Полиплоидия и получение полиплоидов

Полиплоидия и получение полиплоидов

Каждая материнская клетка при делении на две дочерние строго распределяет наследственное вещество поровну. При половом размножении новый организм образуется в результате слияния мужской и женской гаметы. Чтоб сохранилось постоянство хромосом у родителей и потомства, каждая гамета должна содержать половину числа хромосом обычной клетки. И в самом деле, происходит уменьшение в два раза числа хромосом, или, как назвали ученые редукционное деление клетки, при котором в каждую гамету попадает только одна из двух гомологичных хромосом. Итак, гамета содержит гаплоидный набор хромосом - т.е. по одной от каждой гомологичной пары. Все соматические клетки диплоидны. У них два набора хромосом, из которых один поступил от материнского организма, а другой от отцовского.

Полиплоидия успешно используется в селекции.

Явление полиплоидии.

Явление изменения числа хромосом в клетке называют полиплоидией.

Некоторые определения: гаплоидным ( n ) набором хромосом называют такой набор, в котором из каждой пары гомологичных хромосом представлена только одна. Он несет в себе часть наследственной информации родителей.

Совокупность генов в гаплоидном наборе называют геном.

Полиплоидия возникает в следующих случаях: 1. 2. 3. Организмы, у которых произошло умножение целых гаплоидных наборов, называют собственно полиплоидами или эуплоидами.

Полиплоиды, у которых число хромосом не является кратным гаплоидному, называют гетероплоидами или анеуплоидами. Если организм имел n = 4 хромосомам, 2 n = 8, то тетраплоид имеет 16 хромосом. Если диплоид был гомозиготным, тетраплоид тоже будет гомозиготой. Если диплоид был гетерозиготным, тетраплоид – тоже гетерозиготный.

Полиплоидизация может возникать в результате митоза – это соматическая полиплодия. Если удвоение геномов происходит в первом делении зиготы – такая полиплоидия называется мейотической и все клетки зародыша будут полиплоидными. Г. Винклер (1916) – впервые описал полиплоиды томатов и паслена. К настоящему времени установлено, что 1/3 всех покрытосеменных растений являются полиплоидами.

Группа родственных видов, у которых наборы хромосом составляют ряд возрастающего кратного увеличения числа хромосом, называется полиплоидным рядом.

Рассмотрим данную ниже таблицу.

Род Основное гаплоидное число хромосом. Число хромосом у видов данного рода.
Пшеница 7 14, 28, 42
Пырей 7 14, 28, 42, 56, 70
Овес 7 14, 28, 42
Роза 7 14, 21, 28, 35, 42, 56, 70
Земляника 7 14, 28, 42, 56, 70, 84, 98
Люцерна 8 16, 32, 48
Сахарный тростник 8 48, 56, 64, 72, 80, 96, 112, 120
Свекла 9 18, 36, 54, 72
Хризантема 9 18, 27, 36, 45, 54, 63, 72, 81, 90
Щавель 10 20, 40, 60, 80, 100, 120, 200
Хлопчатник 13 26, 52
Таблица 1. Полиплоидные ряды у покрытосеменных растений.

Соматическая полиплоидия распространена у всех видов, а зиготическая – главным образом у растений. У животных она встречается у червей (земляных и аскарид), а так же очень редко у некоторых амфибий. Очень широко распространена частичная полиплоидизация клеток некоторых тканей. Она свойственна всем изученным классам животных и растений.

Например, у млекопитающих много полиплоидных клеток находят в печени, сердце, среди пигментных клеток.

Искусственное получение полиплоидов.

Человек давно использует полиплоидию для выведения высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных растений.

Сначала это делалось бессознательно: просто размножали самые крупные экземпляры, дающие много зерна или же особенно крупные плоды. С появлением генетики выяснилось, что такие гиганты – природные полиплоиды и, следовательно, их отбор – это выделение полиплоидного сорта из предкового, диплоидного вида. Тогда полиплоиды стали размножать. Все факторы, влияющие на митоз и мейоз, могут вызвать полиплоидию: изменение температуры, влияние радиации, действие наркотиков, механические воздействия – пасынкование, декапитация (удаление точки роста стебля у растений). Особенно популярным является колхицин – алкалоид, выделяемый из растения безвременника осеннего – Colchicum autumnale . Колхицином обрабатывают точки роста растений или инъецируют его животным в водном растворе.

Колхицин парализует механизм расхождения хромосом к полюсам, но не препятствует их репродукции. У растений встречается и другой, более редкий способ хромосомного видообразования — путем гибридизации с последующей полиплоидией.

Близкородственные виды часто различаются своими хромосомными наборами, и гибриды между ними получаются бесплодными вследствие нарушения процесса созревания половых клеток.

Гибридные растения, тем не менее, могут существовать довольно продолжительное время, размножаясь вегетативно.

Мутация полиплоидии «возвращает» гибридам способность к половому размножению.

Именно таким образом — путем гибридизации терна и алычи с последующей полиплоидией — возникла культурная слива.

оценка станка в Белгороде
независимая оценка транспортных средств в Москве
оценка самолета стоимость в Калуге