التباينات الوراثية: إعادة التشكيل والتغير

الاختلافات الجينية: إعادة التشكيل والتغييرات!

1. إعادة التركيب:

تُعرف الكائنات الحية التي تعبر عن شخصيتين من الوالدين على أنها مؤتلفات ، وتسمى الأحداث المسؤولة عن خلط الأحرف الأمومية والأبوية في الكائنات الحية المسببة للتكاثر جنسياً بـ recombination.

تظهر مجموعات جديدة بثلاث طرق:

(أ) عن طريق تشكيلة مستقلة من الكروموسومات في وقت تشكيل الأمشاج.

(ب) عن طريق التسميد العشوائي.

(ج) من خلال إعادة الترابط المتبادل للجينات المرتبطة في الكروموزومات عن طريق العبور في الطور الأول من الانقسام الاختزالي.

من خلال الطرق المذكورة أعلاه يحدث التعديل فقط من الأحرف الموجودة بالفعل. ومع ذلك ، فإنه يؤدي إلى إعادة توزيع السمات المختلفة لأفراد مختلفين من السكان. توليفات مختلفة تجلب التنوع في النمط الجيني والظاهرة من الكائنات الحية المختلفة ولكن مجموع عدد الأحرف في عدد السكان يبقى دون تغيير.

2. الطفرات:

استندت نظرية داروين (1859) إلى فرضية مفادها أن الانتقاء الطبيعي تصرف على التباين الوراثي الموجود في نوع ما للحفاظ فقط على تلك الأنواع التي تتكيف بشكل أفضل مع البيئة. دعماً لنظريته ، جمع داروين العديد من الأمثلة التي تسمى "الرياضة" والتي ظهرت فجأة على سبيل المثال ، القطط الويلزية ، وأنواع قصيرة الساق من الكلاب والقطط الخ.

ومع ذلك ، كان داروين نفسه يرى أن التطور سار بطريقة أكثر تدرجًا من الخطوات المفاجئة الكبيرة. نشأت فكرة الطفرة لأول مرة من ملاحظات عالم النبات الهولندي هوغو دي فريس (1880) على اختلافات في نباتات Oenothera lamarckiana (زهرة الربيع المسائية) ، جمعت دي فريس البذور من نباتات Oenothera ، ورفعت النباتات منها وحللت ذرية لنقلها. الصفات التي تظهر الاختلافات.

وجد 834 نباتًا متحورًا في مجموعة من 54343 نبتة. هذه النظرة إلى الاختلافات الكبيرة والمتقطعة كمصدر رئيسي للتغييرات التطورية كان مدعومًا من قبل باتسون (1894) وكورجينسكي (1899). قدم هوغو دي فريس (1901 ، 1903) مصطلح الطفرة لتغييرات كبيرة منفصلة في النمط الوراثي في ​​كتابه نظرية الطفرات.

يمكن تعريف الطفرة على أنها اختلافات مستديمة مفاجئة ومستقرة وراثية تظهر في الكائن الحي بسبب تغير دائم في التركيب الوراثي.

يُطلق على ناتج الطفرة اسم "mutant" ويمكن أن يكون خليطا وراثيًا ، أو سلسلة من polypeptide أو فردًا. تكون الطفرات مسؤولة عن أصل الصفات الجديدة في السباق ، وبالتالي فإن الطفرات هي مصدر كل الاختلافات.

يمكن أن تحدث الطفرات في أنواع مختلفة من الخلايا ، ولكن معظمها ربما يكون له تأثير ضئيل على الفرد ، وعادة ما يظل غير مكتشفة. قد تحدث الطفرات في الخلايا الجسدية وكذلك في الخلايا الجرثومية. وتنتج الطفرات الجسدية برعمًا متحورًا ، وتحول الطفرات الجينية إلى بذور متغيرة في النباتات. رياضات البراعم في أشجار الفاكهة هي طفرات جسدية وذات أهمية عملية ، حيث يمكن نشرها عن طريق التطعيم. تعتبر الطفرات الجينية مهمة من وجهة نظر الوراثة حيث تنتقل إلى الجيل التالي. معدلات التحور منخفضة جدا بالنسبة للجينات الفردية ، ولكن هناك الكثير من الجينات ، أن احتمال حدوث طفرة في واحد أو آخر منها مرتفع جدا.

تنتج الطفرات أنواعًا مختلفة من التأثيرات ، على سبيل المثال ، ضارة أو قاتلة أو مفيدة أو محايدة أو مرئية أو غير مرئية. تحدث معظم الطفرات في جينات متنحية ولا يتم التعبير عنها ، في حين أن بعضها يحدث في جينات مهيمنة وتظهر في المسوخ.

تحدث الطفرات في الطبيعة أيضًا وتسمى بالطفرات التلقائية عند استخدام العديد من العوامل الفيزيائية والكيميائية لزيادة وتيرة الطفرات ، وتسمى الطفرات المستحثة.

يتم التعرف على نوعين من الطفرات:

(أنا) الجينات أو نقطة الطفرات

(ب) الطفرات الصبغية

(الأول) الطفرات الجينية:

الجينات أو الطفرات النقطية هي تغيرات مستقرة في الجينات أي سلسلة الحمض النووي. على الرغم من أن كل جين هو موقع محتمل للطفرة ، إلا أن بعض الجينات تتطور بشكل متكرر أكثر من الجينات الأخرى. توجد هذه الجينات المتغيرة على نطاق واسع في النباتات والحيوانات. في البكتيريا تحدث الطفرات الجينية الناشئة من تلقاء نفسها مع تردد حوالي 1 في 10 ⁶ الازدواجية الجينية.

في كثير من الأحيان ، لا يحدث تغيير في الجين أو النوكليوتيدات طفرة قابلة للكشف. وبالتالي ، فإن النقطة أو الطفرة الجينية تعني العملية التي يتم بواسطتها إنتاج أليلات جديدة من الجين. ويطلق على أصغر جزء من الجين الذي يمكنه التحور اسم "موتون". أصغر موتون في جين هو زوج أساسي من الحمض النووي.

(ثانيا) الطفرات الصبغية أو الانحرافات:

تبدل الطفرة الجينية عادة المعلومات المنقولة بواسطة جين. يغير الرسالة. من ناحية أخرى ، لا تؤدي الطفرة الصبغية إلا إلى تغيير عدد أو مكان الجينات الموجودة. قد تنطوي على تعديل في مورفولوجيا الكروموسومات أو تغير في عدد الكروموسومات.

(أ) التعديل المورفولوجي للكروموسومات:

قد تكون مثل هذه التعديلات داخل الكروموسومات أو داخل الكروموسومات.

يمكن تحديد الأنواع التالية:

الحذف (النقص):

في بعض الأحيان ينكسر جزء من الكروموسوم ويضيع. النقص يثبت عموما قاتلة أو شبه فتاكة. في حالة فقد جزء طرفي من الكروموسوم ، يطلق عليه "النقص" ، وإذا فقد الجزء الجامع ، يُطلق عليه "الحذف". يمكن لكل من أجزاء الصبغي أن يتحد مرة أخرى بعد حذف الجزء التزاوجي.

الازدواجية:

في هذه الحالة ، يتم ربط الجزء الكروموسومي المحجوب بصبغه الطبيعي المتجانس. هنا يتم تكرار الجين أو العديد من الجينات مرتين أو أكثر في نفس الكروموسوم. الازدواجية أكثر أهمية من النقص. وقد لوحظ هذا النوع من الطفرات الصبغية في الكروموسومات العملاقة من الغدد اللعابية من ذبابة الفاكهة (الشكل 5.55).

النقل:

إذا كانت النهاية المكسورة للكروموسوم تنضم إلى كروموسوم آخر غير متشابه ، فيتم الإشارة إليه على أنه نقل. يسمى تبادل الأجزاء بين كروموسومين غير متشابه بالإزفاء التبادلي (الشكل 5.57).

في الإزفاء البسيط يقطع جزء من كروموسوم واحد وينتقل إلى كروموسوم آخر غير متشابه. ونتيجة لذلك ، يمثل أحد الكروموسومات الحذف ، بينما يحتوي الآخر على جزء إضافي.

عكس:

في بعض الأحيان نتيجة للكروموسوم المكسور بشكل مضاعف ، يتم قلب القطعة الوسطى (الشكل 5.58). على سبيل المثال ، يتم كسر الكروموسوم مع ترتيب الجينات abcdefgh بين b و c وبين f و g ووسط الجزء المتحرك خلال 180 درجة ، وأمر الجين الناتج هو abfedcg h.

عادة ما تحدث عمليات الحذف والازدواجية بسبب العيب في العبور ، أي أن الجزء المفقود بواسطة كروماتيد غير أخوي يمكن اكتسابه من خلال الطفرات الكروموسومية الأخرى التي تؤدي إلى فقدان الجينات أو نقلها إلى موقع جديد. في مجموعة الربط ، تكون هذه الطفرات مسؤولة عن تغيير ترتيب الجينات ، مما يؤدي إلى تغيير في التعبير عنها وتكون مسؤولة عن تغييرات جذرية في النمط الظاهري إن لم تكن فتاكة.