Гаплоидные организмы

Бактерии, как правило, размножаются путем деления надвое (бинарное деление). Клетка удлиняется, а затем происходит образование поперечной перегородки, постепенно врастающей снаружи внутрь (или перетяжки), после чего дочерние клетки расходятся. У многих бактерий, однако, после деления в определенных условиях среды дочерние клетки некоторое время остаются связанными между собой, образуя характерные группы. При этом в зависимости от ориентации плоскостей деления и числа делений возникают различные формы, например у сферических бактерий — пары клеток (диплококки), цепочки (стрептококки), пластинки или же пакеты (сарцины и стафилококки). Палочковидные бактерии также могут образовывать пары или цепочки клеток. Размножение почкованием встречается у прокариот как исключение. Делению клетки предшествует удвоение, или репликация, бактериальной хромосомы. Однако диплоидная фаза в клеточном цикле ограничена очень короткой стадией. Таким образом, прокариоты гаплоидные организмы. [c.12]

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]

Хромосомный механизм определения пола у растений был впервые показан для мха Sphaero arpus. Мужские особи этого гаплоидного организма имеют 7 аутосом и одну мелкую Y-хромосому, а женские — 7 аутосом и одну крупную Х-хромосому. Диплоидный спорофит Sphaero arpus имеет кариотип 14А XY. В результате мейоза образуются тетрады спор, в которых наблюдается расщепление 2о (7А -f Y) (2 (7А -f X). [c.95]

Происходит ли обмен генетической информацией у бактериофагов — гаплоидных организмов, которые в отсутствие клетки-хозяина не способны [c.482]

Каковы теоретически ожидаемые частоты аллелей, если никаких других процессов в популяции не происходит Совпадают ли способы вычисления равновесных частот аллелей для диплоидных и гаплоидных организмов [c.135]

Большинство мутаций являются вредными, поскольку они нарушают функцию гена, которая уже была оптимизирована в ходе естественного отбора. Однако иногда может произойти мутация, которая модифицирует имеющийся ген таким образом, что он приобретает новую полезную функцию. Как правило, такая мутация делает ген неспособным осуществлять свою первоначальную функцию и, если эта функция была жизненно необходимой, гаплоидный организм гибнет. Однако в ди- [c.11]

Бактерии могут выжить, имея лишь единственную хромосому в этом смысле они гаплоидные организмы. Однако динамика их деления и репликации хромосомы такова, что почти при любых условиях роста среднестатистическая бактериальная клетка содержит от полутора до двух полных хромосом. Поэтому в культурах, высеянных сразу же после обработки мутагеном, возникшие мутации с потенциально рецессивным фенотипом (например, связанные с ферментативной функцией) могут маскироваться присутствием неизмененной хромосомы в тех клонах, в которых последняя имеется. В связи с этим целесообразно дать культуре, обработанной мутагеном, расти в течение определенного периода времени и тем самым исключить возможность одновременного присутствия в одной клетке хромосомы, содержащей новую мутацию, и прежней хромосомы. Длительность этого периода зависит как от времени деления той или иной бактерии при росте в данных условиях, так и от специфики роста. Для видов или штаммов, клетки которых при росте образуют цепочки или гроздья (например, бациллы, стрептококки, стафилококки), этот период больше, чем для штаммов, растущих в виде одиночных клеток. При излишнем затягивании выращивания мутантные клетки сами начинают делиться, и тогда в одной клетке может присутствовать несколько копий одной мутации. Если хотят получить ряд независимых мутантов одного типа, то лучше всего еще во время индукции мутаций мутагеном или сразу же после нее поделить культуру на порции и затем из каждой порции отбирать после периода выращивания только по одному мутанту. Как было отмечено ранее в описании методов мутагенеза, если время обработки мутагеном достаточно велико, то выращивание проводят одновременно с индукцией мутагеном, тем самым устраняя необходимость в проведении дальнейшего выращивания. [c.26]

В жизненном цикле нейроспоры преобладает гаплофаза, тогда как диплофаза заканчивается сразу после мейоза и образования так называемых аскоспор. Каждая диплоидная материнская клетка спор образует 8 гаплоидных аскоспор, которые можно выбрать из сумки по одной. При прорастании аскоспор образуется гаплоидный организм, и свойства этого гаплоида проявляются непосредственно, без всяких нарушений, связанных с оплодотворением и доминированием. Доминирование, конечно, может иметь место только у организмов, содержащих по две хромосомы каждого типа. [c.230]

Большинство микроорганизмов и гаплоидные организмы размножаются бесполым путем. Поэтому в их природных популяциях частота проявления возникающих фенотипических мутаций высока (отсутствуют гетерозиготы а) и они сразу же подвергаются естественному отбору. Поэтому генотипическое разнообразие природной популяции гаплоидных организмов, меньше, чем у диплоидных. [c.36]

Андрогенез — мужской партеногенез — развитие гаплоидного организма по- сле оплодотворения, если ядро яйцеклетки по каким-либо причинам элиминировалось. [c.340]

Как уже говорилось в главе I, в зависимости от того, содержат организмы ординарный илп двойной набор хромосом, правила, по которым определяется генотип потомка, будут резко отличаться. У гаплоидных организмов (с ординарным набором хромосом), как правило, отсутствует половое размножение, организмы размножаются делением, почкованием, спорообразованием и, вследствие этого, могут производить только себе подобных (если исключить случай мутаций). Гаплоидами являются бактерии, водоросли, дрожжи, грибы. Если x (i, т) — численность генотипа возраста т, то уравнения эволюции [c.41]

У диплоидного организма имеются две копии каждого гена - по одной от каждого из родителей однако для выживания и нормальной жизнедеятельности в большинстве случаев бывает достаточно одной копии. Мутация, нарушающая функцию жизненно важного гена, для гаплоидного организма летальна, но она может оказаться безвредной [c.10]

По всей вероятности, доминирование диплоидной фазы у высших растений и животных обусловлено способностью гетерозиготы выживать даже при возникновении одной или нескольких крайне вредных мутаций. Для ученых, занимающихся биохимической генетикой, использование гаплоидных организмов дает огромные методические преимущества, лозволяя с легкостью выявлять рецессивные мутации. [c.43]

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]

Среди работ по диффереицировке отдельных растительных клеток в культуре особый интерес представляют эксперименты с незрелыми клетками пыльцы (микроспорами). Эти высокоспециализированные клетки, обладающие гаплоидным набором хромосом, с помощью ряда экспериментальных процедур можно заставить пролиферировать и дать начало целому растению (рис. 19-67). Гаплоидные организмы, выращенные подобным образом, могут иметь огромное научное и практическое значение для генетики и селекции растений. Успепшые эксперименты были проведены в этом направлении с растениями табака и риса. [c.206]

Гаплоидные организмы. Классическая генетика имела дело с высшими организмами — животными (например, плодовая мушка) и растениями (например, кукуруза). Однако новейшие достижения в этой области, вызвавшие подлинную революцию в биологии, стали возможны благодаря исследованиям, проводившимся на одноклеточных организмах — грибах и бактериях,— а также на вирусах. Чаш е других в качестве объектов исследования использовались хлебная плесень Neurospora rassa, гриб Aspergillus [c.480]

Таким образом, из двух главных компонентов хромосомы — ДНК и белка — только ДНК является носителем генетической информации. В классической генетике гены не отождествлялись с какими-либо конкретными химическими соединениями теперь мы знаем, что они представляют собой определенные участки молекулы ДНК, т. е. последовательности нуклеотидов в двухцепочечном полидезоксирибонуклеотиде. Вопрос об удвоении хромосом рассматривается в следующей главе. Рекомбинация, по крайней мере у гаплоидных организмов, происходит, по-видимому, путем разрыва и воссоединения хромосом. [c.484]

Рекомбинация у бактериофагов не всегда осуществляется тем же путем, что и у высших организмов. Так, два реципрок-ных кроссовера лишь в среднем образуются с одинаковой частотой. В некоторых клетках могут резко преобладать кроссоверы какого-то одного типа. Это указывает на то, что механизм рекомбинации у фагов так или иначе отклоняется от обычного перекреста, существующего у высших организмов. Тем не менее рекомбинация происходит достаточно регулярно, чтобы для бактериофагов также можно было построить генетические карты, расположив на них гены в определенной последовательности и на разных расстояниях друг от друга. В генетическом отношении фаги ведут себя как гаплоидные организмы с одной группой сцепления. [c.259]

Поздняя гибель зародыша характерна для реципрокных транслокаций у гаплоидных организмов и, возможно, также у диплоидных. При реципрокных транслокациях хромосомных мостов не образуется, хотя имеются ядра с нехваткой некоторых блоков генов. Поздно действующие летальные мутации предположительно вызывают гибель, когда недостающие блоки генов становятся необходимы для дифференциации. Однако доминантные летальные мутации обычно приводят к гибели организмов на ранних фазах их развития. Во время дробления образование дицентрических хромосом и продолжающееся образование мостов приводят к не-компенсируемой потере генов в ядре, которое становится все более несбалансированным по генетическому составу. Следовательно, недостающие блоки генов, обнаруживаемые в ядрах зародышей, образовавшихся из гаметы, несущей доминантную летальную мутацию, нельзя сравнивать с недостающими блоками генов среди продуктов деления реципрокной транслокации. Гибель зародыша вследствие доминантных летальных мутаций, ве- [c.122]

Если мы знаем приспособленности генотипов, то мы можем предсказать скорости изменения частот генотипов. Обратное также справедливо, и генетики часто определяют приспособленности, исходя из изменения частот генотипов. Приведем простейший пример. Предположим, что в большой популяции какого-то гаплоидного организма, например Es heri hia oli, в начальный момент времени частоты двух генотипов, А и а, составляют по 0,5, а в следующем поколении-соответственно 0,667 и 0,333. Из этого мы можем заключить, что приспособленности А и а равны соответственно 1 и 0,5. Заметим, что когда мы говорим большая популяция , это означает, что дрейфом можно пренебречь [c.138]

Однако известны случаи, когда центриоли. по всей видимости, возникают de novo. Так. хотя неонлодотворенные яйцеклетки многих животных лишены функционирующих центриолей и для первого митотического деления (носле онлодотворения) используют центриоли снермиев (разд. 15.4.8), в определенных экспериментальных условиях (резкое нарушение ионного баланса или электрическая стимуляция) они могут образовывать различное число центриолей. Каждая такая центриоль инициирует образование небольшой фигуры звезды, и одна из этих звезд может затем использоваться клеткой для деления при этом из неоплодотворенной яйцеклетки развивается гаплоидный организм (такой ход событий называется партеногенезом - см. разд. 13.4.8). Вероятно, в цитоплазме неоплодотворенных яйцеклеток имеются какие-то предшественники центриолей, которые нри особых обстоятельствах могут превращаться в новые настоящие центриоли. [c.301]

Известны, однако, случаи, когда центриоли, по всей видимости, возникают de novo. Например, несмотря на то что неоплодотворенные яйцеклетки некоторых видов как будто бы не содержат функционирующих центриолей и для первого митоза после оплодотворения используют центриоли спермия (см. выше), в определенных условиях (таких, как резкое нарушение ионного баланса или электрическая стимуляция) они могут образовывать то или иное число собственных центриолей. Каждая такая центриоль формирует небольшую фигуру звезды, одна из которых может затем использоваться клеткой во время деления, приводящего в дальнейшем к развитию гаплоидного организма (описанный процесс называют партеногенезом). Таким образом, есть основания предполагать, что в цитоплазме неоплодотворенных яиц существуют ка-кие-то предшественники центриолей. [c.108]

Результаты описанных эх спериментов свидетельствуют н пользу предположения о возможности рекомбинации мешду штаммами вируса 6])oh io-вости томатов, ио ие доказывают этого. Далее Бест [1901 предположил, мто в результате возвратпох о скрещивания рекомбинантного штамма с одним из родительских штаммов в потомстве должен появиться второй родительский штамм. Автор утверждает, что это предположение оправдалось. Проведезгие подобного рода экспериментов с гаплоидными организмами, по-видимому, бессмысленно. [c.306]

Рис. 15-7. Образование нового гена у гаплоидного организма. Такая последовательность событий кажется гораздо более простой, чем та, которая показана на рис. 15-6, но требует для реализациизначительно больше

Биологическая функция пола состоит в производстве множества рекомбинантных типов. Вероятность того, что какая-либо определенная комбинация генов может быть собрана в одном ряду поколений за счет одного лишь мутационного процесса и без полового размножения, практически равна нулю. Рассмотрим возникновение производного генотипа ab от предкового генотипа ЛВС у гаплоидного организма. Если бы это превращение зависело от ряда мутаций в бесполых линиях, то оно протекало бы крайне медленно. Однако в популяции организма с половым размножением новый генотип ab может образоваться всего за два поколения в результате скрещивания между тремя линиями, каждая из которых несет по одному аллелю — а, b или с (Wright, 1931 Miller, 1932). [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология