گفتار اول – گفتار فام‌تن (کروموزوم) | جای خالی برای یادگیری فعال زیست یازدهم
زیست‌یار تعاملی آینده‌نگاران مغز | زیست‌بان یادگیری با جای‌خالی
در آینده‌نگاران مغز، به مدیریت داریوش طاهری، ما بر این باوریم که آموزش مفهومی تنها زمانی ماندگار می‌شود که با تکرار هدفمند و بازیابی فعالانه همراه گردد. مغز انسان برای ساخت مسیرهای پایدار عصبی نیازمند تمرینی است که نه خسته‌کننده، بلکه محرک یادگیری عمیق باشد.
بر همین اساس، متن‌های خط‌به‌خط زیست‌شناسی یازدهم با طراحی جای‌خالی‌های هوشمند بازآفرینی شده‌اند تا فرایند تکرار از حالت منفعل خارج شده و به یک تمرین تعاملی و شناختی تبدیل شود. در این شیوه، شما نه تنها خواننده متن، بلکه بازیگر اصلی یادگیری هستید؛ می‌اندیشید، بازیابی می‌کنید و در صورت نیاز پاسخ درست را مشاهده می‌کنید.
این رویکرد یعنی تکرار، مادر مهارت‌هاست و ما معماران تکرار هدفمندیم؛ مسیری که تسلط علمی، درک عمیق و آمادگی برای آزمون‌هایی چون کنکور را برای شما تضمین می‌کند.
این روش آموزشی، ذهن خواننده را به درگیر شدن عمیق‌تر با متن، بازیابی فعال اطلاعات و خودسنجی مستمر وادار می‌کند؛ ویژگی‌هایی که کلید تسلط بر مفاهیم و آمادگی برای آزمون‌هایی مانند کنکور به شمار می‌آیند.
هر گفتار این مجموعه، دقیقاً با جمله‌بندی اصلی کتاب درسی ارائه شده است و با جای‌خالی‌هایی همراه است که کاربر می‌تواند روی آنها تمرکز کرده، فکر کند و در صورت نیاز، با کلیک روی دکمه «نمایش پاسخ»، پاسخ درست را مشاهده نماید. بدین ترتیب، تجربه‌ای تعاملی، کاربردی و عمیق در یادگیری زیست‌شناسی فراهم شده است.
تقسیم یاخته
زندگی انسان، با تشکیل یاخته‌ای به نام [نمایش پاسخ] آغاز می‌شود و پس از [نمایش پاسخ] به [نمایش پاسخ] با میلیاردها یاخته تبدیل می‌شود. روند افزایش یاخته‌ها حتی بعد از این هم ادامه می‌یابد، به طوری که تعداد یاخته‌ها در بدن یک فرد بالغ به [نمایش پاسخ] می‌رسد. این افزایش شگفت‌انگیز با [نمایش پاسخ] پیاپی یاخته‌ها صورت می‌پذیرد. با توجه به مطالبی که در سال‌های گذشته فراگرفتید، چه انواعی از تقسیم در بدن یک فرد بالغ را می‌شناسید؟ هر نوع از این تقسیم‌ها در چه نوع [نمایش پاسخ]، انجام می‌شود؟ نتیجه هر نوع از تقسیم چیست؟ آیا [نمایش پاسخ] یاخته‌های بدن، تقسیم می‌شوند؟
گفتار ۱ فام‌تن (کروموزوم)
همان‌طور که می‌دانید فام‌تَن از [نمایش پاسخ] و [نمایش پاسخ] تشکیل شده است. به شکل ۱ توجه کنید. زمانی که یاخته در حال تقسیم نیست، فشردگی فام‌تن‌های هسته، [نمایش پاسخ] و به صورت توده‌ای از [نمایش پاسخ] درهم است که به آن، [نمایش پاسخ] می‌گویند. هر رشتهٔ فامینه دارای واحدهای تکراری به نام [نمایش پاسخ] است. در هر هسته‌تن، مولکول دِنا [نمایش پاسخ] دور در اطراف [نمایش پاسخ] پروتئینی به نام [نمایش پاسخ] پیچیده است. مادّهٔ وراثتی هسته در تمام مراحل زندگی یاخته، به‌جز [نمایش پاسخ]، به صورت [نمایش پاسخ] است. پیش از تقسیم یاخته، رشته‌های فامینه [نمایش پاسخ] و در حین تقسیم یاخته [نمایش پاسخ] می‌شوند (شکل ۱).
شکل ۱- مراحل فشرده شدن فام‌تن
شکل ۲، تصویر یک فام‌تن را در حداکثر فشردگی نشان می‌دهد. همان‌طور که در این شکل مشاهده می‌شود، این فام‌تن از دو بخش همانند به نام فامینک (کروماتید) تشکیل شده است. به این فام‌تن‌ها، فام‌تن‌های مضاعف شده می‌گویند. فامینک‌های هر فام‌تن مضاعف از نظر نوع ژن‌ها یکسان‌اند و به آنها فامینک‌های خواهری گفته می‌شود. فامینک‌های خواهری در محلی به نام سانترومر به هم متصل‌اند.
شکل ۲- ساختار یک فام‌تن مضاعف شده
تعداد فام‌تن
هرگونه از جانداران، تعداد معیّنی فام‌تن در یاخته‌های پیکری خود دارند که به آن عدد فام‌تنی می‌گویند. یاخته‌های پیکری، همان یاخته‌های غیرجنسی جاندارند. ممکن است تعداد فام‌تن یاخته‌های پیکری بعضی از جانداران مانند هم باشد؛ مثلاً در یاخته‌های پیکری انسان و درخت زیتون ۴۶ فام‌تن وجود دارد، ولی به طور مسلّم ژن‌های آنها بسیار متفاوت‌اند. تعداد فام‌تن‌های جانداران مختلف (به جز باکتری‌ها) از ۲ تا بیش از ۱۰۰۰ عدد متغیر است.
یاخته‌های پیکری انسان، دولاد (دیپلوئید) هستند
برای تعیین تعداد فام‌تن‌ها و تشخیص بعضی از ناهنجاری‌های فام‌تنی، کاریوتیپ تهیه می‌شود. کاریوتیپ تصویری از فام‌تن‌ها با حداکثر فشردگی است که براساس اندازه، شکل و محل قرارگیری سانترومرها، مرتب و شماره‌گذاری شده‌اند. (شکل ۳).
شکل ۳- کاریوتیپ انسان
با بررسی کاریوتیپ انسان، مشاهده می‌شود که هر فام‌تن دارای یک فام‌تن شبیه خود است که به این فام‌تن‌ها، همتا گفته می‌شود. به جاندارانی که یاخته‌های پیکری آنها از هر فام‌تن دو نسخه داشته باشند، دولاد می‌گویند. در این یاخته‌ها، دو مجموعه فام‌تن وجود دارد که دو به دو به یکدیگر شبیه‌اند؛ یک مجموعه فام‌تن از والد مادری و یک مجموعه از والد پدری دریافت شده است. این یاخته‌ها را با نماد کلی «۲n» نشان می‌دهند.
در انسان و بعضی جانداران، فام‌تن‌هایی وجود دارند که در تعیین جنسیت نقش دارند. به این فام‌تن‌ها، فام‌تن جنسی گفته می‌شود. فام‌تن‌های جنسی ممکن است شبیه هم نباشند. نمونه این فام‌تن‌ها را در كاريوتيب شكل ۳ مشاهده می‌کنید. فام‌تن‌های جنسی در انسان را با نماد Y و X نشان می‌دهند. هسته یاخته‌های پیکری زنان دو فام‌تن X و مردان یک فام‌تن X و یک فام‌تن Y دارند.
واژه‌شناسی
فامینه (Chromatin / کروماتین)
فامینک (chromatid / کروماتید)
فام‌تن (chromosome / کروموزوم)
فام و کروم هر دو به معنای رنگ هستند که در کلمات متفاوتی با کار رفته، وقتی به صورت توده رنگ‌پذیر دیده می‌شوند فامینه، به صورت اجسام رنگ‌پذیر فام‌تن و جزء کوچک‌تر اینها همراه با پسوند صغیر (ک) به کار رفته و فامینک خوانده می‌شود.
بیشتر بدانید
جدول ۱- عدد فام‌تنی برخی جانداران
| نام جاندار | تعداد فام‌تن |
| مگس خانگی | ۱۲ |
| ذرت | ۲۰ |
| گوجه فرنگی | ۲۴ |
| زرافه | ۳۰ |
| گربه | ۳۸ |
| موش | ۴۰ |
| انسان | ۴۶ |
| شامپانزه | ۴۸ |
| سیب‌زمینی | ۴۸ |
| اسب | ۶۴ |
| سگ | ۷۸ |
| نوعی سرخس | ۱۲۶۰ |
با توجه به جدول آیا بین ساده و پیچیده بودن جاندار و تعداد فام‌تن‌ها می‌تواند ارتباطی وجود داشته باشد؟
بعضی یاخته‌ها مانند یاختهٔ جنسی انسان، تک‌لاد (هاپلوئيد) هستند؛ یعنی یک مجموعه فام‌تن دارند. یاخته‌های تک‌لاد را با نماد کلی «n» نشان می‌دهند. «n» تعداد فام‌تن‌های یک مجموعه است؛ مثلاً در انسان ۲۳=n است. در یک مجموعهٔ فام‌تنی، هیچ فام‌تنی با فام‌تن دیگر همتا نیست.
چرخهٔ یاخته‌ای
مراحلی که یک یاخته از پایان یک تقسیم تا پایان تقسیم بعدی می‌گذراند را چرخهٔ یاخته‌ای می‌گویند. این چرخه، شامل مراحل اینترفاز و تقسیم است. در یاخته‌های مختلف، مدت این مراحل متفاوت است (شکل ۴).
شکل ۴- مراحل مختلف چرخهٔ یاخته
اینترفاز:
یاخته‌ها بیشتر مدت زندگی خود را در این مرحله می‌گذرانند. کارهایی مانند رشد، ساخت مواد موردنیاز و انجام کارهای معمول یاخته در این مرحله انجام می‌شود. اینترفاز شامل مراحل S ،G1 و G2 است.
مرحلهٔ وقفهٔ اول یا G1: مرحله رشد یاخته‌هاست و یاخته‌ها مدت زمان زیادی در این مرحله می‌مانند. یاخته‌هایی که به طور موقت یا دائمی تقسیم نمی‌شوند، معمولاً در این مرحله متوقف می‌شوند. این یاخته‌ها به طور موقت یا دائم به مرحله‌ای به نام G0 وارد می‌شوند. یاخته عصبی نمونه‌ای از این یاخته‌هاست.
مرحلهٔ S: دو برابر شدن دِنای (DNA) هسته، در این مرحله انجام می‌شود که نتیجهٔ همانندسازی است. همانندسازی دنا فرایندی است که طی آن از یک مولکول دِنا، دو مولکول یکسان ایجاد می‌شود.
مرحلهٔ وقفهٔ دوم یا G2: این مرحله نسبت به مراحل قبلی اینترفاز، کوتاه‌تر است و در آن، یاخته‌ها آمادهٔ مرحلهٔ تقسیم می‌شوند. در این مرحله، ساخت پروتئین‌ها و عوامل مورد نیاز برای تقسیم یاخته افزایش پیدا می‌کنند و یاخته‌ها آمادهٔ تقسیم می‌شوند.
تقسیم یاخته:
در این مرحله، دو فرایند تقسیم هسته (رشتمان یا کاستمان) و تقسیم سیتوپلاسم انجام می‌شود.
در سال‌های گذشته تا حدودی با این فرایندها آشنا شدید. با تقسیم سیتوپلاسم، در نهایت یاخته‌های جدید ایجاد می‌شود.
