Диплоидный набор хромосом

Сущность понятия диплоидный набор хромосом

Кариотип - данный термин происходит от греческих слов «karyon» - ядро и typhe - форма. В общенаучный обиход он был введен отечественным цитологом Г.А. Левитским в 1924 году.

Кариотип человека в норме содержит 46 хромосом, 22 пары из которых называют аутосомами и две хромосомы, которые представляют собой гетерохромосомы или гаметы. Диплоидный (зиготический) набор хромосом также определяют как совокупность хромосом, присущую всем соматическим клеткам, входящим в состав организма представителей различных биологических видов. Хромосомы расположены попарно. При мейозе гомологичные хромосомы или биваленты обмениваются собственными участками, что в результате кроссинговера создает разнообразие генетического материала. Для того, чтобы понять сущность диплоидного набора хромосом, необходимо определить термин плоидность.

В кариотипах живых организмов представлены парные и непарные хромосомы. Соматические клетки имеют диплоидный набор хромосом, парных по своей структуре. Гаплоидный набор хромосом включает в себя непарные структурно-функциональные элементы, входящие в состав половых клеток.

Гаплоидный набор хромосом в свою очередь является набором непарных структурно – функциональных элементов половых клеток. Гаплоидный и диплоидный набор хромосом могут присутствовать в организме в одно и тоже время. Поскольку это происходить внутри полового процесса, то гаплоидная и диплоидная фазы чередуются. Диплоидный набор хромосом дает гаплоидный с помощью такого процесса как деление. Затем происходит восстановление хромосомного набора до диплоидного.

Зигота как продукт оплодотворения имеет диплоидный набор хромосом, Исключение составляют анзуплоидные, гаплоидные, полиплоидные клетки.

Случается такая ситуация, что происходит нарушение набора структурно- функциональных единиц. Это может привести к следующих отклонениям:

• синдром Дауна;
• инверсии хромосом.

Если развитие организма нарушается на хромосомном уровне, то это может привести к возникновению неизлечимых генетических заболеваний. Следствием подобной ситуации является сниженная жизнеспособность новорожденных детей, а также отклонения в интеллектуальном развитии. Дети, имеющие аномалии хромосомного набора заторможены в развитии, а их органы не развиваются согласно возрасту. Сегодня современная медицина находится на пути поиска эффективных методов защиты клеток от появления аномального хромосомного набора.

Причинами генетического сбоя диплоидного набора хромосом могут быть:

• плохая экология;
• наследственные факторы;
• несоответствие образа жизни критериям нормы;
• отсутствие соблюдения режима дня.

Процесс формирования диплоидного набора у представителей различных Царств живой природы

Система развития диплоидного набора хромосом такова, что даже те родители, которые ведут здоровый образ жизни и обитают в экологически чистой местности, не имеют стопроцентной гарантии, что у них родятся здоровые дети.

Основное различие между диплоидной и гаплоидной клетками заключается в том, что они содержат разное количество хромосом в ядре. Гаплоидные клетки воспроизводятся с помощью мейоза, тогда как диплоидные клетки проходят через митоз. Для диплоидного набора хромосом характерны следующие правила:

• правило постоянства числа хромосом, например, соматические клетки человека содержат 46 хромосом, шимпанзе 48 хромосом и т.д.
• правило парности хромосом. Хромосомы диплоидного набора хромосом обязательно образуют пары. Гомологичные хромосомы, которые относятся к одной паре, сходны по размерам, форме, расположению центромер, набору генов, входящих в установленный набор. Одна хромосома пары достаётся от матери, другая хромосома принадлежит отцу;
• правило индивидуальности. Набор хромосом одной пары больше не повторяется в другой паре;
• правило непрерывности хромосом. Каждое новое поколение имеет такую же форму, строение хромосом, как и предыдущие. То есть диплоидный набор хромосом сохраняется из поколения в поколение. Это становится возможным благодаря способности ДНК редупликации или самоудвоению.

Каждая хромосома диплоидного набора состоит из двух хроматид, каждая из которых содержит одну молекулу ДНК. При этом каждая хроматида является ее копией. Сестринские хроматиды расходятся по дочерним клеткам в ходе митоза, поэтому хромосомы в клеточном цикле двуххроматидны от репликации до деления (в фазе цикла G2) и однохроматидны от деления до репликации (фаза G1).

Диплоидность клеток в жизненном цикле восстанавливается с помощью процесса оплодотворения или слияния гамет. Также следует отметить, что у различных организмов соотношение гаплоидной и диплоидной фаз может быть абсолютно различным. Если для животных характерна единственная диплоидная фаза, то некоторые организмы (например хламидомонада) имеет только диплоидно зиготу, моментально вступающую в мейоз. Большинство растений имеют обе фазы развития, как диплоидную, так и гаплоидную. Что касается мхов, то на них формируются органы полового размножения антеридии и архегонии, дающие соответственно мужские и женские гаметы. После оплодотворения диплоидный набор хромосом содержится в протонеме или «зеленой нити». У взрослого растения диплоидная стадия коричневого цвета, т. к. не содержит хлорофилла, неспособна к фотосинтезу и живет за счет гаплоидной части растения. Внутри расширения, называемого коробочкой, множество клеток делится мейозом, образуя гаплоидные споры. Споры дают начало зеленым гаплоидным растениям. Таким образом, основной стадией у мхов является гаплоидная.

Подводя итог всему вышесказанному, можно сделать вывод о том, что диплоидный набор хромосом возник как следствие стремления организмов к ситуации биологического прогресса, но его формирование может значительно разнится у представителей крупных и более мелких таксономических единиц.