Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
ГА ГЕ ГИ ГЛ ГО ГР ГУ

Гаплоидный набор

 
Гаплоидный набор, входящий в состав диплоидного и происходящий из отцовской гаметы, песет отцовскую наследственность с ее индивидуальными чертами, а гаплоидный набор из материнской гаметы - материнскую. Сложное взаимодействие однородных, но не всегда тождественных генов двух гаплоидных наборов, в сумме образующих один диплоидный, определяет, какие признаки проявятся у диплоидпого потомства, которое, по существу, является гибридом отца и матери.
У любых организмов в гаплоидном наборе генов содержится, как, правило, лишь один ген данного типа. Что же касается рибосомной РНК, то ее гены представлены в одном геноме множеством копий.
Образуется из споры, содержит гаплоидный набор хромосом; продуцирует гаметы в гаметангиях. Статьи и монографии о лит - pax Дагестана, о проблемах их развития и взаимовлияния.
Общая гомологичная рекомбинация. обмен между фрагментом ДНК донора ( выделен красным цветом и хромосомой бактерии-реципиента. Согласно одной, из моделей, гомологичные двойные цепи ДНК сближаются и обмениваются участками одной из цепей, а затем в результате репликации или репарации образуется рекомбинантная хромосома. У эукариотических организмов в процессе оплодотворения объединяются гаплоидные наборы генов и образуется диплоидная зигота. Такому половому способу перетасовки генетического материала противопоставляют парасексуальные процессы, к которым относится и рекомбинация признаков у прокариот. Бактерии почти всегда гаплоидны; у них имеется только один набор генов. Зиготы образуются и у бактерий, но они никогда не бывают продуктом объединения целых клеток. Хромосома реципиента спаривается с фрагментом хромосомы донора, и они обмениваются отдельными участками.
Вместе с тем количество ДНК в ядрах сперматозоидов, содержащих гаплоидный набор хромосом, примерно вдвое меньше, чем в ядрах соматических клеток того же вида. Причины этого явления мы рассмотрим дальше.
Это преимущество особенно сильно выражено у полиплоидных апомиктов с нечетным числом гаплоидных наборов. Например, триплоидные апомикты одуванчиков не только обладают высокой жизнеспособностью, но образуют также нормальное число семян, тогда как три-плоиды, размножающиеся половым путем, как это было описано выше ( стр.
У сорта Чаиниз Спринг выделены линии, содержащие тело-центрики почти по всем плечам хромосом гаплоидного набора.
Вторым условием сохранения гаплоидной арренотокии является такое регулирование сперматогенеза, при котором клетки спермы имели бы полный гаплоидный набор хромосом. Поскольку самцы перепончатокрылых являются гаплоидными, ясно, что у них процесс сперматогенеза должен отличаться от нормального редукционного деления у большинства других животных. Цитологи считают, что настоящего деления ядра первого сперматоцита не происходит и вместо какого-либо расщепления хромосом отпочковывается лишь небольшая часть протоплазмы. Второе деление происходит на равные части, оно включает простой митоз и приводит к образованию двух равноценных сперматид, каждая из которых развивается в функционирующий сперматозоид.
Таким образом, в мейозе после двукратного деления из каждой исходной клетки возникают четыре клетки с гаплоидным набором хромосом При этом равновероятно образование восьми типов гамет с различным сочетанием хромосом, присутствующих в исходной материнской клетке. Из каждой пары двух гомологичных хромосом ( материнской и отцовской), входивших в хромосомный набор, диплоидных организмов, в гаплоидном наборе гаметы содержится лишь одна хромосома, которая может быть: 1) отцовской; 2) материнской; 3) отцовской с участием материнской; 4) материнской с участием отцовской. Образование большого количества разнообразных гамет способствует наследственной изменчивости. Формирование разнополых гамет является следствием как деления, так и дальнейшей специализации клеток. В результате мейоза мужские гаметы образуются во много раз больше, чем женские, что обеспечивает наибольшее оплодотворение яйцеклеток и, следовательно, сохранение вида.
В животном царстве мейоз ведет к образованию половых клеток - гамет и обычно только эти клетки содержат гаплоидный набор хромосом. У растений мейоз может происходить на разных этапах жизненного цикла, причем в качестве гаплоидных продуктов у них образуются как половые клетки - гаметы, так и бесполовые споры. Продолжительность жизни гамет ограничена и составляет от нескольких минут до нескольких суток, после чего неоплодотворенные гаметы пропадают.
Гаплоидный набор, входящий в состав диплоидного и происходящий из отцовской гаметы, песет отцовскую наследственность с ее индивидуальными чертами, а гаплоидный набор из материнской гаметы - материнскую. Сложное взаимодействие однородных, но не всегда тождественных генов двух гаплоидных наборов, в сумме образующих один диплоидный, определяет, какие признаки проявятся у диплоидпого потомства, которое, по существу, является гибридом отца и матери.
Важное преимущество грибов с точки зрения их использования для генетических исследований состоит в том, что, подобно прокариотам, они на протяжении большей части жизненного цикла сохраняют гаплоидный набор хромосом. Это позволяет легко выявить биохимические дефекты, связанные, в частности, с нарушением синтеза определенных, необходимых для их существования соединений. В то же время грибы можно скрещивать и определять частоту кроссинговеров, используя эти данные для составления генетических карт. Именно поэтому изучение ауксотрофов нейроспоры, начатое в 1940 г. Бидлом и Татумом, обычно считают началом биохимической генетики. Явление рекомбинации у бактерий было открыто Ледербергом несколькими годами позже.
Схема, иллюстрирующая два основных механизма перераспределения генетического материала во время меиоза. Оба механизма увеличивают наследственную изменчивость организмов, размножающихся половым путем. А. У организма с и хромосомами в результате независимого расхождения отцовских и материнских гомологов в первом делении меиоза может получиться 2 различных гаплоидных гамет. В данном случае п 3 и может быть 8 различных типов гамет. В. В профазе I меиоза происходит кроссинговер-гомологичные хромосомы обмениваются участками, что ведет к перераспределению генов внутри отдельных хромосом.
Теперь образование гаплоидных ядер гамет может очень просто происходить в результате второго деления меиоза, при котором хромосомы выстраиваются на экваторе нового веретена и без дальнейшей репликации ДНК сестринские хроматиды отделяются друг от друга, как при обычном митозе, образуя клетки с гаплоидным набором ДНК. Таким образом, мейоз состоит из двух клеточных делений, следующих за единственной фазой удвоения хромосом, так что из каждой клетки, вступающей в мейоз, получаются в итоге четыре гаплоидные клетки.
А. Схема кроссннговера во время мейоза, происходящего на стадии Б 38. Вслед за мейозом образовавшиеся гаплоидные ядра делятся путем митоза. При этом каждая хромосома гаплоидного набора расщепляется на две хроматиды, они расходятся и образуются дочерние гаплоидные клетки.
Они называются гомологичными хромосомами. Одна из них происходит из гаплоидного набора отцовской гаметы, другая - материнской. Поэтому у раздельнополых организмов одна из них несет гены, определяющие развитие подведомственных ей признаков по отцовскому типу, вторая - по материнскому.
Подсчет хромосом в меристеме корешков обнаружил гаплоидный набор хромосом.
Если ДНК представляет собой генетический материал, то возникает весьма важный вопрос: каким образом ДНК реплицируется столь точно, что при передаче генетических признаков очень редко возникают ошибки. Так как количество ДНК, приходящееся на гаплоидный набор хромосом, есть величина постоянная, делящаяся клетка должна синтезировать ДНК. Для того чтобы наследственная информация, содержащаяся в ДНК, была передана без ошибок, вновь синтезированная ДНК должна представлять собой точную копию исходной.
В момент оплодотворения мужская и женская гаметы сливаются, образуя одну клетку - зиготу, имеющую одно ядро - результат слияния ядер обеих гамет. От каждой из гамет ядро зиготы получает по гаплоидному набору хромосом, и в результате оно имеет двойной, диплоидный набор их. Из зиготы развивается организм, каждая клетка которого имеет диплоидный набор хромосом.
Средняя часть сперматозоида млекопитающего в поперечном разрезе ( по данным электронной микроскопии. Жгутик состоит из аксоыемы н девяти окружающих ее плотных волокон. Аксонема построена из двух одиночных микротрубочек, окруженных девятью двойными микротрубочками. Обратите внимание, что плотные волокна как бы обернуты митохондрией, так что расположение последней отлично обеспечивает доставку АТР, необходимого для движения жгутика. Если яйцеклетка-самая крупная клетка организма, то спермий ( или сперматозоид) обычно меньше всех других клеток. Он выполняет две основные функции: вводит в яйцеклетку гаплоидный набор хромосом для половой рекомбинации и запускает программу развития яйцеклетки. Но, несмотря на все это, подавляющее большинство этих клеток не выполняет своей миссии: из сотен миллионов спермиев, выделяемых самцом, лишь немногим удается оплодотворить яйцеклетку.
Гаплоидный набор, входящий в состав диплоидного и происходящий из отцовской гаметы, песет отцовскую наследственность с ее индивидуальными чертами, а гаплоидный набор из материнской гаметы - материнскую. Сложное взаимодействие однородных, но не всегда тождественных генов двух гаплоидных наборов, в сумме образующих один диплоидный, определяет, какие признаки проявятся у диплоидпого потомства, которое, по существу, является гибридом отца и матери.
Жизнеспособность гаплоидных самцов является исключением из общего правила в мире животных. По мнению Гриншилдса [847], их жизнеспособность связана с тем, что фактический или предполагаемый гаплоидный набор хромосом у самцов перепончатокрылых яв-ляетс и диплоидным. Поскольку доказано, что caMKii обладают вдвое большим числом хромосом, чем самцы ( по крайней мере в некоторых тканях), то, следовательно, они должны быть тетраплоидными.
Таким образом, в мейозе после двукратного деления из каждой исходной клетки возникают четыре клетки с гаплоидным набором хромосом При этом равновероятно образование восьми типов гамет с различным сочетанием хромосом, присутствующих в исходной материнской клетке. Из каждой пары двух гомологичных хромосом ( материнской и отцовской), входивших в хромосомный набор, диплоидных организмов, в гаплоидном наборе гаметы содержится лишь одна хромосома, которая может быть: 1) отцовской; 2) материнской; 3) отцовской с участием материнской; 4) материнской с участием отцовской. Образование большого количества разнообразных гамет способствует наследственной изменчивости. Формирование разнополых гамет является следствием как деления, так и дальнейшей специализации клеток. В результате мейоза мужские гаметы образуются во много раз больше, чем женские, что обеспечивает наибольшее оплодотворение яйцеклеток и, следовательно, сохранение вида.
Явление кратного увеличения наборов хромосом в клетках растения, используемое в селекции растений. Организм формируется из зпготы, образующейся при слиянии мужской и женской половых клеток, каждая из которых имеет один, так называемый гаплоидный набор хромосом. Зигота и большинство клеток растения имеют двойной, диплоидный набор хромосом. В некоторых тканях происходит удвоение наборов хромосом, и клетки получают четверной, тетраплоидиый набор хромосом. Прп образовании половых клеток количество наборов хромосом, как правило, уменьшается вдвое - от диплоидного к гаплоидному набору. В ряде случаев уменьшение наборов хромосом может не происходить, и половая клетка будет иметь двойной набор хромосом.
При мейозе отцовский и материнский геномы ( на рисунке они окрашены в разные цвета лишь очень редко полностью отделяются один от другого. гораздо чаще потомки получают часть хромосом от отца и часть от матери, т. е. происходит перераспределение геномов. Вследствие такого случайного распределения лишь крайне редко может получиться так, что материнский и отцовский геномы снова точно отсортируются один от другого, и гоны, образующиеся в мейозе, окажутся идентичными тем половым клеткам, которые образовали зиготу. Гораздо чаще бывает, что гоны получают часть хромосом от отца и часть - от матери. Если в качестве примера взять клетку с гаплоидным набором из трех хромосом, то, как правило, половина гонов будет содержать 2 материнские и 1 отцовскую хромосомы, а другая половина - 1 материнскую и 2 отцовские хромосомы.

Хромосомные мутации могут быть результатом изменения числа хромосом или их структуры. Некоторые типы хромосомных мутаций изменяют действие нескольких генов и оказывают на фенотип гораздо более глубокое воздействие, чем генные мутации. Изменения числа хромосом обычно происходят в результате ошибок при мейозе, но они возможны и при нарушениях митоза. Эти изменения выражаются либо в анэу-плоидии - утрате или добавлении отдельных хромосом, либо в эушюидии ( полиплоидии) - добавлении целых гаплоидных наборов хромосом.
Хромосомы имеют различную форму. Сильно варьируют они и по размерам. Каждая клетка растений данного вида содержит в своем ядре одинаковый набор ( или наборы) хромосом из строго определенного числа разных, но строго определенных хромосом. У всех высших и некоторых низших растений в течение их жизненного цикла чередуются два поколения: с клетками, содержащими в ядрах однократный ( гаплоидный, п) набор хромосом, и с клетками, ядра которых имеют двойной ( диплоидный, 2 п) набор хромосом. Гаплоидный набор состоит из п разных хромосом, по одной каждого типа. Численная величина строго постоянна для всех гаплоидных клеток всех растений данного вида.
Внешний вид тех и других хромосом в результате этого не меняется, по их качественный состав становится иным. Отцовская и материнская наследственности перераспределяются и смешиваются. Далее ядерная оболочка и ядрышко растворяются, образуется аппарат веретена, такой же, как при митозе. Гомологичные хромосомы разъединяются и с помощью нитей веретена расходятся к полюсам клетки. У одного полюса оказывается один гаплоидный набор хромосом ( но одной гомологичной хромосоме из каждой пары), у другого - второй гаплоидный набор.
Явление кратного увеличения наборов хромосом в клетках растения, используемое в селекции растений. Организм формируется из зпготы, образующейся при слиянии мужской и женской половых клеток, каждая из которых имеет один, так называемый гаплоидный набор хромосом. Зигота и большинство клеток растения имеют двойной, диплоидный набор хромосом. В некоторых тканях происходит удвоение наборов хромосом, и клетки получают четверной, тетраплоидиый набор хромосом. Прп образовании половых клеток количество наборов хромосом, как правило, уменьшается вдвое - от диплоидного к гаплоидному набору. В ряде случаев уменьшение наборов хромосом может не происходить, и половая клетка будет иметь двойной набор хромосом.
Внешний вид тех и других хромосом в результате этого не меняется, по их качественный состав становится иным. Отцовская и материнская наследственности перераспределяются и смешиваются. Далее ядерная оболочка и ядрышко растворяются, образуется аппарат веретена, такой же, как при митозе. Гомологичные хромосомы разъединяются и с помощью нитей веретена расходятся к полюсам клетки. У одного полюса оказывается один гаплоидный набор хромосом ( но одной гомологичной хромосоме из каждой пары), у другого - второй гаплоидный набор.
Случаи сохранения древних родов, еще более древних, чем сосна, нередки в животном мире. Кому неизвестны такие замечательные филогенетические реликты, как морское пле-ченогое лингула ( Lingula), известная, начиная с ордовика ( более 500 млн. лет. Сохранение таких организмов обычно объясняется стабильностью основных компонентов среды их обитания. Но если такое объяснение применимо к лиигуле или латиме-рии, то оно совершенно неприменимо к сосне. Благодаря разнообразию экологических условий и географической изоляции возникло много видов и рас сосны, но общие родовые признаки остались удивительно постоянными в течение по меньшей мере 135 млн. лет. Эволюция), но темпы хромосомной эволюции сосновых очепь низки, в Ло раз более низки, чем у млекопитающих, и приблизительно в 10 раз ниже, чем у других позвоночных и моллюсков. Эта консервативность выражается не только в числе хромосом ( очень постоянном у сосновых и за исключением только 2 видов равном в гаплоидном наборе 12), но и в хромосомных перестройках. Но, несмотря на то что эволюция кариотипа является одним из важнейших факторов, вряд ли эволюционную стабильность этих древних хвойных можно объяснить только ею. Причину нужно, вероятно, искать в основном на оргапизменном уровне, в общей консервативности возникающих в эволюции хвойных морфологических структур.
Исключение составляют нек-рые вирусы, в составе к-рых обнаружены одноцепо-чечные ДНК, также линейные или кольцевые. В клетках прокариот ДНК организована в одну хромосому - нуклеоид - и представляет единую макромолекулу с мол. ДНК присутствуют в плазм идах. В клетках эука-риот ДНК находится гл. Полагают, что хромосома эукариот, подобно бактериальной, состоит из одной молекулы ДНК с очень высокой мол. Минимальное для данного вида кол-во ДНК содержат половые клетки, имеющие гаплоидный набор хромосом. ДНК, как правило, вдвое больше, чем соответствует диплоидному набору. Относит, содержание ДНК определяется видовыми особенностями и функциональным состоянием клетки, составляя обычно неск. Биосинтез ДНК осуществляется путем матричного синтеза ( в основе лежат закономерности образования комплементарных пар) по полу консервативному механизму. Репликация хромосомной ДНК в делящейся клетке начинается с локального расплетения двойной спирали и образования репликативной вилки, в чем принимают участие специфич.
Хромосомы имеют различную форму. Сильно варьируют они и по размерам. Каждая клетка растений данного вида содержит в своем ядре одинаковый набор ( или наборы) хромосом из строго определенного числа разных, но строго определенных хромосом. У всех высших и некоторых низших растений в течение их жизненного цикла чередуются два поколения: с клетками, содержащими в ядрах однократный ( гаплоидный, п) набор хромосом, и с клетками, ядра которых имеют двойной ( диплоидный, 2 п) набор хромосом. Гаплоидный набор состоит из п разных хромосом, по одной каждого типа. Численная величина строго постоянна для всех гаплоидных клеток всех растений данного вида. В нем по две хромосомы каждого типа. Если у гороха в гаплоидном наборе 7 разных хромосом, то в диплоидном 7 разных пар хромосом, причем две хромосомы в пределах каждой пары одинаковы. Легко сосчитать, что для перечисленных растений диплоидный набор ( 2п) составляет для земляники 14, для гороха - 14, для фасоли - 22, для яблони - 34, для земляной груши - 102, а для сахарного тростника - 120 хромосом.
 
Loading...
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2017
словарь online
электро бритва
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11