Полиплоидия
Другие рефераты
Введение
В 1892 году русский ботаник И.И. Герасимов исследовал влияние
температуры на клетки зеленой водоросли спирогиры и обнаружил удивительное
явление — изменение числа ядер в клетке. После воздействия низкой
температурой или снотворным (хлороформом и хлоралгидратом) он наблюдал
появление клеток без ядер, а также с двумя ядрами. Первые вскоре погибали,
а клетки с двумя ядрами успешно делились. При подсчете хромосом оказалось,
что их вдвое больше, чем в обычных клетках. Так было открыто наследственное
изменение, связанное с мутацией генотипа, т.е. всего набора хромосом в
клетке. Оно получило название полиплоидии, а организмы с увеличенным числом
хромосом — полиплоидов.
В природе хорошо отлажены механизмы, обеспечивающие сохранение
постоянства генетического материала. Каждая материнская клетка при делении
на две дочерний строго распределяет наследственное вещество поровну. При
половом размножении новый организм образуется в результате слияния мужской
и женской гаметы. Чтоб сохранилось постоянство хромосом у родителей и
потомства, каждая гамета должна содержать половину числа хромосом обычной
клетки. И в самом деле, происходит уменьшение в два раза числа хромосом,
или, ка назвали ученые редукционное деление клетки, при котором в каждую
гамету попадает только одна из двух гомологичных хромосом. Итак, гамета
содержит гаплоидный набор хромосом - т.е. по одной от каждой гомологичной
пары. Все соматические клетки дипловдны. У них два набора хромосом, из
которых один поступил от материнского организма, а другой от отцовского.
Полиплоидия успешно используется в селекции.
I. Формы изменчивости
Сравнительная характеристика форм изменчивости
|Формы | |Причины появления |Значение |Примеры |
|изменчивос| | | | |
|ти | | | | |
|Ненаследст| |Изменение условий |Адаптация — |Белокочанная |
|венная | |среды, в |приспособление|капуста в |
|модификаци| |результате чего |к данным |условиях |
|онная | |организм |условиям |жаркого |
|(фенотипич| |изменяется в |среды, |климата не |
|еская) | |пределах нормы |выживание, |образует |
| | |реакции, заданной |сохранение |кочана. Породы|
| | |генотипом |потомства |лошадей и |
| | | | |коров, |
| | | | |завезенных в |
| | | | |горы, |
| | | | |становятся |
| | | | |низкорослыми |
|Наследстве|Мутацио|Влияние внешних и |Материал для |Появление |
|нная |нная |внутренних |естественного |полиплоидных |
|(генотипич| |мутагенных |и |форм в |
|еская) | |факторов, в |искусственного|популяции |
| | |результате чего |отбора, так |приводит к их |
| | |происходит |как мутации |репродуктивной|
| | |изменение в генах |могут быть |изоляции и |
| | |и хромосомах |полезные, |образованию |
| | | |вредные и |новых видов, |
| | | |безразличные, |родов — |
| | | |доминантные и |микроэволюции |
| | | |рецессивные | |
| |Комбина|Возникает стихийно|Распространени|Появление |
| |тнвная |в рамках популяции|е в популяции |розовых |
| | |при скрещивании, |новых |цветков при |
| | |когда у потомков |наследственных|скрещивании |
| | |появляются новые |изменений, |белоцветковой |
| | |комбинации генов |которые служат|и |
| | | |материалом для|красноцветково|
| | | |отбора |й примул. При |
| | | | |скрещивании |
| | | | |белого и |
| | | | |серого |
| | | | |кроликов может|
| | | | |появиться |
| | | | |черное |
| | | | |потомство |
| |Соотнос|Возникает в |Постоянство |Длинноногие |
| |ительна|результате |взаимосвязанны|животные имеют|
| |я |свойства генов |х признаков, |длинную шею. У|
| |(коррел|влиять на |целостность |столовых |
| |ятивная|формирование не |организма как |сортов свеклы |
| |) |одного, а двух и |системы |согласованно |
| | |более признаков | |изменяется |
| | | | |окраска |
| | | | |корнеплода, |
| | | | |черешков и |
| | | | |жилок листа |
Изменчивость — это возникновение индивидуальных различий. На основе
изменчивости организмов появляется генетическое разнообразие форм, которые
в результате действия естественного отбора преобразуются в новые подвиды и
виды. Различают изменчивость модификационную, или фенотипическую, и
мутационную, или генотипическую.
Полиплоидия относится к генотипической изменчивости.
Генотипическая изменчивость подразделяется на мутационную и
комбинативную. Мутациями называются скачкообразные и устойчивые изменения
единиц наследственности — генов, влекущие за собой изменения наследственных
признаков. Термин “мутация” был впервые введен де Фризом. Мутации
обязательно вызывают изменения генотипа, которые наследуются потомством и
не связаны со скрещиванием и рекомбинацией генов.
Мутации по характеру проявления бывают доминантными и рецессивными.
Мутации нередко понижают жизнеспособность или плодовитость. Мутации, резко
снижающие жизнеспособность, частично или полностью останавливающие
развитие, называют полулетальными а несовместимые с жизнью — летальными.
Мутации подразделяют по месту их возникновения. Мутация, возникшая в
половых клетках, не влияет на признаки данного организма, а проявляется
только в следующем поколении. Такие мутации называют генеративными. Если
изменяются гены в соматических клетках, такие мутации проявляются у данного
организма и не передаются потомству при половом размножении. Но при
бесполом размножении, если организм развивается из клетки или группы
клеток, имеющих изменившийся — мутировавший — ген, мутации могут
передаваться потомству. Такие мутации называют соматическими.
Мутации классифицируют по уровню их возникновения. Существуют хромосомные и
генные мутации. К мутациям относится также изменение кариотипа (изменение
числа хромосом).
Полиплоидия — увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору. В
соответствии с этим у растений различают триплоиды (3n), тетраплоиды (4n) и
т. д. В растениеводстве известно более 500 полиплоидов (сахарная свекла,
виноград, гречиха, мята, редис, лук и др.). Все они выделяются большой
вегетативной массой и имеют большую хозяйственную ценность.
Большое многообразие полиплоидов наблюдается в цветоводстве: если одна
исходная форма в гаплоидном наборе имела 9 хромосом, то культивируемые
растения этого вида могут иметь 18, 36, 54 и до 198 хромосом. Полиплоиды
пблучают в результате воздействия на растения температуры, ионизирующей
радиации, химических веществ (колхицин), которые разрушают веретено деления
клетки. У таких растений гаметы диплоидны, а при слиянии с гаплоидными
половыми клетками партнера в зиготе возникает триплоидный набор хромосом
(2n + n = Зn). Такие триплоиды не образуют семян, они бесплодны, но
высокоурожайны. Четные полиплоиды образуют семена.
II. Роль полиплодии в видообразовании
У растений новые виды достаточно легко могут образовываться с помощью
полиплоидии — мутации удвоения хромосом. Возникшая таким образом новая
форма будет репродуктивно изолирована от родительского вида, но благодаря
самооплодотворению сможет оставить потомство. Для животных такой способ
видообразования неосуществим, так как они не способны к самооплодотворению.
Среди растений есть немало примеров близкородственных видов, отличающихся
друг от друга кратным числом хромосом, что указывает на их происхождение
путем полиплоидии. Так, у картофеля, есть виды с числом хромосом, равным
12, 24, 48 и 72; у пшениц — с 14, 28 и 42 хромосомами.
Полиплоиды обычно устойчивы к неблагоприятным воздействиям, и в
экстремальных условиях естественный отбор будет благоприятствовать их
возникновению. Так, на Шпицбергене и Новой Земле около 80% видов высших
растений представлены полиплоидными формами.
|[pic] |[pic] |[pic] |
|Плоды сливы |Плоды алычи |Плоды терна |
У растений встречается и другой, более редк
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
