ПОЛИПЛОИД- организм, происходящий от одной или двух родительских форм путем удвоения числа хромосом. Явление увеличения числа хромосом наз. полиплоидией. Это удвоение может быть спонтанным или искусственно индуцированным. Впервые явление полиплоидии было открыто И.И.Герасимовым в 1890г.

ПОЛИПЛОИДИЯ- это увеличение числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному (одинарному) числу хромосом; тип геномной мутации. Половые клетки большинства организмов гаплоидны (содержат один набор хромосом – n), соматические – диплоидны (2n).

Организмы, клетки которых содержат более двух наборов хромосом, называются полиплоидами: три набора – триплоид (3n), четыре – тетраплоид (4n) и т. д. Наиболее часто встречаются организмы с числом хромосомных наборов, кратным двум, – тетраплоиды, гексаплоиды (6 n) и т. д. Полиплоиды с нечётным числом наборов хромосом (триплоиды, пентаплоиды и т. д.) обычно не дают потомства (стерильны), т. к. образуемые ими половые клетки содержат неполный набор хромосом – не кратный гаплоидному.

Полиплоидия может возникнуть при нерасхождении хромосом в мейозе. В этом случае половая клетка получает полный (нередуцированный) набор хромосом соматической клетки (2n). При слиянии такой гаметы с нормальной (n) образуется триплоидная зигота (3n), из которой развивается триплоид. Если обе гаметы несут по диплоидному набору, возникает тетраплоид.

Полиплоидные клетки могут возникнуть в организме при незавершённом митозе: после удвоения хромосом деления клетки может не происходить, и в ней оказываются два набора хромосом. У растений тетраплоидные клетки могут дать начало тетраплоидным побегам, цветки которых будут вырабатывать диплоидные гаметы вместо гаплоидных. При самоопылении может возникнуть тетраплоид, при опылении нормальной гаметой – триплоид. При вегетативном размножении растений сохраняется плоидность исходного органа или ткани.

Полиплоидия широко распространена в природе, но среди разных групп организмов представлена неравномерно. Большое значение этот тип мутаций имел в эволюции диких и культурных цветковых растений, среди которых ок. 47 % видов – полиплоиды. Высокая степень плоидности свойственна простейшим – число наборов хромосом у них может возрастать в сотни раз. Среди многоклеточных животных полиплоидия редка и более характерна для видов, утративших нормальный половой процесс, – гермафродитов (см.Гермафродитизм), напр.
мляных червей, и видов, у которых яйцеклетки развиваются без оплодотворения (см. Партеногенез), напр. некоторых насекомых, рыб, саламандр. Одна из причин, по которой полиплоидия у животных встречается значительно реже, чем у растений, заключается в том, что у растений возможно самоопыление, а большинство животных размножается путём перекрёстного оплодотворения, и, значит, возникшему мутанту-полиплоиду нужна пара – такой же мутант-полиплоид другого пола. Вероятность подобной встречи крайне низка. Довольно часто у животных бывают полиплоидными клетки отдельных тканей (напр., у млекопитающих – клетки печени).

Полиплоидные растения часто более жизнеспособны и плодовиты, чем нормальные диплоиды. О их большей устойчивости к холоду свидетельствует увеличение числа видов-полиплоидов в высоких широтах и в высокогорьях.

Поскольку полиплоидные формы часто обладают ценными хозяйственными признаками, искусственную полиплоидизацию применяют в растениеводстве для получения исходного селекционного материала. С этой целью используют специальные мутагены (напр., алкалоид колхицин), нарушающие расхождение хромосом в митозе и мейозе. Получены урожайные полиплоиды ржи, гречихи, сахарной свёклы и др. культурных растений; стерильные триплоиды арбуза, винограда, банана популярны благодаря бессемянным плодам.

Применение отдалённой гибридизации в сочетании с искусственной полиплоидизацией позволило отечественным учёным ещё в 1-й пол. 20 в. впервые получить плодовитые полиплоидные гибриды растений (Г.Д. Карпеченко, гибрид-тетраплоид редьки и капусты) и животных (Б.Л. Астауров, гибрид-тетраплоид тутового шелкопряда).

(Полиплоидные ряды)

Различают:

-автополиплоидию (кратное увеличение числа наборов хромосом одного вида), характерную, как правило, для видов с вегетативным способом размножения (автополиплоиды стерильны в связи с нарушением конъюгации гомологичных хромосом в процессе мейоза),

—аллополиплоидию суммирование в организме числа хромосом от разных видов), при крой обычно происходит удвоение числа хромосом у бесплодного диплоидного гибрида, и он становится в результате этого плодовитым.

— эндополиплоэдию- простое увеличение числа хромосом в одной клетке или в клетках целой ткани (тапетум).

 

Как видно из схемы, митотическая полиплоидизация происходит в результате удвоения числа хромосом в соматической клетке без последующего образования клеточной перегородки. При зиготоческой полиплоидизации образование зигот идет нормально, но первое деление по типу митоза не сопровождается разделением ее на две клетки. В результате клетки образовавшегося зародыша будут иметь двойной набор хромосом (4х). И наконец, мейотическая полиплоидизация имеет место при отсутствии редукции числа хромосом в генеративных клетках (яйцеклетка, спермии).

Спонтанная полиплоидизация-явление очень редкое. В исследованиях для получения полиплоидов использовали чаще всего тепловой шок и закись азота. Однако подлинный прогресс в изучении полиплоидии был достигнут после открытия Блексли и др. в 1937г. алкалоида колхоцина(С₂₂Н₂₆О₆), получаемого из безвременника. С тех пор, он с успехом применяется для получения полиплоидов у сотни видов растений. Колхицин воздействует на веретено деления в клетке, препятствуя расхождению хромосом к полюсам на стадии анафазы, способствуя таким образом удвоению их числа в ядре: см. рис.

Воздействию колхицином подвергают апикальные меристемы, что позволяет получать вполне плодовитые формы растений с удвоенным числом хромосом.

 

Полиплоидия имеет важное значение в эволюции культурных и дикорастущих растений (полагают, что около трети всех видов растений возникли за счёт П.), а также нек-рых групп животных (преим. партеногенетических). Полиплоиды часто характеризуются крупными размерами, повышенным содержанием ряда веществ, устойчивостью к неблагоприятным факторам внеш. среды и др. хозяйственно полезными признаками. Они представляют важный источник изменчивости и м. б. использованы как исходный материал для селекции (на основе П. созданы высокоурожайные сорта с.-х. растений, устойчивые к болезням). В широком смысле под термином «П.» понимают как кратное (эуплоидия), так и некратное (анеуплоидия) изменение числа хромосом в клетках организма.

 

· А́втополиплоиди́я — наследственное изменение, кратное увеличение числа наборов хромосом в клетках организма одного и того же биологического вида. На основе искусственной автополиплоидии синтезированы новые формы и сорта ржи, гречихи, сахарной свёклы и других растений.

Автополиплоид— это организм, возникший путем спонтанного или индуцированного прямого увеличения числа хромосом вдвое. Увеличение числа хром-ом в кл.автополиплоидов приводит к увеличению размеров ядра и кл. в целом. Это влечет за собой увеличение размеров устьиц, волосков, сосудов, цветков, листьев, пыльцевых зерен и т.д. Увеличение числа хро-ом связано с укрупнением всего растения в целом и отдельных его органов.

К физиологическим особенностямавтополиплоидов следует отнести:

— замедление клеточного деления

— увеличение вегетационного периода

— низкое осмотическое давление

-понижение устойчивости к абиотическим факторам внешней среды и др.

Как правило, автополиплоиды отличаются пониженной плодовитостью (связано это с особенностями мейоза).

Наследование признаков у автополиплоидов и диплоидов так же отличается, так как в геноме первых каждый ген представлен в четырех дозах. Поэтому, например, гетерозиготный тетраплоид ААаа при полной доминантности образует следующие гаметы: 1АА+4Аа+1аа. Соотношение (число) гамет определенного типа зависит от вероятности конъюгации хро-м, несущих гены А и а:

 

 

Эти пять генотипов получили название:

— квадриплекс (АААА)

— триплекс (АААа)

— дуплекс (ААаа)

— симплекс (Аааа)

— нулиплекс (аааа)

Согласно дозе доминантных аллелей. В целом соотношение будет 35:1, в отличии от менделевского расщепления при моногибридном скрещивании у диплоидов, равного 3:1.

В дикой природе, а также в культуре, автополиплоиды изолированы от диплоидов барьером не скрещиваемости, определяемой обычно отсутствием нормального прорастания пыльцевых трубок на рыльце пестиков, нарушением развития зародыша и эндосперма.

Увеличение размеров растений, крупности цветков, семян и т.д. привело к использованию автополиплоидов в декоративном цветоводстве (сорта хризантем, астр и т.д.) и селекции полевых зерновых и кормовых культур.

 

· А́ллополиплоиди́я — кратное увеличение количества хромосом у гибридных организмов. Возникает при межвидовой и межродовой гибридизации.^[5]

Аллоплоид- это организм, возникший в результате объединения хромосомных наборов разных видов.

Один из первых таких гибридов был получен Г.Д. Карпеченко при скрещивании редьки с капустой. Оба вида имеют диплоидное число хро-м =18, и относятся к разным родам. Обычно получаемые растения стерильны, но в этом случае спонтанно объединились гаметы с нередуцированным числом хром-м, в результате чего было получено плодовитое растение с 2n=36 (18+18). Оно получило название редично-капустный гибрид.С открытием колхицина, получение подобных гибридов не предоставляет проблемы.

АНЕУПЛОИДИЯ.

Анеуплоид- это организм с увеличенным или уменьшенным, не кратным гаплоидному числом хром-м. наиболее часто встречаются следующие типы анеуплоидов:

— нуллисомики 2n-2

— моносомики 2n-1

— трисомики 2n+1

— тетрасомики 2n+2

Моносомики, у кот. Не хватает одной хром-мы (2n-1), и нуллисомики (2n-2) у большинства растений не выживают.

Нуллисомики получаются при самоопылении моносомиков. У этих растений отсутствуют оба гомолога определённой хромосомы.

У моносомиков понижена фертильность. Это объясняется тем, что мужские гаметы (n-1) практически не выживают, а из яйцеклеток выживает меньше половины.

Трисомики (2n+1), получают скрещивая триплоиды с диплоидами. При этом трисомики выживают и у растений с небольшим числом хром-м, тогда как моносомики у этих растений полностью не жизнеспособны.

 

Гаплоидия.

 

Гаплоид- организм, содержащий в соматических клетках полный для данного вида набор не гомологичных хром-м (n). По внешнему виду гаплоиды соответствуют диплоидным растениям, но значительно мельче, т.к. имеют мелкие клетки с небольшими ядрами.

 

№ 52 ОТДАЛЕННАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ.

Источник: helpiks.org

Ключевые моменты

1. Triploidy — редкая хромосомная аномалия, в которой рождаются плоды с дополнительным набором хромосом в их клетках.
2. Беременные женщины, несущие плоды с триплоидным синдромом, могут иметь преэклампсию, приводящую к таким симптомам, как отек (отек) и гипертония.
3. Триплоидия не является наследственной и нет факторов риска.

Triploidy — редкая хромосомная аномалия, в которой рождаются плоды с дополнительным набором хромосом в их клетках.

Один набор хромосом имеет 23 хромосомы. Это называется гаплоидным множеством. Два набора, или 46 хромосом, называются диплоидным множеством. Три набора, или 69 хромосом, называются триплоидным множеством.

Типичные клетки имеют 46 хромосом, 23 из которых унаследованы от матери и 23 унаследованы от отца.

Триплоидия возникает, когда плод получает дополнительный набор хромосом от одного из родителей. Триплоидия — это смертельное заболевание. Плоды с аномалиями редко выживают до рождения. Многие из них спонтанно выкидываются в течение первого триместра. Другие мертворожденные до достижения полного срока. Несколько младенцев, которые выживают до термина, имеют множественные серьезные врожденные дефекты. Некоторые распространенные дефекты включают в себя:

• замедление роста
• дефекты сердца
• дефекты нервной трубки, такие как spina bifida

Младенцы, рожденные с триплоидией, обычно не выживают более чем через несколько дней после родов.

Дети, рожденные с мозаикой триплоидии, обычно выживают в течение многих лет после рождения. Мозаичная триплоидия возникает, когда количество хромосом не одинаково в каждой клетке. Некоторые клетки имеют 46 хромосом, в то время как другие имеют 69 хромосом.

Трисомия

Трисомия — это состояние, подобное триплоидии. Это происходит, когда наиболее часто встречаются только некоторые пары хромосом (13 ^th , 18 ^th и 21 ^st хромосомы) получают дополнительную хромосому в каждой клетке ,

Наиболее распространенными типами трисомии являются:

• трисомия 13 или синдром Патау
• трисомия 18 или синдром Эдвардса
• трисомия 21 или синдром Дауна

Эти дополнительные хромосомы также вызывают проблемы в физическом и умственное развитие. Тем не менее, большее число детей, рожденных с трисомией, живут во взрослую жизнь с долгосрочным, постоянным уходом.

Узнать больше: синдром Дауна »

РекламаРеклама

Причины

Что вызывает триплоидию?

Triploidy — результат дополнительного набора хромосом. Это может произойти, когда две спермы, удобряющие одно нормальное яйцо или диплоидная сперма, удобряют нормальное яйцо. Это также может произойти, когда нормальная сперма удобряет яйцо с дополнительным набором хромосом.

Два разных вида аномального оплодотворения могут вызвать триплоидию:

• дигиновое оплодотворение , в котором мать предоставляет дополнительный набор хромосом. Обычно это происходит, когда у матери есть диплоидная яйцеклетка или яичная клетка, которая оплодотворяется одной спермой.
• диандровое оплодотворение , в котором отец предоставляет дополнительный набор хромосом. Обычно это происходит, когда одна из диплоидных сперматозоидов отца (или две спермы в одно время, в процессе, известном как диспермия) оплодотворяет яйцеклетку.

Дигиновая беременность с большей вероятностью закончится, когда ребенок приблизится к полному сроку. Дианковые беременности чаще приводят к спонтанным выкидышам на ранних стадиях.

Частичная молярная беременность (или гидатидиформный моль) может вызывать триплоидию и является нежизнеспособной беременностью. Это может также вызвать множество осложнений, включая рак и повышенный риск возникновения другой молярной беременности.

Факторы риска

Кто подвержен риску триплоидии?

Триплоидия встречается у 1-3% всех концепций, по данным Национальной организации редких расстройств. Факторов риска нет. Это не чаще встречается у старших матерей, как у других хромосомных аномалий, таких как синдром Дауна. Пары, которые испытывают одну беременность с триплоидией, не подвержены более высокому риску для нее при будущих беременностях. Triploidy также не является наследственным.

РекламаРекламаРеклама

Симптомы

Каковы симптомы триплоидии?

Беременные женщины, несущие плоды с триплоидным синдромом, могут иметь преэклампсию. Симптомы этого состояния включают:

• альбуминурию или высокие уровни белкового альбумина в отеке
• или отечность
• гипертония

Физические эффекты Triploidy у плода зависят от того, пришли ли дополнительные хромосомы из отца или матери. Отечески унаследованные хромосомы могут вызывать небольшие головы и увеличенную заполненную кистой плаценту. Материнские наследственные хромосомы могут вызывать серьезные проблемы роста, увеличенную голову и небольшую плаценту без кист.

Младенцы с триплоидией, которые достигают полной стадии, часто имеют один или несколько врожденных дефектов после родов, в том числе:

• расщелина губы и расщепление неба
• дефекты сердца
• аномалии конечностей, такие как палец и палец webbing
• дефекты почек, такие как дефекты нервной трубки почки
• , такие как расщелина позвоночника
• глаза с широким набором

Диагностика

Диагностика триплоидии

Тест на хромосому (кариотип) единственный тест, который может подтвердить триплоидный диагноз. Этот тест подсчитывает количество хромосом в генах плода, чтобы определить наличие дополнительных хромосом.

Для выполнения этого теста врачу нужен образец ткани у плода. Поскольку плод и плацента происходят из одного и того же оплодотворенного яйца, врач может использовать образец плаценты для тестирования.

Амниоцентез также может быть использован для диагностики триплоидии. Врач извлекает амниотическую жидкость, а затем анализирует образец на наличие признаков аномальных хромосом.

Триплоидия может быть заподозрена пренатально или до рождения ребенка, если проводится скрининг-тест на сыворотку у матери и имеет определенные аномалии. Этот анализ крови, обычно выполняемый во время второго триместра беременности, не предназначен для определения состояния. Однако необычные результаты теста, такие как слишком много или слишком мало определенных белков в крови, могут предупредить акушера о потенциальных проблемах.Дополнительные тесты могут потребоваться, если тест на скрининг сыворотки имеет ненормальные результаты.

Triploidy также можно заподозрить во время ультразвука, который обычно проводится во время беременности, чтобы исследовать плод. Этот тест может помочь врачу посмотреть, есть ли у плода определенные анатомические аномалии.

РекламаРеклама

Лечение

Лечение триплоидии

Триплоидия не может лечиться или лечиться. Беременность, которая длится до рождения ребенка, редка. Если ребенок выживает, ребенок обычно получает паллиативную помощь. Лекарственное и хирургическое лечение не используются из-за смертельно опасного состояния.

Если врачи обнаруживают триплоидию, в то время как женщина беременна, она может прекратить беременность или переносить ее на срок или до момента спонтанного выкидыша. Если она решит нести ребенка на срок, ей следует внимательно следить за осложнениями, вызванными триплоидией, в том числе:

• преэклампсия, которая может представлять угрозу для жизни
• хориокарцинома, тип рака, редко вызываемый тканями, оставшимися от

Реклама

Борьба с триплоидой

Борьба с триплоидой

Потеря вашего ребенка в триплоидию может быть трудной, но вам не нужно противостоять этим чувствам в одиночку. Ищите группы поддержки, онлайн-форумы или дискуссионные группы, чтобы рассказать о своем опыте. Тысячи других женщин также столкнулись с ситуацией, подобной вашей, и искали помощь и поддержку в этих группах.

Проведение ребенка с триплоидией не увеличивает ваши шансы на другую подобную беременность, поэтому безопасно забеременеть другого ребенка, не беспокоясь о более высоком риске другого ребенка с триплоидой. Если вы решите иметь другого ребенка, продолжайте искать дородовой уход и тестирование, чтобы убедиться, что ваш ребенок получает лучший уход.

Triploidy является редким находок во время беременности, поэтому, хотя нет никаких оснований беспокоиться о возможности осложнения беременности этой ненормальностью, это также означает, что там не так много общего знания об этом состояние. Учитывая разрушительный характер триплоидии, многие из этих беременностей заканчиваются выкидышем на ранней стадии, но если такая беременность может прогрессировать до такой степени, что триплоидия будет найдена, ваша команда врачей, включая вашего акушера и, возможно, консультанта по генетике, будет хороший ресурс для вас, чтобы узнать больше информации и помочь справиться с этой сложной ситуацией.

Источник: ru.lifehealthdoctor.com

Диплоидное число

Диплоидным числом клетки является количество хромосом в ядре клетки. Это число обычно обозначается как 2n , где n равно количеству хромосом. Для человека это уравнение имеет следующий вид 2n=46 . У людей есть 2 набора из 23 хромосом, в общей сложности 46 хромосом:

• Неполовые хромосомы: 22 пары аутосом.

Различие между гаплоидными и диплоидными клетками

Основное различие между гаплоидной и диплоидной клетками — это количество наборов хромосом, содержащихся в ядре. Плоидность — биологический термин, который характеризует число хромосом в клетке. Поэтому клетки с двумя наборами диплоидны, а клетки с одним набором гаплоидны.

В диплоидных организмах, таких как люди, гаплоидные клетки используются только для размножения, тогда как остальные клетки диплоидны. Другое различие между гаплоидной и диплоидной клетками заключается в том, как они делятся. Гаплоидные клетки воспроизводятся с помощью мейоза, тогда как диплоидные клетки проходят через митоз.

Источник: natworld.info

Триплоидные одноростковые гибриды сахарной свеклы

Для производства триплоидных гибридов сахарной свеклы необходимо иметь следующие компоненты:
— диплоидный сорт с цитоплазматической мужской стерильностью – 2n цмс, (S)xxzz;
— закрепитель мужской стерильности — 0-тип 2n, (N)xxzz;
— тетраплоидный опылитель – 4n.

Цитоплазматическая мужская стерильность обнаружена у Beta vulgaris, В. maritima и других дикорастущих видов, и в настоящее время уже получено несколько источников цмс, которые нашли применение в селекции триплоидной свеклы. Предполагают, что мужская стерильность обусловлена цитоплазматическим фактором S, нормальным цитоплазматическим фактором N и еще по меньшей мере двумя рецессивными генами х и z. Для любой цмс-линии 0-тип выделяют путем скрещивания растения с цмс [(S)xxzz] и нормального растения. Если при этом потомство от цмс-растений мужскистерильно, то можно предположить отбор отцовской формы с формулой (N)xxzz.

Тетраплоидные родительские формы получают путем обработки не проросших диплоидных семян 0,2%-ным раствором колхицина в течение 15 ч при температуре около 30 °С.

Для получения высококачественного триплоидного сорта нужно на начальных этапах производства гибрида провести на диплоидном уровне отбор на истинную мужскую стерильность, одноростковость и урожай семян. На тетраплоидном уровне необходимо выявить все растения 4n, что обеспечит продуцирование большого количества фертильной пыльцы. Понятно, что одновременно должен идти постоянный отбор на более высокие продуктивность корнеплодов, выход сахара, устойчивость к болезням и т.д. Слева приведены схемы производства тетраплоидного опылителя (рис. 18.3), мужскистерильного родителя и гибрида 3n (рис. 18.4).

Бессемянные арбузы (3n = 33). Японский генетик Киxapa путем скрещивания диплоидных (2n = 22) и тетраплоидных (4n = 44) арбузов получил бессемянный арбуз. У такого арбуза полностью нарушен мейоз и триплоидные растения (3n = 33) не образуют семян, а это удобно для использования его в пищу (рис. 18.5).

Производство триплоидных арбузов — дорогостоящий технологический процесс, так как скрещивания 4n X 2n нужно проводить вручную и ежегодно; тем не менее благодаря большому потребительскому спросу на арбузы расходы на такую работу окупаются.

Триплоидный и тетраплоидный виноград (3n = 57, 4n = 76). С помощью колхицина получают также триплоидные и тетраплоидные сорта винограда. Тетраплоидный виноград имеет крупные ягоды с меньшим количеством семян, и в этом заключается его значительное преимущество. В то же время такие сорта формируют слабовыполненные гроздья и дают меньший урожай. У триплоидных сортов винограда семян нет, что весьма удобно для использования их в качестве столовых сортов.

Источник: www.spec-kniga.ru