I. Форми мінливості. 4
II. Роль поліплодіі в видоутворенні. 7
III. Значення поліплоїдії в селекції рослин. 9
Список літератури. 12
У 1892 році російський ботанік І.І. Герасимов досліджував вплив температури на клітини зеленої водорості спірогира і виявив дивовижне явище - зміна числа ядер в клітині. Після впливу низькою температурою або снодійним (хлороформом і хлоралгідрату) він спостерігав появу клітин без ядер, а також з двома ядрами. Перші незабаром гинули, а клітини з двома ядрами успішно ділилися. При підрахунку хромосом виявилося, що їх удвічі більше, ніж в звичайних клітинах. Так було відкрито спадкове зміна, пов'язане з мутацією генотипу, тобто всього набору хромосом в клітині. Воно отримало назву поліплоїдії. а організми зі збільшеним числом хромосом - поліплоїдії.
У природі добре налагоджені механізми, що забезпечують збереження сталості генетичного матеріалу. Кожна материнська клітина при розподілі на дві дочірній суворо розподіляє спадкове речовина порівну. При статевому розмноженні новий організм утворюється в результаті злиття чоловічої і жіночої гамети. Щоб збереглося сталість хромосом у батьків і потомства, кожна гамета повинна містити половину числа хромосом звичайної клітини. І справді, відбувається зменшення в два рази числа хромосом, або, но назвали вчені редукційний розподіл клітини, при якому в кожну гамет потрапляє лише одна з двох гомологічних хромосом. Отже, гамета містить гаплоїдний набір хромосом - тобто по одній від кожної гомологічною пари. Всі соматичні клітини діпловдни. У них два набори хромосом, з яких одна надійшов від материнського організму, а інший від батькового. Полиплоидия успішно використовується в селекції.
Порівняльна характеристика форм мінливості
Довгоногі тварини мають довгу шию. У столових сортів буряків узгоджено змінюється забарвлення коренеплоду, черешків і жилок листа
Мінливість - це виникнення індивідуальних відмінностей. На основі мінливості організмів з'являється генетичну різноманітність форм, які в результаті дії природного відбору перетворюються в нові підвиди і види. Розрізняють мінливість модифікаційних, або фенотипическую, і мутаційні, або генотипическую.
Полиплоидия відноситься до генотипической мінливості.
Генотипическая мінливість підрозділяється на мутаційні і комбинативную. Мутаціями називаються стрибкоподібні і стійкі зміни одиниць спадковості - генів, що тягнуть за собою зміни спадкових ознак. Термін "мутація" був вперше введений де Фриз. Мутації обов'язково викликають зміни генотипу, які успадковуються потомством і не пов'язані зі схрещуванням і рекомбінацією генів.
Мутації за характером прояву бувають домінантними і рецесивними. Мутації нерідко знижують життєздатність або плодючість. Мутації, різко знижують життєздатність, частково або повністю зупиняють розвиток, називають напівлетальними а несумісні з життям - летальними. Мутації поділяють за місцем їх виникнення. Мутація, що виникла в статевих клітинах, не впливає на ознаки даного організму, а проявляється лише в наступному поколінні. Такі мутації називають генеративних. Якщо змінюються гени в соматичних клітинах, такі мутації виявляються у даного організму і не передаються потомству при статевому розмноженні. Але при безстатевому розмноженні, якщо організм розвивається з клітини або групи клітин, мають змінився - мутований - ген, мутації можуть передаватися потомству. Такі мутації називають соматичними.
Мутації класифікують за рівнем їх виникнення. Існують хромосомні і генні мутації. До мутацій відноситься також зміна каріотипу (зміна числа хромосом).
Полиплоидия - збільшення числа хромосом, кратне гаплоїдному набору. Відповідно до цього у рослин розрізняють Триплоїд (3n), тетраплоїди (4n) і т. Д. У рослинництві відомо більше 500 поліплоїдії (цукровий буряк, виноград, гречка, м'ята, редис, цибулю і ін.). Всі вони виділяються великої вегетативної масою і мають велику господарську цінність.
Велике розмаїття полиплоидов спостерігається в квітникарстві: якщо одна вихідна форма в гаплоидном наборі мала 9 хромосом, то культивовані рослини цього виду можуть мати 18, 36, 54 і до 198 хромосом. Поліплоїди пблучают в результаті впливу на рослини температури, іонізуючої радіації, хімічних речовин (колхіцин), які руйнують веретено поділу клітини. У таких рослин гамети диплоїдні, а при злитті з гаплоїдний статевими клітинами партнера в зиготі виникає тріплоідний набір хромосом (2n + n = Зn). Такі Триплоїд не утворюють насіння, вони безплідні, але високоврожайні. Парні поліплоїдії утворюють насіння.
У рослин нові види досить легко можуть утворюватися за допомогою поліплоїдії - мутації подвоєння хромосом. Виникла таким чином нова форма буде репродуктивно ізольована від батьківського виду, але завдяки самооплодотворению зможе залишити потомство. Для тварин такий спосіб видоутворення нездійсненний, тому що вони не здатні до самозапліднення. Серед рослин є чимало прикладів близькоспоріднених видів, що відрізняються один від одного кратним числом хромосом, що вказує на їх походження шляхом поліплоїдії. Так, у картоплі, є види з числом хромосом, рівним 12, 24, 48 і 72; у пшениць - з 14, 28 і 42 хромосомами.
Поліплоїди зазвичай стійкі до несприятливих впливів, і в екстремальних умовах природний добір буде сприяти їх виникненню. Так, на Шпіцбергені і Нової Землі близько 80% видів вищих рослин представлені поліплоїдні формами.
У рослин зустрічається й інший, більш рідкісний спосіб хромосомного видоутворення - шляхом гібридизації з наступним поліплоїдії. Близькоспоріднені види часто різняться своїми хромосомними наборами, і гібриди між ними виходять безплідними внаслідок порушення процесу дозрівання статевих клітин. Гібридні рослини, тим не менш, можуть існувати досить тривалий час, розмножуючись вегетативно. Мутація поліплоїдії «повертає» гібридам здатність до статевого розмноження. Саме таким чином - шляхом гібридизації терну і аличі з наступним поліплоїдії - виникла культурна зливу (див. Рис.)
Багато культурні рослини поліплоїдні, т. Е. Містять більше двох гаплоїдних наборів хромосом. Серед полиплоидов виявляються багато основні продовольчі культури; пшениця, картопля, Онес. Оскільки деякі поліплоїдії володіють великою стійкістю до дії несприятливих чинників і хорошою врожайністю, їх використання та селекції виправдано.
Існують методи, що дозволяють експериментально отримувати поліплоїдії рослини. За останні роки з їх допомогою створені поліплоїдні сорти жита, гречки, цукрових буряків.
Вперше вітчизняний генетик Г. Д. Карпеченко в 1924 р на основі поліплоїдії подолав безпліддя і створив капустяно-редечний гібрид Капуста і редька в диплоїдний набір мають по 18 хромосом (2п = 18), Відповідно їх гамети несуть по 9 хромосом (гаплоїдний набір) . Гібрид капусти та редьки має 18 хромосом. Хромосомний набір складається з 9 «капустяних;» і 9 «редечних» хромосом. Цей гібрид безплідний, так як хромосоми капусти і редьку не кон'югують, тому процес утворення гамет не може протікати нормально, В результаті подвоєння числа хромосом в безплідному гібриді виявилися два повних (диплоїдних) набору хромосом редьки та капусти (36). Внаслідок цього виникли нормальні умови для мейозу: хромосоми капусти і редьки відповідно кон'югнровалі між собою. Кожна гамета несла по одному гаплоидному набору редьки і капусти (9 + 9 = 18). У зиготі знову виявилося 36 хромосом; гібрид став плідним.
М'яка пшениця - природний поліплоїдії, що складається з шести гаплоїдних наборів хромосом споріднених видів злаків. У процесі її виникнення віддалена гібридизація і поліплоїдія грали; важливу роль.
Методом поліплоідізацні вітчизняні селекціонери створили що раніше не зустрічалося в природі житньо-пшеничне форму - тритикале. Створення тритикале - нового виду зернових, що володіє видатними якостями, - одне з найбільших досягнень селекції. Він був виведений завдяки об'єднанню хромосомних комплексів двох різних родів - пшениці та жита. Тритикале по врожайності, поживної цінності та іншим якостям перевершує обох батьків. За стійкістю до несприятливих грунтово-кліматичних умов і найбільш небезпечним хворобам вона перевершує пшеницю, не уступаючи жита.
Ця робота, безсумнівно, відноситься до числа блискучих досягнень сучасної біології.
В даний час генетики і селекціонери створюють все нові форми злаків, плодових та інших культур з використанням поліплоїдії.
4. Біологічний енциклопедичний словник. - М. Радянська енциклопедія, 1989.
Супер у Вас сайт! Зроби паузу, студент, ось розважся: - Кажуть, що студентські роки найкращі, я щось поки цього не відчуваю. - Просто потім ще гірше. До речі, анекдот узятий з chatanekdotov.ru