МОНОПЛОИДИЯ: КАК ВОЗНИКАЕТ, ОРГАНИЗМЫ, ЧАСТОТА И ПОЛЕЗНОСТЬ - БИОЛОГИЯ - 2025

Monoploidía относится к числу хромосом , что является одним из основных хромосом (х) в организме; Это означает, что гомологичные пары не встречаются в хромосомном наборе. Монолоидия характерна для гаплоидных (n) организмов, у которых есть только одна хромосома для каждого типа.

Моноплоидный организм несет один набор хромосом на протяжении большей части своего жизненного цикла. В природе целые организмы с этим типом эуплоидии встречаются редко. Напротив, полиплоидия - более распространенный тип эуплоидии у высших организмов, таких как растения.

Источник: pixabay.com

Полиплоидия - это наличие нескольких наборов гомологичных хромосом в геноме. Тогда могут быть триплоидные организмы (3n), тетраполиды (4n) и так далее, в зависимости от количества полных наборов, присутствующих в ядре клетки.

С другой стороны, в соответствии с происхождением хромосом полиплоидный индивид может быть автополиплоидом (автоплоидом), если хромосомные запасы принадлежат одному виду, или аллополиплоидом (аллоплоидом), если они происходят от нескольких эволюционно близких видов.

Моноплоидия и гаплоидия

Моноплоидию не следует путать с существованием гаплоидных клеток. Гаплоидное число (n), которое используется во многих случаях для описания хромосомной нагрузки, строго относится к количеству хромосом в гаметах, которые являются женскими или мужскими репродуктивными клетками.

У большинства животных и многих известных растений моноплоидное число совпадает с гаплоидным числом, поэтому «n» или «x» (или, например, 2n и 2x) могут использоваться взаимозаменяемо. Однако у таких видов, как пшеница, которая является гексаплоидным видом, эти термины хромосом не совпадают.

У пшеницы (Triticum aestivum) моноплоидное число (x) не совпадает с гаплоидным числом (n). Пшеница имеет 42 хромосомы и также является гексаплоидным видом (аллополиплоидом), поскольку ее хромосомные наборы не происходят от одного родительского вида); У этого вида шесть наборов из семи очень похожих, но не одинаковых хромосом.

Таким образом, 6X = 42, что указывает на то, что моноплоидное число x = 7. С другой стороны, гаметы пшеницы содержат 21 хромосому, поэтому в их хромосомном составе 2n = 42 и n = 21.

Как это бывает?

В половых клетках моноплоидного организма мейоз обычно не возникает, потому что хромосомы не имеют своих аналогов, с которыми можно спариваться. По этой причине моноплоиды обычно стерильны.

Мутации из-за ошибок в разделении гомологичных хромосом во время мейоза являются основной причиной существования моноплоидов.

Монолоидные организмы?

Моноплоидные особи могут естественным образом встречаться в популяциях в виде редких ошибок или аберраций. В качестве моноплоидных особей можно рассматривать гаметофитные фазы низших растений и самцов организмов, детерминированных половым путем по гаплоидии.

Последний встречается у многих отрядов насекомых, включая перепончатокрылые с кастами (муравьи, осы и пчелы), равнокрылых, трипсов жесткокрылых, а также некоторых групп паукообразных и коловраток.

У большинства этих организмов самцы обычно моноплоидны, поскольку происходят из неоплодотворенных яиц. Обычно моноплоидные организмы не могут производить плодовитое потомство, однако у большинства из них производство гамет происходит нормально (путем митотического деления), поскольку они уже адаптированы.

Моноплоидия и диплоидия (2n) встречаются повсюду в царствах животных и растений, испытывая эти условия в течение своих нормальных жизненных циклов. У человека, например, часть жизненного цикла отвечает, несмотря на то, что они являются диплоидными организмами, за образование моноплоидных клеток (гаплоидных) для образования зиготы.

То же самое происходит с большинством высших растений, у которых пыльца и женские гаметы имеют моноплоидные ядра.

Частота моноплоидии

Гаплоидные особи как ненормальное состояние чаще встречаются в царстве растений, чем в царстве животных. В этой последней группе действительно мало упоминаний о естественной или вызванной моноплоидии.

Даже у некоторых организмов, столь широко изученных с помощью дрозофилы, гаплоиды никогда не были обнаружены. Однако были обнаружены диплоидные особи с некоторыми гаплоидными тканями.

Другие случаи моноплоидии, описанные в животном мире, - это саламандры, вызванные разделением женской гаметы в период времени между проникновением спермы и слиянием двух пронуклеусов.

Кроме того, есть некоторые водные ящерицы, полученные обработкой низкими температурами, у различных видов лягушек, таких как Rana fusca, R. pipiens, R. japonica, R. nigromaculata и R. rugosa, полученных путем осеменения самок спермой, обработанной ультрафиолетом или химическими обработками. ,

Вероятность того, что моноплоидное животное достигнет зрелого возраста, очень мала, поэтому это явление может быть неинтересным в животном мире. Однако для исследования действия генов на ранних стадиях развития может быть полезна моноплоидия, так как гены могут проявляться в гемизиготном состоянии.

Полезность моноплоидных организмов

Монолоиды играют важную роль в современных подходах к генетическому улучшению. Диплоидия является препятствием, когда дело доходит до индукции и отбора новых мутаций в растениях и новых комбинаций уже существующих генов.

Чтобы рецессивные мутации могли быть выражены, они должны быть гомозиготными; благоприятные комбинации генов у гетерозигот разрушаются во время мейоза. Монолоиды позволяют обойти некоторые из этих проблем.

У некоторых растений моноплоиды можно получить искусственно из продуктов мейоза в пыльниках растения. Они могут подвергаться обработке холодом и приписывать эмбриоду то, что было бы пыльцевым зерном (небольшая масса делящихся клеток). Этот эмбрион может расти на агаре и давать моноплоидное растение.

Одним из применений моноплоидов является поиск подходящих комбинаций генов, а затем от таких агентов, как колхицин, получение гомозиготного диплоида, способного давать жизнеспособные семена через гомозиготные линии.

Еще одна полезность моноплоидов заключается в том, что их клетки можно рассматривать, как если бы они были популяцией гаплоидных организмов в процессах мутагенеза и отбора.

Ссылки

1. Дженкинс, JB (2009). генетика Ред. Я перевернул.
2. Хименес, Л. Ф., и Мерчант, Х. (2003). Клеточная и молекулярная биология. Образование Пирсона
3. Хикман, К.П., Робертс, Л.С., Кин, С.Л., Ларсон, А., Айнсон, Х. и Эйзенхур, DJ (2008). Комплексные принципы зоологии. Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. 14- ^е издание.
4. Лакадена, младший (1996). Цитогенетики. От редакции Комплутенсе.
5. Сузуки, ДТ; Гриффитс, AJF; Миллер, Дж. Х. и Левонтин, Р. К. (1992). Введение в генетический анализ. McGraw-Hill Interamericana. 4- ^е издание.