Liczba chromosomów i chromatyd — jak liczyć w mitozie i mejozie

Zadania o liczbie chromosomów i chromatyd są punktowo tanie i masowo tracone, bo dwa pojęcia brzmią podobnie, a zmieniają się niezależnie. Reguła, która rozwiązuje niemal wszystkie przypadki: replikacja podwaja liczbę chromatyd i cząsteczek DNA, ale NIE zmienia liczby chromosomów. Chromosom po replikacji nadal jest jeden — tylko ma dwie chromatydy siostrzane.

W skrócie:

• liczba cząsteczek DNA = liczba chromatyd (każda chromatyda to jedna cząsteczka DNA),
• po replikacji: chromosomów tyle samo, chromatyd dwa razy więcej,
• mitoza nie zmienia liczby chromosomów: 2n → 2n (dwie komórki),
• mejoza zmniejsza ją o połowę: 2n → n (cztery komórki),
• w mejozie I rozdzielają się chromosomy homologiczne, w mejozie II — chromatydy siostrzane.

Chromosom, chromatyda, cząsteczka DNA

Zapamiętaj jedno zdanie: chromosom dwuchromatydowy to nadal jeden chromosom. Na tym zdaniu opiera się większość punktów w tych zadaniach.

Człowiek: 46 chromosomów w praktyce

Komórka somatyczna człowieka ma 2n = 46 chromosomów (23 pary).

Najczęściej mylony wiersz to G2: liczba chromosomów nie rośnie do 92 — podwaja się liczba chromatyd.

Mejoza I kontra mejoza II — co się rozdziela

1. Profaza I: chromosomy homologiczne łączą się w pary (biwalenty). U człowieka powstaje 23 biwalenty, a zachodzi crossing over — wymiana odcinków między chromatydami chromosomów homologicznych (nie siostrzanych).
2. Anafaza I: do biegunów wędrują całe chromosomy homologiczne (dwuchromatydowe). To tu liczba chromosomów spada z 46 do 23 — dlatego mejoza I jest podziałem redukcyjnym.
3. Anafaza II: rozdzielają się chromatydy siostrzane. Liczba chromosomów już się nie zmienia (23 → 23), maleje tylko liczba chromatyd na komórkę.

Stąd wniosek do zadań typu „w którym podziale…": redukcja liczby chromosomów = mejoza I; rozdział chromatyd siostrzanych = mejoza II (i anafaza mitozy).

Liczba możliwych gamet

Przy niezależnej segregacji chromosomów liczba kombinacji wynosi 2ⁿ, gdzie n to liczba par chromosomów. U człowieka: 2²³ = ponad 8 milionów kombinacji — i to jeszcze bez crossing over, który tę liczbę praktycznie czyni nieskończoną.

Ta sama potęga 2ⁿ pojawia się przy liczbie typów gamet w krzyżówkach wielogenowych — patrz krzyżówki genetyczne.

Pułapki, na których tracą punkty

• Podwajanie liczby chromosomów po replikacji. Rośnie liczba chromatyd (46 → 92), nie chromosomów.
• Mylenie chromatyd siostrzanych z chromosomami homologicznymi. Siostrzane są identyczne i połączone centromerem; homologiczne to para od obojga rodziców.
• Przypisanie crossing over chromatydom siostrzanym. Wymiana zachodzi między chromatydami chromosomów homologicznych, w profazie I.
• Twierdzenie, że mejoza II redukuje liczbę chromosomów. Redukcja następuje w mejozie I.
• Liczenie cząsteczek DNA jako liczby chromosomów. Cząsteczek DNA jest tyle, ile chromatyd.
• Mitoza „dająca komórki haploidalne". Mitoza zachowuje 2n; haploidalne komórki daje wyłącznie mejoza.

Najczęstsze pytania (FAQ)

Liczby chromosomów są też podstawą odczytu kariotypu i aberracji chromosomowych, gdzie zamiast podziału analizujesz gotowy zestaw chromosomów. Rachunek prawdopodobieństwa dla potomstwa prowadzisz jak w krzyżówkach genetycznych.