monoploidíaは、生物における基本的な染色体(x)は染色体の数を指します。これは、相同ペアが染色体セットに見つからないことを意味します。単数性は、各タイプに染色体が1つしかない半数体(n)の生物に特徴的です。
単倍体生物は、そのライフサイクルのほとんどを通じて単一の染色体セットを運びます。自然界では、このタイプの正倍数性を持つ生物全体はまれです。対照的に、倍数性は、植物などの高等生物におけるより一般的なタイプの正倍数性です。
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倍数性とは、ゲノムにいくつかのセットの相同染色体が存在することです。次に、細胞核に存在する完全なセットの数に応じて、三倍体生物(3n)、テトラポリド(4n)などが存在する可能性があります。
一方、染色体の起源によれば、倍数体個体は、染色体の寄付が単一の種からのものである場合は自己倍数体(autoploid)、または進化的に互いに近い複数の種からのものである場合はallopolyploid(異質体)になります。
単倍数性と半数体
単倍数性を一倍体細胞の存在と混同しないでください。染色体負荷を説明するために多くの場合に使用される一倍体数(n)は、厳密には、雌または雄の生殖細胞である配偶子内の染色体の数を指します。
ほとんどの動物および多くの既知の植物では、単倍数は一倍数と一致するため、「n」または「x」(または、たとえば2nと2x)は互換的に使用できます。ただし、6倍体種である小麦のような種では、これらの染色体の用語は一致しません。
コムギ(Triticum aestivum)では、単倍数(x)は一倍数(n)と一致しません。小麦には42の染色体があり、染色体セットが単一の親種に由来しないため、6倍体種(同質倍数体)でもあります。この種には、非常に類似しているが同じではない7つの染色体の6つのセットがあります。
したがって、6X = 42は、単倍数がx = 7であることを示します。一方、小麦配偶子には21個の染色体が含まれているため、染色体の基数は2n = 42およびn = 21です。
どうやって起こるの?
単倍体生物の生殖細胞では、染色体には対応する相手がいないため、減数分裂は通常起こりません。このため、単倍体は通常無菌です。
減数分裂中の相同染色体の分離におけるエラーによる変異は、単倍数体の存在の主な理由です。
モノロイド生物?
単倍数の個体は、まれなエラーまたは異常として母集団で自然に発生する可能性があります。単倍体個体として、半数体によって性的に決定された下等植物の配偶体および生物の雄が考慮され得る。
後者は、カースト(アリ、スズメバチ、ミツバチ)を持つハチ目、同翅目、アザミウマ鞘翅目、クモ形類およびワムシ類のいくつかのグループを含む、昆虫の多くの順序で発生します。
これらの生物のほとんどでは、雄は受精していない卵に由来するため、通常は単倍数体です。一般に、単倍体生物は繁殖力のある子孫の生産を妨げられますが、これらのほとんどでは、配偶子の生産は正常に行われます(有糸分裂による)。
一倍体および二倍体(2n)は、動物および植物界全体に見られ、通常のライフサイクル中にこれらの状態を経験します。例えば、ヒト種では、ライフサイクルの一部は、二倍体生物であるにもかかわらず、接合子の生成のために単倍数細胞(一倍体)を生成する責任があります。
花粉と雌の配偶子が単倍体の核を持っているほとんどの高等植物でも同じことが起こります。
単倍数の頻度
半数体個体は、異常な状態として、動物界よりも植物界でより頻繁に発生します。この最後のグループでは、自然または引き起こされた単倍数性への言及はほとんどありません。
ショウジョウバエで非常に広範囲に研究されているいくつかの生物でさえ、一倍体は発見されていません。しかしながら、二倍体個体は、いくつかの一倍体組織で発見されています。
動物界で説明されている単倍数性の他の例は、精子の侵入と2つの前核の融合の間の期間に、雌の配偶子の分割によって引き起こされるサンショウウオです。
さらに、Rana fusca、R。pipiens、R。japonica、R。nigromaculata、R。rugosaなどのさまざまな種のカエルには、UV処理または化学処理で精子を処理した精子を授精して得られた、低温処理によって得られる水生トカゲがいくつかあります。
単倍数の動物が成体に達する可能性は非常に小さいため、この現象は動物界では興味がないかもしれません。ただし、遺伝子が半接合状態で出現する可能性があるため、発生の初期段階での遺伝子の作用を調査するには、単倍数性が有用な場合があります。
単倍体生物の有用性
モノロイドは、遺伝的改善への現在の取り組みにおいて重要な役割を果たしています。二倍性は、植物に新しい突然変異を誘発し、すでに存在する遺伝子の新しい組み合わせを選択することに関しては障害です。
劣性突然変異を発現させるには、ホモ接合にする必要があります。ヘテロ接合体における好ましい遺伝子の組み合わせは、減数分裂中に破壊されます。モノロイドはこれらの問題のいくつかを回避することを可能にします。
一部の植物では、植物の葯の減数分裂の産物から人工的に倍数体を得ることができます。これらは低温処理を受けて、花粉粒となるものを胚盤胞(分裂細胞の小さな塊)に割り当てることができます。この胚は寒天上で成長し、単倍数の植物を生み出します。
単倍体の1つの用途は、好ましい遺伝子の組み合わせを検索し、次にコルヒチンなどの薬剤から検索して、ホモ接合系統を介して生存可能な種子を生産できるホモ接合二倍体を生み出すことです。
単倍数体のもう1つの有用性は、それらの細胞を、突然変異誘発と選択の過程で一倍体生物の集団であるかのように処理できることです。
参考文献
- Jenkins、JB(2009)。遺伝学 Ed。私は逆転した。
- Jiménez、LF、&Merchant、H.(2003)。細胞生物学。ピアソン教育
- Hickman、C. P、Roberts、LS、Keen、SL、Larson、A.、I´Anson、H.&Eisenhour、DJ(2008)。動物学の統合された原則。ニューヨーク:マグローヒル。第 14 版。
- ラカデナ、JR(1996)。細胞遺伝学。エディトリアルコンプルテンセ。
- 鈴木、DT;グリフィス、AJF; Miller、J. H&Lewontin、RC(1992)。遺伝分析の紹介。 McGraw-Hill Interamericana。第 4 版。