Поліплодія

ведення 3.

I. Форми мінливості 4.

II. Роль полиплодии в видоутворенні 7.

III. Значениие полиплоидии в селекції рослин 9.

Укладання 11.

Список літератури 12.

У 1892 року російський ботанік І.І. Герасимов досліджував вплив температури на клітини зеленої водорості спирогиры події і виявив дивовижне явище — зміна числа ядер у клітині. Після впливу низькою температурою чи снодійним (хлороформом і хлоралгидратом) спостерігав поява клітин без ядер, ні з двома ядрами. Перші невдовзі гинули, а клітини з цими двома ядрами успішно ділилися. При підрахунку хромосом виявилося, що й ще більше, ніж у звичайних клітинах. І так було відкрито спадкове зміна, що з мутацією генотипу, тобто. всього набору хромосом у клітині. Вона взяла назва полиплоидии, а організми зі збільшеним числом хромосом — полиплоидов.

У природі добре налагоджені механізми, які забезпечують збереження сталості генетичного матеріалу. Кожна материнська клітина під час ділення на дві дочірній суворо розподіляє спадкове речовина порівну. При статевому розмноженні новий організм утворюється внаслідок злиття чоловічою та жіночою гамети. Щоб збереглося сталість хромосом від батьків та появу нащадків, кожна гамета повинна містити половину числа хромосом звичайній клітини. І на насправді, відбувається зменшення вдвічі числа хромосом, чи, ка назвали вчені редукционное розподіл клітини, щоб у кожну гамету потрапляє одна з двох гомологичных хромосом. Отже, гамета містить гаплоидный набір хромосом — тобто. за однією від транспортування кожної гомологичной пари. Усі соматичні клітини дипловдны. Але вони два набору хромосом, з яких одна надійшов від материнським організмом, а інший від батьківського. Полиплоидия успішно використовують у селекции.

I. Форми изменчивости.

Порівняльна характеристика форм мінливості.

Форми изменчивости.

Причини появления.

Значение.

Примеры.

Ненаследственная модификационная (фенотипическая).

Зміна умов середовища, у результаті організм змінюється не більше норми реакції, заданої генотипом.

Адаптація — пристосування до даних умовам середовища, виживання, збереження потомства.

Білокачанна капуста за умов спекотного клімату не утворює качана. Породи коней і корів, завезених гори, стають низкорослыми.

Спадкова (генотипическая).

Мутационная.

Вплив зовнішніх і враження внутрішніх мутагенних чинників, у результаті відбувається зміна в генах і хромосомах.

Матеріал для природного і штучного відбору, оскільки мутації може бути корисні, шкідливі і байдужі, домінантні і рецессивные.

Поява полиплоидных форм в популяції призводить до їхнього репродуктивної ізоляції й освіті нових видів, пологів — мікроеволюції.

Комбинатнвная.

Виникає стихійно у межах популяції при схрещуванні, коли в нащадків з’являються нові комбінації генов.

Поширення в популяції нових спадкових змін, які є матеріалом для отбора.

Поява рожевих квіток при схрещуванні белоцветковой і красноцветковой примул. При схрещуванні білого і сірого кроликів може з’явитися чорне потомство.

Соотносительная (коррелятивная).

Виникає внаслідок властивості генів проводити формування одного, а двох і більше признаков.

Сталість взаємозалежних ознак, цілісність організму як системы.

Довгоногі тварини мають довгу шию. У їдалень сортів буряків узгоджено змінюється забарвлення коренеплоду, черешков і жилок листа.

Мерехтливість — це виникнення індивідуальних відмінностей. За підсумками мінливості організмів з’являється генетичне різноманітні форми, які під час дії природного відбору перетворюються на нові підвиди й ті види. Розрізняють мінливість модификационную, чи фенотипическую, і мутационную, чи генотипическую.

Полиплоидия належить до генотипической изменчивости.

Генотипическая мінливість підрозділяється на мутационную і комбинативную. Мутаціями називаються стрибкоподібні і стійкі зміни одиниць спадковості — генів, манливі зміни і спадкових ознак. Термін «мутація» уперше запроваджено де Фризом. Мутації обов’язково викликають зміни генотипу, які успадковуються нащадками і пов’язані з схрещуванням і рекомбинацией генов.

Мутації характером прояви бувають домінантними і рецессивными. Мутації нерідко знижують життєздатність чи плодючість. Мутації, різко які знижуватимуть життєздатність, частково чи цілком останавливающие розвиток, називають полулетальными, а несумісні з життям — летальними. Мутації поділяють за місцем їх виникненню. Мутація, що виникла статевих клітинах, впливає на ознаки даного організму, а виявляється лише наступного поколінні. Такі мутації називають генеративними. Якщо змінюються гени в соматичних клітинах, такі мутації виявляються в даного організму, що не передаються нащадку при статевому розмноженні. Але у бесполом розмноженні, якщо організм розвивається з клітки чи групи клітин, мають змінився — після мутації — ген, мутації можуть передаватися нащадку. Такі мутації називають соматическими.

Мутації класифікують за рівнем їхнього виникнення. Існують хромосомні і генні мутації. До мутацій належить і зміна кариотипа (зміна числа хромосом).

Полиплоидия — збільшити кількість хромосом, кратну гаплоидному набору. Відповідно до цим рослин розрізняють триплоиды (3n), тетраплоиды (4n) тощо. буд. У рослинництві відоме понад 500 полиплоидов (цукрові буряки, виноград, гречка, м’ята, редис, цибуля й ін.). Усі вирізняються великий вегетативної масою і мають велику господарську ценность.

Велике розмаїття полиплоидов зокрема у цветоводстве: якщо одна вихідна форма в гаплоидном наборі мала 9 хромосом, то культивовані рослини цього виду може мати 18, 36, 54 і по 198 хромосом. Полиплоиды пблучают внаслідок на рослини температури, іонізуючої радіації, хімічних речовин (колхицин), що руйнують веретено розподілу клітини. Таких рослин гамети диплоидны, а при злитті з гаплоидными статевими клітинами партнера в зиготе виникає триплоидный набір хромосом (2N + n = Зn). Такі триплоиды не утворюють насіння, вони безплідні, але высокоурожайны. Парні полиплоиды утворюють насіння.

II. Роль полиплодии в видообразовании.

У рослин нові види досить легко можуть утворюватися з допомогою полиплоидии — мутації подвоєння хромосом. Виникла в такий спосіб нову форму буде репродуктивно ізольована від батьківського виду, але завдяки самооплодотворению зможе залишити потомство. Для тварин такий спосіб видоутворення нездійсненний, оскільки вони здатні до самооплодотворению. Серед рослин чимало прикладів близькоспоріднених видів, які один від друга кратним числом хромосом, що з їхньої походження шляхом полиплоидии. То в картоплі, є види із кількістю хромосом, рівним 12, 24, 48 і 72; у пшениць — з 14-ма, 28 і 42 хромосомами.

Полиплоиды зазвичай стійкі до несприятливих впливів, й у екстремальних умовах природний відбір сприятиме їх виникненню. Так, на Шпіцбергені і Новій Землі біля 80% видів вищих рослин представлені полиплоидными формами.

Плоди сливы.

Плоди алычи.

Плоди терна.

У рослин трапляється інший, рідкісний спосіб хромосомного видоутворення — шляхом гібридизації із наступною полиплоидией. Кровоспоріднені види часто різняться своїми хромосомними наборами, і гібриди з-поміж них виходять безплідними внаслідок порушення процесу дозрівання статевих клітин. Гібридні рослини, тим щонайменше, можуть існувати досить тривалий час, розмножуючись вегетативно. Мутація полиплоидии «повертає» гібридам спроможність до статевою розмноженню. Саме такою чином — шляхом гібридизації терня і аличі із наступною полиплоидией — виникла культурна зливу (див. рис.).

III. Значениие полиплоидии в селекції растений.

Багато культурні рослини полиплоидны, т. е. містять більше двох гаплоидных наборів хромосом. Серед полиплоидов виявляються багато основні продовольчі культури; пшениця, картопля, онес. Оскільки деякі полиплоиды мають великий сталістю до дії несприятливих факторів, і хорошою врожайністю, їх користування та селекції оправдано.

Існують методи, дозволяють експериментально отримувати полиплоидиые рослини. Останніми роками з допомогою створено полиплоидные сорти жита, гречки, цукрової свеклы.

Вперше вітчизняний генетик Р. Д. Карпеченко в 1924 р. з урахуванням полиплоидии подолав безплідність і заклав капустно-редечный гібрид Капуста і редька в диплоидном наборі мають по 18 хромосом (2п = 18), Відповідно їх гамети несуть по 9 хромосом (гаплоидный набір). Гібрид капусти і редьки має 18 хромосом. Хромосомний набір складається з 9 «капусних;» і 9-те «редечных» хромосом. Цей гібрид безплідний, оскільки хромосоми капусти і редьки не конъюгируют, тому процес освіти гамет неспроможна протікати нормально, Через війну подвоєння числа хромосом в безплідному гібриді виявилися два повних (диплоидных) набору хромосом редьки і капусти (36). Внаслідок цього постали нормальні умови мейоза: хромосоми капусти і редьки відповідно конъюгнровали між собою. Кожна гамета несла за одним гаплоидному набору редьки і капусти (9 + 9 = 18). У зиготе знову опинилася 36 хромосом; гібрид став плодовитым.

М’яка пшениця — природний полиплоид, що з шести гаплоидных наборів хромосом родинних видів злаків. У процесі виникнення віддалена гібридизація і полиплоидия грали; важливу роль.

Методом полиплоидизацни вітчизняні селекціонери створили раніше не що траплялася у природі ржано-пшеничную форму — тритикале. Створення тритикале — нового виду зернових, який володіє видатними якостями, — одне з найбільших досягнень селекції. Він було виведено завдяки об'єднанню хромосомних комплексів двох різних пологів — пшениці і жита. Тритикале по врожайності, живильним цінності й іншим якостям перевершує обох батьків. За стійкістю до несприятливим почвенно-климатическим умовам і найнебезпечнішим хворобам вона перевершує пшеницю, не поступаючись ржи.

Ця робота, безсумнівно, належить до блискучих досягнень сучасної биологии.

Нині генетики і селекціонери створюють нові форми злаків, плодових та інших культур з допомогою полиплоидии.

Заключение

.

Полиплоидия (від грецьк. polyploos — багаторазовий і eidos — вид) — спадкове зміна, що полягає в кратному збільшенні кількості наборів хромосом у клітинах організму. Тотального поширення набула рослин (більшість культурних рослин — полиплоиды. Полиплоидия то, можливо викликана штучно (наприклад, алкалоїдом колхицином). В багатьох полиплоидных форм рослин більші розміри, підвищений вміст низки речовин, які від вихідних форм терміни цвітіння і плодоносіння. За підсумками полиплоидии створено високоврожайні сорти сільськогосподарських рослин (напр., цукрової свеклы).

1. Біологічна енциклопедія. /Упорядник С. Т. Исмаилова. — М.: Аванта+, 1996.

2. Богданова Т. Л. Біологія. Посібник для що у вузи. — М., 1991.

3. Рузавин Р. І. Концепції сучасного природознавства. — М.: Юнити, 2000.

4. Біологічний енциклопедичний словник. — М.: Радянська енциклопедія, 1989.