Tế bào đơn bội là gì?

Một tế bào đơn bội là tế bào có bộ gen được tạo thành từ một bộ nhiễm sắc thể cơ bản duy nhất. Do đó, các tế bào đơn bội có một nội dung gen mà chúng ta gọi là điện tích cơ bản. Bộ nhiễm sắc thể cơ bản này là điển hình của mỗi loài.

Điều kiện đơn bội không liên quan đến số lượng nhiễm sắc thể, mà liên quan đến số lượng bộ nhiễm sắc thể đại diện cho bộ gen của loài. Đó là, tải hoặc số cơ bản của nó.

Nói cách khác, nếu số lượng nhiễm sắc thể tạo nên bộ gen của một loài là mười hai, thì đây là số lượng cơ bản của nó. Nếu các tế bào của sinh vật giả thuyết đó có mười hai nhiễm sắc thể (nghĩa là với số lượng cơ bản là một), thì tế bào đó là đơn bội.

Nếu nó có hai bộ hoàn chỉnh (nghĩa là 2 X 12), thì đó là lưỡng bội. Nếu bạn có ba, đó là một tế bào tam bội nên chứa khoảng 36 tổng số nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ 3 bộ hoàn chỉnh trong số này..

Trong hầu hết, nếu không phải tất cả, các tế bào prokaryote, bộ gen được đại diện bởi một phân tử DNA duy nhất. Mặc dù sao chép với sự phân chia chậm trễ có thể dẫn đến lưỡng bội một phần, prokaryote là đơn bào và đơn bội.

Nói chung, chúng cũng có bộ gen không phân tử. Đó là, với một bộ gen được đại diện bởi một phân tử DNA duy nhất. Một số sinh vật nhân chuẩn cũng là bộ gen của một phân tử, mặc dù chúng cũng có thể là lưỡng bội.

Tuy nhiên, hầu hết, có một bộ gen được phân chia thành các phân tử DNA (nhiễm sắc thể) khác nhau. Bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh chứa toàn bộ bộ gen cụ thể của nó.

Chỉ số

• 1 đơn bội ở sinh vật nhân chuẩn
• 2 Trường hợp của nhiều nhà máy
• 3 Trường hợp của nhiều động vật
• 4 Có phải là thuận lợi khi đơn bội?
• 5 tài liệu tham khảo

Đơn bội ở sinh vật nhân chuẩn

Trong các sinh vật nhân chuẩn, chúng ta có thể tìm thấy các tình huống đa dạng và phức tạp hơn về mặt khả năng sinh sản của chúng. Tùy thuộc vào vòng đời của sinh vật, chúng ta gặp phải các trường hợp, ví dụ, trong đó sinh vật nhân thực đa bào có thể ở một thời điểm trong cuộc sống lưỡng bội của chúng và ở một đơn bội khác.

Trong cùng một loài, cũng có thể một số cá thể là lưỡng bội trong khi những cá thể khác đơn bội. Cuối cùng, trường hợp phổ biến nhất là cùng một sinh vật tạo ra cả tế bào lưỡng bội và tế bào đơn bội.

Các tế bào đơn bội phát sinh do nguyên phân hoặc do phân bào, nhưng chúng chỉ có thể trải qua quá trình nguyên phân. Đó là, một tế bào đơn bội có thể được phân chia để tạo ra hai tế bào đơn bội (nguyên phân).

Mặt khác, các tế bào lưỡng bội '2n' cũng có thể tạo ra bốn tế bào đơn bội (meiosis). Nhưng theo một định nghĩa sinh học, một tế bào đơn bội sẽ không bao giờ có thể phân chia được bằng cách phân chia theo cơ chế sinh học..

Rõ ràng, một tế bào có số lượng cơ bản của một (ví dụ, đơn bội) không thể trải qua sự phân chia, vì không có thứ gọi là các tế bào có phân số bộ gen một phần.

Trường hợp của nhiều nhà máy

Hầu hết các loài thực vật có vòng đời đặc trưng bởi những gì được gọi là thế hệ xen kẽ. Các thế hệ xen kẽ trong cuộc sống của thực vật là thế hệ của bào tử ('2n') và thế hệ của giao tử ('n').

Khi sự hợp nhất của giao tử 'n' xảy ra để tạo ra hợp tử lưỡng bội '2n', tế bào bào tử đầu tiên được tạo ra. Điều này sẽ được chia liên tiếp theo nguyên phân cho đến khi cây đạt đến giai đoạn sinh sản.

Ở đây, sự phân chia meotic của một nhóm các tế bào '2n' cụ thể sẽ tạo ra một tập hợp các tế bào đơn bội 'n' sẽ tạo thành cái gọi là giao tử, nam hay nữ.

Các tế bào đơn bội của giao tử không phải là giao tử. Ngược lại, sau đó, chúng sẽ được phân chia để tạo nguồn gốc cho các giao tử đực hoặc cái tương ứng, nhưng bằng cách giảm thiểu.

Trường hợp của nhiều động vật

Ở động vật quy tắc là meiosis là gamética. Đó là, các giao tử được tạo ra bởi meiosis. Các sinh vật, nói chung là lưỡng bội, sẽ tạo ra một tập hợp các tế bào chuyên biệt thay vì tự phân chia theo nguyên phân sẽ làm như vậy bằng bệnh nấm và cuối cùng.

Đó là, các giao tử kết quả là đích đến cuối cùng của dòng tế bào đó. Có những trường hợp ngoại lệ, tất nhiên.

Ví dụ, ở nhiều loài côn trùng, con đực của loài này đơn bội vì chúng là sản phẩm của sự phát triển bởi sự tăng trưởng phân bào của trứng không thụ tinh. Khi đến tuổi trưởng thành, chúng cũng sẽ tạo ra giao tử, nhưng bằng cách phân bào.

Là thuận lợi để được đơn bội?

Các tế bào đơn bội có chức năng như giao tử là nền tảng vật chất của việc tạo ra sự biến đổi bằng cách phân tách và tái tổ hợp.

Nhưng nếu không phải do sự hợp nhất của hai tế bào đơn bội thì có thể tồn tại những tế bào không có (lưỡng bội), chúng ta sẽ tin rằng giao tử chỉ là một công cụ chứ không phải là kết thúc..

Tuy nhiên, có nhiều sinh vật đơn bội và không bỏ qua thành công tiến hóa hoặc sinh thái.

Vi khuẩn và vi khuẩn cổ

Vi khuẩn và vi khuẩn cổ, ví dụ, đã ở đây trong một thời gian dài, rất lâu trước khi các sinh vật lưỡng bội, bao gồm cả các sinh vật đa bào.

Chắc chắn họ phụ thuộc nhiều vào đột biến hơn là vào các quá trình khác để tạo ra sự biến đổi. Nhưng sự thay đổi đó về cơ bản là sự trao đổi chất.

Đột biến

Trong một tế bào đơn bội, kết quả của tác động của bất kỳ đột biến nào sẽ được quan sát trong một thế hệ duy nhất. Do đó, bạn có thể chọn bất kỳ đột biến nào cho hoặc chống lại rất nhanh.

Điều này đóng góp rất lớn vào khả năng thích ứng hiệu quả của các sinh vật này. Do đó, những gì không có lợi cho sinh vật, nó có thể mang lại lợi ích cho nhà nghiên cứu, vì việc tạo ra gen với các sinh vật đơn bội dễ dàng hơn nhiều.

Trên thực tế, trong các đơn bội, kiểu hình có thể liên quan trực tiếp đến kiểu gen, việc tạo ra các dòng thuần dễ dàng hơn và dễ dàng hơn để xác định ảnh hưởng của các đột biến tự phát và gây ra.

Sinh vật nhân chuẩn và lưỡng bội

Mặt khác, trong các sinh vật có sinh vật nhân chuẩn và lưỡng bội, đơn bội tạo thành một vũ khí hoàn hảo để thử nghiệm các đột biến không có ích. Khi một giao tử đơn bội được tạo ra, các tế bào này sẽ chỉ biểu hiện tương đương với một nội dung bộ gen duy nhất.

Đó là, các tế bào sẽ là dấu chấm phẩy cho tất cả các gen. Nếu chết tế bào do điều kiện đó, dòng dõi đó sẽ không đóng góp vào giao tử bằng quá trình nguyên phân, do đó tạo ra vai trò lọc cho các đột biến không mong muốn..

Lý luận tương tự có thể được áp dụng cho con đực đơn bội ở một số loài động vật. Họ cũng bị xuất huyết vì tất cả các gen họ mang.

Nếu chúng không sống sót và không đến tuổi sinh sản, chúng sẽ không có khả năng truyền thông tin di truyền đó cho các thế hệ tương lai. Nói cách khác, việc loại bỏ các bộ gen ít chức năng trở nên dễ dàng hơn.

Tài liệu tham khảo

1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Sinh học phân tử của tế bào (6^thứ Phiên bản). W. W. Norton & Company, New York, NY, Hoa Kỳ.
2. Bessho, K., Iwasa, Y., Day, T. (2015) Ưu điểm tiến hóa của vi khuẩn đơn bội so với lưỡng bội trong môi trường nghèo dinh dưỡng. Tạp chí Sinh học lý thuyết, 383: 116-329.
3. Brooker, R. J. (2017). Di truyền học: Phân tích và nguyên tắc. Giáo dục đại học McGraw-Hill, New York, NY, Hoa Kỳ.
4. Goodenough, U. W. (1984) Di truyền học. Công ty TNHH W. B. Saunders, Philadelphia, PA, Hoa Kỳ.
5. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Giới thiệu về phân tích di truyền (11^thứ chủ biên.) New York: W. H. Freeman, New York, NY, Hoa Kỳ.
6. Li, Y., Shuai, L. (2017) Một công cụ di truyền đa năng: tế bào đơn bội. Nghiên cứu & trị liệu tế bào gốc, 8: 197. doi: 10.1186 / s13287-017-0657-4.