Диплоидный набор хромосом имеют клетки кишечной палочки

Обновлено: 15.04.2024

В 1924 году отечественный цитолог Г. А. Левитанский ввел этот термин в общенаучный обиход.

Человеческий кариотип включает 46 хромосом (в норме): 22 пары этих хромосом — это аутосомы, а еще две хромосомы — гаметы или гетерохромосомы.

Есть определение диплоидного набора хромосом как совокупности хромосом, которая характерна для всех соматических клеток, включенных в состав организма представителей разнообразных биологических видов.

Расположение хромосом — попарное.

В ходе мейоза происходит обмен участками между гомологичными хромосомами или бивалентами. В результате кроссинговера возникает разнообразие генетического материала. Лучше понять суть диплоидного набора хромосом помогает определение термина плоидность.

Плоидность — это количество хромосомных наборов, содержащееся в ядрах клеток.

Кариотипы живых организмов содержат парные и непарные хромосомы. Соматические клетки отличаются диплоидным набором хромосом, парными по своей структуре. В отличие от него, гаплоидный набор хромосом состоит из непарных структурно-функциональных компонентов, входящих в состав половых клеток.

Интересно, что диплоидный и гаплоидный наборы хромосом могут находиться в одном и том же организме одновременно.

Так как такое присутствие характерно для полового процесса, происходит чередование гаплоидной и диплоидной фаз. Диплоидный набор хромосом образует гаплоидный — при помощи процесса деления. После этого хромосомный набор восстанавливается до диплоидного.

У зиготы, как у продукта оплодотворения, характеризуется диплоидным набором хромосом. Исключения — анзуплоидные, гаплоидные и полиплоидные клетки.

Иногда набор структурно-функциональных единиц нарушается. Это приводит к различным отклонениям:

синдрому Дауна;
инверсии хромосом;
неизлечимые генетические заболевания (если развитие организма нарушается на хромосомном уровне).

В результате жизнеспособность новорожденных снижается, возникают отклонения в интеллектуальном развитии. Дети с аномалиями хромосомного набора отстают в развитии, их органы не могут развиваться в соответствии с возрастом. Одна из задач современной медицины — поиск эффективных методов защиты клеток от возникновения аномального набора хромосом.

Причины генетического сбоя диплоидного набора хромосом:

плохая экологическая обстановка;
факторы наследства;
несоответствие образа жизни критериям нормы;
несоблюдение режима дня.

Как формируется диплоидный набор хромосом

Система развития диплоидного набора хромосом непредсказуема. Даже родители, ведущие здоровый образ жизни и проживающие в экологически чистом месте, не могут на 100% быть уверенны, что у них родятся здоровые дети.

Главное отличие диплоидной клетки от гаплоидной заключается в неодинаковом количестве хромосом в ядре. Воспроизведение гаплоидных клеток осуществляется при помощи мейоза, а диплоидных — при помощи митоза.

Диплоидный набор хромосом имеет определенными правила:

правило постоянства числа хромосом. К примеру, соматические клетки человека содержат 46 хромосом, шимпанзе — 48 хромосом;
правило парности хромосом. Согласно этому правилу, хромосомы диплоидного набора образуют пары. Относящиеся к одной паре гомологичные хромосомы похожи по размерам, форме, расположению центромер, набору генов, которые входят в набор. В этом случае одна хромосома из пары — от матери, а вторая — от отца;
правило индивидуальности. Набор хромосом, присутствующих в одной паре, не может повториться в другой паре;
правило непрерывности хромосом. Новые поколения не отличаются формой, строением и прочим от предыдущих. Это свидетельствует о том, что диплоидный набор хромосом сохраняется из поколения в поколение. Происходит этот процесс за счет способности ДНК к редупликации и удваиванию.

Из перечисленного выше следует, что кариотип — это также единство всех хромосом набора в соматической клетке, сходных между собой неизменяемыми размерами, формой, положением центромер.

Все хромосомы диплоидного набора включают в состав две хроматиды, содержащие по одной молекуле ДНК. К слову, каждая хроматида является копией этой молекулы. Распределение сестринских хроматид по дочерним клеткам происходит в ходе митоза. По этой причине хромосомы в клеточном цикле двуххроматидны от репликации до деления (речь идет о фазе цикла G2) и однохроматидны от деления до репликации (речь идет о фазе цикла G1).

Восстановление диплоидности клеток в жизненном цикле происходит за счет процесса оплодотворения или слияния гамет. Соотношение гаплоидной и диплоидной фаз у различных организмов разное.

Животным свойственна единственная диплоидная фаза. Для сравнения, хламидомонада имеет только диплоидную зиготу, которая мгновенно вступает в мейоз. У растений есть обе фазы развития: и гаплоидная, и диплоидная.

Отдельно стоит упомянуть мхи. На них происходит формирование органов полового размножения: антеридий (дают мужские гаметы) и архегоний (дают женские гаметы).

В расширении, которое получило называние коробочка, многочисленные клетки делятся при помощи мейоза и образуют гаплоидные споры. Последние дают начало зеленым гаплоидным растениям. Но основании описанного выше, можно заключить, что основная стадия мхов — гаплоидная.

Возникновение диплоидного набора хромосом — результат стремления организмов к биологическому прогрессу. При этом формирование этого набора существенно различается у представителей крупных и небольших таксономических единиц.

3262. В клетках эндосперма семян лилии 21 хромосома. Как изменится число хромосом и молекул ДНК в конце телофазы мейоза I и мейоза II по сравнению с интерфазой клеток этого организма? Ответ поясните.

1) В синтетическом периоде интерфазы происходит удвоение молекул ДНК, в результате чего набор клетки становится 2n4c - 14 хромосом 28 молекул ДНК
2) В конце телофазы мейоза I каждая из двух образующихся клеток содержит набор - n2c - 7 хромосом 14 молекул ДНК
3) В конце телофазы мейоза II каждая из двух образующихся клеток содержит набор - nc - 7 хромосом 7 молекул ДНК

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3262.

3266. В ядре клетки кожицы лука в норме содержится 16 хромосом. Сколько хромосом содержится в ядре клетки основной ткани стебля? В ответ запишите только соответствующее число.

Верный ответ: 16

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3266.

3298. Все приведённые ниже термины используются для описания мейоза. Определите два термина, выпадающие из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.

Верный ответ: 24

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3298.

3328. Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.
Диплоидный набор хромосом имеют:

1. клетки основной ткани листа 2. ядра-синергиды зародышевого мешка 3. кишечная палочка 4. клетки эпителия кожи млекопитающего 5. лимфоциты крови человека 6. сперматозоид кошки

Верный ответ: 145

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3328.

3346. В кариотипе груши домашней 34 хромосомы. Сколько хромосом и ДНК будет содержаться в спермии пылинки груши, клетках зародыша её семени и клетках корня? Из каких клеток образуются указанные клетки?

1) В спермии пылинки груши содержится гаплоидный набор хромосом - nc - 17 хромосом 17 молекул ДНК, в клетках зародыша семени набор хромосом диплоидный - 2n2c - 34 хромосомы 34 молекулы ДНК в пресинтетический период интерфазы (до удвоения ДНК) и - 2n4c
2) Спермии (nc) у растений образуются в результате митоза из гаплоидной клетки - спермагенной клетки (nc)
3) Диплоидные клетки зародыша (2n) и клетки корня (2n) образуются путем митоза из зиготы (2n)

P.S. Образование половых клеток у растений происходит путем митоза - это важное отличие от гамет животных, которые образуются путем мейоза

P.S.S. Дополнительная информация в клетках зародыша семени: 34 хромосомы 68 молекул ДНК в постсинтетическом периоде интерфазы - после удвоения ДНК

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3346.

3114. Установите последовательность стадий, происходящих при образовании яйцеклетки человека. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) образование четырёх гаплоидных ядер
2) расхождение гомологичных хромосом
3) расположение пар гомологичных хромосом в плоскости экватора клетки
4) образование двух клеток с гаплоидным набором хромосом
5) расхождение сестринских хроматид к полюсам клетки
6) конъюгация с возможным кроссинговером гомологичных хромосом

Верный ответ: 632451

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3114.

3150. В соматических клетках дрозофилы содержится 8 хромосом. Сколько хромосом и молекул ДНК содержится в ядре при гаметогенезе перед началом мейоза I и мейоза II? Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.

1) В синтетическом периоде интерфазы происходит удвоение числа ДНК, вследствие чего в гаметогенез вступает диплоидная клетка
2) Перед началом мейоза I набор клетки 2n4c - 8 хромосом и 16 молекул ДНК
3) Перед началом мейоза II набор каждой из двух клеток - n2c - 4 хромосомы 8 молекул ДНК

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3150.

3183. Все приведённые ниже признаки, кроме двух, можно использовать для описания процессов мейоза. Определите два признака, выпадающие из общего списка, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.

1. расхождение хроматид к полюсам клетки в анафазу мейоза I 2. сохранение исходного набора хромосом 3. два деления подряд 4. уменьшение хромосомного набора исходной клетки вдвое 5. образование веретена деления

Верный ответ: 12

Мейоз - редукционное деление (мейоз II сопровождается уменьшением хромосомного набора исходной клетки вдвое (4)), в результате мейоза образуются 4 клетки с гаплоидным набором хромосом (nc) - гаметы. При мейозе происходят два деления подряд (3), то есть мейоз состоит из двух делений - мейоз I и мейоз II. Во время профазы мейоза I происходит спирализация хромосом, конъюгация (сближение) и кроссинговер (обмен участками между гомологичными хромосомами), образование веретена деления (5), как и при митозе, растворение ядерной оболочки.

Во время метафазы мейоза I биваленты располагаются на экваторе клетки, нити веретена деления присоединяются к центромерам гомологичных хромосом. Во время анафазы мейоза I биваленты распадаются, двухроматидные хромосомы расходятся к полюсам, но количество хромосом не меняется. Во время телофазы мейоза I происходит цитокинез, редукция хромосом (уменьшение их количества вдвое), деление завершается. Мейоз II проходит по типу митоза. Расхождение хроматид к полюсам клетки (1) является лишним, однако оно может относиться как к мейозу II, так и к митозу. Сохранение исходного набора хромосом (2) свойственно только митозу.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3183.

3219. Выберите три правильные подписи к рисунку, на котором изображён процесс гаметогенеза, и запишите в ответ цифры, под которыми они указаны.

1) сперматозоид
2) профаза мейоза I
3) первое деление мейоза
4) второе деление мейоза
5) полярные, или направительные, тельца
6) телофаза мейоза II

Верный ответ: 345

Под остальными цифрами: 1 - яйцеклетка (возможно и сперматида/овотида, но в любом случае не сперматозоид, так как жгутик отсутствует), 2 - метафаза мейоза I (биваленты - комплексы из двух хромосом - на экваторе клетки), 6 - метафаза мейоза (двухроматидные хромосомы на экваторе каждой из двух образовавшихся в мейозе I клеток).

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3219.

Формат ответа: цифра или несколько цифр, слово или несколько слов. Вопросы на соответствие "буква" - "цифра" должны записываться как несколько цифр. Между словами и цифрами не должно быть пробелов или других знаков.

Размножение организмов. Гаметогенез

Выберите три верных ответа из шести. Бесполое размножение характеризуется тем, что

Варианты:

потомство имеет гены только материнского организма
потомство генетически отличается от родительского организма
в образовании потомства участвует одна особь
в потомстве происходит расщепление признаков
потомство развивается из неоплодотворённой яйцеклетки
новая особь развивается из соматических клеток

Выберите два верных ответа из пяти. Пример бесполого размножения — это

Варианты:

партеногенез у пчел
развитие растения из семени
образование гамет у птиц
размножение гидры почкованием
фрагментация губок

Выберите три верных ответа из шести. При половом размножении животных

Варианты:

участвуют, как правило, две особи
половые клетки образуются путем митоза
исходными являются соматические клетки
гаметы имеют гаплоидный набор хромосом
генотип потомков является копией генотипа одного из родителей
генотип потомков объединяет генетическую информацию обоих родителей

Выберите три верных ответа из шести. Значение полового размножения заключается в том, что оно способствует

Варианты:

изменению плодовитости организмов
обострению межвидовой борьбы
комбинации генетического материала родительских гамет
увеличению разнообразия фенотипов
увеличению генетического разнообразия благодаря кроссинговеру
изменению числа и формы хромосом

Выберите три верных ответа из шести. Половые клетки животных, в отличие от соматических,

Варианты:

содержат гаплоидный набор хромосом
имеют набор хромосом, идентичный материнскому
образуются путём митоза
формируются в процессе мейоза
участвуют в оплодотворении
составляют основу роста и развития организма

В процессе сперматогенеза

Варианты:

образуются мужские половые клетки
образуются женские половые клетки
уменьшается вдвое число хромосом
образуются четыре половые клетки из одной
образуется одна половая клетка
образуются клетки с диплоидным набором хромосом

Варианты:

почкование
партеногенез
половое
с помощью семян
с помощью усов

Выберите два верных ответа из пяти и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны.

В сельскохозяйственной практике часто применяют вегетативное размножение растений, чтобы

Варианты:

получить высокий урожай
быстрее получить взрослые растения
повысить их устойчивость к вредителям
повысить их устойчивость к болезням
сохранить генотип

Выберите два верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. Обмен наследственной информацией происходит в процессе

Варианты:

спорообразования кишечной палочки
полового размножения сосны обыкновенной
вегетативного размножения земляники садовой
конъюгации между особями инфузории-туфельки
почкования пресноводной гидры

Первичные половые клетки, оказавшиеся в мужской половой железе, до поры до времени не делятся. Их деление начинается только в период полового созревания и приводит к образованию когорты так называемых стволовых диплоидных клеток, из которых и формируются сперматозоиды. Запас стволовых клеток в яичках постоянно пополняется. Здесь уместно напомнить описанную выше особенность сперматогенеза — из одной клетки образуется 4 зрелых сперматозоида. Таким образом, после полового созревания у мужчины в течение всей жизни формируются сотни миллиардов новых сперматозоидов.

Формирование яйцеклеток протекает иначе. Едва заселив половую железу, первичные половые клетки начинают интенсивно делиться. К 5 месяцу внутриутробного развития их количество достигает 6-7 миллионов, но затем происходит массовая гибель этих клеток. В яичниках новорожденной девочки их остается не более 1-2 миллионов, к 7-летнему возрасту — всего лишь около 300 тысяч, а в период полового созревания 30 —50 тысяч. Общее же число яйцеклеток, которые достигнут зрелого состояния за период половой зрелости, будет еще меньше. Хорошо известно, что в течение одного менструального цикла в яичнике обычно созревает лишь один фолликул. Нетрудно подсчитать, что в течение репродуктивного периода, продолжающегося у женщин 30 — 35 лет, образуется около 400 зрелых яйцеклеток.

Если мейоз в сперматогенезе начинается в период полового созревания и повторяется миллиарды раз в течение жизни мужчины, в оогенезе формирующиеся женские гаметы вступают в мейоз еще в периоде внутриутробного развития. Причем начинается этот процесс почти одновременно у всех будущих яйцеклеток. Начинается, но не заканчивается! Будущие яйцеклетки доходят только до середины первой фазы мейоза, а дальше процесс деления блокируется на 12 — 50 лет! Лишь с приходом половой зрелости мейоз в оогенезе продолжится, причем не всех клеток сразу, а лишь для 1- 2 яйцеклеток ежемесячно. Полностью же процесс мейотического деления яйцеклетки завершится, как уже было сказано выше, только после ее оплодотворения! Таким образом, сперматозоид проникает в яйцеклетку, еще не завершившую деление, имеющую диплоидный набор хромосом!

Сперматогенез и оогенез — очень сложные и во многом загадочные процессы. Вместе с тем очевидна подчиненность их законам взаимосвязи и обусловленности природных явлений. Для оплодотворения одной яйцеклетки in vivo (лат. в живом организме) необходимы десятки миллионов сперматозоидов. Мужской организм вырабатывает их в гигантских количествах практически всю жизнь.

По каким законам происходит деление хромосом? Как передается наследственная информация? Для того чтобы разобраться с этим вопросом, можно привести простую аналогию с картами. Представим себе молодую супружескую пару. Назовем их условно — Он и Она. В каждой его соматической клетке находятся хромосомы черной масти — трефы и пики. Набор треф от шестерки до туза он получил от своей мамы. Набор пик — от своего папы. В каждой ее соматической клетке хромосомы красной масти — бубны и червы. Набор бубен от шестерки до туза она получила от своей мамы. Набор червей — от своего папы.

Для того чтобы получить из диплоидной соматической клетки половую клетку, число хромосом должно быть уменьшено вдвое. При этом половая клетка обязательно должна содержать полный одинарный (гаплоидный) набор хромосом. Ни одна не должна потеряться! В случае карт такой набор можно получить следующим образом. Взять наугад из каждой пары карт черной масти по одной и таким образом сформировать два одиночных набора. Каждый набор будет включать все карты черной масти от шестерки до туза, однако, какие именно это будут карты (трефы или пики) определил случай. Например, в одном таком наборе шестерка может быть пиковой, а в другом — трефовой. Нетрудно прикинуть, что в примере с картами при таком выборе одиночного набора из двойного мы можем получить 2 в девятой степени комбинаций — более 500 вариантов!

Примерно также, по закону случайной выборки, поступает и природа с хромосомами в процессе мейоза. В результате из клеток с двойным, диплоидным набором хромосом получаются клетки, каждая из которых содержит одиночный, гаплоидный полный набор хромосом. Предположим, в результате мейоза в вашем теле образовалась половая клетка. Сперматозоид или яйцеклетка — в данном случае не важно. Она обязательно будет содержать гаплоидный набор хромосом — ровно 23 штуки. Что именно это за хромосомы? Рассмотрим для примера хромосому № 7. Это может быть хромосома, которую вы получили от отца. С равной вероятностью она может быть хромосомой, которую вы получили от матери. То же самое справедливо для хромосомы № 8, и для любой другой.

Поскольку у человека число хромосом гаплоидного набора равно 23, то число возможных вариантов половых гаплоидных клеток, образующихся из диплоидных соматических, равно 2 в степени 23. Получается более 8 миллионов вариантов! В процессе оплодотворения две половые клетки соединяются между собой. Следовательно, общее число таких комбинаций будет равно 8 млн. х 8 млн. = 64000 млрд. вариантов! На уровне пары гомологичных хромосом основа этого разнообразия выглядит так. Возьмем любую пару гомологичных хромосом вашего диплоидного набора. Одну из таких хромосом вы получили от матери, но это может быть хромосома либо вашей бабушки, либо вашего дедушки по материнской линии. Вторую гомологичную хромосому вы получили от отца. Однако она опять-таки может быть независимо от первой либо хромосомой вашей бабушки, либо вашего дедушки уже по отцовской линии. А таких гомологических хромосом у вас 23 пары! Получается невероятное число возможных комбинаций. Неудивительно, что при этом у одной пары родителей, рождаются дети, которые отличаются друг от друга и внешностью, и характером.

Кстати, из приведенных выше расчетов следует простой, но важный вывод. Каждый человек, ныне здравствующий, или когда-либо живший в прошлом на Земле, абсолютно уникален. Шансы появления второго такого же практически равны нулю. Поэтому не надо себя ни с кем сравнивать. Каждый из вас неповторим, и тем уже интересен!

Однако вернемся к нашим половым клеткам. Каждая диплоидная клетка человека содержит 23 пары хромосом. Хромосомы с 1 по 22 пару называются соматическим и по форме они одинаковы. Хромосомы же 23-й пары (половые хромосомы) одинаковы только у женщин. Они и обозначаются латинскими буквами ХХ. У мужчин хромосомы этой пары различны и обозначаются ХY. В гаплоидном наборе яйцеклетки половая хромосома всегда только Х, сперматозоид же может нести или Х или Y хромосому. Если яйцеклетку оплодотворит Х сперматозоид, родится девочка, если Y сперматозоид — мальчик. Все просто!

Перемещение сперматозоида осуществляется за счет движения его хвостика. Скорость движения сперматозоида не превышает 2-3 мм в минуту. Казалось бы, немного, однако, за 2-3 часа в женском половом тракте сперматозоиды проходят путь, в 80000 раз превышающий их собственные размеры! Будь на месте сперматозоида в этой ситуации человек, ему пришлось бы двигаться вперед со скоростью 60-70 км/час — то есть со скоростью автомобиля!

Сперматозоиды, находящиеся в яичке, неподвижны. Способность к движению они приобретают лишь, проходя по семявыводящим путям под воздействием жидкостей семявыводящих протоков и семенных пузырьков, секрета предстательной железы. В половых путях женщины сперматозоиды сохраняют подвижность в течение 3 — 4 суток, но оплодотворить яйцеклетку они должны в течение 24 часов. Весь процесс развития от стволовой клетки до зрелого сперматозоида длится примерно 72 дня. Однако, поскольку сперматогенез происходит непрерывно и в него одномоментно вступает громадное число клеток, то в яичках всегда есть большое количество спермиев, находящихся на разных этапах сперматогенеза, а запас зрелых сперматозоидов постоянно пополняется. Активность сперматогенеза индивидуальна, но с возрастом снижается.

Читайте также: