pic 98 زیست شناسی بیش دانشگاهی فصل 5 ژنتیک جمعیت - http://forum.yas-theme.com/
http://forum.yas-theme.com/
زیست شناسی کنکور


فصل 5
ژنتیک جمعیت


 

 

فصل 5
ژنتیک جمعیت
اهداف رفتاری: دانش آموزان در پایان این فصل باید بتواند به سؤالات زیر پاسخ دهند:
1- ژنتیک جمعیت را تعریف کنند.
2- فرمول هاردی واینبرگ و مورد استفاده آن را بدانند.
3- عوامل مؤثر در برقرار ماندن تعادل هاردی- واینبرگ را شرح دهند.
4- عوامل تغییر دهنده ساختار ژنی درجمعیت ها را بشناسد.
5- اثر انتخاب طبیعی را در تغییر جمعیت ها بنویسید.
6- نوترکیبی و کراسینگ اور را تعریف کنند.
7- انتخاب متوازن کننده را توضیح دهند.
8- گونه زایی را تعریف کرده و عوامل جداکننده خزانه ژنی جمعیت ها را توضیح دهند.
9- گونه زایی دگرمیهنی و هم میهنی رامقایسه کنند.

مقدمه:
شناخت تمام عواملی که سبب بروز شباهتها و تفاوتها بین فرزندان و والدین آنها می شود در دانشی بنام وراثت یا ژنتیک قرار میگیرند.بسیاری از زیست شناسان دو کلمه ژنتیک و وراثت را مترادف هم میدانند. اما برخی از آنها تفاوتهای کمی بین آنها قا یل میشوند، به این ترتیب که وراثت راشناخت تمام عواملی که سبب بروز تفاوتها و شباهتهای بین فرزندان و والدین آنها میشود، میدانند. و ژنتیک را چگونگی وراثت معرفی می کنند.
تاریخچه و اهمیت علم وراثت:
در طی قرنها دانشمندان مختلفی در زمینه علم وارثت به تحقیق پرداخته اند، ولی متأسفانه تا نیمه دوم قرن نوزدهم اطلاعات قابل قبولی وجود نداشت .امّا سال 1865 را می توان نقطه عطفی در تاریخ علم زیست شناسی دانست، زیرا در این سال، گرگور یوهانس مندل (1822-1884) کشیش
اتریشی، پس از 8 سال زحمات شبانه روزی موفق به کشف قوانینیشد که بعدها پایه های علم وراثت را پی ریزی کرد. مندل دهقان زاده ای بود که در سال 1822 در دهکدۀ هیزندروف (واقع در چکسلواکی) پا به عرصۀ وجود نهاد. در نوجوانی رؤیای دانشمند شدن را در سر می پروراند ولی روزگار با او سرسازگاری نشان نداد. لذا درسال 1843 وارد صومعه ای شد و نام پدرگرگور را برای خود انتخاب کرد.مندل در سال1865 نتایج آزمایشات خود را ارائه داد که به مدت 30 سال توجهی به آن مطالب نشد زیرا مندل برای اولین بار در آزمایشات زیست شناسی از گیاه استفاده می کرد که تا آن زمان هنوز مرسوم نشده بود و نیز در کارها از ریاضیات استفاده می کرد که این ارتباط تا آنزمان بی معنی بود. مندل در سال 1884 درگذشت و شهرتی را که سزاوارش بود حقاً به دست نیاورد. درسال 1900 میلادی قوانین مندل مجدداً توسط سه دانشمند گیاه شناس کشف گردید ولی برای آنکه حق تقدم کشیش اتریشی محفوظ بماند، قوانین مندل و نحوۀ انتقال صفاتی را که طبق این قوانین به ارث می رسند توارث مندلی نام نهادند. در سال 1905 ویلیام باستون ، دانشمند انگلیسی، به علت اهمیت خاص این قوانین، واژۀ ژنتیک را برای این رشتۀ
جدید از علم زیست شناسی پیشنهاد کرد، بنابراین به پاس زحمات مندل او را پدر علم ژنتیک نامیدند
وی که ایام فراغت خود را به کشت گیاه نخود فرنگی در باغ صومعه اختصاص داده بود با دقت تمام انواع مختلفی از این گیاه را با هم آمیزش داده و نتایج کارش را در جدولی یاداشت می کرد.
نحوۀ کار مندل با روش عمل محققان دیگر تفاوت کلی داشت. ابتکار اصلی مندل مطالعه و بررسی صفات به طور جداگانه بود. درحالی که دانشمندان قبل از وی ،مجموعه ای از صفات را در آن واحد مورد مطالعه و بررسی قرار می دادند. انتخاب نوع گیاه (نخودفرنگی) ، که به موفقیت مندل در کشف قوانین اولیه وراثت کمک کرد.
1-مندل گیاه نخود فرنگی را بر ای تحقیقات خود انتخاب کرد چون دربازار فراوان بود و به سادگی در دسترس بود. 2- کشت آن ساده بود و در هرنسل دانه های زیادی به دست می آمد .3- انجام خودلقاحی و دگر لقاحی در مورد گلهای نخود فرنگی عملی بود. (خود لقاحی) وقتی دانه گرده و تخمک شرکت کننده در تولید تخم از یک گل باشد آن را خود لقاحی می نامند و اگر دانه گرده و تخمک شرکت کننده در تولید تخم از دو گل باشد آن را دگر لقاحی می نامند .
یکی از آزمایشاتی که مندل انجام داد بر رسی یک جفت صفت صاف و چروکیده بود .
آزمایش مندل به شرح زیر انجام شد:


درنسل دوم متوجه می شویم که:
نسبت های صاف و چروکیده به صورت به است که دانه چروکیده و دانه صاف بدست آمده است، که دراین حالت ها به آن حالتی که دانه های صاف و چروکیده را جدا می کند فنوتیپ می گویند (یعنی شکل ظاهر صفت مثل صاف بودن و چروکیده بودن) و به فرمول ژنتیک صفت ژنوتیپ می گویند که چند درصد صفت صاف و چند درصد از آن چروکیده است.
از آزمایشهای مندل می توان اینگونه تعبیرکرد :
اولاً : هر صفت ارثی را دو عامل بوجود می آورند که یکی متعلق به پدر و دیگری ازآنِ مادر است. این عوامل را امروزه ژن می خوانند.
دوماً : یاخته های جنسی والدین عوامل ارثی مشابهی را دارند و به عبارت دیگر از والدین خالص بوجود آمده اند.
سوماً : هریک از افراد نسل اول دو نوع گامت به نسبتهای مساوی تولید می کند و به تعبیر امروزی ناخالص B هستند.
چهارماً : باتوجه به آنکه در افراد ناخالص دو عامل بارز و نهفته به هنگام ایجاد سلولهای جنسی از یکدیگر جدا می شوند و مجدداً برای پیدایش افراد نسل دوم باهم اجتماع می کنند نسبتهای و (3 به 1) امری طبیعی قابل قبول است.



نظریه لامارک که شامل وراثتی بودن صفات اکتسابی است به صورت زیر بیان می کنیم:
لامارک در قرن 18 برای اولین بار به تکامل ،رنگ و بوی علمی داد و تکامل مدرن را پایه گذاری کرد .
گونه :مجموعه افرادی است که با یک دیگر شباهت دارند و از افراد مشابه خود بوجود می آیند و هنگام تولید مثل افراد مشابه خود را بوجود می آورند.
ودرباره تغییر گونه ها 3 نظریه مختلف وجود دارد:
1- نظریه لامارک: به عقیده لامارک موجودات زنده استعداد سازش دارند و نحوه سازش آنها درجهت افزایش توان زندگی و کارایی آنها است. مهمترین اصل لامارک وراثتی بودن صفات اکتسابی است که بر این اساس دراز بودن گردن زرافه ها را توجیه می کند که بر3 اصل استوار است :
1)موجودات زنده به طور ذاتی با محیط سازگارند.
2) سازش آن ها با محیط در جهت افزایش کارایی و زیستن بهتر آن ها است.
3( صفات اکتسابی به صفات ارثی تبدیل می شوند.
2- نظریه داروین :ارائه نظریه انتخاب طبیعی است که بر 3 اصل استوار است :
1- هر گونه از موجودات در شرایط مناسب توان تکثیر پیدا می کنند .
2- توانایی فردی،افراد یک گونه که باعث استعداد سازش بهتری با محیط می شود .
3- گروهی امکان بقاء پیدا می کنند، که توان سازگاری بیشتری با محیط دارند .
3- نظریه ی ترکیبی :
به دنبال کشف پدیده ی جهش و ابطال نظریه ی وراثت صفات اکتسابی توسط وایسمن (مثل قطع دم موش در چندین نسل و از بین نرفتن دم در آن ها ) باعث شد در نظریه ی لامارک و داروین تجدید نظر شود و نظریه ی ترکیبی، ارائه گردد.
نظریات لامارک را می توان بطور خلاصه این گونه بیان کرد :
با تغییر شرایط محیط ، نیازهای جدید و خواسته های درونی جدید در موجود بوجود می آید . در این شرایط اندامهایی در بدن بکار افتاده و اندامهایی از کار می افتند (استعمال و عدم استعمال اندام) و در پی آن صفات جدیدی در موجودات زنده ایجاد می شوند که این صفات اکتسابی ، موروثی می شوند .
لامارک مثلاً دراز شدن گردن زرافه را اینگونه توجیه می کند که گردن زرافه در ابتدا مثل آهو بود، در منطقه ای که علف کم بود چون مجبور به استفاده از برگ درختان می شد بعد از چندین نسل به تدریج گردنش کشیده شده است و مانند زرافه های امروزی شد یا مثلاً موش کور در سوراخها چون نیازی به چشم نداشت کور گردید. لامارک معتقد بود این صفات اکتسابی به تدریج موروثی شدند و به نسلهای بعد منتقل شد. (البته این نظریه قابل قبول نیست و به مرور رد شد.) و داروین با نظریه لامارک هم عقیده بود. یعنی داروین هم معتقد به موروثی شدن صفات اکتسابی بود. داروین مشاهده کرد که افراد تشکیل دهنده یک گروه تنوعات ظاهری از خود نشان می دهند و مانند لامارک معتقد بودند که این تنوعات از نسلی به نسل دیگر منتقل می گردند.


نظریۀ انتخاب طبیعی :
موجودات زنده در رابطه با نیچهای اکولو‍ژیکی لازم برای بقاء خود دائماً در حال رقابت با یکدیگر هستند . در این رقابت ها گونه هایی که دارای توانایی سازش و تطابق بیشتر و بهتر با نیچ های اکولوژیکی موجودند ، شانس بقاء دارند . رقابت به شکلهای مختلف دیده می شود. تعدادی از این رقابت کننده ها برتر هستند پس در مجموع رقابت موجودات با هم و برتری عده ای از آنها بر دیگری، انتخاب طبیعی می باشد. مثل سرو و کاج که برای کسب اکسیژن، آب و نور باهم رقابت می کنند و از آنجایی که سرو بلندتر است باقی می ماند و کاج از بین می رود. پس می توان اینگونه بیان کرد که:
به مجموع عوامل محیطی که باعث حذف جانداران ناسازگار می شوند، انتخاب طبیعی می گویند. نوع غذا، آب، هوا، وضعیت جغرافیایی یک محل و بسیاری عوامل دیگر، ازجمله عوامل طبیعی
می باشند. (انتخاب طبیعی فرآیند تغییر گونه ها در پاسخ به محیط خود است)
بیشتر بدانید :
مجموعه روابطی که بین داده های محیط و نیازهای موجود زنده برقرار می شود که حاصل آن سازش و بقای یک گونه در طبیعت است نیچ اکولوژیکی گفته می شود.
جهش یا موتاسیون Mutation)):
پدیده ای تصادفی است که مهم ترین نقش جهش، ایجاد و تنوع در جمعیت است. پس می توان گفت تغییراتی که در ساختمان DNA صورت می گیرد و باعث ایجاد یک گونه جدید می شود همان جهش می باشد و هرجا که جهش باشد تغییرات است و هرجا تغییر باشد صفت جدید است. چون برخلاف نظریه لامارک و داروین صفات موروثی اکتسابی نمی گردند، عمده ترین طریقی که وقوع تغییر و تحول جانداران را امکان پذیر جلوه می دهد، جهش یا موتاسیون است.
جمعیت ممکن است مرزهای باز یا بسته داشته باشد.
جمعیت باز جمعیتی است که در آن مانعی در مسیر مهاجرت افراد وجود نداشته باشد به عبارتی مهاجرت افراد آزاد باشد مانند : جمعیت باز حلزون در باغچه یا توده کود که مانعی در مسیر مهاجرت حلزون وجود ندارد.
جمعیت بسته جمعیتی است که در آن مانعی در مسیر مهاجرت افراد وجود داشته باشد به عبارتی مهاجرت افراد بسنه باشد مانند: جمعیت بسته حلزون که جاده مانعی در مسیر مهاجرت حلزون به شمار می آید.
جمعیت نیمه باز جمعیتی است که در آن مهاجرت محدود باشد مانند: جمعیت حلزون که مانعی مانند پرچین در مسیر مهاجرت حلزون ها وجود دارد.
مثال) اگرحلزون های محصور در یک میدان (جمعیت بسته) نتوانند با حلزون هایی که در آن طرف جاده می باشند آمیزش دهند هرکدام جمعیت جداگانه ای تشکیل می دهند اما اگر حلزون های موجود در باغچه (جمعیت باز) با حلزون های موجود در کود (جمعیت باز) آمیزش دهند باعث می شود که دو جمعیت مجزا باهم یک جمعیت واحد ایجاد کنند.
ژنتیک جمعیت:
به مجموع ژنهای موجود در سلولهای زایشی هر جمعیت خزانه ژنی می گویند. (سلولهای زایشی: سلولهایی که تولید کنندۀ گامت هستند)

اصل هاردی- واینبرگ :
در سال 1908 هاردی و وینبرگ هر کدام جداگانه نتایجی از قوانین مندل بدست آوردند که اساس ژنتیک تکاملی و ژنتیک جمعیت ها شد . هاردی ریاضیدان انگلیسی، واینبرگ پزشک آلمانی که مستقل ازیکدیگر درحال کاربرد قوانین جبر و احتمال برای محاسبه فراوانی ژنوتیپ ها بودند پی بردند که در جمعیتهای بزرگ که در آن ها آمیزش ها به صورت تصادفی صورت می گیرد نسبت الل های غالب به مغلوب و نیز نسبت فراوانی افراد خالص به ناخالص درنسل های پی درپی ثابت است و تغییر نمی کند مگر آن که جمعیت تحت فشار نیرو و یا نیروهای تغییر دهنده قرار گیرد که به نفع یا به زیان ماندگاری یک یا چند الل خاص عمل می کنند به این امر اصل هاردی واینبرگ می گویند.
اگر در جمعیتی در رابطه با ژن خاصی افراد هموزیگوت بارز و هموزیگوت نهفته با هم آمیزش کنند . هتروزیگوت ها را ایجاد می کنند . در صورتی که مواد زیر به این جمعیت ها تحمیل نشود ، جمعیت از نظر ژنوتیپی 3 نوع می شود :
1- هموزیگوت خالص (بارز خالص)
2- هتروزیگوت
3- هموزیگوت نهفته
که از نظر تعداد در جمعیت همواره هتروزیگوت ها برترین خواهند بود .
مثال: اگر الل غالب یک ژن مرگ آور باشد فراوانی این الل به علت غالب بودن افزایش نمی یابد بلکه برعکس به علت مرگ آور بودن رو به کاهش می گذارد. چون افراد غالب بیشتر درمعرض مرگ ، قبل از تولید مثل قرار دارند.
مثال:
مرحله اول: در یک جمعیت صد تایی مگس سرکه در آزمایشگاه دو نوع مگس سرکه وجود دارد ، نوع عادی که بدن خاکستری دارد و نوع جهش یافته که بدن آن سیاه رنگ است . الل رنگ سیاه بدن (g ) مغلوب است . فراوانی ژنوتیپ های این جمعیت چنین است :
چون مگس سرکه جانداری دیپلوئید است پس هر فرد دو الل مربوط به رنگ بدن دارد بنابر این تعداد الل های این جمعیت 100 نفری که مربوط به رنگ پوست هستند 200 است :
فراوانی نسبی هر یک از الل های G وg دراین جمعیت به صورت زیر محاسبه می شود .
چون معمولاً فراوانی نسبی الل ها را با اعداد اعشاری نشان می دهند می توان نسبت های فوق را به این صورت نشان داد. فراوانی نسبی G وg دراین جمعیت به ترتیب 8/0 و2/0 است.
مرحله دوم: فراوانی گامت هایی که توسط این جمعیت تولید می شود به صورت زیراست.
G+0/2g8 /0 =اسپرم
g2/0+ G 8/0=تخمک
اگر برای محاسبه ی نتایج آمیزش بین گامت ها ی افراد این جمعیت از مربع پانت استفاده می کنیم حاصل چنین است :
بنابراین فراوانی الل های Gوg در جمعیت نسل اول مساوی با فراوانی این الل ها در جمعیت مادر است . همانگونه که ملاحظه می شود مطابق اصل هاردی – واینبرگ چون این جمعیت تحت هیچ نیرویی انتخاب کننده و متحول سازنده ای قرار نداشته فراوانی اللها در دونسل تغییری نکرده است
عواملی که سبب به هم خوردن تعادل هاردی- واینبرگ می شوند را می توان نیروهای تغییر دهندۀ گونه ها نامید این عوامل عبارتند از :
1- نسبت آلل های غالب به مغلوب و نیز نسبت فراوانی افراد خالص به ناخالص در نسل های متوالی ثابت است و تغییر نمی کند(مشروط به این که جمعیت مذکور به اندازۀ کافی بزرگ باشد).
2- آمیزش افراد به طور اتفاقی صورت گرفته باشد.
3- انتخاب طبیعی یا هر نوع عامل تغییر دهندۀ فراوانی ژن در جمعیت مذکور وجود نداشته باشد.
4- شانس بقا و تولید مثل برای همۀ افراد آن یکسان باشد.
5- ورود به جمعیت از طریق مهاجرت انجام نگیرد.
در چنین شرایطی این جمعیت به عنوان یک جمعیت بسته (Closed population) نامیده می شود.


اما در جمعیت های طبیعی، هیچ گاه همۀ این شرایط برای برقراری تعادل هاردی- واینبرگ فراهم نیست و در محیط آزمایشگاهی همه این شرایط را می توان اجرا کرد.
تعادل هاردی- واینبرگ :
اگر یک جفت آلل (B و b) را در نظر بگیریم، خواهیم دید که درصد گامت های حامل B و b درخزانه ژنی به فراوانی های ژنوتیپی نسل والدینی که گامت هایشان آن خزانه را تشکیل می دهند بستگی دارد. مثلاً اگر بیشتر جمعیت دارای ژنوتیپ مغلوب bb باشند، درآن صورت فراوانی الل مغلوب (b ) درخزانه ژنی نسبتاً بالا و درصد گامت های حامل الل غالب (B ) به همان نسبت پایین خواهد بود.

هنگامی که آمیزش افراد یک جمعیت کاملاً اتفاقی باشد، یعنی در خزانه ژنی آن جمعیت هر گامت نر برای ترکیب با هر گامت ماده فرصتی برابر داشته باشد، می توان با اطلاع از فراوانی الل خزانه ژنی جمعیت والد، فراوانی قابل زیگوت های نسل بعد را پیش بینی کرد.
اگر در خزانه ژنی جمعیت ، P ، فراوانی الل های B و q فراوانی الل های b باشد در آن صورت می توانیم برای تولید همۀ ترکیب های اتفاقی ممکن این گامت ها از مربع پانت استفاده کنیم.

 
 
 

 
 
 

 

p+q = 1

BB+2Bb+bb=1

بیشتر بدانید :

مثال :در یکی از جمعیت های انسانی 70% از افراد می توانند مزه ی ماده ای شیمیایی فنیل متیو کاربامید (PTC ) را تشخیص دهد (فنوتیپ غالب ) فراوانی هر یک از موارد زیر را بدست آورید .
1 ) – فنوتیپ مغلوب خالص( )
2) الل مغلوب (q )
3)افراد ناخالص
4) افراد خالص غالب ( )
پاسخ : فراوانی مسئله داده شده است. بنابراین 54770/0=q (جذر30%)
فراوانی فنوتیپ غالب (70/0)ومغلوب درصورت مسأله داده شده است
فنوتیپ مغلوب 30%
بنابراین q=0/5477 (جذر30%)
چون q-1=p، پس
p=1-0/5477=0/4523
عوامل تغییر دهندۀ ساختار ژنی جمعیتها:
هر گاه در جمعیت شرایط لازم برای تعادل هاردی – واینبرگ برقرار باشد آن جمعیت درحال دگرگونی و تغییر نیست، پس عواملی را که سبب به هم خوردن تعادل می شوند می توان نیروهای تغییردهنده ی گونه ها نامید. این عوامل عبارتند از:
1- جهش : همانند سازی ماده ژنتیک هیچ گاه بدون نقص نیست. عوامل جهش زای بسیاری نیز درمحیط وجود دارد که سبب تغییر درماده ی ژنتیک می شوند. بنابراین جهش همواره رخ می دهد. و هیچ روشی برای متوقف کردن آ ن شناخته نشده است. تعادل جهش یعنی شرایطی که در آن تعداد جهش های با تعداد جهش های برابر باشد که این نیز بسیار به ندرت پیش می آید. بنابراین جهش های دائمی همواره ،اما به آهستگی فراوانی الل ها را تغییر می دهند . مثلاً اگر فراوانی جهش های بیشتر از جهش های فراوانی الل a به تدریج درجمعییت
افزایش می یابد.
جهش یعنی تغییر درتوالی نوکلئوتیدها در DNA، برخی جهش ها بر فعالیت محصول ژن جهش یافته تأثیر می گذارند. به عنوان مثال ممکن است جهش در فعالیت آنزیمی که محصول ژن جهش یافته است اختلال بوجود آورد. جهش ازدیدگاه تکاملی اهمیت بسزایی دارد زیرا درنتیجه آن تنوع به وجود می آید .
هر نوع تغییر در ترادف ، تعداد و وضعیت توپوگرافیگی نوکلئوتیدها بر روی DNA می تواند جهش ایجاد کند . جهش منجر به ایجاد تنوع در جمعیت می شود. جهش جهت را تعیین نمی کند، بلکه محیط جهت و تغییرات را تعیین می کند و اساس تغییر گونه ها است و باعث تغییر فراوانی الل ها در مدت بسیار طولانی می شود.
گوناگونی در جمعیت گل لاله عباسی خیلی زیاد است بطوری که تنوع طلب است و بر اثر جهش که در آن رخداد ما می توانیم گل لاله عباسی را به رنگ های مختلف داشته باشیم .


2- شارش ژن: هنگامی که افراد یک جمعیت به جمعیتی دیگر مهاجرت می کنند در واقع تعدادی از الل های جمعیت مبدأ را با خود به جمعیت مقصد وارد می کنند، به این پدیده شارش ژن می گویند. از سوی دیگر اگر روند مهاجرت ادامه یابد، با گذشت زمان خزانه ژنی دو جمعیت شبیه به هم می شود، به این ترتیب می توان گفت که شارش ژن در جهت کاهش تفاوت بین جمعیت ها عمل می کند از طرفی شارش ژن باعث افزایش تنوع درون جمعیت مقصد می شود و نیز ممکن است سبب تغییر در فراوانی الل ها، درون جمعیت پذیرنده شوند.
3- آمیزش های غیرتصادفی: برخلاف یکی از شرطهای تعادل هاردی- واینبرگ، آمیزش تصادفی می باشد. منظور از آمیزش تصادفی این است که احتمال آمیزش هر فرد با هر یک از افراد جنس دیگر در جمعیت برابر باشد و ارتباطی با ژنوتیپ یا فنوتیپ او نداشته باشد. در جمعیت های طبیعی ، عموماً وضع بدین گونه نیست. حالت های مختلفی از آمیزش های غیر تصادفی در طبیعت دیده می شود که شامل :
الف) درون آمیزی : آمیزش میان خویشاوندان نزدیک که موجب تغییر کمتر فراوانی نسبی آلل ها می شود .درون آمیزی فراوانی نسبی آلل ها را تغییر نمی دهد ولی سبب افزایش افراد خالص و کاهش فراوانی افراد ناخالص می شود.
نکته :
خود لقاحی، شدیدترین نوع درون آمیزی است فراوانی افراد خالص افزایش و فراوانی افراد ناخالص کاهش می یابد و بر عکس فراوانی افراد غالب کاهش و فراوانی مغلوب افزایش می یابد که این افزایش فراوانی افراد مغلوب موجب بر هم زدن تعادل هاردی- واینبرگ می شود.
خود لقاحی به گیاهان محدود می شود و تفکیکهای تولیدمثلی بسیار سریع رخ می دهد که گیاه با پایه مجاور خود ارتباط ژنتیکی را قطع می کند و گونه جدیدی را با خودلقاحی بوجود می آورد .
ب)آمیزش همسان پسندانه : این آمیزش محدود به جانوران نیست ، بسیاری از گروه های گیاهی بالقوه می توانند با هم آمیزش کنند، اما در طبیعت این کار را انجام نمی دهند، چون زمان گلدهی آنها با هم متفاوت است. از طرفی می دانید که اندامهای زایای گیاهان گلدار در حلقه های سوم و چهارم گلها قرار دارند و چون زمان گلدهی این گیاهان با هم فرق می کند بنابراین در زمانهای متفاوت در سال برای آمیزش آماده می شوند که این حالت جدایی زمانی نامیده می شود. آمیزش همسان پسندانه به حالتی گفته می شود که احتمال آمیزش بین افراد با ژنوتیپ یا فنوتیپ یکسان بیشتر است. به عنوان مثال، ممکن است انسانهای قد بلند تمایل بیش تری به ازدواج با هم داشته باشند. آمیزش همسان پسندانه در این مثال جمعیت را به دو زیر گروه فنوتیپی مثلاً گروه کوتاه قد و گروه بلند قد تقسیم می کند که تبادل ژن بین آنها کم تر صورت می گیرد. در این حالت، ژنهایی که صفت مورد نظر (در این مثال قد انسان ) را کنترل می کند، عموماً در هر گروه به صورت خالص در می آیند و فراوانی افرادی که برای این ژنها ناخالص هستند، کاهش می یابد.
ج)آمیزش ناهمسان پسندانه : گاه مشاهده می شود که افراد همانند با هم آمیزش
نمی کنند و آمیزش بین افراد ناهمسان یک گونه اتقاف می افتد. این نوع آمیزش غیر تصادفی آمیزش ناهمسان پسندانه نام دارد و منجر به افزایش فراوانی افراد ناخالص می شود. نمونه ای از آمیزش های ناهمسان پسندانه که در گیاه شبدر یافت می شود، توسط یک ژن چند اللی، به نام ژن خود ناسازگار تنظیم می شود. هنگامی که دانه ی گرده ای روی کلاله ی مادگی این گل می نشیند، الل های این ژن تعیین می کنند که لوله ی گرده تشکیل خواهد شد یا نه. می دانید که سلولهای کلاله مادگی دیپلوئید و دانه های گرده هاپلوئید هستند. اگر اللی که دانه ی گرده دارد، شبیه یکی از دو اللی باشد که در سلولهای کلاله وجود دارد، لوله ی گرده نمی تواند در آن مادگی رشد کند، دانه های گرده ای که اللی متفاوت نسبت به دو الل موجود در گیاه پذیرنده ی گرده را در خود دارند ، می توانند لوله ی گرده تشکیل و لقاح انجام دهند. پس همواره آمیزش ناهمسان پسندانه سبب افزایش تنوع جمعیت می شود و افزایش تنوع موجب افزایش توان بقای جمعیت می شود.


4- رانش ژن : فرایندی تصادفی است، بنابراین در جمعیت های مختلف نتایج یکسانی به بار نمی آورد. گاه فراوانی الل ها در خزانه ژنی جمعیت های کوچک به علت رخدادهایی تصادفی و حتی ممکن است منجر به حذف بعضی از الل ها شود به این پدیده رانش ژن می گویند. پس رانش ژن همواره به کاهش نوع درون جمعیت می انجامد
رانش ژن در جمعیت های مختلف نتایج یکسانی به بار نمی آورد.
گاهی تعداد زیادی ازافراد یک جمعیت به علت حوادث ناگهانی نظیر سیل، زلزله، و غیره می میرند، دراین صورت فراوانی الل ها در گروه کوچکی که باقی مانده است نسبت به جمعیت اولیه بسیار متفاوت است که در اثرتولید مثل افراد باقیمانده جمعیت جدیدی بوجود می آید.
مثلاً اگر بعضی جانداران بر اثر پدیده مهاجرت به یک جزیره مهاجرت کنند و درآنجا جمعیت تازه ای را بنیان گذاری کنند به چنین وضعیتی اثر بنیان گذار گویند.
مثال:
درجمعیتی ازچیتاهای آفریقای جنوبی که بر اثر رانش ژن شباهت زیادی بین آنها بوجود آمد وبا عث کاهش تنوع درون جمعیت ها شد ،علت و زمان دقیق کاهش ناگهانی جمعیت این جانوران مشخص نیست، ممکن است این جانوران بر اثر یک انقراض بزرگ در سال های پیش ،جمعیت زیادی از آن ها ازبین رفته باشد و یک جمعیت کوچک از چیتا ها باقی ماندند. وقتی رانش ژن درجمعیت بزرگ اولیه رخ داد چیتاهای امروزی بسیار شبیه هم شدند. این شباهت ها تا حدی است که پیوند پوست بین هر دو عضو ازجمعیت چیتا ها امکان پذیرشد.
تنها عاملی که می تواند نوع الل ها راتغییر دهد جهش می باشد سایر موارد ذکر شده شارش ژن و.... فقط قادرند فراوانی الل ها را تغییر دهند نه نوع آنها را.
نکته :آمیزش همسان پسندانه و انتخاب گسلنده موجب کاهش فراوانی افراد ناخالص و افزایش فراوانی افراد خالص می شود .


5-انتخاب طبیعی
الف)انتخاب طبیعی جهت دار در محیط متغیر روی می دهد: در انتخاب جهت دار جاندارانی که در یکی از دو انتهای نمودار توزیع طبیعی (دور از مقدار متوسط) جای می گیرند و ابتدا فراوانی کمی دارند، انتخاب می شوند و پس از مدتی، نمودار توزیع در جهت افزایش یا کاهش مقدار صفت موردنظر جا به جا می شوند. در این انتخاب وقایع اکولوژیکی و زمین شناختی نقش بسیار عمده ای دارند و ژنوتیپ های جمعیت اصلی را از هم تفکیک می کند . در این انتخاب جمعیت های حاشیه ای بتدریج از جمعیت های اصلی تفکیک می شوند و ممکن است کار آنها به نابودی بکشد
ارتباط بین محیط و انتخاب طبیعی در این است که:
اساس نظریۀ انتخاب این است که انتخاب طبیعی، علت تغییر گونه ها معلول است و در واقع کار انتخاب طبیعی، حفظ تغییرات مطلوب است (یعنی همواره انواع سازگار تر نسبت به محیط باقی می ماند).
در طبیعت میزان موفقیت جانداران برای زیستن و تولیدمثل، در شرایط طبیعی خود، تعیین کننده بقای جاندار و ژنهای اوست.
پس به طوری کلی می توان گفت که محیط، جهت و مقدار تغییرات را تعیین می کند.
نکته: انتخاب طبیعی مستقیماً بر فنوتیپ مؤثر است.
در انتخاب جهت دار در محیط متغیر، انتخاب طبیعی یکی از فنوتیپ های آستانه ای را بر سایرین ترجیح می دهد.
ب)انتخاب طبیعی پایدار کننده در محیط پایدار روی می دهد. در این انتخاب بعلت سازش موجود زنده با شرایط موجود و ثبات شرایط محیط و احتمالاً منحصر بفرد بودن بعضی از گونه ها انتخاب طبیعی بصورت پایدار و افزاینده جمعیت صورت می گیرد و جمعیت اصلی گونه ، جمعیت های حاشیه ای خود را عملاً حذف می کند . در انتخاب پایدار کننده فنوتیپ حدواسط بر فنوتیپ های آستانه ای ترجیح داده می شود. در این انتخاب حذف تنوع در صفت مورد مطالعه از دو سوی آستانه افراد طی به طور همزمان انجام می گیرد. بنابراین با سرعت بیشتری تنوع افراد جمعیت کاهش می یابد.
ج)انتخاب طبیعی گسلنده: این انتخاب طبیعی فنوتیپ آستانه ای را برفنوتیپ حد واسط ترجیح می دهد و فنوتیپ های حد واسط در رقابت حذف می شوند. همین طور انتخاب گسلنده احتمالاً در گونه زایی هم میهنی یا به عبارتی در افزایش گوناگونی درجمعیت ها نقش مؤثری دارد.
انتخاب گسلنده فراوانی افراد ناخالص را کاهش (فنوتیپ های حدواسط در رقابت حذف می شود) می دهد و فراوانی افراد خالص را افزایش می دهد و انتخاب پایدار کننده کاملاً بر عکس این افراد را دارد، همچنین انتخاب پایدارکننده و انتخاب متوازن کننده هر دو موجب بقا و افزایش فراوانی افرد ناخالص می شوند. این انتخاب در شرایطی رخ می دهد که جمعیت هایی دارای ژنوتیپ متنوع باشند و شرایط زیست محیطی نیز بطور متغیر بر جمعیت فشار وارد آورد (نیروی فشار انتخاب طبیعی) و جمعیت ها شروع به گسستن می کنند . اگر این فشار کاملاً ادامه یابد و سبب گسستن یک ژنوتیپ از ژنوتیپ دیگر شود ، انتخاب گسلنده نتیجه داده است .

طبق این نمودار : افرادی که قلۀ گنبدی شکل نمودار زنگونه ای را بوجود می آورند، بیشترین توزیع و فراوانی رادر جمعیت دارند (در این شکل نشان می دهد که فراوانی متوسط بیشتر از سایرین است ) و همین افرادی که قله گنبدی شکل را ایجاد می کنند حد متوسط صفت مورد مطالعه را ایجاد می کنند.
مقایسه سرعت کاهش تنوع افراد یک جمعیت بوسیله روشهای مختلف انتخاب طبیعی بدین صورت است:
انتخاب جهت دار به دو صورت است: انتخاب گسلنده و انتخاب پایدارکننده
انتخاب پایدار کننده تنوع افراد را از دو آستانه کاهش می دهد ولی انتخاب گسلنده افراد دارای صفت میانه را کاهش می دهد و انتخاب جهت دار سبب جابه جایی تنوع صفت مورد مطالعه می شود.
انتخاب متوازن کننده نوعی از انتخاب طبیعی است که سبب حفظ تنوع درون جمعیت ها می شود، برتری افراد ناخالص و انتخاب وابسته به فراوانی، انواعی از انتخاب متوازن می باشد.
انتخاب جهت دار معمولاً زمانی اتفاق می افتد که شرایط محیط تغییر می کند یا جانداران به محیط جدیدی وارد می شوند. هدف انتخاب جهت داراستفاده ازتوان زیستی یا ژنتیکی موجودات است که انسان نقش بسزایی در این مورد دارد. گاوهایی را نگهداری می کند که شیردهی بیشتر داشته باشند یا گیاهانی که محصول بیشتری بدهند و غیره که هدف تولیدمحصول بیشتر است. در یک آزمایش روی ذرت ها درهر نسل گیاهانی که بیشترین روغن را در دانه های خود ذخیره می کردند انتخاب و برای بوجود آوردن نسل بعد آمیزش داده شدند. این کار تا 50 نسل ادامه داشت تا اینکه متوسط مقدار روغن در دانه های ذرت از5 درصد درجمعیت اولیه به 15 درصد در نسل پنجاهم رسید. که تغییر درصفات گیاهان یا جانوران را که به انتخاب انسان صورت می گیرد انتخاب مصنوعی می گویند.


انتخاب پایدار کننده:
مثال : خرچنگ نعل اسبی و شواهد فسیلی نشان می دهد که این جاندار در مدت 225 میلیون سال بدون تغییر باقی مانده است که چنین موجوداتی که بازمانده ی جانداران میلیون ها سال پیش هستند و شباهت فراوانی به آن ها دارند فسیل زنده می گویند . این خرچنگ نعل اسبی در ساحل دریاها زندگی می کند به نظر می رسد با وجود تغییر آب و هوای زمین شرایط زیستی این جانوران برای آن ها قابل تحمل بوده و نیاز ی به سازگاری جدید نبوده است

.
یا در مورد انسان انتخاب پایدار کننده باعث شده که وزن اغلب نوزادان تازه متولد شده نزدیک به مقدار متوسط آن 2/3 کیلوگرم باشد که محدوده وزن نوزادان 900 تا 5 کیلوگرم گزارش شده است اما میزان مرگ و میر برای نوزادانی که در این محدوده وزنی هستند بالا است و افرادی که فنوتیپ حد واسط دارند احتمال بقای بیشتری دارد .


انتخاب گسلنده در محیط های ناهمگن روی می دهد :
انتخاب گسلنده فنوتیپ های آستانه ای را انتخاب می کند که شرایط محیطی باعث این انتخاب می شود . یک نمونه انتخابی حلزون هایی هستند که در علفزار ها زندگی می کنند که با توجه به استتاری که به محیط دارند بوسیله نوار های زرد رنگی که دارند از دید شکارچیان مخفی می مانند . که البته اگر نوارهای روشن داشته باشند شکار می شوند ولی آن هایی که نوار های تیره دارند بقاء می یابند .


مثال دیگر از سهره های کامرون که دو نوع سهره کاملاً متمایز هستند از نظر اندازه منقار بزرگ و گروهی منقار کوتاه دارند که نوع غذای این دو گونه با هم فرق دارند . سهره منقار کوچک، دانه های نرم را برای خوردن انتخاب می کند و سهره منقار بزرگ، دانه های سخت را انتخاب می کند وافرادی که دارای منقار متوسط هستند نمی توانند ازهیچ کدام از دانه های نرم وسخت استفاده کنند واز رقابت حذف می شوند. زاد و ولد گروههایی که بر اثر یک صفت ژنتیکی با افراد هم گروه خود آمیزش می کنند باعث به وجود آمدن فنوتیپ آستانه ای می شود وبقاء انتخاب می شود. و اگر درپی نسل های متوالی این آمیزش متداول شود با گذشت زمان خزانه ژنی دو گروه کاملاً از هم جدا می شود و زمینه برای اشتقاق گونه ها فراهم می شود.

استمرار گوناگونی درجمعیت ها :
همانطورکه گفته شد جهش ها به صورت مغلوب در فرد بروزمی کنند. بنابراین برای بروز اثر آنها لازم است فردی که دارای ژن جهش یافته است اقدام به تشکیل گامت و تولیدمثل کند تا با پیدایش ترکیبات جدید کرومزوم ها و گامت ها درنسل های بعد، فرد جهش یافته با صفات جدید یعنی نوترکیب به وجود آید. مثال :
فرد جدید حاصل ترکیبات جدید کروموزوم ها است که درهنگام تشکیل گامت یعنی تقسیم میوز رخ می دهد. پس نتیجه می گیریم که اثر جهش بدون فرآیند نوترکیبی نمایان نمی شود. اما نوترکیبی بدون رخ دادن جهش پیش می آید. باتوجه به مطالب بالا می توان گفت نوترکیبی یعنی پیدایش ترکیب های جدید کروموزوم ها که در نتیجه این پدیده درهنگام تقسیم میوز رخ می دهد. البته باید در نظر داشت که نوترکیبی به تنهایی قادر به ایجاد گوناگونی نیست بلکه وقتی می تواند درتنوع و پیدایش گونه های جدید نقش داشته باشد که قبلاً درجمعیت جهش رخ داده باشد. به عبارت بهتر نوترکیبی فقط تنوع درون گونه ای به وجود می آورد.


کراسینگ اور:
کراسینگ اور پدیده ای است که سببب جدایی ژنهای پیوسته می شود(ژن های پیوسته به ژن هایی گفته می شود که روی یک کروموزوم قرار دارند همواره با هم منتقل می شوند) در اصل کراسینگ اور یعنی تبادل قطعه ا ی بین دو کروماتید غیر خواهری که یک جفت کروموزوم همولوگ است.
کراسینگ اور درهنگام تقسیم میوز درمرحله پروفاز یک یعنی وقتی تتراد تشکیل شده است اتفاق می افتد.
برتری افراد ناخالص :
اگر شایستگی افراد ناخالص از شایستگی افراد هر دو نوع خالص(غالب و مغلوب ) بیشتر باشد، هیچ کدام از دو الل از جمعیت حذف نمی شود. چون اگر هر یک ازاین دوالل حذف شوند دیگر فرد نا خالص وجود نخواهد داشت. درانسان نوعی بیماری کم خونی وجود دارد که افراد مبتلا دارای گلبولهای قرمزی به شکل هلالی یا داسی شکل هستند. بیماری به صورت نهفته اتوزومی منتقل می شود. بنابر این در این رابطه 3 نوع ژنوتیپ SSوSsوss خواهیم داشت. افراد با ژنوتیپ SS همگی سالم هستند. وافراد با ژنوتیپ Ss در شرایط معمولی سالم هستند اما با کاهش فشار اکسیژن هوا و در نتیجه ی کاهش اکسیژن پلاسمای خون ، در خون این افراد گلبولهای داسی شکل پیدا می شوند و افراد با ژنوتیپ ss همگی بیمار هستند گلبولهای قرمز چنین افرادی با چسبیدن به هم راه رگها را می بندند و اکسیژن کافی به بافتها در سنین پایین نمی رسد .


انتخاب وابسته به فراوانی:
درجانورانی دیده شده است که برای اینکه توسط شکارچیان شکار نشوند استراتژی های گوناگونی از خود نشان می دهند. مثلاً بعضی پروانه ها برای اینکه شکار نشوند خود را به رنگ درخت یا یک نوع گونه ی سمی استتار می کنند و پرنده گونه سمی را می شناسد و دیگر از خوردن این نمونه دست برمی دارد.
انتخاب وابسته به فراوانی زمانی رخ می دهد که در آن شایستگی یک فنوتیپ به فراوانی آن در جمعیت بستگی دارد. نوعی از انتخاب طبیعی که سبب حفظ تنوع در جمعیت ها می شود انتخاب متوازن کننده نامیده می شود. برتری افراد ناخالص و انتخاب وابسته به فراوانی انواعی ازانتخاب متوازن کننده هستند.


استمرار و گوناگونی در جمعبت :
جهش ژنی ابتدائی ترین و اولین عامل ایجاد تغییر در بین افراد جمعیت است ولی پدید آمدن گامت های متنوع از تقسیم میوز و هم چنین وقوع نوترکیبی و ... پس از بوجود آمدن الل های متنوع توسط جهش کارساز می باشد. به این صورت که جهش گاهی اوقات موجب تبدیل یک الل مغلوب به یک الل غالب نامطلوب می شود چنین وضعیتی را در بیماری هانتینگتون می توان دید و از طرفی نیروهای بوجود آورنده تنوع درجمعیت مانند جهش همواره فعال اند.
بیش تر بدانید:
بیماری هان تینگ تون Hung ting ton یک نوع بیماری است که براثرجهش ایجاد می شود که جهش درژن Hung ting ton است که علائمی همچون حرکات غیرارادی بدن ،لرزش دست و پا ودرمردان زوال عقل – ومرگ در حدود 50 سالگی را باعث می شود وشروع علائم آن ازسن40سالگی است.
نوترکیبی حاصل تبادل قطعات بین کروماتیدهای غیر خواهری است و تولید ترکیبات جدید اللی یا همان نوترکیبی در نتیجه ی تولید مثل جنسی میسر است. اساس آغاز نوترکیبی، تولید گامت های متنوع است که این فرآیند در تقسیم میوز مشاهده می شود .
- تا نیمۀ دوم دهه 1970 دانشمندان با بررسی صفات ظاهری (فنوتیپ ) سعی در شناخت ژن های (ژنوتیپ ) یک جاندار داشتند . علت این امر آن بود که تا آن هنگام نمی توانستند ژن های مختلف را جدا کرده، بررسی کنند. در واقع بررسی مستقیم DNA بسیار مشکل است. چرا که حتی در موجودات ساده ای چون پروکاریوتها، یک ژن تنها بخش کوچکی از کل DNA را تشکیل
می دهد. از طرف دیگر، برای بررسی DNA نسخه های زیادی از آن لازم است. در اواخر دهه 1970 با استفاده از روش های پیچیده ای که به نام روش های نوترکیبی DNA یا مهندسی ژنتیک خوانده می شود، امکان تکثیر قطعات مختلف DNA (ژن ها ) پدید آمد و محققان توانستند قطعات DNA را با سرعت و به تعداد زیاد تکثیر و توالی نوکلئوتیدهای سازنده آنها را تعیین کنند. روش های مهندسی ژنتیک، انقلابی در تمامی علوم زیست شناسی مولکولی از علوم پایه تا کاربردی ایجاد کرده اند. به کمک این روش ها، بیماری های مختلف وراثتی، سرطان و غیره مورد بررسی قرار می گیرند و امکان تشخیص پیش از تولد بعضی از بیماری های ارثی بوجود آمده است. همچنین با استفاده از این روشها می توان انواع پروتئین های انسانی را به مقدار زیاد توسط باکتری ها تولید کرد .
به طور خلاصه می توان گفت روش های پیچیده ای که امکان تکثیر قطعات مختلف DNA و تعیین توالی نوکلوتیدهای آن را فراهم می سازد ، به نام روش های نوترکیبی DNA یا مهندسی ژنتیک خوانده می شود .
نوترکیبی روش دیگر در ایجاد تنوعات وراثتی، تفکیک ژنها از یکدیگر و ترکیب مجدد آنها به نحوی غیر از حالت اول است. این امر توسط پدیدۀ کراسینگ اور صورت می گیرد که اینک به ذکر خلاصه ای از آن می پردازیم:
تقسیم میوز در اسپرماتوسیت و اووسیت باعث تشکیل یاخته های جنسی نر و ماده در غدد تناسلی می گردد. در طی این مراحل، در کروموزومهای تغییرات زیاد بوجود می آید. بدین معنی که کروموزومهای همتا ابتدا با یکدیگر جفت شده از پهلو به موازات هم قرار می گیرند.
سپس هر یک از آنها در سرتاسر طول خود تقسیم و به دو کروماتید تبدیل می شوند. در همین هنگام است که قسمتهایی از کروماتیدها شکسته شده ژنهایی از یک کروماتید با ژنهایی از کروماتید مقابل تعویض می گردند. این مبادلۀ ژن بین دو عضو یک جغت کروموزوم را اصطلاحاً کراسینگ اور می نامند.


برتری افراد ناخالص:
یکی از انواع کم خونی مربوط به گلبولهای قرمز داسی شکل است.
الل کم خونی داسی شکل و HbA الل هموگلوبین طبیعی است.
افرادی با ژنوتیپ HbA HbA و HbA Hbsفنوتیپ غالب دارند و از نظر کم خونی ناشی گلبولهای قرمز داسی شکل، سالم هستند.
فرد با ژنوتیپ Hbs Hbs، مبتلا به کم خونی داسی شکل است. افراد دارای
HbA HbA به بیماری مالاریا مبتلا می شوند. افراد دارای ژنوتیپ HbA HbS (افراد ناقل) نسبت به افراد دارای ژنوتیپ HbA HbAدر برابر بیماری مالاریا مقاومت بیشتری دارند.
گونه زایی:
کارل لینه و سایر زیست شناسان قدیمی ، گونه را به عنوان گروهی از جانداران که شباهتهای زیادی به هم دارند و ازجانداران دیگر متمایزند، تعریف کردند.
به عبارت دیگر ، مبنای اولیه ی تعریف گونه ، شباهت ظاهری ( فنوتیپی ) گروهی از جانداران به یکدیگر بود .
با گسترش دانش زیست شناسی به حوزه ی مولکولی ، میزان شباهت درتوالی نوکلئوتیدهای ژنوم و یا توالی آمینواسیدی پروتئین ها نیز در مشخص کردن گونه ها دخالت داده شد .
با پیدایش علم ژنتیک جمعیت و مطرح شدن موضوع خزانه ی ژنی گونه به عقیده ی زیست شناسان به مفهوم دیگری تعریف شد .
در سال 1942، ارنست مایر مفهوم گونه ی زنده را اینگونه تعریف کرد :
گونه در زیست شناسی به مجموعه ی جاندارانی گفته می شود که می توانند در طبیعت با هم آمیزش کنند و زاده های زیستا و زایا بوجود آورند، ولی نمی توانند با گونه های دیگر آمیزش موفقیت آمیز داشته باشند.
زیستا: به جانداری گفته می شود که یک زندگی طبیعی دارد .
نازیستا: به موجودی گفته می شود که به علت نقص در ساختار یا کارکرد بخش هایی از پیکرش ، بطور قابل توجهی کم تر از سایر افراد هم گونه اش عمر می کند وزود می میرد .
منظور از واژه ی می توانند این است که ممکن است دو جاندار به دلیل زندگی در مناطق مختلف هرگز با هم آمیزش نکنند ، ولی توانایی این عمل را داشته باشند. یه عنوان مثال: خروسی که در ایران زندگی می کند ، با مرغی که در فرانسه زندگی می کند آمیزش نمی کند ! ولی از دیدگاه زیست شناسان آمیزش بین آنها امکان پذیر است .
اگر یک جهانگرد مرغ فرانسوی را با خود به ایران بیاورد ، از آمیزش این مرغ و خروس ، جوجه های سالم بوجود خواهند آمد که خود پس از بالغ شدن توانایی تولید مثل خواهند داشت .
از گونه ی زنده برمی آید که خزانه ی ژنی گونه های مختلف از هم جداست وتبادل ژن هرگز نمی تواند بین آن ها رخ دهد.
عواملی که موجب جدا نگه داشتن خزانه ژنی گونه های مختلف می شود ، عبارتند از :
الف) سدهای پیش زیگوتی: برخی از عوامل اجازه نمی دهند که سلولهای زیگوت از لقاح سلولهای جنسی دو گونه بوجود بیایند . از عوامل ایجاد سدهای پیش زیگوتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- جدایی بوم شناختی (زیستگاهی)
متفاوت بودن زیستگاه گونه ها مانند مارهای غیرسمی آبزی و خشکی زی و یا انگل ها که معمولاً میزبان ویژه ای دارند. و به علت تفاوت زیستگاه موفق به یافتن جفت از جمعیت مقابل نمی شوند .
2- جدایی رفتاری :
ازمهم ترین عوامل جدایی گونه های جانوری جدایی تولید مثلی بین افراد یک گونه در اثر رفتارهای متفاوت است. مانند الگوی تابش نور (فلاش زدن) در کرمهای شب تاب و یا تفاوت آواز پرندگان در گونه های بالغ چکاوک متفاوت است.


3- جدایی زمانی:
زمان رسیدگی جنسی با هم متفاوت باشد به عبارت دیگر تولید مثل در فصول مختلف رخ میدهد. مانند دو گونه راسو (که یکی در فصل تابستان و دیگری در زمستان تولیدمثل می کنند) و یا زمان تولیدمثل در 5 گونۀ قورباغه متفاوت می باشد.


4- جدایی مکانیکی:
گاهی به علت تفاوت ساختاری زیاد، افراد متعلق به گونه های مختلف نمی توانند با هم آمیزش انجام دهند. (شکل دستگاه تولید مثلی متفاوت شده و انتقال اسپرم انجام نمی شود)
عدم توانایی آمیزش بین گونۀ وزغ کوچک درخت بلوط از نمونه های جدایی مکانیکی است.

5- جدایی گامتی :
گامت های گونه های مشابه از لحاظ شیمیایی با هم سازگاری ندارند . لقاح گامت نر هر گونه با گامت مادۀ همان گونه به علت وجود مولکولهای و یا رویش دانۀ گردۀ هر گونه بر روی کلاله همان گونه گیاه .
ب) سدهای پس زیگوتی :برخی از عوامل مانع از نمو سلول زیگوت، تشکیل زادۀ دورگۀ و یا موجب نازایی آن می شوند . از سدهای پس زیگوتی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- نازیستایی دورگه: در نازیستایی دو رگه سلول تخم تشکیل می شود، ولی مراحل نمو جنینی به درستی طی نمی شود و اگر زاده ای بوجود آید، پیش از رسیدن به سن تولیدمثل می میرند. مثلاً از آمیزش گوسفند و بز سلول تخم تشکیل می شود، ولی هرگز به تولد جاندار زنده نمی انجامد.
2- نازای دورگه: در نازای دورگه جانور دورگه ای حاصل از آمیزش دو گونه مختلف نازا است، مانند قاطر که از آمیزش اسب و الاغ بوجود می آید، به علت نازا بودن قاطر، خزانه ژنی دو گونه اسب و الاغ از هم دیگر جدا باقی می ماند.


3- ناپایداری دودمان دورگه: در ناپایداری دودمان دورگه دو رگه های حاصل در نسل اول زیستا و زایا هستند، ولی از آمیزش دو رگه، زاده های نازیستا و نازا بوجود می آید مانند: گونه های مختلف پنبه.
پیدایش گونه های جدید (انواع گونه زایی) :
گونه زایی دگر میهنی :
یک مانع جغرافیایی سبب قطع ارتباط دو جمعیت از یک گونه می شود و در صورت شارش ژن میان آنها متوقف یا کند می شود. تأثیر جهش، انتخاب طبیعی و رانش ژن سبب افزایش تفاوت بین دو جمعیت شده و ممکن است کم کم این تفاوت ها شامل ویژگی های تولید مثلی افراد نیز بشود. این نوع گونه زایی با جدایی زیستگاه جمعیت ها شروع می شود . در این صورت فرآیند جدایی کامل می شود. و اگر مانع جغرافیایی برداشته شود، دو جمعیت توان تبادل ژن را به یکدیگر ندارند و عملاً دو گونه مجزا هستند .
پیدایش دو گونه مارمولک شاخ دار و دو گونه سنجاب به علت گونه زایی دگر میهنی است. و یک نمونه دیگر از گونه زایی دگر میهنی در دو گونه سنجاب دیده می شود که در دو سوی یک دره زندگی می کنند. این دونوع سنجاب در دومنطقه مختلف زندگی می کنند که یکی از آن ها تیره است و دیگری رنگ روشن دارد.

گونه زایی هم میهنی :
بدون نیاز به جدایی جغرافیایی، گونه جدید وجود می آید و گونه زایی در جمعیت هایی که در یک زیستگاه بسر می برند اتفاق می افتد .
مانند پیدایش گیاهان پلی پلوئیدی ، در گیاه گل مغربی ( ) به علت اشتباه در میوز و پدیده گیاهان تتراپلوئید زایا هستند .
گیاه تتراپلوئید از گیاه دیپلوئید حاصل می شود، اما گیاه حاصل از آمیزش گیاه تتراپلوئید با گیاه دیپلوئید ، گیاهی ترپیلوئید است که نازا است ، پس عملاً خزانه ژنی دو گروه دیپلوئید و تتراپلوئید از هم جدا می شوند .
دو گونه مارمولک شاخ دار درکالیفرنیای آمریکا زندگی می کنند که به نظر می رسد این دو گونه از یک گونه ی نیایی که در نواحی جنوب غربی آمریکا می زیسته است بوجود آمده اند. مارمولک ها از سمت شمال حرکت کردند وقتی که به منطقه جنوب رسیدند به دو گروه تقسیم شدند. اعضای این گروه به طوری از هم جدا شدند که بعد از رفتن یخچال دیگر توانایی آمیزش باهم را نداشتند.
دراوایل دهه ی 1900 توسط هوگو دووری(Hugovries )کشف شد. او که با گیاهان گل مغربی کار می کرد روزی متوجه وجود گیاهی با ظاهر متفاوت در میان گیاهان مجموعه اش شد. بررسی های میکروسکوپی نشان داد که گیاه تغییر یافته تترا پلوئید است و 28 کرومزوم دارد.
تترا پلوئیدی به خاطر اشتباه در میوز و پدیده ی جدا نشدن کرومزوم ها رخ می دهد.
اگر گیاه تترا پلویید بتواند خود لقاحی انجام دهد یا در نزدیکی آن گیاهان تترا پلویید دیگری با همان تعداد کرومزوم وجود داشته باشد سلول زیگوت تشکیل شده هم تترا پلویید خواهد بود. گیاه تترا پلوییدی که به این ترتیب به وجودمی آید زایاست می تواند دودمانی از گیاهان تتراپلویید را پدید آورد.

نوعی گندم زراعی دو رگه تترا پلوییدی با یک گونه دیپلویید دیگر آمیزش می دهند و با دو برابر شدن کرومزوم ها گندم هگزا پلویید ایجاد می شود.

 

 

 

سوال تستی پیش دانشگاهی - فصل 5

1- کدامیک از شرایط لازم برای حفظ تعادل هاردی و اینبرگ در جمعیتها نمی باشد؟

1- آمیزشهای تصادفی     2- توقف جهش     3- توقف شارش ژن        4- فعال بودن انتخاب طبیعی

 2- اگر شرایط به نفع هر دو فنوتیپ افراطی باشد، ................ و اگر شرایط به نفع یکی از فنوتیپ های آستانه ای باشد ..................... صورت می گیرد.

1- انتخاب گسلنده – انتخاب پایدار کننده                  2- انتخاب جهت دار – انتخاب گسلنده

3- انتخاب پایدار کننده – انتخاب گسلنده                4- انتخاب گسلنده – انتخاب جهت دار

 3- اگر فراوانی الل کم خونی داسی شکل در منطقه ای مالاریاخیز 2/0 باشد چه نسبتی از افراد جمعیت زنانی با شایستگی تکاملی 1 خواهند بود؟

1- 32%             2- 64%                    3- 16%              4- 4%  

5- پدیده های نوترکیبی و کراسینگ اوور به ترتیب در ................... و ..................... صورت می گیرند.

1- میوز I و میوز I     2- میوز I و میوز II   3- میوز II و میوز II             4- میوز II و میوز I  

6- اگر در یک جمعیت آمیزشها به صورت خود لقاحی صورت بگیرد چه نتیجه ای در پی خواهد داشت؟ کاهش فراوانی ...................

1- الل غالب                    2- الل مغلوب    3- افراد خالص    4- افراد ناخالص

 7- اگر از هر 10 مرد در یک جمعیت 1 نفر به بیماری هموفیلی مبتلا باشد چه نسبتی از زنان این جمعیت ناقل این بیماری خواهند بود؟

1- 9%                   2- 18%           3- 5/4%        4- 5/40%  

جمعیتی به صورت (100AA+400Aa+250aa) را در نظر گرفته و به دو سوال زیر پاسخ دهید.

8- اگر شایستگی تکاملی افراد دارای فنوتیپ مغلوب 4/0 باشد، فراوانی الل غالب پس از تاثیر انتخاب طبیعی چقدر خواهد بود؟

1- 57/0              2- 43/0                3- 5/0       4- 4/0  

9- اگر جمعیت فوق در نسل بعد دارای 1000 عضو باشد، چه تعدادی از افراد جمعیت دارای ژنوتیپ Aa خواهند شد؟

1- 400                        2- 200                        3- 500              4- 250  

10- اگر در جمعیتی از گلهای میمونی فراوانی الل ایجاد کننده رنگ قرمز 2/0 باشد پس از چند دور خود لقاحی فراوانی گلهای قرمز رنگ دو برابر گلهای صورتی رنگ خواهد بود؟

1- 1                             2- 2                 3- 3                 4- 4  

11- الل کدام بیماری سریعتر از جمعیت حذف می شود؟

1- کم خونی داسی شکل                  2- هانتیگتون           3- زالی                  4- فنیل کتونوری  

12- کدامیک حالتی از انتخاب متوازن می باشد؟

1- افزایش تنوع در اثر کراسینگ اوور                                           2- ایجاد گامتهای نوترکیب

3- حفظ فراوانی الل کم خونی داسی شکل در منطقه مالاریاخیز       4- عدم تغییر خرچنگ نعل اسبی

 13- در گونه زایی دگرمیهنی تاثیر کدامیک بر بقیه تقدم دارد؟

1- رانش ژن            2- انتخاب طبیعی               3- جهش                    4- توقف شارش ژن  

14- اگر ژن خود ناسازگار در شبدر 4 اللی باشد چند نوع ژنوتیپ در رویان های این گیاه قابل مشاهده است؟

1- 4                             2- 6           3- 15                           4- 5  

15- یکدست کروموزوم در گیاه تریپلوئید گل مغربی ............. کروموزوم ................ می باشد.

1- 7 – غیر همتا           2- 7- همتا      3- 3 – همتا                  4- 3 – غیر همتا  

16- در گونه زایی دگر میهنی کدامیک در افزایش تفاوت میان دو جمعیت نقشی ندارد؟

1- شارش ژن                  2- جهش            3- انتخاب طبیعی                   4- رانش ژن  

17- کدامیک ممکن است منجر به گونه زایی هم میهنی شود؟

1- انتخاب جهت دار        2- انتخاب گسلنده            3- انتخاب متوازن       4- انتخاب پایدار کننده  

18- کدامیک در گذشته نزدیکتری از نیای مشترک اشتقاق پیدا کرده است؟

1- موش             2- مرغ              3- قورباغه             4- لامپری  

19- وجود جانداران حد واسط و انقلابهای طبیعی بترتیب با کدام الگوی تغییر گونه ها مطابقت دارد؟

1- تعادل نقطه ای – تغییر تدریجی                            2- تعادل نقطه ای – تعادل نقطه ای

3- تغییر تدریجی – تعادل نقطه ای                           4- تغییر تدریجی – تغییر تدریجی

20- در نظریه ترکیبی انتخاب طبیعی کدامیک به عنوان عامل گوناگونی ژنی در جمعیت در نظر گرفته نشده است؟

1- جدا شدن کروموزوم های همتا در مرحله آنافاز I  

۲- تصادفی بودن ترکیب سلولهای جنسی نر و ماده

3- جهش های کروموزومی و جهش های نقطه ای                    

4- مبادله قطعه بین کروماتیدهای خواهری بهنگام میوز

 آزمون های چهار گزینه ای فصل ژنتیک جمعیت
1-اگر ژنوتیپ ژن خود ناسازگارسلول مادر هاگ نر (XY) و سلول مادر هاگ ماده ( XO) باشد، در بین تخم هایی که تشکیل میشوند احتمال سلول تخمی با ژنوتیپ (yo)چقدر است؟
1) صفر
2)
3)
4)
2
- کدام عبارت نادرست است؟
1)جهش جهت تغییرات گونه ها را تغییر می کند.
2)هر نوع تغییر ضد سازشی باعث نابودی جانداران می شود.
3)تغییر جمعیت معلولی از انتخاب طبیعی است.
4)انقراض گروهی ،تحول جانداران را موجب می شود.
3- در یک جمعیت 1000تایی،افراد هموزیگوت مغلوب و غالب به ترتیب 200 و 600 است فراوانی آلل مغلوب در جمعیت چند در صد است؟
1)20%
2)30%
3)60%
4)3%
4- گدام یک از گزینه های زیر در تعادل هاردی-واینبرگ مانع از واگرایی جمعیت شده و تنوع در جمعیت را به دنبال دارد؟
1)آمیزش همسان پسندانه
2)شارش ژن
3)رانش ژن
4)آمیرش غیر تصادفی
5- در یک جمعیت با تعادل هاردی – واینبرگ با فراوانی ژنوتیپی aa20 + Aa40+ AA 20 باشد، پس از دو نسل زاد و ولد، فراوانی افراد ناخالص به افراد ناخالص اولیه و فراوانی آلل A در جمعیت اولیه از راست به چپ کدام است؟
1)
2)
3)
4)
6-در آمیزش همسان پسندانه به ترتیب فراوانی ژنوتیپ ها بر اساس کدام گزینه تغییر می کند؟
1)هموزیگوت غالب زیاد، هموزیگوت مغلوب کم
2)هموزیگوت مغلوب زیاد، هموزیگوت غالب کم
3)هتروزیگوت کم، هموزیگوت زیاد
4)هتروزیگوت زیاد، هموزیگوت کم
7- در نوعی شبدر اگر ژنوتبپ کلاله AB و ژنوتیپ هاگ نر AD باشد، ژنوتیپ رویان کدام است؟
1)AB
2)BD
3)BB
4)BBD
8- از آمیزش گیاه ماده با ژنوتیپ با گیاه نر ،حد اکثر چند نوع ژنوتیپ برای آلبومن های دانه های حاصل قابل پیش بینی است؟ (آمیزش ناهمسان پسندانه است)
1)6
2)8
3)4
4)2
9- در جمعیتی فراوانی نرمه گوش آزاد 91% است، فراوانی پسران ناخالص کدام است؟
1)9
2)
3)21
4)42
10- از آمیزش در نسل دوم، در اثر نوترکیبی چند فنوتیپ و ژنوتیپ جدید خواهیم داشت؟
1) 4 و 9
2) 1 و 3
3) 2 و 6
4) 2 و7
11- پدیده کراسینگ اور در کدام مرحله از تقسیم میتوز و بین چه کروموزوم ها صورت می گیرد؟
1)پروفاز I، کروموزوم های همتا
2)پروفاز II، کروموزوم های غیرهمولوگ
3)پروفاز II، کروموزوم های غیرخواهری
4)پروفازI ، کروموزوم های خواهری
12- از فردی با ژنوتیپ اگر احتمال کراسینگ اور 10درصد باشد، احتمال تشکیل گامت Cd چقدر است؟
1)10درصد
2) درصد
3)5درصد
4) درصد
13- کدام یک از هموگلوبین های زیر در ارتفاعات بالا کاربرد بیشتری دارند؟
1)
2)
3)
4)گزینه1 و 2
14- فردی با ژنوتیپ بعد از کراسینگ اوور حداکثر چند نوع گامت جدید می تواند تولید کند؟
1) 2
2) 4
3) 6
4)8
15- در مورد انتخاب متوازن کدام گزینه درست است؟
1) فنوتیپ های آستانه برای حفظ وضع موجود حذف می شوند.
2) آمیزش با افراد همسان در میان اعضای جمعیت متداول است.
3) شایستگی افراد ناخالص بیش از شایستگی افراد خالص مغلوب است.
4) شایستگی یک ژنوتیپگ با فراوانی آن در جمعیت نسبت مستقیم دارد.
16- هنگامی که افرادی از یک جمعیت به جمعیت دیگر مهاجرت کنند، تعدادی از آلل های جمعیت مبدأ را با خود به مقصد می برند. این پدیده چه نام دارد؟
1)شارش ژن
2)رانش ژن
3)جهش
4)آمیزش غیر تصادفی
17- انتخاب طبیعی زمانی میتواند بر آلل ها اثر بگذارد که آنها به کدام صورت در آید و کدام فتوتیپ را ظاهر کنند؟
1) خالص، مغلوب
2) ناخالص، غالب
3) ناخالص، مطلوب
4) خالص، نامطلوب
18- درون آمیزی کدام مورد را موجب می شود؟
1) کاهش فراوانی افراد خالص و افزایش ناخالص ها
2) افزایش فراوانی افراد خالص و ناخالص
3) افزایش فراوانی افراد خالص و کاهش افراد ناخالص
4) کاهش فراوانی افراد خالص و ناخالص
19- در جدایی خزانه ژنی، تفاوت در ملکول های سطحی غشاء گامت ها در گونه های مختلف ..........یک مانع ........به شمار می رود؟
1) مانند جدایی مکانیکی، پیش زیگوتی
2)جدایی رفتاری، پس زیگوتی
3)بر خلاف جدایی زمانی، پیش زیگوتی
4)بر خلاف جدایی زیستگاهی، پس زیگوتی
20- دلیل جدا ماندن خزانه ژنی ذر گونه های مختلف پنبه،چیست؟
1) آمیزش ناهمسان پسندانه
2) جدایی گامتی
3) ناپایداری دودمان دورگه
4) جدایی مکانیکی
21- با ایجاد مانع جغرافیایی میان دو جمعیت یک گونه، به طور معمول کدام مورد در این جمعیت ها روند کاهش خواهد داشت؟
1)انتخاب طبیعی
2)شارش ژن
3) جهش
4)رانش ژن
22- درجدایی تولید مثلی گونه های کدام یک ، عامل جدایی از نوع پس زیگوتی است؟
1) حشره شب تاب
2) سنجاب تیره و روشن
3) گندم زارعی
4) مارمولک شاخ دار
23- از آمیزش شبدر اگر ژنوتیپ واله ماده (AB) و واله نر (BD) باشد، ژنوتیپ های ماده ذخیره ای (آلبومن) کدام است؟
1)AAD،BBD
ABD  (2 
AAD    ( 3
ADD، BDD    ( 4
24- برای یک صنعت چهار آللی و با فراوانی یکسان ، چه درصدی از افراد هموزیگوت اند؟
1)50%
2)25%
3)75%
4)100%
25- اگر در گونهA ، n=62 و گونه B،2n=4 باشد فرد تتراپلوئید حاصل از آمیزش گونه A و B کدام است؟
1) n=124
2) n=104
3) 2n=5
4) n=122
26- شارش ژن در کدام یک متداول تر است؟
1) اسب و الاغ
2) گربه و ببر
3) نژادهای سگ اهلی
4) چیتاهای آفریقایی
27- چرا در ازدواج های فامیلی، بیماریهای وراثتی فراوان می شود؟
1) جهش
2) درون آمیزی
3) رانش ژن
4) آمیزش همسان پسندانه
28- ژنوتیپ ژن خود ناسازگار در اندوخته دانه نوعی شبدر (aab) می باشد، کدام گزینه ژنوتیپ زیگوت را نشان میدهد؟
1)bb
2)ab
3)aa
4)aaa
29- از خود لقاحی Bb تاچهار نسل، فراوانی کدام فتوتیپ در جمعیت افزایش یافته و کدام ژنوتیپ کمترین مقدار را دارد؟
1)غالب،bb
2)غالب،Bb
3)مغلوب،aa
4) مغلوب،Bb
30- کدام یک صفت پیوسنه (کمی) است؟
1) رنگ گلبرگ میمونی
2) اندازه منقار سهره ها
3) اندازه ساقه در نخود فرنگی
4) رنگ پوست در انسان
31- کدام یک موجب افزایش خزانه ژنی جمعیت ها می شود؟
1) رانش ژن
2) شارش ژن
3) خود لقاحی
4) آمیزش غیر همسان پسندانه
32- اگر فراوانی آلل در جمعیتی 8%باشد،افراد مقاوم نسبت به بیماری مالاریا کدامند؟
1)32%
2)36%
3)16%
4)4%
33- بر اساس نظریه های لامارک و داروین عامل اصل تحول کدام است؟
1) جهش 2) تنازع بقاء 3) انتخاب طبیعی 4) سازش های تدریجی
34- کدام یک جزء اصول لامارک است:
1 ) موجودات زنده ذاتاً استعداد سازگاری با محیط خویش را ندارند.
2) سازش موجودات زنده در جهت افزایش توان حیاطی آن ها است.
3) محیط باعث پدید آمدن انواع سازگاری نمی شود.
4) صفات اکتسابی تبدیل به صفات ارثی نمی شوند.
35- کدام پدیده سبب نمایان ساختن اثر جهش در جمعیت می شود؟
1) نوترکیبی 2) جدایی تولید مثل 3) جدایی جغرافیایی 4) انتخاب طبیعی
36- کدام یک از سهره های کامرونی برای بقاء انتخاب گسلنده انتخاب می شوند .
1) حد آستانه ای 2) حد واسط 3)زیر خط آستانه ای 4) 1و2
37)کراسینگ اور محصول چه نوع ژن هایی است ؟
1) ناپیوسته 2) مضاعف شده 3) پیوسته 4) معکوس شده
38- داروین کدام نظریه زیر را ارائه داده است ؟
1) نظریه یک ژن یک آنزیم
2) نظریه تکامل
3) نظریه ی سلولی
4) نظریه ترانسفورسیم

 

پاسخنامه/فصل5/ زیست پیش دانشگاهی

 

 

شماره الف ب ج د
1      
2      
3      
4      
5      
6      
7      
8      
9      
10      
11      
12      
13      
14      
15      
16      
17      
18      
19      
20      
21      
22      
23      
24      
25      
26      
27      
28      
29      
30      
31      
32      
33      
34      
35      
36      
37      
38      


http://biosampadshz.blogfa.com/post-134.aspx


دسته بندی :