Cây lưỡng bội là gì

Với những kiến thức và kỹ năng đã học, những em hãy yêu cầu phương pháp nhận ra sơ bộ những cây tứ bội trong số những cây lưỡng bội .Nội dung chính

• Số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội
• Sinh sản tế bào lưỡng bội
• Các tế bào đa bội và Aneuploid
• Chu kỳ sống lưỡng bội và đơn bội
• Những điểm chính
• Thể tự đa bội thực vật
• Thể tự đa bội động vật
• Video liên quan

Phương pháp giải – Xem chi tiết

Cây tứ bội có bộ NST 4 n khác với cây lưỡng bội 2 n – Quan sát hình thái bên ngoài : Cây tứ bội có cơ quan sinh dưỡng, sinh sản lớn hơn cây lưỡng bội- Quan sát tế bào : Cây tứ bội có bộ NST khác cây lưỡng bội, mỗi nhóm gồm 4NST- Phân tích hóa sinh : Cây tứ bội có hàm lượng những chất cao hơn rất nhiều so với cây lưỡng bội.

0

Bạn đang vướng mắc ? Ghi câu hỏi của bạn và đăng ở chính sách hội đồng ( ? )

Một tế bào diploid là một tế bào chứa hai bộ nhiễm sắc thể. Con số này gấp đôi số lượng nhiễm sắc thể đơn bội. Mỗi cặp nhiễm sắc thể trong một tế bào lưỡng bội được coi là một bộ nhiễm sắc thể tương đồng. Một bộ nhiễm sắc thể duy nhất bao gồm hai nhiễm sắc thể, một trong số đó được tặng từ mẹ và cái còn lại từ người cha. Con người có 23 bộ nhiễm sắc thể tương đồng. Nhiễm sắc thể giới tính được ghép đôi là tương đồng (X và Y) ở nam và tương đồng (X và X) ở nữ.

Các tế bào soma trong khung hình bạn là những tế bào lưỡng bội. Tế bào soma gồm có tổng thể những loại tế bào của khung hình, ngoại trừ giao tử hoặc tế bào sinh dục. Giao tử là tế bào đơn bội. Trong quy trình sinh sản hữu tính, giao tử ( tinh trùng và tế bào trứng ) hợp nhất lúc thụ tinh để tạo thành hợp tử lưỡng bội. Hợp tử tăng trưởng thành một sinh vật lưỡng bội .

Số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội

Số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội của một tế bào là số lượng nhiễm sắc thể trong nhân tế bào. Số này thường được viết tắt là 2n, Ở đâu n là viết tắt của số lượng nhiễm sắc thể. Đối với con người, phương trình này sẽ là 2n = 46. Con người có 2 bộ 23 nhiễm sắc thể với tổng số 46 nhiễm sắc thể.

• Nhiễm sắc thể tự động (nhiễm sắc thể phi giới tính): 22 bộ 2
• Nhiễm sắc thể giới tính: 1 bộ 2

Số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội khác nhau tùy thuộc vào sinh vật với hầu hết chứa từ 10 đến 50 nhiễm sắc thể trên mỗi tế bào. Ví dụ về những sinh vật và số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội của chúng gồm có :

Sinh vật	Số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội ( 2 n )
E coli Vi khuẩn	1
Muỗi	6
Lily	24
Ếch	26
Con người	46
gà tây	82
Con tôm	254

Sinh sản tế bào lưỡng bội

Tế bào lưỡng bội sinh sản theo quy trình nguyên phân. Trong nguyên phân, một tế bào tạo ra một bản sao giống hệt của chính nó được cho phép DNA của nó được sao chép và phân phối đồng đều giữa hai tế bào con .
Các tế bào soma đi qua chu kỳ luân hồi tế bào phân bào, trong khi những giao tử được tái tạo bởi bệnh nấm. Trong quy trình tế bào meogen, bốn tế bào con được sản xuất thay vì hai. Các tế bào này là đơn bội chứa 50% số lượng nhiễm sắc thể như tế bào khởi đầu.

Các tế bào đa bội và Aneuploid

Thuật ngữ keo kiệt đề cập đến số lượng bộ nhiễm sắc thể được tìm thấy trong nhân của một tế bào. Bộ nhiễm sắc thể trong các tế bào lưỡng bội xảy ra theo cặp, trong khi các tế bào đơn bội chứa một nửa số lượng nhiễm sắc thể như một tế bào lưỡng bội. Một tế bào thể đa bội có thêm bộ nhiễm sắc thể tương đồng. Bộ gen trong loại tế bào này chứa ba hoặc nhiều bộ đơn bội. Ví dụ, một tế bào là tam bội có ba bộ nhiễm sắc thể đơn bội và một tế bào là tứ bội có bốn bộ nhiễm sắc thể đơn bội. Một tế bào aneuploid chứa một số lượng nhiễm sắc thể bất thường. Nó có thể có nhiễm sắc thể thừa hoặc thiếu hoặc có thể có số lượng nhiễm sắc thể không phải là bội số của số đơn bội. Aneuploidy xảy ra là kết quả của đột biến nhiễm sắc thể xảy ra trong quá trình phân chia tế bào. Nhiễm sắc thể tương đồng không phân tách chính xác dẫn đến các tế bào con có quá nhiều hoặc không đủ nhiễm sắc thể.

Chu kỳ sống lưỡng bội và đơn bội

Hầu hết những mô thực vật và động vật hoang dã gồm có những tế bào lưỡng bội .
Ở động vật hoang dã đa bào, những sinh vật thường lưỡng bội trong hàng loạt vòng đời của chúng. Các sinh vật đa bào thực vật, ví dụ điển hình như thực vật có hoa, có vòng đời rời rạc giữa những quá trình của quá trình lưỡng bội và quy trình tiến độ đơn bội. Được biết đến như sự xen kẽ của những thế hệ, loại vòng đời này được biểu lộ ở cả thực vật không có mạch và thực vật có mạch. Ở gan và rêu, quy trình tiến độ đơn bội là tiến trình chính của vòng đời. Ở thực vật có hoa và thực vật hạt trần, pha lưỡng bội là pha chính và pha đơn bội trọn vẹn nhờ vào vào thế hệ lưỡng bội để sống sót. Các sinh vật khác, ví dụ điển hình như nấm và tảo, dành phần nhiều vòng đời của chúng là những sinh vật đơn bội sinh sản bằng bào tử .

Những điểm chính

• Tế bào lưỡng bội là những tế bào có hai bộ nhiễm sắc thể. Chúng có số lượng nhiễm sắc thể gấp đôi số lượng tế bào đơn bội.
• Tế bào soma (tế bào cơ thể không bao gồm tế bào sinh dục) là ví dụ về tế bào lưỡng bội.
• Số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội là số lượng nhiễm sắc thể trong nhân của một tế bào.
• Số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội được biểu diễn dưới dạng 2n và khác nhau giữa các sinh vật khác nhau.
• Một tế bào lưỡng bội sao chép bằng nguyên phân và bảo tồn số lượng nhiễm sắc thể lưỡng bội bằng cách tạo ra các bản sao nhiễm sắc thể giống hệt nhau và phân phối chúng bằng nhau giữa hai tế bào con.
• Các sinh vật động vật thường lưỡng bội trong toàn bộ chu kỳ sống của chúng.
• Vòng đời thực vật xen kẽ giữa giai đoạn lưỡng bội và đơn bội.

Đa bội là thuật ngữ dùng để chỉ tế bào hoặc mô hay cơ thể sinh vật có số bộ nhiễm sắc thể là bội số của n lớn hơn 2n của bộ đơn bội.[1], [2], [3]
Đây là thuật ngữ trong di truyền học, trong tiếng Anh là polyploidy, trong đó từ “ploidy” (phiên âm quốc tế: /ˈploidē/, tiếng Việt: plôi-đy) nghĩa là đơn bội, dùng để chỉ số lượng một bộ nhiễm sắc thể, thường kí hiệu là n; còn từ “poly” nghĩa là nhiều.[4]

Hình đầu trang: Sơ đồ các bộ nhiễm sắc thể thường gặp với 2 NST khác nhau (kí hiệu A và B); trong đó có đơn bội (AB), lưỡng bội (AABB) là bình thường; còn tam bội (3n) và tứ bội (4n) là đa bội.Hình đầu trang : Sơ đồ những bộ nhiễm sắc thể thường gặp với 2 NST khác nhau ( kí hiệu A và B ) ; trong đó có đơn bội ( AB ), lưỡng bội ( AABB ) là thông thường ; còn tam bội ( 3 n ) và tứ bội ( 4 n ) là đa bội .

Như vậy, khái niệm ” đa bội ” bao hàm sự tăng số lượng của cả bộ nhiễm sắc thể. [ 5 ]

• Phần lớn các loài sinh vật nhân thực (Eukaryote) là dạng lưỡng bội (kí hiệu là 2n), nghĩa là chúng có hai bộ nhiễm sắc thể đơn bội (n), trong đó n nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ bố, còn n nhiễm sắc thể kia nhận từ mẹ. Tuy nhiên, người ta đã phát hiện nhiều loài sinh vật mà tế bào xôma của chúng có 3n (tam bội), 4n (tứ bội), 5n (ngũ bội) v.v. Những dạng như thế gọi là đa bội (xem minh hoạ ở hình đầu trang).
• Tế bào có bộ nhiễm sắc thể đa bội được gọi là tế bào đa bội. Tập hợp tế bào cùng chức năng cùng có bộ nhiễm sắc thể đa bội được gọi là mô đa bội. Cả một cơ thể cấu tạo từ các mô đa bội được gọi là thể đa bội, đôi khi cũng gọi là đa bội thể.
• Quá trình làm cho tế bào, mô hoặc cơ thể có bộ nhiễm sắc thể được tăng bội lên trở thành dạng đa bội, thì gọi là đa bội hoá. Sự đa bội hoá có thể là tự nhiên phát sinh hoặc do con người chủ động tạo ra (đa bội hoá nhân tạo).

Dựa vào nguồn gốc bộ đơn bội trong thể đa bội, người ta phân biệt những dạng đa bội theo sơ đồ sau ( hình 1 ) .
Hình 1: Các dạng đa bội.

• Thể tự đa bội là cơ thể đa bội có bộ nhiễm sắc thể cùng loài, nghĩa là các nhiễm sắc thể đều có khả năng tạo thành cặp tương đồng.

Hình 1 : Các dạng đa bội .

– Nếu số cặp nhiễm sắc thể là số lẻ (3n, 5n,…) người ta gọi là đa bội lẻ.

– Nếu số cặp nhiễm sắc thể là số chẵn (4n, 6n,…) thì gọi là đa bội chẵn.[2], [3]

• Dạng đa bội còn có thể gặp khi tế bào hoặc cơ thể có bộ nhiễm sắc thể gồm hai hay nhiều hơn bộ nhiễm sắc thể của hai loài khác nhau. Trường hợp này gọi là dị đa bội. Khi tế bào hoặc cơ thể đa bội chứa 2 bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của hai loài khác nhau, người ta gọi là song lưỡng bội. Lúc này, bộ nhiễm sắc thể của nó có thể biểu diễn = 2n1 + 2n2, như cây cải bắp lai cải củ (Brassicaraphanus).

Thể tự đa bội thực vật

Ở thực vật, hiện tượng kỳ lạ đa bội rất thông dụng và có nhiều kiểu .

• Thể tam bội (3n) thường gặp nhất là dưa hấu không hạt (hình 2).
• Thể tứ bội (4n) như cây bông (Gossypium hirsutum, hình 3).
• Thể ngũ bội (5n) như bạch dương giấy (hình 4).
• Thể lục bội (6n) như lúa mì, dương đào (cho quả kiwi, hình 5).
• Thể bát bội (8n) gặp nhiều ở các loài Thược dược (hình 6).
• Thể thập bội (10n) gặp ở dâu tây (hình 7).
• Thể thập nhị bội (12n) ví dụ như cây mào gà đỏ, mào gà trắng.

Nhiều loài thực vật bậc thấp như dương xỉ là thể đa bội cao, 84 % số loài rêu đã nghiên cứu và điều tra cũng là thể đa bội cao hoàn toàn có thể có tới 24 n. [ 6 ], [ 7 ]

• Hình 2 : Dưa hấu 3 n không hạt .
• Hình 3 : Cây bông là dạng 4 n .

• Xem thêm: Đầu số 028 là mạng gì, ở đâu? Cách nhận biết nhà mạng điện thoại bàn – http://139.180.218.5

  Hình 4 : Cây bạch dương giấy 5 n .

• Hình 5 : Dương đào ( quả kiwi ) có 6 n .
• Hình 6 : Cúc thược dược có 8 n .
• Hình 7 : Dâu tây mang tới 10 n .

Thể tự đa bội động vật

Ở động vật hoang dã, thể tự đa bội ít gặp hơn nhiều ở thực vật. Chủ yếu thường gặp là dạng đa bội chẵn ở những nhóm động vật hoang dã bậc thấp, như : thể tứ bội ( 4 n ) ở cá hồi ( Salmonidae, hình 8 ) ; thể bát bội ( 8 n ) như ở cá tầm ( chi Acipenser, hình 9 ) ; thể thập nhị bội ( 12 n ) ở ếch Uganđa ( Xenopus ruwenzoriensis, hình 10 ) .

• Hình 8 : Cá hồi ở dạng 4 n .
• Hình 9 : Cá tầm là dạng 8 n .
• Hình 10 : Ếch Uganđa 12 n .
• Hình 11 : Nhiều loài thằn lằn là 3 n .

Cũng có loài cá là thể đa bội cao có tới 400 nhiễm sắc thể. Ở những loài động vật hoang dã không xương sống, thì thể đa bội khá phổ cập, như giun dẹp, đỉa và tôm nước lợ. Nhiều loài thằn lằn là đa bội lẻ đều là giống cái, trinh sản rất mạnh .

• Cũng có khi, đa bội chỉ tồn tại ở một mô. Ví dụ như một số mô của người có dạng đa bội,[8] thì hiện tượng này là mô đa bội trong một cơ thể lưỡng bội. Nếu cơ thể bình thường (lưỡng bội chẳng hạn) lại chứa cả một bộ phận đa bội, thì cơ thể đó gọi là thể khảm đa bội.[3]
• Sinh vật nhân sơ (Prokaryote) có DNA-vùng nhân được xem là nhiễm sắc thể thường là thể đơn bội. Nhưng một số loài vi khuẩn là nhân sơ cũng có dạng đa bội, như vi khuẩn Epulopiscium fishelsoni là dạng đặc biệt của tế bào xôma đa bội.[9]

• Tự đa bội ở thực vật thường tự nhiên phát sinh, không có sự can thiệp của con người. Đó là đa bội hoá tự nhiên.
• Con người có thể dùng tác nhân đột biến gây đa bội nhân tạo. Tác nhân này có thể là tia bức xạ, sốc nhiệt, hoá chất (như colchicine), gây rối loạn nội bào làm mọi cặp nhiễm sắc thể không phân li sau khi đã nhân đôi.
• Dị đa bội thường do lai xa, sau đó cơ thể lai xa được đa bội hóa.

• Cơ chế phát sinh tự đa bội:

1. Khi phân bào, bộ nhiễm sắc thể nhân đôi nhưng mọi cặp tương đồng không phân li, tạo giao tử 2n. Các giao tử không giảm nhiễm này kết hợp với nhau trong thụ tinh, tạo thành hợp tử 4n (xem hình 12). Nếu giao tử không giảm nhiễm này (2n) kết hợp với giao tử bình thường (đơn bội) thì có thể tạo ra thể tam bội (3n).
2. Trong lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử 2n, bộ nhiễm sắc thể nhân đôi nhưng không phân li, từ đó tạo thành phôi 4n rồi phát triển thành thể tứ bội.
3. Trong nguyên phân của tế bào xôma, sự không phân li có thể dẫn đến bộ phận đa bội trên cơ thể lưỡng bội, tạo nên thể khảm đa bội.
4. Trong giảm phân, bộ nhiễm sắc thể đã nhân đôi nhưng không phân li tạo nên giao tử 2n. tạo thành thể tứ bội (4n).

Hình 12: Giảm phân mà lại không giảm nhiễm dẫn đến hợp tử tứ bội.

• Cơ chế phát sinh dị đa bội thường do lai xa (lai hai sinh vật khác loài), có thể tạo ra con lai mang 2 bộ nhiễm sắc thể đơn bội của 2 loài, sau đó con lai này được đa bội hóa thành thể song lưỡng bội: 2n1 × 2n2 → (n1 + n2) – đa bội hoá → 2(n1 + n2), như cải bắp lai cải củ.

• Nhiều cây trồng phổ biến hiện nay là thể đa bội: chuối (3n = 27), dâu tây (8n = 56), lúa mì (6n = 42), khoai tây (4n = 48), khoai sọ (3n = 42) v.v. Tế bào thể đa bội có hàm lượng DNA tăng gấp bội, nên sinh tổng hợp mạnh, lượng vật chất nhiều, làm tế bào lớn hơn bình thường, do đó cơ quan sinh dưỡng (rễ, thân, lá) to, cây thường phát triển khoẻ và chống chịu tốt.[2],[3]
• Đa bội hoá tự nhiên đã dẫn đến sự hình thành nhiều loài mới, theo phương thức gọi là hình thành loài cùng khu. Phương thức này rất phổ biến ở nhóm cây dương xỉ và cây có hoa (xem Hibiscus rosa-sinensis).[1]
• Thể đa bội chẵn và dị đa bội là nguyên liệu quan trọng cho chọn giống. Thể đa bội lẻ ở thực vật hầu như không có khả năng sinh giao tử bình thường nên có thể cho quả không hạt, được nhiều người ưa chuộng.

Hình 12 : Giảm phân mà lại không giảm nhiễm dẫn đến hợp tử tứ bội .

1. ^ a b Campbell và tập sự : ” Sinh học ” – Nhà xuất bản Giáo dục đào tạo, 2010 .
2. ^ a b c Phạm Thành Hổ : ” Di truyền học ” – Nhà xuất bản Giáo dục đào tạo, 1998
3. ^ a b c d ” Sinh học 12 ” – Nhà xuất bản Giáo dục đào tạo, 2018
4. ^ https://www.dictionary.com/
5. ^

   Griffiths, Anthony J. F. (1999). An Introduction to genetic analysis. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-3520-2.

6. ^

   “Kuta E., Przywara L.: “Polyploidy in mosses””.

7. ^ SGK ” Sinh học 9 ” – Nhà xuất bản Giáo dục đào tạo, 2017
8. ^

   “Cardiomyocyte Renewal”https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4111249/

   Xem thêm: Màu nhuộm 0/11 là màu gì? Màu 0.11 hợp với tông màu da nào?

9. ^

   “Parmacek, Michael S.; Epstein, Jonathan A. (2009). “Cardiomyocyte Renewal”. New England Journal of Medicine 361 (1): 86–8. PMID 19571289”.