非整倍体(aneuploidy)和多倍体(polyploidy)的区别

非整倍体和多倍体是动物和植物的两种染色体异常。人类几乎所有的特征,无论是眼睛的颜色、长腿还是鼻子的形状,都与染色体中的基因有关。这些染色体存在于细胞核中。有时我们会发现其他生物有额外或更少的染色体或额外的染色体组。如下文所述,非整倍体和多倍体之间的差异可以更好地解释这种情况。...

非整倍体(aneuploidy)和多倍体(polyploidy)的区别

非整倍体和多倍体是动物和植物的两种染色体异常。人类几乎所有的特征,无论是眼睛的颜色、长腿还是鼻子的形状,都与染色体中的基因有关。这些染色体存在于细胞核中。有时我们会发现其他生物有额外或更少的染色体或额外的染色体组。如下文所述,非整倍体和多倍体之间的差异可以更好地解释这种情况。

简言之,非整倍体是指特定染色体数目的异常变化。它可以是某个染色体的增加或省略。另一方面,多倍体是指细胞中染色体组数量的改变。大多数真核生物是二倍体,因此用2n表示,因此多倍体生物可能有更多对,即三倍体、四倍体、七倍体等。底线是非整倍体和多倍体都是指细胞中的染色体异常。

多倍体与非整倍体

染色体是每个活细胞不可缺少的重要结构,它们存在于细胞核中。染色体的结构有两个相同的分子,称为染色单体,它们结合在着丝粒上。在正常细胞中,染色体成对出现,因此称为同源染色体。

例如,在人类中,有23条同源染色体,其中22条被称为常染色体,另一对被指定用于性别决定的染色体通常被称为异基因体。大多数生物体是二倍体,用2n表示,那些有一组染色体的生物体称为单倍体,用n表示。

有两组以上的生物体称为多倍体。这在植物物种中比在人类/动物中更普遍。这是非整倍体和多倍体之间的主要区别,因为另一种非整倍体在人类中很常见,而多倍体在植物中很常见。

非整倍体

如上所述,非整倍体是指细胞中染色体数目的改变,其中染色体可以添加或删除。这是一种对人类致命的异常,会导致出生缺陷甚至流产。这种异常通常是由于在减数分裂或有丝分裂的核分裂过程中染色体分离失败所致。

非整倍体导致各种遗传疾病,分为常染色体和性染色体疾病。在减数分裂过程中,同源染色体被分离到每个细胞中。性染色体也分成两个细胞。在其他配对保持不分裂的情况下,它们将位于配子中,配子将由一条额外的染色体组成,而另一条染色体缺失。这就是非整倍体引起的遗传性疾病的出现。

有不同类型的非整倍体异常。我们有二体(n+1)、三体(2n+1)、单体(2n-1)和空体(2n-2)。二体性是指一条染色体上存在两个拷贝,单体性是指二倍体细胞中一条染色体的缺失,三体性是指一条染色体上存在三个拷贝,空体性是指一对染色体的缺失。可能有五体或四体,这是罕见的。这些非整倍体类型与不同的遗传疾病有关,如下表所示:

单体 特纳综合征(性染色体疾病)
无效 致死效应
三体性 16三体(流产)、21三体(唐氏综合征)、18三体(爱德华综合征)、13三体(帕托综合征)。通常为性染色体和常染色体疾病。
违抗 导致四倍体和三倍体生物的非整倍体

非整倍体变得容易:当动物交配时,卵子和精子结合产生后代。卵子和精子各含有23条染色体,当它们结合时,它们将共享。例如,这就是为什么人类有46条染色体。

有时精子和卵子的染色体数目可能不正常。另一个可能有额外的或缺失的染色体。当它们结合时,后代将不会有完整的46条染色体。它可能有45对缺失的染色体或47对额外的染色体。如果出现额外的染色体,唐氏综合症是一种可能发生的常见遗传性疾病。如果有一个额外的Y染色体,就会导致Klinefelter综合征。

非整倍体(aneuploidy)和多倍体(polyploidy)的区别

多倍体

我们已经在上面强调过,多倍体是指有两套以上染色体的染色体异常。除了无脊椎动物和脊椎动物外,这种情况在植物中比在动物中更为常见。

与非整倍体一样,多倍体也有多种类型。其中包括同一物种基因组发生增殖的同源多倍体,以及不同物种基因组发生增殖的异源多倍体。同源多倍体通常发生在减数分裂过程中,在有性生殖过程中染色体不分离,而异源多倍体则发生在不同物种的杂交中。

多倍体通常在人类中不太常见,但内多倍体是一种例外类型,主要发生在肝脏、肌肉细胞和骨髓中。多倍体在减数分裂和有丝分裂中期I的细胞分裂异常中更为普遍。三倍体和四倍体在人类中更为常见。多倍体可能导致人类流产。

多倍体可分为三倍体、四倍体、七倍体、六倍体、八倍体等。下表给出了属于这些分类的作物示例:

香蕉、苹果、西瓜 三倍体
小麦、猕猴桃 六倍体
油菜、花生 四倍体
草莓、甘蔗 八倍体

通过使用前缀,这些类型的多倍体很容易记住。例如,tri表示有3组染色体,hexa、6、tetra、4等。

下表突出了多倍体和非整倍体之间的差异。

非整倍体(aneuploidy)和多倍体(polyploidy)的区别

收工!

总之,非整倍体是指细胞中存在额外或缺失染色体的染色体异常。各种类型有二体、单体、三体和空体。它在人类中更为常见,可导致遗传性疾病,如特纳综合征和唐氏综合征。它的影响甚至会导致流产或出生缺陷。

另一方面,多倍体是指二倍体生物中存在两套以上的染色体。这种情况在植物中比在动物中更普遍。三倍体和四倍体可能发生在人类身上,也可能导致流产等致命后果。多倍体的类型有三倍体、四倍体、六倍体、八倍体等。

非整倍体和多倍体都反映了染色体的生物学特性。它们都会导致染色体紊乱。

  • 发表于 2021-11-16 14:17
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  • 分类:生物

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