وحدة التعلم 3: الطفرة والتنوع البيولوجي
الدرس: الطفرة
المشكلة: ما هي أهمية الطفرات في التنوع البيولوجي؟
1- تعريف الطفرة: يتم تمثيل الطفرة بتغيير تسلسل النوكليوتيدات على مستوى الجين ، ويمكن أن تكون الطفرات جديدة: بسبب التأثيرات البيئية مثل الأشعة فوق البنفسجية ، والمعادن الثقيلة ، والتدخين … ويمكن أن يحدث هذا تلقائيًا.
2- العلاقة بين الطفرة وتأثير المحيط:
* تجربة: تقديم ورقة الطفرة 1 ص 152
* نتائج تنفيذ وثيقة الطفرة 2 ص 153
مطلوب: ما هو الغرض من إجراء التجارب في بيئة معقمة؟
اشرح في بضعة أسطر ظهور المستعمرات في الخلية ب؟
الإجابات:
1. تجرى التجارب في بيئة معقمة لتجنب نمو أنواع أخرى من المستعمرات غير المرغوب فيها.
2 – شرح: مستند 2 ص 152
مصدر المستعمرات الحمراء هي الأشعة فوق البنفسجية التي تعرضت لها الخميرة ، مما أدى إلى حدوث طفرة جينية عندما أصبحت غير قادرة على إنتاج إنزيم يسمح لها بتحويل المادة الخام 2 (M2) وبالتالي توقف السلسلة الاصطناعية عند مستوى معين وبالتالي تتراكم أحد المواد الوسيطة التي تتحول إلى اللون الأحمر بوجود الأكسجين.
3- أصل الطفرة:
3.1: مقارنة متواليات النيوكليوتيدات على مستوى ADN في جينات الخميرة الطبيعية والمتحولة:
الوثيقة 3 ، ص .153
الفرق بين السلسلة A و B:
تم استبدال القاعدة A في السلالة الطبيعية بالقاعدة T في السلالة الطافرة ، في الرمز 4 ، حيث كانت
نسيلي طبيعي: AAA وتحول إلى TAA نسيلي متحور
3-2: تحديد أصل الطفرات الأخرى: الوثيقة 4 ، ص 153
يكمن أصل الطفرات في استبدال جذع بآخر أو حذف قاعدة أو إضافة قاعدة. يمكن أن تؤثر هذه الطفرة على الشخص إذا كان موجودًا في الأجزاء الوظيفية من ADN.
النتيجة: يمكن أن يكون أصل الطفرة على مستوى الجين: استبدال أو عكس أو إضافة أو إزالة واحد أو أكثر من النيوكليوتيدات من القطعة ، وهذا العنصر الأصل له تأثيران اعتمادًا على مكان ظهوره في ADN ، حيث: إذا كان هذا التغيير يؤثر على القطاعات الوظيفية في ADN ، الرسالة التي تحملها ، تتغير ، مسببة ظهور أليل جديد من الجين ، وإذا كان التغيير يتعلق بمقاطع غير وظيفية ، فهذا لا يؤثر على البرنامج الجيني
4- تسبب الطفرات ظهور أليلات جديدة:
الوثيقة 4 + 5 ، ص .154
أ- تحديد الصفة السائدة والمتنحية للجين قيد الدراسة:
السمة المميزة للهيموجلوبين الطبيعي هي السائدة ، وخصائص الهيموجلوبين غير الطبيعي (المسؤول عن فقر الدم المنجلي) متنحية.
المسوغات: لأن الفتاة رقم 5 أصيبت بالمرض بالرغم من أن والديها يتمتعان بصحة جيدة ، وبالتالي فإن المرض لا يظهر نفسه إذا كان الفرد غير متطابق.
– نوع الشخصية 5 II: متماثل الزيجوت لفقر الدم المنجلي (Hbs // Hbs).
النمط الظاهري الفردي 6 II: الحويصلات الهوائية غير المتجانسة (HbA // Hbs
لذلك ظهر المرض في الفرد الثالث 8.
يمكن أن يكون النمط الظاهري البشري 3 IV نقيًا أو هجينًا.
-4 النمط الظاهري للإنسان الرابع متماثل الزيجوت.
النتيجة: الطفرات هي سبب ظهور snids الجديدة كمتغيرات من نفس الجين: (متواليات نيوكليوتيدات مختلفة).
التنوع المورفولوجي لـ ADN داخل نوع واحد هو نتيجة لتراكم الطفرات في الأجيال المتعاقبة.
على مستوى الخلايا ثنائية الصبغة ، يوجد خطان جينيان (الأليلات الجينية)
يسمى تعدد الأشكال غير التعبري الناتج عن طفرة متعدد الأشكال المتنحية.
يسمى كثير الحدود المتنحي في الأفراد متماثلي اللواقح بالتعبير.
5- مقارنة آثار الطفرات عند الأطفال التي تصيب الخلايا الجسدية والجنينية:
أ- تأثير الأشعة فوق البنفسجية على خلايا الجلد ADN: مستند 7 ، ص 155
تسبب أشعة الشمس فوق البنفسجية طفرة في الخلايا الجسدية ولا يمكن وراثتها.
النتيجة: الطفرات التي تصيب الخلايا الجسدية تظهر فقط في حاملة بشرية ولا تظهر عند الأطفال ، بينما الطفرات التي تؤثر على جينات الخلايا الجرثومية تنتقل إلى الأطفال.
6- الانتقاء الطبيعي للأنماط الناشئة عن الطفرات:
دراسة حالة 1-: فراشة سندي ، مستند 8 + 9 ، ص .156
التفسير: وجود عدد كبير من الفراشات الخفيفة في المناطق الريفية يرجع إلى قلة التلوث ، لذلك فإن جذوع الأشجار في هذه المناطق مغطاة بالأشنات ، مما يجعلها أقل عرضة للحيوانات المفترسة من الطيور.
من ناحية أخرى ، فإن نسبة الفراشات الداكنة مرتفعة في المناطق الصناعية شديدة التلوث حيث تتعرض جذوع الأشجار (الأشنات لا يمكن أن تنمو في بيئة ملوثة) وبالتالي تصبح داكنة ، مما يجعلها أقل عرضة لخطر افتراس الطيور ، بينما تكون أخف. السلالة عرضة للافتراس لأنها تختلف عن السيقان. الظلام.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك عوامل اختيار أخرى إلى جانب الافتراس (الانتقاء الحراري: تمتص الفراشات الداكنة الحرارة أثناء النهار ، مما يسمح لها بالطيران ليلًا وبالتالي الانضمام إلى الإناث وتكاثر النسل. وهذا أيضًا يزيد من تواتر الأليل الداكن “.
النتيجة: البيئة تشارك في اختيار الطفرات التي تعود بالفائدة على شخص معين في لحظة معينة.
يمكن أن تنتقل هذه الطفرات الجينية التي تفيد المضيف إلى النسل ، ويمكن أن تنتقل الطفرات دون أي فائدة منها (الطفرات المحايدة).
دراسة حالة 2 – الملاريا
معدل وفيات الملاريا بين الشعوب الأفريقية: الوثيقة 10 ، ص. 157 الوفيات بين الدول الأربع بسبب الملاريا ، عندما يكون اللوكا متماثل الزيجوت غائبًا في اللوكا غير المتماثل ، حيث تكون الفئة الأخيرة محمية من الموت من المرض.
توزيع أليل BS والتوزيع الجغرافي للملاريا في العالم: تواتر الأليل s مرتفع في المناطق التي تنتشر فيها الملاريا. يقودنا هذا إلى الاعتقاد أنه إذا كان لدى الشخص أليل واحد فقط ، فإنه يعطي ميزة اختيار للحامل ، لأنه يجعله أكثر مقاومة لمرض الخلايا المنجلية وبالتالي لديه فرصة. استمرار الأسرة والعودة. وهكذا ، تم الحفاظ على وتيرة الأليل s من جيل إلى جيل في المناطق الموبوءة.
– للحفاظ على الطفرة ، التي يجب أن تنتقل من جيل إلى جيل في جيل متعدد الخلايا ، لا تنتقل الطفرة من جيل إلى جيل إلا إذا لامست الخلايا الجرثومية ؛ بالنسبة للكائنات أو النباتات وحيدة الخلية ، يمكن أن تنتقل الطفرة التي تؤثر على الخلية الجسدية من جيل إلى جيل.
الخلاصة: تسبب الطفرات الجديدة أو العفوية ظهور أنماط جينية جديدة.
يؤدي الاختلاط داخل وبين الكروموسومات أثناء الانقسام الاختزالي والتلقيح إلى تكوين أنماط جديدة ، والتي قد تستمر أو لا تستمر بمرور الوقت ، اعتمادًا على تأثير البيئة على الأنماط الظاهرية. جدول النتائج ، الصفحة 160
