Головна
Реферати » Реферати з біології » Полиплоидия

Полиплоидия

Зміст

Введення 3

I. Форми мінливості 4

II. Роль поліплодіі в видоутворенні 7

III. Значення поліплоїдії в селекції рослин 9

Висновок 11

Список літератури 12

Введення

У 1892 році російський ботанік І.І. Герасимов досліджував вплив температури на клітини зеленої водорості спірогира і виявив дивовижне явище - зміна числа ядер в клітині. Після впливу низькою температурою або снодійним (хлороформом і хлоралгідрату) він спостерігав появу клітин без ядер, а також з двома ядрами. Перші незабаром гинули, а клітини з двома ядрами успішно ділилися. При підрахунку хромосом виявилося, що їх удвічі більше, ніж у звичайних клітинах. Так було відкрито спадкове зміна, пов'язане з мутацією генотипу, тобто всього набору хромосом у клітині. Воно отримало назву поліплоїдії, а організми зі збільшеним числом хромосом - поліплоїдії.

У природі добре налагоджені механізми, що забезпечують збереження сталості генетичного матеріалу. Кожна материнська клітина при поділі на дві дочірній суворо розподіляє спадкове речовина порівну. При статевому розмноженні новий організм утворюється в результаті злиття чоловічої і жіночої гамети. Щоб збереглося сталість хромосом у батьків і потомства, кожна гамета повинна містити половину числа хромосом звичайної клітини. І справді, відбувається зменшення в два рази числа хромосом, або, но назвали вчені редукційний розподіл клітини, при якому в кожну гамет потрапляє лише одна з двох гомологічних хромосом. Отже, гаметамістить гаплоїдний набір хромосом - тобто по одній від кожної гомологічноюпари. Всі соматичні клітини діпловдни. У них два набори хромосом, з яких одна надійшов від материнського організму, а інший від батькового.
Полиплоидия успішно використовується в селекції.

I. Форми мінливості

Порівняльна характеристика форм мінливості

| Форми | | Причини появи | Значення | Приклади |
| мінливості | | | | |
| ти | | | | |
| Ненаследст | | Зміна умов | Адаптація - | Білокачанна |
| венная | | середовища, в | пристосування | капуста в |
| модифікації | | результаті чого | до даних | умовах |
| онная | | організм | умовам | спекотного |
| (фенотіпіч | | змінюється в | середовища, | клімату не |
| еская) | | межах норми | виживання, | утворює |
| | | реакції, заданої | збереження | качана. Породи |
| | | генотипом | потомства | коней і |
| | | | | корів, |
| | | | | завезених в |
| | | | | гори, |
| | | | | стають |
| | | | | низькорослими |
| Спадщині | мутація | Вплив зовнішніх і | Матеріал для | Поява |
| нна | нна | внутрішніх | природного | поліплоїдних |
| (генотіпіч | | мутагенних | і | форм в |
| еская) | | факторів, в | штучного | популяції |
| | | результаті чого | відбору, так | призводить до їх |
| | | відбувається | як мутації | репродуктивної |
| | | зміна в генах | можуть бути | ізоляції і |
| | | і хромосомах | корисні, | освіті |
| | | | шкідливі і | нових видів, |
| | | | байдужі, | пологів - |
| | | | домінантні і | мікроеволюції |
| | | | рецесивні | |
| | комбіне | Виникає стихійно | поширення | Поява |
| | тнвная | у рамках популяції | е в популяції | рожевих |
| | | при схрещуванні, | нових | квіток при |
| | | коли у нащадків | спадкових | схрещуванні |
| | | з'являються нові | змін, | белоцветковая |
| | | комбінації генів | які служать | і |
| | | | матеріалом для | красноцветковими |
| | | | відбору | й примули. При |
| | | | | схрещуванні |
| | | | | білого і |
| | | | | сірого |
| | | | | кроликів може |
| | | | | з'явитися |
| | | | | чорне |
| | | | | потомство |
| | співвідносять | Виникає в | Сталість | Довгоногі |
| | даткови | результаті | взаємопов'язані | тварини мають |
| | я | властивості генів | х ознак, | довгу шию. У |
| | (коррел | впливати на | цілісність | столових |
| | ятівная | формування не | організму як | сортів буряків |
| |) | одного, а двох і | системи | узгоджено |
| | | більше ознак | | змінюється |
| | | | | забарвлення |
| | | | | коренеплоду, |
| | | | | черешків і |
| | | | | жилок листа |

Мінливість - це виникнення індивідуальних відмінностей. На основі мінливості організмів з'являється генетичну різноманітність форм, які в результаті дії природного відбору перетворюються в нові підвиди і види. Розрізняють мінливість модифікаційних, або фенотипическую, і мутационную, або генотипическую.

Полиплоидия відноситься до генотипической мінливості.

Генотипическая мінливість підрозділяється на мутационную і комбинативную. Мутаціями називаються стрибкоподібні і стійкі зміни одиниць спадковості - генів, що тягнуть за собою зміни спадкових ознак. Термін "мутація" був вперше введений де Фриз. Мутації обов'язково викликають зміни генотипу, які успадковуються потомством і не пов'язані зі схрещуванням і рекомбінацією генів.

Мутації за характером прояву бувають домінантними і рецесивними.
Мутації нерідко знижують життєздатність або плодючість. Мутації, що різко знижують життєздатність, частково або повністю зупиняють розвиток, називають напівлетальними а несумісні з життям - летальними.
Мутації поділяють за місцем їх виникнення. Мутація, що виникла в статевих клітинах, не впливає на ознаки даного організму, а виявляється тільки в наступному поколінні. Такі мутації називають генеративних. Якщо змінюються гени в соматичних клітинах, такі мутації виявляються у даного організму і не передаються потомству при статевому розмноженні. Але при безстатевому розмноженні, якщо організм розвивається з клітини або групи клітин, мають змінився - мутований - ген, мутації можуть передаватися потомству. Такі мутації називають соматичними.

Мутації класифікують за рівнем їх виникнення. Існують хромосомні і генні мутації. До мутацій відноситься також зміна каріотипу (зміна числа хромосом).

Полиплоидия - збільшення числа хромосом, кратне гаплоїдному набору. Відповідно до цього у рослин розрізняють Триплоїд (3n), тетраплоїди (4n) і т. д. У рослинництві відомо більше 500 поліплоїдії (цукровий буряк, виноград, гречка, м'ята, редис, цибулю та ін.) Всі вони виділяються великої вегетативної масою і мають велику господарську цінність.

Велике різноманіття поліплоїдії спостерігається в квітникарстві: якщо одна вихідна форма в гаплоидном наборі мала 9 хромосом, то культивовані рослини цього виду можуть мати 18, 36, 54 і до 198 хромосом. Поліплоїди пблучают в результаті впливу на рослини температури, іонізуючої радіації, хімічних речовин (колхіцин), які руйнують веретено поділу клітини. У таких рослин гамети диплоїдні, а при злитті з гаплоїдний статевими клітинами партнера в зиготі виникає тріплоідний набір хромосом
(2n + n = Зn). Такі Триплоїд не утворюють насіння, вони безплідні, але високоврожайні. Парні поліплоїди утворюють насіння.

II. Роль поліплодіі в видоутворенні

У рослин нові види досить легко можуть утворюватися за допомогою поліплоїдії - мутації подвоєння хромосом. Виникла таким чином нова форма буде репродуктивно ізольована від батьківського виду, але завдяки самооплодотворению зможе залишити потомство. Для тварин такий спосіб видоутворення нездійсненний, тому що вони не здатні до самооплодотворению.
Серед рослин є чимало прикладів близькоспоріднених видів, що відрізняються один від одного кратним числом хромосом, що вказує на їх походження шляхом поліплоїдії. Так, у картоплі, є види з числом хромосом, рівним
12, 24, 48 і 72; у пшениць - з 14, 28 і 42 хромосомами.

Поліплоїди звичайно стійкі до несприятливих впливів, і в екстремальних умовах природний добір буде сприяти їх виникненню. Так, на Шпіцбергені і Нової Землі близько 80% видів вищих рослин представлені поліплоїдні формами.

| | | |
| Плоди сливи | Плоди аличі | Плоди терну |

У рослин зустрічається й інший, більш рідкісний спосіб хромосомного видоутворення - шляхом гібридизації з наступним поліплоїдії.
Близькоспоріднені види часто різняться своїми хромосомними наборами, і гібриди між ними виходять безплідними внаслідок порушення процесу дозрівання статевих клітин. Гібридні рослини, тим не менш, можуть існувати досить тривалий час, розмножуючись вегетативно.
Мутація поліплоїдії «повертає» гібридів здатність до статевого розмноження. Саме таким чином - шляхом гібридизації терну і аличі з наступною полиплоидией - виникла культурна зливу (див. рис.)

III. Значення поліплоїдії в селекції рослин

Багато культурні рослини поліплоїдні, тобто містять більше двох гаплоїдних наборів хромосом. Серед полиплоидов виявляються багато основні продовольчі культури; пшениця, картопля, Онес. Оскільки деякі поліплоїдії володіють великою стійкістю до дії несприятливих факторів і хорошою врожайністю, їх використання та селекції виправдано.

Існують методи, що дозволяють експериментально отримувати Полиплоидией рослини. За останні роки з їх допомогою створені поліплоїдні сорти жита, гречки, цукрових буряків.

Вперше вітчизняний генетик Г. Д. Карпеченко в 1924 р. на основі поліплоїдії подолав безпліддя і створив капустяно-редечний гібрид Капуста і редька в диплоидном наборі мають по 18 хромосом (2п = 18), Відповідно їх гамети несуть по 9 хромосом (гаплоїдний набір). Гібрид капусти і редьки має 18 хромосом. Хромосомний набір складається з 9 «капустяних;» і 9
«редечних» хромосом. Цей гібрид безплідний, так як хромосоми капусти і редьку не кон'югують, тому процес утворення гамет не може протікати нормально, В результаті подвоєння числа хромосом в безплідному гібриді виявилися два повних (диплоїдних) набору хромосом редьки і капусти (36).
Внаслідок цього виникли нормальні умови для мейозу: хромосоми капусти і редьки відповідно кон'югнровалі між собою. Кожна гамета несла по одному гаплоїдному набору редьки і капусти (9

Сторінки: 1 2