Какой набор хромосом гаплоидный или диплоидный содержится
Для каждого вида эукариот характерен свой кариотип. Кариотипом называется комплекс характеристик хромосомного набора соматической клетки, в который входят:
число хромосом, специфичное для данного вида;
их размеры;
положение центромеры каждой хромосомы;
рисунок дифференциального окрашивания хромосом (специальный метод окрашивания, который позволяет по рисунку чередующихся поперечных темных и светлых полос идентифицировать конкретную хромосому или ее участок).
Например, нормальный кариотип человека включает 22 пары аутосом (неполовых хромосом) и пару половых хромосом (ХХ или ХY).
Хромосомы в кариотипе различаются размерами, формой, положением центромеры, рисунком окрашивания. Каждая хромосома содержит определенный набор генов (например, гены A, B, C, D … — в хромосоме 1, гены K, L, M, N … — в хромосоме 2 и т. д.). В соответствии с этими признаками хромосомы нумеруют. Самая большая хромосома — первая, и далее чем меньше хромосома, тем больший номер она получает.
Каждая хромосома состоит в данном случае из двух сестринских хроматид. Каждая хроматида содержит 1 молекулу ДНК. 2 сестринские хроматиды — это точные копии ДНК, образовавшиеся в результате репликации. Сестринские хроматиды расходятся по дочерним клеткам в ходе митоза, поэтому хромосомы в клеточном цикле двуххроматидны от репликации до деления (в фазе цикла G2) и однохроматидны от деления до репликации (фаза G1).
Помимо этого, у диплоидного организма имеется двойной набор хромосом. У человека имеются 22 пары гомологичных хромосом, или пары гомологов (плюс пара половых хромосом, которые не гомологичны друг другу, за исключением небольшого района). Один набор хромосом человек получает от матери, другой — от отца. Объединение этих наборов происходит при оплодотворении.
При половом размножении постоянно создаются новые комбинации генов, что увеличивает генетическое разнообразие потомства и, соответственно, шансы приспособиться к меняющимся условиям среды. Создание новых комбинаций генов происходит в процессе мейоза. Мейоз имеет место в ходе образования гаплоидных клеток — спор или гамет. При этом хромосомы, доставшиеся организму от матери и отца, перестают существовать как целое — в результате кроссинговера образуются новые варианты хромосом, скомбинированные из отцовских и материнских. Таким образом, хромосомы детей, как правило, не идентичны хромосомам родителей — они содержат другие комбинации аллелей (вариантов генов).
В ходе мейоза происходит редукция хромосомного набора — образование из диплоидной клетки 4 гаплоидных клеток (n), у которых каждая хромосома представлена уже не парой гомологов, а 1 хромосомой. У человека путем мейоза образуются половые клетки (гаметы), каждая из них несет 23 хромосомы.
Диплоидность клеток в жизненном цикле восстанавливается при оплодотворении — слиянии гамет. При этом объединяются два разных хромосомных набора из двух разных геномов (генома матери и генома отца).
У других организмов соотношение диплоидной и гаплоидной фаз цикла может быть разным. Разные организмы демонстрируют большое разнообразие жизненных циклов, однако во всех них можно выделить диплоидную фазу, или диплофазу — от оплодотворения до мейоза — и гаплоидную фазу, или гаплофазу — от мейоза до следующего оплодотворения.
Например, у животных (слева) гаплоидны только гаметы, у растений (посередине) есть диплоидное поколение (спорофит) и гаплоидное поколение (гаметофит), а у многих одноклеточных преобладает гаплоидная фаза, а зигота после оплодотворения делится мейозом, в результате чего снова получаются гаплоидные клетки.
Соотношение гаплоидной и диплоидной стадии в жизненном цикле разных организмов может быть разным. Как мы уже видели, у животных единственной стадией является диплоидная, а гаплоидны только гаметы. У некоторых организмов, наоборот, единственной стадией является гаплоидная, а диплоидна только зигота, которая сразу после полового процесса вступает в мейоз. Такую ситуацию мы можем наблюдать, например, у хламидомонады. У большинства растений обе фазы представлены. У мхов привычные нам зеленые растения являются гаплоидными. На них формируются органы полового размножения: антеридии, в которых образуются сперматозоиды, и архегонии, в каждом из которых имеется одна яйцеклетка. Образующиеся гаметы после оплодотворения дают диплоидную стадию, которая развивается непосредственно на гаплоидной. Она представляет собой тонкую длинную нить с расширением на конце. Она коричневого цвета, т. к. не содержит хлорофилла, неспособна к фотосинтезу и живет за счет гаплоидной части растения. Внутри расширения, называемого коробочкой, множество клеток делится мейозом, образуя гаплоидные споры. Споры дают начало зеленым гаплоидным растениям. Таким образом, основной стадией у мхов является гаплоидная.
Основная жизненная стадия у папоротникообразных — диплоидная. На листьях папоротников или в специальных структурах у хвощей и плаунов образуются спорангии, в которых в результате мейоза формируются мелкие одноклеточные споры. Разлетаясь и попадая в подходящие условия, они дают начало гаплоидной стадии — заростку. На заростках образуются антеридии и архегонии, формируются гаметы, происходит оплодотворение, и из зиготы развивается диплоидное растение.
У семенных растений самостоятельной гаплоидной стадии не существует, она представлена группами клеток, развивающихся в специальных органах диплоидных родительских организмов. Некоторое время отдельно существует только мужской гаметофит в виде пыльцевого зерна, но в нем в это время не происходит заметных процессов жизнедеятельности. После оплодотворения из зиготы формируется новый диплоидный организм. Первые этапы его развития также проходят внутри материнского организма.
Интересы часто менялись, поэтому во многих областях знаний что-то знаю:)
Гаплоидный набор хромосом (иначе называется гаметическим) — это одинарный набор хромосом зрелой половой клетки. В каждой такой клетке содержится только один из пары хромосом, имеющихся у целого организма данного вида. У человека это 22 аутосомы и 1 половая хромосома.
Мне интересны множество тем: от психологии до космоса…)
Гаметы (половые клетки) содержат гаплоидный набор хромосом — это один набор хромосом, которые представляют собой половину полного набора от набора в исходной форме, это одинарный набор непарных хромосом.
Все клетки человека, кроме половых, диплоидные, в них 46 хромосом, которые составляют 23 пары одинаковы по длине и толщине хромосом, 45-я и 46-я единицы половые… Читать далее
Когда произошло разделение живых существ на самцов и самок, одновременно ли появились оба пола или какой-то раньше?
мои ответы не являются «глубокомысленными» статьями для ЯДзен
Для того чтобы получить представление об этом нужно обратиться к самым простым формам полового размножения на примере водорослей.
Половое размножение, наблюдаемое у другой нитчатой водоросли, Oedogonium, представляет собой, по-видимому, третью ступень эволюции. Клетки, сливающиеся с образованием зиготы, неодинаковы: одна из них округлая, неподвижная, богатая запасными веществами яйцеклетка, другая — небольшой подвижный сперматозоид. Половое размножение путем слияния неодинаковых гамет, называемое гетерогамией, характерно для большинства высших растений. Любая вегетативная клетка может превратиться либо в овогоний — клетку, образующую яйцеклетку, либо в антеридий, образующий сперматозоиды. Клетки, формирующие яйцеклетки, — крупные и шарообразные; их протоплазма отходит от твердой клеточной стенки и образует округлую, неподвижную яйцеклетку, переполненную питательными веществами.
В результате многократного деления другой вегетативной клетки образуется ряд коротких дисковидных клеток, дающих сперматозоиды. При этом протоплазма каждой из таких клеток делится и дает два небольших сперматозоида, несущих на переднем конце венчик жгутиков. Сперматозоид подплывает к яйцеклетке, привлекаемый химическими веществами, которые она выделяет. Через разрыв в клеточной стенке сперматозоид проникает в яйцеклетку и сливается с последней. И яйцеклетка, и сперматозоид гаплоидны, и при их слиянии образуется диплоидная зигота. Зигота выделяет вокруг себя толстую клеточную стенку, и в такой форме она может переносить периоды, неблагоприятные для роста. В конце концов зигота претерпевает мейоз с образованием четырех гаплоидных клеток, каждая из которых несет на переднем конце венчик жгутиков и напоминает зооспоры — клетки, служащие для бесполого размножения. Зооспоры как полового, так и бесполого происхождения прорастают, делятся и дают новую нить Oedogonium.
На одной и той же ниточке из одинаковых клеток могут развиться яйцеклетка, а могут сперматозоиды.
Следующий шаг эволюции:
Volvox — колониальная водоросль, имеющая форму полого шара, который состоит из клеток, несущих каждая по два жгутика и связанных с соседними клетками тонкими нитями протоплазмы. В одной такой колонии может быть до 40 000 клеток, большинство которых одинаково и несет только вегетативные функции. Небольшого размера подвижные сперматозоиды с двумя жгутиками образуются только особыми органами — антеридиями (этот термин применяют также для обозначения органов высших растений, продуцирующих сперматозоиды). Единственная крупная неподвижная яйцеклетка формируется внутри особого органа — овогония.
Эволюция шла, таким образом, по разным направлениям, каждое из которых привело к различного рода специализации. Первое направление — переход от формирования одинаковых гамет (изогамия) к формированию разных гамет (гетерогамия); это дает явные преимущества, способствующие выживанию вида: многочисленность и подвижность сперматозоидов обеспечивают их встречу с яйцеклеткой, а большие размеры и запасы питательных веществ яйцеклетки обеспечивают питанием зиготу до тех пор, пока она не станет способной к самостоятельному питанию. Второе направление эволюции — специализация клеток колонии или многоклеточного тела, с тем чтобы одни клетки выполняли только вегетативные функции, а другие — только репродуктивные. Третье направление развития привело к дифференциации полов. У рассмотренных примитивных растений одно и то же растение может размножаться как половым, так и бесполым путем в зависимости от окружающих условий. Четвертое направление эволюции привело к удержанию оплодотворенной неподвижной яйцеклетки в организме материнского растения. У наиболее высокоорганизованных водорослей и у всех высших растений наблюдается четко выраженное и регулярное чередование поколения растений, размножающихся половым путем, и поколения размножающихся бесполым путем — спорами. Возникновение такой смены поколений — результат пятого направления эволюции, начало которого следует искать у зеленых водорослей.
scisne.net
Что обычно содержится в соматических клетках?
Книги, звери и еда — это хобби навсегда.
В соматических клетках обычно содержится полный (диплоидный ) набор хромосом, в отличие от гамет (половых клеток), содержащих половинный (гаплоидный) набор хромосом. Например, у человека в соматических клетках содержится 46 хромосом, а в гаметах — 23.
Чем ZW и ZZ пары хромосом, отличаются от XX и XY и в чём причина их появления?
Представитель команды генетиков медико-биологической компании Basis Genotech…
Запись половых хромосом в виде ZW и ZZ используют, когда комбинация разных половых хромосом (ZW) отвечает за формирование женского организма, а одинаковых (ZZ) — за формирование мужского. Такое встречается, например, у птиц, рептилий, некоторых рыб, ракообразных, бабочек. Эта система определения пола возникла параллельно системе XY (где XX — женская особь, а XY — мужская) и никак с ней не связана. Существует предположение, что в начале становления этой системы лежало развитие женского организма при наличии только одной половой хромосомы (генотип Z0), а формирование W хромосомы произошло позднее в результате хромосомных перестроек.
Как исправить нерасхождение хромосом при гаметогенезе?
Маркетолог, преподаватель, а также молодая мама.
Исправить вряд ли получится, это необратимый биологический процесс.
Гаметогенез — это еще дозародышевое развитие, и к сожалению в этом периоде часто встречаются нерасхождение хромосом не только у животных, но и у человека.
Обычно люди имеют выраженный набор хромосом XX для женщин и XY для мужчин, нерасхождение хромосом, а именно неверное их количество в генетическом коде приводит к рождению детей с синдромами Клайнфельтера и синдромом Тернера. Синдром Клайнфельтера проявляется у мальчиков, когда женских хромосом Х становиться больше чем нужно, а у девочек соответственно выражен синдром Тернера, при появлении мужской хромосомы Y.
Причинами нерасхождения хромосом могут стать возраст матери, особенно риск возрастает после 35 лет, генетические хромосомные нарушения у родителей, отравление различными ядами, ядерное облучение,
Нерасхождение хромосом так же может возникнуть и на стадии мейоза, тогда нерасхождение по 21 паре хромосом приводил к синдрому Дауна.
Прочитать ещё 1 ответ
Каким образом популяция приобретает репродуктивную изоляцию, отличную от других популяций того же вида, при изменении формы половых органов путём мутации?
Репродуктивная изоляция достигается не за счет изменения формы органов, а за счет накопления достаточного количества мутаций.
Рассмотрим пример — у нас есть популяция О, которая разделилась на популяции А и Б. Эти популяции все еще достаточно близко проживают, чтобы периодически скрещиваться.
Постепенно в этих популяциях появляются мутации. Некоторые из них полезны и закрепляются, другие вредны и выбраковываются. Поскольку контакты между нашими популяциями редки, не все полезные мутации из одной попадают в другую.
Но надо понимать, что мутация вредна или полезна только в определенном контексте — и другие гены являются частью этого контекста. То есть каждая мутация в популяции А проверяется отбором на совместимость с имеющимся генофондом, на полезность в его контексте. А мутации в популяции Б проверяются на полезность в контексте генофонда популяции Б. Что случится, если какая то мутация в популяции А окажется полезной в контексте генофонда А, но несовместимой с появившимися мутациями в генофонде Б? А ничего, контакты редки, естественный отбор или не будет ее выбраковывать вовсе, или будет делать это слишком медленно. Постепенно накопление таких мутаций приводит к тому, что потомство от межпопуляционных связей становится все более и более нежизнеспособным, до тех пор, пока эти связи не начнут быть совсем бесплодными.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 9 февраля 2020;
проверки требует 1 правка.
Пло́идность — число одинаковых наборов хромосом, находящихся в ядре клетки или в ядрах клеток многоклеточного организма.
Иногда этот термин применяют и в отношении прокариотических клеток, лишённых ядра. Большинство прокариот гаплоидны, то есть имеют одну копию бактериальной хромосомы, однако встречаются диплоидные и полиплоидные бактерии.
Различают клетки гаплоидные (с одинарным набором непарных хромосом), диплоидные (с парными хромосомами), полипло́идные (их также называют три-, тетра-, гексаплоидными и т. д. в зависимости от того, сколько раз в ядре клетки повторяется гаплоидный набор) и анеуплоидные (когда удвоение или утрата — нуллисомия, моносомия, трисомия или тетрасомия — охватывает не весь геном, а лишь ограниченное число хромосом). Полиплоидию не следует путать с увеличением количества ядер в клетке и увеличением числа молекул ДНК в хромосоме (политенизацией хромосом).
Гаплоиды[править | править код]
Гаплоиды — ядро, клетка, организм, с одним набором хромосом, представляющим половину полного набора (n), свойственного исходной форме (виду) (2n)[1][2].
Спонтанная гаплоидия — явление редкое, однако постоянно встречающееся у многих видов растений, в том числе и у древесных, например у сосны обыкновенной. Обычно частота гаплоидии не превышает 0,1%. Описаны миксоплоиды, содержащие как диплоидные, так и гаплоидные клетки. Предполагается, что гаплоидные клетки возникают в результате соматической конъюгации хромосом, сопровождаемой «выпадением» их репликации в отдельных клеточных циклах[3].
В настоящее время гаплоиды найдены у большинства культурных растений.
Классификация гаплоидов[править | править код]
Общепринятой классификации гаплоидов не существует. Различными исследователями выделяются следующие группы:
- Моноплоиды — гаплоидные потомки диплоидных родителей.
- Полигаплоиды — гаплоидные потомки полиплоидных родителей.
- Эугаплоиды — растения с нормальным для данного генома числом хромосом.
- Анеугаплоиды — растения с числом хромосом, отклоняющимся от нормального для данного генома.
- Псевдогаплоиды — гаплоиды, произошедшие от автополиплоидов.
- Матроклинные гаплоиды — растения, произошедшие от яйцеклетки с редуцированным числом хромосом, или из клеток зародышевого мешка выполняющих функции яйцеклетки. К этому типу относят подавляющее большинство гаплоидов.
- Андрогенные гаплоиды — гаплоидные растения, развивающиеся из яйцеклетки или клеток зародышевого мешка, хромосомы которых замещены хромосомами спермия. Этот вид гаплоидии известен у небольшого числа видов.
- Андроклинные гаплоиды — гаплоидные растения, произошедшие из клеток мужского гаметофита – пыльцевых зерен. Получение андроклинных гаплоидов возможно только экспериментальным путём.
- Моноплоиды, или моногаплоиды — гаплоиды, имеющие один геном.
- Полигаплоиды — гаплоиды несущие два или более одинаковых – в случае автополигаплоидов, либо различных – в случае аллополигаплоидов, генома[4].
Чередование гаплоидной и диплоидной фаз в жизненном цикле[править | править код]
В норме у большинства организмов, для которых известен половой процесс, в жизненном цикле происходит правильное чередование гаплоидной и диплоидной фаз. Гаплоидные клетки образуются в результате мейотического деления диплоидных клеток, после чего у некоторых организмов (растения, водоросли, грибы) могут размножаться при помощи митотических делений с образованием гаплоидного многоклеточного тела или нескольких поколений гаплоидных клеток-потомков. Диплоидные клетки образуются из гаплоидных в результате полового процесса (слияния половых клеток, или гамет) с образованием зиготы, после чего могут размножаться при помощи митотических делений (у растений, водорослей и некоторых других протистов, животных) с образованием диплоидного многоклеточного тела или диплоидных клеток-потомков.
Полиплоидия[править | править код]
Образование автополиплоидов. В процессе неудачного мейоза диплоидной клетки образуются диплоидные гаметы, которые сливаются с образованием тетраплоидной зиготы.
Полиплоиди́ей (др.-греч. πολύς — многочисленный, πλοῦς — зд. попытка и εἶδος — вид) называют кратное увеличение количества хромосом в клетке эукариот.
Полиплоидия гораздо чаще встречается среди растений, нежели среди животных. Среди раздельнополых животных описана у нематод, в частности аскарид, а также у ряда представителей земноводных.[5]. Так, для европейских съедобных лягушек P. esculentus, являющихся стабильным гемиклонально размножающимся межвидовым гибридом лягушек Р. ridibundus и Р. lessonae, типична триплоидия (3n = 36)[6].
В растительном мире экологический успех во многих случаях обусловлен гибридизацией и появлением полиплоидных форм[7]. В целом около 70% растений полиплоидны, при этом преобладает аллополиплоидия. У ряда видов описаны внутривидовые и даже внутрисортовые полиплоидные серии[3].
Искусственно полиплоидия вызывается ядами, разрушающими веретено деления, такими как колхицин.
Различают автополиплоидию и аллополиплоидию.
- А́втополиплоиди́я — наследственное изменение, кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма одного и того же биологического вида. На основе искусственной автополиплоидии синтезированы новые формы и сорта ржи, гречихи, сахарной свёклы и других растений.[8]
- А́ллополиплоиди́я — кратное увеличение количества хромосом у гибридных организмов. Возникает при межвидовой и межродовой гибридизации.[5]
Миксоплоидия[править | править код]
Явление впервые описал в 1931 году Богумил Немец у лука голубого (Allium caeruleum)[9]. В настоящее время это широко употребляемый термин, означающий наличие и сосуществование в одной ткани, помимо диплоидных, клеток других уровней плоидности, в частности полиплоидных. Для растений миксоплодия скорее правило, чем исключение[3].
Нарушения плоидности у человека[править | править код]
У человека, как и у подавляющего большинства многоклеточных животных, большая часть клеток диплоидна. Гаплоидны только зрелые половые клетки, или гаметы. Нарушения плоидности (как анеуплоидия, так и более редкая полиплоидия) приводят к серьёзным болезненным изменениям. Примеры анеуплоидии у человека: синдром Дауна — трисомия по 21-й хромосоме (21-я хромосома представлена тремя копиями), синдром Клайнфельтера — избыточная X хромосома (XXY), синдром Шерешевского — Тёрнера — моносомия по одной из половых хромосом (X0). Описаны также трисомия по X хромосоме и случаи трисомии по некоторым другим аутосомам (помимо 21-й). Примеры полиплоидии редки, однако известны как абортивные триплоидные зародыши, так и триплоидные новорождённые (срок их жизни при этом не превышает нескольких дней) и диплоидно-триплоидные мозаики.[10]
Примечания[править | править код]
- ↑ Самигуллина Н. С. Практикум по селекции и сортоведению плодовых и ягодных культур: Учебное издание. — Мичуринск: Мичуринский государственный аграрный университет, 2006. — 197 с.
- ↑ Ляпустина Е.В. Словарь терминов. Биотехнология растений.. bio-x.ru/. Дата обращения 13 ноября 2012. Архивировано 18 апреля 2013 года.
- ↑ 1 2 3 Кунах В. А. Геномная изменчивость соматических клеток растений // Биополимеры и клетка / Ссылка не работает 30.05.2020. — 1995. — Т. 11, № 6.
- ↑ Струнин Д.Е. Классификация гаплоидов. bio-x.ru/. Дата обращения 13 ноября 2012. Архивировано 18 апреля 2013 года.
- ↑ 1 2 Полиплоидия // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ Евгений Писанец. Амфибии Украины. — Киев, 2007. — С. 258—265. Архивная копия от 22 декабря 2012 на Wayback Machine
- ↑ Thompson J. D., Lumaret R. The evolutionary dynamics of polyploid plants : origins, establishment and persistence // Trends Ecol. Evol.. — 1992. — № 7. — С. 302-307.
- ↑ Автополиплоидия // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- ↑ Němec B. Über Mixoploidie bei Allium coeruleum (нем.) // Bull. Int. Acad. Sci. Bohème. — 1931. — 16 Oktobers (Bd. 1, Nr. 1). — S. 12.
- ↑ Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. В 3-х т. Пер. с англ. — М. Мир, 1989.
Литература[править | править код]
- Полиплоидия: Сборник статей / Пер. Д. В. Лебедева и др.; Под ред. и с предисл. чл.-кор. АН СССР П. А. Баранова и проф. Б. Л. Астаурова. — М.: Издательство иностранной литературы, 1956. — 400 с.
- Астауров Б. Л. Партеногенез, андрогенез и полиплоидия / АН СССР, Ин-т биологии развития им. Н. К. Кольцова. — М.: Наука, 1977. — 344 с.
Ссылки[править | править код]
- Плоидность — статья из Большой советской энциклопедии.