazasida gomologik xromosomalar bir-biridan ajraladi va axromatin ipchalarga ilashib qarama-qarshi qutblarga tarqaladi. 1-Meyoz telofazasida xromosomalar spirali yoyiladi; yadro membranasi va yadrocha shakllanadi; hujayra boʻlinib, xromosomalarning gaploid toʻplamiga ega boʻlgan hujayralar hosil boʻladi.
1-Meyoz boʻlinishdan soʻng hosil boʻlgan hujayralardagi xromosomalarning har qaysisi 2 tadan xromatidga ega boʻladi. Hujayralar 2-Meyoz ga kirishishidan oldin interfaza boʻlmaganligi tufayli xromosomalar soni oshmaydi. Qisqa interfazadan soʻng hujayralarning 2-Meyoz boʻlinishi boshlanadi. 2-Meyoz ham 4 ta fazadan iborat. 2-Meyoz telofazasida DNK yangi hosil boʻlgan hujayralar oʻrtasida teng taqsimlanganidan xromosomalar soni 2 hissa kamayadi. Xromosomalar sonining 2 hissa kamayishi bilan poyoniga yetadigan bu jarayon reduksion boʻlinish deyiladi. Organizmlar hayot siklida (qarang Hayot sikli) 3 xil Meyoz kuzatiladi. Odam, barcha koʻp hujayrali hayvonlar va ayrim tuban oʻsimliklar jinsiy organlarida (qarang Urugʻdon, Tuxumdon) boradigan gametali, yaʼni terminal (uchki) Meyozda gametalar hosil boʻladi (qarang Gametogenez). Urugʻ hujayralarning hosil boʻlishi spermatogenez, tuxum hujayralarning hosil boʻlishi ovogenez deyiladi. Koʻpchilik zamburugʻlar va suvoʻtlarda urugʻlangan tuxum hujayralanib boʻlinib, gaploid zoosporalar hosil qilishi zigota Meyoz deyiladi. Yuksak oʻsimliklarning jinsiy organlarida gaploid sporalarning hosil boʻlishi (sporogenez)dan iborat jarayon spora Meyoz, yaʼni oraliq Meyoz deyiladi. Meyoz ota yoki ona organizm xromosomalari hosil boʻlgan jinsiy hujayralar (qarang Gametalar) oʻrtasida teng taqsimlanadi. Gametalar ota-ona organizmlari irsiy belgilarini tashuvchilar hisoblanadi. Jinsiy hujayralarning qoʻshilishi natijasida hosil boʻladigan zigotada xromosomalarning diplo-id toʻplami tiklanadi. Zigotada erkak va urgʻochi organizm irsiy belgilari mujassamlashgan boʻladi.
Meyozning biologik ahamiyati. Meyoz jarayonida 1 ta diploid to‘plamli hujayradan 4 ta gaploid hujayralar ho sil bo‘ladi. Meyoz jarayonida sodir bo‘- la digan konyugatsiya, krossingo ver, gomologik xromosomalarning ta sodi fi y kombinatsiyalarda tarqalishi tufay li bir-biridan va boshlang‘ich ona hujayradan genetik jihatdan farq qiladi. Meyoz jarayoni asosida kombinativ o‘zgaruvchanlik yotadi. Tayanch so‘zlar: xromosoma, xromatida, geteroxromatin, euxromatin, sentromera, metasentrik, submetasentrik, akrosentrik, amitoz, mitotik sikl, mitoz, kariokinez, sitokinez interfaza, profaza, metafaza, anafaza, telofaza, meyoz. Savol va topshiriqlar:

1. 
   Eukariot hujayralarga qaysi yo‘l bilan bo‘linib ko‘payish xos? Prokariotlar uchun-chi?
   

2. Prokariotlarda oddiy binar ko‘payish qanday kechadi? 3. Mitoz nima? Mitoz fazalarini tavsifl ang.
4. Qanday qilib mitoz bo‘linish natijasida qiz hujayralar aynan bir xil irsiy axborotga ega bo‘ladi? Mitoz qanday biologik ahamiyatga ega?
5. Mitoz (a) va meyoz (b) bo‘linish natijasida qanday xromosoma to‘plamiga ega hujayralar hosil bo‘ladi?