Рубрика: Կենսաբանություն 9

Մենդելի առաջին օրենքը

Մենդելի առաջին օրենքը իրենից ներկայացնում է միահիբրիդ խաչասերման ժամանակ առաջին սերնդի միակերպության կանոնը։ Տարբեր մաքուր գծերին պատկանող մեկ զույգ հակադիր հատկանիշներով տարբերվող երկու հոմոզիգոտ օրգանիզմների խաչասերման արդյունքում հիբրիդների առաջին սերնդի բոլոր առանձնյակները կլինեն դոմինանտ հատկանիշի առումով միակերպ՝ հետերոզիգոտ, այսինքն կկրեն ծնողական ձևերից մեկի հատկանիշը։ Այս օրենքը նաև հայտնի է «հատկանիշների դոմինանտության օրենք» անունով, որը հիմնվում է մի «մաքուր գծերի» հասկացության վրա։ Այն ցույց է տալիս, որ օրգանիզմը պարունակում է տվյալ գենի նույն ալելները և այդպիսի օրգանիզմը կոչվում է հոմոզիգոտ ըստ տվյալ գենի (իսկ եթե պարունակում է տվյալ գենի տարբեր ալելներ, ապա այդպիսի օրգանիզմը կոչվում է հետերոզիգոտ ըստ տվյալ գենի)։ Այսպիսով առաջին սերնդի հիբրիդները միշտ միակերպ են ըստ տվյալ հատկանիշի և նման են ծնողներից մեկին։ Այդ հատկանիշը, որը ավելի ուժեղ է կոչվում է դոմինանտ հատկանիշ (լատիներեն – dominus), իսկ այն հատկանիշը, որը ճնշվում է դոմինանտ հատկանիշի կողմից կոչվում է ռեցեսիվ հատկանիշ և արտահայտվում է միայն հոմոզիգոտ վիճակում։

Մենդելի երկրորդ օրենքը

Ճեղքավորման օրենք – առաջին սերնդի երկու հոտերոզիգոտ առանձնյակների խաչասերումից հետո՝ երկրորդ սերնդում նկատվում է հատկանիշի ճեղքավորում որոշակի թվային հարաբերությամբ (ըստ ֆենոտիպի 3:1 և ըստ գենետիպի 1:2:1)։

Երկու մաքուր գծերի (որոնք տարբերվում են մեկ ուսումնասիրվող հատկանիշով և որոնք պայմանավորվում են մի գենի ալելներով) խաչասերումը կոչվում է մոնոհիբրիդային խաչասերում։

Հետերոզիգոտ առանձնյակների խաչասերման ժամանակ տեղի ունեցող երևույթը, որը բերում է որոշակի քանակությամբ դոմինանտ և ռեցեսիվ հատկանիշներով առանձնյակների առաջացմանը կոչվում է ճեղքավորում։ Հետևաբար ճեղքավորումը դա դոմինանտ և ռեցեսիվ հատկանիշների բաշխումն է սերնդում որոշակի տվային հարաբերակցությամբ։ Ռեցեսիվ հատկանիշը հիբրիդների առաջին սերնդում չի վերանում, այլ ճնշվում է դոմինանտ ալելի կողմից և արտահայտվում է միայն հիբրիդների երկրորդ սերնդում (հոմոզիգոտ վիճակում)։

Անհատական զարգացում կամ օնտոգենեզ յուրաքանչյուր անհատիզարգացումը՝ սկսած ձվաբջջիբեղմնավորումից մինչև նրա մահը։ Բեղմնավորումից առաջացած զիգոտը, ինչպես անսեռ բազմացման ժամանակ մայրական օրգանիզմից առաջացած ժառանգը, սկիզբ է դնում նոր օրգանիզմի անհատական կյանքին։

Օնտոգենեզը իրենից ներկայացնում է օրգանիզմի բջիջների բազմացման, տարբերակման, հյուսվածքների, օրգանների կազմավորման, նրանց գործառնությունների կարգավորման, մորֆոլոգիական, ֆիզիոլոգիական ձևավորման բարդ պրոցեսների մի ամբողջ համալիր։ Այդ պրոցեսներն ընթանում են՝ մի կողմից ընդօրինակելով (կրկնելով) նախնիների առանձնահատկությունները, մյուս կողմից պայմանավորվում են այն միջավայրով, որում հանդես է գալիս ձևավորվող օրգանիզմը։

Օնտոգենեզը տվյալ օրգանիզմի արտաքին միջավայրի կոնկրետ պայմաններում ժառանգական հնարավորությունների դրսևորումն է։ Յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր պատմական անցյալը։ Բնության մեջ սկիզբ առնելով և պատմական երկար ժամանակաշրջանում փոփոխությունների ենթարկվելով, այն հասել է իր ներկա վիճակին։ Տեսակի անցած այդ երկար ուղին՝ ճանապարհը, կոչվում է ֆիլոգենեզ։ Օնտոգենեզը և ֆիլոգենեզը սերտ կապի մեջ են և միմյանցով պայմանավորված։ Օնտոգենեզի մասին ուսմունքը կենսաբանական բնագավառ է, որն ուսումնասիրում է կենդանի էակի զարգացման պրոցեսը նրա ծնվելուց սկսած մինչև մահը։

Միաբջիջ էուկարիոտների մոտ, որոնք բազմանում են վեգետատիվ ճանապարհով, այդ փոփոխություններն անհամեմատ շատ են հատկապես բազմաբջիջ էուկարիոտների մոտ, որոնք օժտված են սեռական բազմացումով։

Բազմաբջիջ օրգանիզմներում օնտոգենեզը բաժանվում է երկու շրջանների՝ սաղմնային (էմբրիոնալ) և հետսաղմնային (պոստէմբրիոնալ)։ Առաջինը բեղմնավորումից մինչև ծնվելն է, երկրորդը՝ ծնվելուց հետո (սաղմնային թերթիկներից դուրս գալուց հետո), մինչև մահը։

Մեյոզ կամ բջջի ռեդուկցիոն բաժանում, էուկարիոտ բջիջների՝ կենդանիների, բույսերի և սնկերի սեռական բազմացման ժամանակ իրականացող բաժանման հատուկ եղանակ։ Մեյոզով կիսվող բջիջներում քրոմոսոմային հավաքակազմի քանակը կրճատվում է երկու անգամ՝ մեկ դիպլոիդ բջջից առաջանում են չորս հապլոիդ բջիջներ։ Մեյոզի արդյունքում առաջացած բջիջները, կամ գամետներ են (կենդանիների դեպքում), կամ սպորներ (բույսեր)։ Կենդանիների արական գամետներն անվանում են սպերմատոզոիդներ, իսկ իգականը՝ ձվաբջիջներ։ Մեյոզի ընթացքում երկու անգամ կրճատված քրոմսոմային հավաքակազմ ունեցող գամետները միաձուլվում են բեղմնավորման ընթացքում․ առաջացած զիգոտում քրոմոսոմների սկզբնական քանակը վերականգնվում է։

Մեյոզը բաղկացած է 2 հաջորդական բաժանումներից, որոնց միջև կա կարճ ինտերֆազ:

I պրոֆազ,, առաջին պրոֆազը շատ բարդ է և կազմված է 5 փուլերից:

Լիպտոտենա կամ լիպտոնեմա, քրոմոսոմների փաթեթավորում, ԴՆԹ-ի կոնդենսացիա քրոմոսոմների ձևավորումով՝ բարակ թելերի տեսքով (քրոմոսոները կարճանում են):

Զիգետգենա կամ զիգոնեմա, ընթանում է կոնյուգացիա՝ հոմոլոգ քրոմոսոմների ձևավորված կազմությունների հետ միացումով, որը կազմված է երկու միացած քրոմոսոմներից, որոնք նաև կոչվում են բիվալենտեներ և ընթանում է նրանց հետագա խտացումը:

Պահիտենա կամ պահինեմա, (ամենաերկար փուլը), մի քանի մասերում հոմոլոգ քրոմոսոմները իրար են միացվում, ձևավորելով խիազմաներ: Այնտեղ տեղի է ունենում տրամախաչում՝ հոմոլոգիական քրոմոսոմների միջև մասերի փոխանակում:

Դիպլոտենա կամ դիպլոնեմա, տեղի է ունենում քրոմոսոմների մասնակի ապապարուրում, այդ ժամանակ կարող է նաև աշխատել գենոմի մասը, տեղի է ունենում տրանսկրիպցիաների գործընթացներ (ՌՆԹ-ի ձևավորում), տրանսլիացիա (սպիտակուցի սինթեզ); հոմոլոգ քրոմոսոմները դեռևս մնում են միացված: Որոշ կենդանիների մոտ ձվաբջիջիների քրոմոսոմները մեյոզի այս փուլում ձեռք են բերում լամպաձև խոզանակի նման քրոմոսոմների բնորոշ ձև:

Դիակենես, ԴՆԹ-ն մաքսիմալ կերպով կոնդեսացվում է, սինթեզման գործընթացները ավարտվում են, միջուկային թաղանքը լուծվում է; ցենտրիոլները հեռանում են դեպի տարբեր բևեռներ; հոմոլոգիական քրոմոսոմները մնում են միացված:

I պրոֆազից հետո ցենտրիոլները հեռանում են դեպի բջջի բևեռները, ձևավորվում են բաժանման իլիկի թելիկները, միջուկային մեմբրանը և միջուկները քանդվում են:

I ֆամետազ, բիվալենտային քրոմոսոմները ձևավորվում են բջջի հասարակածի երկայնությամբ:

I անաֆազ, միկրոխողովակները կրճատվում են, բիվալենտները բաժանվում են և քրոմոսոմները հեռանում են դեպի բևեռները: Կարևոր է նշել, որ քրոմոսոմների կոնյուգացիայից զիտոգենում դեպի բրեռներ են շարժվում ամբողջական քրոմոսոմներ, որոնցից յուրաքանչյուրը բաղկացած են երկու քրոմատիդներից, այլ ոչ թե առանձին քրոմատիդներից, ինչպես միտոզում:

I թելոֆազ, քրոմոսոմները ապապարուրվում են և հայտնվում է միջուկային թաղանք:

Մեյոզի երկրորդ բաժանումը տեղի է ունենում առաջինից անմիջապես հետո, առանց ինտերֆազի արտահայտման. S շրջանը բացակայում է, քանի որ երկրորդից առաջ տեղի չի ունենում ԴՆԹ-ի կրկնապատկում:

II պրոֆազ, տեղի է ունենում քրոմոսոմների կոնդեսացիա, բջջակենտրոնը բաժանվում է և բաժանման մասերը շարժվում են դեպի բևեռներ, քանդվում է միջուկային թաղանթը, ձևավորվում է իլիկի թելիկներ, որն ուղղահայաց է առաջին բաժանմանը:

II մետաֆազ, ունիվալենտային քրոմոսոմները (որոնցից յուրաքանչյուրը բաղկացած է երկու քրոմատիդներից) մակերևույթներից վրա տեղավորվում են «էկվատորում», ձևավորելով այսպես կոչված մետաֆազային շերտ:

II անաֆազ, ունիվալենտները բաժանվում են և քրոմատիդները շարժվում են դեպի բևեռներ:

II թելոֆազ, քրոմոսոմները ապապարուրվում են և հայտնվում է միջուկային շերտ:

Մեկ դիպլոիդ բջջից ձևավորվում է չորս հապլոիդ բջիջներ: Այդ դեպքերում, երբ մեյոզը կապված է գամետոգենեզի հետ (օրինակ բազմաբջիջ կենդանիների մոտ), ձվաբջիջների զարգացման ժամանակ առաջին և երկրորդ մեյոզի բաժանումը դառնում են անահավասարաչափ: Արդյունքում ձևավորվում է մեկ հապլոիդ ձվաբջիջ և երեք այսպես կոչված ռեդուկցիոն մարմիններ: