Может ли диплоидный набор содержать нечетное число хромосом кратко

Обновлено: 05.07.2024

В 1924 году отечественный цитолог Г. А. Левитанский ввел этот термин в общенаучный обиход.

Человеческий кариотип включает 46 хромосом (в норме): 22 пары этих хромосом — это аутосомы, а еще две хромосомы — гаметы или гетерохромосомы.

Есть определение диплоидного набора хромосом как совокупности хромосом, которая характерна для всех соматических клеток, включенных в состав организма представителей разнообразных биологических видов.

Расположение хромосом — попарное.

В ходе мейоза происходит обмен участками между гомологичными хромосомами или бивалентами. В результате кроссинговера возникает разнообразие генетического материала. Лучше понять суть диплоидного набора хромосом помогает определение термина плоидность.

Плоидность — это количество хромосомных наборов, содержащееся в ядрах клеток.

Кариотипы живых организмов содержат парные и непарные хромосомы. Соматические клетки отличаются диплоидным набором хромосом, парными по своей структуре. В отличие от него, гаплоидный набор хромосом состоит из непарных структурно-функциональных компонентов, входящих в состав половых клеток.

Интересно, что диплоидный и гаплоидный наборы хромосом могут находиться в одном и том же организме одновременно.

Так как такое присутствие характерно для полового процесса, происходит чередование гаплоидной и диплоидной фаз. Диплоидный набор хромосом образует гаплоидный — при помощи процесса деления. После этого хромосомный набор восстанавливается до диплоидного.

У зиготы, как у продукта оплодотворения, характеризуется диплоидным набором хромосом. Исключения — анзуплоидные, гаплоидные и полиплоидные клетки.

Иногда набор структурно-функциональных единиц нарушается. Это приводит к различным отклонениям:

  • синдрому Дауна;
  • инверсии хромосом;
  • неизлечимые генетические заболевания (если развитие организма нарушается на хромосомном уровне).

В результате жизнеспособность новорожденных снижается, возникают отклонения в интеллектуальном развитии. Дети с аномалиями хромосомного набора отстают в развитии, их органы не могут развиваться в соответствии с возрастом. Одна из задач современной медицины — поиск эффективных методов защиты клеток от возникновения аномального набора хромосом.

Причины генетического сбоя диплоидного набора хромосом:

  • плохая экологическая обстановка;
  • факторы наследства;
  • несоответствие образа жизни критериям нормы;
  • несоблюдение режима дня.

Как формируется диплоидный набор хромосом

Система развития диплоидного набора хромосом непредсказуема. Даже родители, ведущие здоровый образ жизни и проживающие в экологически чистом месте, не могут на 100% быть уверенны, что у них родятся здоровые дети.

Главное отличие диплоидной клетки от гаплоидной заключается в неодинаковом количестве хромосом в ядре. Воспроизведение гаплоидных клеток осуществляется при помощи мейоза, а диплоидных — при помощи митоза.

Диплоидный набор хромосом имеет определенными правила:

  • правило постоянства числа хромосом. К примеру, соматические клетки человека содержат 46 хромосом, шимпанзе — 48 хромосом;
  • правило парности хромосом. Согласно этому правилу, хромосомы диплоидного набора образуют пары. Относящиеся к одной паре гомологичные хромосомы похожи по размерам, форме, расположению центромер, набору генов, которые входят в набор. В этом случае одна хромосома из пары — от матери, а вторая — от отца;
  • правило индивидуальности. Набор хромосом, присутствующих в одной паре, не может повториться в другой паре;
  • правило непрерывности хромосом. Новые поколения не отличаются формой, строением и прочим от предыдущих. Это свидетельствует о том, что диплоидный набор хромосом сохраняется из поколения в поколение. Происходит этот процесс за счет способности ДНК к редупликации и удваиванию.

Из перечисленного выше следует, что кариотип — это также единство всех хромосом набора в соматической клетке, сходных между собой неизменяемыми размерами, формой, положением центромер.

Все хромосомы диплоидного набора включают в состав две хроматиды, содержащие по одной молекуле ДНК. К слову, каждая хроматида является копией этой молекулы. Распределение сестринских хроматид по дочерним клеткам происходит в ходе митоза. По этой причине хромосомы в клеточном цикле двуххроматидны от репликации до деления (речь идет о фазе цикла G2) и однохроматидны от деления до репликации (речь идет о фазе цикла G1).

Восстановление диплоидности клеток в жизненном цикле происходит за счет процесса оплодотворения или слияния гамет. Соотношение гаплоидной и диплоидной фаз у различных организмов разное.

Животным свойственна единственная диплоидная фаза. Для сравнения, хламидомонада имеет только диплоидную зиготу, которая мгновенно вступает в мейоз. У растений есть обе фазы развития: и гаплоидная, и диплоидная.

Отдельно стоит упомянуть мхи. На них происходит формирование органов полового размножения: антеридий (дают мужские гаметы) и архегоний (дают женские гаметы).

В расширении, которое получило называние коробочка, многочисленные клетки делятся при помощи мейоза и образуют гаплоидные споры. Последние дают начало зеленым гаплоидным растениям. Но основании описанного выше, можно заключить, что основная стадия мхов — гаплоидная.

Возникновение диплоидного набора хромосом — результат стремления организмов к биологическому прогрессу. При этом формирование этого набора существенно различается у представителей крупных и небольших таксономических единиц.

В ядре хранится наследственная информация о данной клетке и об организме в целом.

2. Приведите примеры безъядерных, одноядерных и многоядерных клеток.

Безъядерной является клетка любой бактерии; красные кровяные тельца человека - эритроциты.

Одноядерная клетка – нервная клетка человека(нейрон); клетка листа капусты.

Многоядерная клетка – клетка поперечно-полосатой мускулатуры; клетка гриба мукора.

Вопросы

1. Каковы функции ядра клетки?

Клеточное ядро содержит ДНК - вещество наследственности, в котором зашифрованы все свойства клетки. Ядро осуществляет регуляцию важнейших функций клетки. Во-первых, это деление, при котором образуются новые клетки. Во-вторых, ядро регулирует все процессы белкового синтеза, обмена веществ и энергии, идущие в клетке.

2. Какие организмы относятся к прокариотам?

Не имеют ядра и древнейшие одноклеточные существа на Земле - бактерии, поэтому их и называют прокариотами (от лат. рго - перед, раньше и греч. кагуоп - ядро).

3. Как устроена ядерная оболочка?

От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой, состоящей из двух мембран. Внутренняя мембрана гладкая, а наружная имеет многочисленные выступы. В оболочке ядра имеются многочисленные поры для того, чтобы различные вещества могли попадать из цитоплазмы в ядро, и наоборот.

4. Что собой представляет хроматин?

Хроматин представляет собой нити ДНК. Если же посмотреть в микроскоп на клетку между делениями, то окажется, что хромосомы раскручены до тончайших нитей ДНК. Дело в том, что гены - участки ДНК, в которых зашифрована структура какого-либо белка, - могут функционировать только в деспирализованном виде. Таким образом, в зависимости от того, в каком состоянии находится клетка, которую мы рассматриваем в микроскоп, хроматин будет иметь вид или хромосом, или тончайших деспирализованных нитей.

5. Каковы функции ядрышек?

Функция ядрышек - синтез РНК и белков, из которых формируются особые органоиды - рибосомы.

6. Из чего состоит хромосома?

Хромосомы скручены из нитей ДНК. В интерфазе клеточного цикла каждая хромосома удваивается и состоит из двух хроматид.

7. Где располагаются хромосомы у бактерий?

Хромосомы у бактерий располагаются в цитоплазме.

8. Что такое кариотип?

Набор хромосом, содержащийся в клетках того или иного вида организмов, получил название кариотипа.

9. Как называется набор хромосом в соматических клетках?

Ядра соматических клеток содержат, как правило, двойной, или диплоидный, набор хромосом, т. е. по две хромосомы каждого вида. Исходно половина хромосом досталась каждой клетке от материнской яйцеклетки и точно такие же хромосомы - от сперматозоида отца.

10. Какой набор хромосом в гаметах?

Гаплоидный набор содержится в ядрах половых клеток (гамет).

11. Может ли диплоидный набор содержать нечётное число хромосом?

Нет, т.к. в диплоидном наборе каждой хромосомы - по две.

Задания

Подсчитайте, каким должен быть гаплоидный набор хромосом в клетках рака, если диплоидный равен 118.

Вопрос 1. Каковы функции ядра клетки?
Ядро в клетке выполняет основные функции:
1. хранение и воспроизведение наследственной информации, которая хранится в ядре в виде молекул ДНК, входящих в состав хромосом;
2. регуляция обмена веществ в клетке осуществляется благодаря тому, что в ядре содержится наследственная информация о строении клеточных белков в составе ядерных хромосом.

Вопрос 2. Какие организмы относятся к прокариотам?
Прокариоты — это организмы, клетки которых не имеют оформленного ядра. К ним относят бактерии, сине-зеленые водоросли (цианобактерии) и археи.

Вопрос 3. Как устроена ядерная оболочка?
Ядерная оболочка – отделяет содержимое ядра от цитоплазмы. Ядерная оболочка состоит из двух мембран: наружной и внутренней, которые соединяются вместе в области пор. При повышении скорости обменных процессов между ядром и цитоплазмой количество пор увеличивается, т.е. можно судить об активности ядра по количеству пор. Из ядра через ядерные поры выходят: иРНК, тРНК, субъединицы рибосом. В ядро из цитоплазмы поступают ядерные и рибосомальные белки, нуклеотиды, жиры, углеводы, АТФ, вода и ионы. Наружная ядерная оболочка соединяется с гранулярной эндоплазматической сетью. Внутренняя ядерная оболочка контактирует с кариоплазмой (ядерным соком), лишена рибосом и в некоторых местах соединяется с хроматином.

Вопрос 6. Из чего состоит хромосома?
Хромосома представляет собой молекулу ДНК, соединенную с особым белком, придающим ей компактность.

Вопрос 7. Где располагаются хромосомы у бактерий?
В клетках бактерий нет оформленного ядра. Генетический аппарат бактерий представлен одной кольцевой молекулой ДНК (бактериальной хромосомой), которая присоединена в определенном месте к клеточной мембране и занимает в цитоплазме пространство, называемое нуклеоидом.

Вопрос 8. Что такое кариотип?
Кариотипом - это определенный набор хромосом, характерный для данного вида организмов. Кариотип характеризуется не только числом хромосом, но и их размерами, формой, расположением центромера.

Вопрос 9. Как называется набор хромосом в соматических клетках?
Как правило, соматические клетки содержат двойной набор хромосом, который называется диплоидным.

Вопрос 10. Какой набор хромосом в гаметах?
Гаметы содержат только по одной хромосоме каждого вида, т. е. имеют одинарный набор хромосом, который называется гаплоидным.

Вопрос 11. Какой гаплоидный набор хромосом в клетках рака, если диплоидный равен 118?
Если диплоидный набор хромосом в клетках равен 118, то гаплоидный будет в два раза меньше — 59 (118/2=59).

Вопрос 12. Может ли диплоидный набор содержать нечетное число хромосом?
Диплоидный набор хромосом может содержать нечетное количество хромосом. Существуют организмы, у которых в соматических клетках имеется только одна половая хромосома. Например, у некоторых насекомых (клопы, кузнечики) самки гомогаметны (XX), а самцы имеют только одну половую хромосому (ХО).

В ядре содержится вся информация о процессах жизнедеятельности, росте и раз­витии клетки. Эта информация хранится в ядре в виде молекул ДНК, входящих в состав хромосом. Поэтому ядро коорди­нирует и регулирует синтез белка, а сле­довательно, все процессы обмена веществ и энергии, протекающие в клетке.

Вопрос 2. Какие организмы относятся к про­кариотам?

Прокариоты — это организмы, клет­ки которых не имеют оформленного ядра. К ним относят бактерии, синезеленые во­доросли (цианобактерии) и археи.

Вопрос 3. Как устроена ядерная оболочка?

Ядерная оболочка состоит из двух мембран (наружной и внутренней), про­низанных порами. Через поры различные вещества могут проникать в ядро и обрат­но. Наружная мембрана имеет многочис­ленные выступы, связывающие ядро с ци­топлазмой клетки.

Вопрос 4. Что собой представляет хроматин?

Хроматин представляет собой нити ДНК. Перед делением клетки он соеди­няется с белками, наматываясь на них, и образует хромосомы.

Вопрос 5. Каковы функции ядрышек?

Ядрышки — участки ДНК, которые от­вечают за синтез молекул РНК и белков, использующихся клеткой для постро­ения рибосом.

Вопрос 6. Из чего состоит хромосома?

Хромосома представляет собой молеку­лу ДНК, соединенную с особым белком, придающим ей компактность.

Вопрос 7. Где располагаются хромосомы у бактерий?

Вопрос 8. Что такое кариотип?

Кариотипом называется определен­ный набор хромосом, характерный для данного вида организмов. Кариотип ха­рактеризуется не только числом хромосом, но и их размерами, формой, располо­жением центромера.

Вопрос 9. Как называется набор хромосом в соматических клетках?

Как правило, соматические клетки со­держат двойной набор хромосом, который называется диплоидным.

Вопрос 10. Какой набор хромосом в гаметах?

Гаметы содержат только по одной хро­мосоме каждого вида, т. е. имеют одинар­ный набор хромосом, который называется гаплоидным.

Вопрос 11. Какой гаплоидный набор хромо­сом в клетках рака, если диплоидный равен 118?

Если диплоидный набор хромосом в клетках равен 118, то гаплоидный будет в два раза меньше — 59.

Вопрос 12. Может ли диплоидный набор со­держать нечетное число хромосом?

Диплоидный набор хромосом может со­держать нечетное количество хромосом. Существуют организмы, у которых в со­матических клетках имеется только одна половая хромосома. Например, у некото­рых насекомых (клопы, кузнечики) сам­ки гомогаметны (XX), а самцы имеют только одну половую хромосому (ХО).


Диплоидный набор хромосом

Может ли диплоидный набор содержать нечетное число хромосом?

Диплоидный набор хромосом может содержать нечетное количество хромосом. Существуют организмы, у которых в соматических клетках имеется только одна половая хромосома. Например, у некоторых насекомых (клопы, кузнечики) самки гомогаметны (XX), а самцы имеют только одну половую хромосому (Х0).

Строение эндоплазматической сети и комплекса Гольджи

Чем образованы стенки эндоплазматической сети и комплекса Гольджи?

Стенки эндоплазматической сети и комплекса Гольджи образованы однослойной мембраной.

Функции эндоплазматической сети

Назовите функции эндоплазматической сети.

Эндоплазматическая сеть (ЭПС) образует транспортную систему клетки. На гладкой ЭПС осуществляется синтез жиров и углеводов. На шероховатой (гранулярной) ЭПС происходит синтез белков за счет работы рибосом, прикрепленных к мембранам ЭПС.

Функция рибосом

Какую функцию выполняют рибосомы?

Основная функция рибосом — синтез белка.

Расположение рибосом

Почему большинство рибосом расположены на каналах эндоплазматической сети?

Вероятно, белки, синтезируемые рибосомами, расположенными на каналах эндоплазматической сети, сразу же транспортируются к тому месту, где они необходимы. Основная функция аппарата Гольджи — накапливание веществ, которые синтезирует клетка. Эти вещества важны для основных процессов жизнедеятельности клетки, особенно при ее делении. В результате этого процесса образуются дочерние клетки, которым нужен запас органических веществ, играющих роль строительного материала и энергетических ресурсов. Это и объясняет расположение аппарата Гольджи вблизи ядра клетки.

Строение эритроцитов

Почему в эритроцитах аппарат Гольджи отсутствует?

Эритроциты представляют собой специализированные клетки крови, выполняющие газотранспортную функцию. Зрелые эритроциты имеют постоянную форму, не растут и не делятся. Поэтому они не содержат аппарата Гольджи.

Лизосомы

Где формируется лизосома?

Лизосомы — мембранные структуры, содержащие множество активных ферментов, участвующих в расщеплении высокомолекулярных соединений: белков, липидов, углеводов. Лизосомы образуются в комплексе Гольджи, куда поступают и где накапливаются ферменты.

Функция митохондрий

Какова функция митохондрий?

Митохондрии — клеточные структуры, покрытые двойной мембраной. На внутренней мембране, имеющей многочисленные выросты, расположено огромное количество ферментов, принимающих участие в синтезе АТФ. Следовательно, главная функция митохондрий — обеспечение клетки энергией за счет синтеза АТФ.

Виды пластид

Какие виды пластид вы знаете?

Различают три вида пластид — лейкопласты, хромопласты и хлоропласты. Лейкопласты — бесцветные пластиды, которые располагаются в органах растений, недоступных для солнечного света (например, в корневищах, клубнях). На свету в них образуется хлорофилл. Хромопласты — пластиды, содержащие желтый, оранжевый, красный и фиолетовый пигменты. Они расположены в основном в плодах и лепестках цветков, что придает этим органам растений соответствующую яркую окраску. Хлоропласты — зеленые пластиды, содержащие хлорофилл и участвующие в фотосинтезе.

Строение пластид

Чем отличается каждый вид пластид от другого?

Пластиды разных видов отличаются друг от друга наличием или отсутствием тех или иных пигментов. В лейкопластах пигменты отсутствуют, в хлоропластах содержится зеленый пигмент, а в хромопластах — красный, оранжевый, желтый и фиолетовый пигменты.

Читайте также: