تعدد الصيغ الصبغية، قسم “عالم الأحياء. ما هو تعدد الصبغيات معنى كلمة تعدد الصبغيات حسب قاموس المصطلحات الطبية.

الجينوم: - تعدد الصبغيات (تكوين الكائنات الحية أو الخلايا التي يتم تمثيل جينومها بأكثر من مجموعتين (3ن، 4ن، 6ن، إلخ) من الكروموسومات) واختلال الصيغة الصبغية (متغاير الصيغة الصبغية) - تغيير في عدد الكروموسومات غير المتعددة مجموعة أحادية الصيغة الصبغية(انظر إنجي-فيشتوموف، 1989). اعتمادًا على أصل مجموعات الكروموسومات بين polyploids، يتم التمييز بين polyploids، والتي تحتوي على مجموعات من الكروموسومات التي تم الحصول عليها عن طريق التهجين من أنواع مختلفة، و autopolyploids، حيث يزيد عدد مجموعات الكروموسوم من الجينوم الخاص بها بمضاعفات n.

Polyploidy (اليونانية القديمة ποlectύς - عديدة، ποῦς - محاولة عظيمة و εἶδος - الأنواع) هي زيادة متعددة في عدد الكروموسومات في خلية حقيقية النواة. يعد تعدد الصيغ الصبغية أكثر شيوعًا بين النباتات منه بين الحيوانات. بين الحيوانات ثنائية المسكن، يتم وصفه في الديدان الخيطية، وخاصة الديدان المستديرة، وكذلك في عدد من البرمائيات. يحدث تعدد الصبغيات الاصطناعي بسبب السموم التي تدمر المغزل، مثل الكولشيسين. هناك autopolyploidy و allopolyploidy. التعدد الصبغي الذاتي هو تغير وراثي، وهو عبارة عن زيادة متعددة في عدد مجموعات الكروموسومات في خلايا نفس الكائن الحي الأنواع البيولوجية. واستنادا إلى التعدد الصبغي الذاتي الاصطناعي، تم تصنيع أشكال وأصناف جديدة من الجاودار والحنطة السوداء وبنجر السكر وغيرها من النباتات.

بالنسبة إلى polyploids النباتية، di-، tri-، tetraploids، وما إلى ذلك، لها، على التوالي، تكراران، ثلاثة، أربعة، وما إلى ذلك لنفس الجينوم. يمكن أن تنشأ مثل هذه السليلات الصبغية تلقائيًا نتيجة تعدد بلورات الخلايا النباتية الجسدية، مما يؤدي إلى ظهور الفسيفساء - أفراد تحتوي على أنسجة ثنائية الصبغيات ومتعددة الصبغيات. غالبًا ما يتم الحصول على أشكال متعددة الصبغيات منها عن طريق التكاثر الخضري أجزاء مختلفةالنباتات.

للحصول على polyploids بشكل مصطنع، يتم استخدام العوامل التي تمنع انحراف الكروموسومات المكررة؛ على سبيل المثال، يتداخل الكولشيسين القلوي والسموم الانقسامية الأخرى، مثل الفينبلاستين، مع بلمرة التوبولين وبالتالي يمنع فصل الكروموسوم. يسبب الكافور تعدد الصبغيات البطانية في الخميرة، والذي لا يكون الكولشيسين، على وجه الخصوص، فعالًا ضده.

هناك طريقة أخرى لحدوث الصبغيات الذاتية في النباتات وهي تكوين الأبواغ الصغيرة والكبيرة غير المخفضة، والتي يمكن أن تحدث تحت تأثير الزيادة أو النقصان في درجة الحرارة، والعمل المواد المخدرةإلخ. في هذه الحالات، لا تترافق الكروموسومات في الطور الأول ويمكن تضمينها في نواة واحدة في الطور النهائي الأول. ثم تخضع هذه النواة للقسم الثاني ولا تشكل أربع خلايا، بل خليتين - ثنائيات. من الممكن أيضًا انتهاك القسم الثاني من الانقسام الاختزالي. في كلتا الحالتين، يتم تشكيل حبوب اللقاح أو البيض غير المخفض في نهاية المطاف.

من المعتاد التمييز بين polyploids المتوازنة مع عدد زوجي من مجموعات الكروموسومات: 4i، 6p، 8p، وما إلى ذلك - و polyploids غير المتوازنة ذات الصيغة الصبغية الفردية: Zp، 5p، In، وما إلى ذلك. عادةً ما تكون الأخيرة منخفضة الخصوبة، نظرًا لوجود التكرار الغريب لكل كروموسوم يخلق عائقًا أمام اقترانهم المنتظم وتوزيعهم اللاحق في الانقسام الاختزالي. لا تحدث هذه المشكلة في polyploids المتوازنة.

في أغلب الأحيان، حتى الصبغي هو الأمثل؛ على سبيل المثال، يؤدي تلقيح صنف الجاودار رباعي الصيغة الصبغية مع حبوب اللقاح من الصنف ثنائي الصيغة الصبغية إلى تكوين أجنة ثلاثية الصيغة الصبغية تموت على المراحل الأولىتطوير.

ومع ذلك، في العديد من النباتات، تكون ثلاثية الصبغيات هي التي تظهر علامات قوة أكبر وإنتاجية أعلى من ثنائيات الصبغيات أو رباعيات الصبغيات.

على أي حال، فإن الحصول على شكل متعدد الصيغ الصبغية الأولي يعني دائمًا فقط بداية عملية الاختيار، والتي خلالها، من خلال تهجين متعددات الصيغ الصبغية وإعادة التركيب اللاحق، من الممكن تحسين التعبير عن السمات والحصول على نباتات متطورة بشكل متناغم.

Allopolyploidy هو زيادة متعددة في عدد الكروموسومات في الكائنات الهجينة. يحدث أثناء التهجين بين الأنواع وبين الأجيال. العديد من النباتات هي polyploids الطبيعية. ومع ذلك، في أغلب الأحيان لا تكون سلسلة polyshuid الخاصة بهم نتيجة للتحلل الذاتي، ولكنها نتيجة لمزيج من الجينومات المختلفة من خلال التهجين. من الواضح أنه عند تهجين نوعين مختلفين، حتى مع نفس العددالكروموسومات في الصبغية الناتجة، من الصعب توقع مسار طبيعي للانقسام الاختزالي. سيتم تعطيل اقتران الكروموسوم في المرحلة الأولى من الانقسام الاختزالي بسبب عدم وجود المتماثلات. إذا كان الجينومان A و B، متحدان في ثنائي الصيغة الصبغية، مزدوج (AABB)، أي حدوث تعدد الصبغيات، فسيتم استعادة خصوبة مثل هذا الصبغية الصبغية، أو الصبغية الصبغية، حيث يمكن للكروموسومات الآن أن تشكل أزواجًا طبيعية أثناء الاقتران. في الواقع، هذا هو بالضبط ما يتم القيام به عند تجميع أشكال جديدة من خلال التهجين البعيد.

تؤكد التجارب تمامًا نظرية O. Vinge (1917)، والتي بموجبها تنشأ سلسلة متعددة الصيغ الصبغية في الطبيعة من خلال تهجين الأنواع والمضاعفة اللاحقة لمجموعتي الكروموسومات الأبوية. العديد من النباتات هي في الواقع متعددة الصيغ الصبغية. على سبيل المثال، يحتوي القمح Triticum destivum (2l = 42) على الصيغة الجينومية: AABBDD، أي أنه سداسي الصيغة الصبغية مع ثلاثة جينومات مختلفة. تتوافق جينومات AB الخاصة به مع نوع آخر من القمح، وهو الـ allotetraploid T. dicoccum. الجينوم الثالث، D، يأتي على الأرجح من عشب من جنس آخر - Aegilops squarrosa، الذي يحتوي على 14 كروموسومًا.

غالبًا ما تحتوي الجينومات التي تتكون منها متعددات الصبغيات على جينات متماثلة وأجزاء كاملة من الكروموسومات، والتي تسمى متماثلة. يتم الكشف عن تجانس الكروموسومات من خلال قدرتها على الخضوع للاقتران المتماثل من خلال مناطق فردية تحتوي على جينات متماثلة، وهو ما يتجلى بشكل أفضل من خلال دراسة الانقسام الاختزالي الشاذ في مزدوجات الصيغة الصبغية. غالبًا ما يكون للفصل في جينات متجانسة في البوليبلويدات المتعددة طابع البوليمر غير التراكمي أو التراكمي.

الاضطرابات الصبغية عند الإنسان:

عند البشر، كما هو الحال في الغالبية العظمى من الحيوانات متعددة الخلايا، معظمالخلايا ثنائية الصبغية. فقط الخلايا الجنسية الناضجة، أو الأمشاج، هي أحادية الصيغة الصبغية. تؤدي اضطرابات الصيغة الصبغية (كل من اختلال الصيغة الصبغية وتعدد الصيغة الصبغية الأكثر ندرة) إلى تغيرات مرضية خطيرة. أمثلة على اختلال الصيغة الصبغية لدى البشر: متلازمة داون - تثلث الصبغي على الكروموسوم الحادي والعشرين (يتم تمثيل الكروموسوم الحادي والعشرين بثلاث نسخ)، متلازمة كلاينفلتر - كروموسوم X الزائد (XXY)، متلازمة تيرنر - عدم وجود كروموسومات جنسية (X0). كما تم وصف التثلث الصبغي على الكروموسوم X وحالات التثلث الصبغي على بعض الجينات الجسدية الأخرى (بالإضافة إلى الحادي والعشرين). تعتبر أمثلة تعدد الصبغيات نادرة، ولكن من المعروف أن الأجنة ثلاثية الصبغيات المجهضة، وحديثي الولادة ثلاثي الصبغيات (لا يتجاوز عمرهم عدة أيام) والفسيفساء ثنائية الصبغيات ثلاثية الصبغيات.

28. عدم انفصال الكروموسوم وعواقبه الوراثية (باستخدام مثال ذبابة الفاكهة والبشر).

كما أظهر مورغان، عندما يتم تهجين إناث ذبابة الفاكهة ذات العيون البيضاء مع الذكور ذوي العيون الحمراء، يتبين أن البنات ذوات عيون حمراء، والأبناء ذوو عيون بيضاء. ومع ذلك، اتضح أن هناك استثناءات نادرة لهذه القاعدة. في حوالي واحد من بين ألفي ذبابة في F 1 من هذا المعبر، يكون لون العين عكس ذلك: أبيض عند الإناث وأحمر عند الذكور. اقترح بريدجز أن ظهور الذباب النادر ممكن بسبب عدم انفصال الكروموسومات X؛ بمعنى آخر، في الحالات التي لا تنفصل فيها الكروموسومات X في الانقسام الاختزالي إلى أقطاب مختلفة، بل يتم إرسالها معًا إلى أحد القطبين، مما يؤدي إلى تكوين بيض يحتوي على كروموسومين X وبيض بدون كروموسومات X.

إذا أنتجت الذبابة بيضاء العينين بويضة تحتوي على اثنين من كروموسومات X وتم تخصيب هذه البويضة بواسطة حيوان منوي يحتوي على كروموسوم Y، وكلاهما كروموسومات X يحتويان على الجين الخاص بالعيون البيضاء. اقترح بريدجز أن الإناث ذات العيون البيضاء في ذرية التهجين بين الذكور ذوي العيون الحمراء والإناث ذات العيون البيضاء يتطورون من مثل هذه اللاقحات على وجه التحديد. عندما يتم تخصيب البويضة التي لا تحتوي على كروموسوم X واحد بواسطة الحيوانات المنوية لذكر أحمر العينين يحمل كروموسوم X، فإن اللاقحة تحتوي على كروموسوم X واحد يحمل جين العين الحمراء، ولا يحتوي على كروموسوم Y على الإطلاق. اقترح بريدجز أن مثل هذه اللاقحات تتطور إلى ذكور ذوي عيون حمراء. بمعنى آخر، كانت فرضية بريدجز هي أن الإناث ذات العيون البيضاء التي تحدث بتردد 1: 2000 تتلقى كروموسومين X من أمهاتهم (وكروموسوم Y من والدهم)، في حين أن الذكور ذوي العيون الحمراء النادرة بنفس القدر يحصلون على كروموسوم X واحد فقط من الأب. الكروموسوم (وبالتالي فهي خالية تمامًا من الكروموسوم Y).

كانت فرضية بريدجز تخمينية، ولكن يمكن اختبارها تجريبيًا من خلال دراسة مجموعات الكروموسومات في الذباب، والتي تمثل استثناءً لفرضية بريدجز. قاعدة عامة. وقد أظهرت الملاحظات المباشرة أن خلايا الإناث ذات العيون البيضاء “الاستثنائية” تحتوي في الواقع على كروموسومين X وكروموسوم Y واحد، وخلايا الذكور ذوي العيون الحمراء “الاستثنائية” تحتوي على كروموسوم X واحد لكل منها، بينما لا يوجد لديهم كروموسوم Y على الإطلاق. . وهكذا، فقد تبين بما لا يدع مجالاً للشك أن جينًا معينًا يتموضع على كروموسوم معين.

ذكور ذباب الفاكهة التي تفتقر إلى كروموسوم Y تكون طبيعية المظهر ولكنها عقيمة. الإناث التي لديها كروموسوم X وكروموسوم Y واحد تكون طبيعية وخصبة. عبرت الجسور هذه الإناث (XXY) مع الذكور ذوي العيون الحمراء العادية (XY). ووجد أن حوالي 4% من الإناث في ذرية مثل هذه الهجن لها عيون بيضاء، وحوالي 4% من الذكور عيونهم حمراء؛ أما الـ 96٪ المتبقية من النسل فكانت من الإناث ذات العيون الحمراء والذكور الذين نشأوا مرة أخرى نتيجة لعدم انفصال كروموسومات X في الانقسام الاختزالي عند الإناث. وقد أطلق على عدم الانفصال هذا اسم ثانوي، لأنه يحدث في ذرية الإناث نتيجة عدم الانفصال الأولي لكروموسومات X (وبالتالي امتلاك اثنين من كروموسومات X وكروموسوم Y واحد). يحدث عدم الانفصال الثانوي بمعدل حوالي 1:25، ويحدث عدم الانفصال الأولي بمعدل 1:2000.

قد يكون عدم الانفصال نتيجة للارتباط الجسدي للكروموسومات X، وفي هذه الحالة يحدث عدم الانفصال في 100% من الحالات.

في البشر، تؤدي ظاهرة عدم انفصال الكروموسومات إلى حدوث أشكال مختلفةاختلال الصيغة الصبغية. اختلال الصيغة الصبغية (اليونانية an + eu + ploos + eidos - البادئة السلبية + تماما + متعددة + الأنواع) هو تغيير وراثي حيث لا يكون عدد الكروموسومات في الخلايا مضاعفًا للمجموعة الرئيسية. ويمكن التعبير عنه، على سبيل المثال، في وجود كروموسوم إضافي (ن + 1، 2ن + 1، وما إلى ذلك) أو في حالة عدم وجود أي كروموسوم (ن - 1، 2ن - 1، وما إلى ذلك). يمكن أن يحدث اختلال الصيغة الصبغية إذا لم تنفصل الكروموسومات المتماثلة لواحد أو أكثر من الأزواج أثناء الطور الانفصالي الأول من الانقسام الاختزالي. وفي هذه الحالة، يتم توجيه كلا عضوي الزوج إلى نفس قطب الخلية، ومن ثم يؤدي الانقسام الاختزالي إلى تكوين أمشاج تحتوي على كروموسوم واحد أو أكثر أكثر أو أقل من الطبيعي. تُعرف هذه الظاهرة بعدم الانفصال. عندما تندمج مشيجة ذات كروموسوم مفقود أو إضافي مع مشيجة أحادية الصيغة الصبغية طبيعية، يتم تشكيل بويضة ذات عدد فردي من الكروموسومات: بدلاً من أي اثنين من المتماثلات، قد تحتوي مثل هذه الزيجوت على ثلاثة أو واحد فقط. عادةً لا تتطور الزيجوت الذي يحتوي على عدد أقل من العدد الطبيعي للصبغيات الجسدية، ولكن في بعض الأحيان تكون اللاقحات التي تحتوي على كروموسومات إضافية قادرة على التطور. ومع ذلك، في معظم الحالات تتطور هذه اللاقحات إلى أفراد يعانون من حالات شاذة واضحة.

الأشكال: الأحادية هي وجود واحد فقط من زوج من الكروموسومات المتماثلة. مثال على الأحادية في البشر هو متلازمة تيرنر، والتي تتميز بوجود كروموسوم جنسي واحد فقط (X). النمط الجيني لمثل هذا الشخص هو X0، الجنس أنثى. تفتقر هؤلاء النساء إلى الخصائص الجنسية الثانوية المعتادة وتتميز بقصر القامة والحلمات القريبة. حدوثه بين السكان أوروبا الغربيةهو 0.03%.

التثلث الصبغي هو وجود ثلاثة كروموسومات متماثلة بدلا من الزوج الطبيعي.

والأكثر شيوعًا عند البشر هو التثلث الصبغي 16 (أكثر من واحد بالمائة من حالات الحمل). ومع ذلك، فإن نتيجة هذا التثلث هي الإجهاض التلقائي في الأشهر الثلاثة الأولى.

والأكثر شيوعًا بين الأطفال حديثي الولادة هو التثلث الصبغي 21، أو متلازمة داون (2ن + 1 = 47). هذا الشذوذ، الذي سمي على اسم الطبيب الذي وصفه لأول مرة في عام 1866، ناجم عن عدم انفصال الكروموسوم 21. وتشمل أعراضه التأخير التطور العقلي والفكري، انخفاض المقاومة للأمراض، تشوهات القلب الخلقية، جسم قصير ممتلئ وعنق سميك، بالإضافة إلى طيات مميزة من الجلد فوق الزوايا الداخلية للعينين، مما يخلق تشابهًا مع ممثلي العرق المنغولي.

حالات أخرى من عدم الانفصال الجسدي:

التثلث الصبغي 18 (متلازمة إدواردز)

التثلث الصبغي 13 (متلازمة باتو)

التثلث الصبغي 16 الإجهاض

التثلث الصبغي 9

التثلث الصبغي 8 (متلازمة فاركاني)

تعد متلازمة داون والتشوهات الصبغية المشابهة أكثر شيوعًا عند الأطفال الذين يولدون لنساء أكبر سنًا. السبب الدقيق لذلك غير معروف، ولكن يبدو أن له علاقة بعمر بويضات الأم.

حالات عدم انفصال الكروموسومات الجنسية:

XXX (المرأة تبدو طبيعية، وخصبة، وفي بعض الأحيان ملحوظة التأخر العقلي، انخفاض القدرة على التعلم، عالية؛ تكرار الحدوث 0.1%)

XXY، متلازمة كلاينفلتر (الرجال الذين لديهم بعض الخصائص الجنسية الأنثوية الثانوية؛ العقم؛ الخصية ضعيفة النمو، شعر الوجه قليل، أحيانًا تتطور الغدد الثديية؛ عادةً) مستوى منخفضالتطور العقلي والفكري)

XYY (الرجال طوال القامة بمستويات مختلفة من النمو العقلي؛)

الرباعي (4 كروموسومات متماثلة بدلاً من زوج في مجموعة ثنائية الصبغية) والخماسي (5 بدلاً من 2) نادر للغاية. أمثلة على رباعي وخماسي في البشر هي الأنماط النووية XXXX، XXYY، XXXY، XYYY، XXXXX، XXXXY، XXXYY، XYYYY وXXYYY.

29. الاختراق هو نسبة الأفراد (%) التي تظهر فيها الخاصية المعنية بين جميع الأفراد من نمط وراثي معين.

التعبيرية هي درجة التعبير عن السمة المعنية فيما يتعلق بأقصى تعبير لها بين جميع الأفراد من النمط الجيني المحدد.

عند النظر في عمل الجين وأليلاته، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار ليس فقط التفاعلات الجينية وعمل الجينات المعدلة، ولكن أيضًا التأثير المعدل للبيئة التي يتطور فيها الكائن الحي. ومن المعروف أن لون زهرة الربيع هو اللون الوردي. (ف-) - أبيض (ص)يتم توريثه وفقًا لنمط أحادي الهجين إذا تطورت النباتات في نطاق درجة حرارة 15-25 درجة مئوية. إذا كانت النباتات f2تنمو عند درجة حرارة 30-35 درجة مئوية، ثم تتحول جميع أزهارها إلى اللون الأبيض. وأخيرا، عند زراعة نباتات F2 في درجات حرارة تصل إلى حوالي 30 درجة مئوية، من الممكن الحصول على نسب متنوعة من ЗР-:1ppما يصل إلى 100٪ من النباتات ذات الزهور البيضاء. هذه النسبة المتفاوتة من الطبقات أثناء التقسيم حسب الظروف بيئة خارجيةأو وفقًا لظروف البيئة الوراثية (كما أطلق S. S. Chetverikov على تباين النمط الوراثي بواسطة الجينات المعدلة) اسم متفاوت الاختراق.ويعني هذا المفهوم إمكانية ظهور أو عدم ظهور سمة ما في الكائنات الحية المتطابقة من حيث العوامل الوراثية قيد الدراسة.

يتم التعبير عن الاختراق بنسبة الأفراد الذين يظهرون السمة المدروسة بين جميع الأفراد من نفس النمط الوراثي للجين المتحكم فيه (المدروس).

قد تعتمد درجة التعبير عن السمة أيضًا على البيئة الخارجية والجينات المعدلة. على سبيل المثال، ذبابة الفاكهة، متماثلة اللواقح بالنسبة للأليل vgvg(أجنحة بدائية)، تعرض هذه الميزة بشكل أكثر تباينًا مع انخفاض درجة الحرارة. علامة أخرى على ذبابة الفاكهة هي غياب العيون. (العين)يتراوح من 0 إلى 50% من عدد الأوجه المميزة للذباب البري.

تسمى درجة ظهور سمة مختلفة بالتعبير.عادة ما يتم التعبير عن التعبيرية كميًا اعتمادًا على انحراف السمة عن النوع البري.

تم تقديم كلا المفهومين - الاختراق والتعبير - في عام 1925 بواسطة N. V. Timofeev-Resovsky لوصف التعبير المتنوع للجينات.

حقيقة أن السمة قد تظهر أو لا تظهر في الأفراد من نمط وراثي معين اعتمادًا على الظروف أو قد تختلف اعتمادًا على ذلك ظروف مختلفةالبيئة، تقنعنا بأن النمط الظاهري هو نتيجة عمل (وتفاعل) الجينات في الظروف المحددة لوجود الكائن الحي.

معيار رد الفعل هو القدرة على الاستجابة لظروف التطوير المختلفة. يجب أن يؤخذ معدل رد الفعل للنمط الوراثي في ​​الاعتبار أثناء التجارب وعند تربية أشكال جديدة اقتصاديًا. كائنات قيمة. يشير عدم وجود تغييرات في مظهر السمة إلى أن التأثير المستخدم لا يؤثر على قاعدة التفاعل هذه، ويشير موت الكائن الحي إلى أنه خارج قاعدة التفاعل بالفعل. يمثل اختيار الأشكال عالية الإنتاجية من النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة إلى حد كبير اختيار الكائنات الحية ذات قاعدة رد الفعل الضيقة والمتخصصة لمثل هذه الكائنات. تأثيرات خارجيةمثل الأسمدة والتغذية الوفيرة وطبيعة الزراعة وغيرها.

وبالتالي، فإن النمط الجيني هو نظام من الجينات المتفاعلة التي تظهر نفسها ظاهريا اعتمادا على ظروف البيئة الوراثية والظروف المعيشية. فقط من خلال استخدام مبادئ التحليل المندلي يمكننا تحليل هذا بشكل مشروط نظام معقدعلى الخصائص الأولية - الفينوس وبالتالي تحديد الوحدات الفردية المنفصلة للنمط الجيني - الجينات.

تعدد الصبغيات ، زيادة في عدد مجموعات الكروموسومات في خلايا الجسم، وهو مضاعف لعدد الكروموسومات الفردي (الفردي)؛ نوع الطفرة الجينية. الخلايا الجرثومية في معظم الكائنات الحية هي أحادية الصيغة الصبغية (تحتوي على مجموعة واحدة من الكروموسومات - ن)، في حين أن الخلايا الجسدية ثنائية الصيغة الصبغية (2 ن). تسمى الكائنات الحية التي تحتوي خلاياها على أكثر من مجموعتين من الكروموسومات متعدد الصيغ الصبغية:

• ثلاث مجموعات – ثلاثية (3n)،
• أربعة – رباعي الصيغة الصبغية (4n)، إلخ.

الكائنات الحية الأكثر شيوعًا التي تحتوي على عدد مجموعات الكروموسوم التي تكون مضاعفًا لاثنين هي رباعيات الصبغيات، وسداسي الصبغيات (6 ن)، وما إلى ذلك. عادةً لا تنتج تعددات الصبغيات التي تحتوي على عدد فردي من مجموعات الكروموسومات (ثلاثية الصبغيات، وخماسية الصبغيات، وما إلى ذلك) ذرية (عقيمة)لأن الخلايا الجنسية التي تشكلها تحتوي على مجموعة غير مكتملة من الكروموسومات - وليست مضاعفًا للكروموسومات الفردية.

يمكن أن يحدث تعدد الصبغيات عندما عدم انفصال الكروموسومات في الانقسام الاختزالي. في هذه الحالة خلية جنسيةيتلقى مجموعة كاملة (غير مخفضة) من الكروموسومات خلية جسدية(2 ن). عندما تندمج مثل هذه الأمشاج مع الأمشاج الطبيعي (n)، يتم تشكيل زيجوت ثلاثي الصيغة الصبغية (3n)، والذي يتطور منه ثلاثي الصيغة الصبغية. إذا كان كلا الأمشاج يحملان مجموعة ثنائية الصيغة الصبغية، يحدث رباعي الصيغة الصبغية. الخلايا متعددة الصيغ الصبغيةقد تحدث في الجسم عندما الانقسام غير الكامل: بعد تضاعف الكروموسوم قد لا يحدث انقسام للخلايا، وينتهي الأمر بمجموعتين من الكروموسومات. في النباتات، يمكن أن تؤدي الخلايا رباعية الصيغة الصبغية إلى ظهور براعم رباعية الصيغة الصبغية، والتي ستنتج أزهارها أمشاجًا ثنائية الصبغية بدلاً من الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية. التلقيح الذاتي يمكن أن يؤدي إلى رباعي الصيغة الصبغية، في حين أن التلقيح بواسطة الأمشاج العادية يمكن أن يؤدي إلى ثلاثي الصيغة الصبغية. أثناء التكاثر الخضري للنباتات، يتم الحفاظ على الصيغة الصبغية للعضو أو الأنسجة الأصلية.

تعدد الصبغيات منتشر على نطاق واسع في الطبيعة، ولكن من بين مجموعات مختلفةيتم تمثيل الكائنات الحية بشكل غير متساو. أهمية عظيمةحدث هذا النوع من الطفرات في تطور النباتات المزهرة البرية والمزروعة، ومن بينها حوالي 47% من الأنواع متعددة الصيغ الصبغية. درجة عاليةتعد الصيغة الصبغية من سمات الأوليات - حيث يمكن أن يزيد عدد مجموعات الكروموسومات فيها مئات المرات. بين الحيوانات متعددة الخلايا، يكون تعدد الصبغيات نادرًا وهو أكثر شيوعًا بالنسبة للأنواع التي فقدت العملية الجنسية الطبيعية - المخنثين، مثل ديدان الأرض، والأنواع التي يتطور فيها البيض دون إخصاب (التوالد العذري)، مثل بعض الحشرات والأسماك والسلمندر.

أحد الأسباب التي تجعل تعدد الصبغيات في الحيوانات أقل شيوعًا بكثير منه في النباتات هو أن التلقيح الذاتي ممكن في النباتات، وتتكاثر معظم الحيوانات عن طريق الإخصاب المتبادل، وبالتالي، فإن طفرة تعدد الصبغيات الناتجة تحتاج إلى زوج - نفس الطفرة - متعدد الصيغ الصبغية من الجنس الآخر. احتمال مثل هذا الاجتماع منخفض للغاية. في كثير من الأحيان في الحيوانات تكون خلايا الأنسجة الفردية متعددة الصيغ الصبغية (على سبيل المثال، في الثدييات - خلايا الكبد).

غالبًا ما تكون النباتات متعددة الصيغة الصبغية أكثر قابلية للحياة وخصوبة من النباتات ثنائية الصيغة الصبغية العادية. تتجلى مقاومتها الأكبر للبرد في زيادة عدد الأنواع متعددة الصيغ الصبغية في خطوط العرض العالية والجبال العالية.

نظرًا لأن الأشكال متعددة الصبغيات غالبًا ما تكون ذات قيمة الخصائص الاقتصادية، يتم استخدام polyploidization الاصطناعي في زراعة النباتات للحصول على مواد التربية الأولية. ولهذا الغرض يستخدمون المطفرات الخاصة(الكولشيسين القلوي)، يعطل فصل الكروموسومات في الانقسام والانقسام الاختزالي. تم الحصول على polyploids العائد من الجاودار والحنطة السوداء وبنجر السكر وغيرها النباتات المزروعة; تحظى ثلاثية الصبغيات المعقمة من البطيخ والعنب والموز بشعبية كبيرة بسبب ثمارها الخالية من البذور.

إن استخدام التهجين البعيد مع تعدد الصبغيات الاصطناعي سمح للعلماء المحليين بالعودة إلى النصف الأول. القرن ال 20 لأول مرة، تم الحصول على هجينة متعددة الصبغيات خصبة من النباتات (G.D. Karpechenko، هجين رباعي الصبغيات من الفجل والملفوف) والحيوانات (B.L. Astaurov، هجين رباعي الصبغيات من دودة القز).

متعدد الأطراف

زيادة في عدد مجموعات الكروموسومات في خلايا الجسم، وهو مضاعف لعدد الكروموسومات الفردي (الفردي)؛ نوع الطفرة الجينية. الخلايا الجرثومية في معظم الكائنات الحية هي أحادية الصيغة الصبغية (تحتوي على مجموعة واحدة من الكروموسومات - ن)، والخلايا الجسدية ثنائية الصيغة الصبغية (2 ن). تسمى الكائنات الحية التي تحتوي خلاياها على أكثر من مجموعتين من الكروموسومات polyploids: ثلاث مجموعات - ثلاثي الصيغة الصبغية (3n) وأربعة - رباعي الصيغة الصبغية (4n) وما إلى ذلك. الكائنات الحية الأكثر شيوعًا مع عدد مجموعات الكروموسوم التي تكون مضاعفًا لمجموعتين هي رباعيات الصبغيات، السداسية الصبغية (6 ن) وما إلى ذلك. عادةً لا تنتج polyploids التي تحتوي على عدد فردي من مجموعات الكروموسومات (ثلاثية الصبغيات، وخماسي الصبغيات، وما إلى ذلك) ذرية (عقيمة)، نظرًا لأن الخلايا الجنسية التي تشكلها تحتوي على مجموعة غير كاملة من الكروموسومات - وليس مضاعفًا الفرداني. يمكن أن يحدث تعدد الصبغيات عندما لا تنفصل الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي. في هذه الحالة، تتلقى الخلية الجرثومية المجموعة الكاملة (غير المختزلة) من كروموسومات الخلية الجسدية (2ن). عندما تندمج مثل هذه الأمشاج مع الأمشاج الطبيعي (n)، يتم تشكيل زيجوت ثلاثي الصيغة الصبغية (3n)، والذي يتطور منه ثلاثي الصيغة الصبغية. إذا كان كلا الأمشاج يحملان مجموعة ثنائية الصيغة الصبغية، يحدث رباعي الصيغة الصبغية. يمكن أن تنشأ الخلايا متعددة الصبغيات في الجسم أثناء الانقسام غير المكتمل: بعد مضاعفة الكروموسومات، قد لا يحدث انقسام الخلايا، وينتهي الأمر بمجموعتين من الكروموسومات. في النباتات، يمكن أن تؤدي الخلايا رباعية الصيغة الصبغية إلى ظهور براعم رباعية الصيغة الصبغية، والتي ستنتج أزهارها أمشاجًا ثنائية الصبغية بدلاً من الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية. التلقيح الذاتي يمكن أن يؤدي إلى رباعي الصيغة الصبغية، في حين أن التلقيح بواسطة الأمشاج العادية يمكن أن يؤدي إلى ثلاثي الصيغة الصبغية. أثناء التكاثر الخضري للنباتات، يتم الحفاظ على الصيغة الصبغية للعضو أو الأنسجة الأصلية. ينتشر تعدد الصبغيات على نطاق واسع في الطبيعة، ولكنه يتم تمثيله بشكل غير متساو بين مجموعات مختلفة من الكائنات الحية. وكان لهذا النوع من الطفرات أهمية كبيرة في تطور النباتات المزهرة البرية والمزروعة، ومن بينها تقريبا. 47% من الأنواع هي متعددة الصيغ الصبغية. تتميز الأوليات بدرجة عالية من الصيغة الصبغية - حيث يمكن أن يزيد عدد مجموعات الكروموسومات فيها مئات المرات. من بين الحيوانات متعددة الخلايا، يكون تعدد الصبغيات نادرًا وهو أكثر شيوعًا بالنسبة للأنواع التي فقدت العملية الجنسية الطبيعية - الخنثى (انظر الخنوثة)، على سبيل المثال. ديدان الأرض، والأنواع التي يتطور فيها البيض دون تخصيب (انظر التوالد العذري)، على سبيل المثال. بعض الحشرات والأسماك والسلمندر. أحد الأسباب التي تجعل تعدد الصبغيات في الحيوانات أقل شيوعًا بكثير منه في النباتات هو أن التلقيح الذاتي ممكن في النباتات، وتتكاثر معظم الحيوانات عن طريق الإخصاب المتبادل، وبالتالي، فإن طفرة تعدد الصبغيات الناتجة تحتاج إلى زوج - نفس الطفرة - متعدد الصيغ الصبغية من الجنس الآخر. احتمال مثل هذا الاجتماع منخفض للغاية. في كثير من الأحيان في الحيوانات تكون خلايا الأنسجة الفردية متعددة الصيغ الصبغية (على سبيل المثال، في الثدييات - خلايا الكبد). غالبًا ما تكون النباتات متعددة الصيغة الصبغية أكثر قابلية للحياة وخصوبة من النباتات ثنائية الصيغة الصبغية العادية. تتجلى مقاومتها الأكبر للبرد في زيادة عدد الأنواع متعددة الصيغ الصبغية في خطوط العرض العالية والجبال العالية. نظرًا لأن الأشكال متعددة الصيغ الصبغية غالبًا ما تكون لها سمات اقتصادية قيمة، يتم استخدام تعدد الصبغيات الاصطناعي في زراعة النباتات للحصول على مواد التربية الأولية. لهذا الغرض، يتم استخدام مطفرات خاصة (على سبيل المثال، الكولشيسين القلوي)، والتي تعطل فصل الكروموسومات في الانقسام والانقسام الاختزالي. تم الحصول على عائد متعدد الصيغ الصبغية من الجاودار والحنطة السوداء وبنجر السكر والنباتات المزروعة الأخرى؛ تحظى ثلاثية الصبغيات المعقمة من البطيخ والعنب والموز بشعبية كبيرة بسبب ثمارها الخالية من البذور. إن استخدام التهجين البعيد مع تعدد الصبغيات الاصطناعي سمح للعلماء المحليين بالعودة إلى النصف الأول. القرن ال 20 لأول مرة، تم الحصول على هجينة متعددة الصبغيات خصبة من النباتات (G.D. Karpechenko، هجين رباعي الصبغيات من الفجل والملفوف) والحيوانات (B.L. Astaurov، هجين رباعي الصبغيات من دودة القز). أنظر أيضا فرداني. الجينوم. مضاعفا. النمط النووي

موسوعة علم الأحياء. 2012

انظر أيضًا التفسيرات والمرادفات ومعاني الكلمة وما هو POLYPLODY باللغة الروسية في القواميس والموسوعات والكتب المرجعية:

• متعدد الأطراف من الناحية الطبية:
  (اليونانية polyploos multiple + eidos الأنواع) زيادة متعددة في عدد مجموعات الكروموسومات في خلايا الجسم؛ وجدت في الحيوانات...
• متعدد الأطراف في المعجم الموسوعي الكبير :
  (من polyploos اليوناني - متعدد و eidos - الأنواع) تغيير وراثي يتكون في زيادة متعددة في عدد مجموعات الكروموسومات في الخلايا ...
• متعدد الأطراف بشكل كبير الموسوعة السوفيتية، مكتب تقييس الاتصالات:
  (من polyploos اليوناني - multipath، هنا - multi و eidos - الأنواع)، زيادة متعددة في عدد الكروموسومات في الخلايا النباتية أو ...
• متعدد الأطراف في المعجم الموسوعي الحديث:
  
• متعدد الأطراف
  (من الكلمة اليونانية polyploos - المتعددة و eidos - الأنواع)، وهو تغير وراثي يتمثل في زيادة متعددة في عدد مجموعات الكروموسومات في الخلايا...
• متعدد الأطراف في المعجم الموسوعي:
  و، ر. لا، و.، بيول.، بوت. زيادة عدد مجموعات الكروموسومات في نواة الخلية. | تستخدم ظاهرة تعدد الصيغ الصبغية في زراعة النباتات...
• متعدد الأطراف في القاموس الموسوعي الروسي الكبير:
  Polyploidia (من rolyploos اليونانية - متعددة و eidos - الأنواع)، الميراث. تغيير يتكون من زيادة متعددة في عدد مجموعات الكروموسومات في ...
• متعدد الأطراف في النموذج المعزز الكامل وفقًا لزاليزنياك:
  تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، تعدد الصبغيات، ...
• متعدد الأطراف في القاموس الجديد للكلمات الأجنبية:
  (gr. polyp loos multipath، هنا أنواع متعددة + eidos) زيادة في عدد مجموعات الكروموسومات في نواة الخلية. هناك كائنات متعددة الصبغيات..
• متعدد الأطراف في معجم العبارات الأجنبية:
  [غرام. polyp loos multipath، هنا أنواع متعددة + eidos] تزيد في عدد مجموعات الكروموسومات في نواة الخلية. هناك كائنات متعددة الصيغ الصبغية لها...
• متعدد الأطراف في قاموس المرادفات للغة الروسية.
• متعدد الأطراف في قاموس لوباتين للغة الروسية:
  تعدد الصبغيات، ...
• متعدد الأطراف في القاموس الإملائي الكامل للغة الروسية:
  تعدد الصبغيات...
• متعدد الأطراف في القاموس الإملائي:
  تعدد الصبغيات، ...
• متعدد الأطراف في الحديث القاموس التوضيحي، مكتب تقييس الاتصالات:
  (من الكلمة اليونانية polyploos - المتعددة و eidos - الأنواع)، وهو تغير وراثي يتمثل في زيادة متعددة في عدد مجموعات الكروموسومات في الخلايا...
• متعدد الصبغيات داخل النواة من الناحية الطبية:
  شاهد التكرار الداخلي...
• التدريس التطوري في موسوعة الأحياء:
  (نظرية التطور)، علم المبادئ والقوى الدافعة والآليات والأنماط العامة للتطور؛ اساس نظرىمادة الاحياء. أفكار حول قابلية تغير العالم المحيط...
• اختيار في موسوعة الأحياء:
  ، تطوير أساليب علمية لإنشاء وتحسين أصناف النباتات المزروعة وسلالات الحيوانات الأليفة، وكذلك تطبيق هذه الأساليب...
• الطفرات في موسوعة الأحياء:
  التغيرات الوراثية المفاجئة في المادة الوراثية، تسبب التغييرأي علامات وخصائص الجسم. يمكن أن تكون الطفرات طبيعية، أو عفوية، أي....
• الانتواع في موسوعة الأحياء:
  ، عملية ظهور أنواع بيولوجية جديدة وتغيراتها مع مرور الوقت. أساس الانتواع هو التباين الوراثي للكائنات الحية، والعامل الدافع له...

متعدد الصيغ الصبغية - كائن ينحدر من شكل أبوي واحد أو اثنين عن طريق مضاعفة عدد الكروموسومات. تسمى ظاهرة زيادة عدد الكروموسومات . تعدد الصبغيات. قد يكون هذا التضاعف عفويًا أو مصطنعًا. تم اكتشاف ظاهرة تعدد الصيغ الصبغية لأول مرة بواسطة I. I. جيراسيموف في عام 1890.

بوليبلودي هوزيادة في عدد مجموعات الكروموسومات في خلايا الجسم، وهو مضاعف لعدد الكروموسومات الفردي (الفردي)؛ النوع الجينومي الطفرات. الخلايا الجرثومية في معظم الكائنات الحية هي أحادية الصيغة الصبغية (تحتوي على مجموعة واحدة من الكروموسومات - ن)، في حين أن الخلايا الجسدية ثنائية الصيغة الصبغية (2 ن).

الكائنات الحية التي تحتوي خلاياها على أكثر من مجموعتين من الكروموسومات تسمى polyploids: ثلاث مجموعات - ثلاثي الصيغة الصبغية (3n) ، أربع - رباعي الصيغة الصبغية (4n) ، إلخ. الكائنات الحية الأكثر شيوعًا مع عدد مجموعات الكروموسوم التي تكون مضاعفًا لمجموعتين هي رباعيات الصبغيات ، السداسية الصبغية (6 ن) وما إلى ذلك. عادةً لا تنتج البوليبلويدات التي تحتوي على عدد فردي من مجموعات الكروموسومات (ثلاثية الصبغيات، وخماسية الصبغيات، وما إلى ذلك) ذرية (عقيمة)، نظرًا لأن الخلايا الجنسية التي تشكلها تحتوي على مجموعة غير كاملة من الكروموسومات - وليس مضاعفًا الفرداني.

يمكن أن يحدث تعدد الصبغيات عندما لا تنفصل الكروموسومات الانقسام الاختزالي. في هذه الحالة، تتلقى الخلية الجرثومية المجموعة الكاملة (غير المختزلة) من كروموسومات الخلية الجسدية (2ن). عندما تندمج مثل هذه الأمشاج مع الأمشاج الطبيعي (n)، يتم تشكيل زيجوت ثلاثي الصيغة الصبغية (3n)، والذي يتطور منه ثلاثي الصيغة الصبغية. إذا كان كلا الأمشاج يحملان مجموعة ثنائية الصيغة الصبغية، يحدث رباعي الصيغة الصبغية.

يمكن أن تنشأ الخلايا متعددة الصبغيات في الجسم عندما الانقسام المتساوي: بعد تضاعف الكروموسوم قد لا يحدث انقسام للخلايا، وينتهي الأمر بمجموعتين من الكروموسومات. في النباتات، يمكن أن تؤدي الخلايا رباعية الصيغة الصبغية إلى ظهور براعم رباعية الصيغة الصبغية، والتي ستنتج أزهارها أمشاجًا ثنائية الصبغية بدلاً من الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية. التلقيح الذاتي يمكن أن يؤدي إلى رباعي الصيغة الصبغية، في حين أن التلقيح بواسطة الأمشاج العادية يمكن أن يؤدي إلى ثلاثي الصيغة الصبغية. أثناء التكاثر الخضري للنباتات، يتم الحفاظ على الصيغة الصبغية للعضو أو الأنسجة الأصلية.

ينتشر تعدد الصبغيات على نطاق واسع في الطبيعة، ولكنه يتم تمثيله بشكل غير متساو بين مجموعات مختلفة من الكائنات الحية. وكان لهذا النوع من الطفرات أهمية كبيرة في تطور النباتات المزهرة البرية والمزروعة، ومن بينها تقريبا. 47% من الأنواع هي متعددة الصيغ الصبغية. تتميز بدرجة عالية من الصبغية الابسط– يمكن أن يزيد عدد مجموعات الكروموسومات فيها مئات المرات. من بين الحيوانات متعددة الخلايا، يكون تعدد الصبغيات نادرًا وهو أكثر شيوعًا بالنسبة للأنواع التي فقدت العملية الجنسية الطبيعية - المخنثين (انظر. الخنوثة)، على سبيل المثال. ديدان الأرض، والأنواع التي يتطور فيها البيض دون إخصاب (انظر. التوالد العذري)، على سبيل المثال. بعض الحشرات والأسماك والسلمندر. أحد الأسباب التي تجعل تعدد الصبغيات في الحيوانات أقل شيوعًا بكثير منه في النباتات هو أن التلقيح الذاتي ممكن في النباتات، وتتكاثر معظم الحيوانات عن طريق الإخصاب المتبادل، وبالتالي، فإن طفرة تعدد الصبغيات الناتجة تحتاج إلى زوج - نفس الطفرة - متعدد الصيغ الصبغية من الجنس الآخر.احتمال مثل هذا الاجتماع منخفض للغاية. في كثير من الأحيان في الحيوانات تكون خلايا الأنسجة الفردية متعددة الصيغ الصبغية (على سبيل المثال، في الثدييات - خلايا الكبد).

غالبًا ما تكون النباتات متعددة الصيغة الصبغية أكثر قابلية للحياة وخصوبة من النباتات ثنائية الصيغة الصبغية العادية. تتجلى مقاومتها الأكبر للبرد في زيادة عدد الأنواع متعددة الصيغ الصبغية في خطوط العرض العالية والجبال العالية.

نظرًا لأن الأشكال متعددة الصيغ الصبغية غالبًا ما تكون لها سمات اقتصادية قيمة، يتم استخدام تعدد الصبغيات الاصطناعي في زراعة النباتات للحصول على مواد التربية الأولية. ولهذا الغرض خاص المطفرة(على سبيل المثال، الكولشيسين القلوي) الذي يعطل فصل الكروموسوم في الانقسام والانقسام الاختزالي. تم الحصول على عائد متعدد الصيغ الصبغية من الجاودار والحنطة السوداء وبنجر السكر والنباتات المزروعة الأخرى؛ تحظى ثلاثية الصبغيات المعقمة من البطيخ والعنب والموز بشعبية كبيرة بسبب ثمارها الخالية من البذور.

تطبيق عن بعد تهجينبالاشتراك مع تعدد الصبغيات الاصطناعي سمح للعلماء المحليين بالعودة إلى النصف الأول. القرن ال 20 لأول مرة، تم الحصول على هجينة متعددة الصبغيات خصبة من النباتات (G.D. Karpechenko، هجين رباعي الصبغيات من الفجل والملفوف) والحيوانات (B.L. Astaurov، هجين رباعي الصبغيات من دودة القز).

(سلسلة متعددة الصيغ الصبغية)

هناك:

- التعدد الصبغي التلقائي(زيادة متعددة في عدد مجموعات الكروموسومات من نوع واحد)، وهي سمة، كقاعدة عامة، للأنواع ذات طريقة التكاثر الخضري (البوليبلويدات الذاتية معقمة بسبب انتهاك اقتران الكروموسومات المتماثلة في عملية الانقسام الاختزالي),

-allopolyploidyمجموع عدد الكروموسومات من الأنواع المختلفة في الجسم)، عندما يتضاعف عادة عدد الكروموسومات في الهجين ثنائي الصبغيات غير الخصب، ونتيجة لذلك يصبح خصبًا.

- خلل الصبغيات الداخلية-زيادة بسيطة في عدد الكروموسومات في خلية واحدة أو في خلايا النسيج بأكمله (البساط).

كما يتبين من الرسم البياني، يحدث تعدد الصبغيات الانقسامية نتيجة لمضاعفة عدد الكروموسومات في الخلية الجسدية دون تكوين لاحق لحاجز الخلية. مع تعدد الصبغيات الزيجوتية، يستمر تكوين الزيجوتات بشكل طبيعي، لكن التقسيم الأول حسب نوع الانقسام الفتيلي لا يصاحبه انقسام إلى خليتين. ونتيجة لذلك، فإن خلايا الجنين الناتج سيكون لها مجموعة مزدوجة من الكروموسومات (4X). وأخيرًا، يحدث تعدد الصبغيات الانتصافي في غياب انخفاض عدد الكروموسومات في الخلايا المنتجة (البويضة والحيوانات المنوية).

تعدد الصبغيات العفوي-هذه الظاهرة نادرة جدا. في الدراسات، تم استخدام الصدمة الحرارية وأكسيد النيتروز في أغلب الأحيان للحصول على polyploids. ومع ذلك، فقد تم تحقيق تقدم حقيقي في دراسة تعدد الصيغ الصبغية بعد اكتشاف بلاكسلي وآخرين في عام 1937. قلويد الكولتشوسين(C22H26O6) يتم الحصول عليه من نبات الكولشيكوم. ومنذ ذلك الحين، تم استخدامه بنجاح للحصول على polyploids في مئات الأنواع النباتية. يعمل الكولشيسين على مغزل الانقسام في الخلية، فيمنع تباعد الكروموسومات إلى القطبين في مرحلة الطور الانفصالي، وبالتالي يعزز مضاعفة عددها في النواة: انظر الشكل 1.

تتعرض الأنسجة المرستمية القمية للكولشيسين، مما يجعل من الممكن الحصول على أشكال نباتية خصبة تمامًا تحتوي على عدد مضاعف من الكروموسومات.

يعد تعدد الصبغيات مهمًا في تطور النباتات المزروعة والبرية (يُعتقد أن حوالي ثلث جميع أنواع النباتات نشأت بسبب تعدد الصبغيات)، وكذلك مجموعات معينة من الحيوانات (التوالد العذري في المقام الأول). تتميز Polyploids في كثير من الأحيان بأحجام كبيرة، زيادة المحتوىعدد من المواد، ومقاومة العوامل الخارجية الضارة. البيئة وغيرها اقتصاديا علامات مفيدة. إنهم يمثلون مصدر مهمالتقلب و م.ب. تستخدم كمواد مصدر للتربية (على أساس P. تم إنشاء أصناف عالية الإنتاجية من النباتات الزراعية المقاومة للأمراض). بالمعنى الواسع، مصطلح "P." فهم التغيرات المتعددة (اختلال الصيغة الصبغية) وغير المتعددة (اختلال الصيغة الصبغية) في عدد الكروموسومات في خلايا الجسم.

· التعدد الصبغي التلقائي- تغيير وراثي، زيادة متعددة في عدد مجموعات الكروموسومات في خلايا كائن حي من نفس النوع البيولوجي. واستنادا إلى التعدد الصبغي الذاتي الاصطناعي، تم تصنيع أشكال وأصناف جديدة من الجاودار والحنطة السوداء وبنجر السكر وغيرها من النباتات.

autopolyploid- كائن نشأ من خلال مضاعفة عدد الكروموسومات بشكل عفوي أو مستحث. تؤدي الزيادة في عدد الكروم في الخلية الصبغية الذاتية إلى زيادة حجم النواة والخلية. عمومًا. ويستلزم ذلك زيادة في حجم الثغور والشعر والأوعية والزهور والأوراق وحبوب اللقاح وما إلى ذلك. ترتبط الزيادة في عدد الكروم بتضخم النبات بأكمله وأعضائه الفردية.

إلى السمات الفسيولوجيةيجب تصنيف autopolyploids على النحو التالي:

ابطئ انقسام الخلية

تمديد موسم النمو

قليل الضغط الاسموزي

انخفاض المقاومة للعوامل البيئية غير الحيوية، الخ.

كقاعدة عامة، تتميز autopolyploids بانخفاض الخصوبة (وهذا يرجع إلى خصائص الانقسام الاختزالي).

يختلف وراثة السمات في الصبغيات الذاتية والثنائية الصبغية أيضًا، لأنه في جينوم الأول، يتم تقديم كل جين في أربع جرعات. لذلك، على سبيل المثال، يشكل رباعي الصيغة الصبغية المتغاير AAaa ذو السيادة الكاملة الأمشاج التالية: 1AA+4Aa+1aa. تعتمد نسبة (عدد) الأمشاج من نوع معين على احتمالية اقتران الكروم التي تحمل الجينات A و a:

تسمى هذه الأنماط الجينية الخمسة:

- رباعي (AAAA)

- ثلاثي (AAAA)

- دوبلكس (AAaa)

- البسيط (آه)

- نوليبليكس (آه)

وفقا لجرعة الأليلات السائدة. بشكل عام، ستكون النسبة 35:1، على عكس الانقسام المندلي هجين أحادي الخلةفي ثنائيات الصبغية، أي ما يعادل 3:1.

في الحياة البرية، وكذلك في الثقافة، يتم عزل autopolyploids من ثنائيات الصبغيات عن طريق حاجز عدم قابلية التقاطع، والذي يتم تحديده عادة من خلال عدم وجود إنبات طبيعي لأنابيب حبوب اللقاح على وصمة المدقات، وضعف نمو الجنين والسويداء.

زيادة حجم النباتات وحجم الزهور والبذور وغيرها. أدى إلى استخدام autopolyploids في زراعة الأزهار المزخرفة (أصناف الأقحوان والزهور النجمية وما إلى ذلك) واختيار الحبوب الحقلية ومحاصيل الأعلاف.

· تعدد الصيغ الصبغية- زيادة متعددة في عدد الكروموسومات في الكائنات الهجينة. يحدث أثناء التهجين بين الأنواع وبين الأجيال.

الصبغي هوكائن حي ناتج عن اتحاد مجموعات الكروموسومات من أنواع مختلفة.

تم الحصول على واحدة من أولى هذه السيارات الهجينة بواسطة ج.د. Karpechenko عند عبور الفجل مع الملفوف. كلا النوعين لهما رقم ثنائي الكروموسوم = 18، وينتميان إلى أجناس مختلفة. عادةً ما تكون النباتات الناتجة عقيمة، ولكن في هذه الحالة يتم دمج الأمشاج ذات عدد الكروم غير المخفض تلقائيًا، مما يؤدي إلى نبات خصب مع 2ن=36 (18+18). وكان يطلق عليه اسم هجين الفجل والملفوف، ومع اكتشاف مادة الكولشيسين، فإن الحصول على مثل هذه الهجينة لا يشكل مشكلة.

اختلال الصيغة الصبغية.

اختلال الصيغة الصبغية هوكائن حي به زيادة أو نقصان، وليس مضاعفًا للعدد الفردي للكروم-m. الأنواع الأكثر شيوعًا من اختلال الصيغة الصبغية هي:

نوليسوميكس 2ن-2

أحاديات الجسم 2ن-1

التثليث الصبغي 2n+1

تتراسوميكس 2ن+2

أحاديات الجسم في القطط. هناك كروم واحد (2ن-1) مفقود، ولا تبقى الجسيمات العديمة (2ن-2) في معظم النباتات.

يتم إنتاج Nullisomics عن طريق التلقيح الذاتي للأحاديات. تفتقر هذه النباتات إلى متماثلات كروموسوم معين.

وقد أدت أحاديات الجسم إلى انخفاض الخصوبة. ويفسر ذلك حقيقة أن الأمشاج الذكرية (n-1) لا تبقى على قيد الحياة عملياً، ويعيش أقل من نصف البويضات.

يتم الحصول على التثلث الصبغي (2n+1) عن طريق تهجين ثلاثيات الصيغة الصبغية مع ثنائية الصيغة الصبغية. في الوقت نفسه، تعيش ثلاثيات الكروم في النباتات التي تحتوي على عدد قليل من الكروم-م، في حين أن أحاديات الكروم في هذه النباتات ليست قابلة للحياة تمامًا.

هابلويدي.

الفرداني هو كائن حي يحتوي في خلايا جسدية على مجموعة كاملة من الكروم غير المتماثل (ن) لنوع معين. بواسطة مظهرتتوافق الأحاديات الصبغية مع النباتات ثنائية الصيغة الصبغية، ولكنها أصغر بكثير، لأنها يملك خلايا صغيرةمع حبات صغيرة.

№ 52 التهجين البعيد.

يتم استخدام طريقة تعدد الصبغيات على نطاق واسع من قبل المربين لإنشاء أصناف نباتية جديدة. جوهر هذه العملية هو زيادة عدد مجموعات الكروموسومات في خلايا أنسجة الجسم، وهو مضاعف لمجموعة واحدة (أحادية الصيغة الصبغية) من الكروموسومات. ونتيجة لذلك، هناك زيادة في حجم الخلايا نفسها والكائن الحي بأكمله. هذا هو المظهر المظهري لتعدد الصيغ الصبغية.

تسمى تلك الكائنات التي تحتوي خلاياها على أكثر من مجموعتين من الكروموسومات polyploids. وبالتالي، تحتوي ثلاثية الصبغيات على ثلاث مجموعات، ورباعي الصبغيات - أربعة، وخماسي الصبغيات - خمس، وما إلى ذلك. تكون متعددات الصبغيات التي تحتوي على مجموعة غريبة من الكروموسومات عقيمة نظرًا لأن خلاياها الجرثومية التي تحتوي على مجموعة غير كاملة من الكروموسومات، وليس مضاعفات الكروموسوم الأحادي، لا تنقسم. ولا تنتج ذرية، وقد ثبت أن زيادة عدد الكروموسومات يزيد من مقاومة النباتات الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراضوبعض العوامل البيئية غير المواتية الأخرى، وخاصة الإشعاع. ويفسر ذلك حقيقة أنه في حالة تلف واحد أو اثنين من الكروموسومات المتماثلة، فإن الباقي يظل سليما. وبالتالي، فإن الكائنات متعددة الصيغة الصبغية تكون أكثر قابلية للحياة من الكائنات ثنائية الصيغة الصبغية.

ظهور تعدد الصبغيات

والسبب هو عدم انفصال الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي. في هذه الحالة، تحتوي الخلية الجرثومية على مجموعة كاملة من الخلايا الجسدية. إذا اندمج مثل هذا الأمشاج مع مشيج طبيعي، يتم الحصول على زيجوت ثلاثي الصيغة الصبغية، مما يؤدي إلى ظهور ثلاثي الصيغة الصبغية. بشرط أن يحتوي اثنان من الأمشاج على مجموعة ثنائية الصيغة الصبغية، فإن اندماجهما يؤدي إلى تكوين رباعي الصيغة الصبغية.

أيضًا، يمكن أن تظهر الكائنات متعددة الصيغ الصبغية أثناء الانقسام غير المكتمل. لذلك، إذا لم يحدث انقسام للخلية بعد مضاعفة الخلية، فإن النتيجة هي رباعي الصيغة الصبغية. الزيجوت رباعي الصيغة الصبغية هي سلائف براعم رباعي الصيغة الصبغية، وسيتم تشكيل الأمشاج ثنائية الصيغة الصبغية في الزهور بدلاً من الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية. مع التلقيح الذاتي، يمكن تشكيل رباعي الصيغة الصبغية، ومع التلقيح الطبيعي بواسطة الأمشاج، يمكن تكوين ثلاثي الصيغة الصبغية. إذا تكاثر النبات نباتيًا، يتم الحفاظ على الصيغة الصبغية الأصلية. في البرية، ينتشر تعدد الصبغيات على نطاق واسع، ولكنه ممثل بشكل غير متساو بين المجتمعات المختلفة من الكائنات النباتية والحيوانية. هذا التنوعتلعب الطفرات دورًا مهمًا في التحولات التطورية لكاسيات البذور البرية والمزروعة، ومن بينها حوالي 50% من الأنواع عبارة عن متعددات الصيغة الصبغية.

نظرًا لأن النباتات متعددة الصيغ الصبغية تتميز بخصائص اقتصادية قيمة، يتم استخدام تعدد الصبغيات الاصطناعي في زراعة النباتات للحصول على مواد التكاثر. ولهذا الغرض، يتم استخدام مطفرات خاصة في الاختيار، على سبيل المثال، الكولشيسين، الذي يعطل فصل الكروموسومات في الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي.

ما يقرب من 80٪ من الأصناف الموجودة حاليًا من الأنواع المختلفة من النباتات المزروعة هي متعددة الصيغ الصبغية. وتشمل هذه محاصيل الخضروات والفواكه والحبوب والحمضيات والصناعية ونباتات الزينة و النباتات الطبية. ومن الأمثلة الصارخة على نتيجة تعدد الصيغ الصبغية هو بنجر السكر ثلاثي الصيغة الصبغية، والذي، على عكس بنجر السكر العادي، لديه إنتاجية أعلى من الكتلة الخضرية وأحجام أكبر من المحاصيل الجذرية، بالإضافة إلى زيادة محتواها من السكر ومقاومتها امراض عديدة. لكن النباتات ثلاثية الصيغة الصبغية لا تنتج ذرية. ولذلك، لا يمكن للمربيين الحصول على البذور الهجينة إلا عن طريق عبور أشكال رباعي الصبغيات وثنائية الصيغة الصبغية. نظرًا للعقم المثبت للهجن الثلاثية الصبغيات ، تم الحصول على ثمار البطيخ والعنب والموز الخالية من البذور والتي يزداد الطلب عليها.

هناك الأنواع التالية من تعدد الصيغ الصبغية: autopolyploidy و allopolyploidy. النوع الأول موصوف أعلاه. في تعدد الصبغيات الصبغية، قام العلماء بدمج طريقة تعدد الصيغ الصبغية الاصطناعية مع الترطيب عن بعد. وهكذا تم الحصول على نباتات هجينة خصبة ، على سبيل المثال الفجل والملفوف والقمح والجاودار والقمح والقمح. تتمتع هذه الهجينة بإنتاجية عالية ومقاومة للبرد وبساطة ومقاومة للأمراض.