Valintakoe B: Lääketiede ja biotieteet
Mitä eroa on mitoosilla ja meioosilla?
Mitoosissa yksi solu jakautuu kahdeksi tytärsoluksi, joilla on sama kromosomiluku ja sama perimä kuin emosolulla. Meioosissa tapahtuu kaksi peräkkäistä jakautumista, ja tuloksena on neljä sukusolua, joiden kromosomiluku on puolitettu ja perimä keskenään erilainen. Mitoosi palvelee kasvua ja kudosten uusiutumista, meioosi sukusolujen muodostumista.
Ennen kumpaakin jakautumista DNA kahdentuu, joten jokainen kromosomi koostuu kahdesta sisarkromatidista. Mitoosissa sisarkromatidit erotetaan eri tytärsoluihin. Meioosin ensimmäisessä jakautumisessa erotetaan vastinkromosomit, mikä puolittaa kromosomiluvun, ja toisessa jakautumisessa sisarkromatidit.
Meioosi lisää muuntelua kahdella tavalla. Profaasissa I vastinkromosomit vaihtavat osia keskenään tekijäinvaihdossa. Metafaasissa I kukin vastinkromosomipari asettuu tasoon toisista riippumatta, joten isältä ja äidiltä peräisin olevat kromosomit sekoittuvat. Kolmas muuntelun lähde on hedelmöitys, jossa sukusolut yhdistyvät satunnaisesti.
Jakautumistavan tunnistaa kolmesta asiasta: montako solua syntyy, mikä on niiden kromosomiluku ja ovatko ne keskenään identtisiä. Yksi tieto ei yksin riitä, koska esimerkiksi meioosin ensimmäinen jakautuminen tuottaa kaksi solua kuten mitoosikin.
Kaava
Mitoosi: 2n → 2 solua, joissa 2n. Meioosi: 2n → 4 solua, joissa n.
Esimerkki
Ihmisen solussa on 46 kromosomia (2n = 46). Montako kromosomia on mitoosin ja meioosin tuottamissa soluissa, ja montako erilaista kromosomiyhdistelmää sukusolu voi saada pelkästään vastinkromosomien jakautumisesta?
- Mitoosin jälkeen kummassakin tytärsolussa on 46 kromosomia.
- Meioosin jälkeen jokaisessa neljässä sukusolussa on 23 kromosomia (n = 23).
- Jokaisesta 23 vastinkromosomiparista sukusoluun päätyy jompikumpi, joten yhdistelmiä on 2²³ = 8 388 608 eli noin 8,4 miljoonaa. Tekijäinvaihto kasvattaa määrää vielä tästä.
Tyypillinen virhe
Moni luulee, että kromosomiluku puolittuu meioosin toisessa jakautumisessa. Se puolittuu jo ensimmäisessä, kun vastinkromosomit erkanevat. Toinen jakautuminen erottaa sisarkromatidit, eikä kromosomiluku enää muutu.
Valintakokeessa B
Solunjakautuminen kuuluu lukion biologiaan, ja valintakoe B perustuu lukion biologian pakollisiin ja valtakunnallisiin valinnaisiin opintoihin. Kokeessa voi olla aineistoja, joten jakautumisvaihe kannattaa osata tunnistaa myös kuvasta tai DNA-määrän kuvaajasta.
Missä kurssissa tämä opetetaan
SmartVK:n valintakoe B -kurssin luvussa 3: Solunjakautuminen. Katso kurssin sisältö.
Kysymyksiä
Missä ihmisen kehossa meioosi tapahtuu?
Meioosi tapahtuu vain sukurauhasissa eli miehellä kiveksissä ja naisella munasarjoissa. Miehellä yhdestä solusta syntyy neljä siittiötä. Naisella jakautuminen on epätasainen: syntyy yksi munasolu ja pienet poolisolut, jotka surkastuvat, jolloin solulima ja ravintovarat jäävät munasolulle.
Mitä tapahtuu, jos kromosomit eivät erkane meioosissa?
Silloin sukusoluun jää yksi kromosomi liikaa tai liian vähän. Jos tällainen sukusolu hedelmöittyy, alkiolla on väärä kromosomimäärä eli aneuploidia. Useimmissa Downin oireyhtymän tapauksissa kromosomia 21 on kolme kappaletta, jolloin kromosomeja on yhteensä 47.