-сурет. Аталық және аналық гаметофиттердің дамуы

Тозаң түтікшесінің затының бір бөлігі екі спермиямен бірге жұмыртка клеткасы мен орталық клетканың арасына сыналып енеді. Спермиялардың біреуі жұмыртқа клеткасымен жанасып, онымен қосылады. Екінші спермия орталық ядромен қосылады.

Ұрықтанғаннан кейін жұмырка клеткасы мен спермийден жаңа диплоидты клетка-зигота түзіледі, одан жаңа спорофиттің келешек ұрпақ организмінің ұрығы дамиды.

Екінші спермийдің орталық ядромен қосылуы нәтижесінде эндоспермнің бірінші клеткасы пайда болады. Бұл клетка триплоидты болып табылады, өйткені оның ядросы гаплоидты аталық ядроның диплоидты орталық ядромен қосылуынан пайда болады.

Эндоспермнің бірінші клеткасынан эндосперм деп аталатын ұрықтың қоректенуіне кажет триплоидты ткань түзіледі.

Бір спермияның жұмыртка клеткасымен, екінші спермияның орталық ядромен қосылып ұрықтану процесі жабық тұқымды өсімдіктер үшін тән және қосарынан ұрықтану деген терминмен белгіленеді. Бұл жаңалықты 1898 жылы орыстың атақты ғальгмы С.Н. Навашин ашты.

Жан-жануар мен өсімдіктің бір жұмыртқа клеткасына сперматозоидтар мен тозаң түйіршіктерінің аса көп мөлшері келетшігіне қарамастан, ұрықтану, әдетте, бір сперматозоид және бір тозаң түйіршігінің қатысуымен ғана іске асырылады. Ұ Ұрықтанудың мұндай типін моноспермиялы ұрықтану деп атайды. Ол жануарлар мен өсімдіктердің басым көпшілігіне тән.

Өсімдіктерде ұрық қалтасына бір тозаң түтікшесі енгеннен кейін басқаларының енуіне кедергі жасайтын процестер дамиды.

Алайда бірқатар жануарлар мен өсімдіктерде жұмыртқа клеткасының цитоплазмасына бірнеше сперматозоид пен тозаң түтікшелері енеді. Бұл құбылыс полиспермия деп аталады.

Полиспермия, яғни ұрық қалтасына бірнеше тозаң түтікшелерінің енуі, қызылшада, мақтада, қарақұмықта, темекіде және баска өсімдіктерде кездеседі.

Өсімдіктерде қосымша спермиялар аналык клетка ядросымен ғана емес, ұрық қалтасының баска ядроларымен (синергидтермен немесе антиподтармен) қосылу құбылыстары байқалған, сонда бір ұрыққалтасьшан бірнеше ұрық дамиды (полиэмбриония).

Ұрықтың тек қана жұмырқа клеткасы ядросы мен оның цитоплазмасы есебінен дамуы гиногенез деп аталады.

Гиногенезге карама-қарсы құбылыс андрогенез болып табылады.

Бұлар апомиксистің бір түрі. Апомиксис - организмнің жыныссыз жолмен көбеюі. Оның мынадай түрлері болады: партеногенез, апогамия, апоспория.

Организмдердің көбеюі қандай формада іске асатын болса да, әр уақытта бір ұрпақтан келесі ұрпаққа сол түрге тән ортақ белгілер мен қасиеттер беріліп отырады. Басқаша айтқанда, ұрпақ белгілі бір дәрежеде өз ата-аналарына міндетгі түрде ұқсас болады.

Пияз тамыры ұштарындағы митоз кезеңін бақылау.

Митоз фазасын жанышталған уақытша немесе жартылай уақытша препараттарды пайдаланып көріп, үйренуге болады.

Ол үшін арнайы Карнуа фиксаторында өндеуден өткен пияз тамыры ұштарының (1, 5-2 см) бірнешеуін фарфор ыдысқа салып, оған ацетокармин құяды да кайнағанша қыздырады. Боялған тамырды зат салғыш әйнекке салып, оны өсу нүктесінен ажыратады. Осы өсу нүктесін әйнек таяқшаның немесе бір тал сіріңкенің көмегімен жаншып, үстіне бір тамшы ацетокармин тамызады да оны аздап спирт шамына ұстайды.

Дайын болған препаратты микроскоптың орнықшасына қойып, алдымен 8 еселік объективпен қарап, сонан соң объективті 40 немесе 90 еселікке ауыстырып, әртүрлі фазада тұрған митозды оқып үйреніп, суретін салады. Соның шегінде ядроға, ядро қабықшасына, ядрошықка және цитоплазмаға назар аудару, әсіресе әрбір жеке фазада тұрған митоз хромосомасына ерекше көңіл болу керек.

Лабораториялық жұмыс 2-тапсырма. Тамыр ұшынан дайындалған уақытша препараттан хромосомаларды санау

Пияздың, қара бидайдың немесе жүгерінің тамыр ұшынан жасалған уақытша препараттан осы өсімдіктердің кариотипін анықтау.

Уақытша препаратгар дайындау үшін ацетокармин, ацетолакмоид, ацетоорсеин сияқты бояғыш ерітінділерді қолданып, жас тамыр ұшы клеткаларының хромосома сандарын есептеген ынғайлы. Тамыр ұшы 1...2 см-ден аспауы керек. Сондай-ақ уақытша препаратты ұзындығы 3 ... 7 мм жас жапырақтардан да дайындауға болады. Тамыр ұшын немесе жас жапырақтарды алдын ала улы ерітіндіге (Карнуа фиксаторыда) салып алып, оны 70%-тік спиртте сақтау қажет.

Дайын препаратты микроскопка салып, алдымен 8 еселік, сонан соң 40 немесе 90 еселік объективпен карап, мейоз фазаларының суреттерін саламыз. Бұл кезде профаза І-дің сатыларьша ерекше көңіл бөлген жөн.

1. 
   Цитология дегеніміз не?
   
2. 
   Клетка қандай компоненттерден тұрады?
   
3. 
   Рибосом мен митохондрияның атқаратын қызметі кандай?
   
4. 
   Пластидтердің қандай түрлері бар?
   
5. 
   Ядроның атқаратын қызметі қандай?
   
6. 
   Хромосомный құрылысы мен атқаратын қызметі қандай?
   
7. 
   Клетканың бөліну жолдарын атаныз?
   
8. 
   Митоз дененіміз не? Олардың генетикалық мәні неде?
   
9. 
   Мейоз дегеніміз не? Ол кандай кезендерден тұрады?
   

Көп жағдайда организмдердің белгілері мен қасиеттері көбею кезінде үнемі қайталанып отырады: балалары, ата-аналарына ұқсас болады. Дегенменде, олардың арасында дәлме-дәл айнымайтыдай ұқсастық болмайды. Бір ата-анадан тараған балалардың арасында әйтеуір бір белгілері жағынан айырмашылық болады.

Сонымен, тұқым қуалау - организмдердің өзгермейтін қасиеттерін жай қайталап, кешіру емес, ол өзгерітштікпен қосарлана жүреді. Организмдердің көбеюі кезінде бір белгілердің сақталуымен қатар басқа біреулері өзгеріп, жаңа белгілер пайда болады.

Тұқым қуалаушылық пен өзгерітштік әр уақытта бір-бірімен қатарласып жүреді де организмдердің көбею процесінде қайшылыкты және тығыз байланысты процестер ретінде көрініс береді. Демек, көбею, тұқым қуалаушылықпен ғана емес, организмдердің өзгергіштігімен де байланысты.

Өсімдіктер мен жануарлардың тұқым қуалаушылық және өзгергіпггік қасиеттері ертеректен адам баласының назарын аударған. Адам баласы көп ғасырлар бойы тірі табиғаттың бұл ерекше құбылыстарын тусініп және тұқым қуалаушылық туралы болжамдардың дамуына әсерін тигізді. Оларда жекеленген дұрыс бақылаулар, көптеген ойдан шығарылған топшылаумен, болжамдар араласып дамиды.

Ауыл шаруашылық өндірісінің талап-тілектері, мәдени өсімдіктер мен үй жануарларын жақсарту міндеттері, селекция төжірибесінде организмдердің тұқым қуалаушылығы мен езгергіштік құбылыстарын зерттеу қажеттігін анықтады.

Тұқым қуалаушылық пен өзгергіштік, тірі табиғаттың аса маңызды қасиеттері ретінде, олардың үздіксіз бірлігінде ғана зерттеледі.

Тұқым қуалаушылық дегеніміз - бұл тірі организмдерде пайда болған өзгерістер мен жаңа түзілістерді ұрпақтан ұрпаққа өзкізіп, сактау касиеті. Осы қасиет арқылы ұрпақтардың сабақтастығы мен тұқымдастығы қамтамасыз етіледі: мысықтан мысық туады және бұл жануардың жаңа түзілістердің жиынтығы ретінде, басқа кез келген түрден, соның ішінде мысық тұқымдастардан да айырмашылығы бар. Тұқым қуалаушылық тіршілік иелерінің қасиеті ретінде, өзіне ұқсастарды қайталап жасаумен тығыз байланысты және көбею процесі арқылы іске асады. Алайда бұл кезде ұрпақтары мен ата-аналарының бір-біріне толык сәйкес келмейтіні толық 24 байқалады. Бұл сәйкессіздік, жаңа түзілістердің пайда болуымен байланысты. Олардың ішінде келесі ұрпақтарда сақталып қалатындары, жоғалып кетпейтіндері тұқым қуалайтын, ал келесі ұрпақтарында бекіп калмайтындары тұқым қуаламайтындар деп аталады.

Өзгергіштік - организмдердің көбею кезіңде ескі белгілерден айырылып, жаңа белгілерге ие болу касиеті. қалыптан ауытқыған белгілер варианттар деп аталады. Егер жеке варианттар арасында болмашы біртіндеп ауытқулар байкалса, мұндай өзгергіштікті үздіксіз, (флюктуациялык) немесе сандық өзгергіштік деп атайды. Өзара аралық варианттармен (формалармен) байланыспаған айқын ауыткулар кезінде үзілмелі, альтернативті немесе сапалық өзгергіштік байқалады.

Ұрпақтардың ата-аналарымен ұқсастығы ұрықтанған аналық жұмыртқадан (зиготада) организмнің жеке дамуының әртүрлі кезеңдерінде оның барлық белгілері мен қасиеттері туралы ақпарат хабарлардың болуына байланысты. Бұл акпарат хабар, организмнің құрылысы мен дамуының жоспары болып табылады және тұқым куалау деп аталады. Ол дискретті және ұрпақтан ұрпақ сақталып, беріліп және онтогенез барысыңда іске асырылуға қабілетті. Тұқым куалау информациясының құрылым бірлігі - нуклеотид, екі тізбекті ДНҚ-ның комплементарлық нуклеотидтер жұбы - реұон, мутон немесе сайт деп аталады.

Тұқым куалау информациясының ең қарапайым мәнде өлшем бірлігі, триплет ДНҚ-ның бір тізбегіндегі бір-бірімен белгілі ретпен байланысқан үш нуклеотидтің жиыны болып табылады.

Ген - жеке бір пегантердтің синтезделуін бақылайтьш тұқым қуалау акпарат хабарының функционалдық бірлігі (ең кішкене бөлігі). Осы анықтамаға сәйкес ген, генетикалық локус және цистрон терминдері синонимдер болып табылады. (Бір особьтың тұқым қуалау информациясын құрайтын гендер жиынтығьш генотип деп атайды).

Бір аллельдердің, басқалармен ауысуы немесе олардың санының өзгеруі генотиптің өзгеруіне келіп соқтырады. Өзгерген генотиптің іске асуынан, организмде, езгерген фенотип дамиды. Фенотип деп - организмнің дамуы барысында, нақтылы орта жағдайларында, жүзеге асқан белгілері мен касиеттерінің жиынтығын айтады.

Генотиптің өзгеруінен болған фенотиптік белгілер мен қасиеттердің өзгеруін генотиптік өзгергіштік деп атайды, ал орта жағдайларының әсерінен болған өзгерістерді модификациялық, өзгергіштік деп атайды. Жеке даму барысында генотип біртіндеп іске асады. Сонымен фенотип генотипке, особьтың жасына және әрбір белгі қалыптасқан сыртқы ортаны байланысты.

Фенотиптің дамуы генотипке байланысты болады.

Организмдерге әсер ету сипаты жағынан сыртқы орта факторлары модификациялык және мутагендік деп екі топка бөлінеді.

Модификациялық факторлар генотшггік өзгерістер тудырмайды.

Ортаның модификациялық жағдайлары, гендердің іске асуы дэрежесіне карай оның көріну күші (экспрессия) туралы пікір дамытады. Егер, тиісті жағдайлар болмағандықтан (шектелгендіктен) онтогенезде, ген іске асырылмаса, онда геннің тұншыққаны (репрессияланғаны). Егер геннің анықтайтын белгісі фенотипте іске аскан болса, онда геннің экспрессияланғаны немесе іске асканы деп есептеледі.

Модификациялық езгерістің айқьш бір бағыты болатыңдығы байкалған. Мәселен, көлеңкеде барлық есімдіктер ірі жапырақтар түзеді, жиі егілген өсімдіктер сирек түптенеді, мол қоректендіруден жануарлар май жинайды және т.б. сол сияқты мысалдар келтіруге болады.

Модификацияның әдетте бейімдеуішлік сипаты болады. Көленке жағдайында ірі жапырақтар осімдіктердің фотосинтезге қажеті күн сәулесін көбірек ұстауын қамтамасыз етеді. Ылғал, минералдық, қоректік жарық жетіспейтін, жиі егілген егістікте, өсімдіктің бұтақтануы аз болады, бірақтолықжеміс тұзуіне мумкіндік береді. Жабайы жануарлар қоректік зат мол кезде май жинайды, бұл табиғи жағдайда болып тұратын ұзақ мерзімді ашыу кезеңін ойдағыдай өткізуге мүмкіндік береді.

Модификациялық бейімделушілік сипаты әр уақытта айқын байкала бермейді, оны мұқият талдау жасау арқылы байқауға болады. Мәселен, күздікбидайлар, астық тұқымдастар, күзде салқын ашық ауа райында клетка шырынында қант жинайды, бұл өсімдіктердің аязға төзімділігіш арттырады.

Егер организм өзінің тарихи дамуында әеттегіден тыс жағдайлардың әсеріне ұшыраса, онда бейімделушілік сипаты жоқ модификациялар пайда болады. Мәселен, картоп дақылының жарықтан айырсақ, онда картоп түйіні өседі, олар табиғи жағдайда көбею қызметін ойдағыдай атқара алмайды. Организмдердің жеке тіршілік кезеңі бойынша өзгермелі сыртқы орта жағдайларына бейімделуін онтогенездік адагатация деп атайды- Адаптация термині, бейімделу, ал онтогенез - организмнің ұрықтанған аналық клеткадан бастап табиғи өлуіне дейінгі жеке дамуы дегенді білдіреді.

Онтогенездік адаптация модификациялык, өзгерістің генотипте айқындауына байланысты. Мысалы, бидай сабағыньщ толықгығы, оны зиянкестерден қорғайтын белгі. Зиянкестер жұмыртқаларын қуыс сабаққа салуға әуес келеді. Сабақтың толықтығын бақылайтын ген бидай дақылының сирек егістігінде, қалың егістікке қарағанда, бұл белгіні айқын көрсетеді. Сондықтан мұндай модификация сипаты бейімделуші деп аталады. Сабақ толықтығьш анықгайтын гендері жоқ бидай дақылының кез келген жағдайда сабағы куыс болады да, сирек егістікте зиянкестерден көбірек зақымдалады.

Егер модификация генотипте айқындалмаған болса, онда онтогенездік адаптацияның мүмкіндіктері шектеледі, өйткені программа шексіз үлкен бола алмайды. Мәселен, алма ағашы жапырағының көлемі жарықтың күшіне (интенсивтігіне) байланысты, алайда жарық қаншама күшті болғанмен алмада, самит ағашыңдай өте майда жапырақтар пайда болмайды. Нақтылы организмнің барлық белгілері мен қасиеттері қоршаған орта жағдайларының әсерімен өзгеруі мүмкін және өзгереді де, бірақ өзгеру генотипке байланысты жэне реакция нормасы ұғымымен белгіленетін белгілі бір шеңберде болады.

Модификациялык өзгеріс генотипке байланысты емес және оның өзгеруін тудырмайды. Генотип озгере алады жэне өзгереді де, бірақ мұның барлығы, генотипі әр түрлі организмдерді будандастарудың, мутагеңдік факторлардың (мутагеңцердің), трансдукдияның, трансформацияның, трансгенозистің, транспозондар мен басқа да рекомбинация механизмдерінің белсенділік әсерімен іске асады. Тірі организмдердің генотипш мутагендік факторлардың, генотипі әртүрлі ата-аналарды будандастырудың және басқа рекомбинация (қайта комбинациялау, қайта топтастыру) механизмдерінің әсерімен өзгертуді генотиптік өзгергіштік деп анықталады. Оның кездейсоктық сипаты бар: егер өзгерістер будандастырудан пайда болса, оларды гомологиялык рекомбинациялар, ал мутагендердің әсерінен болса, мутациялар деп атайды.

Будандастырудың нәтижесінде жаңа гендер мен аллельдер түзілмейді, бірақ олардың жаңа комбинациялары пайда болады. Себебі, әрбір ұрпақ, ата-анасынан бір-біріне ұқсас гендер жиынын алады.

Модификациялық өзгеріс генотипте алдьш ала жоспарланып қойылғандықган және оның өзгеруіне байланысты болмағандықган, олар организмдердің тарихи дамуы - филогенезге материал бола алмайды. Керісінше, модификация арқылы іске асатын организмдердің онтогенездік адаптациясы филогенездің нәтижесі болып табылады. Рекомбинациялар мен мутациялар жаңа түзілістер болып табылады да, филогенез үшін маңызды рол атқарады.

Сонымен генетика тұқым қуалаушылық пен тұқым қуалайтын өзгерішггікті негізгі үш: организмдердің көбею процесіндегі геңдердің әрекеті, гендердің материалдық құрылымы және гендердің онтогенездегі мен атқаратын қызметі тұрғысынан зерттейді.

2. Тұқым қуалаушылықтың молекулалық негізідері.

Тұқым куалаушылыктың материалдық негіздері туралы бірінші гипотеза белоктык, гипотеза деп аталды. Ол тұқым куалау акдаратын сактау жөніңде белокка ерекше маңыз берді. Бірақ казір бұл гипотеза көптеген фактілер негізінде дезоксирибонуклеин қышқылына катысты болып отыр.

Көздің, шаштьщ тусі, бойдың биіктігі және т. б бір-қатар белгіпер тұқым куалап ұрпакка берілетіні мәлім, Тұқым қуалаушылықтың, элементарлы, яғни қарапайым өлшеуіш шамасы - ген. Ал ген деген ДНҚмолекуласының бір белшегі. Меселен, Австрия императорлары Габсбургтердің көріксіз төменгі ерні 100 жыл бойы ұрпақтан ұрпакқа беріліп кедді. Немесе синдактилия, яғни екі немесе одан да көп саусақтардың бірігіп өсуі Англияда граф Шрюсберилердің 14 ұрпағы бойы сақталған. Осылардың барлығының себебі тұқым қуалайтын қысқаша ДНқ деп аталатын сиқырлы үш әріп болды. Осы ДНҚ ұрпақ қандай болуы керектігі туралы ақпарат береді. ДНҚ-ның клетка ядросында орналаскан хромосомаларда болатынын білеміз. Ол негізінен генетикалық ақпарат жеткізуші. Аппарат дегеніміз не? Бұл хабар, телеграмма, хат және т. б. Бірақ түрлі хабардағы акпарат мөлшері түрліше болады.

Осыны полимерлерге қолданайық. Оларды синтездегенде немесе табиғатта тұзілгенде оларға белгілі бір хабар, ақпарат қоса салынады. Полимердің құрылысы оны қоршаған молекулаларда неғұрлым өзгеше болса; беті неғұрлым кең болса, бет өрнегі неғұрлым күрделілеу болса, ол полимердің ақпараты да соғұрлым көп болады.

Болмаса формасы шар, кубик, таяқша, табақша тәрізді әртүрлі моншақган жасалған алканы алыңыз. Моншақтардың өзін түрліше орналастыруға болады. Мысалы, таяқша тәрізді моншактардың біреуін алкаға ұзынынан, екіншісін көлденең орнатуға мүмкіндік бар. Биологиялық полимерлердің беті де, әдетте осындай болады. Алайда ақпараттың, үш әріпке, ДНҚ-на қандай қатысы бар?

1869 жылы жас швейцар ғалымы Ф. Мишер ірің клеткаларының ядросынан бұрын белгісіз, құрамында фосфоры бар затгар тапканын хабарлады. Ғалым оларды нуклеиндер деп атап, сонымен казіргі биологиянын бастамасын салды, бірақ оны өзі білген жок. Нуклеин кейін барлық организмдерден, тіпті вирустардан да табыдцы.

1941 жылы, дәл соғыстың алдында совет ғалымы Б. В. Кедровский мен швед ғалымы Т. Касперсон нуклеин кышкылдары белок синтезделуіне қатысады деген жорамал айтты. Одан кейін жасалған тәжірибелер бұл ғалымдардың жорамалын растады. Клеткадан әр алуан белоктардың аса көп мөлшері табылды. Соның өзінде осы организмде бар белоктардың әр уақытта қайталап алынатындығы өте маңызды болды. Әр жолы әртүрлі белок синтезделетін жағдайда не болатынын елестетіп көріңіздер. Ал көп дәрежеде организмнің құрылысы және ондағы зат алмасудың бүкіл барысы белоктарға байланысты екенін білеміз. Жылқыдан бұзау тумайтыны табиғи нәрсе. Жылқыдан құлын туады, түсі, не бойы басқаша болуы мүмкін, бірақ баска жағынан бұл айнымаған кішкене жылқы. Бұл осы касиеттерге иелік ететін белоктар жиынының тұқым қуалайтынын көрсетеді. Сондықтан ғалымдар табиғатта мындаған, он мындаған ұрпақгар бойы белоктардың сол касиеттерін ұрпақтан ұрпаққа беріп отыратын құпия механизм бар және бұл механизмнің өзін-өзі кайта жасап отыру кабілеті болу керек деген болжам жасады.

Микроорганизмдерді зерттеу нуклеин қышқылдары белок синтезделуіне қатысатынын олардың тұқым қуалайтын қасиеттерінің нуклеин қышкылдарының қатысуымен жүзеге асатының көрсетті.

1944 жылы американ ғалымы О. Эйвери гылымның одан әрі дамуында зор рөл аткдрған карапайым тәжірибе қойды. Ол тығыз қабығы - S капсуласы бар микробтарды алып, олардан нуклеин қышқылдарын (Н.Қ) бөліп, олармен R микробтарын қоректендіре бастаған. Осылай қоректендірілген микробтарда капсула пайда болған, яғни бұл қасиет тұқым қуалайтын болып, олар капсуласы бар микробтарға айналған. Бұл құбылыс трансформация деп аталды. (8-сурет)

Кейбір микробтарда аталық және аналық особьтар бар сияқты олардың қосылу кабілеті бар, яғни олардың арасында кішкене жалғастырушы көпірше пайда болады. S қанттардың бір түрін жетйзіп беретін фермент. Конъюгадиядан кейін аналық особьтарда да осыңдай қабілеттер пайда болды. Аталық форманың ДНҚ-ы аналық организмге түскеннен кейін ондағы ферменттердің құрамына әсер етіп, аналық организмнің қасиеттерін өзгерте бастайды.

Трансформация және трансдукция құбылыстарың зерттеу тұт көбелегінде, дрозофилде, көбелекте, тышқанда және т.б. ДНҚ молекулаларьш жай енгізу арқылы бір генетикалық формадан екшші генетикалық формата гендерді беруге болатынын көрсетті.

Осы және басқа фактілер ДНҚ органикалық дүниеде кең көлемде тұқым қуалаушылықтың материалдық негізі ретінде қолданылатынын көрсетті, Бұл вирустарға да, бактерияларға да, өсімдіктерге де, жануарлар мен адамға да қатысты. ДНҚ молекулаларыңца генетикалық акпарат тек кейбір вирустарда ғана жазылған.

Бактериофагтың кұрылысы өте қарапайым, тек ДНҚмен белоктан ғана тұрады. Егер құрамына қарасақ, онда ДНҚ мен белок - тірі зат емес, өте қарапайым және әдеттен тыс, алайда біркатар тіршілік беягілері бар: біріншіден, көбеюге кабілепі, тітіркешіштігі бар, онсыз фаг өзіне керекті микробты таба алмаған болар еді.

Бұл құбылысты ағылшын ғалымдары Д. Ледерберг пен Татум 1952 жылы ашты. Бял кұбылыстың механизмі өлі толық ашылған жоқ. Дегенмен фагтың ДНҚ-ы бактериялық клеткалардьвд ДНҚ-ымен өзара әрекетгескенде ғана трансдукция мүмкін болатыны даусыз. Сөйтіп бұл екі құбылыс ДНҚ-ның тұқым қуалау "акпарат иесі екеңдігіне даусыз дәлел болатындығы анықталады.

ДНҚ-на химиялықтандау жасау, оның құрамына кант, фосфор кьішқылы және азотты негіздердің төрт түрі кіретінін көрсетті. Олар ДНҚ молекуласында қалай орналаскан?

ДНҚ молекуласының құрылысы онша күрделі емес. Ол оралма секілді бұратылған екі тізбектен тұрады. ДНҚ құрамында төрт негіздің, адениннің, тиминнің, цитозинның және ғана болатының ескерте кету керек.

Нуклеотидтердің құрамы мен құрылысы әддекашан анықталды. Бірақ нуклеотидтердің ДНҚ молекуласында қалай орналасатынын ешкім білмеді. Оны биологтар да, химиктер де емес, физиктер, ағылшын Ф. Крикжөне американдық Д. Уотсон 1953 жылы ашты. Нуклеотидтер ДНҚ молекуласында бір-бірімен жұптаса қосылады. Бұл жүптар бір-біріне бұрыла қабаттаса орналасып, винтті сатыға ұқсас қос оралма түзеді.

Азотты негіздердің үлкені. Екі үлкені оралма арасына сыймайды да, ал екі кішкенесі аз орьш алады және аденин цитозинмен байланысады. ДНҚ оралмасы тұйық саұина екендігі соңғы кезде дәлелденді.

Тышқан ДНҚ-ының микробтар ДНҚ-ынан қандай айырмашылығы бар? Егер барлық организмдердің химиялық құрамы бірдей болса, жұп нуклеотидтер саны жағынан айырмашылығы болады, яғни бір жағдайларда аденин- тимин жұбы, ал баска бір жағдайларда цитозин-гуанин жұбы басым болады. Мысалы, адамда А-Т, ал микробтарда-Г-Ц басым (А. Н. Белозерский). Алайда химиялық құрамы бірдей ей ДНҚ молекуласы бірдей ме, айталық, бізде ей ДНҚ молекуласы бар делік, олардың әрқайсысында А-Т нуклеотидтерінің үш жұбы және Г-Ц нуклеотидтерінің үш жұбы болсын. Бір ДНҚ-да А-Т, А-Т, А-Т, Г-Ц, Г-Ц, Г-Ц, ал екінші ДНҚ молекуласында А-Т, Г-Ц, А-Т, Г-Ц, А-Т, Г-Ц. Химиялық құрамдары бірдейлігіне қарамастан, бұл молекулалар әртүрлі болатындығы түсінікті. Себебі, жұп нуклеотидтердің орналасу ретіне байланысты ерекше айырмашылықтар болады.

Бұрын ДНҚ құрылымын тұқым қуалау ақпарат иесі рөлін атқаруға қабілетсіз, монотонды (бір сарынды) макромолекула деп санаған, Левеннің, тетрануклеотид теориясы орын алды. Бұл теорияны 1950 жылы ағылшын ғалымы, Э. Чаргаф теріске шығарды. Ол, әртұрлі ДНҚ-да негіздердің кұрамы тұрліше екенін ашты. Мысалы, бұзаудың бауыр клеткалары ядроларынан 28%А, 24%Г, 20% және 28%Т бөліп алды. Сөйтіп, ол ДНҚ күрделі полимер және ол микробтарда, өсімдіктерде және жануарларда бірдей екенін дәлелдеді.

Сонымен ДНҚ-ның қос оралмалы құрылымы және жұптарының жиынтығы оның керемет қасиетін - өзін-өзі дәл көшіру, яғни