МОНОПЛОЇДІЯ: ЯК ЦЕ ВІДБУВАЄТЬСЯ, ОРГАНІЗМИ, ЧАСТОТА ТА КОРИСНІСТЬ - БІОЛОГІЯ - 2025

Monoploidía відноситься до числа хромосом , що є одним з основних хромосом (х) в організмі; Це означає, що гомологічні пари не зустрічаються в хромосомному наборі. Монолоїдія характерна для гаплоїдних (n) організмів, у яких є лише одна хромосома для кожного типу.

Моноплоїдний організм здійснює єдиний набір хромосом протягом більшої частини свого життєвого циклу. У природі цілі організми з цим типом евплоїдії зустрічаються рідко. Навпаки, поліплоїдія є більш поширеним типом еуплоїдії у вищих організмах, таких як рослини.

Джерело: pixabay.com

Поліплоїдія - це володіння кількома наборами гомологічних хромосом у геномі. Тоді можуть бути триплоїдні організми (3n), тетраполіди (4n) тощо, відповідно до кількості повних наборів, наявних у ядрі клітини.

З іншого боку, за походженням хромосом поліплоїдний індивід може бути автополіплоїдним (автоплоїдним), коли хромосомні дарунки є одним видом, або аллополіплоїдними (аллоплоїдними), коли вони походять від декількох видів, які еволюційно близькі один до одного.

Моноплоїдія та гаплоїдія

Моноплоїдію не слід плутати з наявністю гаплоїдних клітин. Гаплоїдне число (n), яке використовується в багатьох випадках для опису хромосомного навантаження, суворо відноситься до кількості хромосом у гаметах, що представляють собою жіночі чи чоловічі репродуктивні клітини.

У більшості тварин і у багатьох відомих рослин моноплоїдне число збігається з гаплоїдним числом, тому "n" або "x" (або, наприклад, 2n і 2x) можна використовувати взаємозамінно. Однак у таких видів, як пшениця, яка є гексаплоїдним видом, ці хромосомні терміни не відповідають.

У пшениці (Triticum aestivum) моноплоїдне число (x) не збігається з гаплоїдним числом (n). Пшениця має 42 хромосоми і також є гексаплоїдним видом (алополіплоїд), оскільки її хромосомні набори не походять від одного батьківського виду); Цей вид має шість наборів із семи досить схожих, але не однакових хромосом.

Таким чином, 6X = 42, що вказує, що моноплоїдне число x = 7. З іншого боку, гамети пшениці містять 21 хромосому, тому 2n = 42 та n = 21 у своїй хромосомі.

Як це відбувається?

У статевих клітинах моноплоїдного організму мейоз зазвичай не відбувається, оскільки хромосоми не мають своїх аналогів, з якими спаровуватися. З цієї причини моноплоїди, як правило, є стерильними.

Мутації внаслідок помилок у відділенні гомологічних хромосом під час мейозу є основною причиною існування моноплоїдів.

Монолоїдні організми?

Моноплоїдні особини можуть виникати природним чином у популяціях як рідкісні помилки чи аберації. Як моноплоїдні особини можна розглядати гаметофітні фази нижчих рослин та самців організмів, що визначаються статевою ознакою гаплоїдією.

Останнє зустрічається у багатьох порядках комах, включаючи гіменоптерів із кастами (мурашки, оси та бджоли), гомоптеранами, трипсами Колеоптера та деякими групами павукоподібних та колів.

У більшості цих організмів самці, як правило, моноплоїдні, оскільки походять від незапліднених яєць. Зазвичай моноплоїдним організмам заважають виробляти родючі потомства, однак у більшості з них вироблення гамет відбувається нормально (шляхом мітотичного поділу), оскільки вони вже адаптовані.

Моноплоїдія та диплоїдія (2n) зустрічаються у всьому царстві тварин та рослин, переживаючи ці умови протягом свого нормального життєвого циклу. Наприклад, у людського виду частина життєвого циклу відповідає, хоча і є диплоїдними організмами, за генерування моноплоїдних клітин (гаплоїдних), за породження зиготи.

Те ж саме відбувається у більшості вищих рослин, де пилок та жіночі гамети мають моноплоїдні ядра.

Частота моноплоїдії

Гаплоїдні особини, як аномальний стан, трапляються частіше у рослинному царстві, ніж у царстві тварин. У цій останній групі дійсно мало згадок про природну чи спричинену моноплоїдію.

Навіть у деяких організмах, настільки широко вивчених дрозофілою, гаплоїдів ніколи не було знайдено. Однак були виявлені диплоїдні особи з деякими гаплоїдними тканинами.

Інші випадки моноплоїдії, описані в царстві тварин, - саламандри, індуковані розділенням жіночої гамети в проміжок часу між потраплянням сперми і злиттям двох пронуклеїнів.

Крім того, є деякі водні ящірки, отримані при обробці низькими температурами, у різних видів жаб, таких як Rana fusca, R. pipiens, R. japonica, R. nigromaculata та R. rugosa, отримані шляхом осіменіння самок спермою, обробленою УФ або хімічною обробкою .

Можливість досягнення моноплоїдної тварини в зрілому віці дуже мала, саме тому це явище може не представляти великого інтересу в царстві тварин. Однак для дослідження дії генів на ранніх стадіях розвитку моноплоїдія може бути корисною, оскільки гени можуть проявляти себе в гемізиготному стані.

Корисність моноплоїдних організмів

Монолоїди відіграють важливу роль у сучасних підходах до генетичного вдосконалення. Диплоїдія є перешкодою, коли мова йде про індукцію та відбір нових мутацій у рослин та нових комбінацій генів, які вже є.

Для того, щоб рецесивні мутації були виражені, їх необхідно зробити гомозиготними; сприятливі комбінації генів у гетерозиготах руйнуються під час мейозу. Монолоїди дозволяють обійти деякі з цих проблем.

На деяких рослинах моноплоїди можуть бути отримані штучно з продуктів мейозу в пильницях рослини. Вони можуть пройти холодну обробку і призначити, що було б пилковим зерном ембріоду (невелика маса діючих клітин). Цей ембріон може рости на агарі, щоб породити моноплоїдну рослину.

Одне застосування моноплоїдів полягає в пошуку сприятливих комбінацій генів, а потім від таких агентів, як колхіцин, для отримання гомозиготного диплоїду, здатного давати життєздатні насіння за допомогою гомозиготних ліній.

Ще одна корисність моноплоїдів полягає в тому, що до їх клітин можна ставитися так, ніби вони були популяцією гаплоїдних організмів у процесах мутагенезу та селекції.

Список літератури

1. Дженкінс, Дж. Б. (2009). Генетика Ред. Я перевернув.
2. Jiménez, LF, & Merchant, H. (2003). Клітинна та молекулярна біологія. Пірсонова освіта
3. Hickman, C. P, Робертс, Л.С., Кін, SL, Ларсон, А., I´Anson, H. & Eisenhour, DJ (2008). Комплексні принципи зоології. Нью-Йорк: McGraw-Hill. 14- ^е видання.
4. Lacadena, JR (1996). Цитогенетика. Редакційна прихильність.
5. Suzuki, DT; Griffiths, AJF; Міллер, J. H & Lewontin, RC (1992). Вступ до генетичного аналізу. McGraw-Hill Interamericana. 4- ^е видання.