کامپیوتر مرکزی کارزین
فروش وتعمیر انواع سیستمهای کامپیوتری 
لینک دوستان
پيوندهای روزانه

ژنتیک جمعیت مقدمه جمعیت از نظر ژنتیکی عبارت است از گروهی از موجودات یک گونه که با یکدیگر آمیزش پیدا می‌کنند. گروهی محدود از جمعیت که با هم ، آمیزش دارند، ژنتیک مندلی هم گفته می‌شوند. ژنتیک جمعیت ، شاخه‌ای از علم ژنتیک است که رفتار ، خصوصیات ، فراوانی و عمل متقابل ژنها را در یک جمعیت مندلی که دارای ذخایر ژنی مشترک هستند، بطور ریاضی بر اساس قانون تعادل هاردی _ وینبرگ ، مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد. سیر تحولی اختلاف نظر بین صاحبنظران در مورد نقش [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9"]ژنتیک[/URL] در تکامل موجودات با پیدایش علم سنتتیک جدیدی به نام ژنتیک جمعیت (Population genetics) در دهه 1920 از بین رفت و متعاقبا دانشمندان مختلف از جمله هاردی ، ریاضیدان انگلیسی و وینبرگ در سال 1908 مطالعه نحوه رفتار ژنها و تغییرات فراوانی آنها در جمعیت و نقش آنها در تکامل موجودات زنده را دنبال و مهمترین قانون مرتبط با ژنتیک جمعیت را زیر عنوان قانون هاردی _ وینبرگ در اوایل این قرن پیشنهاد کردند. بطوری که به کمک این قانون می‌توان بسیاری از جنبه‌های مختلف ژنتیک جمعیت را مورد بحث قرار دارد. ژن و سرنوشت آن سرنوشت یک جفت [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86"]ژن[/URL] در یک جمعیت به چه صورت است؟ قدرت تولید مثل یک موجود که دارای ژن بخصوصی است، بستگی به فراوانی آن ژن در جمعیت ، و عواملی دیگری از جمله رابطه بین آن جمعیت و محیط دارد. بنابراین هر چند افراد حامل ژن می‌باشند، ولی سرنوشت این افراد و ژنی را که حمل می‌کنند، بستگی به جمعیت و عوامل موثر در آن دارد. جمعیت چه هاپلوئید و چه دیپلوئید و ... باشد، دارای دو صفت ویژه است: فراوانی ژنی و حوضچه ژنتیکی. فراوانی ژنی عبارت است از نسبت آلل‌های مختلف یک ژن در جمعیت. جهت بدست آوردن فراوانی ژنی ، تعداد افرادی را که دارای ژنوتیپ‌های مختلف هستند، بدست آورده و نسبت فراوانی نسبی هر کدام از آلل‌ها را تخمین می‌زنیم. فراوانی یک ژن از فراوانی [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B5%D8%B7%D9%84%D8%A7%D8%A D%D8%A7%D8%AA+%D8%B1%D8%A7%DB%8C%D8%AC+%D8%AF%D8%B 1+%D8%B9%D9%84%D9%85+%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A 9"]ژنوتیپ هموزیگوس[/URL] نسبت به آن ژن به اضافه نصف فراوانی [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D8%A7%D8%B5%D8%B7%D9%84%D8%A7%D8%A D%D8%A7%D8%AA+%D8%B1%D8%A7%DB%8C%D8%AC+%D8%AF%D8%B 1+%D8%B9%D9%84%D9%85+%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A 9"]هتروزیگوس‌ها[/URL] هم محاسبه می‌شود. حوضچه ژنتیکی عبارت است از مجموع ژنهای موجود در گامتهای تولید شده توسط یک جمعیت. بنابراین رابطه ژنتیکی بین یک نسل با نسل دیگر شبیه رابطه ژنتیکی بین والد و نوزاد است. جمله بینومی و ژنتیک جمعیت در این جمله حروف a نماینده احتمال حدوث یک اتفاق ، b نماینده احتمال حدوث اتفاق دیگر و n نماینده تعداد اتفاقات است. جمله را می‌توان برای بیان نسبت ژنوتیپی 1 1 حاصل از تلاقی‌های مونوهیبریدی بکار برد. به جای a از حروف p و به جای b از حروف q استفاده می‌شود. از آنجایی که در یک مکان ژنی معمولا دو تا آلل وجود دارد، فراوانی آنها را در جمعیت مجموعا برابر واحد یک در نظر می‌گیرند. با توجه به اطلاعات فوق می‌توان ژنوتیپ‌های موجود در یک مونوهیبرید ( ) را به صورت معادله ، بیان نمود. محاسبه فراوانی الل‌ها هم بارزی یا غالبیت ناقص در جمعیتهای انسانی دو تا الل اتوزومی M ( ) و N ( ) وجود دارند که می‌توانند آنتی ژن خون و نوع آن را تحت تاثیر قرار دارند. در جهت تعیین فراوانی الل‌های و مطالعه‌ای در مورد مهاجرین قفقازی کشور ایالات متحده به صورت زیر گزارش شده است: ژنوتیپ فنوتیپ130330391787تعداد برای محاسبه فراوانی الل‌های و می‌توان به صورت زیر عمل کرد: غالبیت کامل غالب و مغلوب بودن الل‌ها ، فراوانی آنها را مستقیما تحت تاثیر قرار نمی‌دهد. فراوانی آنها مشابه الل‌های هم بارز یا الل‌های با غالبیت ناقص است. الل غالب در مقایسه با الل مغلوب ، فنوتیپ مربوطه را در توده بیشتر ظاهر می‌سازد، چرا که الل غالب اثر الل مغلوب را در حالت هتروزیگوسی نیز نهفته نگه می‌دارد. قدرت چشایی و عدم قدرت چشایی نسبت به نمک فنیل تیو کاربامید (PTC) مثال مناسبی برای مطالعه فراوانی الل‌ها در حالت غالبیت کامل است. کسانی که دارای قدرت چشایی نسبت به این نمک هستند، مزه آن را تلخ احساس می‌کنند و این صفت تحت کنترل یک ژن غالب T قرار دارد. چند اللی در صورتی که یک ژن بیش از دو آلل داشته باشد، با استفاده از بسط دو جمله‌ای می‌توان فراوانی‌های ژنوتیپی هر کدام از ژنوتیپ‌ها را بدست آورد. برای مثال اگر ژنی دارای سه آلل ، ، با فراوانی‌های به ترتیب p ، q و r باشد، بطوری که ، فراوانی ژنوتیپی را در حالت تعادل می‌توان از بسط سه جمله‌ای زیر بدست آورد که فراوانی‌های ژنوتیپی در گروههای خونی ABO را در انسان می‌توان با این روش نشان داد. OOBB BOABAA AOژنوتیپ OBABAفنوتیپ فراوانی   وابستگی به جنس در مورد ژنهای وابسته به جنس ، تعداد ژنوتیپ‌های ممکنه افزایش می‌یابد. علت این افزایش تفاوت [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%A9%D8%B1%D9%88%D9%85%D9%88%D8%B 2%D9%88%D9%85"]کروموزومهای جنسی[/URL] در جنسهای نر و ماده است. اگر ماده‌ها XX و نرها XY باشند، از نظر یک جفت ژن a و A پنج ژنوتیپ امکان‌پذیر است، سه عدد از این ژنوتیپ‌ها (AA , Aa , aa) در ماده‌ها و دو عدد در نرها (A , a) وجود خواهد داشت. اگر آمیزش به صورت تصادفی باشد، می‌توان ثابت کرد که این تعادل نسل به نسل ، باقی خواهد ماند. این تعادل بر مبنای برابر بودن فراوانی آلل‌ها در نر و ماده است. اگر تفاوتی بین فراوانی الل‌ها در دو جنس مخالف وجود داشته باشد، جمعیت در حالت تعادل نمی‌باشد. برای مذکرها برای مونث‌ها آمیزش‌های خویشاوندی از انواع آمیزش‌های غیر تصادفی ، آمیزش‌های خویشاوندی یا همخونی است. در این نوع آمیزش ، افرادی که دارای قرابت و خویشاوندی هستند، با هم آمیزش پیدا می‌کنند. همخونی دارای درجات مختلفی است. نزدیکترین نوع آن خودلقاحی است که در گیاهان صورت می‌گیرد. گیاهانی که نسبت به یک جفت ژن هتروزیگوس هستند، در اثر خودلقاحی تولید نوزادانی می‌کنند که 50% آنها هموزیگوت و مابقی هتروزیگوت هستند. میزان افزایش هموزیگوسیتی در اثر ازدواجهای فامیلی را ضریب همخونی Coefficient inbreeding گویند و آن را با f نشان می‌دهند. ضریب همخونی احتمال به ارث رسیدن دو آلل یک جایگاه ژنی در یک موجود است که منشا مشترک داشته باشند و یا به عبارت دیگر این آلل‌ها کپی یک ژن در یک والد مشترک باشد. این ضریب در مورد فرد بکار برده شده و درجه خویشاوندی بین والدین فرد را نشان می‌دهد. اگر دو والد به صورت تصادفی آمیزش پیدا کنند، ضریب همخونی نوزاد برابر این است که دو گامت به صورت تصادفی از والدین دارای ژنهای یکسان در یک جایگاه ژنی باشند. اصل هاردی _ وینبرگ این اصل بدین صورت بیان می‌گردد که در یک جمعیت بزرگ که آمیزش به صورت تصادفی است و مهاجرت ، [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%A8%D8%A7%D9%86%DB%8C+%D9% 85%D9%88%D9%84%DA%A9%D9%88%D9%84%DB%8C+%D8%AC%D9%8 7%D8%B4"]جهش[/URL] و انتخاب وجود ندارد، فراوانی ژنی و ژنوتیپی ، نسل به نسل ، ثابت باقی مانده و فراوانی ژنوتیپی را می‌توان به کمک فراوانی ژنی بدست آورد. عواملی که فراوانی ژنها را تغییر می‌دهند. موتاسیون: جهش موجب پیدایش الل‌های جدید و نهایتا تغییرات ژنتیکی می‌شود. مهاجرت: حرکت افراد یا ژنها از یک جمعیت به جمعیت دیگر را در ژنتیک ، مهاجرت گویند. رانش ژنتیکی: در جمعیت‌های کوچک ، فراوانی پاره‌ای از آلل‌ها ، ممکن است بطور تصادفی شدیدا تغییر یابد. آمیزش‌های غیر تصادفی: خویش آمیزی باعث می‌شود که فراوانی پاره‌ای از ژنوتیپ‌ها از آنچه که قانون هاروی _ وینبرگ پیش بینی می‌کند، متفاوت باشد. گزینش: گزینش با تغییر در فراوانی ژنها ، عامل مهم در تغییرات تکاملی در داخل یک جمعیت به شمار می‌رود و می‌تواند موجب جدا شدن یا تفکیک جمعیتها به نژادها و گونه‌های مختلف شود.     خصوصیات یک جمعت متعادل تمام افراد جمعیت بایستی از نظر تولید مثل باهم یکسان باشند. جمعیت باید از تعداد زیادی افراد تشکیل شده باشد. آمیزش به صورت تصادفی باشد. نباید مهاجرت به درون یا به بیرون جمعیت صورت بگیرد. بایستی جهش در حالت تعادل باشد. نقص هر کدام از شروط بالا می‌تواند باعث تغییر فراوانی ژنها و لذا بهم خوردن تعادل ژنتیکی گردد. خصوصیات قانون تعادل خاصیت اول قانون تعادل فراوانی سه ژنوتیپ AA (غالب) Aa ، aa (مغلوب) ، به صورت بسط دو جمله‌ای p+q)2 = p2 + q2 + 2pq) نشان داده می‌شود. p فراوانی آلل A و q فراوانی آلل a در استخر ژنی است و ترکیب آللها به صورت تصادفی بوده و ژنوتیپهای حاصل تصادفی هستند. احتمال ایجاد ژنوتیپ AA برابر p2 ، aa برابر q2 و Aa برابر 2pq است. خاصیت دوم قانون درصد ژنوتیپها از نسلی به نسل بعد تغییر نمی‌کند. یعنی هرگاه در جمعیتی که ژنوتیپهای AA , Aa , aa با نسبتهای p2 : 2pq : q2 وجود دارند، لقاح تصادفی صورت بگیرد، فروانی ژنوتیپها در نسل بعضی به صورت درصدهای نسبی ثابت خواهد ماند. معادله هاردی - وینبرگ هیچ مقدار خاصی را برای q , p مشخص نمی‌کند. فراوانی آللها در جمعیت به هر مقداری که باشد موجب فراوانی ژنوتیپی به صورت p2 : 2pq : q2 می‌شود، مادام که فراوانی آلل ثابت بماند، این فراوانیهای ژنوتیپی از نسلی به نسل دیگر ثابت خواهند بود. نتایج قانون تعادل اگر توان دوم فراوانی ژنوتیپی هتروزیگوتها در یک جمعیت برابر چهار برابر حاصل ضرب فراوانی دو ژنوتیپ هموزیگوت ، در جمعیت باشد، در این حالت می‌گوییم که جمعیتها به صورت متعادل است. در یک جمعیت بزرگ که آمیزشها به صورت تصادفی انجام می‌شود، و تمام ژنوتیپها از نظر قدرت زنده ماندن یکسان هستند. فراوانی ژنی در یک نسل بستگی به فروانی ژنی و نه فروانی ژنوتیپی نسل قبل دارد. جمعیتی که دارای این خاصیت باشد، اصطلاحا گویند در حالت تعادل (equilibrium) است. طبق قانون هاردی - وینبرگ اگر یک جمعیت در حال تعادل نباشد. فقط یک نسل آمیزش ، کافی است که آن را به حالت تعادل در آورد. کاربرد قانون تعادل کاربرد عملی اصلی قانون هاردی - وینبرگ در [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D9% BE%D8%B2%D8%B4%DA%A9%DB%8C+%D9%88+%D8%A7%D9%86%D8% B3%D8%A7%D9%86%DB%8C"]ژنتیک پزشکی[/URL] در [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%B4%D8%A7%D9%88%D8%B1%D9%8 7+%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9%DB%8C"]مشاوره ژنتیکی[/URL] برای اختلالات اتوزومی مغلوب است. در مورد بیماری فنیل کتونوریا ، فروانی هموزیگوتهای مبتلا در جمعیت را می‌توان دقیقا تعیین کرد، زیرا بیماری از طریق برنامه‌های غربالگری در نوزادان شناسایی می‌شود. افراد هتروزیگوت ناقلان خاموش هستند و اندازه گیری مستقیم میزان بروز آنها در جمعیت از روی فنوتیپها غیر ممکن است. قانون تعادل هاردی - وینبرگ ، برآورد فراوانی هتروزیگوتها و استفاده از آن برای مشاوره و ژنتیکی را مقدور می‌سازد. عواملی که تعادل هاردی - وینبرگ را بهم می‌زنند در دنیای واقعی ژنتیک پزشکی شامل جمعیتهای انسانی و آللهای بیماری ، خصوصیات جامعه متعادل صدق نمی‌کنند ژنوتیپهای موجود در یک جمعیت ممکن است در تعادل هاردی - وینبرگ نباشند. از عوامل بر هم زننده تعادل می‌توان آمیزشهای غیر تصادم را نام برد که شامل آمیزشهای خویشاوندی و غیر خویشاوندی است. از طرف دیگر بعضی باعث تغییر فراوانی ژنهای می‌شوند که شامل موارد زیر هستند. مهاجرت میزان تغییر فراوانی ژنی در جمعیتی که مهاجرت در آن صورت می‌گیرد بستگی به میزان مهاجرت و تفاوت بین فراوانیهای ژنومی بومیها و مهاجریسن دارد. جهش اگر ژن جدیدی در اثر جهش در یک جمعیت بوجود آید احتمال بقای این [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86"]ژن[/URL] بسیار کم است ولی عاملی که باعث تغییر فراوانی در اثر جهش می‌شود، فراوان بودن جهش است. گزینش یکی از مهمترین عوامل تغییرات فراوانی ژنها قدرت باروری حاملین آن است. انواع مکانیزمهایی که قدرت باروری یک ژنوتیپ را تغییر می‌دهد، گزینش نام دارد. رانش یا دریفت رانش ژنتیکی به علت اینکه جوامع از نظر اندازه محدود هستند، ایجاد می‌گردد. بطوری که خطای نمونه‌ای سبب تغییرات فراوانی آنی می‌گردد. چشم انداز بحث توصیف ریاضی رفتار ژنها در جمعیتها با جز مهمی در بسیاری از شاخه‌ها مانند انسان شناسی ، زیست شناسی تکاملی و [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D9% BE%D8%B2%D8%B4%DA%A9%DB%8C+%D9%88+%D8%A7%D9%86%D8% B3%D8%A7%D9%86%DB%8C"]ژنتیک انسانی[/URL] است. در [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D9% BE%D8%B2%D8%B4%DA%A9%DB%8C+%D9%88+%D8%A7%D9%86%D8% B3%D8%A7%D9%86%DB%8C"]ژنتیک پزشکی[/URL] ، [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D8% AC%D9%85%D8%B9%DB%8C%D8%AA"]ژنتیک جمعیت[/URL] عمدتا کاربرد عملی داشته است. یعنی تعیین فراوانی آللی محاسبات خطر بیماری. با افزایش نقش آزمایشهای ژنتیکی و فناوریهای درمانی در بزرگتر جلوه دادن اثر مراقبتی ژنتیک پزشکی بر سلامت عمومی و خطر بیماریهای ژنتیکی در نسلهای بعد درک اصول ژنتیک جمعیت روز به روز مهمتر خواهد شد. عوامل موثر در تعادل ژنتیکی اطلاعات اولیه فراوانی نسبی اللها مانند ( و ) و ژنوتیپها ( ، ، ) در یک [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9+%D8% AC%D9%85%D8%B9%DB%8C%D8%AA"]جمعیت[/URL] در طول چندین نسل ثابت و پایدار می‌ماند. علی‌رغم این ثبات و پایداری ، حدوث تغییرات تکاملی تحت شرایط ویژه‌ای اجتناب ناپذیر است. بنابراین قانون هاردی _ وینبرگ نمی‌تواند همواره بطور نامحدود و مطلق قابل استناد باشد و کاربرد آن فقط تحت شرایط زیر امکان‌پذیر است: [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%A8%D8%A7%D9%86%DB%8C+%D9% 85%D9%88%D9%84%DA%A9%D9%88%D9%84%DB%8C+%D8%AC%D9%8 7%D8%B4"]موتاسیون[/URL] یا باید صورت نگیرد و یا به تعادل و ثبات خود رسیده باشد. تغییرات تصادفی در فراوانی ژنها باید بسیار جزئی و یا قابل اغماض باشد. مهاجرت ژنها یا نباید صورت بگیرد و یا بین جمعیتها به تعادل خود برسد. تولید مثل باید تصادفی باشد. گزینش صورت نگیرد. مسلم است که تحقق این شرایط به ندرت امکان‌پذیر است و یا احتمالا هرگز امکان‌پذیر نیست. بنابراین قانون هاردی _ وینبرگ فقط گرایش به تعادل را توجیه می‌کند و در واقع مسیر واقعی ژنتیکی جمعیتهای حقیقی را نشان نمی‌دهد. تاریخچه قانون تعادل در [URL="http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/mavara-index.php?page=%DA%98%D9%86%D8%AA%DB%8C%DA%A9"]ژنتیک[/URL] ، توسط ریاضیدان انگلیسی به نام هاردی و وینبرگ آلمانی بطور مستقل در سال 1908 ارائه گردید. آنها نشان دادند که فراوانی ژنها ارتباطی با غالبیت یا نهفته بودن آنها نداشته وتحت شرایط خاصی از نسلی به نسل بعد هیچ تغییری نمی‌کند. عواملی که موجب بهم خوردن تعادل می‌شوند جهش Mutation موتاسیون موجب پیدایش اللهای جدید و نهایتا تغییرات ژنتیکی می‌شود. شدت موتاسیون در ژنهای مختلف متفاوت است، در بعضی از ژنها زیاد و در برخی دیگر کم است. موتاسیونها ، اصولا مغلوب هستند. تعیین شدت آنها در موجودات هاپلوئید بطور مستقیم آسان ، ولی در موجودات دیپلوئید مشکل است. اما بطور غیر مستقیم با استفاده از روشهای آماری و احتمالات می‌توان آن را تخمین زد. در صورتی که شدت موتاسیون ، مشخص باشد، می‌توان قانون هاردی _ وینبرگ را در مورد نقش آن در تغییرات فراوانی ژنها در هر نسل بکار برد. یکی از دلایلی که باعث تغییر فراوانی ژن در جمعیت می‌گردد، فراوانی جهش است. مسلما اگر ژن A بطور مداوم به a جهش یابد و جهش عکس نیز وجود نداشته باشد، فراوانی a در هر نسل زیاد و فراوانی A کم می‌شود. اگر این عمل برای مدت درازی صورت گیرد، به تدریج آلل a جایگزین الل A می‌شود. برای مثال اگر فراوانی اولیه A برابرو شدت جهش A به a نیز برابر u باشد، نسل اول جهش باعث بوجود آمدن a با فراوانی می‌گردد. اگر تعداد نسلهای اضافه شده به n برسد، فراوانی A برابر می‌گردد. همیشه جهش یک طرفه نیست. برای مثال آلل a هم ، می‌تواند با شدت V دوباره به A جهش یابد. اگر فراوانی اولیه اللهای A و a را به ترتیب با و نشان دهیم، تغییر فراوانی یکی از اللها را در دو نسل با q∆ نشان می‌دهیم:    
[ جمعه 23 دی1390 ] [ 2:19 بعد از ظهر ] [ مصطفی ]
.: Weblog Themes By themzha :.

درباره وبلاگ

کامپیوتر مرکزی کارزین .شهر کارزین بلوار فرهنگ . مسئول :روستا 07924282091 -09177918377