بكرزايي در مارها

هنگامي كه دكتر David shiszar از دانشگاه كلورادو دريافت كه ماري از گونة Crotalus horridus كه در آزمايشگاه او نگهداري مي شد و از زمان تولد با هيچ حيوان نري تماس نداشت، فرزنداني به دنيا آورده ، بسيار تعجب كرد. او و همكارانش متوجه شدند كه اين زاده ها شامل يك بچة زنده ، دو بچة مرده و سه تخم بارور نشده هستند. نكته عجيب تر اينكه حيوان زنده و دو بچة مرده همگي نر بودند. اين نوع بكرزايي كاملاً با آنچه قبلاً در خزندگان تك جنسي ديده شده بود، تفاوت داشت. ( اين اتفاق در ژانويه 1996توسط دكتر Shiszar گزارش شد).

قبل از گزارش دكتر Shiszar ، تجربة‌ ديگري در دانشگاه آريزونا توسط دكتر Schuett مشاهده شده بود كه طي آن ماري از گونة Thamnophis elegans vagrans در حالي كه به مدت ده سال در آزمايشگاه و به دور از مارهاي نر نگهداري شده بود، فرزنداني به دنيا آورد. دكتر Schuett از تكنيك انگشت نگاري DNA براي تعيين سهم DNA ي پدري در تشكيل اين فرزندان استفاده كرد. نتايج نشان داد كه تمام DNA ي فرزندان از نوع مادري است. اما تمام DNA ي مادري در اين فرزندان يافت نمي شود. لذا اين يك بكرزايي واقعي بود كه جنس نر در آن هيچ دخالتي نداشت. از طرفي فقدان بخشي از DNA ي مادري همراه با اين واقعيت كه تمام افراد نسل جديد را نرها تشكيل مي دهند، باعث شد كه دكتر schuett معتقد شود اين مورد، نوعي خاص از بكرزايي به نام بكرزايي اتوميكتيك (Automictic Parthenogenesis (AP است. AP قبلاً در بوقلمون هاي اهلي و مرغ هاي خانگي گزارش شده بود و هميشه حاصل آن فرزنداني نر و ديپلوئيد بودند.

براي درك چگونگي بكرزايي اتوميكتيك (AP) بايد يادآوري نماييم كه در جريان تقسيم ميوز براي توليد سلول هاي جنسي ماده (تخمك) ، تقسيم بطور نامساوي انجام شده و در نتيجه يك سلول هاپلوئيد بزرگ و سه سلول هاپلوئيد كوچك (گويچه هاي قطبي) حاصل ميشود.

در (AP) دومين گويچة قطبي (كه در جريان دومين مرحلة ميوز همراه با تخمك حاصل مي شود) همانند يك اسپرم عمل كرده و دوباره وارد تخمك مي شود، يعني تخمك خودش را بارور مي كند. از آنجا كه اين گويچة قطبي داراي ذخيره ژنتيكي كاملاً يكساني با تخمك است و از تقسيم يك سلول هاپلوئيد كه در اولين مرحله ميوز ايجاد شده بود، بوجود آمده است ، پس فقط نيمي از انواع كروموزوم هاي سلول مادري در تشكيل سلول تخم شركت دارند. به همين دليل انگشت نگاري DNA ي فرزندان حاصل از AP فاقد برخي از نوارهاي DNA ي مادر است. اما چرا تمام فرزندان نر هستند؟ مي دانيم كه در پستانداران افراد داراي كروموزوم هاي جنسي XX ماده و افراد XY نر هستند. اما در دياپسيدها (diapsids) مانند پرندگان مارمولك و مارها كه داراي بكرزايي هستند، ماده ها داراي دو كروموزوم جنسي ناهمسان (ZW) و نرها كروموزوم هاي جنسي يكسان (ZZ) دارند. در جريان بكرزايي اگر تخمك و گويچة‌ قطبي همراه آن هر كدام داراي يك كروموزوم (Z) باشند. از لقاح آنها يك جانور نر حاصل مي آيد و اگر هر دو (W) داشته باشند، سلول تخم حاصل (WW) ، زيستا نخواهد بود. دليل بالا بودن تعداد تخم هاي ناقص در بكرزايي نيز همين است.

مقایسه گیاهان تک لپه ودولپه به زبان ساده

  

ويژگي گياهان تك لپه :

 1) ريشه افشان دارند

2) برگ دراز و باريك و رگ برگ موازي دارند.

3) برگ ها توسط غلاف به ساقه اتصال دارد.

4) دانه يك قسمتي است.

5) اجزي گل مضربي از 3 است.

6) آوندهاي چوبي و آبكش در برش ساقه نظم خاصي ندارند.

       

 ويژگي هاي گياهان دو لپه:

 1) ريشه راست دارند.

 2) برگها اغلب پهن و رگ برگ ها منشعب است.

3) هر برگ توسط دم برگ به ساقه اتصال دارد.

4) دانه دو قسمتي است.

5) اجزاي گل مضربي از 2 يا 5 است.

6) آوندهاي چوبي و آبكش در برش عرضي ساقه روي دايره محيطيه قرار دارند.

حلقه هاي سالانه

 درمقطع ساقه هاي چوبي گياهان دولپه اي ومخروط داران ونيز گياهان ساكن مناطق معتدل،حلقه هاي رشد ديده مي شود اين حلقه ها در مقطع ساقه تك لپه اي ها(خرما ونارگيل)وگياهاني كه در مناطق گرمسير مي رويند(بعلت ادامه رشد در طول سال) ديده نمي شوند .

در اين گياهان سال به سال به علت زياد شدن آوند ها قطر ساقه زيادتر مي شود.

به طوري كه با برش ساقه گياه حلقه هاي متحدالمركزي ديده مي شود كه به آنها حلقه هاي رشد سالانه مي گويند.(لايه هاي ضخيم چوب پسين يا چوب اغلب حلقه اي شكل هستند)با برش حلقه هاي عرضي و مشاهده ي رشد سالانه گياه مي توان به شرايط گذشته زندگي گياه پي برد (حلقه های سالانه نه تنها سن درخت را نشان می دهند  بلکه آنها می توانند شرایط محیطی و اقلیمی را که گیاه در طول زندگی خود گذرانیده است به ما بازگو نمایند .  )

 حلقه هاي سالانه در واقع آوند هاي چوبي از كار افتاده ي مربوط به سال هاي قبل اند اگر با ذره بين به مقطع صيقل شده ي يك ساقه ي چند ساله نگاه كنيم دهانه ي آوند ها را به صورت لانه ي زنبور مشاهده خواهيم كرد .هر حلقه كه نتيجه ي فعاليت يك سال كامبيوم است، از دوقسمت تيره وروشن تشكيل شده است در قسمت هاي روشن ، آوند ها بازتر بوده وآب واملاح بيش تري را منتقل مي كرده انديعني دراين قسمت هاياخته ها بزرگتر وديواره آن ها نازكتر است(در بهار) در قسمت هاي تيره، دهانه ي آوند ها كوچك تر است وآوند ها به صورت فشرده به هم قرار دارند(درتابستان و پاييز)

نكته: هر سال تنها یک حلقه رشد می کند

 سن درخت را مي توان با شمارش حلقه ها در سطح مقطع تنه درخت(در نزديكي خاك)تعيين كرد.وقوع حلقه هاي رشد كاذب موجب مي شود كه سن درخت زيادتر تخمين زده شود.ازجمله عوامل مسئول در توليد حلقه هاي كاذب خشكي وبي برگ شدن گياه  بوسيله حشرات است.

 ضخامت حلقه ها معمولا مساوي نيست وبستگي  به عوامل محيطي مانند نور،دما،باران ،رطوبت،خاك فطول فصل رويش ورقابت دارد .بديهي است هرچه فعاليت گياه در طول يك سال بيش ترباشد،قطر حلقه هاي مربوط به آن سال هم بيش تر خواهد بود.

برای تعیین سن درخت ، نیاز به بریدن آن نیست . گیاه شناسان و جنگل بانان از دستگاههای سوراخ کننده ای برای این منظور استفاده می کنند . در این شیوه یک قطعه میله ای شکل از چوب درخت را عمود بر تنه آن برمی دارند . حلقه های سالانه سپس در این قطعه چوب شمارش می شود . سوراخ کوچک باقیمانده روی تنه درخت را پس از آن با مواد ضدعفونی کننده پرمی کنند تا از ورود بیماری به آن جلوگیری شده و به درخت آسیبی وارد نشود .

 حلقه هاي ساقه گياه دوساله چوبي(ازداخل به خارج)

             پارانشيم مغزي - چوب نخستين-  چوب سال اول-  چوب سال دوم- كامبيوم آوندي-  آبكش سال دوم- آبكش سال اول- آبكش نخستين-  پوست - كامبيوم چوب پنبه ساز-  چوب پنبه

 

تبادل گازهای تنفسی

چرا به قسمتی از سطح پوست لایه شاخی پوست می گویند؟

جواب :

 برای اولین بار پروتئین های ساختاری در شاخ جانورانی همچون گاوها شناسایی شد. این پروتئین ها را کراتین (Keratin) نامیدند{ Keras  از ریشه ی یونانی به معنای شاخ می باشد}.این پروتئین بعدها در لایه های رویی پوست(اپی درم) نیز شناسایی شدند به همین سبب این قسمت از پوست که شامل سلول های سنگفرشی مرده می باشد (به مقدار فراوان پروتئین کراتین دارند) لایه ی شاخی پوست نام گذاری شد. کراتین خانواده ی متشکل از حدود 20 پروتئین می باشد. آن ها توسط یک دسته از ژن ها کد      می شوند و دارای خصوصیت شیمیایی و ایمونولوژیک متفاوت هستند. این تنوع به علت نقش های مختلفی است که این پروتئین ها در اپی­درم پوست، ناخن، سُم چهار پایان، شاخ، پر در دفاع در مقابل خراشیدگی و از دست دادن آب و گرما دارند.

 

میتوز

مراحل تقسیم میتوز

کروموزوم

مراحل تبدیل رشته کروماتین به کروموزوم

برای تبدیل یک رشته کروماتینی 10 تا 30 نانومتری به یک کروموزوم ، علاوه بر لزوم همانندسازی رشته کروماتین سطوح سازمان یافتگی‌ای را در نظر می‌گیرند که ضمن آن با دخالت H₃ ، H₁ و پروتئین‌های غیر هیستونی پیچیدگیها و تابیدگیهای رشته کروماتین افزایش می‌یابد، طول آن کم ، ضخامت و تراکمش زیاد می‌شود و به کروموزوم تبدیل می‌گردد. این سطوح سازمان یافتگی و اغلب به صورت رسیدن از رشته 10 تا 30 نانومتری به رشته 90 تا 100 نانومتری تشکیل رشته 30 تا 400 نانومتری و در مراحل بعد با افزایش پیچیدگیها و تابیدگیها ، ایجاد رشته 700 نانومتری و بالاخره تشکیل کروموزوم دارای دو کروماتید و با ضخامت تا 1400 نانومتر در نظر می‌گیرند.

اولین مرحله پیچیدگی و تراکم رشته کروماتین برای تبدیل به کروموزوم با فسفریلاسیون شدید هیستونهای H₃ ، H₁ همراه است. پس از رها شدن DNA از اکتامر هیستونی ، با دخالت آنزیمهای مسئول همانندسازی ، پیوندهای هیدروژنی بین دو زنجیره گسسته می‌شود، هر زنجیره مکممل خود را می‌سازد و به تدریج با ادامه همانندسازی ، دو مولکول DNA بوجود می‌آید که در هر مولکول یک زنجیره قدیمی و زنجیره دیگر نوساخت است. بخشهای مختلف این دو مولکول DNA که نظیر همدیگر هستند به تدریج که همانندسازیشان پایان می‌پذیرد، با اکتامرهای هیستونی که نیمی از آنها اکتامرهای والدی و نیمی جدید هستند ترکیب می‌شوند.

بعد از تشکیل ساختمان نوکلئوزومی ، دو رشته کروماتین 10 نانومتری و سپس رشته‌های 30 نانومتری ایجاد می‌شوند. هر رشته کروماتین 30 نانومتر سطوح سازمان یافتگی را می‌گذارند، با مجموعه‌ای از پروتئینهای غیر هیستونی زمینه‌ای یا اسکلتی آمیخته می‌شود و به یک کروماتید تبدیل می‌شود. مجموعه دو کروماتید نظیر هم که از محل سانترومر بهم متصل‌اند کروموزوم متافازی را ایجاد می‌کنند.

اجزای ساختمانی کروموزوم

در متافاز که کروموزومها سازمان یافتگی بیشتری دارند، برای هر کروموزوم بخشهای زیر در نظر گرفته می‌شود.

کروماتید

کروماتید بخشی از کروموزوم متافازی است که نیمی از سراسر طول کروموزوم را می‌سازد. دو کروماتید هر کروموزوم از ناحیه سانترومر بهم متصل‌اند. هر کروماتید از ابر پیچیدگیهای رشته کروماتین و آمیختگی آن با پروتئینهای غیر هیستونی اسکلتی یا زمینه‌ای بوجود آمده است. دو کروماتید هر کروموزوم متافازی را که در حکم تصویر آینه‌ای یکدیگر هستند، کروماتیدهای خواهر یا کروماتیدهای نظیر می‌نامند.

در پروفاز و گاهی در اینترفاز ، کروموزوم به صورت رشته‌های بسیار نازکی است که آنها را کرومونما می‌نامند این رشته‌ها مراحل مقدماتی تراکم کروماتید را نشان می‌دهند. کروماتید و کرومونما ، نامی برای مشخص کردن دو ساختمان یکسان اما با دو درجه سازمان یافتگی است. کرومومر نیز از تجمع ماده کروماتینی به صورت دانه‌های کروی ایجاد می‌شود.

سانترومر

محل اتصال دو کروماتید خواهر هر کروموزوم متافازی را سانترومر نامند. سانترومر بخش نازکی از کروموزوم که جایگاه آنرا فرورفتگی اولیه نیز می‌نامند. ناحیه سانترومر ناحیه بسیار هتروکروماتینی است و بویژه در بخشهای کناری خود دارای ژنها یا ترتیب‌های نوکلوتیدی تکراری است. این بخشهای هتروکروماتین با رنگهای بازی شدت رنگ می‌گیرند. هر کروموزوم علاوه بر سانترومر اصلی ممکن است دارای سانترومر یا سانترومرهای فرعی در محل فشردگیهای ثانویه باشد. فشردگیهای ثانویه با داشتن پیچیدگیهای کمتر از فشردگی اولیه قابل تشخیص‌اند.

کینه توکور

طرفین سانترمر هر کروموزوم را دو بخش پروتئینی پیاله مانند و متراکم به اسم کینه توکور می‌پوشاند. هر کینه توکور دارای سه بخش بیرونی و میانی و درونی است. در ساختمان هر بخش پروتئینهای رشته‌ای با تراکم متفاوتی قابل تشخیص هستند بخش بیرونی متراکم و بخش میانی کم تراکم است. بخش درونی بطور فشرده‌ای با سانترومر اتصال دارد. کینه توکورها از مراکز سازماندهی میکروتوبولها و رشته‌های دوک میتوزی هستند.

تلومر

این اصطلاح برای بخشهای انتهایی کروماتید بکار گرفته می‌شود. تلومرها دارای ویژگیهای سلول شناسی خاصی هستند. در مگس سرکه ترتیب‌های DNAای تلومری که در انتهای همه کروموزومها وجود دارد جدا سازی و بررسی شده است. تلومرها انتهاهای مولکولهای طویل و خطی DNAای هستند که در هر کروماتید وجود دارد. از سوی دیگر وقتی کروموزومها بوسیله عواملی مثل پرتوهای X یا اثر آلکالوئیدها شکسته شوند، انتهاهای آزاد بدون تلومر آنها چسبنده می‌شود و با سایر کروموزومها ادغام می‌شود. علاوه بر نقشی که تلومرها در پایداری کروموزومها دارند، در برخی گونه‌ها به حالت مهیا و بعضی بین دو کروموزوم عمل کرده و نوک به نوک اتصال موقتی پیدا می‌کنند.

فرورفتگی ثانویه

یکی دیگر از ویژگیهای ریخت شناسی کروموزومها هستند که از نظر موقعیت و فواصلشان بر حسب گونه‌ها جای ثابتی دارند. وجود آنها از نظر تشخیص کروموزومها بویژه در یک مجموعه کروموزومی مفید است فرورفتگیهای ثانویه به دلیل عدم ایجاد انحرافهای زاویه‌دار در قطعات کروموزومی از فرورفتگیهای اولیه شناخته می‌شوند.

سازمان دهندگان هستکی

این نواحی فرورفتگیهای ثانویه‌ای هستند که دارای ژنهای رمزدار کننده RNAهای ریبوزومی جز rRNA5S می‌باشند و در تشکیل هستک دخالت دارند. پدیدار شدن فرورفتگی ثانویه به دلیل رونویسی بسیار فعال ژنهای rRNAای است که آنها را از فرورفتگی‌های اولیه مشخص می‌سازد. در انسان سازمان دهندگان هستکی در فرورفتگیهای ثانویه کروموزومهای 13 و 14 و 15 و 21 و22 قرار دارند که همه از کروموزمهای آکروسانتریک و دارای ماهواره هستند.

ماهواره

جسم کوچکی کروی است که از بقیه کروموزوم بوسیله یک فرورفتگی ثانویه جدا می‌شود. ماهواره و فرورفتگی ثانویه از نظر شکل و بزرگی برای هر کروموزوم ویژه ، ثابت هستند. ماهواره‌های کروموزومی بخشهایی از کروموزوم از دیدگاه ریخت شناسی هستند و نبایستی آنها را با ماهواره‌های DNAای که دارای ترتیب‌های DNAای بسیار تکراری می‌باشند اشتباه کرد.

انواع کروموزمها از نظر تعداد سانترومر

کروموزومها را از نظر تعداد سانترومرهایشان به کروموزمهای یک سانترومری ، دو سانترومری و چند سانترومری تقسیم می‌کنند وقتی تحت تاثیر عواملی مثل پرتوهای X کروموزمها خرد شوند و قطعاتشان ادغام شود، کروموزومهای به اصطلاح بدون سانترومر ایجاد می‌کنند. این کروموزومها هنگام تقسیم سلولی رفتار عادی مثل سایر کروموزومها را ندارند.

انواع کروموزوم از نظر محل سانترومر

• کروموزمهای تلوسانتریک: سانترومر در یکی از دو انتهای کروموزومها قرار گرفته است.
  
  
• کروموزومهای آکروسانتریک: سانترومر آنها نزدیک به یکی از دو انتهای کروموزوم قرار گرفته در نتیجه یکی از بازوها نسبتا به دیگری بسیار کوچک است از قطعات کروموزومی از محل قرار گرفتن سانترومر از بازوهای کروموزومی می‌نامند.
  
  
• کروموزمهای متاسانتریک: سانترومر آنها در وسط کروموزوم قرار گرفته و در نتیجه بازوهای کروموزم هم اندازه هستند اکثر کروموزمها دارای یک سانترومر هستند. برخی گونه‌ها سانترومرهای بخش شده‌ای دارند در رشته‌های دوکی به تمامی طول کروموزوم متصلند این کروموزومها را هولوسانتریک گویند.

ژنتیک و خاستگاه آن

 1- سلولی با ژنوتیپ AaBb دارای دو جفت کروموزوم همتا یا 4 کروموزوم است که بر روی هر کروموزوم یکی از آلل ها را دارا می باشد، این سلول توانایی تولید 4 نوع گامت را دارد که در هر تقسیم میوز بسته به آرایش متافازی میوزI فقط دو نوع گامت تولید می کند. با توجه به اینکه در هر آرایش متافازی در میوز I دو نوع گامت تولید می شود(در صورت هتروزیگوت بودن) اگر تعداد انواع گامت ها را بر دو تقسیم کنیم تعداد آرایش متافازی بدست می آید برای بدست آوردن انواع گامت ها هم کافیست انواع گامت های هر صفت را محاسبه کنیم و در هم ضرب کنیم: آرایش متافازی =

برای بدست آوردن انواع گامت های یک صفت به مثال توجه کنید:  و   انواع گامت هایی که ژنوتیپ های فوق می توانند بسازند برابر است با 4 و 8   که با تقسیم بر دو می توانیم تعداد آرایش های متافازی آنها را بدست آوریم.

فردی با این نوع ژنوتیپ AA Bb DD فقط دو نوع گامت تولید می کند.

کروموزوم های هوموزیگوت پس از جدا شدن تولید 1 نوع گامت می کنند ولی اگر کروموزوم های همولوگ هتروزیگوت باشند پس از جدا شدن از یکدیگر برای هر صفت 2 نوع گامت حاصل می شود. درانسان کروموزوم x نسبت به کروموزووم Y بزرگتر و دارای ژن های بیشتری است پس سلول های پیکری زن سالم از سلول های مرد سالم ژن های بیشتری دارد.

2- در نشانگان ترنر کاریوتیپ xo را نشان می دهد در واقع یک x کم دارد در مبتلایان به نشانگان فریاد گربه در کروموزوم شماره 5  قطعه ای کمبود دارد. 

 3- هر سلول زاینده انسانی در انجام تقسیم میوز فقط یک نوع آرایش متافازی را می توانند انتخاب کند بنابر این در هر تقسیم میوز فقط 2 نوع گامت حاصل می شود. سلول های انسان با 2n=46 کروموزوم در هنگام تقسیم میوز I تشکیل 23  ساختمان تترادی می دهند و چون هر تتراد (به دلیل متفاوت بودن آلل های کروموزوم های هومولوگ) دو نوع گامت می تواند تولید کند بنابر این سلول های انسانی با 46 کروموزوم توان تولید  گامت را دارد.

3- تعداد کل ژنوتیپ ها برابر است با تعداد ژنوتیپ های هموزیگوت به علاوه تعداد ژنوتیپ های هتروزیگوت و با توجه به اینکه تعداد ژنوتیپ های هموزیگوت همیشه برابر تعداد آلل هاست.

   کل ژنوتیپ ها = ژنوتیپ هتروزیگوت+ ژنوتیپ هموزیگوت

چون انسان موجودی دیپلوئید است  و در هر فرد دو آلل وارد می شود چون الل های فرد هتروزیگوت با هم تفاوت دارند و ترتیب نوشتن آنها هم فرق می کند. تعداد کل ژنوتیپ هتروزیگوت برابر است با ترکیب 2 از مقدار آلل های داده شده. به بیان دیگر از بین 5 نفر به چند طریق می توان کمیته های 2 نفری انتخاب کرد.

4- اگر در جمعیتی برای صفتی n  آلل داشته باشیم تعداد کل ژنوتیپ های موجود برابر است با  اگر بین آلل ها رابطه غالب و مغلوبی وجود نداشته باشد تعداد کل فنوتیپ ها برابر است با تعداد کل ژنوتیپ ها.

5- اگر تعداد کل آلل ها را بدهند چون آلل ها با ژنوتیپ هموزیگوت برابر است و با توجه به فرمول  می توانیم تعداد کل ژنوتیپ ها را مشخص کنیم و با کم کردن از هموزیگوت ها هتروزیگوت ها را بدست آوریم. برای درک بهتر به مثال توجه کنید: اگر 4 آلل داشته باشیم تعداد کل ژنوتیپ ها  برابر است با  و اگر تعداد آلل ها(که برابر است با هموزیگوت ها) را از تعداد کل کم کنیم هتروزیگوت ها را می توانیم بدست آوریم:

6=4-10

6- اگر در یک شجره نامه فرد ناقل مشاهده شود بنابر این صفت مورد بحث مغلوب است(که در این صورت باید مشخص شود که اتوزومی است یا جنسی). از پدر و مادری که به ظاهر سالم هستند فرزندی که مبتلا به بیماری وابسته به جنس مغلوب است(کور رنگی، هموفیلی، دیستروفی عضلانی و ...) متولد شود این فرزند حتما پسر خواهد بود(یعنی از نوع مذکر و پسر ها هم نیمی سالم و نیمی بیمار خواهند بود) چرا که فرزند دختر باید هر دو کروموزوم x مبتلا را دریافت کند. در این شجره نامه پدر و مادر به ظاهر سالم بوده اند و چون فردی مبتلا به بیماری وابسته به جنس مغلوب به دنیا آمده پس پدر حتما سالم و مادر هم ناقل بوده است در مورد کور رنگی می توانیم این ژنوتیپ ها را برای پدر:XY و این ژنوتیپ را برای مادر متصور شویم: . در بیماری کور رنگی (و کلا بیماریهای وابسته به جنس مغلوب) پسر یا بیمار است یا کاملا سالم ولی دختر به علت داشتن دو کروموزوم XX میتواند ژنوتیپ های سالم XX و ناقل   و بیمار  را داشته باشد.

7- گروه های خونی: Rh خون توسط دو الل مشخص می شود، افرادی که Rh+ دارند میتوانند دو نوع ژنوتیپ داشته باشند: RR ، Rr و افرادی که Rh- دارند دارای ژنوتیپ rr هستند در واقع Rh سه نوع ژنوتیپ دارد که در دو نوع فنوتیپ خودش را نشان می دهد که عبارتند از: RR , Rr , rr و گروه های خونی A,B, O گروه های خونی دارای 6 نوع ژنوتیپ هستند که در 4 فنوتیپ خود را نشان می دهند.

18=6 نوع ژنوتیپ گروه خونی ×3 نوع ژنوتیپ Rh

8= 4 نوع فنوتیپ گروه خونی× 2  نوع فنوتیپ Rh

8- افرادی که صفت مغلوب را نشان می دهند دارای دو آلل مغلوب هستند که فراوانی هر یک از آنها برابر  است. aa=

9- گروه خونی A+ با شرط هتروزیگوت بودن می شود:  و هموزیگوت=   فرد هتروزیگوت توانایی تولید چهار نوع گامت را داراست. اگر موجودی دارای دو جفت کروموزوم باشد با آلل های مختلف (دو جفت کروموزوم یعنی چهار کروموزوم) هر جفت توانایی تولید دو گامت را داراست و در کل چهار نوع گامت تولید می شود.

10- از آمیزش دو خوکچه ی هندی سیاه هتروزیگوت Bb با هم Bb×Bb روابط زیر را خواهیم داشت:

( B+ b)( B+ b)= BB+ Bb+ bb

با توجه به روابط بالا  ژنوتیپ ها هتروزیگوتBb و  = × هم هموزیگوت هستند. اگر روابط غالب و مغلوبی وجود داشته باشد آلل غالب با حرف بزرگ نمایش داده می شود.

11- ژنوتیپ ها گروه خونی B+ = , , ,   و همین طور سایر گروه ها را میتوان نوشت...البته گروه خونی O- به این صورت است:iirr

12- گاهی گروه های خونی را با ژنوتیپ بیمار یها با هم می نویسند برای مثال: فردی که هموفیل است و گروه خونی A+ دارد و برای این صفات هتروزیگوت است می شود:  کور رنگی(دالتونیسم) را با نماد c و هموفیل را با نماد h نشان دادیم و چون هتروزیگوت است قادر به تولید حداکثر گامت هاست و 8 نوع گامت می تواند تولید کند(8=2×2×2).

13- پدری که هموفیل است ژنوتیپ آن به این صورت خواهد بود:  و ژنوتیپ مادر سالم و هموزیگوتxx است فرزندان این زوج هیچ کدام بیمار نخواهد بود ولی نصف دختران ناقل خواهند شد! به این صورت که:

× xx=( + y)(x)= + xy

14- در بیماری کم خونی داسی شکل با توجه به اتوزومی بودن و مغلوب بودن بیماری ، ژنوتیپ ها اینچنین هستند: (SS,Ss,ss) اگر پدر و مادر سالم و هتروزیگوت باشند بنابراین داریم Ss×Ss

15- در بیمار های اتوزومی مغلوب هیچ گاه نمی توان انتظار داشت از پدر و مادری بیمار فرزندانی سالم یا ناقل بوجود آیند چون در بیمار های اتوزومی فرد بیمار هموزیگوت است و افراد همزیگوت بیمار نمی توانند افراد هموزیگوت سالم یا هتروزیگوت ناقل  بوجود آورند چون تنها آلل هایی که بوجود می آید الل های مغلوب است! در بیماری های اتوزومی مغلوب اگر فرد بیمار از پدر و مادر سالم(به ظاهر) بدنیا بیایید پدرو مادر در واقع هر دو ناقل بوده اند((Pp و از آمیزش آنها Pp×Pp چنین نسبت هایی را می توان انتظار داشت:  و اگر بخواهیم نسبت دختر ها و پسر ها را بدست آوریم چون این بیماریها اتوزومی هستند و جنسی نیستند باید هر نسبت را در  ضرب کرد.

16- در بیماری کور رنگی xx زن سالم و  زن ناقل ولی به ظاهر سالم است و  زنی مبتلاست و در واقع سه نوع ژنوتیپ داریم که در دو نوع فنوتیپ خود را نشان می دهد.

اگر در شجره نامه پدر و مادر سالم باشند و فرزندانی بیمار وجود داشته باشد آن بیماری مغلوب است چون در صفات وابسته به جنس دختر مبتلا حتما پدری بیمار داشته...

 

منبع: گاهنامه زیست شناسی

تولید مثل رویشی

اطلاعات اولیه

تولید مثل در جانداران تک سلولی ، گیاهان و جانوران بوسیله روشهای جنسی و غیر جنسی صورت می‌گیرد. تولید مثل رویشی یا غیر جنسی بیشتر در جانوران پست دیده می‌شود و جانوران عالی بیشتر از طریق جنسی زاد و ولد می‌کنند. تولید مثل رویشی در باکتریها ، خزه‌ها ، جلبکها ، قارچها و گیاهان عالی دیده می‌شود. مزیت عمده این نوع تولید مثل از نظر سازگاری در این است که هر گاه شرایط مساعد و غذا فراوان باشد، این فرایند ممکن است، انجام گیرد. از این گذشته تولید واحدهای زاینده به فرایندهای سازنده ویژه‌ای نیاز ندارند. اما بوجود آمدن زاینده تخصص یافته حتما باید با فرایندهای سازنده مخصوصی همراه باشد.

تولید مثل رویشی در جانوران

این نوع تکثیر در جانوران بیشتر به صورت جوانه زدن ، قطعه قطعه شدن و نوپدیدی انجام می‌گیرد. نمونه جوانه زدن در جانورانی مثل اسفنجها و هیدرها دیده می‌شود. در نمونه‌های دیگر ، تکثیر ممکن است با قطعه قطعه شدن یعنی تبدیل خودبخود پیکر جاندار به دو یا چند قسمت ، انجام گیرد. سپس هر یک از قطعه‌های جدا شده از پیکر والد به جانداری کامل ، تبدیل می‌شود. جانورانی مانند شقایق دریایی و انواع زیادی از کرمها به این روش تکثیر حاصل می‌کنند.

روش دیگر تولید مثل غیر جنسی که شباهت زیادی به قطعه قطعه شدن دارد نوپدیدی است که در آن بخشی از پیکر جاندار بوسیله عوامل خارجی نه خودبخود ، از آن جدا می‌شود. برای مثال ، چند قطعه از کرم خاکی ، یک بازوی جدا شده ستاره دریایی ، یا توده‌ای از بافت هیدر یا مرجان ، هر کدام یک واحد زاینده موثری است که می‌تواند به جاندار جدیدی کاملی تبدیل شود. جانداری که چنینی بخشی از پیکرش جدا شده باشد، غالبا بخش از دست رفته را از نو پدیدی می‌آورد.

تولید مثل رویشی در باکتریها

یکی از روشها تکثیر باکتریها ، تکثیر بوسیله تقسیم دوتایی است. در این حالت ابتدا هسته به دو قسمت تقسیم می‌شود و هر قسمت آن در یک طرف باکتری قرار گرفته و سپس سیتوپلاسم دو قسمت می‌شود. در این حال دیواره از اطراف در فرورفتگی غشای سیتوپلاسمی داخل شده و بر اثر پیشرفت بهم متصل می‌شوند. سپس در وسط آن دیواره پدید می‌آید و آن را به دو قسمت تقسیم می‌کند. اگر تعدادی باکتری را در سطح یک محیط کشت سترون و جامد در اتوکلاو 37 درجه کشت دهیم پس از چند ساعت بر اثر رشد و نمو و تکثیر باکتریها ، توده‌ای قابل رویت بوجود می‌آید که آن را کلنی می‌گویند.

تولید مثل رویشی در جلبکها

در برخی نمونه‌های تک سلولی جلبکها ، تقسیم دوتایی دیده می‌شود. گاهی نیز سلول مادر به تقسیمات متعدد کوچکتر که در حقیقت اسپورها هستند تبدیل می‌شود و به همین علت ، سلول مادر اسپور را اسپورانژ و این طرز تکثیر را تکثیر اسپورولاسیون گویند. در جلبکهای چند سلولی تکثیر بطرز عادی و ساده ، غیر جنسی و از تقسیم جلبک به قطعاتی از بندها که شامل چند سلول است صورت می‌گیرد. به قطعات مزبور هارموگونی گفته می‌شود.

تولید مثل رویشی در قارچها

تولید مثل غیر جنسی در قارچها دارای صور گوناگون است. قطعه قطعه شدن ریسه‌های رویشی ساده‌ترین طرز تکثیر غیر جنسی است که هر قطعه آن شکل مستطیل داشته و اوئیدیوم نام دارد. تقسیم دوتایی سلولهای رویشی از دیگر روشهای تولید مثل رویشی در قارچها است. جوانه زدن مخصوص قارچهای تک سلولی است.

وقتی جوانه بزرگ شد و هسته و سیتوپلاسم آن معادل سلول مولد گردید، از پیکر مادر جدا می‌شود. تشکیل اسپور یکی دیگر از روشهاست. اگر اسپورها در شرایط مساعد برای رویش قرار بگیرند، به قارچ جدید تبدیل می‌شوند. بالاخره تشکیل کنیدی از دیگر روشهاست. کنیدیها ، توده‌های سیتوپلاسمی با یک یا چند هسته هستند که در خارج تال نوعی هاگ را بوجود می‌آورند. کنیدیها همانند قلمه در گیاهان عالی است.

تولید مثل رویشی در هپاتیکها

این روش تکثیر در هپاتیکها ، دارای سه حالت شناخته شده است.

• تکثیر با قطعه قطعه شدن تال یا ریسه مثلا در مارکانسیا ، ریسه دو شاخه می‌شود و هر شاخه می‌تواند زندگی مستقل داشته باشد.
  
  
• گاه بر اثر فعالیت یکی از سلولهای سطحی تال ، اندامی کیسه‌ای شکل که درون آن اجسام کوچکی به نام پروپاگول وجود دارد روی تال بوجود می‌آید. در شرایط مساعد در اثر رویش پروپاگول ، گیاه جدید حاصل می‌شود.
  
  
• قطعاتی از تال و یا قسمتهایی از پایه یا چتر نیز می‌توانند تال کاملی بوجود آورند.

تولید مثل رویشی در خزه‌ها

اگر‌ خزه‌ای در شرایط مساعد قرار گیرد در اثر تکثیر رویشی ، انبوهی از پایه‌های خزه را بوجود می‌آورد. که به صورتهای زیر است.

• تکثیر بوسیله پروتونما: از تندش اسپورها ، رشته‌های پروتونما تولید می‌شود. روی رشته‌های پروتونما ، جوانه‌هایی که هر یک از آنها مولد خزه جدیدی است، بوجود می‌آید.
  
  
• حالت آپوسپوری: گاهی در مرحله رشد اسپروفیتی خزه ، بخشی از آن جدا شده و بر اثر تندش ، پروتونمای تازه‌ای را ایجاد می‌کند.

ازدیاد رویشی گیاهان گلدار

قلمه زدن

قلمه (Cutting) قسمتی از گیاه است که حاوی جوانه بوده و بعد از جدا کردن از پایه ، در محیط کشت ، ریشه‌دار می‌شود. زمان قلمه گیری در طول سال می‌تواند در میزان ریشه‌زایی قلمه‌ها تاثیر بازی داشته باشد.

خوابانیدن شاخه (Layering)

در این روش شاخه‌های مورد نظر را قبل از جدا کردن از پایه مادر در محیط کشت ، ریشه‌دار نموده و سپس از پایه مادر جدا کرده و به عنوان گیاه جدید مورد استفاده قرار می‌دهند.

پیوند زدن

پیوند عبارت است از اتصال دو قطعه از بافت زنده گیاه بر روی دیگر که منجر به تشکیل یک گیاه مستقل

تولید مثل گیاهان گلدار (نهاندانه )

گل اندام تولید مثلی در گیاهان نهاندانه است .

یک گل کامل از چهار حلقه تشکیل شده است که عبارتند از:

 کاسبرگ ، گلبرگ، پرچم ومادگی .

پرچم اندام تولید مثل نر است وشامل دو بخش میله وبساک می باشد .مادگی اندام تولید مثل ماده است. واحد سازنده مادگی ،برچه نام دارد. هر برچه شامل کلاله ، خامه وتخمدان است . در هر بساک رسیده چهار کیسه گرده تشکیل می شود .

 درون کیسه های گرده سلول های مادر میکروسپور دیپلوئیدباتقسیم میوزچهار میکروسپور هاپلوئید را به وجود  می آورد . هسته میکروسپور باتقسیم میتوز دو هسته راایجاد کرده که تبدیل به دوسلول رویشی وزایشی می شوند . دانه گرده رسیده دارای دوپوسته خارجی وداخلی نیز می باشد که سلول های رویشی وزایشی رادربرمی گیرند. دانه گرده همان گامتوفیت نر است.

 

تخمک ها درون تخمدان تشکیل می شوند .تخمک نهاندانگان شامل دوپوسته، سفت وپارانشیم خورش است .

یکی از سلولهای پارانشیم خورش به نام سلول مادر مگاسپور که دیپلوئید است باتقسیم میوز چهار مگاسپور هاپلوئید را به وجود می آورد. سه تااز این سلول ها ازبین رفته، مگاسپور باقی مانده سه میتوز متوالی انجام داده به این ترتیب هشت هسته هاپلوئیدایجاد می شود. هر هسته به یک سلول تکامل می یابد. به این ترتیب کیسه رویانی که گامتوفیت ماده است درون تخمک تشکیل می شود .

در کیسه رویانی هفت سلول مشاهده می شود . سه سلول در قطب مجاور سفت قرار می گیرندکه یکی از آنها تخمزا ودوتای کناری سلول های سینرژید نام دارند.دروسط کیسه رویانی یک سلول درشت بادو هسته هاپلوئید ی به نام سلول دوهسته ای قراردارد. سه سلول دیگر که درقطب مقابل سفت قراردارند سلولهای آنتی پدال نامیده می شوند.

پس از گرده افشانی براثرفعالیت سلول رویشی لوله گرده تشکیل می شود. لوله گرده از سفت عبور کرده وارد تخمک می شود.

 

لوله گرده از سفت عبور کرده وارد تخمک می شود. سلول زایشی با تقسیم میتوز دو آنتروزوئید را به وجود می آورد.

آنتروزوئید اول باتخمزا لقاح می یابدوسلول تخم دیپلوئیدرابه وجود می آورد.آنتروزوئید دیگر باسلول دوهسته ای لقاح می یابدوسلول تریپلوئیدرابه وجودمی آورد. این نوع لقاح را لقاح مضاعف   می گویند. لقاح مضاعف فقط در نهاندانگان انجام می شود .

ازرویش تخم دیپلوئید ،رویان وازرشدسلول تریپلوئید، آلبومن تشکیل می شود .

 

پس از لقاح ، تخمک تبدیل به دانه می شود . دانه نهاندانگان شامل پوسته ، رویان واندوخته غذایی است .

دانه در شرایط مساعد می روید واز رشد رویان گیاه اسپوروفیت تشکیل می شود .

 

انواع کشت بافت

کشت گیاه کامل: یک بذر ممکن است در شرایط آزمایشگاهی کشت شود و یک گیاهچه و در نهایت یک گیاه کامل تولید کند.

کشت جنین: در این نوع کشت ، جنین جدا شده و پس از حذف پوسته بذر ، کشت می‌شود.

کشت اندام گیاهی: در این کشت ، انواع مختلفی مثل کشت مریستم ، کشت ریشه ، کشت نوک ساقه قابل تشخیص هستند.

کشت کالوس: اگر یک بافت تمایز یافته جدا شود و در شرایط آزمایشگاهی تولید یک توده سلولی تمایز نیافته به نام کالوس نماید، این پدیده را کشت کالوس می‌نامند.

کشت سلول: کشت سلولهای منفرد که به کمک آنزیمها یا به روشهای مکانیکی از یک بافت گیاهی یا سوسپانسیون سلولی بدست می‌آیند.

کشت پروتوپلاست: کشت پروتوپلاستهایی که در اثر هضم آنزیمی دیواره سلولی بوجود آمده‌اند، کشت پروتوپلاست نام دارد.

شجره نامه

1 – اگر در یک شجره نامه پدر و مادر سالمی دیده شوند که دختر بیمار دارند ان شجره نامه صد در صد مغلوب اتوزومی است .

2 - اگر در یک شجره نامه پدر و مادر سالمی دیده شوند که پسر بیمار دارند ان شجره نامه صد در صد یک بیماری یا صفت مغلوب را نشان می دهد ولی اتوزومی یا وابسته به جنس بودن ان معلوم نیست !! ( لا اقل دو گزینه را که می توانید حذف کنید ) در ضمن نکته 5 هم میتواند به شما در تشخیص وابسته به جنس بودن بیماری کمک کند .

3 - اگر در یک شجره نامه پدر و مادر بیماری دیده شوند که دختر سالمی دارند ان بیماری صددر صد غالب اتوزومی است .

4 - اگر در یک شجره نامه پدر و مادر بیماری دیده شوند که پسر سالمی دارند آن بیماری صددرصد غالب است . ولی اتوزومی یا وابسته به جنس بودن ان معلوم نیست !! ( لا اقل دو گزینه را که می توانید حذف کنید ) در ضمن نکته 6 هم میتواند به شما در تشخیص وابسته به جنس بودن بیماری کمک کند .

5 – اگر یک بیماری یا صفت وابسته به جنس مغلوب باشد در صورت بیمار بودن مادر باید تمام پسران او هم بیمار باشند در غیر اینصورت وابسته به جنس مغلوب نیست .

6 - اگر یک بیماری یا صفت وابسته به جنس غالب باشد در صورت بیمار بودن پدر باید تمام دختران او هم بیمار باشند در غیر اینصورت وابسته به جنس غالب نیست .

7 – اگر در یک شجره نامه مرد ناقل وجود داشته باشد ان شجره نامه صددرصد یک بیماری یا صفت مغلوب اتوزومی را نشان می دهد .

8 - اگر در یک شجره نامه زن ناقل وجود داشته باشد ان شجره نامه صددرصد یک بیماری یا صفت مغلوب را نشان می دهد .

9 – صفات یا بیماریهای اتوزومی در بین هر دو جنس ( دختر و پسر یا نر و ماده ) یکسان توزیع می شوند در صورتی که صفات یا بیماریهای وابسته به جنس در یکی از دوجنس یا ظاهر نمی شوند یا بطور نامساوی توزیع می شوند.