Генетика және оның биологияда алатын орны. Генетика пәнінің мақсаты мен міндеттері

Генетика және оның биологияда алатын орны. Генетика пәнінің мақсаты мен міндеттері.

биология ғылымының басты бір болып саласы болып есептеледі. Адам баласы әрқашанда тіршіліктің сырын терең…

Тұқымқуалаушылық және өзгергіштік туралы түсінік. Тіршілік ұйымдасуының әр түрлі деңгейлеріндегі тұқымқуалаушылық пен өзгергіштік:молекулалық, клеткалық, организмдік және популяциялық.

Тұқым қуалау тірі организмдердің аса маңызды ерекшеліктерінің қатарына жатады. Тұқым қуалаушылық деп ата аналарымен олардың арғы тектері белгілерінің ұрпақтарына берілуін және ұрпақ пен ұрпақтың арасындағы жалғастықты қамтамасыз ететін қасиетті айтады. Тұқым қуалаудың арқасында организмдердің кейбір түрлері миллиондаған жылдар бойы өздерінің ерекшеліктерін сақтап келе жатыр. Тұқым қуалау көбею процесімен, ал көбею клетканың бөлінуі және оның құрылымы мен функцияларының көшірмелерінің ұдайы өндірілуімен байланысты. Өзгергіштік деп организмнің бойындағы белгілер мен қасиеттердің әр түрлі факторлардың әсерінен өзгеруін айтады. Соған байланысты организмде жаңа белгілер, қасиеттер пайда болады немесе бұрынғылары өзгеріп, кейде тіпті жойылып та кетеді. Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік бір бірімен қатар жүретін, бір жағынан бір біріне қарама қайшы, сөйте тұра өзара тығыз байланысты процесстер. Тұқым қуалаушылық туралы алғашқы түсініктер ежелгі дәуірде — Демокрит, Гиппократ, Платон және Аристотель еңбектерінде кездеседі. Гиппократ жұмыртқа клеткасы мен сперма организмнің барлық бөліктерінің қатысуымен қалыптасады және ата-ананың бойындағы белгі-қасиеттері ұрпағына тікелей беріледі деп есептеді. Ал Аристотельдің көзқарасы бойынша белгі қасиеттердің тұқым қуалауы тікелей жүрмейді. Яғни тұқым қуалайтын материал дененің барлық бөліктерінен келіп түспейді, керісінше, оның әр түрлі бөлшектерін құрастыруға арналған қоректік заттардан жасалады.
Бұдан кейін Ч.Дарвиннің пангенезис теориясы маңызды орын алады. Бұл теория бойынша өсімдіктер мен жануарлардың барлық клеткалары өзінен ұсақ бөлшектер — геммулалар бөліп шығарады. Өзгергіштік – организм мен сыртқы ортаның қарым-қатынасын көрсететін күрделі процесс; тірі организмдердің өсіп-дамуы барысында өзін қоршаған орта әсеріне байланысты жаңа белгі-қасиеттер түзуі немесе өзінде бұрыннан бар белгі-қасиеттерін жоғалтуы. Өзгергіштік организмнің немесе клетканың жеке дамуы барысында, сондай-ақ, ұрпақ ішіндегі организмнің бір тобының жынысты немесе жыныссыз көбеюі кезінде байқалады. Пайда болу механизміне, белгілердің өзгеру қасиетіне байланысты өзгергіштік бірнеше түрге бөлінеді. Тұқым қуалайтын өзгергіштік – организмде жаңа генотиптердің пайда болуы нәтижесінде фенотипте өзгерістің байқалуы. Өзгергіштіктің бұл түрін мутац. өзгергіштік деп те атайды (қ. Мутация.). Тұқым қуалайтын өзгергіштіктің өзіне тән мынадай қасиеттері бар: мутациялар секірмелі, кенеттен пайда болады; тұқым қуалайды; пайдалы және зиянды болып бөлінеді; бір рет пайда болған мутация қайта өзгеріске ұшырай алады; мутация сапалы өзгергіштікке жатады. Тұқым қуаламайтын өзгергіштік сыртқы орта факторларының әсерінен пайда болады. Бұл жағдайда белгі тұқым қуаламайды, яғни ол сыртқы орта жағдайларының әр түрлі деңгейдегі әсерлерінен қалыптасады. Мұны модификац. өзгергіштік деп атайды (қ. Модификация). Онтогенетик. өзгергіштік организмнің не клетканың жеке даму барысында заңды түрде болатын өзгергіштігін іске асырады. Бұл кезде генотип өзгеріссіз қалады. Өзгергіштіктің бұл түрі – тірі организмнің онтогенезінің әр түрлі сатысындағы не клетканың тіршілік циклінің бір геном мөлшеріндегі қызметімен іске асырылады. Өзгергіштік – популяция мен түрдің тіршілік ету ортасының өзгеру жағдайына бейімделуін қамтамасыз ететін, эволюцияның маңызды факторларының бірі.

3.Гентотип, фенотип, аллель. Ген тұқымқуалаушылықтың құрылымдық бірлігі.Генотип^[1] (ген және гр. typos – пішін, үлгі) – тірі организмдердің көбеюі кезінде ата-анадан берілетін клеткадағы барлық гендердің жиынтығы.

«Генотип» терминін 1909 жылы даниялық генетик В.Иогансен ұсынған. Оған барлық геном (ядролық гендер) мен плазмогендер (цитоплазмалық гендер) жатады.

Генотип ағзадағы тұқым қуалаушылық қасиеттің негізі болып есептеледі. Генотип болашақ организмнің дамуында, құрылысында, тіршілігінде, яғни барлық белгілерінде, қасиеттерінде, фенотипінде көрінеді. Организмнің тұқым қуалау белгісі немесе қасиеттері, оның дамып қалыптасуы Генотиптің құрамындағы белгілі бір геннің қызметіне байланысты болады, сондықтан бір геннің қызметі өзін қоршаған генетикалық ортаға байланысты.^[2]

Мысалы, өсімдік жапырағына жасыл түс беретін пигмент хлорофилдің түзілуін белгілі бір ген анықтайды. Ал ол ген өз қызметін атқару үшін оған қолайлы жағдай, яғни жарық қажет. Сонда ғана жапырақ жасыл түске боялады. Егер өсімдікті қараңғы жерде өсірсе, ол бозарып кетеді, себебі, ген өзінің қызметін толық атқара алмағаны.Фенотип (грек. phaіno – көріну және тип) – организмнің онтогенез барысында қалыптасқан барлық белгілері мен қасиеттерінің жиынтығы. Фенотип организмнің тұқым қуалау негізі болып табылатын генотип пен сол организмнің дамуы жүріп жатқан қоршаған орта жағдайларының өзара әрекеттесуінен пайда болады. 1909 жылы Фенотип терминің алғаш рет дат ғалымы В.Иогансен (1857 – 1927) ұсынды. Фенотип ешқашан генотиптің жалпы көрінісі бола алмайды, ол тек белгілі бір қолайлы орта жағдайында ғана жүзеге асатын генотип бөлшегінің көрінісі болып табылады. Генотип пен Фенотип арасында нақты түрдегі байланыс болмайды, яғни генотиптің өзгеруі әрқашан Фенотип тің өзгеруімен қатар жүрмейді (немесе керісінше). Сондықтан генотиптері толық түрде бірдей болып келетін бір жұмыртқалы егіздердің өзі әр түрлі тіршілік жағдайларында дамып жетілген болса, олардың арасында айтарлықтай үлкен Фенотип тік айырмашылықтарды байқауға болады. Микроэволюция барысында сұрыпталу дарабастардың Фенотип тері бойынша жүріп отырады. Соның нәтижесінде популяцияда генотип арқылы бақыланатын қажетті деген Фенотип тері бар даралар сақталып отырады. Популяцияда генотипі әр түрлі дарабастар болған жағдайда Фенотип бойынша сұрыпталу генотип бойынша сұрыпталуға алып келеді. Генотиптік өзгергіштік болмаған жағдайда, Фенотип бойынша сұрыпталу ешқандай нәтиже бермейді. Мұны Иогансен таза линияларға жүргізген сұрыптау тәжірибелері арқылы көрсетіп берді.Фенотип — бір организм-нің барлық көрінісі мен қасиеттерінің жинағы. Генотиптің сыртқы ортамен қарым-катынасынан туады. Хромосоманың белгілі бір бөлігінде орналасқан, тұқым қуалайтын белгі қасиеттерді ұрпақтан ұрпаққа жеткізетін тұқым қуалау ақпаратының генетикалық өлшем бірілігі ген деп аталады. Альтернативті жұп белгілерді анықтаушы жұп гендерді аллеломорфты жұп деп, жұп болып келу құбылысының өзін аллеломорфизм немесе аллелизм деп айтады. Әр ген екі түрлі жағдайда болады. Олар бір жұп түзеді, ол жұптың әр мүшесі аллель деп аталады. Аллельді гендер гомологты хромосомалардың ұқсас бөлімінде орналасады, олардың орналасатын орнын локус деп атайды.

Фенотиптік және генотиптік өзгергіштік.

Өзгергіштіктің өзінің екі түрі болады: генотиптік және фенотиптік: Генотиптік өзгергіштік. Организмнің белгілері мен қасиеттерінің өзгеруі геннің немесе клеткадағы…

Митоз

Митоз немесе клетканың бұрыс жолмен бөлінуі. Бұл процесс кезінде тұқым қуалайтын материал – хромосомалар алдымен екі еселеніп алып, содан соң жаңа түзілген екі клеткаға тең мөлшерде бөлінеді.

Митоздың генетикалық мәнінің өзі бір организмге тән тұқым қуалайтын информацияның жаңа түзілген екі клеткада бірдей, ұқсас болатындығында.Клетка өзінің бөлінуі барысында бірнеше кезеңнен өтеді оларды біріктіріп клеткалық немесе митоздық цикл деп атайды. Әртүрлі организмдердің клеткалық циклдерінің ұзақтығы бірдей болмайды. ( 1 кесте)

Клеткалық циклдің өзі бірнеше салалардан тұрады. Олар: интерфаза, профаза, прометафаза, анафаза және телофаза. Интерфаза – екі митоздық бөлінудің арасында жүзеге асатын аралық кезең.Бұл кезде клетка келесі бөлінуге әзірленеді, яғни хромосоманың негізгі компоненті болып есептелетін ДНК редупликацияланады. (екі еселенеді). Интерфазаның өзі үш кезеңге бөлінеді. Митоздың соңынан іле – шала жүретін фазаның С₁ деп белгілейді, немесе синтез алдындағы кезең. Бұл кезде ДНК синтезделмейді, бірақ оған дайындық жүреді және ұзаққа,шамамен 10 сағаттан бірнеше тәулікке дейін созылды. Одан кейін ДНК – ның синтезделу кезеңі басталады мұны S деп белгілейді. Бұл кезеңде ядродағы ДНК – ның

редупликациялануына байланысты оның мөлшері екі есе артады. Бұл 6-10 сағаттай уақытты алады. Ең соңында синтезден кейінгі кезең С₂ келеді. Мұнда енді ДНК – ның екі еселенуі тоқтағанымен ядролық РНК мен белок синтезделеді және келесі митозға қажетті энергия жинақталады.

Сонымен интерфаза аяқталып митоз басталады. Профаза немесе митоздың алғашқы фазасында хромосома шиыршықталып жуандай бастайды. Оны микроскоп арқылы көруге болады. Бұдан біз интерфаза кезінде хромосоманың екі еселеніп немесе редупликацияланып бір аналық хромосомадан екі жаңа хромосоманың түзілетінін көреміз. Бірақ профаза кезінде хроматиндер деп аталатын бұл екі жартылай жіпшелер бір – бірінен ажырап кетпей центромера арқылы бекіп тұрады. Профазаның соңында ядро қабықшасы мен ядрошық жойылып хромосома цитоплазманың жалпы массасымен араласып кетеді.

Прометафазада хромосомалар клетканың экваторлық бөліміне қарай жылжи бастайды. Метафаза кезінде хромосома жіпшелері экватор жазықтығына жинақталып метафазалық пластинка құрайды. Ұзын хромосомалар V тәрізді болып иіледі де, олардың центромерлеріне ахроматин жіпшелері ілігіп, олар арқылы хромосомалар полюстарға жылжиды. Метафазалық пластинка организмнің өзіндік паспорты іспетті. Себебі онда хромосомалардың саны мен пішіні анық көрінеді.Анафазада хроматиндер екі полюске толық тартылып бітеді. Сөйтіп, хромосомалардың сан жағынан бірдей жаңа екі тобы пайда болады.Телофаза – бұл митоздың ең соңғы сатысы. Бұл кезде хромосомалардың жаңадан түзілген екі тобының сырттарынан қабықша қаптап нәтижесінде екі жаңа ядро пайда болады. Осымен ядроның бөлінуі, яғни кариокинез аяқталады. Одан соң цитоплазмада клетканы екіге бөлетін буылтық пайда болады. Оны цитокинез деп атайды.Цитокинез процесінде органойдтардың жаңа түзілген жас клеткаға бөліну тәртібі белгілі бір заңдылыққа бағынбайды, себебі оны қадағалап отыратын арнаулы механизм жоқ. Сондықтан да цитоплазма органоидтары ядролық хромосомалар сияқты жаңа түзілген жас клеткалар тіршілігіне кедергі келтірмейді, себебі клеткадағы бір органоидтың мысалы, митохондрияның өзі сан жағынан біреу емес бірнешеу.Бүкіл митоздық циклдың ұзақтығы организмнің түріне оның физиологиялық жағдайына және сыртқы орта факторларына байланысты 30 минуттан 3 сағатқа дейін созылады.Клетканың митоздық бөлінуі жоғарыда көрсетілгендей белгілі ретпен және өте жоғары дәлдікте жүреді. Оның механизмі миллиондаған жылдар бойы организмдердің эволюциялық дамуы барысында қалыптасқан.Дене клеткаларының бөлінуінің митоздан басқа да түрлері кездеседі. Олар: амитоз, эндомитоз және политения.

АМИТОЗ – клетканың қарапайым жолмен тікелей екіге бөлінуі, оны дұрыс бөліну деп те атайды.Амитоз арнайы тканьдардың клеткаларында (картоптың клетка түзгіш клеткалары), патологиялық (рак клеткалары), қарапайымдарда т.б. кездеседі.

ЭНДОМИТОЗ – дегеніміз клеткада хромосомалар саны екі есе артқанымен ядро екіге бөлінбей жүретін процесс. Соның салдарынан клеткадағы хромосом сандары көбейіп кетеді. Кейде тіпті бастапқы санынан 10 еседей артып түседі. Мұндай құбылыс өсімдіктер мен жануарлардың кейбір қарқынды қызмет атқаратын ұлпаларында болады.ПОЛИТЕНИЯкезінде клеткадағы хромосома екі еселенгенімен оның саны өзгермейді, жаңа түзілген хромосомалар бір – бірімен жалғасып кетеді. Мұндай жағдай шыбындардың сілекей бездерінде және кейбір өсімдік клеткаларында кездеседі.

Мейоз.

Хромосомолардың конъюгациясы ,хромосомалар санының кемуі. Хромосомалардың гаплоидты және диплоидты саны.Мейоз бірінен соң бірі кезектесіп келетін екі бөлінуден тұрады. Нәтижесінде диплоидты (2 п) хромосом жиынтығы бар сомалық клеткадан гаплоидты (п) жыныс клеткасы – гамета түзіледі.

Мейоздық екі бөлінуді шартты түрде І – мейоз, ІІ – мейоз немесе редукциялық және эквациялық деп атайды. Әр мейоздық бөлінудің өзі митоздағыдай профаза, матафаза, анафаза және телофазалардан тұрады. Оларды ажырату үшін рим цифрымен І , ІІ деп белгілейді. Хромасомалардың репликациясы (екі еселенуі) мейоз І – нің алдында өтетін интерфазаның S кезеңінде жүзеге асады. І – Профаза – бұл ең күрделі кезең болып саналады. Оның өзі бес этаптан тұрады: лептонема, зитгнема, пахинема, диплонема және диакинез.ЛЕПТОНЕМА (жіңішке жіпшелер стадиясы) митоздың алғашқы профазасына ұқсас келеді.Бұл кезде хромосома жіпшелері екі еселеніп жұптасады және олардың шиыршықталуы әлі әлсіз болады.

ЗИГОНЕМА кезінде гомологты хромосомалардың ұқсас бөлімдері бір-біріне жақындасып коньюгацияланады соның негізінде биваленттер түзіледі.

ПАХИНЕМА (жуан жіпшелер стадиясы) кезінде хромосомалардың коньюгациялануы аяқталып, ал олардың шиыршықталуы әрі қарай жалғасады, нәтижесінде хромосомалар жуандап тұрқы қысқарады.

ДИПЛОНЕМАда биваленттер мен оларды құрайтын төрт хроматидтің құрылымы анық көрінеді. Бұл стадияда гомологты хромосомалар бірін - бірі итермелей бастайды, нәтижесінде хиазмдер деп аталатын «Хң тәрізді фигуралар пайда болады. Ол биваленттегі гомологты хромосомалардың бір - бірімен бөлім алмастыратындығын көрсетеді.

ДИАКИНЕЗде шиыршықлу күшейіп, хиазмдердің саны азаяды да биваленттер ядроның шетіне қарай орналасады. Бұл стадияда ядро қабығы жойылып, сонымен профаза І аяқталады.І – МЕТАФАЗА. Мұнда ядролық мембрана мен ядрошық жойылады.Биваленттер клетканың экватор жазықтығына жиналып, метафазалық пластинка құрайды. Хромосомалар бұл кезде толық спиральданып бітеді де, тұрқы қысқарып жуандайды.І – АНАФАЗАда хромосомалар қарама - қарсы полюстарға ажырайды. Мейоздың І – анафазасының митоздық анафазадан айырмашылығы полюстерге бір центромерге бекінген, екі хромотидтен тұратын хромосомалар ажырайды.

І – ТЕЛОФАЗАда ядроның мембранасымен оның құрылымы қайтадан қалпына келеді. Кәдімгі интерфазадан соң екінші мейоздық бөліну басталады. Кәдімгі интерфазадан интеркинездің айырмашылығы - хромосомалар екі еселенбейді.ІІ – ПРОФАЗАда хромосомалар анық көрінеді. Бұл кезде олар көбінесе кресті фигуралар түрінде болады.ІІ – МЕТАФАЗА митоз тәріздес жүреді. Бұл стадиядағы хромосомалардың митоздағыдан айырмашылығы оның спиральдану жәрежесі жоғары сондықтан анығырақ көрінеді.ІІ – АНАФАЗАда екі еселенген центромерлердің бір - бірінен алшақтанбайтындығы байқалады, соның нәтижесінде жас хромотидтер әр полюстерге ажырайды.ІІ – ТЕЛОФАЗАда төрт гаплоидты ядро түзіледі.Клетканың бөліну жолдары митоз бен мейозды қарастырғанда клетканың ядросы мен хромосомаларға көңіл бөлінді. Себебі олар тұқымқуалаушылықтың материалдық негізі болып есептеледі.

Сімдіктердегі спорогенез және гаметогенез құбылысы.

Оогенез және сперматогенез процестерін түсінудің генетика үшін маңызы өте үлкен, сондықтан да… Эмбрионалдық ұрық клеткасының бірнеше есе… Өскен аталық клеткаларды бірінші қатардың сперматоциттері (бірінші сперматоцит), ал…

Адамдағы қан топтарының тұқымқуалауы.

Адамда түрлі қан топтарының болатындығы анықталғанға дейін қан құю кезінде ауыр тіпті… Адамдағы қан топтарының тұқымқуалау… Көп аллельділік жағдайда әртүрлі генотиптердің саны аллельдер санына тікелей байланысты…

Дигибридтік будандастырудағы тұқым қуалау. Дигибридті будандастыруда генотип және фенотип бойынша ажырау.

9 : 3; 3:1 қатынасына сәйкес келеді. Дигибридті будандастыру кезіндегі құбылыстың мәні… F 1 –дегі будан өсімдіктің мейозы кезінде аллельді емес екі доминантты генді (АВ) алып жүретін екі…

Полигибридті тұқымқуалау заңдылықтары. Гендердің тәуелсіз тұқымқуалау заңы. Ажыраудың статистикалық сипаты.

Бір – бірінен үш немесе одан да көп белгілерінде айырмашылықтары бар дарақтарды будандастыруды полигибридті будандастыру деп атайды. Оларда белгілердің ажырау сипаты дигибридті будандастырумен салыстырғанда біршама күрделірек болады. Мысалы, егер тұқымы сары, тегіс, қызыл гүлді бұршақ өсімдігін тұқымы жасыл, бұдырлы, ақ гүлді бұршақпен будандастырса, доминанттылық заңына сәйкес F 1 –де алынған будан ұрпақтың барлығы да біркелкі болып шығады, ал F2 –де күрделі ажырау жүреді. Тұқымның пішінін анықтайтын гендерді (А – а), түсін (В – в), ал гүлдің түсін (С – с) деп белгілесек, сонда ата – аналық формалардың біреуінің генотипі ААВВСС,екіншісінікі ааввсс, ал F 1 –де алынатын будан организмдікі АаВвСс болып келеді. Мұндай будан өсімдік сегіз түрлі гамета түзеді: АВС, АВс, АвС, Авс, аВс, аВс, авС, авс. Олардың өздігінен тозаңдануы нәтижесінде F2 –де зиготалардың 64 түрлі комбинациясы түзіледіҚорыта келгенде, Мендель жоғарыда келтірілген зерттеулерінің негізінде тұқым қуалаушылықтың екінші белгіге тәуелсіз екендігін дәлелдей отырып, ол тұқым қуалаушылықтың дискреттілігін, бөлшектене алатындығын және генотиптің организмдегі белгі – қасиеттерді анықтайтын бірліктердің яғни гендердің жиынтығынан тұратындығын көрсетті.

Гендердің тәуелсіз тұқымқуалау заңы. Тұқымқуалаушылықтың үзілмелілігі туралы Мендель түсінігі.

Мендель Заңдары – тұқым қуалау белгілерінің ұрпақтан ұрпаққа берілу заңдылықтары. Ата-аналарынан ұрпақтарға жыныс клеткалары арқылы тұқым қуалау факторларының берілуімен түсіндіретін бұл теорияны Г.И. Мендель тұжырымдады. Тәуелсіз тұқым қуалау (тәуелсіз комбинациялану) заңы немесе Мендельдің үшінші заңы баламалы белгілердің әр жұбы ұрпақтарға бір-біріне тәуелсіз тарайды, сондықтан 2-ұрпақта белгілі бір сандық қатынастықта белгілердің жаңа комбинациялары бар дарабастар пайда болады деген тұжырымдама жасайды. Бұл заң тек қана, әр түрлі хромосомалар-да орналасқан гендерге байланысты. Әргомологты хромосомада орналасқан түрлі гендер бір-бірінен тәуелсіз тұқым қуалайды. Белгілердің тәуелсіз комбинациялануы туралы қорытынды жасау үшін Мендель тұқымының сырты тегіс және түсі сары өсімдікті, сырты бұдыр тұқымды жасыл түсті өсімдікпен будандастырды. Доминанттылық ережеге және 1-ұрпақ будандарының біркелкілігі туралы заңға сәйкес, тәжірибеден алынған F1 1-ұрпақтың барлығының тұқымдарының сырты тегіс және түсі сары болып шықты. Бұл будан тұқымдардан өсірілген өсімдіктердің өздігінен тозаңдануының нәтижесінде 2-F2 будан ұрпақ алынды. Нәтижесінде F2-де тұқымдардың төрт фенотиптік класы алынды: олардың ішінде тегіс сары, бұдыр сары, тегіс жасыл және бұдыр жасыл тұқымдар бар. Бұл жағдайда зерттеуге алынған белгілердің әр түрлі комбинациялары байқалады. Сонымен, екі жұп белгі бір-бірінен тәуелсіз ажырайды, яғни ол тәуелсіз тұқым қуалайды. Мендельдің тұқым қуалаушылық заңдары тұқым қуалаушылықтың мәнін айқындайды және генетиканың негізі болып табылады.

Тәуелсіз тұқым қуалаудағы ажыраудың жалпы формуласы. Генетикалық рекомбинация, гаметалар тазалығы мен тәуелсіз тұқым қуалау заңдылықтарының цитологиялық негізі.

Генетикалық рекомбинация — бір торшаны екі түрлі вируспен зақымдағанда болатын будандасу. Генетикалық рекомбинация нәтижесінде аналық вирустарда жоқ мәліметтер жинағы жазылған ұрпақ геном пайда болады. Вирустарда бұл байланыс екі түрлі әдіспен өтеді: молекулалар алмасуы және ген алмасуы. Молекула алмасуда нуклеин қышқылының бөлшектері алмасады, мұнда ковалентті байланыс үзілмейді (мысалы,. грипп вирусындағы РНҚ үзінділерінің алмасуы). Ген алмасуында нуклеин қышқылының ковалентті жалғаулары үзіліп қайта қосылады. Бүл жағдайда екі геном бірімен бірі араласып кетсе, жаңа ұрпақ геномы пайда болады. Мұндай жағдай екі түрлі вирус бір торшаға кірсе ғана туады. Ген араласу әдісімен үзік геномды вирустар ғана будандасады. Онда екі вирустың геном кесінділері бір бірімен алмасады.

Гаметалар тазалығы ережесі. Бірінші буында алынатын будандардың біркелкі болуы мен екінші буын ұрпақтарында белгілердің ажырау құбылысын түсіндіру үшін Мендель гамета тазалығы болжамын ұсынды. Оның мәні — организмнің кез келген белгі-қасиетінің дамуын тұқым қуалау факторы, яғни ген анықтайды. Мысалы, раушан өсімдігінің қызыл гүлділері мен ақ гүлділерін алып будандастырғанда, бірінші будандық ұрпақтың барлығы қызыл гүлді болған. Ол бірінші будан ұрпақта қызыл гүлді өсімдіктің доминантты “Аң гені бар гаметасы мен ақ гүлдінің рецессивті “аң гені бар гаметаларының қосылуының нәтижесі болып есептеледі. Сондықтан, олардың генотипінде гүлдің қызыл түсін де, ақ түсін де анықтайтын гендер болады. Бірақ қызыл түстің гені доминантты болғандықтан, бірінші ұрпақтың барлығы да қызыл гүлді болады. Сонда олардың фенотипі бірдей болғанымен генотипінде екі түрлі ген болғаны. Ал ондай будан организмнен гамета түзілгенде оған тек бір ғана доминантты А гені немесе рецессивті “аң гені беріледі. Бұл жағдайда будан организмнің гаметасында аллельді (жұп) гендер бір-бірімен араласып кетпей, таза күйінде сақталады. Мұны гамета тазалығы дейді. Әрине, Мендель будан организмнен гамета түзілу кезінде геннің таралу процесін клетканың нақты бір материалдық құрылымдарымен және клетканың бөліну механизмімен байланыстыра алмады.Алайда, Г.Мендель хромосомалық теория қалыптаспай тұрып-ақ, мейоздық бөлінудің механизмі мен гендердің әрекеттері туралы күні бұрын дұрыс болжам жасап, гамета тазалығы туралы ережесін ұсынды.

Г. Мендель тұқым қуалаушылықтың заңдылықтарын ашқан уақытта ғылымда жасушаның бөлінуі де, гаметалардың түзілуі де, ұрықтану процесі де белгісіз еді. Кейін келе, цитогенетикалық зерттеулердің нәтижесінде хромосомалар ашылып, дене жасушасында хромосоманың саны жұп болатындығы анықталды. Белгілерді бақылайтын гендердің хромосомада орналасқаны дәлелденді. Гендер жұп болады. Жасушалардың пісіп жетілу кезеңінде мейоздық бөлінудің I профазасында гомологтік хромосомалар жақындасып, хроматидтерінің арасында айқасу жүреді.Мейоздың бөліну кезінде гомологті емес хромосомалардың бір-бірінен тәуелсіз ажырауы нәтижесінде адам жасушасында 223=8388604 гаметалар типі түзілуі мүмкін.

I анафазада гомологтік хромосома екіге бөлініп, екі полюске қарай жылжиды. Гомологтік хромосомалар ажырап екі полюске жылжыған кезде біріне-бірі тәуелсіз еркін комбинацияланады. Жаңа белгілер пайда болады. Екі гаплоидті гаметалар қосылып, ұрықтану кезінде зиготада хромосомалардың диплоидті саны қалпына келеді. Ұрықтану кезінде аналық және аталық гаметалардың қосылуы теорияға сәйкес теңдей жағдайда болады. Ғ2-де зиготалардың мүмкін болатын барлық типтері түзіледі. Олардың ара қатынасы будандастыруда көрсетілгендей (9:3:3:1) қатынаста болады.

Аллельді емес гендердің өзара әрекеттесуі

Комплементарлы гендердің өзара әректтесуі.

P ♀AAbb ақ x♂ bbAA ақ F1 AaBb- қызыл F1 x F1 AaBb x AaBb- қызыл