Näited polüploidsusest. Mis on polüploidsus? Meditsiiniterminite sõnastik

Ploidsus- (kreeka keelest. -ploos- mitmekordne ja eidos- liigid) - keharakkude tuumades paiknevate kromosoomikomplektide arv.

Ploidsuse tüübid ja terminoloogia

• Haploidsed rakud- sisaldavad ühte paaritute kromosoomide komplekti (sugurakud, prokarüootid).
• Diploidsed rakud- sisaldavad paari kromosoome. Enamik sugulisel teel paljunevaid organisme on diploidsed, see tähendab, et need sisaldavad keha somaatilistes rakkudes ühte komplekti kromosoome igast sugurakust (haploidsed sugurakud).
• Polüploidsed rakud- sisaldavad rohkem kui kahte paari kromosoome (kuni kaksteist paari). Olenevalt sellest, mitu korda haploidset komplekti raku tuumas korratakse, nimetatakse neid vastavalt tri-, tetra-, heksaploidseteks jne. Polüploidsus tekib mitoosi või meioosi (palju harvem) kulgemise katkemise tagajärjel. mutageenide mõju: jagunemisspindli hävimisel jagunevad kaksikkromosoomid ei eraldu, vaid jäävad jagunemata raku sisse (nii tekivad topeltkromosoomide arvuga sugurakud - 2n). Kui selline sugurakk ühineb normaalsega (n), tekib järeltulijal kolmekordne kromosoomide komplekt jne. Polüploidiat on kahte tüüpi:
  • Autopolüploidsus- ühe liigi kromosoomide haploidse komplekti mitmekordse suurenemise tulemus.
  • Allopolüploidsus- erinevate liikide kromosoomikomplektide kombineerimise tulemus pärast liikidevaheliste hübriidide moodustumist.
• Aneuploidsed rakud- üksikute kromosoomide ebaproportsionaalne (mitte korduv haploidne) kahekordistumine või kadu. Sõltuvalt sellest, kas toimus kromosoomide vähenemine või suurenemine, kasutatakse vastavalt eesliiteid hüpo- ja hüper-. Näiteks hüperdiploidid on trisoomika (2n + 1) ja tetrasoomika (2n + 2), hüpodiploidid on monosoomika (2n - 1) ja nullisoomika (2n - 2). Aneuploidsus ilmneb tavaliselt mutageenide mõju tõttu.

Mõnikord ei kasutata terminit "ploidsus" mitte ainult eukarüootide, vaid ka mittetuumaliste prokarüootide kohta, mis on tavaliselt haploidsed, kuid mõnikord leitakse ka diploidseid ja polüploidseid baktereid.

Polüploidsust ei tohi segi ajada tuumade arvu suurenemisega rakus ja DNA molekulide arvu suurenemisega (polüteniseerumine) kromosoomis.

Haploidsed ja diploidsed faasid elutsüklis

Kahekojaliste organismide elutsükkel hõlmab tavaliselt haploidsete ja diploidsete faaside normaalset vaheldumist. Meioosi käigus tekivad haploidsed rakud diploidsete rakkude jagunemise tulemusena (mõnedes taimedes ja seentes võib paljunemine toimuda siis mitoosi teel koos haploidse hulkrakulise keha või mitme põlvkonna haploidsete järeltulijate rakkude moodustumisega). Seksuaalprotsessi tulemusena liidetakse kahe haploidse raku kromosoomid ühte diploidi (sügooti), misjärel saavad nad mitoosi teel paljuneda (taimedel ja loomadel), moodustades diploidse hulkrakulise keha või diploidsed järeltulijad.

Polüploidsus taimedes

Mõiste polüploidsus pakkus 1916. aastal välja Saksa teadlane Winkler, kes uuris öövarju ebanormaalsete (kimäärsete) kudede proove.

Looduslik polüploidsus on looduses üsna laialt levinud. Kuni 75% Arktika taimestikust on polüploidid, polüploidide osakaal on kõrge ka kõrbe- ja kõrgmäestikualadel, kus säilivad ekstreemsete elutingimuste suhtes vastupidavad taimed.

Polüploidsust on inimesed kasutanud pikka aega. Algul paljundasid nad lihtsalt kõige suuremaid isendeid, mis andsid palju teri või häid vilju. Geneetika arenedes sai selgeks, et sellised hiiglased on valitud looduslikud polüploidid. Praegu on kunstliku autopolüploidsuse alusel sünteesitud nisu, rukki, tatra, maisi, kartuli, puuvilla, suhkrupeedi, suhkruroo ja teiste kultuurtaimede saagikaid vorme ja sorte. Polüploidseid taimi iseloomustavad tavaliselt suuremad suurused, mitmete ainete suurenenud sisaldus, vastupidavus ebasoodsatele keskkonnateguritele ning algvormidest erinev õitsemis- ja viljaaeg. Kunstlikku polüploidiat põhjustavad spindlit lõhkuvad mürgid, nagu alkaloid kolhitsiin.

Allopolüploidsus (liikidevaheline ristumine) tekib tavaliselt kahe liigi hübriidi kromosoomide kahekordistumisel, mis viib selle viljakuseni (amfiploidsus). Loodusliku allopolüploidsuse näide on kirsiploom, sloe ja metsiku ploomi hübriid, mis on saadud tuhandeid aastaid tagasi loodusliku hübridisatsiooni tulemusena. Tehishübriidi sai 1928. aastal vene tsütogeneetik Karpetšenko, kes ristas redise kapsaga. Saadud "amfidiploidile" anti teaduslik nimi Paphanobrassica. Sellel taimel olid rediselaadsed lehed ja kapsasarnased juured. Kuigi saadud hübriidil pole majanduslikku väärtust, positsioneerivad evolutsionistid seda kui tõendit bioloogilise evolutsiooni tegelikkusest. Sel juhul väärib märkimist, et Paphanobrassical olid mõlema esivanemate liigi tunnused, kuid neil ei olnud põhimõtteliselt uusi tegelasi, mis viitaksid progressiivsete makroevolutsiooniliste muutuste võimalusele.

Polüploidsus loomadel

Loomamaailmas leidub polüploide nematoodide, ümarusside, kaanide ja kahepaiksete seas. Paljudel imetajatel leidub polüploidseid rakke üksikutes elundites (maksas jne), kuid täieliku polüploidsuse kohta on teada vaid üks näide – Lõuna-Ameerika näriline Tympanoctomys barrerae (merisigade ja tšintšiljadega seotud liik).

Ploidsed häired inimestel

Inimestel on enamik rakke diploidsed. Ainult küpsed sugurakud (sugurakud) on haploidsed. Muudel ploidsuse võimalustel on ainult negatiivne mõju.

Inimeste aneuploidsuse näited: Downi sündroom (21. kromosoom on esindatud kolme koopiaga), Klinefelteri sündroom - X-kromosoomi liig (XXY), Turneri sündroom - ühe sugukromosoomi puudumine (X0). Kirjeldatakse ka näiteid X-kromosoomi kolmekordistumisest ja mõnest muust anomaaliast.

Polüploidsuse näideteks on abortiivsed triploidsed embrüod ja triploidsed vastsündinud (nende eluiga ei ületa mitu päeva), samuti diploid-triploidsed mosaiigid.

Polüploidsus kreatsionismi teoorias

Näib, et edukate hübriidide näited tõestavad veenvalt, et kromosoomide arvu suurendamine on tee evolutsiooni arengusse. Polüploidsuse jälgimine looduses viib aga huvitavate ja kohati vastuoluliste järeldusteni. Eelkõige meeldis Kent Hovantile oma loengutes (1999) esitada fakte kromosoomide arvu kohta erinevate organismide somaatilistes rakkudes. Kui kromosoomide arvul oli evolutsioonis tähendus, siis elementaarloogika reegli kohaselt, mida rohkem kromosoome, seda kaugemale on elusolend mööda evolutsioonipuud roninud. Aga ei ole.

Seega ootab polüploidsus endiselt oma teaduslikku mõistmist.

Teabeallikad

• Suur Nõukogude Entsüklopeedia, artiklid “Autopolüploidsus”, “Polüploidia”.
• Morton Jenkins “101 võtmeideed: evolutsioon”, -M, FAIR PRESS, 2001, lk 11-12,15-16 ISBN 5-8183-0354-3
• Vogel F., Motulski A. "Inimese geneetika". 3 köites, Moskva, Mir, 1989.

Polüploidsus (kreeka sõnadest polyploos - mitu ja eidos - liik) on pärilik muutus, mis seisneb kromosoomikomplektide arvu lühiajalises suurenemises rakkudes.

Polüploidsus hüatsindis

Lapsed näevad alati välja nagu mõlemad vanemad. See juhtub seetõttu, et iga rakk sisaldab kahte kromosoomikomplekti, kahte geenide komplekti - ühte ema ja ühte isa. Selline topelt ehk diploidne (kreeka sõnadest diploos - kaksik ja eidos - liik) kromosoomide kogum on tüüpiline elusloodusele. Sellest piisab põlvkondade järjepidevuse jaoks. Kuid mõnes diploidsete organismide kudedes ilmuvad nende arengu ajal rakud, millel on 4, 8 või palju rohkem kromosoomikomplekte. Selliseid rakke nimetatakse polüploidseks ja protsessi ennast nimetatakse somaatiliseks polüploidsuseks (kreeka sõnast soma - keha). Mõnede kudede rakkude selline osaline polüploidiseerumine on väga levinud, see on iseloomulik kõigile uuritud looma- ja taimeklassidele. Näiteks imetajatel leidub palju polüploidseid rakke maksas, südames, pigmendirakkude hulgas jne. Teine nähtus on generatiivne polüploidsus, mis on algselt organismidele iseloomulik või tekib kunstlikult viljastamise käigus. Sel juhul on kõik keharakud polüploidsed. See polüploidsuse variant on kõige iseloomulikum taimedele, eriti kõrgematele.

Polüploidseid taimi iseloomustavad tavaliselt suured suurused. Kromosoomide liig suurendab nende vastupanuvõimet haigustele ja paljudele kahjulikele mõjudele, näiteks kiirgusele: kui üks või isegi kaks sarnast (homoloogilist) kromosoomi on kahjustatud, jäävad teised täiesti puutumata. Polüploidsed isendid on elujõulisemad kui diploidsed. Paljud taimeliigid on polüploidsed. Mõned loomad arenesid tõenäoliselt samamoodi. Näiteks mõned ussid, putukad, kalad jne.

Inimene on pikka aega kasutanud polüploidsust väga tootlike põllumajandustaimede sortide aretamiseks. Mitte nii kaua aega tagasi, kuni meie sajandi alguseni, tehti seda alateadlikult: nad lihtsalt paljundasid suurimaid isendeid, mis andsid palju teri või eriti suuri vilju. Parimaid taimi valides fikseeriti inimesele vajalik omadus. Geneetika tulekuga sai selgeks, et sellised hiiglased on looduslikud polüploidid ja seetõttu on nende valik polüploidse sordi valik esivanemate, diploidsete liikide hulgast. Siis hakati looma polüploide.

On olemas aine nimega kolhitsiin, mis aeglustab rakkude jagunemist: kromosoomide arv kahekordistub enne jagunemist, nagu tavaliselt, kuid rakk ei jagune ja see toodab 4 kromosoomikomplekti. Töödeldes seemneid kolhitsiini lahusega, võib saada polüploidse taime. Rakkude jagunemist võivad edasi lükata ka röntgenkiirgus, kuumutamine ja mõned muud mõjud. Saate mõjutada sugurakke ja saada suurenenud kromosoomide arvuga sügoote, mis säilib kõigis selle järglastes - somaatilistes rakkudes. Taimedel, mis paljunevad ka vegetatiivselt (vt. Paljunemine), on võimalik saada polüploidseid järglasi looduslikult või aretatud polüploidilt.

Umbes 80% tänapäevastest kultuurtaimedest on polüploidid. Nende hulgas on teravilja, köögivilja- ja puuviljakultuure, palju marju, tsitrusvilju, mõningaid tööstus- ja ravimtaimi. Dekoratiivtaimede sortide hulgas on ka palju polüploide. Nõukogude teadlased töötasid välja triploidsed peedid, mis erinevad tavalistest mitte ainult juurviljade suure suuruse, vaid ka suurenenud suhkrusisalduse ja haiguskindluse poolest. Välja on töötatud polüploidne tatar, mis on palju saagikam kui algsed diploidsed sordid. Võimalik on saada liikidevahelisi polüploidseid hübriide, näiteks rukis ja nisu, kapsas ja redis.

Katseliselt saadud loomsed polüploidid on väga haruldased. Nii õnnestus nõukogude geneetikul B. L. Astaurovil liikidevahelise hübridisatsiooni meetodil saada siiditootja, siidiussi polüploidne vorm. Teadlased on aretanud polüploidseid kalu ja viimasel ajal linde, näiteks kanu. Polüploidsete loomatõugude kasutuselevõtt põllumajanduspraktikas on aga tuleviku küsimus.

POLÜPLOODIA

Kromosoomikomplektide arvu suurenemine keharakkudes, mitmekordne haploidne (üksik) kromosoomide arv; genoomse mutatsiooni tüüp. Enamiku organismide sugurakud on haploidsed (sisaldavad ühte komplekti kromosoome – n), somaatilised rakud on diploidsed (2n). Organismid, mille rakud sisaldavad rohkem kui kahte kromosoomikomplekti, nimetatakse polüploidideks: kolm komplekti - triploid (3n), neli - tetraploid (4n) jne. Kõige tavalisemad organismid, mille kromosoomikomplektide arv on kahekordne, on tetraploidid. heksaploidid (6 n) jne. Paaritu arvu kromosoomikomplektidega polüploidid (triploidid, pentaploidid jne) ei too tavaliselt järglasi (steriilsed), kuna nende moodustatud sugurakud sisaldavad mittetäielikku kromosoomikomplekti – mitte mitut kromosoomikomplekti. see haploidne. Polüploidsus võib tekkida siis, kui kromosoomid meioosi ajal ei eraldu. Sel juhul saab sugurakk somaatilise raku (2n) täieliku (redutseerimata) kromosoomide komplekti. Sellise suguraku ühinemisel normaalsega (n) moodustub triploidne sügoot (3n), millest areneb triploid. Kui mõlemad sugurakud kannavad diploidset komplekti, tekib tetraploid. Polüploidsed rakud võivad kehas tekkida mittetäieliku mitoosi ajal: pärast kromosoomide kahekordistumist ei pruugi rakkude jagunemine toimuda ja see lõpeb kahe kromosoomikomplektiga. Taimedes võivad tetraploidsed rakud tekitada tetraploidseid võrseid, mille õied toodavad haploidsete sugurakude asemel diploidseid sugurakke. Isetolmlemine võib põhjustada tetraploidi, samas kui tolmeldamine tavalise sugurakuga võib põhjustada triploidi. Taimede vegetatiivsel paljunemisel säilib algse elundi või koe ploidsus. Polüploidsus on looduses laialt levinud, kuid erinevates organismirühmades on see ebaühtlaselt esindatud. Seda tüüpi mutatsioonil oli suur tähtsus looduslike ja kultiveeritud õistaimede evolutsioonis, mille hulgas oli u. 47% liikidest on polüploidid. Algloomadele on iseloomulik kõrge ploidsuse aste - kromosoomikomplektide arv nendes võib suureneda sadu kordi. Mitmerakuliste loomade hulgas esineb polüploidsust harva ja see on tüüpilisem liikidele, kes on kaotanud normaalse sugulise protsessi – näiteks hermafrodiitidele (vt hermafroditism). vihmaussid, ja liigid, mille munad arenevad ilma viljastamiseta (vt partenogenees), nt. mõned putukad, kalad, salamandrid. Üks põhjusi, miks loomade polüploidsust on palju vähem levinud kui taimedes, on see, et taimedes on võimalik isetolmlemine ja enamik loomi paljuneb ristviljastamise teel ning seetõttu vajab saadud polüploidne mutant paari - sama mutanti - teisest soost polüploid. Sellise kohtumise tõenäosus on äärmiselt väike. Üsna sageli on loomadel üksikute kudede rakud polüploidsed (näiteks imetajatel - maksarakud). Polüploidsed taimed on sageli elujõulisemad ja viljakamad kui tavalised diploidid. Nende suuremast külmakindlusest annab tunnistust polüploidsete liikide arvukuse kasv kõrgetel laiuskraadidel ja kõrgmägedes. Kuna polüploidsetel vormidel on sageli väärtuslikud majanduslikud tunnused, kasutatakse taimekasvatuses algse aretusmaterjali saamiseks kunstlikku polüploidiseerimist. Sel eesmärgil kasutatakse spetsiaalseid mutageene (näiteks kolhitsiini alkaloidi), mis häirivad kromosoomide segregatsiooni mitoosi ja meioosi korral. Saadi rukki, tatra, suhkrupeedi ja teiste kultuurtaimede saagipolüploidid; arbuusi, viinamarjade ja banaanide steriilsed triploidid on populaarsed nende seemneteta viljade tõttu. Kaughübridisatsiooni kasutamine koos kunstliku polüploidiseerimisega võimaldas kodumaistel teadlastel juba 1. poolel. 20. sajandil esmakordselt saada taimede (G.D. Karpechenko, redise ja kapsa tetraploidne hübriid) ja loomade (B.L. Astaurov, siidiussi tetraploidne hübriid) viljakaid polüploidseid hübriide. Vaata ka haploid. genoom. diploidne. karüotüüp

Entsüklopeedia bioloogia. 2012

Vaata ka sõna tõlgendusi, sünonüüme, tähendusi ja seda, mis on POLÜPLOODIA vene keeles sõnaraamatutes, entsüklopeediates ja teatmeteostes:

• POLÜPLOODIA meditsiinilises mõttes:
  (kreeka keeles polyploos multiple + eidos liigid) kromosoomikomplektide arvu mitmekordne suurenemine keharakkudes; leidub loomadel...
• POLÜPLOODIA Suures entsüklopeedilises sõnastikus:
  (kreeka keelest polyploos - mitu ja eidos - liigid) pärilik muutus, mis seisneb kromosoomikomplektide arvu mitmekordses suurenemises rakkudes ...
• POLÜPLOODIA Suures Nõukogude Entsüklopeedias, TSB:
  (kreeka keelest polyploos - multipath, siin - mitu ja eidos - liigid), kromosoomide arvu mitmekordne suurenemine taimerakkudes või ...
• POLÜPLOODIA kaasaegses entsüklopeedilises sõnastikus:
  
• POLÜPLOODIA
  (kreeka keelest polyploos - mitu ja eidos - liigid), pärilik muutus, mis seisneb kromosoomikomplektide arvu mitmekordses suurenemises rakkudes...
• POLÜPLOODIA entsüklopeedilises sõnastikus:
  ja pl. ei, f., biol., bot. Kromosoomikomplektide arvu suurenemine raku tuumades. | Polüploidsuse nähtust kasutatakse taimekasvatuses ...
• POLÜPLOODIA Suures vene entsüklopeedilises sõnastikus:
  POLÜPLOIDIA (kreeka keelest rolyploos - mitu ja eidos - liik), pärand. muutus, mis seisneb kromosoomikomplektide arvu mitmekordses suurenemises ...
• POLÜPLOODIA täielikus aktsendiparadigmas Zaliznyaki järgi:
  polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, polüploidsus, …
• POLÜPLOODIA uues võõrsõnade sõnastikus:
  (gr. polyp loos multipath, siin mitu + eidos liigid) kromosoomikomplektide arvu suurenemine raku tuumades. On polüploidseid organisme...
• POLÜPLOODIA võõrväljendite sõnastikus:
  [gr. polyp loos multipath, siin mitu + eidos liigid] kromosoomikomplektide arvu suurenemine raku tuumades. on polüploidseid organisme, millel on...
• POLÜPLOODIA vene keele sünonüümide sõnastikus.
• POLÜPLOODIA Lopatini vene keele sõnaraamatus:
  polüploidsus, ...
• POLÜPLOODIA vene keele täielikus õigekirjasõnaraamatus:
  polüploidsus...
• POLÜPLOODIA õigekirjasõnaraamatus:
  polüploidsus, ...
• POLÜPLOODIA TSB kaasaegses seletavas sõnastikus:
  (kreeka keelest polyploos - mitu ja eidos - liigid), pärilik muutus, mis seisneb kromosoomikomplektide arvu mitmekordses suurenemises rakkudes...
• INTRANUKLEARNE POLÜPLOIIDIA meditsiinilises mõttes:
  vaata Endoreduplikatsiooni...
• EVOLUTSIOONIÕPETUS ajakirjas Encyclopedia Biology:
  (evolutsiooniteooria), teadus evolutsiooni põhimõtete, liikumapanevate jõudude, mehhanismide ja üldiste mustrite kohta; bioloogia teoreetiline alus. Mõtteid ümbritseva maailma muutlikkusest...
• VALIK ajakirjas Encyclopedia Biology:
  , teaduslikult põhjendatud meetodite väljatöötamine kultuurtaimede ja koduloomatõugude sortide loomiseks ja täiustamiseks, samuti nende meetodite rakendamine...
• MUTATSIOONID ajakirjas Encyclopedia Biology:
  , äkilised pärilikud muutused geneetilises materjalis, mis põhjustavad muutusi organismi mis tahes omadustes ja omadustes. Mutatsioonid võivad olla loomulikud, spontaansed, st....
• SPETSIATSIOON ajakirjas Encyclopedia Biology:
  , uute bioloogiliste liikide tekkeprotsess ja nende muutused ajas. Spetsifikatsiooni aluseks on organismide pärilik varieeruvus, selle edasiviiv tegur...

Põhjustatud kunstlikult (nt alkaloid kolhitsiin). Paljud polüploidsed taimevormid on suuremate mõõtmetega, mitmete ainete suurenenud sisaldusega ning algvormidest erinevad õitsemis- ja viljaajad. Põllumajandustaimede (näiteks suhkrupeet) saagikad sordid on loodud polüploidsuse alusel.

Sõna polüploidia tähendus meditsiiniterminite sõnastiku järgi:

polüploidsus(kreeka keeles polyploos multiple eidos liike) – kromosoomikomplektide arvu mitmekordne suurenemine keharakkudes. Loomadel on see haruldane.

Sõna "polüploidsus" määratlus TSB järgi:

Polüploidsus(kreeka keelest polеploos - mitme tee, - mitu ja йidos - vaade)
kromosoomide arvu mitmekordne suurenemine taime- või loomarakkudes. P. on taimemaailmas laialt levinud. Kahekojaliste loomade seas on see haruldane, peamiselt ümarusside ja mõnede kahepaiksete seas.
Taimede ja loomade somaatilised rakud sisaldavad reeglina kahekordset (diploidset) arvu kromosoome (2 n). igast homoloogse kromosoomipaarist üks pärineb emalt ja teine ​​isapoolselt organismilt. Erinevalt somaatilistest rakkudest on sugurakkudel kromosoomide esialgne (haploidne) arv (n) vähenenud. Haploidsetes rakkudes on iga kromosoom üksik ja sellel ei ole homoloogset paari. Haploidset kromosoomide arvu sama liigi organismide rakkudes nimetatakse peamiseks ehk põhiliseks ja sellises haploidses komplektis sisalduvat geenide kogumit nimetatakse genoomiks. Kromosoomide haploidne arv sugurakkudes tekib meioosi kromosoomide arvu vähenemise (poole võrra) tõttu ja viljastamise käigus taastatakse diploidne arv. (Üsna sageli on diploidses rakus taimedel lisaks ühele kromosoomile ka nn B-kromosoomid. Nende rolli on vähe uuritud, kuigi näiteks maisil on sellised kromosoomid alati olemas.) Kromosoomide arv erinevatel taimeliikidel on väga mitmekesine. Seega on ühel sõnajalgade liigil (Ophioglosum reticulata) diploidses komplektis 1260 kromosoomi ja Asteraceae kõige fülogeneetiliselt arenenud perekonnas on liigil Haplopappus gracilis haploidses komplektis vaid 2 kromosoomi.
P. puhul täheldatakse kõrvalekaldeid somaatiliste rakkude kromosoomide diploidsest arvust ja reproduktiivrakkude haploidsest arvust. P.-ga võivad tekkida rakud, milles iga kromosoom on esindatud kolm korda (3 n) - triploidne, neli korda (4 n) - tetraploidne, viis korda (5 n) - pentaploidne jne. Organisme, mille kromosoomikomplektide hulk - ploidsus - on rakkudes vastav mitmekordne, nimetatakse triploidideks, tetraploidideks, pentaploidideks jne. või üldiselt - polüploidid.
Kromosoomide arvu mitmekordne suurenemine rakkudes võib toimuda kõrge või madala temperatuuri, ioniseeriva kiirguse, kemikaalide mõjul ning raku füsioloogilise seisundi muutuste tagajärjel. Nende tegurite toimemehhanism taandub kromosoomide segregatsiooni katkemisele mitoosi või meioosi korral ja rakkude moodustumisele, mille kromosoomide arv on algse rakuga võrreldes mitmekordselt suurenenud. Kromosoomide õiget eraldamist häirivatest keemilistest mõjuritest on kõige tõhusam alkaloid kolhitsiin, mis takistab rakkude jagunemise spindli keermete teket. (Seemneid ja pungi kolhitsiini lahjendatud lahusega töödeldes saadakse kergesti katselised polüploidid taimedes.) P. võib tekkida ka endomitoosi tagajärjel – kromosoomide kahekordistumisel rakutuuma jagunemata. Kromosoomide mittedisjunktsiooni korral mitoosis (mitootiline p.) tekivad polüploidsed somaatilised rakud, kromosoomide mittedisjunktsiooni korral meioosis (meiootiline p.) muudetud, sageli diploidse kromosoomide arvuga sugurakud ( nn redutseerimata sugurakud). Selliste sugurakkude liitmisel saadakse polüploidne sügoot: tetraploidne (4 n) - kahe diploidse suguraku ühinemisega, triploidne (3 n) - redutseerimata suguraku ühinemisega normaalse haploidiga jne.
Rakkude ilmumist, mille kromosoomide arv on 3-, 4-, 5-kordne (või rohkem) haploidsest komplektist, nimetatakse genoomseteks mutatsioonideks ja tekkivaid vorme nimetatakse euploidseteks. Koos euploidsusega tekib sageli aneuploidsus, kui rakud ilmuvad koos genoomi üksikute kromosoomide arvu muutumisega (näiteks suhkruroos, nisu-rukki hübriidides jne). On olemas autopolüploidsus – sama liigi kromosoomide arvu mitmekordne suurenemine ja allopolüploidsus – kromosoomide arvu mitmekordne suurenemine hübriidides erinevate liikide ristamisel (liikidevaheline ja geneeriline hübridisatsioon).
Taimede polüploidsetes vormides täheldatakse sageli gigantismi - rakkude ja elundite (lehed, lilled, viljad) suuruse suurenemist, samuti mitmete kemikaalide sisalduse suurenemist, muutusi õitsemise ja viljade ajas. . Neid tunnuseid täheldatakse sagedamini risttolmlevate vormide kui isetolmlevate vormide puhul. Polüploidide majanduslikult kasulikud omadused on pikka aega pälvinud aretajate tähelepanu, mille tulemusel töötati välja töö polüploidide kunstlikuks tootmiseks, mis esindavad olulist varieeruvust ja mida saab kasutada aretuse lähtematerjalina (näiteks triploidne suhkrupeet, tetraploid). ristik, redis jne). Autopolüploidide tavaline puudus on madal viljakus. Pikaajalise selektsiooni järel on aga võimalik saada üsna kõrge viljakusega liine. Häid tulemusi annab kunstlike sünteetiliste populatsioonide loomine, mis koosnevad mõne risttolmleva taime, näiteks rukki, autopolüploidide kõige viljakamatest liinidest.
Allopolüploidid pole valikul vähem tähtsad. Allopolüploide moodustavad kromosoomikomplektid ei ole samad. need erinevad neis sisalduvate geenide komplekti ning mõnikord ka kromosoomide kuju ja arvu poolest. Erinevatesse perekondadesse kuuluvate taimede, nagu rukis ja nisu, ristamisel tekib hübriid rukki haploidse ja nisu haploidse komplektiga. Selline hübriid on steriilne ja ainult iga taime kromosoomide arvu kahekordistamine, st amfidiploidide saamine, võib normaliseerida meioosi ja taastada viljakuse. Allopolüploidsus võib olla hübridisatsioonil põhinevate uute vormide sünteesimise meetod. Sellise sünteesi klassikaline näide on G.D.

Mis on polüploidsus? Tõenäoliselt teavad kõik, et inimene saab eostamisel isalt ja emalt 23 kromosoomi. Inimesi võib nimetada diploidideks ("di" tähendab "kaks" ja "ploid" tähendab "vahend", mis viitab kromosoomidele või DNA osadele), kuna nad saavad ainult kaks komplekti. Iga organismi, millel on rohkem kui kaks kromosoomikomplekti, nimetatakse polüploidseks. Millised on mõned näited taimede, loomade ja inimeste polüploidsusest? Mis tüübid on olemas?

Mis on polüploidsus?

Mõiste "polüploidsus" ise tähendab paljude täielike geneetilise teabe kogumite olemasolu. Enamikul sugulisel teel paljunevatel olenditel on paarisarv kromosoome: üks komplekt emalt ja teine ​​isalt. Oluline on meeles pidada, et need komplektid on sarnased, kuid nad pole identsed.

Rakud kasutavad kogu neisse salvestatud geneetilist teavet. Seetõttu on polüploidsetel elusolenditel iga toodetud geeni "annus" kõrgem, mille tulemuseks on tavaliselt suuremad rakud, suuremad suurused ja rohkem järglasi.

Polüploidsuse tüübid

Kuna teadlased armastavad keelt, on nad loonud palju termineid, et kirjeldada ploidsust või geneetilise teabe kogumite arvu. Võite kasutada terminit "polüploidsus" nimisõnana ja "polüploidsus" omadussõnana. Muide, see reegel kehtib kõikide eri tüüpi ploidsuse terminite kohta.

Siin on mõned levinumad tüübid:

Polüploidsus taimedes

Millistes organismides esineb polüploidsust? Kõige sagedamini täheldatakse seda taimeriigis. Tuhandeid aastaid kestnud selektiivkasvatus ja sordiaretus on toonud kaasa viljakate toidutaimede loomise, mis on tavaliselt tetraploidsed ja heksaploidsed.

Kui võrrelda sama taimetüübi diploidseid ja tetraploidseid sorte, siis väga sageli kasvavad tetraploidsed taimed üha tootlikumaks. Polüploidsus valikus mängib meie ajal väga olulist rolli.

Polüploidsus loomadel

Loomadest täheldatakse seda sageli kaladel ja kahepaiksetel. Üldiselt on loomadel ploidsete arvude osas geneetiline eelarvamus. Ebavõrdse arvu kromosoomidega kepid või kromosoomid, mis sisaldavad valesid kromosoome, ei suuda tavaliselt järglasi saada.

Mis on polüploidsus? Milliseid konkreetseid näiteid võib tuua taimede ja loomade puhul?

Triploidid

Enne polüploidsuse mõistmist peame veidi mõistma, kuidas kehad uusi rakke loovad. Kõik inimese rakud on diploidsed, seega peavad sugurakud olema haploidsed või neil peab olema ainult üks kromosoomikomplekt, et uus organism saaks uuesti diploidne. Kuid selle protsessi käigus lähevad mõnikord asjad valesti. Kõige tavalisem juhtum on see, et mõnikord saab üks uus sugurakud kaks kromosoomikoopiat. See võib juhtuda, kui emased toodavad mune. Kui kahe kromosoomikomplektiga munarakk sulandub normaalse haploidse spermaga, on saadud rakul kolm kromosoomikomplekti, mis tähendab, et see on triploidne.

Nüüd on selle uue organismi iga rakk triploidne. Enamiku loomade jaoks on see äärmiselt kahjulik ja keha ei jää ellu. Taimed kipuvad polüploidiat paremini taluma ja isegi arenevad selliste intensiivsete geneetiliste muutustega.

Veel näiteid

Siin on mõned näited taimede ja loomade polüploidsusest. Teadlased on väitnud, et kaks kolmandikku õistaimedest on polüploidid. Enamik sõnajalgu ja kõrrelisi on polüploidsed, aga ka kartulid, õunad ja maasikad. Banaanid pakuvad huvitavat näidet. Banaanid on triploidid ja tavaliselt ei saa triploidsed organismid ise paljuneda, mis tähendab, et nad on steriilsed. See tähendab, et te ei saa hankida banaaniseemneid, et rohkem banaane istutada. Põllumajandustootjad lõikasid taime külgedelt võrsed enne vilja kandmist ja tsükli lõpetamist ning istutavad uue põlvkonna.

Mis on polüploidsus? See on pärilik seisund, millel on rohkem kui kaks täielikku kromosoomikomplekti. Polüploidid on levinud taimede, aga ka teatud kala- ja kahepaiksete rühmade seas. Näiteks mõned salamandrid, konnad ja kaanid on polüploidid. Paljud neist polüploidsetest organismidest on oma keskkonnaga hästi kohanenud.

Polüploidsed esivanemad

Polüploidseid loomi on palju vähem liike kui taimi. Selle täpne põhjus pole täielikult teada. Mõned teadlased usuvad, et selle põhjuseks võib olla loomsete organismide ehituse keerukus võrreldes taimedega. Teised on väitnud, et polüploidsus võib häirida sugurakkude moodustumist, rakkude jagunemist või genoomi reguleerimist. Siiski on mõned erandid. Loomariigi polüploidsuse näideteks on kalad, roomajad ja putukad.

Tegelikult näitavad hiljutised genoomiuuringute tulemused, et paljud praegu diploidsed liigid, sealhulgas inimesed, pärinevad polüploidsetest esivanematest. Neid liike, mis elasid üle iidse genotüübi dubleerimise ja seejärel genoomi redutseerimise, nimetatakse paleopolüploidideks.

Polüploidsuse eelised

Taimede, kalade ja konnade polüploidsete rakkude suurel arvul peab ilmselt olema mingi eelis. Tavaline näide taimedes on hübriidse elujõu ehk heteroosi jälgimine, mille puhul kahe diploidse eellase polüploidsed järglased on jõulisemad ja tervemad kui kumbki kahest diploidsest vanemast. Sellel tähelepanekul on mitu võimalikku seletust. Esimene on see, et homoloogsete kromosoomide sunnitud sidumine takistab algsete eellaste genoomide vahelist rekombinatsiooni, säilitades tõhusalt heterosügootsuse põlvkondade jooksul.

See heterosügootsus takistab retsessiivsete mutatsioonide kuhjumist järgmiste põlvkondade genoomidesse, säilitades seeläbi hübriidse elujõu. Teine oluline tegur on geenide liiasus taimerakkudes. Kuna polüploidsetel järglastel on kaks korda rohkem mis tahes konkreetse geeni koopiaid, on järglased kaitstud retsessiivsete mutatsioonide kahjulike mõjude eest. See on eriti oluline gametofüütide staadiumis.

Veel üks geenide redundantsi eelis on võime geenifunktsioone aja jooksul mitmekesistada. Teisisõnu, geenide lisakoopiaid, mida keha normaalseks talitluseks ei vajata, võidakse lõpuks kasutada uutel ja täiesti teistsugustel viisidel, mis toob kaasa uued võimalused. Nad mängivad evolutsioonilises valikus peaaegu otsustavat rolli. Polüploidid on olulised uute taimeliikide tekkes.