Już wiemy, że w komórce człowieka znajdują się 23 pary chromosomów, czyli razem jest ich 46 sztuk. W tych chromosomach są geny, czyli zakodowane konkretne cechy organizmu. Każdy gatunek ma swój własny unikalny (niepowtarzalny) zestaw chromosomów, który nazywamy kariotypem.
Na pierwszej ilustracji widzicie kariotyp człowieka. Zwróćcie uwagę na ostatnią parę chromosomów: nie ma ona przyporządkowanej liczby, lecz litery X/Y. Ostatnia para w kariotypie to tzw. chromosomy płci. U mężczyzn oznacza się je jako X/Y a u kobiet X/X.
Jak zrobić zdjęcie chromosomom?
Niestety chromosomy to nie gwiazdy filmowe i nie ustawiają się same, tak jak widać to na początku tego wpisu 😉 Zdjęcie kariotypu, czyli zestawu chromosomów powstaje w następujący sposób:
- na (tutaj ludzkie) komórki nakłada się specjalną substancję, która zatrzymuje dzielące się komórki w fazie podziału – właśnie wtedy chromosomy są najlepiej widoczne
- komórki umieszcza się na szkiełku pod mikroskopem, barwi się je i fotografuje
- pora na obróbkę zdjęcia: wycina się ze zdjęcia chromosomy i układa je w pary złożone z identycznych chromosomów homologicznych
- układa się pary od najdłuższych homologicznych aż do chromosomów płci (ostatnia para)
- wykonuje się ponowne zdjęcie i kariotyp organizmu jest gotowy
Diploidalny a haploidalny zestaw chromosomów 😮
Brzmi strasznie… ale serio da się to zrozumieć! 😀
Wiemy, że w parach chromosomów znajdują się tzw. chromosomy homologiczne. To znaczy, że w każdej parze jeden pochodzi od ojca a drugi od matki. Chromosomy te wyglądają identycznie, gdyż zawierają te same geny, które są ułożone w takiej samej kolejności. Jedynie ostatnia para chromosomów, czyli chromosomy płci, różni się od siebie.
Jeśli komórka zawiera pary chromosomów homologicznych, czyli identycznych, mówi się że zawiera diploidalny zestaw chromosomów. Oznacza się to symbolem 2n.
Diploidalny – z łaciny „diplo-„ znaczy „podwójny”.
Jeśli jednak komórka zawiera tylko po jednym chromosomie z każdej z par chromosomów homologicznych, wtedy zawiera haploidalny zestaw chromosomów i oznacza się go symbolem n.
Haploidalny – z greckiego „haplo-„ znaczy „pojedynczy”.
Ogólnie większość komórek zwierzęcych ma diploidalny czyli podwójny zestaw chromosomów. Tylko gamety, czyli komórki rozrodcze (plemniki i komórki jajowe) mają haploidalny, czyli pojedynczy zestaw chromosomów, co jest raczej logiczne. Dlaczego?
Dlatego, że nowy organizm zaczyna swoje istnienie od momentu połączenia się ze sobą komórek rozrodczych: męskiej i żeńskiej. Na skutek czego najprościej mówiąc chromosomy dotąd pojedyncze znajdują dla siebie parę. Gdyby komórki rozrodcze zawierały już pary, chromosomów byłoby po prostu za dużo.
Co właściwie siedzi w chromosomie?
Wiemy, że chromosomy to nitkowate struktury zbudowane z DNA (czyli kwasu deoksyrobonukleinowego) oraz białek. Postać charakterystycznych pałeczek przybierają w momencie, gdy komórka przygotowuje się do podziału i są wtedy bardzo dobrze widoczne pod mikroskopem. Chromosomy zawierają geny i każdy z nich zawiera informację o budowie jednego kompletnego białka. Zastanawiacie się, dlaczego macie taki a nie inny kolor włosów? Właśnie dzięki genom! 😎 To one warunkują cechy tzn. decydują o tym, jak wygląda dany organizm np. jakie ma rysy twarzy, wzrost czy grupę krwi. Na ilustracji poniżej widać podwójną helisę oraz jej fragment, czyli gen:
O genach słów kilka…
Pojedynczy chromosom zawiera od kilkuset do kilku tysięcy genów. Każdy gen zajmuje w chromosomie stałe, charakterystyczne dla siebie miejsce. Jeśli mamy do czynienia z chromosomami homologicznymi, o których już była mowa wyżej, to geny kodujące tę samą cechę występują w nich w odpowiadających sobie miejscach np. gen wysokiego wzrostu występuje w tym samym miejscu zarówno w chromosomie od matki jak i od ojca.
Może być też tak, że chromosomy homologiczne zawierają różne wersje tego samego genu np. w jednym jest gen wzrostu wysokiego a w drugim niskiego, albo w jednym chromosomie znajduje się gen koloru włosów w wersji jasnej a w drugim w wersji ciemnej. Dlatego też mówimy o allelach tego samego genu, czyli prościej mówiąc – o jego wersjach. Jeśli allele w chromosomach homologicznych są takie same, to cecha ma jeden wariant np. wysoki wzrost. Jeśli allele różnią się od siebie, to każdy z nich może warunkować odmienny wariant tej samej cechy np. wysoki lub niski wzrost. Jak dokładnie działają allele, sprawdził w XIX wieku Grzegorz Mendel – ojciec genetyki 😀
Allele a rodzaje organizmów
Allele to wersje danego genu i możemy podzielić je na dwie grupy:
- allele dominujące – oznaczamy je wielkimi literami np. AA
- allele recesywne (ustępujące) – oznaczamy je małymi literami np. aa
Przyjrzyj się ilustracji z kotkami, następnie uważnie przeczytaj, a dowiesz się jak z punktu widzenia genetyki nazwalibyśmy takie Mruczki 😎
Więcej szczegółów o rodzajach organizmów dowiesz się w artykule Homozygota dominująca czy recesywna? A może heterozygota? Tymczasem sprawdź swoją wiedzę o chromosomach i genach w quizie.
Powodzenia! 😀