Biology · Buku 1 · Grades 1–9

Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama

Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama · Grades 1–9

64Kromosom

Catatan 63.7 menyudutkan penentunya ke dalam inti selnya. Tangkaplah sebuah sel pada saat yang tepat dan inti selnya memperlihatkan kartunya: isinya menggulung menjadi benda yang dapat dihitung dan difoto — kromosomnya. Menghitungnya, di dalam sel tubuh dan di dalam gametnya, ternyata menjelaskan hampir segala yang dituntut album keluarganya: separuhnya, pasangannya, pengocokannya, dan lemparan koin yang memutuskan apakah seorang bayi laki-laki atau perempuan.

64.1 Inti selnya, tertangkap basah

Definisi 64.1 (Kromosom)

Sebuah kromosom adalah benda mirip benang di dalam inti selnya, terlihat (bila diwarnai baik, pada saat pembelahannya) selagi isi inti selnya menggulung untuk diangkut. Di antara pembelahannya benang yang sama terurai dan tak terlihat — keadaan bekerjanya; pada pembelahannya ia memadat — keadaan berpindahnya. Difoto lalu dipilah, kromosom sebuah sel membentuk kariotipe selnya: setumpuk kartunya, digelar.

Proposisi 64.2 (Bilangan manusianya)

Kariotipenya menyerahkan tiga bilangan yang membawa seluruh babnya:

  1. setiap sel tubuh manusia memuat 46 kromosom — kulit, hati, neuron sama saja (pembelahan pada Proposisi 29.7 menyalin tumpukannya dengan setia ke setiap sel);
  2. bila digelar, ke-46 itu terpilah menjadi 23 pasang, dan kedua mitra sepasangnya serupa dalam ukuran serta pola pitanya;
  3. gametnya melanggar aturannya: sel telur dan sel sperma mengangkut 23 — satu kromosom dari tiap pasangnya, tidak ada pasang yang lengkap.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Contoh 64.3 (Hitungan pembuahannya)

Bilangannya berderap bersama seperti sebuah bukti. Gametnya masing-masing 23; pembuahannya (Proposisi 54.2) menjumlahkannya: zigotnya memuat 23+23=4623 + 23 = 46 — pasangannya pulih, satu mitra tiap pasangnya dari ibunya, satu dari ayahnya. Setiap sel tubuh anaknya lalu mengangkut sumbangan kedua orang tuanya — dan itu persis yang diamati Catatan 23.3 dari luar, anak kuda dan belangnya, satu angkatan bab yang lalu.

Catatan 64.4 (Mengapa gametnya harus separuh)

Andaikan tidak: gamet berkromosom 46 akan membuat anak berkromosom 92, cucu berkromosom 184 — tumpukannya berlipat dua tiap angkatan. Pembelahan pembagi dua yang khusus pada gametnya — masing-masing menerima satu mitra dari tiap pasangnya — itulah yang menjaga bilangan spesiesnya tetap 46, angkatan demi angkatan. Dan perhatikan bonusnya: mitra yang mana dari tiap pasang yang diterima sebuah gamet diputuskan secara bebas, pasang demi pasang — 2232^{23} tumpukan yang mungkin dari satu orang tua, pengocokan pada Proposisi 54.5 akhirnya terhitung.

64.2 Kromosomnya mengangkut penentunya

Proposisi 64.5 (Bukti bahwa tumpukannya penting)

Bahwa kromosomnya adalah kendaraan penentunya bukanlah anggapan melainkan bukti:

  • ia berperilaku persis seperti yang dituntut Proposisi 63.6: hadir di setiap sel, dibagi dua ke dalam gametnya, dipulihkan pada pembuahannya, dapat dipilih mitra demi mitra;
  • kecelakaan kariotipenya membuktikan muatannya: sebuah tumpukan dengan satu kromosom berlebih atau hilang mengubah perkembangan seluruh tubuhnya — sebuah salinan tambahan pada pasang 21 yang kecil, misalnya, menghasilkan perangkat sifat yang dikenali sebagai sindrom Down. Satu benang salah hitung, banyak sifat bergeser: benangnya mengangkut petunjuk sifatnya;
  • dan satu pasang mengumumkan muatannya pada setiap kariotipe: kromosom kelaminnya.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Definisi 64.6 (X, Y, dan lemparan koinnya)

Pasang 23 hadir dalam dua versi: dua kromosom X yang serupa — kariotipe seorang anak perempuan; atau satu X dan satu Y yang kecil — seorang anak laki-laki. Pembagian duanya lalu menjalankan lemparan koinnya: setiap sel telur mengangkut sebuah X; sebuah sel sperma mengangkut X atau Y, separuh-separuh. Pembuahan oleh sperma-X menghasilkan XX, oleh sperma-Y menghasilkan XY — satu peluang dari dua (bahasa peluang pada Bab 63, akhirnya dengan mekanismenya), diputuskan oleh perenang mana yang tiba, pada saat pembuahannya.

Lemparan koin pasang ke-23: X telurnya menemui sperma-X atau sperma-Y — dan kariotipenya diputuskan bersama pertemuannya.
Lemparan koin pasang ke-23: X telurnya menemui sperma-X atau sperma-Y — dan kariotipenya diputuskan bersama pertemuannya.

Contoh 64.7 (Pertanyaan lama, jawaban pendek)

Tumpukannya melunasi perkara bersejarah. Apakah seorang anak laki-laki atau perempuan sama sekali tidak berutang kepada keinginan, makanan atau musim orang tuanya — itu lemparan koinnya, yang dijalankan pada mekanisme Definisi 64.6 (dan, untuk catatan ketidakadilan zaman dahulu: perbedaan yang memutuskan itu menumpang di dalam spermanya). Separuh yang sama besar juga menjawab album keluarganya: ibu dan ayahnya menyumbang masing-masing satu setengah-tumpukan penuh — 23 dan 23 — dan hitungan pewarisan sifatnya menghormati kedua garisnya sama rata.

Metode 64.8 (Membaca sebuah kariotipe)

Bila diserahi sebuah foto kariotipe:

  1. hitunglah: 46 diharapkan pada sebuah sel tubuh, 23 pada sebuah gamet;
  2. pasangkan: mitranya dicocokkan menurut ukuran dan pola pitanya, 22 pasang biasa ditambah yang ke-23;
  3. bacalah yang ke-23: XX atau XY;
  4. periksa bilangannya: pasang mana pun yang beranggota satu atau tiga menjelaskan, menurut Proposisi 64.5, sebuah perkembangan yang bergeser.

64.3 Latihan

Latihan 64.1 ★

Apa itu kromosom, dan kapan ia terlihat?

Solusi

Solusi Latihan 64.1.

Sebuah benda mirip benang di dalam inti selnya — isinya yang menggulung untuk diangkut. Terlihat, bila diwarnai baik, ketika selnya membelah; terurai dan tak terlihat di antara pembelahannya.

Latihan 64.2 ★

Berikan ketiga bilangan manusianya, dan di mana berlakunya.

Solusi

Solusi Latihan 64.2.

46 pada setiap sel tubuh; terpilah sebagai 23 pasang; 23 — satu mitra tiap pasang — di dalam gametnya.

Latihan 64.3 ★

Jalankan hitungan pembuahannya, lalu katakan apa yang dipulihkannya.

Solusi

Solusi Latihan 64.3.

23+23=4623 + 23 = 46: pembuahannya memulihkan pasangannya, satu mitra tiap pasang dari ibunya, satu dari ayahnya — kedua orang tuanya ada di setiap sel tubuh anaknya.

Latihan 64.4 ★

Mengapa gametnya harus membagi dua tumpukannya? Perlihatkan pelariannya bila tidak.

Solusi

Solusi Latihan 64.4.

Gamet yang tidak dibagi dua akan melipatduakan tumpukannya tiap angkatan: gamet-46 membuat anak-92, lalu cucu-184. Pembagian duanya menjaga spesiesnya tetap 46.

Latihan 64.5 ★

Apa kedua versi pasang 23, dan gamet orang tua yang mana yang memutuskan di antara keduanya?

Solusi

Solusi Latihan 64.5.

XX (kariotipe seorang anak perempuan) dan XY (kariotipe seorang anak laki-laki). Gamet ayahnya: telurnya semua mengangkut X, spermanya mengangkut X atau Y separuh-separuh — sperma yang tibalah yang memutuskan.

Latihan 64.6 ★

Apa yang dihasilkan salinan tambahan kromosom 21, dan apa yang dibuktikannya tentang benangnya?

Solusi

Solusi Latihan 64.6.

Perangkat sifat yang dikenali sebagai sindrom Down. Ia membuktikan bahwa benangnya mengangkut petunjuk sifatnya: bilangan satu benang berubah, banyak sifat bergeser.

Latihan 64.7 ★★

Di mana persisnya pengocokan pada Proposisi 54.5 terjadi, dalam istilah bab ini — dan seberapa besar ruang pengocokan satu orang tua?

Solusi

Solusi Latihan 64.7.

Pada pembelahan pembagi duanya: mitra yang mana dari tiap pasang yang diterima sebuah gamet diputuskan secara bebas, pasang demi pasang — 2232^{23} setengah-tumpukan yang mungkin tiap orang tua, sebelum pembuahannya mengalikan dua ruang semacam itu.

Latihan 64.8 ★★

Pasangkan tiap tuntutan pada Proposisi 63.6 dengan perilaku kromosom yang memenuhinya.

Solusi

Solusi Latihan 64.8.

Penentunya, bukan sifatnya: benangnya mengangkut petunjuk — ringkas, terbawa sel. Diangkut tanpa diperlihatkan: kedua mitranya menumpang di setiap sel apa pun yang ditampilkan. Pilihan yang berbeda dari anak ke anak: pembagian duanya membagikan satu mitra tiap pasang, secara bebas pada tiap kesempatan.

Latihan 64.9 ★★

“Peluang seorang anak laki-laki adalah satu dari dua pada setiap kelahiran, apa pun yang datang sebelumnya.” Belalah dengan mekanismenya — mengapa tiga anak perempuan berturut-turut tidak mengubah apa pun?

Solusi

Solusi Latihan 64.9.

Tiap pembuahan adalah lemparan yang baru: populasi spermanya separuh X, separuh Y pada tiap percobaan, dan tidak ada kelahiran lampau yang menjangkau perlombaannya. Tiga anak perempuan adalah tiga lemparan yang adil — yang keempat sama adilnya.

Latihan 64.10 ★★

Jalankan Metode 64.8 pada: (a) sebuah sel tubuh 46,XX; (b) sebuah gamet 23,Y; (c) sebuah sel tubuh dengan 47, kelebihannya pada pasang 21.

Solusi

Solusi Latihan 64.10.

(a) Sel tubuh seorang anak perempuan atau perempuan dewasa: tumpukan penuh, XX. (b) Sebuah sel sperma yang mengangkut Y: sebuah gamet, setengah tumpukan — pembuahannya akan menghasilkan anak laki-laki. (c) Sel tubuh dengan kelebihan pada pasang 21: 47 benang — kariotipe sindrom Down, XX: milik seorang anak perempuan.

Latihan 64.11 ★★

Sejarah menyalahkan para ratu atas anak perempuan kerajaannya. Betulkan catatannya dengan Contoh 64.7, gamet demi gamet.

Solusi

Solusi Latihan 64.11.

Setiap telur yang dipasok para ratu mengangkut sebuah X — sumbangan mereka pada pasang 23 tidak mengizinkan pilihan lain. Keragaman X-atau-Y menumpang di dalam gamet para raja saja: bila catatannya harus menetapkan tempat koin lemparannya, ia duduk di dalam sperma rajanya — dan bagaimanapun lemparannya adalah peluang, yang tak dapat disalahkan kepada siapa pun.

Latihan 64.12 ★★★

Setiap sel tubuhnya mengangkut ke-46 yang lengkap — namun sebuah neuron dan sebuah sel kulit berbeda sama sekali (Catatan 45.6). Rumuskan teka-teki yang ditimbulkannya, dan arah pemecahannya (urusan bab berikutnya: apa, pada sebuah kromosom, yang dibaca).

Solusi

Solusi Latihan 64.12.

Teka-tekinya: satu tumpukan, banyak jenis sel — bila setiap sel memuat 46 benang petunjuk yang sama, mengapa sebuah neuron bukan sebuah sel kulit? Arah pemecahannya: sel pastilah berbeda dalam petunjuk mana yang dibacanya, bukan dalam petunjuk mana yang dimuatnya — tumpukannya adalah sebuah perpustakaan, dan pengkhususannya adalah sebuah kebijakan peminjaman. Apa satuan yang dapat dibaca pada sebuah kromosom adalah pertanyaan bab berikutnya.

64.4 Soal: Meja Sitogenetika

Soal 64.1

Soal akhir pekan — empat kariotipe pada satu meja cahaya

Meja ajar sebuah laboratorium sitogenetika rumah sakit: kariotipe A — 46 kromosom, pasang ke-23 XY; B — 46, pasang ke-23 XX; C — 23 kromosom, satu X di antaranya; D — 47, dengan tiga salinan pada pasang 21, ke-23 XX.

Bagian I — Bacaannya.

  1. Bacalah A, B dan C dengan Metode 64.8: sel siapa saja masing-masing mungkin?
  2. Bilangan C bukanlah sebuah kekeliruan. Sel jenis apa ia, dan riwayat pembelahan apa yang dicatat 23-nya?
  3. Bacalah D: bilangannya, pasangnya, dan perkembangan yang diumumkannya.
  4. Gamet orang tua yang mana yang memutuskan pasang ke-23 pada A, dan berapa peluangnya waktu itu?

Bagian II — Pertanyaan hitungannya.

  1. Seorang peserta pelatihan bertanya mengapa sel tubuh satu orang semuanya sesuai dengan kariotipe A. Jawablah dengan pembelahan penyalin pada Proposisi 29.7.
  2. Yang lain bertanya bagaimana dua orang tua bersel 46 membuat 23 pada C. Sebutkan pembelahan khusus dan aturannya.
  3. Gabungkan C dengan sebuah sel telur pembawa X, dan dengan tetangga pembawa Y di laboratoriumnya sendiri — tunggu: C memang bebas Y. Nyatakan apa yang dijamin X pada C tentang anak yang dibantunya.
  4. Hitunglah tumpukan yang mungkin dibagikan satu orang tua: nyatakan kebebasan pasang demi pasangnya dan kesimpulan 2232^{23}-nya — lalu tambahkan pemasangan dua pembagian semacam itu oleh pembuahannya.

Bagian III — Ruang konselingnya.

  1. Orang tua seorang anak berkariotipe D bertanya “apa yang kami lakukan salah?” Berikan jawaban jujur mekanismenya tentang kecelakaan pembagian duanya — dan apa yang diubah serta tidak diubah oleh ke-47 benang anaknya tentang kasih sayang di ruangan itu. (Jawablah sebagai konselornya, dengan biologi lurus.)
  2. Sepasang suami istri dengan tiga anak perempuan bertanya berapa peluang seorang anak laki-laki berikutnya. Jawablah dengan lemparan koinnya, lalu betulkan naluri deretan-keberuntungannya.
  3. Seorang pengunjung mengklaim sebuah pola makan dapat memilih jenis kelamin bayinya. Auditlah klaim itu terhadap Definisi 64.6: di mana keputusannya dibuat, dan apa yang dapat dijangkaunya?
  4. Tutuplah meja ujinya dengan satu kalimat: apa yang dibuktikan keempat fotonya bersama-sama tentang di mana pewarisan sifatnya menumpang.
Solusi

Solusi Soal 64.1.

1. A: sel tubuh seorang anak laki-laki atau laki-laki dewasa — 46, XY. B: sel tubuh seorang anak perempuan atau perempuan dewasa — 46, XX. C: sebuah gamet — 23, satu mitra tiap pasang; X-nya membuatnya entah sebuah sel telur entah sebuah sperma-X.

2. Sebuah gamet. Angka 23-nya mencatat pembelahan pembagi dua yang khusus: dari sebuah sel-46, satu mitra tiap pasang diambil, tidak ada pasang yang lengkap.

3. 47 benang, kelebihannya pada pasang 21, pasang ke-23 XX: kariotipe seorang anak perempuan dengan sindrom Down — satu benang salah hitung, perkembangan yang bergeser.

4. Gamet ayahnya — X-atau-Y spermanya. Peluang pada pertemuannya: satu dari dua, ke tiap arah.

5. Karena tubuhnya tumbuh dari satu zigot lewat pembelahan penyalin: tiap pembelahan menggandakan tumpukannya lalu membagikan satu salinan penuh kepada tiap sel anaknya — 46 salinan yang setia, dari kulit sampai neuron.

6. Pembelahan pembagi dua pada gametnya, dengan aturannya: satu mitra dari tiap ke-23 pasangnya — sebuah setengah tumpukan yang lengkap, tanpa pasang yang berganda, tanpa yang tercecer.

7. Bahwa anaknya menerima sebuah X darinya: mitra mana pun yang tiba dari sisi yang lain, sumbangan C pada pasang 23 sudah dipatok — gamet-X menuliskan X ke dalam pasang ke-23 anaknya tanpa syarat.

8. Masing-masing dari ke-23 pasangnya menyumbangkan salah satu mitranya, secara bebas: 2×2×…2 \times 2 \times \dots, 23 kali — 2232^{23} setengah tumpukan, beberapa juta, dari satu orang tua. Pembuahannya memasangkan satu pembagian semacam itu dari tiap orang tua: kedua ruangnya mengalikan diri, dan hitungan pengocokannya menjelaskan mengapa adik-kakak tidak pernah berulang.

9. Tidak ada yang dilakukan salah: kelebihan 21-nya timbul pada sebuah kecelakaan pembagian dua — kedua mitra sepasang gagal memisahkan diri — sebuah kemalangan mekanismenya, bukan kemalangan perbuatan atau harga diri orang tuanya. Benang ke-47 itu menggeser perkembangan anaknya; ia tidak mengubah apa pun tentang anaknya yang sepenuhnya anak mereka — kebenaran konselingnya dan kebenaran sitogenetikanya sepakat.

10. Satu dari dua, persis seperti pada setiap kelahiran: populasi spermanya separuh X, separuh Y pada tiap pembuahannya, dan lemparan yang lalu tidak meninggalkan jejak padanya. Deretannya terasa bermakna; mekanismenya tidak menyimpan ingatan.

11. Keputusannya dibuat pada pembuahannya, oleh sperma mana yang tiba — di dalam sumbangan ayahnya, pada milimeter terakhir perlombaannya. Sebuah pola makan tidak menjangkau pembuatan separuh-separuh populasi spermanya, tidak pula hasil perlombaannya: klaimnya tidak punya mata rantai untuk dihadang atau dicondongkan — Metode 59.8 pertanyaan 1, gagal lagi.

12. Pewarisan sifatnya menumpang pada benang yang dapat dihitung di dalam inti selnya: dibagi dua ke dalam gametnya, dipulihkan pada pembuahannya, menggeser sifat bila salah hitung, memutuskan kelamin pada pasang 23 — empat foto, satu kendaraan.

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 479 istilah di glosarium