علم وراثت مطالعه درباره انتقال صفات از والدين به فرزندان و نيز بررسي تفاوت ها و شباهت هايي است که بين آن ها وجود دارد.
زيست شناسان با استفاده از شباهت ها و تفاوت هايي که بين موجودات زنده مختلف وجود دارد آن ها را در گونه هاي مختلفي جاي مي دهند.
نکته : گونه شامل افرادي است که قادرند با يکديگر آميزش کنند و افرادي به وجود آورند که آن ها نيز مي توانند توليد مثل کنند.
شباهت ها و تفاوت ها در انسان
صفات والدين به گونه اي کاملا متفاوت در فرزندان ظاهر مي شوند .چرا؟
براي پاسخ به اين سوال ابتدا دو صفت گروه خوني و اثر انگشت در انسان و چگونگي ظهور متفاوت اين صفات در افراد را مورد بررسي قرار مي دهيم سپس علت آن را تشريح خواهيم کرد.
1-گروه هاي خوني
چگونه گروه خوني کشف شد:
انتقال خون از فردي به فرد ديگر در بعضي از موارد باعث مرگ شخص گيرنده خون مي شود.
گلبول هاي قرمز خون گيرنده به همديگر مي چسبند و لخته ايجاد مي کنند اين لخته مسير جريان خون را مي بندد و باعث مرگ شخص گيرنده مي شود.
لنداشتاينر ،پزشک آلماني ،علت ايجاد لخته خون را کشف کرد.
او در سال 1900 پي برد که در خون افراد نوعي ترکيب شيميايي وجود دارد که در افراد مختلف، متفاوت است و علت تشکيل لخته خون نيز همين است.
شناخت ترکيب شيميايي توسط لند اشتاينرمنجر به تقسيم خون افراد به چهار گروه متفاوت شد.
دو نوع ماده به نام مادهA وB بر روي گلبول هاي قرمز خون انسان يافت مي شود بر اساس وجود يا عدم وجود اين دو ماده، خون افراد را به چهار گروه تقسيم مي کنند.(جدول)
جدول: گروه هاي خوني انسان و مواد مولد آن ها
|
گروه خوني |
ماده روي گلبول هاي قرمز |
ماده موجود در سرم |
|
A |
A |
ضد B |
|
B |
B |
ضد A |
|
AB |
A,B |
ماده اي وجود ندارد |
|
O |
ماده اي وجود ندارد |
ضد A و ضد B |
مادهAباعث توليد ماده ضدA در سرم خون فردB مي شود و مادهB باعث توليد ماده ضدB در سرم خون فرد A مي شود.
تذکر: همانطور که مي بينيد يکي از چهار گروه خوني در افراد ظاهر مي شود بنابراين اگر والدي با گروه خونيAB صاحب فرزندي با گروه خونيB شد تعجب نکنيد اين همان ظهور متفاوت صفات والدين در فرزندان است که در بالا مطرح کرديم .
2-اثر انگشت
چرا پليس براي تشخيص مجرمان از اثر انگشت آنان استفاده مي کند؟چرا از صفات ديگر بهره نمي جويد ؟
دومورد زير علت کار پليس را توجيه مي کند:
1) اثر انگشت هر فرد مخصوص خود اوست .در همين کشورما شما مي توانيد افراد زيادي را پيدا کنيد که گروه خونيO دارند و لي شما حتي در جهان نمي توانيد دو فرد را پيدا کنيد که اثر انگشت يکساني داشته باشند.
2) اثر انگشت در تمام عمر تغيير نمي کند.صفات زيادي در ما وجود دارد که در تمام عمر تغيير نمي کند مثل گروه خوني .ولي بعضي صفات مثل طول قد يا رنگ مو و ....... صفات متغيري هستند .
تذکر : با بررسي صفت اثر انگشت مانند گروه خوني ديگر ظهورمتفاوت صفات والدين در فرزندان بايد براي شما قابل درک باشد .مخصوصا در صفت اثر انگشت اين قضيه براي شما محسوس تر خواهد بود.وقتي هر فرد اثر انگشتي مخصوص به خود دارد چگونه ممکن است والد و فرزند اثر انگشت يکساني داشته باشند؟
علت وجود تفاوت ها و شباهت ها
براي پي بردن به علت وجود تفاوت ها و شبا هت ها بايد ببينيم هر موجود زنده طبق چه فر آيندي به وجود مي آيد؟ در اين فرآيند چه چيزي رخ مي دهد؟ چه چيزي ارتباط بين يک نسل و نسل بعدي( والد و فرزند) را بر قرار مي سازد؟
هر موجود زنده اي در فر آيند توليد مثل از جاندار شبيه خود به وجود مي آيد. بنابراين مي توان گفت که صفات مختلف طي اين فر آيند به طور ارثي از والد به فرزند منتقل ميشود.
در فرآيند توليد مثل (جنسي ) سلول هاي جنسي توليد مي شوند. همين سلول ها ي جنسي هستند که ميان والد و فرزند ارتباط برقرار ميسازند. سلول هاي جنسي نر و ماده طي عمل لقاح با هم ترکيب ميشوند و سلول تخم را به وجود مي آورند. سلول تخم پس ازرشدو تمايز به فرد کامل تبديل ميشود. در صورتي که قرار باشد صفات ارثي از والد به فرزند منتقل شود. بنابراين عامل اين انتقال را بايد در سلول هاي جنسي جستجو کنيم.
تذکر: منظور از انتقال صفات اين نيست که خود آن صفات از طريق سلول هاي جنسي به فرزندان منتقل مي شوند. مثلا رنگ پوست ، اثر انگشت وصفات ديگردر سلول جنسي وجود ندارد بلکه عامل يا ماده اي که آن صفت را به وجود مي آورد در سلول هاي جنسي وجود دارد و از طريق همين سلول ها به فرزندان منتقل مي شود.
ماده مذکور از ان جهت که در انتقال صفات ارثي از والدين به فرزندان نقش دارد ماده وراثتي ناميده ميشود و همانطور که در درس دوم خوانديد اين ماده در درون هسته سلول جاي دارد.
تقسيم ميوز
سلول هاي جنسي طي چه فرايندي تشکيل مي شوند؟
سلول هاي جنسي همانند همه سلول ها ي ديگر داراي غشاء ، سيتو پلاسم و هسته هستند. ميزان سيتو پلاسم سلول هاي جنسي نر بسيار ناچيز است در حاليکه سيتوپلاسم سلول هاي جنسي ماده بسيار زياد است.
تعداد کروموزوم هاي سلول تخمي که حاصل ترکيب سلول هاي جنسي است برابر تعداد کروموزوم هاي والدين است. بنابراين هر سلول جنسي بايد نيمي از کروموزوم هاي والد را داشته باشد.
تقسيم ميوز:
دو تفاوت عمده بين تقسيم ميتوز و ميوز وجود دارد:
1) سلول هاي حاصل از تقسيم ميتوز دو تا است در حاليکه در ميوز چهار سلول توليد مي شود.
2) در ميتوز کروموزوم ها نصف نمي شوند در حاليکه کروموزوم ها در تقسيم ميوز به نصف کاهش مي يابد . بنابراين هر يک از چهار سلول حاصل نيمي از کروموزوم هاي سلول اوليه را دريافت مي کند.
سلول هاي جنسي نيز حاصل تقسيم ميوز هستند به همين دليل تعداد کروموزوم هاي آنها نصف تعداد کروموزوم هاي سلول والد است.
چرا سلول جنسي ماده بسيار بزرگتر از سلول جنسي نر است؟
در هنگام توليد سلول جنسي ماده ، سلولهاي حاصل به طور مساوي از سلول والد سيتوپلاسم دريافت نمي کنند و حاصل تقسيم ميوز سلول والد، چهار سلولي است که فقط يک سلول آن به اندازه کافي سيتوپلاسم دارد. سه سلول ديگر گر چه داراي هسته هستند ولي سيتوپلاسم کافي ندارند و نمي توانند در لقاح شرکت کنند.
در هنگام توليد سلول جنسي نر ، سيتوپلاسم به طور مساوي تقسيم مي شود و حاصل تقسيم ميوز سلول والد، چهار سلول است که هر کدام اندکي سيتوپلاسم دارند ولي قادرند سلول جنسي ماده را بارور کنند.
ساختار کروموزوم
مواد سازنده کروموزوم DNA و پروتئين مي باشد.
DNA (دزوکسي ريبونوکلئيک اسيد):
از واحد هايي به نام نوکلئوتيد تشکيل شده است .هر نوکلئوتيد از سه جز زير تشکيل مي شود :
1) يک ترکيب فسفردار 2) نوعي قند 3 ) يک باز آلي
چهار نوع باز آلي در DNA وجود دارد که عبارتند از :
آدنين A ، تيمين T ، گوانينG و سيتوزينC
DNA مولکول بسيار طويلي است که از دورشته تشکيل شده است. طرز قرار گرفتن دو رشته در مقابل هم طوري است که هميشه در مقابل باز A يک رشته ، باز T در رشته ديگر قرار مي گيرد و در مقابل باز C يک رشته ، باز Gدر رشته ديگر قرار مي گيرد. بنابراين اين دو رشته کاملا مکمل يکديگرند. همانند دو رشته يک زيپ که کاملا مکمل هم هستند.
به دو دليل زير مي توانيم DNA را ماده وراثتي سلول بناميم:
1) DNA قادر به همانند سازي است.
در فرايند همانند سازي دو رشته DNA از هم جدا مي شوند و هر رشته مکمل خود را مي سازد.از آن جا که دو رشته اوليه مکمل هم هستند بنابراين دو مولکول DNA حاصل کاملا شبيه هم خواهند بود.در حقيقت از ميان چهار مولکول زيستي ،DNA تنها مولکولي است که مي تواند شبيه خود را بسازدو آن هم به اين دليل وجود دو رشته مکمل در آن است .
2) DNA حاوي اطلاعات گوناگون است.
با توجه به فرايند تقسيم سلولي آنچه که به طور مساوي بين سلول هاي حاصل تقسيم مي شود کروموزوم ها هستند. بنابراين انتقال صفات توسط کروموزوم ها صورت مي گيرد .از آن جا که ماده اصلي سازنده کروموزوم ها مولکول هاي DNA هستند در نتيجه اين DNA است که حاوي اطلاعات وراثتي است و قادر است اين اطلاعات را از فردي به فرد ديگر منتقل کند.
از آن جا که DNA نوعي ترکيب شيميايي است انجام فعاليت هاي شيميايي خاصي را امکان پذير مي سازد.از طرفي ديگر بيشتر واکنش هاي شيميايي سلول به کمک آنزيم ها صورت مي گيرد.و با توجه به اينکه آنزيم ها ساختار پروتئيني دارند مي توان گفت که DNA حاوي دستورات لازم جهت ساخته شدن انواع گوناگون پروتئين ها است .
به هر قسمت از DNA که دستور ساخته شدن پروتئين خاصي را مي دهد و سبب بروز صفت خاصي مي شود ژن گويند . مثلا ژن انسولين ، دستور ساخته شدن پروتئين انسولين را مي دهد.
محيط و وراثت
بروز صفات ارثي علاوه بر وراثت تحت تاثير محيط نيز است . گرچه محيط نمي تواند هر صفتي را تحت تاثير قرار دهد.
بعضي صفات صرفا تحت تاثير وراثت هستند
مثلا گروه خوني .اگر گروه خوني شماازنوع A است درصورت تغيير محيط زندگي ، شما باز هم همين گروه خوني را خواهيد داشت .
بعضي صفات علاوه بر وراثت تحت تاثير محيط نيز هستند .
مثل طول قد . طول قد ما تحت تاثير هورموني به نام هورمون رشد است .اگر با انجام ورزش هايي مثل واليبال يا بسکتبال قد ما افزايش مي يابد به دليل تاثير اين فعاليت ها (محيط) روي ژني است که هورمون رشد را مي سازد.و اگر برخي افراد به طور طبيعي قد شان بسيار بلند است به خاطر اين است که ژن سازنده هورمون رشد در آن ها بسيار فعال است. و هورمون رشد به ميزان زيادي در آن ها توليد مي شود.در افراد قد کوتاه عکس اين قضيه رخ مي دهد
+ نوشته شده توسط سحر بیطرفان در دوشنبه بیست و هفتم دی 1389 و ساعت
4:38 قبل از ظهر |