علم الوراثة: 2 الأسباب الرئيسية للاختلافات الوراثية

2 الأسباب الرئيسية للاختلافات الوراثية هي كما يلي: 1. إعادة التركيب و 2. الطفرات.

إعادة التشكيل (تركيبات جديدة):

هم إعادة تشكيل الجينات الوالدية وارتباطاتها لإنتاج أنواع جينية جديدة. تطور إعادة التشكيل بسبب ثلاثة أسباب:

(ط) تشكيلة مستقلة من الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي أو لتشكيل الأمشاج. يمكن لزوج من الكروموسومات أن يصيغوا في 2 ² = 4 طرق ، 3 أزواج في 2 ³ طرق ، 7 أزواج في 2 ⁷ طرق ، 10 أزواج في 2 ¹⁰ طرق بينما 23 زوجا من الكروموسومات يمكن أن يصنّف في ²³ أو 8.6 مليون طريقة في الأمشاج . الذكور (الحيوانات المنوية) والأنثى (البيض).

Image Courtesy: s1.ibtimes.com/sites/ibtimes.com/files/styles/picture_this/public/2012/10/the-world.jpg

(2) التسميد العشوائي أو الاندماج العشوائي للأمشاج. يمكن لأي واحد من الأمشاجات المحتملة أن يتحد مع أي أمشاح محتمل آخر من الجنس الآخر. وهكذا ، إذا كان الكائن الحي يمتلك 2 زوج من الكروموسومات التي تشكل أربعة أنواع من الأمشاج ، يمكن إنتاج 4 × 4 = 16 نوعًا من المجموعات في النسل بسبب التسميد العشوائي. في البشر هذا الاحتمال هو (8.6 × 10 ⁶ ) x (8.6 x 10 ⁶ ) أو 70 x 10 ^{12 في} حين أن مجموع عدد البشر يبلغ حوالي 6 × 10 ⁹ .

(3) عبور:

يحدث هذا خلال pachytene من الانقسام الاختزالي الأول. عبور أشكال الروابط الجديدة بسبب التبادل المتبادل بين شرائح من الكروموسومات غير الشاردة من الكروموسومات المتجانسة. يزيد من عدد recombinations من قبل عدة ملايين.

الطفرات (L. mutare - لتغيير):

الطفرات هي اختلافات جديدة متقطعة وراثية متقطعة تظهر في الكائنات بسبب تغير دائم في تراكيبها الوراثية. مصطلح "الطفرة" صاغه هوغو دي فريس (1901). اقترح دي فريس نظرية التطور في التطور في كتابه "نظرية التحول" التي نشرت في عام 1903. قبل كتاب دي فريس ، اقترح داروين أن التطور حدث بسبب الاختلافات المستمرة (أو إعادة التركيب).

والشيء نفسه غير ممكن لأن التوليفات لا تُدخل جينات أو أليلات جديدة. أشار بيتسون (1894) إلى أن التطور يرجع إلى اختلافات كبيرة أو غير متقطعة. اقترح دي فريس الشيء نفسه في شكل نظرية. عمل هوغو دي فرايز على Oenothera lamarckiana أو زهرة الربيع المسائية.

من أصل عدد السكان من 54343 النباتات ، لاحظت دي فريس 834 طفرات. وقد وجد العمال اللاحقون أن "الطفرات" التي لاحظتها De Vries كانت في الواقع انحرافات صبغية و polyploids. تحدث الطفرات تغييرات مفاجئة و منفصلة في المادة الوراثية أو المواد الجينية للكائنات. يضيفون اختلافات جديدة في التجمعات السكانية وهم رأس نافورة التطور.

تسمى الطفرات التي تظهر في الخلايا الجرثومية طفرات جرثومية. يتم نقلها إلى ذرية. وتعرف الطفرات التي تظهر في خلايا الجسم (بخلاف الجرثومي) باسم الطفرات الجسدية. انهم يموتون عموما مع موت الجسد. لا تنتقل الخلايا الجسدية بشكل عام إلى السلالة إلا عندما يكون نمط التكاثر غير جنسي أو نباتي ، على سبيل المثال ، سرة أورانج (البرازيل ، 1820).

اعتمادا على السبب ، فإن الطفرات هي من ثلاثة أنواع - الطفرات الجينومية والكروموسومية والجينية. الطفرات الجينية هي تغيرات في عدد الكروموسومات. هم من نوعين ، تعدد الكروموسومات و عدم اختلال الصيغة الصبغية. الطفرات الصبغية هي تغيرات في عدد وترتيب الجينات في الكروموسومات. وتسمى أيضا انحرافات الكروموسومات. فهي شائعة جدا في الخلايا السرطانية. الطفرات الجينية هي تغيرات في شكل الجينات والتعبير عنها.

تعدد الصيغ الصبغية:

إنها ظاهرة وجود أكثر من مجموعتين من الكروموسومات أو الجينوم. يحدث تعدد الصبغيات في الطبيعة نتيجة لفشل الكروموسومات في الانفصال في وقت الطور إما بسبب عدم الانقسام أو بسبب عدم تشكيل المغزل. يمكن أن يسببها اصطناعيا عن طريق استخدام الكولشيسين أو غرانوسان. ويطلق على الكائن الحي أو النمط النووي له أكثر من اثنين من الجينوم اسم polyploid.

اعتمادا على عدد الجينوم الموجودة في متعدد الصبغيات ، فإنه يعرف باسم ثلاثي الصبغ (3n) ، رباعي الصيغة الصبغية (4n) ، pentaploid (5n) ، hexaploid (6n) ، إلخ. Polyploids مع عدد فردي من الجينوم (أي ، triploids ، pentaploids) هي عقيمة جنسيا لأن الكروموسومات الغريبة لا تشكل التشابك.

هم ، لذلك ، تنتشر نباتية ، على سبيل المثال ، الموز ، والأناناس. Polyploids أيضا لا تتسلل بحرية مع ثنائي. لديهم عموما تأثير gigas على الصعيدين المورفولوجية والبيوكيميائية على حد سواء نظرا لزيادة في عدد الأليلات السائدة.

تعدد الصبغيات هو من ثلاثة أنواع - autopolyploidy ، allopolyploidy و autoallopolyploidy.

(ط) Alltopolyploidy:

هو نوع من polypoidy التي يوجد فيها زيادة عددية من نفس الجينوم ، على سبيل المثال ، autotriploid (AAA) ، autotetlove (AAAA). بعض النباتات المحصولية والمحاصيل هي من النوع autopolyploids ، على سبيل المثال. الذرة ، الأرز ، غرام. autopolyploidy يدفع تأثير gigas.

(2) allopolyploidy:

وقد تطورت من خلال التهجين بين نوعين متبوعًا بمضاعفة الكروموسومات (على سبيل المثال ، AABB). Allotetraploid هو النوع الشائع. يعمل اللابوليوبلويدات كأنواع جديدة ، مثل القمح والقطن الأمريكي ونيكوتيانا تاباكوم. اثنين من allopolyploids أنتجت مؤخرا هي Raphanobrassica و Triticale.

(3) ذاتي التبلور:

إنه نوع من اللولبية اللولبية التي يكون فيها جينوم واحد في أكثر من حالة ثنائية الصبغيات. عموما autobopolyploids هي hexaploids (AAAABB) ، على سبيل المثال ، Helianthus tuberosus.

Aneuploidy (Heteroploidy):

إنه شرط وجود كروموسومات أقل أو أكثر من عدد الجينوم الطبيعي للأنواع. اختلال الصيغة الصبغية من نوعين ، نقص الصبغية أو فقدان الصبغيات والفرط المفرط أو إضافة الكروموسومات. وتعرف الكائنات الحية التي تظهر اختلالًا في الصيغة الكروموسومية بأنها اختلاط في الصيغة الصبغية أو اختلاط heterlooids.

ويشار إليها بعدد الكروموسومات المصابة باللاحقة - الذرية ، على سبيل المثال ، اللاأولوية ، الأحادية الذرية ، التوتومية ، إلخ. وينشأ عدم اختلال الصيغة الصبغية عادة بسبب عدم وجود الكروموسومين للزوج المتشابه بحيث يصبح أحد الأمشاجات لديه كروموسوم إضافي (N) +1) بينما يصبح الآخر ناقصًا في كروموسوم واحد (N-1). الانصهار مع الأمشاج مماثلة أو طبيعية يثير أربعة أنواع من اختلال الصيغة الصبغية.

N x (N-1) = 2N -

(N-1) x (N-1) = 2N - 2

N x (N + 1) = 2N +

(N + 1) x (N + 1) = 2N +

هناك طريقة أخرى للحصول على عدم توازن الصبغيات تتمثل في فقدان الكروموسومات من النمط النووي العادي أو متعدد الصيغة الصبغية بسبب الانقسام الخاطئ.

فرط الصيغة الصبغية:

1. Trisomic (2N + 1):

لديها كروموسوم واحد في ثلاث نسخ. مزدوج ثلاثي الجسيمات لديه اثنين من الكروموسومات مختلفة في ثلاث نسخ (2N +1 + 1). تظهر Trisomics عددا من التغييرات بعضها قاتلة. متلازمة داون هي متلازمة تراوئية في الأصل حيث يكون عدد الكروموسوم 21 في ثلاث نسخ. متلازمة باتو هي تثلث الصبغي الثالث عشر. تحتوي متلازمة كلاينفيلتر على كروموسوم X إضافي.

2. Tetrasomic (2N + 2):

إنه اختلال في الصيغة الصبغية لوجود كروموسوم واحد أربع مرات. تظهر Tetrasomics أكثر تقلبا من trisomics. ويعتقد أن كل من التريسيوم وال tetomomics قد أدى إلى ظهور أنواع جديدة من خلال polyploidy الثانوي ، على سبيل المثال ، التفاح ، الكمثرى.

نقص الصيغة الصبغية:

3. Monosomic (2N - 1):

إنه اختلال في الصيغة الصبغية في أي كروموسوم خالٍ من homologue. Monosomic هو أضعف عموما من الشكل الطبيعي. متلازمة تيرنر هي ذرية أحادية الجنس في الإنسان (44 + X).

4. Nullisomic (2N - 2):

إن اختلال الصيغة الصبغية غير كاف في زوج كامل من الكروموزومات المتماثلة. Nullisomics لا تنجو إلا بين polyploids.

5. مختلط مختلط الصيغة الصبغية:

وهي عبارة عن اختلال في الصيغة الصبغية مع كل من نقص تنسبي و hyperploidy ، على سبيل المثال ، 2N + 1A - 1B.