نکات کنکوری و مهم تغییر در جمعیت‌ها زیست دوازدهم

تغییر در جمعیت‌ها، گفتار دوم از فصل تغییر در اطلاعات وراثتی از زیست دوازدهم است. این قسمت، یکی از سوژه های مورد علاقه طراح کنکور است. در ادامه نکات کنکوری و مهم تغییر در جمعیت‌ها را بررسی خواهیم کرد.

مقاوم شدن باکتری‌‌ها نسبت به داروها، یکی از مثال‌هایی است که نشان می‌دهد جمعیت موجودات زنده می‌توانند در گذر زمان تغییر کنند.

تغییر در گذر زمان

• شباهت‌های بین جانداران موجب می‌شود آن‌ها را در یک گونه قرار دهیم، اما در بین افراد یک گونه، تفاوت‌های فردی نیز وجود دارد که باعث شناخت آن‌ها از یکدیگر می‌شود.
• تفاوت‌های فردی، موجب پایداری گونه و تغییر جمعیت می‌شود.

مثالی از تغییر جمعیت در اثر تفاوت‌های فردی

افراد یک گونه از نظر تحمل سرما متفاوتند یعنی برخی بیشتر و برخی کمتر سرما را تحمل می‌کنند ⇐ در اثر سرد شدن شدید هوا، افرادی که تحمل بیشتری دارند شانس بیشتری برای زنده ماندن دارند ⇐ این افراد، بیشتر از دیگران تولیدمثل می‌کنند ⇐ صفت تحمل سرما بیشتر به نسل بعد منتقل می‌شود. ⇐ درصورت ادامه این روند، بعد از مدتی تعداد افرادی که سرما را تحمل می‌کنند در مقایسه با جمعیت اول بیشتر است و این یعنی تغییر در جمعیت.

عوامل موردنیاز برای تغییر جمعیت

۱- تفاوت‌های فردی

تفاوت‌های فردی باعث باقی ماندن افراد سازگارتر با محیط می‌شود.

۲- محیط

محیط است که تعیین می‌کند کدام صفات با فراوانی بیشتری به نسل بعد منتقل شوند.

۳- انتخاب طبیعی

افراد سازگار تر با محیط، یعنی آن‌هایی که شانس زنده‌ ماندن و تولیدمثل بیشتری دارند انتخاب می‌شوند. به این فرایند انتخاب طبیعی می‌گویند.

انتخاب طبیعی، جمعیت را تغییر می‌دهد و الل جدیدی نیز ایجاد نمی‌کند؛ اما جهش، فرد را تغییر می‌دهد و سبب ایجاد الل‌های جدید می‌شود.

چگونگی مقاوم شدن باکتری‌ها به آنتی‌بیوتیک

• در این تغییر جمعیت، صفت سازگار با محیط مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌هاست که ژن این مقاومت برروی دیسک یا پلازمید باکتری مقاوم قرار دارد.
• عامل محیطی نیز خود آنتی‌بیوتیک می‌باشد.

خزانه ژن

• به مجموع همه دگره‌های (الل) موجود در همه جایگاه‌های ژنی افراد یک جمعیت، خزانه ژن آن جمعیت گفته‌ می‌شود.
• قبل از کشف مفاهیم ژنتیک، جمعیت را براساس صفات ظاهری توصیف می‌کردند. با شناخت ژن‌ها این امکان فراهم شد تا جمعیت را براساس ژن‌ها توصیف کنند.

فلش کارت بالا، نمونه‌ای از فلش‌کارت‌های جامع زیست ماست و باعث می‌شود زیست کنکور را دیگر فراموش نکنید! برای اطلاعات بیشتر روی فلش‌کارت زیست کلیک کنید.

تعادل در جمعیت

• اگر در جمعیتی فراوانی نسبی دگره‌ها یا ژن‌نمودها از نسلی به نسل دیگر حفظ شود ⇐ جمعیت در حال تعادل ژنی است.
• برای اینکه جمعیتی در حال تعادل باشد، باید اندازه بزرگی داشته‌ باشد و آمیزش‌ها درآن تصادفی صورت بگیرد.

عوامل برهم زننده تعادل در جمعیت

۱- جهش

• جهش می‌تواند باعث بروز دگره‌های جدید شود ⇐ تغییر در فراوانی نسبی دگره‌ها.
• جهش با ایجاد الل‌های جدید، خزانه ژنی را غنی‌تر کرده و گوناگونی را افزایش می‌دهد.
• تغییرات حاصل از بسیاری از جهش‌ها فوری بروز‌ پیدا نمی‌کنند بنابراین ممکن است تشخیص داده‌ نشوند. ⇐ با تغییر شرایط محیط ممکن است دگره جدید، سازگارتر از دگره‌های قبلی عمل کند.

۲- رانش دگره‌ای

• به فرایندی که باعث تغییر فراوانی دگره‌ای براثر رویدادهای تصادفی می‌شود، رانش دگره‌ای می‌گویند.
• رانش دگره ای فراوانی دگره‌ها را تغییر می‌دهد اما برخلاف انتخاب طبیعی به سازش نمی‌انجامد.
• هرچه اندازه یک جمعیت کوچک‌تر باشد، رانش دگره‌ای اثر بیشتری دارد. به همین دلیل برای آنکه جمعیتی در تعادل باشد باید اندازه بزرگی (تعداد افراد زیادی) داشته‌ باشد.

برای آشنایی بیشتر با رانش دگره‌ای توصیه میکنم کلیپ زیر، که بخشی از فیلم مفهومی زیست دوازدهم است را تماشا کنید:

۳- شارش ژن

• وقتی افرادی از یک جمعیت به جمعیت دیگری مهاجرت می‌کنند، در واقع تعدادی از دگره‌های جمعیت مبدأ را به جمعیت مقصد وارد می‌کنند ⇐ فراوانی نسبی دگره‌های هر دو جمعیت تغییر می‌کند. به این پدیده، شارش ژن می‌گویند.
• اگر بین دو جمعیت، شارش ژن به‌طور پیوسته و دوسویه ادامه یابد، سرانجام خزانە ژن دو جمعیت به هم شبیه می‌شود.
• شارش ژن یک طرفه می‌تواند سبب افزایش تنوع در جمعیت پذیرنده شود.

۴- آمیزش غیرتصادفی

• برای آنکه جمعیتی در حال تعادل باشد، لازم است آمیزش‌ها 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 آمیزش‌ها به رخ‌نمود یا ژن‌نمود بستگی داشته باشد دیگر تصادفی نیست و فراوانی نسبی ژن‌نمودها را تغییر می‌دهد.
• مثال: جانوران جفت خود را براساس ویژگی‌های ظاهری و رفتاری انتخاب می‌کنند.

۵- انتخاب طبیعی

• انتخاب طبیعی، فراوانی دگره‌ها را در خزانه ژنی تغییر می‌دهد.
• افراد سازگارتر با محیط را برمی‌گزیند و از فراوانی سایرین می‌کاهد.
• باعث تغییر در خزانه ژن نسل آینده آن گونه می‌شود.

تداوم گوناگونی در جمعیت‌ها

با انتخاب شدن افراد سازگارتر به‌وسیله انتخاب طبیعی، تفاوت‌های فردی و گوناگونی کاهش می‌یابد. از سوی دیگر این گوناگونی است که توانایی بقای جمعیت را در شرایط محیطی جدید بالا می‌برد.

سازوکارهایی وجود دارند که در عین وجود انتخاب طبیعی، گوناگونی را در جمعیت حفظ می‌کنند:

۱- گوناگونی دگره‌ها در گامت‌ها

در تولیدمثل جنسی، هر والد از طریق گامت‌هایی که می‌سازد، نیمی از فام‌تن‌های خود را به نسل بعد منتقل می‌کند. ⇐ اینکه هر گامت کدامیک از فام‌تن‌ها را منتقل می‌کند به آرایش چهارتایه‌ها (تترادها) در میوز ١بستگی دارد. ⇐ در متافاز میوز ١، فام‌تن‌ها با آرایش‌های مختلفی ممکن است در سطح میانی یاخته قرار گیرند که به ایجاد گامت‌های مختلف می‌انجامد.

۲- نوترکیبی

• ایجاد گامت‌های جدید با کروموزوم‌های نوترکیب را نوترکیبی می‌نامند.
• نوترکیبی می‌تواند بدون نیاز به پیدایش الل‌های جدید، بر تنوع ژنتیکی بیافزاید.
• علت ایجاد گامت‌های نوترکیب: کراسینگ‌اور (چلیپایی‌شدن) بین دو کروماتید غیرخواهری از کروموزوم‌‌های همتا.

برای آشنایی بیشتر با نوترکیبی توصیه میکنم کلیپ زیر، که بخشی از فیلم حل تست زیست دوازدهم است را تماشا کنید:

۳- اهمیت ناخالص‌ها

یعنی در شرایطی افراد ناخالص موجب حفظ تنوع می‌شوند و هیچ اللی از جمعیت حذف نمی‌شود.

اهمیت ناخالص در بیماری کم‌خونی داسی‌شکل

• افرادی که Hb^sHb^s هستند ⇐ بیمار بوده و دارای کم‌خونی شدید هستند و پیش از بلوغ می‌میرند.
• افرادی که Hb^SHb^A هستند⇐ ناخالص و ناقل هستند و فقط در شرایط کاهش فشار اکسیژن محیط، بعضی گویچه‌‌های قرمز‌ خونشان داسی‌شکل می‌شود. این افراد نسبت به مالاریا مقاوم هستند بنابراین وجود دگره Hb^S در مناطق مالاریاخیز باعث بقای جمعیت می‌شود.
• افرادی که Hb^AHb^A هستند ⇐ از نظر کم‌خونی داسی‌شکل افراد کاملا سالمی هستند ولی در مناطق مالاریاخیز در معرض خطر ابتلا به مالاریا و مرگ قرار دارند ⇐ کاهش فراوانی آلل Hb^A

در صورتی که برای زیست سال دوازدهم، نیاز به یک آموزش جامع و مفهومی دارید، استفاده از بسته مفهومی زیست دوازدهم را به شما توصیه می‌کنم. برای اطلاعات بیشتر بر روی تصویر زیر کلیک کنید:

دانلود فایل PDF خلاصه‌ای از تغییر در جمعیت‌ها زیست دوازدهم