Чем отличаются гаплоидные и диплоидные организмы

Гаплоидный и диплоидный набор хромосом

Вы будете перенаправлены на Автор24

Гаплоидный и диплоидный набор хромосом – это определенный комплект хромосом, который характерен для той или иной разновидности клеток.

Строение хромосом и их роль в реализации наследственного аппарата клетки

Для того, чтобы понять механизм формирования гаплоидного и диплоидного набора хромосом необходимо вспомнить строение самой хромосомы.

Хромосома – это нуклеопротеидная структура, которая является одной из составляющих ядер эукариотических клеток.

Хромосома – это хранитель ДНК.

Хромосома необходима клетке для того, чтобы хранить, передавать и реализовать наследственную информацию. Хромосомы в клетке различаются с помощью микроскопа, но только в тот момент, когда происходит ее митотическое и мейтотическое деление.

Все хромосомы в совокупности образуют кариотип.

Кариотип – это совокупность хромосом клетки.

Кариотип является видрспецифичным признаком, который фактически не испытывает на себе индивидуальной изменчивости. Хромосомы содержат ДНК, и имеются в митохондриях, пластидах, ядре. У прокариотических клеток хранение ДНК происходит свободно в толще цитоплазмы. Хромосомами вирусов являются ДНК и РНК молекулы, которые располагаются в капсиде.

Считается, что хромосомы были открыты в 1882 году В. Флеммингом, который упорядочил и систематизировал всю информацию, которая имелась о данных структурах на тот момент времени. После открытия законов Менделя была доказана важнейшая генетическая роль хромосом. В дальнейшем появлялись различные хромосомные теории (Т. Моргана, К. Бриджеса, Г. Меллера). Морагн даже заслужил нобелевскую премию, за исследования в данной области.

Особенности гаплоидного и диплоидного хромосомного набора

Готовые работы на аналогичную тему

С набором хромосом неразрывно связано понятие «плоидность».

Плоидность – это общее количество одинаковых хромосом в кариотипе.

Выделяют следующие формы плоидности:

Гаплоидный набор хромосом характерен для водорослей, грибов и растений. Он представляет собой набор совершенно разных хромосом. Другими словами, в гаплоидном организме присутствует несколько нуклеопротеидных структур, которые не похожи друг на друга и не имеют пар.

Что касается диплоидного набора хромосом, то он является таким собранием хромосом, при котором у каждой из них имеется двойник, а нуклеопротеидные структуры расположены попарно. Диплоидный набор хромосом характерен для всех животных организмов, а также человека. Он является парным.

У здорового человека 46 хромосом или 23 пары хромосом. Пол человека определяют половые хромосомы Х и Y. Их наличие и расположение определяется еще в эмбриональном периоде. Если схема таких хромосом представлена, как XX, то на свет появляется девочка, если же схема выглядит как XY, то рождается мальчик. При каждом оплодотворении пол определяется случайным образом.

Зачастую нарушается плоидность, что ведет к разнообразным негативным изменениям и усугубляет состояние здоровья человека. Например, существует нарушения диплоидного набора хромосом, которые именуются синдромом Дауна. При этом появляется лишняя 47 хромосома в 21 – ой паре хромосом.

Следует отметить тот факт, что каждый вид растений и животных имеет строго определённый наследственный набор хромосом. Они могут различаться по форме и размеру. Можно сказать, что число хромосом и их морфологическое разнообразие являются характерным видовым признаком. Такую особенность называют постоянством числа хромосом. Число хромосом не зависит от уровня филогенетического развития организма. Например, у водоросли спирогиры и у сосны имеется по 24 хромосомы, у человека — 46, а у гориллы — 48.

Если поколения организмов последовательно сохраняются друг за другом, то сохраняются также и их индивидуальные особенности. Это возможно потому, что каждая хромосома при делении воспроизводит себе подобных. Такое явление называют авторепродукцией. В этом выражается правило преемственности хромосомного набора.

Таким образом, хромосомы являются важнейшей частью генетического аппарата организмов. У различных видов организмов наблюдается разнообразное количество хромосом, а также разные виды плоидности.

Изменения в генетическом наборе влекут за собой следующие последствия:

Среди причин генетического сбоя выделяют различные экологические нарушения, плохую наследственность, неправильный образ жизни, дефицит сна, стрессы, вредные привычки. Врачи никогда не дают стопроцентной гарантии рождения здорового ребенка даже тем родителям, которые ведут исключительно правильный образ жизни и живут в экологически благополучных районах. Безусловно, на изменение хромосомного набора влияет также и мутационный фактор.

Источник

Гаплоидный и диплоидный набор хромосом: особенности хромосомного строения и отдельных наборов

Гаплоидный и диплоидный набор хромосом

Особенности строения хромосом

Гаплоидный набор хромосом и диплоидный набор хромосом представляют собой определенные хромосомные комплекты, которые свойственны для определенной разновидности клеток.

Механизм формирования гаплоидного и диплоидного хромосомных наборов становится понятен после детального рассмотрения особенностей строения самой хромосомы.

Перед тем как погрузиться и рассмотреть, что такое диплоидный набор, и чем он отличается от гаплоидного набора, дадим определение хромосоме.

Хромосома является нуклеопротеидной структурой, которая представляет собой одну из составляющих ядер эукариотических клеток.

Хромосома является хранительницей ДНК.

Хромосома в клетке играет важную роль: она хранит, передает и реализует наследственную информацию. В клетке хромосомы легко различимы при помощи микроскопа, но с при одном условии: в момент мейотического и митотического деления.

Совокупность хромосом образуют кариотип.

Что такое кариотип? Дадим определение.

Кариотип — совокупность хромосом, находящихся в клетке.

Кариотип — это видоспецифичный признак, не испытывающий на себе влияния индивидуальной изменчивости. В хромосомах есть ДНК, а сами хромосомы содержатся в ядре, пластидах и митохондриях. ДНК в прокариотических клетках хранится свободно в толще цитоплазмы.

Хромосомы вирусов — ДНК и РНК молекулы, находящиеся в капсиде.

Открытие хромосом пришлось на 1882 год: его совершил В. Флемминг. Ученый упорядочил и систематизировал информацию, которой на то время располагала наука об этих системах.

С открытием законов Менделя связано понимание важной генетической роли хромосом. Позже появились различные хромосомные теории: Т. Моргана, К. Бриджеса, Г. Меллера. К слову, Морган удостоился Нобелевской премии за исследования в этой области.

Особенности диплоидного и гаплоидного набора хромосом

«Набор хромосом» и «плоидность» — два взаимосвязанных понятия.

Под плоидностью понимают общее количество одинаковых хромосом в кариотипе.

Есть несколько форм плоидности или наборов хромосом:

Диплоидный набор хромосом — это такой набор, который свойственен соматическим клеткам.

Гаплоидный набор хромосом — это такой набор, который характерен для половых клеток.

Половое размножение подразумевает в процессе оплодотворения объединение геномов двух родительских половых клеток — так происходит образование генотипа нового организма.

Для соматических клеток животного характерен диплоидный набор хромосом: гены получены им от двух родителей в виде определенных аллелей. Из этого следует, что генотип является генетической конституцией организма и совокупность всех наследственных задатков его клеток (они заключены в хромосомном наборе-кариотипе).

Диплоидный набор — это такое собрание хромосом, в котором у каждой хромосомы есть двойник, а расположение нуклеопротеидных структур является попарным. Диплоидный набор встречается у всех животных, а также у человека и является парным.

Сколько хромосом у человека? Здоровый человек имеет 46 хромосом, то есть 23 пары. Половые хромосомы X и Y отвечают за пол человека. Их наличие и расположение можно определить еще в эмбриональном периоде.

Хромосомная схема XX говорит о появлении на свет девочки, а хромосомная схема XY — о появлении мальчика. Пол определяется случайным образом в процессе оплодотворения.

Плоидность может нарушаться и приводить к различным негативным последствиям, затрагивающим состояние человеческого здоровья. Широко известно такое нарушение диплоидного набора хромосом как синдром Дауна. Это связано с появлением лишней, 47-й хромосомы в 21-й паре хромосом. Еще можно назвать синдром Кляйнфельтера, при котором возникает лишняя половая X-хромосома.

Все эти отклонения носят генетический характер, поэтому об излечении говорить не приходится. Дети с такими нарушениями не способны вести полноценный образ жизни, и только в некоторых случаях могут доживать до взрослого возраста.

Для каждого вида растения и животного характерен определенный наследственный набор хромосом, которые различаются по форме и размерам. Количество хромосом и их морфологическое разнообразие — характерный видовой признак. Эта особенность получила название постоянства числа хромосом.

Количество хромосом не связано с уровнем филогенетического развития организма. Сколько хромосом у гриба? Ответ такой: от 2 до 28. У водоросли спирогиры и сосны 24 хромосомы, у человека — 46. Сколько хромосом у гориллы? У этого животного их 48, что очень близко к человеку.

При последовательном сохранении поколений организмов сохраняются и их индивидуальные особенности. Это достигается за счет деления хромосом с воспроизведением себе подобных — процесс носит название авторепродукция. Именно этот процесс определяет правило преемственности хромосомного набора.

Хромосомы — важная часть генетического аппарата организма. У разных организмов насчитывается разное количество хромосом и разные виды плоидности.

Можно выделить следующие последствия изменений в генетическом наборе:

Причины генетического сбоя бывают разные:

Стоит отметить, что даже у тех родителей, которые ведут здоровый образ жизни и живут в хорошей экологии, нет 100-процентной гарантии рождения здорового ребенка. Мутационный фактор также влияет на изменения хромосомного набора.

Источник

7 различий между гаплоидными и диплоидными клетками

Содержание:

И если каждая из этих клеток является частью головоломки нашего тела, то это благодаря генетическому материалу. К 30 000 генов, организованных в хромосомы, которые позволяют кодировать синтез всех тех белков, которые позволяют клетке выполнять свои физиологические функции и что, в конечном итоге, наше тело функционирует как идеально отлаженный механизм.

Что касается этих хромосом, высокоорганизованных структур ДНК и белков, которые содержат большую часть нашей генетической информации, мы много раз слышали, что наш геном состоит из 23 пар хромосом. Всего 46.

Но это не совсем так. В биологии нет черного и белого. Есть серые. Нюансы, которые показывают нам, что все, что связано с генетикой, подвержено изменениям, которые на самом деле делают эволюцию возможной. И в этом смысле сегодня мы подошли к разговору о различиях между двумя очень важными типами клеток: гаплоидными и диплоидными.

Что такое гаплоидная клетка? А диплоидная клетка?

Прежде чем рассматривать их различия в форме ключевых моментов, интересно (но также важно), что мы определим обе концепции по отдельности. И это так, точно понимая, из чего состоят гаплоидия и диплоидия, различия между гаплоидными и диплоидными клетками станут намного яснее.

Обычно гаплоидные клетки обозначают следующей номенклатурой: n. Где (n) относится к количеству хромосом и, как мы видим, не умножается на какое-либо числовое значение. У человека n = 23. А гаплоидные клетки нашего тела (которые мы сейчас увидим), таким образом, имеют всего 23. Хромосомные клетки. Есть только одна копия каждой хромосомы.

Как бы то ни было, люди и подавляющее большинство животных не гаплоидны. Значит ли это, что гаплоидии у них нет ни в одной клетке? Нет. Не намного меньше. Половые гаметы (сперма и яйца) гаплоидны.. И это необходимо, потому что, когда они собираются вместе, получается диплоидная клетка, которая позволит развитие плода также на основе диплоидии (n + n = 2n).

Гаплоидные клетки, хотя они могут быть получены путем митоза гаплоидных стволовых клеток, обычно имеют генезис, основанный на мейозе, клеточном делении, которое происходит только в половых клетках с целью уменьшения хромосомного набора, выполнения генетической рекомбинации и, таким образом, получения гаплоидных гамет с генетическим изменчивость.

Диплоидная клетка: что это такое?

К диплоидным клеткам принято относить следующую номенклатуру: 2n. Где (2n) относится к количеству хромосом и, как мы видим, оно умножается на числовое значение: 2. У человека, как мы видели, n = 23. Следовательно, диплоидные клетки нашего тела имеют 46 хромосом (2 x 23). Есть две копии каждой хромосомы.

Люди, как и подавляющее большинство животных и растений, являются организмами, основанными на диплоидии. Это означает, что практически все наши клетки (кроме гамет) имеют двойные хромосомы. Соматические клетки (все клетки в организме, кроме гамет) диплоидны..

Чем гаплоидные клетки отличаются от диплоидных клеток?

После определения обеих концепций стало более чем ясно, чем гаплоидия отличается от диплоидии. Тем не менее, чтобы дать вам максимально сжатую информацию, мы подготовили подборку основных различий между гаплоидными и диплоидными клетками в виде ключевых моментов. Давай пойдем туда.

1. Диплоидные клетки имеют в два раза больше хромосом, чем гаплоидные клетки.

2. Диплоидные клетки получают митозом; гаплоиды, мейозом

Как мы видели, хотя гаплоиды могут быть получены путем митоза гаплоидных стволовых клеток, наиболее распространенным является то, что их генез основан на мейозе, типе клеточного деления, которое происходит в половых клетках и имеет цель как уменьшить хромосомную наделение (от 2n до n) и проведение генетической рекомбинации, для получения гаплоидных гамет (сперматозоидов или яйцеклеток) с генетической изменчивостью.

С другой стороны, генез диплоидных клеток основан на митозе, другом важном типе клеточного деления, которому следуют все соматические клетки в нашем организме и который заключается в делении стволовой клетки на две дочерние клетки, которые не только имеют одну и ту же хромосому. число (2n), но одна и та же (или почти такая же, потому что в игру всегда вступают случайные генетические мутации) информация об этих хромосомах. В отличие от мейоза, рекомбинации не было.

3. Соматические клетки диплоидны; гаметы, гаплоид

Ориентируясь на человеческий вид, все клетки нашего тела, кроме гамет, диплоидны. То есть, за исключением сперматозоидов и яйцеклеток, все другие клетки нашего тела (называемые соматическими или аутосомными) имеют два набора хромосом (2n). В гаметах необходимо, чтобы у них был только один набор (n), потому что во время оплодотворения две гаметы должны слиться, чтобы получить диплоидную клетку, которая даст начало диплоидному организму.

5. Гаплоидия позволяет различать пол у некоторых видов.

6. Две гаплоидные клетки могут сливаться в одну диплоидную клетку.

Самым фундаментальным источником рождения человека является оплодотворение. В слиянии гаплоидной мужской половой гаметы (сперматозоида) и гаплоидной женской половой гаметы (яйцеклетки). После этого слияния их ядер получается диплоидная клетка, которая после миллионов делений дает начало человеку. Очевидно, n + n = 2n. А вот и чудо жизни.

7. Диплоидные клетки поддерживают биологические функции; гаплоиды, делают возможным половое размножение

Все соматические клетки (кожи, крови, костей, мышц, почек и т. Д.) Диплоидны (за исключением тетраплоидных клеток печени с четырьмя наборами хромосом). Это означает, что диплоидные клетки, являясь единицами наших органов и тканей, выполняют четкую функцию поддержания физиологии организма. С другой стороны, гаплоиды, будучи половыми гаметами, не поддерживают биологические функции, но делают возможным половое размножение., будучи теми, кто участвует в оплодотворении.

Источник

Диплоидные клетки: количество хромосом и различие с гаплоидными клетками

В биологии термин “плоидность” используется для определения количества наборов хромосом, содержащихся в ядре клетки. У разных организмов разное количество хромосом. Двумя типами клеток эукариот являются гаплоидные и диплоидные клетки, основное отличие которых заключается в количестве наборов хромосом в их ядрах.

Диплоидные клетки представляют собой клетки с двумя наборами хромосом. В диплоидных организмах каждый родитель передает один набор хромосом, которые объединяются в два набора у потомства. Большинство млекопитающих являются диплоидными организмами, что означает наличие двух гомологичных копий каждой хромосомы в клетках. У людей 46 хромосом. Клетки большинства диплоидных организмов, за исключением гамет (половых клеток) являются диплоидными и содержат два набора хромосом.

Диплоидные клетки делятся с помощью митоза, в результате которого образовывается полностью идентичная копия клетки. У людей соматические клетки (или неполовые клетки) – все диплоидные клетки. К ним относятся клетки, которые составляют органы, мышцы, кости, кожу, волосы и любую другую часть тела, кроме яйцеклеток (у женщин) или сперматозоидов (у мужчин).

Диплоидное число

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

Плоидность

Содержание

Виды плоидности и терминология

Иногда термин «плоидность» применяют не только к эукариотам, но и в отношении безядерных прокариотов, которые как правило гаплоидны, однако иногда встречаются диплоидные и полиплоидные бактерии.

Полиплоидию не следует путать с увеличением количества ядер в клетке и увеличением числа молекул ДНК (политенизацией) в хромососоме.

Гаплоидная и диплоидная фазы в жизненном цикле

У раздельнополых организмов в жизненном цикле происходит как правило нормальное чередование гаплоидной и диплоидной фаз. При мейозе образуются гаплоидные клетки в результате разделения диплоидной (у некоторых растений и грибов затем может происходить размножение путём митоза с образованием гаплоидного многоклеточного тела или нескольких поколений гаплоидных клеток-потомков). В результате полового процесса хромосомы двух гаплоидных клеток объединяются в одной диплоидной (зиготе), после чего могут размножаться при помощи митоза (у растений и животных) с образованием диплоидного многоклеточного тела или диплоидных клеток-потомков.

Полиплоидия у растений

Термин полиплоидия был предложен в 1916 году немецким ученым Винклером, изучавшим образцы аномальных (химерных) тканей у паслена.

Естественная полиплоидность в природе распространена достаточно широко. До 75% арктический флоры – полиплоиды, так же велик процент полиплоидов в пустынных и высокогорных регионах, где выживают растения, устойчивые к экстремальным условиям обитания.

Человеком полиплоидия используется издавна. Сначала просто размножали самые крупные экземпляры, дающие много зерна или же хорошие плоды. С развитием генетики выяснилось, что такие гиганты – отобранные природные полиплоиды. В настоящее время на основе искусственной автополиплоидии синтезированы высокоурожайные формы и сорта пшеницы, ржи, гречихи, кукурузы, картофеля, хлопчатника, сахарной свеклы, сахарного тростника и других культурных растений. Растения-полиплоиды как правило характеризуются более крупными размерами, повышенным содержанием ряда веществ, устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды, отличными от исходных форм сроками цветения и плодоношения. Искусственная полиплоидия вызывается ядами, разрушающими веретено деления, такими как алкалоид колхицин.

Аллополиплоидия (межвидовое скрещивание) обычно возникает от удвоения хромосом гибрида двух видов, что приводит к его плодовитости (амфиплоидия). Пример природной аллополиплоидии – алыча, гибрид терна и дикой сливы, полученный тысячелетия назад в результате естественной гибридизации. Искусственный гибрид получен в 1928 году русским цитогенетиком Карпеченко, который скрестил редьку с капустой. Полученый «амфидиплоид» получил научное название Paphanobrassica. У этого растения листья были как у редьки, а корни напоминали капустные. Хотя экономической ценностью полученный гибрид не обладает, зато позиционируется эволюционистами в качестве доказательства реальности биологической эволюции. В этом случае стоит отметить, что Paphanobrassica имела признаки обеих видов-прародителей, но не обладало принципиально новыми признаками, которые бы указывали на возможность прогрессивных макроэволюционных изменений.

Полиплоидия у животных

В животном мире полиплоиды встречаются среди нематод, аскарид, пиявок, земноводных. У многих млекопитающих полиплоидные клетки встречаются в отдельных органах (печень, и др.), но пример полной полиплоидии известен лишь один – южноамериканский грызун Tympanoctomys barrerae (вид, родственный морским свинкам и шиншиллам).

Нарушения плоидности у человека

Примеры анеуплоидии у человека: синдром Дауна (21-я хромосома представлена тремя копиями), синдром Кляйнфельтера — избыточная X хромосома (XXY), синдром Тернера — отсутствие одной из половых хромосом (X0). Описаны также примеры утроения X хромосомы и некоторые другие аномалии.

Примерами полиплоидии являются абортивные триплоидные зародыши и триплоидные новорождённые (срок их жизни при этом не превышает нескольких дней), а также диплоидно-триплоидные мозаики.

Полиплодия в теории креационизма

Таким образом полиплоидия ещё ждёт своего научного осмысления.

Источник