Καινοτόμες διδακτικές προσεγγίσεις εξηγώντας και τη διαφορετικότητα μεταξύ μας,με βάση τους χρωμοσωμικούς και γαμετικούς συνδυασμούς.

  ΓΙΑΝΝΗΣ Δ. ΛΥΡΑΣ.ΣΥΝΤΑΞΙΟΥΧΟΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ

 ΔΙΑΛΟΓΟΣ ΠΑΠΠΟΥ ΕΓΓΟΝΗΣ

-Παππού θέλω να σου μοιάσω σε όλα.

-Αυτό  δεν είναι δυνατόν να γίνει, επειδή  έχουμε από τη μια πλευρά διαφορετικά χρωμοσώματα,  και από την άλλη θα ζήσεις σε ένα διαφορετικό φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον. Έτσι  γινόμαστε και γεννιόμαστε. Γνωρίζεις   πολύ καλά ότι έχουμε διαφορετική ομιλία, δείγμα γραφής, δακτυλικά αποτυπώματα , και ίριδα ματιών.

-Ναι αυτό το γνωρίζω ,αλλά  θέλω να μου εξηγήσεις τη διαφορετικότητά μας, μιας και σπούδασες  την επιστήμη της ζωής, τη βιολογία , και   τα κυτταρά μας  έχουν 46 χρωμοσώματα. Θα σου εξηγήσω πρώτα για το φύλο στον άνθρωπο που είναι πολύ απλό. Υπεύθυνος για το φύλο στον άνθρωπο είναι ο άνδρας ,γιατί έχει τα φυλετικά χρωμοσώματα Χ και ψ, ενώ οι γυναίκες έχουν το φυλετικό ζεύγος Χ. Το σπερματοζωάριο του πατέρα σου είχε το φυλετικό χρωμόσωμα Χ, γι’αυτό βγήκες κορίτσι, 22+Χ+22+Χ=44+ΧΧ

-Για να μου μοιάσεις πρέπει να έχεις κληρονομήσει  , από το ωάριο της μάννας σου τα 23 δικά μου χρωμοσώματα. Η  πιθανότητα  είναι  1\2²³= 8.388.608

- Παππού εξηγησέ μου πως βγαίνει αυτή η πιθανότητα, μιας και  στα  μαθηματικά δεν είμαι τόσο προχωρημένη;

-Για να το καταλάβεις χρησιμοποιώ τα δάκτυλα των χεριών μου. Στο δεξί χέρι τα 5 δάκτυλα συμβολίζουν τα δικά μου χρωμοσώματα, και στο αριστερό της γιαγιά  σου, οπότε έχουμε 5 ζευγάρια ομολόγων χρωμοσωμάτων. Στα γεννητικά μας όργανα που παράγονται οι γαμέτες, γίνεται η μείωση των χρωμοσωμάτων και κάθε γαμέτης σε φυσιολογική μείωση έχει 23 χρωμοσώματα, ενώ τα σωματικά μας κύτταρα 46. Στο στάδιο της σύναψης, τα 5 ζεύγη των ομολόγων χρωμοσωμάτων μπορούν να συνδυαστούν με πολλούς διαφορετικούς τρόπους. Ένας γαμέτης μπορεί να περιέχει μόνο τα 5 χρωμοσώματα της μάννας ή του πατέρα, 1 χρωμόσωμα της μάννας 4 του πατέρα και αντίστροφα, και τέλος 2 της μάννας 3 του πατέρα και αντίστροφα. Οι συνολικοί συνδυασμοί των 5 ζευγών των ομολόγων χρωμοσωμάτων είναι 2⁵=32 και η πιθανότητα για να έχεις και τα 5 δικά μου χρωμοσώματα είναι 1\32, 1,η 4 χρωμοσώματα είναι 5\32 και 2ή 3 δικά μου χρωμοσώματα είναι 10\32 διότι οι χρωμοσωμικοί συνδυασμοί και οι επί μέρους χρωμοσωμικοί συνδυασμοί συνδέονται με τη σχέση .

Με ν=5 παίρνουμε τη σχέση

  2⁵ =         5      +          5            +      5          +    5          +    5            +       5       

                  0                  1                     2                3                4                     5   

2⁵=32=1+5+10+10+5+1=32.

                 5        =        5       =1             

                  0                 5

 

                5           =      5         =5               

                1                 4                 

5         =        5        =10        

               2                   3           

Χρησιμοποιούμε τον αριθμό 5 γιατί στα μοντέλα-προσομοιώσεις-εικονική πραγματικότητα σαν ομόλογα χρωμοσώματα έχουμε  τα  5 δάκτυλα των χεριών μου.

Οι χρωμοσωμικοί συνδυασμοί δίνονται από το τύπο 2^ν  και  οι γαμετικοί συνδυασμοί δίνονται  από το τύπο 2^2ν όπου ν= ο αριθμός των ομολόγων χρωμοσωμάτων . Στον άνθρωπό ο αριθμός των ομολόγων χρωμοσωμάτων είναι  ν=23.Οι  χρωμοσωμικοί συνδυασμοί είναι 2 ²³ =8.388.608 και οι γαμετικοί είναι 2 ²³.2 ²³=2⁴⁶=70.368.744.177.664.  Οι χρωμοσωμικοί και οι επί μέρους χρωμοσωμικοί συνδυασμοί συνδέονται με τη μαθηματική σχέση

2^ν =     ν      +     ν       +      ν       +    ν     +    ν     +     ν        +….      ν  

               0                  1                    2                3               4                5                           ν

2²³ =   23    +   23      +      23    +    23    +   23    +   23     +….       23

                  0             1                    2                3                4                5                           23         

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ

                  1.      Κ!=1.2.3… Κ

   2.       Κ      = Κ!\(Κ-Ν)!.Ν!

             Ν                  

   3.        Κ     +Κ  =        Κ+1   

                Ν                                Ν

  4.          Κ         =             Κ   

                  Ν                               Μ           όταν ισχύει Μ+Ν=Κ

Στη γενετική είναι αδύνατον να προβλέψουμε πριν από τη γονιμοποίηση την ακριβή  γονιδιακή και χρωμοσωμική σύσταση του μελλοντικού απογόνου. Οι ερωτήσεις που δημιουργεί η ενδεχομενικότητα, στη φυσική, συστήματα κυβερνητικής και γενετικής είναι ίδιες. Η ανάπτυξη ενός οργανισμού πλαισιώνεται τελικά από ντετερμινιστικές και ενδεχομενικές φάσεις. Οι παράγοντες της γενετικής ποικιλότητας είναι χρωμοσωμικοί συνδυασμοί,  οι γαμετικοί συνδυασμοί, , μεταλλάξεις, χιασματυπία, περιβάλλον και εξάσκηση. Η ζωή προϋποθέτει τη σταθερότητα του γενετικού υλικού του οργανισμού η οποία τροποποιείται με τη γενετική ποικιλότητα. Στον άνθρωπό ο αριθμός των χρωμοσωμάτων στους γαμέτες σπερματοζωάριο και ωάριο ,είναι ν=23 σε σωστή μείωση. Η πιθανότητα ένα ωάριο ή ένα σπερματοζωάριο να έχουν ταυτόσημο γενετικό υλικό είναι 1\2 ^23, που είναι ένα απίθανο, πιθανό αποτέλεσμα.

 Ο δεύτερος καθοριστικός παράγοντας είναι το περιβάλλον το οποίο μας επηρεάζει, προσδιορίζει, και καθορίζει. Διακρίνεται σε φυσικό, κοινωνικό, πνευματικό ή πολιτιστικό και ψυχολογικό.

Το φυσικό (τόπος, χρονοχώρος, κλίμα, βλάστηση, βουνό, ποτάμι, πεδιάδα, θάλασσα) ασκεί μεγάλη επίδραση στη ψυχική ζωή του ανθρώπου και καθορίζουν τις μορφές της συμπεριφοράς του την οποία έχουν επισημάνει κατά καιρούς οι: Πλάτων , Αριστοτέλης, Ηρόδοτος, Πεσταλότσι και πολλοί άλλοι επιστήμονες.

 Το κοινωνικό (οικογένεια, σχολείο, περιβάλλον εργασίας, κουλτούρα, ήθη, έθιμα, νόμοι, θρησκεία, δίκαιο ηθική) επιδρούν στη σωματική, νοητική, ηθική κ.λ.π. διαμόρφωση του ατόμου.

Το πνευματικό (θεσμοί, αξίες, ιδέες, παράδοση) διαμορφώνει ιδανικά και διαφορετικές αντιλήψεις για τον κόσμο και τη ζωή.

Τέλος το ψυχολογικό το έξω του ατόμου είναι η δύναμη που κατευθύνει: Τα συναισθήματα, τις συγκινήσεις, τις διαθέσεις κ.λ.π. Οι συνδυασμοί είναι άπειροι και ο καθένας μας έχει το μοναδικό συνδυασμό. Η  φύση είναι  μία και μόνη, οι νόμοι της φύσης είναι αιώνιοι και αναλλοίωτοι, ενώ τα κοινωνικά φαινόμενα είναι πολλά και υπάρχουν διαφορετικές θρησκείες κοινωνικά, οικονομικά, πολιτικά συστήματα. Ο αριθμός των θεωριών είναι αντιστρόφως ανάλογος της γνώσης. Ποια είναι η αλήθεια για την ευτυχία; Οι 3 μεταβλητές γονότυπος, περιβάλλον, εξάσκηση δεν είναι δυνατόν να ταυτιστούν ακόμη και σε μονοζύγωτα δίδυμα, τα οποία μεταξύ τους έχουν ποιοτικές και ποσοτικές διαφορές. Πόσο μάλλον όταν προέρχονται όταν είναι διζύγωτα ή από διαφορετική γέννα.

Μυστήριο και θαύμα η ζωή. Ο Θεός αεί γεωμετρεί. Να παρατηρείς και θαυμάζεις την αρμονία του σύμπαντος.

-Σε ευχαριστώ παππού μου για την ωραία συζήτηση που κάναμε, εξηγώντας  και τη διαφορετικότητα μεταξύ μας. Θα σπουδάσω και εγώ την επιστήμη της βιολογίας, γιατί μου αρέσει σαν επιστήμη και θα σε έχω μεντορά μου.

Οι Χρωμοσωμικοί Συνδυασµοί στην σύναψη των Ομολόγων Χρωμοσωμάτων στον άνθρωπο είναι 2²³ = 8.388.608, (επειδή έχουμε 23 ζεύγη χρωμοσωμάτων), ενώ οι γαμετικοί συνδυασμοί είναι  2 ^2.23 = 2⁴⁶ =70.368.744.177.664. 

Οι συνολικοί συνδυασμοί των 5 ζευγών των ομολόγων χρωμοσωμάτων είναι 2⁵=32

1.       ΑΒΓΔΕ

2.       Αβγδε

3.       ΑΒΓΔε

4.       αβγδΕ

5.       ΑΒΓδΕ

6.       αβγΔε

7.       ΑΒγΔΕ

8.       αβΓδε

9.       ΑβΓΔΕ

10.   αΒγδε

11.   αΒΓΔΕ

12.   Αβγδε

13.   ΑΒγδε

14.   αβΓΔΕ

15.   ΑβΓδε

16.   αΒγΔΕ

17.   ΑβγΔε

18.   αΒΓδΕ

19.   ΑβγδΕ

20.   ΑΒΓΔε

21.   αΒΓδε

22.   ΑβγΔΕ

23.   αΒγΔε

24.   ΑβΓδΕ

25.   αΒγδΕ

26.   ΑβΓΔε

27.   αβΓΔε

28.   ΑΒγδΕ

29.   αβΓδΕ

30.   ΑΒγΔε

31.   αβγΔΕ

32.   ΑΒΓδε

 Με ν=5 παίρνουμε τη σχέση

 

  2⁵=    ⁵       5    + 5   +   5    +   5   + 5       

           0       1       2        3          4       5

2⁵=32=1+5+10+10+5+1=32.  Τα 16 πιθανά ενδεχόμενα της σύναψης των 5 ζευγών των ομολόγων χρωμοσωμάτων (Α, α), (Β, β), (Γ, γ), (Δ, δ), (Ε, ε)

ΑΒΓΔΕ

ΑΒΓΔΕ

αβγδε ΜΕΊΩΣΗ Ι ΣΥΝΑΨΗ ΟΜΟΛΟΓΩΝ ΑΒΓΔΕ           αβγδε   ΜΕΙΩΣΗ ΙΙ ΑΠΟΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΔΕΛΦΩΝ ΧΡΩΜΑΤΙΔΩΝ

αβγδε                                ΑΒΓΔΕ            αβγδε

   ΑΒΓΔΕ            αβγδε   2 διαφορετικοί γαμέτες

         5   =  5       =1             

         0       5

 Οι συνδυασμοί των των 5 ανα 0 και οι συνδυασμοί των 5 αν ά 5 ισούται με 1

Αβγδε             αΒΓΔΕ                            10 διαφορετικοί γαμέτες

αΒγδε              ΑβΓΔΕ

αβΓδε               ΑΒγΔΕ

αβγΔε              ΑΒΓδΕ

αβγδΕ              ΑΒΓΔε

            5  =   5    =5  Οι συνδυασμοί των των 5 ανα 1 και οι συνδυασμοί των 5 ανά 4 ισούται με 5         

            1       4

ΑΒγδε               αβΓΔΕ                     20 διαφορετικοί γαμέτες

ΑβΓδε               αΒγΔΕ 

ΑβδΔε               αΒΓδΕ

ΑβγδΕ              αβΓΔε

αΒΓδε              ΑβγΔΕ

αΒγΔε               ΑβΓδΕ

αΒγδΕ              ΑβΓΔε

αΒγδΕ              ΑβΓΔε

αβΓΔε              ΑΒγδΕ

αβγΔΕ              ΑΒΓδε Οι συνδυασμοί των των 5 ανα 2 και οι συνδυασμοί των 5 ανά 3 ισούται με 10

   5    =  5    =10        Σύνολο διαφορετικών πιθανών γαμετών=2+10+20=32

                  2        3           

Τα 5 ζεύγη των ομολόγων χρωμοσωμάτων (Α, α), (Β, β), (Γ, γ), (Δ, δ), (Ε, ε)

Χρησιμοποιούμε τον αριθμό 5 γιατί στα μοντέλα-προσομοιώσεις-εικονική πραγματικότητα σαν ομόλογα χρωμοσώματα έχουμε  τα  5 δάκτυλα των χεριών μου.

---