تغییر در جمعیت ها

بعد از کشف پادزیست ها (آنتی بیوتیک ها) در نیمه قرن گذشته، آدمی به یکی از کارآمدترین ابزارهای دفاعی در برابر باکتری های بیماری زا مجهز شد و توانست در نبرد با آنها پیروز شود. با این وجود، مدتی است که از گوشه و کنار دنیا خبر می رسد باکتری ها نسبت به پادزیست ها مقاوم شده اند.

گرچه دانشمندان با طراحی داروهای جدید، برتری انسان را در این نبرد همچنان حفظ کرده اند اما در عین حال، روند مقاوم شدن باکتری ها آدمی را سخت نگران کرده است.مقاوم شدن باکتری ها نسبت به داروها، یکی از مثال هایی است که نشان می دهد موجودات زنده می توانند در گذر زمان تغییر کنند. این تغییر چگونه رخ می دهد؟ ( با اثر انتخاب طبیعی )

تغییر در گذر زمان
به انسان های اطراف خود نگاه کنید. همه انسان ها ویژگی های مشترکی دارند که باعث می شود آنان را در گروهی به نام (انسان ها) قرار دهیم. در عین حال، در میان انسان ها «تفاوت های فردی» نیز وجود دارد که باعث شناخت آنها از یکدیگر می شود.

تفاوت های فردی منحصر به انسان نیست. در میان افراد گونه های دیگر هم تفاوت های فردی مشاهده می شود. تفاوت های فردی چگونه می تواند در پایداری گونه مؤثر باشد؟ این سؤال را با ذکر مثالی پاسخ می دهیم.

فرض کنید در نوعی از جانوران، افراد تحمل متفاوتی نسبت به سرما دارند؛ یعنی بعضی ها می توانند سرما را تحمل کنند. اگر سرمای شدیدی رخ دهد، آنان که سرما را تحمل می کنند شانس بیشتری برای زنده ماندن دارند. بنابراین، این افراد، بیشتر از دیگران تولیدمثل می کنند و در نتیجه صفت تحمل سرما، بیش از گذشته، به نسل بعد منتقل می شود.

اگر سرما همچنان ادامه یابد، باز هم آنها که سرما را تحمل می کنند، شانس بیشتری برای تولیدمثل و انتقال صفت به نسل های بعد را خواهند داشت. بنابراین، بعد از مدتی با جمعیتی روبه رو خواهیم شد که در آن، تعداد افرادی که سرما را تحمل می کنند در مقایسه با جمعیت اول، بیشتر است و این یعنی تغییر در جمعیت.

مثال ساده ای که در بالا عنوان شد، نشان می دهد که برای تغییر، شرایطی لازم است. یکی از این شرایط، وجود تفاوت های فردی است. وقتی تفاوت فردی هست، این سؤال پیش می آید که کدام تفاوت ها بهترند. در مثال ما، آنها که سرما را تحمل می کردند، در مقایسه با بقیه، شانس بیشتری برای زنده ماندن داشتند.

با کمی دقت متوجه می شویم که این بهتر بودن یک صفت همیشگی نیست؛ بلکه شرایط محیط، تعیین کننده صفات بهتر است. اگر هوا به جای سرد شدن گرم می شد، آن گاه افراد دیگری شانس زنده ماندن داشتند. بنابراین، زیست شناسان از واژه «صفت بهتر» استفاده نمی کنند بلکه به جای آن می گویند «صفت سازگارتر با محیط».

به روشنی دیده می شود این، «محیط» است که تعیین می کند کدام صفات با فراوانی بیشتری به نسل بعد منتقل شوند. این فرایند را که در آن افراد سازگارتر با محیط انتخاب می شوند، یعنی آنهایی که شانس بیشتری برای زنده ماندن و تولیدمثل دارند، انتخاب طبیعی می نامند.

انتخاب طبیعی می تواند علت مقاوم شدن باکتری ها به پادزیست ها را نیز توضیح دهد. در این مثال باکتری های غیرمقاوم از بینمی روند و باکتری های مقاوم تکثیر می شوند و به تدریج همه جمعیت را به خود اختصاص می دهند؛ در نتیجه جمعیت از غیرمقاومبه مقاوم تغییر می یابد.

وقتی از تفاوت های فردی سخن می گوییم در واقع در حال بررسی جمعیتی از افراد هستیم نه یک فرد. انتخاب طبیعی جمعیت را تغییر می دهد نه فرد را. جمعیت، به افرادی گفته می شود که به یک گونه تعلق دارند و در یک زمان و مکان زندگی می کنند.

خزانه ژن: قبل از کشف مفاهیم پایۀ ژنتیک، زیست شناسان جمعیت را بر اساس صفات ظاهری توصیف می کردند. مثل گوناگونی رنگ بدن در یک جمعیت جانوری یا گوناگونی رنگ گلبرگ در یک جمعیت گیاهی. با شناخت ژن ها، این امکان فراهم شد که زیست شناسان، جمعیت را بر اساس ژن های آن توصیف کنند. مجموع همه دگره های موجود در همه جایگاه های ژنی افراد یک جمعیت را خزانۀ ژن آن جمعیت می نامند.

تعادل در جمعیت
اگر در جمعیتی فراوانی نسبی دگره ها یا ژن نمود ها از نسلی به نسل دیگر ثابت باشد، آن گاه می گویند جمعیت در حال تعادل ژنی است. تا وقتی جمعیت در حال تعادل است، تغییر در آن، مورد انتظار نیست.اگر جمعیت از تعادل خارج شود، روند تغییر را در پیش گرفته است. عوامل زیر باعث می شوند جمعیت از حال تعادل خارج شود.

الف) جهش:
یک باکتری را در نظر بگیرید که هر۲۰ دقیقه تقسیم می شود. اگر جهش رخ دهد، آن گاه دگره های جدیدی ایجاد می شوند که این یعنی تغییر در فراوانی نسبی دگره ها. جهش، با افزودن دگره های جدید، خزانۀ ژن را غنی تر می کند و گوناگونی را افزایش می دهد.

بسیاری از جهش ها تأثیری فوری بر رخ نمود ندارند و بنابراین ممکن است تشخیص داده نشوند. اما با تغییر شرایط محیط ممکن است دگره جدید، سازگارتر از دگره یا دگره های قبلی عمل کند.

ب) رانش دگره ای:
فرض کنید گله ای شامل ۱۰۰ گوسفند در حال عبور از ارتفاعات است. حین عبور، تعدادی گوسفند به پایین سقوط می کنند و می میرند. اگر این گوسفندان زاده ای نداشته باشند، شانس انتقال ژن های خود به نسل بعد را از دست داده اند. به فرایندی که باعث تغییر فراوانی دگره ای بر اثر رویدادهای تصادفی می شود، رانش دگره ای می گویند.

رانش دگره ای گرچه فراوانی دگره ها را تغییر می دهد اما برخالف انتخاب طبیعی به سازش نمی انجامد.به مثال دیگری توجه کنید. گاهی در حوادثی نظیر سیل، زلزله، آتش سوزی و نظایر آن، تعداد آنهایی که می میرند ممکن است بیش از آنهایی باشند که زنده می مانند.

بنابراین فقط بخشی از دگره های جمعیت بزرگ اولیه به جمعیت کوچک باقی مانده خواهد رسید و جمعیت آینده از همین دگره های برجای مانده تشکیل خواهند شد. در این صورت نیز فراوانی دگره ها تغییر می کند اما این تغییر در فراوانی، ارتباطی با سازگاری آنها با محیط و انتخاب طبیعی ندارد.

هرچه اندازه یک جمعیت کوچک تر باشد، رانش دگره ای اثر بیشتری دارد. به همین علت، برای آنکه جمعیتی در تعادل باشد، باید اندازه بزرگی داشته باشد. منظور از اندازه جمعیت، تعداد افراد آن است.

پ) شارش ژن:
وقتی افرادی از یک جمعیت به جمعیت دیگری مهاجرت می کنند، در واقع تعدادی از دگره های جمعیت مبدأ را به جمعیت مقصد وارد می کنند و سبب تغییر در فراوانی نسبی دگره های هر دو جمعیت می شود. به این پدیده، شارش ژن می گویند. اگر بین دو جمعیت، شارش ژن به طور پیوسته و دوسویه ادامه یابد، سرانجام خزانۀ ژن دو جمعیت به هم شبیه می شود.

ت) آمیزش غیرتصادفی:
برای آنکه جمعیتی در حال تعادل باشد، لازم است آمیزش ها در آن تصادفی باشند. آمیزش تصادفی آمیزشی است که در آن احتمال آمیزش هر فرد با افراد جنس دیگر در آن جمعیت یکسان باشد. اگر آمیزش ها به رخ نمود یا ژن نمود بستگی داشته باشد دیگر تصادفی نیست و فراوانی نسبی ژن نمود ها را تغییر می دهد. برای مثال، جانوران جفت خود را بر اساس ویژگی های ظاهری و رفتاری انتخاب می کنند.

ث) انتخاب طبیعی:
انتخاب طبیعی فراوانی دگره ها را در خزانۀ ژنی تغییر می دهد. انتخاب طبیعی افراد سازگارتر با محیط را بر می گزیند و از فراوانی دیگر افراد می کاهد. به این ترتیب، خزانه ژن نسل آینده دستخوش تغییر می شود. در مثال ابتدای این گفتار، دیدیم که چگونه در نتیجه انتخاب طبیعی، بعضی از باکتری ها نسبت به تغییر شرایط (حضور پادزیست ها) سازش پیدا کرده اند.

بنابراین برای برقرار ماندن تعادل در جمعیت، باید در آن جمعیت:
. جهش ژنی رخ ندهد.
. مهاجرت صورت نگیرد.
. جفتگیریها به ژنوتیپ و فنوتیپ افراد وابسته نباشند.
. جمعیت به قدری بزرگ باشد که بر اثر نوسانات تصادفی، فراوانی الل ها تغییر نکند.
. انتخاب طبیعی رخ ندهد؛ یعنی، احتمال بقا و تولید مثل برای همة افراد آن یکسان باشد.

عوامل موثر بر گوناگونی جمعیت ها:
کاهش گوناگونی: رانش و انتخاب طبیعی
افزایش گوناگونی: جهش و شارش
تداوم گوناگونی: اهمیت ناخالص ها – تنوع آللی گامت ها به دنبال آرایش های تترادی – کراسینگ اور

تداوم گوناگونی در جمعیت ها
دانستیم که نتیجۀ انتخاب طبیعی، سازگاری بیشتر جمعیت با محیط است. با انتخاب شدن افراد سازگارتر، تفاوت های فردی و در نتیجه گوناگونی کاهش می یابد. از سوی دیگر، دیدیم که گوناگونی در میان افراد یک جمعیت، توانایی بقای جمعیت را در شرایط محیطی جدید بالا می برد. از این رو به سازوکارهایی نیاز  است که با وجود انتخاب طبیعی، گوناگونی تداوم داشته باشد. در ادامه، این سازوکارها را بررسی می کنیم.

الف) گوناگونی دگره ای درگامت ها:
در تولیدمثل جنسی، هر والد از طریق گامت هایی که می سازد، نیمی از فام تن های خود را به نسل بعد منتقل می کند. اینکه هر گامت کدام یک از فام تن ها را منتقل می کند، به آرایش چهار تایه ها (تترادها) در میوز ۱ بستگی دارد. در متافاز میوز ۱ ،فام تن ها با آرایش های مختلفی ممکن است در سطح میانی یاخته قرار گیرند که به ایجاد گامت های مختلف می انجامد. در شکل مقابل نحوه توزیع فام تن ها طی میوز نشان داده شده است.

اگر تعداد جفت کروموزوم های ناخالص و خالص مشخص نبود، همه جفت کروموزوم ها را ناخالص فرض می کنیم.

ب) نوترکیبی:
در میوز ۱ ، هنگام جفت شدن فام تن های همتا و ایجاد چهارتایه، ممکن است قطعه ای از فام تن بین فامینک های غیرخواهری مبادله شود. این پدیده را چلیپایی شدن (کراسینگ اور) می گویند. اگر قطعات مبادله شده حاوی دگره های متفاوتی باشند، ترکیب جدیدی از دگره ها در این دو فامینک به وجود می آید و به آنها فامینک های نوترکیب می گویند. از میان گامت ها، آنهایی که فامینک های نوترکیب را دریافت می کنند، گامت نوترکیب نامیده می شوند.

تبادل دوطرفه بین کروماتید های غیرخواهری کروموزوم های همتا در ساختار تتراد در میوز یک نکته: به دنبال وقوع کراسینگ اور ممکن است از هر سلول به دنبال میوز چهار نوع گامت ایجاد گردد.

پ) اهمیت ناخالص ها:

اهمیت ناخالص ها در تداوم گوناگونی را می توان به وسیله بیماری کم خونی ناشی از گویچه های قرمز داسی شکل نیز نشان داد.افراد مبتال به بیماری گویچه های قرمز داسی شکل ژن نمود HB^s HB^s دارند و در سنین پایین معموالً می میرند.

ژن نمود ناخالص ها HB^a  HB^{s است و وضع بهتری دارند. گویچه های قرمز آنها فقط هنگامی داسی شکل می شوند که مقدار اکسیژن محیط کم باشد.}

ژن شناسان با مطالعه توزیع این بیماری در جهان دریافته اند که فراوانی دگره HB^{s  _{در مناطقی که مالاریا شایع است، بسیار بیشتر از سایر مناطق است. بیماری مالاریا به وسیله نوعی انگل تک یاخته ای ایجاد می شود که بخشی از چرخه زندگی خود را در گویچه های قرمز می گذراند.}}

^{_{افرادی که گویچه سالم دارند، یعنی HBa HBa هستند، در معرض خطر ابتال به مالاریا قرار دارند. این انگل نمی تواند در افراد  HBa  HBs سبب بیماری شود، پس افراد HBa  HBs در برابر مالاریا مقاوم اند. بنابراین، وجود دگرة HBs در این منطقه باعث بقای جمعیت می شود؛ حال آنکه این دگره در سایر مناطق، دگره مطلوبی نیست. این مثال، مثال خوبی است که نشان می دهد شرایط محیط، تعیین کننده صفتی است که حفظ می شود.}}

(بنابراین اگر شایستگی افراد ناخالص از شایستگی افراد هر دو نوع خالص (بارز و نهفته) بیشتر باشد، هیچ کدام از دو آلل از جمعیت حذف نمی شوند و گوناگونی در جامعه حفظ می شود.)

📌 بعد از کشف پادزیست ها (آنتی بیوتیک ها) در نیمه قرن گذشته، آدمی به یکی از کارآمدترین ابزارهای دفاعی در برابر باکتری های بیماری زا مجهز شد و توانست در نبرد با آنها پیروز شود.

📌 گرچه دانشمندان با طراحی داروهای جدید، برتری انسان را در این نبرد همچنان حفظ کرده اند اما در عین حال، روند مقاوم شدن باکتری ها آدمی را سخت نگران کرده است.

📌 این فرایند را که در آن افراد سازگارتر با محیط انتخاب میشوند یعنی آنهایی که شانس بیشتری برای زنده ماندن و تولید مثل دارند، انتخاب طبیعی می نامند

📌 انتخاب طبیعی جمعیت را تغییر میدهد نه فرد را

📌 زیست شناسان از واژة « صفت بهتر » استفاده نمی کنند بلکه به جای آن میگویند (صفت سازگارتر با محیط)

📌 این، « محیط » است که تعیین میکند کدام صفات با فراوانی بیشتری به نسل بعد منتقل شوند

📌 ژن یا ژن های مقاوم نسبت به آنتی بیوتیک درون پلازمید جای دارد. باکتری با دریافت پلازمید ، نسبت به نوع خاصی از آنتی بیوتیک مقاومت پیدا میکند

📌 وجود تفاوت های فردی یعنی وجود تنوع در جمعیت. با تغییر محیط و اثر انتخاب طبیعی افراد سازگارتر با محیط انتخاب میشوند. در این حالت بقای جمعیت حفظ میگردد.

خزانه ژن

📌 قبل از کشف مفاهیم پایة ژنتیک، زیست شناسان جمعیت را براساس صفات ظاهری توصیف می کردند. مثل گوناگونی رنگ بدن در یک جمعیت جانوری یا گوناگونی رنگ گلبرگ در یک جمعیت گیاهی.

📌 با شناخت ژن ها، این امکان فراهم شد که زیست شناسان، جمعیت را براساس ژن های آن توصیف کنند.

📌 مجموع همة دگره های موجود در همة جایگاه های ژنی افراد یک جمعیت را خزانة ژن آن جمعیت می نامند.

تعادل در جمعیت

📌 اگر جهش رخ دهد ، آن گاه دگره های جدیدی ایجاد میشوند که این یعنی تغییر در فراوانی نسبی دگره ها. (جهش تنها عامل ایجاد کننده الل جدید است)

📌 جهش های کوچک (جانشینی ، حذف و اضافه) میتوانند سبب ایجاد الل جدید شوند

📌 جهش، با افزودن دگره های جدید، خزانة ژن را غنی تر میکند و گوناگونی را افزایش میدهد. (توان بقای جمعیت بالا میرود. )

📌 بسیاری از جهش ها تأثیری فوری بر رخ نمود ندارند. بنابراین ممکن است تشخیص داده نشوند ، اما با تغییر شرایط محیط ممکن است دگرة جدید، سازگارتر از دگره یا دگره های قبلی عمل کند

📌 فرایندهای ایجاد الل در جمعیت یا فرد: 1 -گروهی از جهش ها 2 -همانندسازی دنا

📌 طی همانندسازی دنا ، ژن ها (الل ها) مضاعف و تکثیر میشوند پس همانندسازی دنا نیز فرایندی است که سبب تشکیل الل (ژن) میشود.

📌 عوامل برهم زننده تعادل (جهش + شارش + رانش + آمیزش غیرتصادفی + انتخاب طبیعی) فراوانی نسبی ژنوتیپ ها و فنوتیپ ها را تغییر میدهند

📌 جهش اگر مرگ آور باشد ، احتمال بقای فرد را کاهش میدهد

رانش ژن

📌 در طی رانش اللی ، افرادی میمیرند. این افراد اگر فرزند نداشته باشند ، دیگر نمیتوانند الل های سازگار خود را به نسل بعد انتقال دهند

📌 به فرایندی که باعث تغییر فراوانی دگره ای بر اثر رویدادهای تصادفی میشود، رانش دگره ای میگویند. رانش دگره ای گرچه فراوانی دگره ها را تغییر میدهد اما برخلاف انتخاب طبیعی به سازش نمی انجامد

📌 گاهی در حوادثی نظیر سیل، زلزله، آتش سوزی و نظایر آن، تعداد آنهایی که میمیرند ممکن است بیش از آنهایی باشد که زنده می مانند ، بنابراین فقط بخشی از دگره های جمعیت بزرگ اولیه به جمعیت کوچک باقیمانده خواهد رسید و جمعیت آینده از همین دگره های برجای مانده تشکیل خواهد شد در این صورت نیز فراوانی دگره ها تغییر میکند. با تغییر فراوانی دگره ها ، جمعیت از تعادل خارج شده و روند تغییر را در میگیرد.

📌 هرچه اندازة یک جمعیت کوچکتر باشد، رانش دگره ای اثر بیشتری دارد به همین علت، برای آنکه جمعیتی در تعادل باشد، باید اندازة بزرگی داشته باشد. منظور از اندازة جمعیت، تعداد افراد آن است.

📌 رانش اللی (در مواردی- مخصوصا جمعیتهای کوچک) موجب فقیر شدن خزانه ژنی و کاهش تنوع اللی میشود

📌 رانش سبب سازگاری ، افزایش توان بقا و افزایش تنوع نمیشود

شارش ژن

📌 شارش سبب خارج شدن تعادل ژنی در دو جمعیت مبدا و مقصد میشود

📌 شارش در جمعیت مقصد (در مواردی) سبب افزایش تنوع در یک جمعیت میشود.

📌 شارش ژنی ممکن است در یک جمعیت رخ ندهد.( مثال جمعیتی که درون شهر خود به دلیل کرونا قرنطینه شده اند)

آمیزش غیرتصادفی

📌 برای آنکه جمعیتی در حال تعادل باشد، لازم است آمیزش ها در آن تصادفی باشند. آمیزش تصادفی آمیزشی است که در آن احتمال آمیزش هر فرد با افراد جنس دیگر در آن جمعیت یکسان باشد. (در آمیزش غیرتصادفی احتمال آمیزش هر فرد با افراد جنس دیگر یکسان نیست)

📌 اگر آمیزش ها به رخ نمود یا ژن نمود بستگی داشته باشند دیگر تصادفی نیست و فراوانی نسبی ژنوتیپ ها را تغییر میدهد. در این حالت جمعیت از تعادل خارج شده و روند تغییر را در پیش میگیرد

📌 در همه انواع آمیزش (تصادفی و غیر تصادفی) فراوانی نسبی الل ها ثابت بوده ولی جمعیت از تعادل خارج میشود.

📌 در آمیزش غیرتصادفی فراوانی نسبی ژنوتیپ ها و فنوتیپ ها رو به تغییر بوده و جمعیت از تعادل خارج میشود. (جانوران جفت خود را براساس ویژگیهای ظاهری و رفتاری « انتخاب »میکنند)

📌 در بکرزایی ، زنبور عسل نر از زنبور ماده ایجاد میشود و زنبور نر نقشی ندارد . در این حالت اگر جهش در یاخته های جنسی زنبور نر (همسر ملکه) باشد به زنبورهای نر (حاصل از بکرزایی = فرزند پسر) منتقل نمیشود.

📌 در آمیزش هیچگاه الل جدید ایجاد نمیشود و خزانه ژنی هم غنی تر نمیشود

انتخاب طبیعی

📌 انتخاب طبیعی: فراوانی دگره ها را در خزانة ژنی تغییر میدهد. + افراد سازگارتر با محیط را برمی گزیند. + فراوانی افراد ناسازگار با محیط را می کاهد. + خزانة ژن نسل آینده را دستخوش تغییر میکند. + سبب برهم خوردن تعادل ژنی میشود. + سبب میشود جمعیت روند تغییر را در پیش بگیرد. + سبب تغییر فراوانی نسبی الل ها ، فنوتیپ ها و ژنوتیپ ها میشود. + سبب بروز سازش در جمعیت میشود.

📌 اگر در جمعیتی فراوانی نسبی دگره ها یا فراوانی نسبی ژن نمودها از نسلی به نسل دیگر ثابت باشد ، آن گاه میگویند جمعیت در حال تعادل ژنی است

📌 در طی آمیزش تصادفی فراوانی نسبی الل ها از نسلی به نسل دیگر ثابت است ولی چون فراوانی نسبی ژنوتیپ ها از نسلی به نسل دیگر رو به تغییر است ، در این حالت جمعیت در حال تعادل ژنی نیست.

📌 برای تعیین تعادل ژنی از فراوانی نسبی الل ها و فراوانی نسبی ژنوتیپ ها استفاده می کنیم نه تعداد الل ، تعداد ژنوتیپ و تعداد فنوتیپ

📌 در جمعیت تعادلی : فراوانی نسبی الل ها در طی نسل ها ثابت + فراوانی نسبی ژنوتیپ ها و فنوتیپ ها طی نسل ها ثابت

📌 انتخاب طبیعی فرایندی غیرتصادفی است که با انتخاب افراد سازگارتر فراوانی نسبی اللی را تغییر داده و سبب خارج شدن جمعیت از تعادل میشود

📌 انتخاب طبیعی فراوانی نسبی الل های سازگار را افزایش داده و سبب کاهش فراوانی نسبی الل های ناسازگار میشود

تداوم گوناگونی در جمعیت ها

📌 در متافاز میوز 1 ،فام تن ها با آرایش های مختلفی ممکن است در سطح میانی یاخته قرار گیرند، که به ایجاد گامت های مختلف می انجامد

📌 اینکه هر گامت کدام یک از فام تن ها را منتقل میکند به آرایش چهارتایه ها (تترادها) در میوز 1 بستگی دارد

📌 جانداران هاپلوئید (در سطح کتاب درسی) توانایی میوز (تشکیل تتراد ، کراسینگاور و جدا شدن جفت الل هر صفت) را ندارند.

📌 زنبور عسل نر : حاصل میتوز متوالی گامت ماده (تخمک) + هاپلوئید + تولید گامت طی میتوز + انتقال تمام ژن های خود به نسل بعد + برابر بودن تعداد کروموزوم های یاخته پیکری با تعداد کروموزوم های گامت + فاقد میوز (تتراد + کراسینگ اور + جدا شدن جفت الل هر صفت)

📌 زنبور ماده (ملکه) : دیپلوئید + حاصل لقاح و تقسیم متوالی یاخته تخم + تولید گامت ماده طی میوز (تتراد + کراسینگ اور + نوترکیبی + جدا شدن جفت الل هر صفت) + توانایی میتوز (تولید یاخته پیکری) + نیمی از کروموزوم های خود را به درون هر گامت وارد میکند

📌 گوناگونی دگره ای در گامت ها (آرایش های تترادی متنوع) + نوترکیبی + اهمیت ناخالص ها ، سبب تداوم گوناگونی در جمعیت میشوند. (این موارد سبب ایجاد تنوع و ایجاد گوناگونی در جمعیت نمیشوند)

📌 در مردان به ازای هر آرایش کروموزوم ها در متافاز میوز دو ، همیشه دو عدد گامت ایجاد میشود. این دو عدد گامت از نظر تنوع اللی یکسان هستند. (بدون در نظر گرفتن کراسینگاور)

📌 در میوز 1 ،هنگام جفت شدن فام تن های همتا و ایجاد چهارتایه، ممکن است قطعه ای از فام تن بین فامینک های غیرخواهری مبادله شود. این پدیده را چلیپایی شدن (کراسینگ اور) میگویند

📌 چلیپایی شدن (کراسینگ اور) : وقوع در پروفاز میوز 1 + مبادله قطعات کروموزومی هم اندازه بین کروماتیدهای غیر خواهری در کروموزوم های همتا + در مواردی مسبب ایجاد گامت نوترکیب (حفظ تنوع در جمعیت) + جهش نیست

📌 اگر (نه همواره) قطعات مبادله شده حاوی دگره های متفاوتی باشند، ترکیب جدیدی از دگره ها در این دو فامینک به وجود می آید و به آنها فامینک های نوترکیب میگویند. از میان گامت ها، آنهایی که فامینک های نوترکیب را دریافت میکنند، گامت نوترکیب نامیده میشوند

📌 انواع تبادل قطعات کروموزومی بین کروموزوم های همتا : کراسینگ اور + جهش مضاعف شدگی

📌 انواع قطعات مبادله شده در حین کراسینگ اور : 1 -توالی نوکلئوتیدی (الل های) یکسان 2 -توالی نوکلئوتیدی (الل های) متفاوت

📌 اگر قطعات مبادله شده در کراسینگ اور ، الل های متفاوتی (توالی نوکلئوتیدی متفاوتی) داشته باشند ، در نهایت کروماتید های نوترکیب و گامت های نوترکیب ایجاد میشوند. (حفظ تنوع)

📌 قطعات مبادله شده در کراسینگ اور قطعا محتوای ژنی یکسان داشته و حاوی الل (ژن)های مربوط به صفت یا صفات یکسان هستند

📌 قطعات مبادله شده بین دو کروموزوم همتا حین کراسینگ اور ، قطعا طول برابر ، تعداد نوکلئوتید برابر و محتوای ژنی یکسان دارند

📌 کراسینگ اور سبب ایجاد الل نمیشود ، سبب ایجاد ترکیبات جدید اللی میشود

اهمیت ناخالص ها

📌 فرد ناقل کم خونی داسی شکل اگر به محیط مالاریا خیز مهاجرت کند (به دلیل داشتن الل بیماری) به مالاریا مبتلا نمیشود. در این مثال نوعی الل ناسازگار در محیطی جدید سبب سازگاری شده است.

📌 افراد مبتلا به بیماری دارای گویچه های قرمز داسی شکل در سنین پایین معمولاً میمیرند. ناخالص ها وضع بهتری دارند. گویچه های قرمز آنها فقط هنگامی داسی شکل میشود که مقدار اکسیژن محیط کم باشد

📌 افرادی که گویچه قرمز سالم دارند، ، در معرض خطر ابتلا به مالاریا قرار دارند. این انگل نمیتواند در  ناخالصها  سبب بیماری شود. پس افراد  ناخالص در برابر مالاریا مقاوم اند

📌 بیماری مالاریا به وسیلة نوعی انگل تک یاخته ای ایجاد میشود که بخشی از چرخة زندگی خود را در گویچه های قرمز میگذراند

📌 الل بیماری کم خونی داسی شکل در فرد ناخالص مخفی شده و از اثر انتخاب طبیعی برای حذف شدن در امان است. (فراوانی نسبی بیماری کم خونی داسی شکل در محیط مالاریا خیز بیشتر از محیط های دیگر است)

📌 اگر اکسیژن محیط کم شود ، در فرد ناخالص برای بیماری مالاریا  گویچه های قرمز ، داسی شکل شده و اکسیژن رسانی به اندام ها افت میکند در این حالت ترشح هورمون اریتروپویتین از کلیه و کبد به جریان خون افزایش یافته و تقسیم در یاخته های بنیادی میلوئیدی افزایش می یابد.

📌 گوناگونی دگره ای در گامت ها (آرایش های تترادی متنوع) + نوترکیبی + اهمیت ناخالص ها سبب تغییر در خزانه ژنی و تغییر در جمعیت نمیشوند.

📌 جهش ، رانش ، شارش ، آمیزش غیرتصادفی و انتخاب طبیعی در تغییر خزانه ژنی نقش دارند.

📌 شانس بقا و تولید مثل توسط محیط و انتخاب طبیعی تعیین میشود.