所述多倍体是一种基因突变的是添加染色体至细胞核的全长互补(成套),形成同源对。这种染色体突变是整倍体中最常见的特征,其特征是人体携带三套或更多套完整的染色体。
当一个有机体(通常为二倍体= 2n)获得一组或多套完整的染色体时,即被视为多倍体。与点突变,染色体倒置和重复不同,此过程是大规模的,也就是说,它发生在完整的染色体组上。
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多倍体生物可以是四倍体(4n),八倍体(8n)或更大,而不是单倍体(n)或二倍体(2n)。这种突变过程在植物中很常见,在动物中很少见。这种机制可以增加无法从环境移出的无柄生物的遗传变异性。
在某些生物学上,多倍体在进化方面非常重要,因为染色体负荷是一种可遗传的条件,因此多倍体构成了产生新物种的常见机制。
多倍性何时发生?
在自然界和实验室建立的种群中都可能发生染色体数目紊乱。它们也可以用诱变剂如秋水仙碱诱导。尽管减数分裂的精确度令人难以置信,但染色体畸变的确会发生并且比人们想象的更为普遍。
多倍体的产生是在减数分裂过程中可能发生的一些变化的结果,在第一次减数分裂分裂中或在前期分裂中,其中同源染色体成对排列以形成四分体,而后者则不分离。后期I.
新物种的出现
多倍体很重要,因为它是起源新物种的起点。这种现象是遗传变异的重要来源,因为它会导致成百上千个重复的基因座,这些基因座可以自由获取新功能。
在植物中,它尤为重要,而且非常普遍。据估计,超过50%的开花植物起源于多倍体。
在大多数情况下,多倍体在生理上与原始物种不同,因此,它们可以在具有新特征的环境中定殖。农业上的许多重要物种(包括小麦)都是杂交起源的多倍体。
多倍体类型
多倍体可以根据细胞核中完整染色体组的数量进行分类。
从这个意义上讲,包含“三套”染色体的生物是“三倍体”,“四倍体”(如果它包含4套染色体),五倍体(5套),六倍体(6套),七倍体(七套),八倍体(八种)。游戏),九倍体(九个游戏),十倍体(十个游戏)等等。
另一方面,多倍体也可以根据染色体end赋的来源进行分类。按照这种想法,有机体可以是:同倍体或异多倍体。
同源多倍体包含几组同源染色体,这些染色体来源于同一个体或属于同一物种的个体。在这种情况下,多倍体是由归类为同一物种的遗传相容性生物体的非还原配子结合而成。
异源多倍体是指由于不同物种之间的杂交而包含非同源染色体组的生物。在这种情况下,在两个相关物种之间杂交后会发生多倍性。
动物的多倍体
多倍体在动物中很少见或很少见。解释高等动物中多倍体物种发生频率较低的最普遍假设是,它们复杂的性别决定机制取决于性染色体和常染色体数目的非常微妙的平衡。
尽管积累了多倍体动物的证据,但这一想法一直得到支持。通常在蠕虫和各种扁虫等低等动物类群中观察到这种情况,这些个体通常同时具有雄性和雌性腺,有助于自我受精。
具有后一种情况的物种称为自相容的雌雄同体。另一方面,它也可能发生在其他群体中,雌性可以通过称为孤雌生殖的过程(这并不意味着正常的减数分裂性周期)而使雌性不育而产生后代。
在孤雌生殖过程中,后代基本上是由亲代细胞的有丝分裂分裂产生的。其中包括许多无脊椎动物,例如甲虫,等足动物,飞蛾,虾,各种蛛形纲动物以及一些鱼类,两栖动物和爬行动物。
与植物不同,通过多倍体形成物种是动物中的特殊事件。
动物的例子
鼓膜屏障啮齿动物是一种四倍体物种,每个体细胞具有102条染色体。它还对您的精子有“巨大的”作用。这种同种多倍体物种可能起源于其他啮齿动物物种的几次杂交事件的发生,例如Octomys mimax和Pipanacoctomys aureus。
人类的多倍体
多倍体在脊椎动物中并不常见,并且由于性别确定系统和剂量补偿机制中的干扰,在哺乳动物(与植物相反)等群体的多样化中被认为是无关紧要的。
据估计,每千名人类中就有五分之一出生具有染色体异常导致的严重遗传缺陷。甚至更多具有染色体缺陷的胚胎会流产,甚至更多的胚胎永远无法诞生。
染色体多倍体被认为对人类具有致命性。但是,在诸如肝细胞的体细胞中,其中约50%通常是多倍体(四倍体或八倍体)。
我们物种中最常检测到的多倍体是完整的三倍体和四倍体,以及二倍体/三倍体(2n / 3n)和二倍体/四倍体(2n / 4n)混合倍体。
在后者中,一组正常的二倍体细胞(2n)与另一个具有3个或更多单倍体染色体倍数的细胞共存,例如:三倍体(3n)或四倍体(4n)。
从长远来看,人类中的三倍体和四倍体是不可行的。在大多数情况下,据报道出生时或出生后几天内死亡,从不到一个月到最多26个月不等。
植物中的多倍体
同一核中不止一个基因组的存在在植物的起源和进化中发挥了重要作用,也许是植物物种形成和进化中最重要的细胞遗传学改变。植物是了解细胞的门户,每个细胞具有两组以上的染色体。
从染色体计数的开始,就观察到许多野生和栽培植物(包括一些最重要的植物)都是多倍体。被子植物(开花植物)的已知物种中近一半是多倍体,同样大多数蕨类植物(95%)和各种各样的苔藓也是如此。
裸子植物中多倍体的存在是罕见的,在被子植物群中高度可变。通常,已经指出多倍体植物具有高度适应性,能够占据其二倍体祖先无法生存的栖息地。此外,具有更多基因组拷贝的多倍体植物积累了更大的“变异性”。
在植物中,同素多倍体(自然界中最常见)也许在许多物种的形成和适应性辐射中起着基本作用。
园艺改良
在植物中,多倍性可以源自几种不同的现象,可能最常见的是在减数分裂过程中产生二倍体配子的错误。
超过40%的栽培植物为多倍体,其中苜蓿,棉花,马铃薯,咖啡,草莓,小麦等为多倍体,而植物的驯化和多倍性之间没有关系。
自从秋水仙碱被用作诱导多倍性的试剂以来,它已被用于作物中的原因主要有以下三个:
为了在某些重要物种中产生多倍体,试图获得更好的植物,因为在多倍体中通常存在一个表型,其中由于存在更多的细胞,因此显着增长了“千兆字节”。这使园艺和植物遗传改良领域有了显着进步。
-用于杂交的多倍体化,并以某些物种经过重新设计或合成的方式重新获得繁殖力。
-最后,作为在不同倍性程度的物种之间或同一物种内转移基因的一种方法。
植物中的例子
在植物中,非常重要且特别有趣的天然多倍体是面包小麦Triestum aestibum(六倍体)。与黑麦一起,有意制造了一种称为“ Triticale”的多倍体,这是一种具有小麦高产和黑麦健壮性的同素多倍体,具有很大的潜力。
栽培植物中的小麦非常重要。通过异源多倍体进化的小麦有14种,它们形成3个组,一个14个,另一个28个,最后一个42个染色体。第一组包括T. monococcum和T. boeoticum的最古老的物种。
第二组由7种植物组成,显然是由T. boeoticum与另一种叫做Aegilops的野草杂交而成。杂交产生了旺盛的不育杂种,该杂种通过染色体复制可以产生可育的异源四倍体。
第三组42条染色体是面包小麦所处的位置,这可能是由于四倍体物种与另一种Aegilops物种杂交,然后复制了染色体补体而产生的。
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