Диплоидный организм

Диплоидный организм ВЫСШИЕ ЭУКАРИОТЫ [c.8]

Каждая молекула ДНК упакована в отдельную хромосому, а вся генетическая информация, хранящаяся в хромосомах организма, называется геномом. Геном бактерии E. oli содержит 4,7 х 10 нуклеотидных пар, составляющих единственную молекулу ДНК (одна хромосома). Геном человека представлен 6 х 10 парами нуклеотидов, распределенных в 46 хромосомах (22 пары аутосом и 2 отличающиеся друг от друга половые хромосомы), и, следовательно состоит из 24 типов молекул ДНК. У диплоидных организмов, таких как мы с вами, имеется по две копии каждого типа хромосом, одна из этих копий наследуется от матери, а другая от отца (за исключением половых хромосом самцов, которым Y-хромосома всегда достается от отца, а Х-хромосома-от матери). Итак, типичная клетка человека содержит 46 хромосом и около 6 х 10 нуклеотидных пар ДНК. Другие млекопитающие имеют геном примерно такого же размера. Теоретически это количество ДНК можно упаковать в куб со стороной 1,9 мкм. Для сравнения, 6 х 10 букв в такой книге заняли бы более миллиона страниц, и ее объем оказался бы в 10 раз больше. [c.95]

У диплоидного организма имеются две копии каждого гена однако для выживания и нормальной жизнедеятельности в большинстве случаев бывает достаточно одной копии. Мутация, нарушающая функцию жизненно важного гена, для гаплоидного организма легальна, но она может оказаться безвредной для диплоида, если затронута лишь одна из двух копий гена. Чаще всего в геномах диплоидных организмов содержится много таких рецессивных ле-талей. Однако половое размножение накладывает ограничение иа их количество. Если обе родительские особи несут рецессивную летальную мутацию в одном и том же гене, их потомок может унаследовать две мутантные копии этого гена и не получить ни одной нормальной такой организм погибнет, и вместе с ним будут утрачены мутантные копии гена. Чем больше распространен в популяции мутантный ген, тем быстрее он будет элиминироваться. В результате устанавливается равновесие между скоростью элиминации мутантного аллеля и скоростью его образования за счет новых мутаций. При равновесии мутантный аллель встречается в популяции достаточно редко (хотя и значительно чаще, чем это было бы у гаплоидного организма) подавляющее большинство особей будут действительно диплоидными по данному локусу-у них будут две функционирующие копии гена. Сходным образом обстоит дело и с теми рецессивными мутациями, которые просто вредны, но не легальны. [c.11]

У диплоидных организмов пыльцевые зерна содержат один геном на клетку, и потому в пыльцевом зерне и затем в пыльцевой трубке невозможны межаллельные взаимодействия. У тетраплоидов пыльцевые зерна диплоидны и, следовательно, взаимодействия аллелей вполне ве- [c.81]

Геном — совокупность генов, содержащихся в гаплоидном (одинарном) наборе хромосом и в нехромосомных генах, расположенных в органеллах протоплазмы данного организма. Диплоидные организмы содержат два генома — отцовский и материнский. [c.460]

MOB полового процесса. В последующих разделах сначала будет рассмотрен мейоз, в ходе которого осуществляется генетическая рекомбинация и из диплоидных клеток образуются гаплоидные гаметы затем мы обратимся к самим гаметам и, наконец, познакомимся с процессом оплодотворения, при котором гаметы сливаются, образуя новый диплоидный организм. [c.14]

Число аллелей у того или иного гена может варьировать от одного до многих, но обычно оно не превышает 10. Каждый диплоидный организм одновременно может содержать не более двух аллелей, один из которых он получает от матери, а другой — от отца. Если данная особь получит от обоих родителей одинаковые аллели, то ее называют гомозиготной если же она получит разные аллели, то она будет гетерозиготной. Гетерозиготная особь может быть похожа на особь, гомозиготную по одному из ее аллелей в таком случае этот аллель называют доминантным. Гетерозиготная особь может также быть промежуточной между особями, гомозиготными по тем двум аллелям, которые она несет. Сочетание доминантности по одним локусам и промежуточного наследования по другим частично обусловливает черты сходства и различия между родителями и их потомками. Если в популяции каждый из генов, определяющих некий признак, представлен лишь одним ал-лелем, то все особи будут одинаковыми по этому признаку. [c.58]

Аллельные гены (аллели) — гены одной пары признаков, находящихся в одинаковых точках гомологичных хромосом. У диплоидного организма два ал--леля не могут находиться в одной гамете. [c.340]

Так, Дж. Дрейк обратил внимание на то, что у различных микроорганизмов — бактерий, бактериофагов, грибов — общая частота спонтанного мутирования в пересчете на репликацию генома приблизительно одинакова — около 1 %. Поскольку величина генома у микроорганизмов варьирует более чем в 1000 раз, и средняя мутабильность в пересчете на пару нуклеотидов или на один ген среднего размера должна варьировать обратно пропорционально размеру генома, т. е. более чем в 1000 раз. Пока неизвестно, каким образом выравнивается частота мутаций в пересчете на гаплоидный геном и почему у диплоидных организмов эта величина, по некоторым данным, возрастает почти до 100% на геном за половое поколение. [c.315]

Наше знакомство с популяционной генетикой мы начнем с описания самой простой и наиболее распространенной ситуации — судьбы ауто-сомных генов диплоидных организмов, размножающихся половым путем, в большой популяции со случайным (свободным) скрещиванием. Первое правило, установленное для такой популяции, явилось важной вехой в развитии популяционной генетики именно оно будет предметом рассмотрения этой главы. Однако прежде чем обсуждать само правило, необходимо пояснить некоторые термины, постоянно используемые в нашей книге, но не всегда упоминаемые в учебниках по элементарной генетике. [c.9]

Гаплотип (Haplotype) Комбинация аллелей на одной хромосоме диплоидного организма. [c.546]

Многие белки многоклеточного животного могут быть сгруппированы в семейства-коллагены, глобины, актины, сериновые протеазы и т.п. Белки одного семейства близки как по своей функции, так и по аминокислотной по-следовательноста Вряд ли можно сомневаться в том, что гены белков каждого такого семейства произошли от единственного предкового гена в результате процессов дупликации и дивергенции (разд. 3.3.6). Разные члены одного сачейства белков часто бывают характерны для различных тканей тела, где они выполняют аналогичные, но несколько различающиеся функции. Создание новых генов благодаря дивергенции и специализации имеющихся, генов играло, очевидно, решающую роль в эволюции сложных многоклеточных организмов. Однако мы увидим, что в деталях последовательность событий у диплоидных и гаплоидных видов существенно различна. Диплоидные организмы обладают важным преимуществом у них имеется добавочная копия каждого гена, и эта копия может мутировать и служшъ исходным материалом для создания чего-то нового. Гаплоидные виды не могут так же легко вступать на путь, ведущий к увеличению и усложнению генома. Чтобы механизм этих процессов стал ясен, нам нужно будет несколько подробнее рассмотреть связь между половым размножением и диплоидией. [c.11]

Таким образом, у диплоидного вида с половым размножением могут возникать новые гены в результате мутаций в добавочных копиях имеющихся генов эти новые гены могут распространиться в популяции благодаря отбору в пользу гетерозигот, причем не будут потеряны и исходные гены и наконец, новые гены могут дополнительно включаться в геном в результате процессов дупликации генов и генетической рекомбинации. Такая последовательность событий возмножна только у диплоидных видов. Обогащение генома у гаплоидного вида связано с большими трудностями. Если в процессе приобретения нового гена вид должен сохранить и старый ген, то ему придется ждать возникновения нужной мутации у одной из очень немногих особей, у которых уже произошла дупликация соответствующего локуса. А поскольку и мутации, и дупликации в определенном локусе происходят очень редко, гаплоидному виду приходится дожидаться совпадения этих событий поистине очень долго (рис. 14-8). Детальные расчеты показывают, что в типичном случае диплоидный организм способен расширять свой геном и добавлять к нему новые гены с новыми функциями в сотни или даже тысячи раз быстрее, чем это происходит у гаплоидного организма. [c.13]

В хромосоме, к которой принадлежит данный локус, он может быть представлен лишь в одном из этих вариантов однако поскольку у обычных диплоидных организмов имеется по две хромосомы каждого типа, то каждая особь может нести два аллеля из данной серии. Если обозначить серию аллелей О], Й2, Оз, 04, 05..., то отдельные особи могут иметь, например, наследственную конституцию aiOa, или или 2 5 и т. д. [c.151]

Гомологичные хромосо.чы. У диплоидных организмов обычно имеется по две хромосомы каждого типа (у полиплоидных организмов — более чем по две). Эти хромосомы считаются гомологичными, если даже они различаются по нескольким генам. Если же между хромосомами имеются структурные различия, то они считаются частично гомологичными. Гомология, помимо внешнего сходства, проявляется также в хорошей способности конъюгировать в мейозе. [c.454]

Рис. 15-5. Из этой схемы видно, каким образом нри половом размножении диплоидные организмы сохраняют диплоидность в ходе эволюции. Для простоты рассматриваются только летальные рецессивные мутации. Аналогичным образом обстоит дело и с вредными рецессивными мутациями.

Доминантность и рецессивность — это крайние случаи. Степень доминантности аллеля ни в коем случае нельзя считать постоянной, напротив, она может из. 1еняться вплоть до полного исчезновения доминантности — вместо нее будет наблюдаться промежуточное поведение, а то и вообще ранее доминантный аллель становится рецессивным Здесь влияют дополнительные внутренние факторы, а также факторы окружающей среды. Поэтому можно считать, что диплоидный организм распола- [c.138]

Здесь необходимо сказать следующее. Поскольку клетки диплоидного организма произошли друг от друга путем митоза, все они содержат одинаковую генетическую информацию. Однако они вовсе не являются иммунологически компетентными. Откуда же бесчисленные мезенхимные клетки или плазмабласты, способные продуцировать в зависимости от обстоятельств самые различные антигены, получают свою дополнительную информацию Можно, пожалуй, предположить, что еще до рождения (к этому вопросу нам предстоит вернуться) в организме мутационным путем возникают и в дальнейшем сохраняются клетки с новыми свойствами, из которых впоследствии антиген и выбирает подходящие ему клетки. Такое предположение не лишено смысла, однако какие-либо доказательства на этот счет пока отсутствуют. [c.350]

Полиплоидами называются организмы с тремя и более наборами хромосом. Если число хромосом в наборе диплоидного организма обозначить 2N, то триплоидным называется организм с числом хромосом 3N, тетраплоидным-4 , пентаплоидным-5 и т.д. (рис. 21.4). [c.67]

За образованием пермеазы можно следить независимо от Р-галактозидазы, измеряя скорость проникновения радиоактивного (меченного серой S ) изопропилтиогалактозида внутрь клеток. Далее было показано, что пермеаза — белок, синтез которого управляется определенным цистроном, отличным от z и i. Чтобы в этом убедиться, необходимо осуществить is—trans-тест по Бензеру, для чего надо изучить диплоидный организм, в котором совмещены два участка хромосом, содержащих локусы z y и г у. [c.484]

Как известно, Мюнтцинг [ 33 ] вьщвинул гипотезу, в которой первопричиной гибели семян в скрещиваниях между диплоидами и тетраплоидами считает определенные количественные хромосомные отношения между зародышем, эндоспермом и материнской тканью. Как известно, у диплоидных организмов это соотношение равно 2 3 2, у тетраплоидных - 4 6 4. При скрещиваниях 4х х 2х это соотношение становится равным 3 5 4, а при скрещивании 2х х 4х - 3 4 2. В обоих последних случаях зародыш триплоидный, но в скрещивании 4х х 2х эндосперм пентаплоидный, а в скрещивании 2х х 4х он тетраплоидный. Изменяется и число хромосом в окружающей материнской ткани, что может также отражаться на обменных процессах и нарушать нормальную взаимосвязь между триплоидным зародышем, эндоспермом и окружающей тканью. [c.227]

В диплоидных организмах две хромосомы одной пары называют гомологичными хромосомы, не являющиеся членами одной пары, называются негомологичными. У раздельнополых организмов, к которым относится большинство животных, обычно одна из пар хромосом ответственна за определение пола хромосомы этой пары называются половыми. Все остальные хромосомы носят название аутосом. Две половые хромосомы в отличие от всех других гомологичных хромосом не обязательно одинаковы по размеру и форме. Один из полов (у млекопитающих и многих насекомых это самцы, а у бабочек и птиц-самки) называется гетерогаметным, поскольку у представителей этого пола половые хромосомы (обычно обозначаемые буквами X и Y) резко отличаются друг от друга. Противоположный пол называется гомога-метным, особи этого пола обладают сходными половыми хромосомами (а именно Х-хромосомами). Таким образом, у людей, мышей и дрозофил самцы характеризуются парой половых хромосом XY, а самки-ХХ (рис. 1.7). У некоторых видов Y-хромосома вовсе отсутствует гетерогаметный пол в таком случае обозначается символом ХО, тогда как гомогаметный-по-прежнему символом XX. [c.22]

Примеры наследования признаков, которые обсуждались до сих пор в этой главе и основывались на собственных опытах Менделя, касаются двухаллельных генов. Однако многие гены имеют несколько аллелей (множественный аллелизм), хотя каждый конкретный диплоидный организм может быть носителем не более двух аллелей. [c.53]

При изучении процесса эволюции важное значение имеет представление о генофонде. Генофондом называется совокупность генотипов всех особей популяции. Для диплоидных организмов генофонд популя-ции, насчитывающей N особей, состоит из 2М гаплоидных геномов. Каждый геном содержит всю генетическую информацию, полученную организмом от родителей. Таким образом, генофонд популяции из N особей включает в себя по 2М генов каждого локуса и N пар гомологичных хромосом. Исключение составляют половые хромосомы и сцеп- [c.73]

По своей генетической конституции гаметы отличаются от того диплоидного организма, в котором они возникли они продуцируются в избыточном количестве обладают своими особыми прт -знаками передают эти признаки (через зиготы) другим гаметам. Следовательно, они удовлетворяют условиям, необходимым для того, чтобы естественный отбор мог действовать на популяцию гамет, созданных индивидуальным диплоидным организмом, независимо от отбора, действующего на диплоидных родительских особей. Признаками гамет, которые должны подвергаться сильному отбору, должны быть такие их черты, как подвижность сперматозоидов, жизнеспособность различных гаплоидных генотипов гамет (например, их способность выжлть в различных условиях среды и продолжительность их жизни) и способность соединяться с другой гаметой, чтобы образовать зиготу. Если, например, у растений пыльцевые зерна одного типа могут дать начало пыльцевым трубкам, которые растут быстрее, чем пыльцевые трубки других зерен, то пыльцевые зерна такого типа смогут оплодотворить большее число яйцеклеток. Поскольку гаметы гаплоидны, отбору подвергаются все их гены, и, таким образом, гаметный отбор очень эффективен. Следовательно, можно ожидать, что любая вредная мутация будет элиминироваться очень быстро, а любая благоприятная мутация так же быстро распространится. Если, однако, какой-либо аллель обладает плейотропным действием и, давая преимущество гамете, в то же время снижает приспособленность диплоидного организма, то частота такого аллеля будет поддерживаться на некотором промежуточном уровне. [c.266]

Промежуточный тип мейоза наблюдается у организмов в период между прохождением стадий спорофита и гаметофита. В данном случае формирование мужских и женских половых клеток происходит в органах размножения диплоидного организма — в материнских клетках микроспор пыльников и материнских клетках макроспор — семяпочках (рис. 60, 61). Промежуточный тип мейоза отличается от гаметного тем, что после мейоза гаплоидные клетки еще несколько раз делятся митотиче-ски в редуцированной гаплофазе. Встречается у высших растений. [c.107]

Полный двойной набор хромосом называют диплоидным (2 п), а набор, получаемый от каждого из родителей через половые клетки, — гаплоидным (п). Все клетки высшего растения, за исключением гаплоидных половых, как минимум диплоидны. Гаплоидные половые клетки находятся преимущественно в зрелых пыльцевых зернах и в зародышевом мешке семязачатка. В жизненном цикле растения гаплоидный набор" получается из диплоидного в результате редукционного деления, или мейоза (см. стр. 34), протекающего в материнских клетках микро- и мегаспор, находящихся соответственно в пыльниках и семязачатке цветка. Возникшие таким путем гаплоидные клетки де лятся и дают начало мужским и женским гаметофитам, в которых в конце концов и образуются половые клетки, или гаметы, т. е. спермии и яйцеклетки. Когда — при половом размножении— женские и мужские гаметы сливаются в зиготу, происходит восстановление диплоидного числа хромосом, свойственного спорофиту. Прослеживая изменения в числе хромосом и в содержании ДНК, мы видим, что в цветковом растении совершается цикл, в котором диплоидия сменяется гаплоидией, а последующее слияние гаплоидных клеток разного генетического происхождения в новый диплоидный организм порождает новые комбинации генетических признаков. [c.33]

В настоящее время нам известно, что гены находятся в субклеточных органеллах, называемых хромосомами. Каждый генобычно занимает в хромосоме одно и то же определенное положение, называемое локусом (в латинском языке lo us означает место ) данного гена. Большинство растений и животных диплоидны это означает, что их клетки содержат два набора хромосом — по одному набору от каждого из родителей. Таким образом, у диплоидных организмов имеется по два гена каждого типа, причем эти гены занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах. Если два гена, занимающие одинаковые локусы, оказывают различное влияние на признаки данного организма, то их называют разными аллелями одного гена. [c.58]

Многие мутации не проявляются на уровне фенотипа. Скрытых мутаций в Ю -Ю раз больше, чем фенотипически выраженных, т.е. за внешней фенотипической однородностью популяций скрывается их огромная генетическая гетерогенность. Генотипическое разнообразие популяции диплоидных организмов шире, чем фенотипическое. [c.36]

Гаплоидия применяется и при отдаленной гибридизации. Например, культурный картофель, являющийся тетраплоидом (2/г=48), плохо скрещиваются с дикими диплоидными видами (2п=24). Это скрещивание вполне осуществимо, если получить диплоидные растения культурного картофеля — дигаплоиды они легко скрещиваются с дикими диплоидными видами. После отбора диплоидные гибридные формы вновь переводят на тетраплондный уровень. Гаплоиды также используют для отбора рецессивных мутаций, обнаруживаемых у них сразу же после воздействия мутагенами, тогда как в обычных диплоидных организмах они могут проявляться только во втором поколении при слиянии гамет, несущих мутантные гены, [c.256]

Присутствие только одной аллели и в единичном числе у диплоидного организма называется гемизиготным состоянием или гемизиготой. [c.90]

При дупликации доминантной аллели какого-либо гена, сопровождаемой транспозицией копии на другую хромосому, меняется и картина расщепления, если скрещивание проводят с рецессивным мутантом по тому же гену. Вместо моногибридного расщепления 3 1 у диплоидных организмов наблюдается полимерное расщепление 15 1. Возможность клонирования генов, проверка гибридизации их ДНК и определение первичной структуры генов часто вскрывает высокий уровень гомологии полимерных генов. Например, два гена, кодирующих изозимы (т. е. ферменты с одинаковой функцией) кислой фосфатазы у дрожжей Sa h. erevisiae pho 3 и pho 5, гомологичны на 80 %. Очевидно, эти гены некогда возникли в результате дупликации. [c.325]

Вся совокупность генов популяции называется ее генофондом и определяется как 2N, где N — число особей. Таким образом, в каждом рассматриваемом локусе имеется 2N генов, когда речь идет о популяции диплоидных организмов. Это выражение справедливо для всех генов, кроме тех, которые находятся в Х-хромосоме при гетерогаметности одного пола. [c.457]

Все приведенные выше формулы применимы только к аутосомным локусам диплоидных организмов. Для генов, сцепленных с полом, они должны быть несколько модифицированы. Во-первых, так как самцы гемизиготны, для них не существует никакого коэффициента инбридинга. Поэтому если общий предок А является самцом, то, какой бы ни была его родословная, мы всегда принимаем л = 0. [c.317]

Основное предположение, принимаемое в теории естественного отбора, состоит в том, что некоторые наследственные типы популяции имеют определенное преимущество перед другими в выживаемости или способности к воспроизведению. Число комбинаций генов, на которые может действовать отбор, поразительно велико. Для каждого трехаллельного локуса у диплоидного организма возможны шесть генотипов. Если бы в каждой зиготе сдержалось всего 200 локусов, то число возможных генотипов равнялось бы 6 °°( ). Если бы в зиготе было 5000 локусов, то число возможных генотипов уже стало бы астрономически велико. Для комбинирования генов имеются почти неограниченные возможности, и неудивительно, что, какой бы большой ни была панмиктическая популяция, в ней не существует двух особей (за исключением идентичных близнецов), все гены которых были бы одинаковыми. Поэтому большие популяции всегда обладают громадным резервом изменчивости. Это свойство можно назвать пластичностью популяции. [c.360]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология