مطالب مهم فصل 8 کتاب زیست و آزمایشگاه 2 را می توانید در اینجا مشاهده کنید .

فصل هفتم

یاد گیری فصل ششم برای این فصل الزامی است!

1-     تقسیم میوز باعث تولید گامت می شود (گامت سلولی هاپلوئید است که باعث تنوع ژنتیکی و همچنین عدد کروموزومی از نسلی به نسل دیگر افزایش نیابد).

2-      برای تقسیم میوز فقط یکبار همانند سازی DNAانجام می شود که در مرحله S اینترفاز است.

3-     میوز خود شامل دو مرحله است، میوزI و میوزII که در پایان هر مرحله عمل سیتوکینز اتفاق می افتد یعنی در مجموع دوبار سیتوپلاسم تقسیم می شود.

4-      تشکیل تتراد از ویژگی های پروفاز میوز I است و کروموزوم های همتا در آنافاز I از هم جدا می شوند(بدلیل وجود ساختار تتراد) و در آنافاز که سومین مرحله است و درمیوزII کروماتید های خواهری از هم جدا می شوند در واقع تفاوت بین این دو مرحله است.

5-     سلولی دیپلوئید که 44 کروموزوم دارد با تقسیم میوز چهار گامت بوجود می آورد که هر گامت 22 کروموزوم دارد این چهار گامت دو به دو با هم یکسان هستند و در واقع دو نوع گامت هاپلوئید بوجود می آید.

6-     تعداد نواری های پلی نوکلئوتیدی DNA  دو برابر تعداد کروموزوم هاست.

7-     اسپرم و تخمک در هر جانوری دارای n کروموزوم است به این معنا که یک سری کروموزوم دارد( کروموزوم ها دو کروماتیدی نیستند) .

8-     نحوه ترتیب تتراد ها روی دوک متافازی از رابطه 2 به توان  n-1 بدست می آید که به جای  n  عدد هاپلوئیدی را قرار می دهیم برای مثال اگر سلولی در حال دیپلوئیدی (2n ) 8 کروموزوم داشته باشد که در این صورت عدد هاپلوئیدی که برابر 4 می شود را در رابطه قرار می دهیم 4-1=3 و عدد 2 را به توان سه می رسانیم که می شود 8 که این سلول 8 نوع آرایش متافازی را میتواند داشته باشد.

9-     برای بدست آوردن تعداد نوارهای پلی نوکلئوتیدی تعداد کروموزوم های در حالت دیپلوئیدی را در عدد 4 ضربی می کنیم(یک کروموزوم دو کروماتیدی چهار نوار پلی نوکلئوتیدی دارد و یا یک کروماتید از دو نوار تشکیل شده) .

10- در آنافاز میوزII دو کروماتید از محل سانترومر از هم جدا می شوند مشابه آنچه در آنافاز میتوز انجام می شود(میتوز ~میوز(II . ویژگی عمده تقسیم میوز جفت شدن طولی کروموزوم های همتا در پروفاز میوزI می باشد(تتراد ها) و تولید گامت است.

11-  میوز فقط در سلول های دیپلوئید انجام می شود و سلول هایی هاپلوئید ایجاد می کند اما میتوز هم در سلول های هاپلوئید و هم در سلولی های دیپلوئید انجام می شود و سلولی که در نهایت بوجود می آید از نظر ژنتیکی مشابه سلول والد است.

12- سلول هایی که اسپرم و تخمک تولید می کنند 2nهستند و با تقسیم میوز گامت های هاپلوئید ایجاد می کنند(گامت ها همیشه هاپلوئید هستند).

13- در تخمک سازی در پایان میوز I  دو سلول حاصل می شود که از نظر مواد وراثتی یکسان ولی از نظر مقدار سیتوپلاسم متفاوت هستند.

14- تخمک نابالغ و اولین گویچه قطبی در آخرین مرحله میوزI بوجود می آیند و میوز II را انجام می دهند و سرانجام تخمک تمایز نیافته و دومین گویچه قطبی را بوجود می آورند.

15-  با توجه به خاصیت تقسیم میوز: تخمک نابالغ و اولین گویچه قطبی دارای کروموزوم های دو کروماتیدی هستند اما تخمک نابالغ و دومین گویچه دارای کروموزوم هایی تک کروماتیدی هستند. سلول های حاصل از اولین تقسیم میوزی ضمن اسپرماتوژنز اسپرم های نابالغ نام دارند و در مرحله ی بعدی میوزتبدیل به اسپرم های تمایز نیافته و سپس به اسپرم تبدیل می شوند. نتیجه تقسیمات سلول های زاینده ی اسپرم و سلول های زاینده ی تخمک در جریان گامت زایی به ترتیب 4 اسپرم فعال و 1 تخمک است.(ساختار اسپرم و تخمک و چرخه های آن در فصل 11 بررسی خواهد شد) مقایسه مراحل مختلف میوز بین تخمک و اسپرم از نظر مضاعف بودن و یا تک کروماتیدی بودن مهم است!برای مثال ممکن است اولین گویچه قطبی با اسپرم تمایز یافته مقایسه شود و یا حالت های کروموزوم ها( همتا بودن، تک کروماتیدی بودن، مضاعف بودن و مقدار DNA و ...) بین مراحل میوز حتی با میتوز.

16- برای مثال: اگر در تخمک تمایز نیافته 7 کروموزوم غیر جنسی وجود داشته باشد در تخمک نابالغ چند کروموزوم جنسی و غیر جنسی وجود دارد؟ج- تخمک نابالغ هم 7 کروموزوم خواهد داشت و همچنین یک کروموزوم جنسی که در مجموع می شود 8 کروموزوم... .

17- کاریوتیپ تصویری است که کروموزوم های در حال تقسمیم بر حسب اندازه ردیف شده اند.  در کاریوتیپ هسته سلول انسانی کروموزوم ها در 7 گروه غیر جنسی و یک گروه جنسی و در مجموع هشت گروه تقسیم بندی می شوند. بزرگترین کروموزوم ها در گروه اول قرار می گیرد و در اخرین گروه هم کوچکترین کروموزوم ها احتمال ایجاد جهش درکروموزوم های بزرگتر بیشتر از کروموزوم های کوچک است.

18- افراد مبتلا به نشانگان داون(تری زومی 21)، کروموزوم 21 اضافی دارند و فرد بیمار 45 کروموزوم اتوزومی دارد(غیر جنسی) و دو کروموزوم جنسی. احتمال تولد فرزندان مبتلا به این نشانگان با افزایش سن مادر نسبت مستقیم دارد و احتمال آن بیشتر می شود. و کروموزوم های همتا در مرحله آنافاز I  از هم جدا می شوند.

19- تولید مثل غیر جنسی: فرزندان کاملا شبیه والدین هستند- فقط یک والد شرکت دارد- در بسیاری از یوکاریوت ها نیز دیده می شود و مخصوص پریکاریوت ها نیست و ممکن است جاندارانی هاپلوئیدی یا دیپلوئیدی بوجود آورند فردی که به طریق غیر جنسی بوجود می آید یک کلون است.

20- بکر زایی نوعی تولید مثل است که در آن فرد از تخمک لقاح نیافته رشد و نمو می یابد و در واقع نوعی تولید مثل جنسی است و فرزندان حاصل کاملا شبیه مادر هستند و در جاندارانی مانند بعضی از ماهی ها سوسمار ها و قورباغه ها، زنبور عسل ماده(فقط تولید زنبور عسل نر می کند) و قاصدک ها دیده می شود.

21- در چرحه زندگی هاپلوئیدی گامت ها با روش همجوشی در هم الحاق می شوند و در چرخه دیپلوئیدی از طریق لقاح.

22- چرخه زندگی انسان دیپلوئیدی است.

                                                                                  تهیه از: سعید ضروری نویسنده وبلاگ اتوپیا

فصل ششم کروموزوم ها و میتوز

 1- ماده ی ژنتیک در تک سلولی ها و پر سلولی ها DNA می باشد. DNA باکتری مولکول بسته یا حلقوی (دو انتهای آن آزاد نیست) است که به غشای پلاسمایی متصل است. تقسیم دو تایی نوعی تولید مثل غیر جنسی است که به تولید زاده های یکسان می انجامد. در تولید مثل غیر جنسی فقط یک والد شرکت دارد.

2- تقسیم دوتایی در باکتری ها: پس از همانند سازی DNA با اضافه شدن غشای سلولی جدید به نقطه ای از غشا که بین دو مولکول DNA قرار دارد انجام می گیرد و غشا به سمت داخل فرو می رود و هم زمان با آن دیواره ی سلولی تشکیل می شود به این ترتیب دو سلول تشکیل می شود که یکی از دو نسخه ی DNA را دارد.

3- در سلول های یوکاریوتی بخش عمده ی DNA در درون هسته وجود دارد اما در دو اندامک سیتوپلاسمی، میتوکندری و کلروپلاست نیز DNA وجود دارد که حلقوی است. دو کروماتید در محلی به نام سانترومر به هم متصل می شوند که به آنها کروماتید های خواهری گفته می شود که در واقع یکی از این دو به تازگی از روی کروماتید دیگر همانند سازی شده. کروموزوم های تک کروماتیدی(هاپلوئید) را با علامت n و دو کروماتیدی (دیپلوئید) را با علامت 2n نشان می دهند. کروماتید های خواهری در محل سانترومر به هم متصل می مانند تا اینکه در مراحل تقسیم سلولی (در میتوز در مرحله آنافاز و در میوز در مرحله آنافاز میوز 2 )

4- برای همانند سازی DNA لازم است تا این مولکول ها فشرده شوند، این فشرده شدن بوسیله ی گروهی از پروتئین ها به نام هیستون ها انجام می شود که DNA در مناطقی دو دور به دور هشت مولکول هیستون می پیچد. به این ترتیب ساختاری را پدید می آورد که نوکلئوزوم نام دارد. یک مثال: اگر در قسمتی از مولکول DNA  که شامل 96000  مولکول هیستون است، چند ساختار نوکلئوزوم وجود دارد؟12000=8÷96000

5- حاصل لقاح اسپرم(n کروموزوم یعنی هاپلوئید و دارای 23 کروموزوم تک کروماتیدی است) و تخمک (n کروموزوم ، هاپلوئید و دارای 23 کروموزوم تک کروماتیدی است ) که سلول تخم یا زیگوت (2n و دیپلوئید است که 46 کروموزوم دارد) بوجود می آید

6- تعداد کروموزوم های جاندارانی که در کتاب ذکر شده مهم است مهمترین آنها: شامپانزه و آلو و سیب زمینی که 48 کروموزوم دارند و انسان 46 و قارچ پنیسیلیوم (یوکاریوت است) فقط یک جفت کروموزوم دارد و...

7- تعیین جنسیت در پرندگان ، پروانه ها و بید ها توسط نوع جاندارماده صورت می گیرد. تعین جنسیت در ملخ و انسان بر عهده ی(کروموزوم ) نوع نر است. « پرندگان ، پروانه ها ، بیدها کروموزوم های نوع ماده بصورت ZW نمایش داده می شود و نر ها بصورت ZZ .

8- در ملخ کروموزوم های جنس ماده بصورت XX (شبیه ماده در انسان) و نوع نر هم بصورت XO است.

9- در انسان کروموزوم های جنس ماده بصورتXX و نوع نر بصورت XY است.(دانستن نوع کروموزوم ها در محاسبات بیماری ها و یا صفات وابسته به جنس در این نوع جانداران برای فصول آینده ضروریست)  

10- انواع جهش ها: مضاعف شدن، کروموزوم های همتا حضور دارند و در این نوع جهش کروموزوم از بعضی از ژن ها دو نسخه دارد. در جهش جابجایی: ژن جدا شده(شکسته شده) به کروموزوم غیر همتا متصل می شود. در جهش حذفی قطعه ای از کروموزوم که شکسته شده کاملا از آن جدا می شود و سلول جدید بعد از تقسیم به علت نداشتن بعضی از ژن ها ممکن است از بین برود.

11- چرخه ی سلولی شامل چند مرحله است. که عبارتند از G1 و  S و G2 و میتوز است. اینتر فاز شامل سه مرحله ابتدایی رشد سلول است که عبارتند از G1 و  S و G2 و در واقع از پایان یک تقسیم تا آغاز یک تقسیم دیگر است.

 12- مرحله ی G1 : سلول در این مرحله از چرخه ی سلولی رشد می کند و بزرگ می شود و رشد کردن سلول مستلزم پروتئین سازی بیشتر و در نتیجه میزان ساخته شدن mRNA بیشتر است و این مرحله فاصله ی زمانی بین پایان میتوز و آغاز همانند سازی( مرحله S ) است.

13- (سنتز S): در این مرحله همانند سازی DNA انجام می شود بنابر این در پایان این مرحله هر کروموزوم از دو کروماتید یکسان که در محل سانترومر به هم متصل هستند تشکیل شده است ولی کروماتید ها در این مرحله هنوز فشردگی و تراکم لازم را پیدا نکرده اند. دو کروماتید هر کروموزوم که در محل سانترومر به هم متصل هستند دارای ژن هایی یکسان هستند و در حقیقت یک کروماتید همانند سازی شده ی کروماتید دیگر است.

G2 : در این مرحله تمهیدات لازم برای تقسیم سلول فراهم می شود برای مثال اندامک های مختلف همانند سازی می کنند مانند میتوکندری در سلول های جانوری و کلروپلاست در سلول های گیاهی و همچنین سانتریول(رشته های دوک را می سازد) و ...دو برابر می شوند.

14- میتوز: مراحل میتوز عبارتند از: پروفاز ، متافاز ، آنافاز ، تلوفاز.

15- در مرحله پروفاز: رشته های دراز و در هم تنیده ی کروماتینی به تدریج کوتاه و ضخیم می شوند و کروموزوم ها که همانند سازی کرده اند (S ) قابل رویت می شوند، پوشش هسته ناپدید و با دور شدن سانتریول ها که در این مرحله دو جفت هستند رشته های دوک تشکیل می شود.(به طور مختصر: پوشش هسته ناپدید، کروموزوم ها ضخیم، رشته های دوک تشکیل می شوند.)

متافاز: در این مرحله کروموزوم ها به سمت وسط سلول حرکت می کنند و در سطح استوایی سلول ردیف می شوند. در این مرحله رشته های دوک از یک سمت به سانترومر کروموزوم ها و همچنین از سوی دیگر به سانتریول ها متصل اند. در این مرحله کروموزوم ها کوتاه ترین و قطور ترین ضخامت و حداکثر فشردگی را دارند.

آنافاز: در این مرحله کروماتید ها از محل سانترومر از هم جدا می شوند و با کوتاه شدن رشته های دوک به سوی قطبین سلول حرکت می کنند.

تلوفاز: پوشش هسته تشکیل می شود.

16- سیتوکینز: فرآیندی است که در آن سیتوپلاسم سلول تقسیم می شود و معمولا بعد از تقسیم هسته بوقوع می پیوندد ولی در بعضی از سلول ها سیتوکینز انجام نمی شود در نتیجه ی آن و با تکرار چرخه، ساختار های چند هسته ای بوجود می آید مانند سلول های ماهیچه ای مخطّط (ارادی) پس از مراحل جنینی بنابراین میزان کروماتین در این نوع سلول ها بسیار بیشتر از سایر سلول ها خواهد بود.  

17- تقسیم سلول باید کنترل شود به همین منظور بین مراحل مختلف رشد سلولی نقاط وارسی check point وجود دارد که این نقاط در بین مراحل G1 به S وجود دارد و بین G2 به میتوز هم وجود دارد و همچنین میتوز به سیتوکینز. سرطان تقسیم و رشد غیر عادی سلول هاست، سلول های سرطانی بدن توجه به مکانیسم های کنترل کنند سلامت بدن تقسیم می شوند بعضی از جهش ها سبب تولید بیش از حد مولکول های محرک رشد و تقسیم سلول ها می شوند و از این طریق سلول ها سرطانی می شوند. اغلب سلول ها 90%  زندگی خود را در مرحله ی اینترفاز و 10%  بقیه را در مرحله ی میتوز و سیتوکینز می گذرانند.

18- سلول های جانوران معمولا یک جفت سانتریول دارند که در نزدیکی هسته قرار دارد. هر سانتریول شامل یک جسم کوچک استوانه ای شکل است. دو سانتریول سلول با زاویه 90 درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند یکی عمودی و دیگری افقی. طی مرحله G2 که در آن اندامک ها همانند سازی می شوند، سانتریول ها هم که یک جفت هستند همانند سازی می کنند و در نتیجه سلول به هنگام ورود به مرحله میتوز دارای دو جفت سانتریول است یعنی چهار سانتریول. بعد از ورود به مرحله ی میتوز جفت سانتریول ها شروع به دور شدن از هم می کنند و هر یک از جفت سانتریول ها به سوی یکی از دو قطب سلول حرکت می کنند و از جفت سانتریول دیگر دور می شود. هر سانتریول از دو استوانه عمود بر هم تشکیل شده و هر استوانه خود شامل 9 دسته ی سه تایی میکروتوبول بکار رفته (میکروتوبول ها ساختاری پروتئینی دارند) و در مجموع یک سانتریول از 27 میکروتوبول تشکیل شده و در نتیجه یک سلول قبل از مرحله ی G2 54 میکروتوبول دارد.

19- در سلول های گیاهی که دیواره سخت دارند سیتوپلاسم به روشی دیگر تقسیم می شود. در سلول های گیاهی ویزیکول هایی که توسط دستگاه گلژی ساخته می شوند در میانه ی سلول به یکدیگر می پیوندند و صفحه ای را پدید می آورند که در واقع دیواره ی سلولی است که توسط غشا احاطه شده. در سلول های جانوری و سلول هایی که دیواره ی سلولی ندارند کمربندی از رشته های پروتئینی در میانه ی سلول ایجاد می شود که با تنگ شدن آن سلول به دو نیم تقسیم می شود. در سلول های گیاهان عالی سانتریول وجود ندارد اما رشته های دوک تشکیل می شوند و سانتریول در گامت های نر خزه ها و سرخس ها وجود دارد.

مقدار DNA در G1 برابر 2n و در پروفاز و متافاز 4n می باشد و در مرحله آنافاز مجددا به 2n تقلیل می یابد. در انتهای مرحله آنافاز در هر سوی سلول 2n کروموزوم وجود دارد. سلول های عصبی فاقد قدرت تقسیم هستند.  

تهیه وتنظیم : سعید ضروری نوسنده وبلاگ اتوپیا