Έννοιες Βιολογίας και Οικολογίας και η Διδακτική τους

Έννοιες Βιολογίας και Οικολογίας και η Διδακτική τους Γιώργος Αμπατζίδης Παιδαγωγικό Τμήμα Δημοτικής Εκπαίδευσης, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ακαδημαϊκό έτος 2016-17

Στο προηγούμενο μάθημα Πεπτικό σύστημα Αναπνευστικό σύστημα Κυκλοφορικό σύστημα

Εκπαιδευτικοί στόχοι Να κατανοήσουν οι φοιτητές τη λειτουργία του αναπαραγωγικού συστήματος Να συνδέσουν οι φοιτητές το DNA με τις πρωτεΐνες και τα χαρακτηριστικά Να κατανοήσουν οι φοιτητές τον τρόπο κληρονόμησης των χαρακτηριστικών Να κατανοήσουν οι φοιτητές τις έννοιες αλληλόμορφα γονίδια, ομόλογα χρωμοσώματα Να κατανοήσουμε οι φοιτητές τις έννοιες επικρατές /υπολειπόμενο /φυλοσύνδετο γονίδιο

Σύστημα οργάνων Τι είναι το σύστημα οργάνων;

Σύστημα οργάνων Σύνολο οργάνων που επιτελούν συνεργατικά κάποια συγκεκριμένη λειτουργία Τι είναι το όργανο; σύνολο ιστών που επιτελούν συνεργατικά κάποια συγκεκριμένη λειτουργία Κύτταρο -> Ιστός -> Όργανο -> Σύστημα οργάνων-> Οργανισμός

Αναπαραγωγικό σύστημα Τα αναπαραγωγικά κύτταρα του ανθρώπου είναι τα σπερματοζωάρια για τον άνδρα και τα ωάρια για τη γυναίκα Τα σπερματοζωάρια έχουν μια μακριά ουρά για να μπορούν να κινούνται Τα ωάρια δεν έχουν ουρά και είναι πολύ μεγαλύτερα από τα σπερματοζωάρια

Αναπαραγωγικό σύστημα άνδρα Τα αναπαραγωγικά όργανα του άνδρα είναι οι όρχεις οι οποίοι παράγουν τεστοστερόνη την ανδρική ορμόνη που ευθύνεται για τις αλλαγές στο σώμα των αγοριών κατά την εφηβεία (φωνή, τριχοφυΐα) σπερματοζωάρια τα ανδρικά αναπαραγωγικά κύτταρα Οι όρχεις βρίσκονται σε έναν «σάκο» (όσχεο) εξωτερικά του σώματος για να εξασφαλίζεται η χαμηλότερη θερμοκρασία που είναι απαραίτητη για τα σπερματοζωάρια Η παραγωγή των σπερματοζωαρίων στους όρχεις είναι συνεχής

Αναπαραγωγικό σύστημα άνδρα Τα σπερματοζωάρια αποθηκεύονται στις επιδιδυμίδες Ειδικοί αδένες (πχ. προστάτης) προσθέτουν στα σπερματοζωάρια υγρά και έτσι προκύπτει το σπέρμα Κατά την εκσπερμάτωση το σπέρμα ωθείται έξω από το σώμα μέσω της ουρήθρας που διατρέχει το πέος κεντρικά Από την ουρήθρα μεταφέρονται εκτός σώματος και τα ούρα

Αναπαραγωγικό σύστημα γυναίκας Τα αναπαραγωγικά όργανα της γυναίκας είναι οι ωοθήκες οι οποίες παράγουν οιστρογόνα και προγεστερόνη, δηλαδή τις γυναικείες ορμόνες τα οιστρογόνα ευθύνονται για τις αλλαγές στο σώμα των κοριτσιών κατά την εφηβεία (ανάπτυξη των μαστών, τριχοφυΐα εφηβαίου) ωάρια τα γυναικεία αναπαραγωγικά κύτταρα Οι ωοθήκες βρίσκονται χαμηλά στην κοιλιά της γυναίκας Η παραγωγή των ωαρίων δεν είναι συνεχής: παράγεται ένα ωάριο κάθε 28 ημέρες

Αναπαραγωγικό σύστημα γυναίκας Το ωάριο περνάει μέσω της σάλπιγγας από την ωοθήκη στον ωαγωγό (ωορρηξία) και στη συνέχεια κατεβαίνει αργά τον ωαγωγό κινούμενο προς τη μήτρα Εάν στην πορεία του μέσα στον ωαγωγό συναντήσει σπερματοζωάρια είναι πιθανόν το ωάριο να γονιμοποιηθεί από ένα από αυτά. Αν όχι, τότε πεθαίνει μία μέρα μετά την ωορρηξία

Αναπαραγωγικό σύστημα γυναίκας Το κάτω μέρος της μήτρας έχει έναν δακτύλιο, τον τράχηλο της μήτρας ο οποίος οδηγεί στον κόλπο Σημειώστε πως στον άνδρα το ουροποιητικό και το αναπαραγωγικό σύστημα έχουν την ίδια έξοδο ενώ στη γυναίκα έχουν διαφορετικές εξόδους

Γονιμοποίηση Το σπέρμα περιέχει εκατομμύρια σπερματοζωάρια. Για να γίνει η γονιμοποίηση πρέπει να καταφέρουν να «κολυμπήσουν» από τον κόλπο στη μήτρα και από εκεί στον ωαγωγό Εάν στον ωαγωγό υπάρχει ωάριο, τότε κάποιο σπερματοζωάριο θα καταφέρει να το γονιμοποιήσει, δηλαδή να βάλει την «κεφαλή» του μέσα στο ωάριο και έτσι ο πυρήνας του να ενωθεί με τον πυρήνα του ωαρίου Το κύτταρο που προκύπτει από την ένωση του πυρήνα του ωαρίου με τον πυρήνα του σπερματοζωαρίου λέγεται «ζυγωτό» Μόλις το ωάριο γονιμοποιηθεί, δημιουργείται γύρω του μια μεμβράνη που εμποδίζει την είσοδο άλλων σπερματοζωαρίων

Γονιμοποίηση Το ζυγωτό 36 ώρες μετά τη δημιουργία του κάνει την πρώτη του κυτταρική διαίρεση Οι κυτταρικές διαιρέσεις συνεχίζονται και δημιουργείται μια «μπάλα» κυττάρων που συνεχίζει την πορεία κάτω στον ωαγωγό με προορισμό τη μήτρα Η «μπάλα» αυτή των κυττάρων αρχικά είναι συμπαγής και ονομάζεται μορίδιο Όσο συνεχίζονται οι κυτταρικές διαιρέσεις στην «μπάλα» δημιουργείται μια κοιλότητα στο εσωτερικό της και σε αυτή τη φάση ανάπτυξης ονομάζεται βλαστίδιο Όταν το βλαστίδιο φτάνει στη μήτρα, βυθίζεται στα τοιχώματά της (εμφύτευση) 6 περίπου ημέρες μετά τη γονιμοποίηση

Γονιμοποίηση Στη συνέχεια, στο βλαστίδιο γίνονται πολύ καλά οργανωμένες μετακινήσεις κυττάρων και φυσικά συνεχίζονται οι κυτταρικές διαιρέσεις Δημιουργούνται τρεις στιβάδες κυττάρων (εξώδερμα, μεσόδερμα, ενδόδερμα) Από τα κύτταρα της κάθε στιβάδας θα προέλθουν διαφορετικοί τύποι κυττάρων και ιστών εξώδερμα: δέρμα και νευρικό σύστημα μεσόδερμα: μυικός ιστός και κυκλοφορικό σύστημα ενδόδερμα: πεπτικό σύστημα

Γονιμοποίηση Στις 4 εβδομάδες αρχίζει να χτυπάει η καρδιά του εμβρύου Στις 8 εβδομάδες έχει σχηματιστεί πρόσωπο, πλευρές και δάκτυλα Από τις 16 εβδομάδες η εγκυμονούσα μπορεί να αισθανθεί το έμβρυο να κινείται στην κοιλιά της

Γονιμοποίηση Το έμβρυο δημιουργεί στα τοιχώματα της μήτρας τον πλακούντα με τον οποίο συνδέεται μέσω του ομφάλιου λώρου Ο ομφάλιος λώρος περιέχει δύο αρτηρίες που μεταφέρουν αίμα από το έμβρυο στον πλακούντα μια φλέβα που μεταφέρει αίμα από τον πλακούντα στο έμβρυο Μέσω του πλακούντα και του ομφάλιου λώρου μεταφέρεται στο έμβρυο οξυγόνο και τροφικά μόρια (αμινοξέα, γλυκόζη) Ενώ μεταφέρονται από το έμβρυο στη μητέρα διοξείδιο του άνθρακα και άχρηστες ουσίες ώστε να αποβληθούν από το σώμα της

Γονιμοποίηση Ο πλακούντας λειτουργεί και ως «φίλτρο» που εμποδίζει τοξικές ουσίες και μικρόβια να περάσουν από το αίμα της μητέρας στο έμβρυο Το έμβρυο κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης καλύπτεται από το άμνιο, μία μεμβράνη που σχηματίζει τον αμνιακό σάκο Ο αμνιακός σάκος περιέχει το αμνιακό υγρό το οποίο προστατεύει το έμβρυο από κραδασμούς

Δίδυμη κύηση Δίδυμη κύηση μπορεί να προκύψει αν τυχαία ωριμάσουν ταυτόχρονα δύο ωάρια (αν και συνήθως ωριμάζει μόνο ένα ωάριο κάθε φορά) και γονιμοποιηθούν και τα δύο σε αυτή την περίπτωση προκύπτουν δίδυμα αδέρφια τα οποία δεν είναι ολόιδια μεταξύ τους (διζυγωτικά δίδυμα) Δίδυμη κύηση μπορεί να προκύψει αν τυχαία μετά την κυτταρική διαίρεση ενός γονιμοποιημένου ωαρίου (ζυγωτό) σε δύο νέα κύτταρα, αυτά τα κύτταρα αποχωριστούν μεταξύ τους και στη συνέχεια αναπτυχθούν ανεξάρτητα το ένα από το άλλο σε αυτή την περίπτωση προκύπτουν δίδυμα αδέρφια τα οποία είναι ολόιδια μεταξύ τους (μονοζυγωτικά δίδυμα)

Το DNA ή αλλιώς «γενετικό υλικό» είναι μια μεγάλη χημική ένωση η οποία βρίσκεται στο εσωτερικό του πυρήνα κάθε κυττάρου και φέρει τις «γενετικές πληροφορίες» οι «γενετικές πληροφορίες» είναι πληροφορίες για τη σύνθεση των πρωτεϊνών, από τις οποίες εξαρτώνται τα χαρακτηριστικά μας Το DNA είναι οργανωμένο σε δομές που λέγονται χρωμοσώματα Κάθε τμήμα/μέρος του DNA που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση μιας συγκεκριμένης πρωτεΐνης είναι ένα γονίδιο Τα γονίδια λοιπόν είναι τμήματα του DNA ή αλλιώς περιοχές των χρωμοσωμάτων

Κάθε χρωμόσωμα «έχει» πολλά γονίδια ή αλλιώς πολλά γονίδια βρίσκονται σε κάθε χρωμόσωμα Με άλλα λόγια, κάθε χρωμόσωμα έχει πολλές «συνταγές» για τη σύνθεση πρωτεϊνών, πολλές «συνταγές» πρωτεϊνών

Γονίδιο -> πρωτεΐνη -> χαρακτηριστικό Για παράδειγμα, τι σημαίνει «έχω το γονίδιο για καφέ μάτια»; Σημαίνει πως το γονίδιο της μελανίνης έχει γραμμένη τέτοια πληροφορία ώστε η ποσότητα της μελανίνης (πρωτεΐνη) που συντίθεται στα κύτταρα της ίριδας του ματιού να είναι ικανή να βάψει το μάτι καφέ Τι σημαίνει «έχω το γονίδιο για μπλε μάτια»; Σημαίνει πως το γονίδιο της μελανίνης έχει γραμμένη τέτοια πληροφορία ώστε η ποσότητα της μελανίνης (πρωτεΐνη) που συντίθεται στα κύτταρα της ίριδας του ματιού να μην είναι ικανή να βάψει το μάτι καφέ και το μάτι φαίνεται μπλε, γιατί μπλε φως αντανακλάται από την ίριδα του ματιού

Κάθε ανθρώπινο κύτταρο έχει στον πυρήνα του 46 χρωμοσώματα Τα 46 χρωμοσώματα είναι σε 23 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων τα οποία είναι αντίστοιχα, δηλαδή έχουν γονίδια για τα ίδια χαρακτηριστικά Για κάθε ζεύγος ομόλογων χρωμοσωμάτων έχουμε πάρει ένα χρωμόσωμα από τον πατέρα και ένα από τη μητέρα μας Έτσι, για κάθε χαρακτηριστικό μας έχουμε 2 γονίδια, ένα από τον πατέρα και ένα από τη μητέρα μας. Τα γονίδια αυτά βρίσκονται στις ίδιες θέσεις των ομόλογων χρωμοσωμάτων και λέγονται αλληλόμορφα γονίδια

Τα αλληλόμορφα γονίδια έχουν «συνταγή» για την ίδια πρωτεΐνη ωστόσο αυτή η «συνταγή» δεν είναι απαραίτητα η ίδια Για παράδειγμα, στην παρακάτω φωτογραφία φαίνεται ένα ζευγάρι ομόλογων χρωμοσωμάτων με 3 γονίδια

Το χρωμόσωμα πατρικής προέλευσης (αριστερά) και το χρωμόσωμα μητρικής προέλευσης (δεξιά) φέρουν γονίδια για ομάδα αίματος, σχήμα αυτών και χρώμα ματιών

Ωστόσο, τα γονίδια στο χρωμόσωμα πατρικής προέλευσης έχουν «συνταγή» για ομάδα αίματος Α, ελεύθερους λοβούς αυτιών και καστανά μάτια, ενώ τα γονίδια στο χρωμόσωμα μητρικής προέλευσης έχουν «συνταγή» για ομάδα αίματος Ο ενωμένους λοβούς και μπλε μάτια

Τα γονίδια που βρίσκονται στα χρωμοσώματα ενός ζεύγους ομόλογων χρωμοσωμάτων και σε αντίστοιχες περιοχές αυτών των χρωμοσωμάτων (τετράγωνο, κύκλος, τρίγωνο στο σχήμα) ελέγχουν τα ίδια χαρακτηριστικά (ομάδα αίματος, σχήμα αυτιών, χρώμα ματιών)

Όμως τα γονίδια αυτά δεν είναι απαραίτητα ολόιδια, δηλαδή δεν οδηγούν απαραίτητα στο ίδιο «φαινοτυπικό» αποτέλεσμα (την ίδια «εμφάνιση») Το ένα γονίδιο μπορεί να έχει τη «συνταγή» για ομάδα Ο και το αντίστοιχό του για ομάδα Α Το ένα γονίδιο μπορεί να έχει τη «συνταγή» για ενωμένους λοβούς και το αντίστοιχό του για ελεύθερους λοβούς

Πώς κληρονομούνται τα γονίδια από τους γονείς μας; Όπως είπαμε, ο πυρήνας κάθε κυττάρου περιέχει 46 χρωμοσώματα (23 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων) Όταν δημιουργούνται τα αναπαραγωγικά μας κύτταρα (σπερματοζωάρια και ωάρια) εκείνα έχουν μόνο 23 χρωμοσώματα Πώς γίνεται αυτό; Η δημιουργία των σπερματοζωαρίων και ωαρίων (γαμετών) γίνεται με έναν ειδικό τύπο κυτταρικής διαίρεσης που λέγεται μείωση Κατά τη μείωση, τα χρωμοσώματα μειώνονται στα μισά και από 46 που έχει το αρχικό κύτταρο γίνονται 23 στον γαμέτη (σπερματοζωάριο στον άνδρα/ωάριο στη γυναίκα)

Όταν γίνει η γονιμοποίηση, το ζυγωτό θα έχει πλέον 46 χρωμοσώματα (23 από το σπερματοζωάριο και 23 από το ωάριο) δηλαδή 23 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων Στο ζυγωτό, όπως είπαμε, στη συνέχεια συμβαίνουν πολλές κυτταρικές διαιρέσεις (μιτώσεις) και το έμβρυο αναπτύσσεται Πώς γίνεται και τα κύτταρά μας είναι τόσο διαφορετικά ενώ έχουν όλα στον πυρήνα τους τα ίδια ακριβώς χρωμοσώματαγονίδια; (αυτά που είχε το ζυγωτό); Σε κάθε κύτταρο «δουλεύουν» διαφορετικά γονίδια Αν και τα κύτταρα έχουν ακριβώς τα ίδια γονίδια, άλλα γονίδια «δουλεύουν» στα νευρικά κύτταρα και άλλα στα μυϊκά

Στη μείωση θα χωρίσουν τα ομόλογα χρωμοσώματα κάθε ζεύγους ομόλογων χρωμοσωμάτων Θα δημιουργηθεί ένα κύτταρο (ωάριο ή σπερματοζωάριο) που θα έχει ένα χρωμόσωμα από κάθε ζεύγος Βασικές έννοιες γενετικής Στο παραπάνω σχήμα φαίνεται ένα σωματικό κύτταρο (δηλαδή ένα κύτταρο που δεν είναι γαμέτης) ενός υποθετικού οργανισμού που έχει 2 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων

Όμως ποιο χρωμόσωμα του «μεγάλου» ζεύγους θα πάει με ποιο χρωμόσωμα του «μικρού» ζεύγους στον γαμέτη που θα δημιουργηθεί; Αυτό είναι τυχαίο Έτσι, μπορούν να δημιουργηθούν 4 διαφορετικοί γαμέτες όλοι με την ίδια πιθανότητα

Για ευκολία, μπορούμε να συμβολίζουμε τα διαφορετικά γονίδια με γράμματα Γονίδιο Α: μακριά δάχτυλα Γονίδιο α: κοντά δάχτυλα Γονίδιο Β: όχι διαβήτης («σωστή» ινσουλίνη) Γονίδιο β: διαβήτης («λάθος» ινσουλίνη) Οπότε, το άτομο του υποθετικού οργανισμού του οποίου ένα κύτταρο φαίνεται στο αρχικό σχήμα θα είναι ΑαΒβ και οι 4 διαφορετικοί γαμέτες (ωάριο ή σπερματοζωάριο) που μπορεί να δώσει με την ίδια πιθανότητα είναι: ΑΒ ή Αβ ή αβ ή αβ

Είδατε πώς σε έναν υποθετικό οργανισμό με μόλις 2 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων μπορούν να δημιουργηθούν 4 διαφορετικοί γαμέτες Όπως καταλαβαίνετε, στον άνθρωπο που έχει 23 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων, οι πιθανοί συνδυασμοί των χρωμοσωμάτων στους γαμέτες (και άρα, φυσικά, των γονιδίων που βρίσκονται στα χρωμοσώματα) είναι πάρα πολλοί Αυτός είναι ο λόγος που συχνά συναντάμε αδέρφια που δεν μοιάζουν καθόλου μεταξύ τους

Υπάρχουν γονίδια που για να «εκφραστούν» (για να δούμε δηλαδή τη «συνταγή» του να γίνεται «χαρακτηριστικό») πρέπει να υπάρχουν δύο φορές σε κάθε σωματικό κύτταρο του ατόμου Υπάρχουν γονίδια που για να «εκφραστούν» (για να δούμε δηλαδή τη «συνταγή» του να γίνεται «χαρακτηριστικό») αρκεί να υπάρχει μία φορά σε κάθε σωματικό κύτταρο του ατόμου Ας δούμε, για παράδειγμα, έναν οργανισμό με ένα ζεύγος χρωμοσωμάτων και ένα γονίδιο για το χρώμα των ματιών Κ: γονίδιο για καφέ μάτια κ: γονίδιο για μπλε μάτια

Ας υποθέσουμε πως το γονίδιο Κ είναι επικρατές Ας υποθέσουμε πως το γονίδιο κ είναι υπολειπόμενο (πάντα με κεφαλαίο γράμμα συμβολίζουμε ένα επικρατές και με μικρό γράμμα ένα υπολειπόμενο γονίδιο) Ας υποθέσουμε επίσης πως δύο τέτοιοι οργανισμοί αναπαράγονται

Γονείς: (Κκ) x (Κκ) Γαμέτες: Κ ή κ Κ ή κ μείωση Παιδί (τυχαία γονιμοποίηση ενός γαμέτη κάθε γονέα): KK ή Κκ ή Κκ ή κκ, και άρα: ΚΚ (καφέ), Κκ (καφέ), Κκ (καφέ), κκ (μπλε) 25% 50% 25% Άρα, κάθε παιδί αυτής της οικογένειας έχει πιθανότητα 75% να γεννηθεί με καφέ μάτια (ΚΚ 25% και Κκ 50%) 25% να γεννηθεί με μπλε μάτια (κκ 25%)

Ας δούμε ένα δεύτερο παράδειγμα, έναν οργανισμό με δύο ζεύγη χρωμοσωμάτων και δύο γονίδια: ένα γονίδιο για το χρώμα των ματιών και ένα γονίδιο για το χρώμα των μαλλιών Κ: γονίδιο για καφέ μάτια (επικρατές γονίδιο) κ: γονίδιο για μπλε μάτια (υπολειπόμενο γονίδιο) Λ: γονίδιο για ξανθά μαλλιά (επικρατές γονίδιο) λ: γονίδιο για μαύρα μαλλιά (υπολειπόμενο γονίδιο) Ας υποθέσουμε επίσης πως δύο τέτοιοι οργανισμοί αναπαράγονται

Γονείς: (Κκ Λλ) x (Κκ Λλ) Γαμέτες: ΚΛ ή Κλ ή κλ ή κλ ΚΛ ή Κλ ή κλ ή κλ μείωση Παιδί (τυχαία γονιμοποίηση ενός γαμέτη από κάθε γονέα): ΚΚΛΛ ή ΚΚΛλ ή ΚκΛΛ ή ΚκΛλ ή ΚΚΛλ ή ΚΚλλ ή ΚκΛλ ή Κκλλ ή ΚκΛΛ ή ΚκΛλ ή κκλλ ή κκλλ ή ΚκΛλ ή Κκλλ ή κκλλ ή κκλλ

Ένα από τα ζεύγη χρωμοσωμάτων που υπάρχουν σε κάθε μας κύτταρο είναι το ζεύγος των «φυλετικών χρωμοσωμάτων» X και Y Ενώ τα χρωμοσώματα κάθε άλλου ζεύγους ομόλογων χρωμοσωμάτων είναι όμοια σε σχήμα και μέγεθος μεταξύ τους, τα χρωμοσώματα του ζεύγους φυλετικών χρωμοσωμάτων δεν είναι ίδια Το Y είναι πολύ μικρότερο του X και τα περισσότερα γονίδια που υπάρχουν στο X δεν υπάρχουν στο Y

Οι άνδρες έχουν ένα Y και ένα X χρωμόσωμα, δηλαδή είναι XY Οι γυναίκες έχουν δύο X χρωμοσώματα, δηλαδή είναι XX Άρα, η παρουσία ή όχι του Y καθορίζει το φύλο του παιδιού (αν έχει Y είναι αγόρι, αν δεν έχει Y είναι κορίτσι) Το σπερματοζωάριο (ο γαμέτης του άνδρα) μπορεί να έχει το Y ή το X χρωμόσωμα με την ίδια πιθανότητα (50%) Το ωάριο (ο γαμέτης της γυναίκας) έχει πάντα το X χρωμόσωμα

Όταν ένα ωάριο γονιμοποιηθεί από ένα σπερματοζωάριο που έχει το Y, τότε το μωρό που θα γεννηθεί θα είναι αγόρι Όταν ένα ωάριο γονιμοποιηθεί από ένα σπερματοζωάριο που έχει το X, τότε το μωρό που θα γεννηθεί θα είναι κορίτσι Η πιθανότητα, δηλαδή, κάθε φορά να γεννηθεί αγόρι ή κορίτσι είναι 50% Η μητέρα ή ο πατέρας είναι «υπεύθυνος» για το φύλο του παιδιού; Ο πατέρας είναι «υπεύθυνος» για το φύλο του παιδιού, καθώς το σπερματοζωάριο μπορεί να έχει είτε X είτε Y ενώ το ωάριο έχει πάντα X

Τα γονίδια που υπάρχουν στο X ονομάζονται φυλοσύνδετα γονίδια (βρίσκονται πάνω στο φυλετικό χρωμόσωμα) Τα φυλοσύνδετα γονίδια δεν βρίσκονται στο Υ χρωμόσωμα δηλαδή, ένα αγόρι έχει ένα μόνο αλληλόμορφο κάθε φυλοσύνδετου γονιδίου (στο μοναδικό X χρωμόσωμα) και ένα κορίτσι έχει δύο αλληλόμορφα κάθε φυλοσύνδετου γονιδίου (ένα σε κάθε ένα από τα δυο X χρωμοσώματα) Τα φυλοσύνδετα χρωμοσώματα συμβολίζονται ως δείκτης του X χρωμοσώματος

Το γονίδιο της δυσχρωματοψίας (δυσκολία διάκρισης κάποιων χρωματικών τόνων), για παράδειγμα, είναι: Χ Δ : όχι δυσχρωματοψία (επικρατές γονίδιο) Χ δ : δυσχρωματοψία (υπολειπόμενο γονίδιο) Ας υποθέσουμε πως έχουμε δύο οργανισμούς με τα εξής φυλοσύνδετα γονίδια: Άντρας: Χ Δ Y (όχι δυσχρωματοψία) Γυναίκα: Χ Δ Χ δ (όχι δυσχρωματοψία: το Χδ είναι υπολειπόμενο γονίδιο και υπάρχει μία φορά) Ας υποθέσουμε πως αυτοί οι οργανισμοί αναπαράγονται

Γονείς: (Χ Δ Y ) x (Χ Δ Χ δ ) Γαμέτες: Χ Δ ή Y Χ Δ ή Χ δ μείωση Παιδί (τυχαία γονιμοποίηση ενός γαμέτη κάθε γονέα): Χ Δ Χ Δ ή Χ Δ Χ δ ή Χ Δ Y ή Χ δ Y Τα πιθανά παιδιά Χ Δ Χ Δ Χ Δ Χ δ είναι κορίτσια χωρίς δυσχρωματοψία Τα πιθανά παιδιά Χ Δ Y ή Χ δ Y είναι αγόρια Το αγόρι Χ δ Y έχει δυσχρωματοψία, παρόλο που το υπολειπόμενο γονίδιο Χ δ υπάρχει μόνο μία φορά

Αυτή είναι μια σημαντική διαφορά των φυλοσύνδετων γονιδίων τα αγόρια εκφράζουν πάντα τα φυλοσύνδετα γονίδια είτε είναι επικρατή είτε υπολειπόμενα Αυτό συμβαίνει γιατί έχουν μόνο ένα αλληλόμορφο για κάθε φυλοσύνδετο γονίδιο το οποίο εκφράζεται πάντα με άλλα λόγια, οι «συνταγές» σύνθεσης πρωτεϊνών που βρίσκονται σε φυλοσύνδετα γονίδια στα αγόρια «εκφράζονται» πάντα, δηλαδή τις βλέπουμε πάντα ως «χαρακτηριστικά» του οργανισμού Στα κορίτσια, τα υπολειπόμενα και επικρατή φυλοσύνδετα γονίδια λειτουργούν όπως και τα γονίδια που δεν είναι φυλοσύνδετα

Δηλαδή, το κορίτσι Χ Δ Χ Δ δεν έχει δυσχρωματοψία γιατί έχει δύο φορές το γονίδιο που εκφράζει την πρωτεΐνη που δίνει το χαρακτηριστικό «όχι δυσχρωματοψία» το κορίτσι Χ Δ Χ δ δεν έχει δυσχρωματοψία γιατί έχει μόνο μία φορά το γονίδιο Χ δ που είναι υπολειπόμενο και άρα για να το δούμε να «εκφράζεται» πρέπει να υπάρχει δύο φορές Ένα κορίτσι που θα ήταν Χ δ Χ δ θα είχε δυσχρωματοψία γιατί το γονίδιο Χ δ θα υπήρχε δύο φορές

Συνοψίζοντας Αναπαραγωγικό σύστημα (αναπαραγωγικά κύτταρα, αναπαραγωγικά όργανα) Γονίδιο -> πρωτεΐνη -> χαρακτηριστικό DNA, χρωμοσώματα, γονίδια Επικρατή και υπολειπόμενα γονίδια Φυλοσύνδετα γονίδια Οι εικόνες είναι από το βιβλίο Βιολογία Α τάξης Λυκείου των Α. Καστορίνη κ.α. (ΟΕΔΒ, 1999) και τα υλικά της EIBE (European Initiative for Biotechnology Education)