أسباب التباين الوراثي

• التباين الوراثي يشير إلى الاختلافات الطبيعية في الجينات بين أفراد النوع الواحد.

• يعتبر مهما لأنه يساعد المجتمعات على البقاء في البيئات المتغيرة.

الانتخاب الطبيعي

• عملية الانتخاب الطبيعي تحدث عندما يكون هناك تباين وراثي، حيث يكون بعض الأفراد أكثر عرضة للبقاء والتكاثر، ونقل الصفات المفيدة إلى الجيل التالي.

• يؤدي إلى تطور الأنواع مع مرور الوقت.

• الإخصاب والانقسام الاختزالي والطفرات الوراثية هي أسباب التباين الوراثي بين الكائنات الحية.

الإخصاب

• في الثدييات، تتحد الحيوانات المنوية والبويضات بشكل عشوائي، ويحمل كل منهما مجموعة فريدة من المعلومات الوراثية، بما في ذلك تركيبات مختلفة من الأليلات.

• ينتج عن ذلك ذرية بتركيبة جديدة وفريدة من الأليلات من كلا الوالدين، مما يزيد من التنوع الوراثي للأنواع.

• يحدث الإخصاب عندما تندمج خليتان تناسليتان من أبوين مختلفين، لتشكيل زيجوت أو بويضة مخصبة.

• تزيد هذه العملية من التباين الوراثي عن طريق دمج الجينات من كلا الوالدين.

• الإخصاب عشوائي، مع وجود العديد من التركيبات الممكنة للبويضات والحيوانات المنوية، وهناك احتمال متساوٍ للنتائج في نسل ذكر أو أنثى.

• الخلايا التناسلية هي أحادية المجموعة الكرومسومية وتحتوي على مادة وراثية مختلفة مُعاد تركيبها في مجموعتها المفردة من الكروموسومات.

• هناك العديد من التركيبات الممكنة للخلايا التناسلية التي قد تندمج (اعتمادًا على أي خلية منوية تندمج مع أي بويضة).

• يزيد من التباين داخل الفرد في شكل تركيبات جديدة من الجينات - قدر أكبر من التباين داخل المجتمع.

الطفرة

• الطفرات هي تغييرات في تسلسل الحمض النووي يمكن أن تحدث.
• يمكن أن تحدث الطفرات أثناء تكرار الحمض النووي أو أن تكون ناجمة عن عوامل بيئية (مثل الإشعاع أو المواد الكيميائية).
• إذا حدثت هذه الطفرات في الخلايا التناسلية، فيمكن نقلها إلى الجيل التالي، مما يساهم في زيادة التباين الوراثي.
• التغييرات في عدد الكروموسومات أو هيكلها.
• يتم إدخال أليلات جديدة بسبب التغييرات في تسلسل الحمض النووي و/أو عدد الكروموسومات مما يؤدي إلى تباين أكبر
• يمكن أن يحدث هذا أثناء تكرار الحمض النووي في الخلايا التناسلية (طفرات نقطية) والانقسام الاختزالي (طفرات الكروموسومات).
• تدخل هذه الطفرات أليلات جديدة إلى تجمع الجينات، مما يعزز التنوع الوراثي.

الانقسام الاختزالي

• نوع من انقسام الخلايا يقلل من عدد الكروموسومات في الخلية إلى النصف، مكونًا 4 خلايا جنسية (خلايا تناسلية) تحتوي على تركيبات فريدة من الجينات.

• عدم الانفصال: فشل الكروموسومات في الانفصال.

• ترتيب العمليات في الانقسام الاختزالي هو: العبور، التشكل الحر، الانفصال العشوائي.

العبور (التشابك)

• يحدث خلال المرحلة الأولية المتأخرة الأولى، قبل المرحلة الاستوائية الأولى.
• في الكروموسومات المتماثلة (كروموسومات من كل والد)؛ تتبادل أجزاء من الحمض النووي في نفس الموضع (موقع جين معين على الكروموسوم) في الكيازما (نقاط تبادل المادة الوراثية) لإنشاء تركيبات جينية جديدة.
• تبادل المادة الوراثية بين الكروموسومات المتماثلة
• تركيبات جديدة من الأليلات (نسخة مختلفة من الجينات) - تباين وراثي.
• تسمى التركيبات الجديدة بالكروموسومات المؤتلفة.

العملية:

• تتزاوج الكروموسومات المتماثلة (واحد من كل والد) عن كثب على طول أطوالها.
• الكروموسومات المزدوجة تشكل هياكل تسمى الكيازما، حيث تكون متصلة جسديًا.
• في الكيازما، تتبادل الكروماتيدات غير الشقيقة (واحدة من كل كروموسوم متماثل) أجزاء من الحمض النووي. ينتج عن هذا التبادل تركيبات جديدة من الأليلات.

التشكل الحر

• يحدث خلال المرحلة الاستوائية الأولى.
• تصطف الكروموسومات المتماثلة في الصفيحة الاستوائية في اتجاهات عشوائية.
• هذا يعني أن تركيبة الكروموسومات في كل خلية تناسلية مختلفة. نظرًا لأن الكروموسومات تحمل نسخًا مختلفة من الجينات تسمى الأليلات (أشكال بديلة للجين)، فإن التشكل الحر يساعد على خلط هذه الأليلات في تركيبات مختلفة، مما يخلق تنوعًا وراثيًا.
• فصل الكروموسومات المتماثلة على جانبي الصفيحة الاستوائية - يعني أن الأليلات تنفصل بشكل عشوائي.

الانفصال العشوائي

• يحدث في المرحلة الانفصالية الأولى والمرحلة الانفصالية الثانية.

• خلال المرحلة الانفصالية الأولى، يتم سحب الكروموسومات المتماثلة إلى أقطاب متقابلة للخلية.

• في المرحلة الانفصالية الثانية، يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة، وهذا يزيد من التباين لأنه يساهم في تكوين خلايا تناسلية فريدة، ولديها تركيبات مختلفة من الأليلات.

• يحمل كل كروماتيد مجموعة من الأليلات الموروثة من أحد كروموسومات الوالد.

• يضمن الانفصال العشوائي لهذه الكروماتيدات الشقيقة أن يكون لكل خلية تناسلية تركيبة فريدة من الأليلات.

• نظرًا لأنه يتم خلط تركيبات مختلفة من الأليلات من كلا الوالدين وتوزيعها بشكل عشوائي، يمكن للنسل أن يرث مجموعة واسعة من التركيبات الجينية، مما يزيد من التباين الوراثي.