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: