BIOLOGIA, kl. I LO (po gimnazjum)

Temat 7: Budowa chromosomu.

1. Przeczytaj temat w podręczniku do LO lub/i zapoznaj się z materiałem

udostępnionym pod linkiem

https://epodreczniki.pl/a/chromosomy/D17GCggAj

U wszystkich organizmów informacja genetyczna – czyli informacja o ich budowie i funkcjonowaniu – zawarta jest w DNA, kwasie deoksyrybonukleinowym. U organizmów jądrowych (eukariotycznych) większość DNA przechowywana jest w jądrze komórkowym, będącym swoistym centrum zarządzania komórki.

Poszczególne odcinki DNA, zwane genami, zawierają instrukcje dotyczące budowy białek

komórkowych i różnych procesów przebiegających w komórce. Kiedy komórka akurat się nie dzieli, DNA jądrowe ma postać luźno ułożonych nici, a instrukcje w nim zawarte mogą być swobodnie odczytywane.

Przed podziałem komórki ilość zawartego w niej DNA się podwaja, a nici silnie skręcają. Podczas podziałów tworzą się z nich pałeczkowate, wydłużone struktury, które można

dostrzec w mikroskopie optycznym. Są to chromosomy. Składają się one

z dwóch chromatyd, które łączą się ze sobą w miejscu zwanym centromerem.

Budowa chromosomów.

Chromosomy to pałeczkowate struktury zbudowane z DNA i białek. Ich rola wynika z

obecności DNA - na chromosomach znajdują się geny. Jednocześnie bardzo precyzyjny sposób

zwinięcia się DNA w chromosom gwarantuje prawidłowe rozdzielenie genów do komórek

potomnych. Geny na chromosomach ułożone są liniowo (to znaczy jeden za drugim) i mają

swoje stałe miejsce. Chromosomy są widoczne tylko podczas podziału komórkowego, a ich

budowa zależy od tego, czy obserwujemy je tuż przed, czy tuż po podziale komórki.

Chromatydy są zbudowane z dwóch identycznych cząsteczek DNA, powstałych podczas

replikacji. Rozdzielenie materiału genetycznego w czasie podziału polegać więc będzie na rozdzieleniu chromosomów na dwie chromatydy - powstałe w ten sposób chromosomy,

widoczne tuż po podziale, składać się będą z jednej chromatydy.

Pomiędzy podziałami komórkowymi (interfaza) struktura chromosomów rozluźnia się - tworzy

się wówczas chromatyna wypełniająca jądro komórkowe.

DNA wchodzące w skład chromosomu jest bardzo starannie pozwijane - sposób jego upakowania w chromosomie ilustruje poniższy schemat:

Chromosomy występujące w komórkach somatycznych tworzą pary chromosomów homologicznych.

Chromosomy homologiczne to pary chromosomów o takim samym wyglądzie,

zawierających te same geny, ale różniące się pochodzeniem - jeden pochodzi od ojca, a drugi od matki.

Uwaga! Stwierdzenie, że chromosomy homologiczne posiadają te same geny nie

oznacza obecności tych samych alleli (gen warunkujący barwę kwiatów znajduje się w tym samym miejscu na obydwu chromosomach homologicznych, przy czym u osobnika heterozygotycznego na jednym chromosomie jest allel biały a na drugim czerwony). Zestaw obejmujący po jednym z każdej pary chromosomów homologicznych nazywany jest

garniturem chromosomowym. Komórki zawierające taki zestaw określamy jako haploidalne,

a liczbę chromosomów oznaczamy literą n. Taki przypadek ma miejsce w gametach. Pozostałe

komórki mają podwójny garnitur chromosomów, czyli są diploidalne (2n). Niekiedy w świecie

roślin spotyka się komórki o potrójnej liczbie chromosomów homologicznych, czyli triploidalne

(3n).

Materiał genetyczny znajdujący się w podstawowym (czyli haploidalnym) komplecie

chromosomów nazywany jest genomem.

Komórki diploidalne i haploidalne

W komórkach somatycznych wielu organizmów chromosomy tworzą pary. W skład każdej pary wchodzą dwa podobne do siebie chromosomy zawierające informacje dotyczące tych

samych cech organizmu. Takie chromosomy nazywamy homologicznymi. W komórkach

somatycznych człowieka jest 46 chromosomów (23 pary). Komórki, które zawierają taki

podwójny zestaw chromosomów, nazywa się komórkami diploidalnymi i oznacza jako 2n. Ludzkie gamety posiadają 23 chromosomy, czyli pojedynczy zestaw chromosomów. Takie

komórki nazywa się komórkami haploidalnymi i oznacza jako 1n.

Ponieważ i plemnik, i komórka jajowa są haploidalne, w wyniku zapłodnienia powstaje komórka diploidalna, a dziecko otrzymuje od każdego z rodziców po jednym komplecie chromosomów.

Podsumowanie

Chromosomy składają się z nici DNA i umożliwiają precyzyjny podział materiału genetycznego pomiędzy komórki potomne.

Komórki diploidalne zawierają podwójny zestaw chromosomów, a komórki haploidalne – pojedynczy.

Przed podziałem komórki zawsze zachodzi podwojenie ilości DNA w jądrze komórkowym.

Mitoza to podział jądra, dzięki któremu z jednej komórki macierzystej powstają dwie komórki potomne posiadające identyczną informację genetyczną.

Mitoza umożliwia wzrost i rozwój organizmów wielokomórkowych oraz rozmnażanie organizmów jednokomórkowych.

Mejoza to podział jądra, dzięki któremu z jednej diploidalnej komórki macierzystej powstają cztery haploidalne komórki potomne.

Mejoza prowadzi do powstania komórek rozrodczych (gamet). Podczas mejozy zachodzi proces rekombinacji genetycznej, dzięki któremu komórki

potomne nie są identyczne

Ważne!

autosomy wszystkie chromosomy danego organizmu poza tymi, które wyznaczają jego płeć

centromer przewężenie chromosomu; miejsce, z którym łączą się włókna białkowe podczas podziału jądra komórkowego

chromatyda jedna z dwóch identycznych części chromosomu

chromosomy podziałowa postać DNA; wydłużone, pałeczkowate struktury powstające z nici DNA w jądrze tuż przed podziałem komórki i widoczne w czasie podziału jądra

chromosomy homologiczne chromosomy o tym samym kształcie i wielkości; zawierają podobną informację genetyczną; układają się w pary na początkowym etapie mejozy; w każdej parze jeden z chromosomów pochodzi od matki, a drugi od ojca

gen fragment DNA odpowiedzialny za powstanie określonego białka a w konsekwencji – określonej cechy organizmu; podstawowa jednostka dziedziczenia

komórka diploidalna komórka, która zawiera podwójny zestaw (liczbę) chromosomów (2n)

komórka haploidalna komórka, która zawiera pojedynczy zestaw (liczbę) chromosomów (1n)

komórka somatyczna każda komórka budująca ciało organizmu z wyjątkiem komórek płciowych

mejoza proces podziału jądra komórkowego, w wyniku którego z jednej komórki powstają cztery komórki potomne o zredukowanej o połowę (w porównaniu do komórki macierzystej) ilości materiału genetycznego; przebiega dwufazowo – pierwsza faza jest redukcyjna (redukcja liczby chromosomów)

mitoza proces podziału jądra komórkowego, w wyniku którego z jednej komórki macierzystej powstają dwie komórki potomne o identycznym materiale genetycznym względem siebie i względem komórki macierzystej

rekombinacja genetyczna proces wymiany fragmentów chromatyd między chromosomami homologicznymi, w wyniku którego zwiększa się zmienność genetyczna

Rozwiąż kartę pracy.

KARTA PRACY

Budowa chromosomu.

Na podstawie uzyskanych informacji wykonaj następujące ćwiczenia:

Ćwiczenie 1.

Wyjaśnij, dlaczego komórka haploidalna nie może przejść podziału mejotycznego.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………

Ćwiczenie 2.

Podaj, ile chromosomów znajdowało się w komórkach macierzystych, z których w wyniku

mejozy powstały komórki potomne o następującej liczbie chromosomów w jądrze

komórkowym: 3, 18, 24.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Ćwiczenie 3.

Wyjaśnij, skąd pochodzą chromosomy homologiczne, i podaj, ile par tych chromosomów

występuje u człowieka.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Ćwiczenie 4.

W komórce somatycznej pewnego organizmu występuje 38 chromosomów. Ile chromosomów

jest w komórce jajowej tego organizmu? Wybierz odpowiedź.

a. 23

b. 12

c. 76

d. 19

Ćwiczenie 5.

Oceń prawdziwość zdań i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.

Prawda Fałsz

DNA może występować w jądrze komórkowym w postaci luźno ułożonych nici lub chromosomów.

Jądra haploidalne zawierają pojedynczy zestaw chromosomów.

Na podział komórki eukariotycznej składają się podział jądra komórkowego i podział cytoplazmy oraz zawartych w niej organelli.

Chromosom składa się z jednej lub dwóch chromatyd i centromeru.

W wyniku mejozy z jednej diploidalnej komórki macierzystej powstają dwie diploidalne komórki potomne.

W wyniku mitozy z jednej diploidalnej komórki macierzystej powstają cztery haploidalne komórki potomne.

Chromosomy płci występują tylko w gametach.

Ćwiczenie 6.

Przyporządkuj pojęciom komórka haploidalna i DNA terminy, które można wykorzystać do ich

opisu.

komórka haploidalna

DNA

elementy nie pasujące do żadnej kategorii

dwa komplety chromosomów

gameta

centromer

chromatyda

mejoza

jeden komplet chromosomów

komórka somatyczna

gen

cytoplazma

2n

autosom

chromosom

1n

Mitoza

Ćwiczenie 7.

Opisz znaczenie podziałów komórkowych dla funkcjonowania organizmu.

Ćwiczenie 8.

Korzystając z różnych źródeł, dowiedz się, jaką liczbę chromosomów mają w komórkach

somatycznych pszenica, koń, muszka owocowa.

Zadanie dla chętnych.

Wyjaśnij, dlaczego komórki krwi człowieka – erytrocyty – nie ulegają podziałom.

Wskazówka.

W jakiej strukturze komórkowej przechowywana jest informacja genetyczna? Czym różnią się

dojrzałe erytrocyty od innych komórek ciała?

POWODZENIA!