مقاله کامل در مورد علم ژنتيك

پيشگفتار
چرا از گربه ، بچه گربه و از گوسفند بره متولد مي شود ؟ چگونه شباهتهاي والدين به فرزندان منتقل مي شوند ؟ آيا همه بچه هاي يك جفت گربه عينا مثل هم و مثل والدين خود هستند ؟ آيا همه افراد يك جاندار كاملا شبيه يكديگراند ؟ سرچشمه شباهتها و تفاوتهاي جانداران از كجاست ؟ و اصولا مسئله وراثت چيست ؟ ساليان متمادي پاسخ اين گونه پرسشها مبناي علمي نداشت . مثلا فكر مي كردند كه اگر در آبشخور گوسفندان خرمايي رنگ شاخه هاي درختان تبريزي ، فندق و شابلوط قرار دهند ، بره هايي كه از آنها به دنيا مي آيند داراي پشمي خوشرنگ ، زيبا ، و گرانقيمت خواهند بود . يا اگر زنان باردار به جانوري زشت و بد منظر نگاه كنند نوزادي كه به دنيا مي آورند نيز بد قيافه و بدريخت ( شبيه به آن جانور ) خواهد بود .
امروزه مي دانيم بدن همه جانداران از سلول ساخته شده است و درون هر سلول مولكولهاي مخصوصي به نام « ژن » هست . ژنها ، صفات مشابه و متفاوت جانداران را پديد مي آورند . سلولهاي بدن هر جاندار و ژنهاي درون آنها از والدينش سرچشمه مي گيرند و شباهتهاي آنها هم از اين راه به او منتقل مي شوند . اما ساختمان و كار ژنها ممكن است اندكي مختلف باشند و همين اختلاف سبب تفاوتهايي در جانداران شود . شاخه اي از
علم زيست‌شناسي‌كه به توضيح اين مطالب مي‌پردازد ژنتيك يا علم وارثت‌ناميده مي‌شود .
آيزاك آسيموف دانشمند آمريكايي ، درباره تاريخ تلاشهايي كه زيستشناسان براي پيدايش ژنتيك و توضيح مسائل مربوط به وراثت به عمل آورده اند باز باني ساده و گيرا ، سخن مي گويد .
ژنتيك
تعريف – هر نوع حيوان يا گياه خصوصياتي ساختماني و فيزيولوژيك دارد كه آنها را عموما به نسل بعد انتقال مي دهد . اما آنچه از جانداران به نسل بعد منتقل مي شود طرح كلي ساختماني و فيزيولوژيك است ، به طوري كه عموما ميان والدين و فرزندان تفاوتهايي نيز مشاهده مي شود . گاه نيز در فرزندي خاصه هايي ديده مي شود كه در پدر بزرگ يا مادربزرگش وجود داشته است و گاه خاصه هايي است كه در خانواده آنها تازگي دارد .
ژنتيك يا علم وراثت ، علمي است كه شباهتها و تفاوتهاي ميان والدين و اولاد و عوامل و اسباب آنها را مطالعه مي كند . يكي از اين عوامل وراثت است . عامل ديگر محيط است .
مطالعات مندل
هزارها سال راز وراثت همچنان در پرده باقي ماند . به سال 1865 ، گرگور مندل راه انتقال صفات از والدين به اولاد را كشف كرد . مندل كشيشي ساكن شهر برون ( شهر برنوي فعلي چك
اسلوواكي ) بود . وي در دانشگاه ، علوم و رياضيات تحصيل كرده بود و اوقات فراغت را در باغچه ديرخود نخود مي كاشت و اين كار را براي تهيه غذا نمي كرد بلكه به منظور مطالعه قوانين وراثت بدان دست مي زد .
مندل نخستين كسي نبود كه در اين رشته مطالعه مي كرد بلكه آنچه تا آن زمان در اين پاره تحقيق شده بود بي نتيجه مانده بود .
علت توفيق مندل دو عامل بود :
طرح مسئله به صورتي درست 2- تفسير درست پاسخ حاصل .
مندل در عين حال بسيار پرحوصله و پركار بود و هشت سال تمام به پرورش نخود و مطالعه خصوصيات آن پرداخت و متجاوز از ده هزار بوته از اين گياه را با دقت از نظر گذرانيد و نتيجه استنباطاتش را در يكي از نشريه هاي معمولي انجمن علمي محلي به چاپ رسانيد . حاصل تحقيقات مندل در هشتم فوريه سال 1865 به چاپ رسيد و گرچه سي و پنج سال بعد از آن تاريخ به اهميت آن پي بردند ، اين روز را روز تولد علم وراثت مي شناسند .
در مطالعات مندل سه خصوصيت ديده مي شود :
اول : به تركيب كردن يك يا دو گياه راضي نمي شد بلكه در هر وهله تركيبهاي مشابه پرشمار انجام مي داد تا عده زيادي اولاد حاصل را مطالعه كند .
دوم : از آنجا كه دورگه هاي حاصل پرشمار بودند توانست از رياضيات استفاده ببرد . به عبارت ديگر روش كمي به كار برد .
سوم : همه صفات يك گياه را مورد مطالعه قرار نمي داد بلكه هر بار فقط يك جفت صفت را تحت نظر مي گرفت ، آن هم صفاتي كه مثل طول بوته ( بلندي يا كوتاهي ) شكل دانه ( صاف يا چين خورده ) تفاوت آشكار داشتند .
فراموش نشود كه در عصر مندل از وجود كروموزوم و ژن و تقسيم سلول اطلاعي در دست نبود و او فقط براساس نتايج آزمايشهايش به كشف قوانين وراثت توفيق يافته است. مندل از آن جهت نخود را براي مطالعه انتخاب كرده بود كه كاشتن آن آسان ست و در مدت كوتاهي چند نسل از آن به دست مي آيد و بخصوص وضع گل نخود بسيار مناسب است و بدين معني كه پرچمها و مادگي گل نخود درون گلبرگهايش مخفي هستند و در آنها خود لقاح صورت مي گيرد .
مندل به منظور تركيب كردن دو بوته متفاوت و انجام دگر لقاح ، پرچمهاي گلهاي يك بوته را ، پيش از رسيدن مادگي گلهاي همان بوته ، قطع مي كرد و سپس دانه هاي گرده گلهاي بوته ديگر را به دست خود روي كلاله مادي گلهاي بي پرچم مي نشاند .
پيش از آنكه مندل به دگر لقاح دو بوته داراي دو صفت متفاوت اقدام كند ، هر يك از آنها را چند نسل مي كاشت تا مطمئن شود از نظر
صفت مورد مطالعه دودمان خالص اند . سپس گرده گلهاي چند بوته داراي دانه هاي صاف را روي مادگي چند بوته داراي دانه هاي چين خورده مي نشاند . ( گفتن ندارد كه هر دو دسته گياه از نظر اين صفات دودمان خالص بودند . )
يافته هاي مندل به قرار زير بود :
دانه هاي نسل اول همه به دانه هاي يكي از والدين شبيه بودند و هيچ نشاني از صفت والد ديگر نداشتند . مثلا وقتي كه گلهاي بوته داراي دانه صاف را با گلهاي بوته داراي دانه چين خورده تركيب كرد همه دانه هاي حاصل در نسل اول صاف شدند . از اين گذشته تفاوتي نداشت كه گرده از گلهاي بوته داراي دانه صاف باشد و مادگي از
گلهاي بوته داراي دانه چين خورده يا به عكس ، نتيجه همواره يكسان بود : همه دانه هاي نسل اول صاف مي شدند . بنابر اين در نسل اول يكي از دو صفت غالب مي شد و همواره ظاهر مي گشت .
مندل افت جفت صفت را مطالعه كرد و به اين نتيجه رسيد كه همواره يكي از ره جفت صفت غالب است .
مندل سپس قدمي فراتر رفت و آن اين بود كه نخودهاي نسل اول را كاشت و آنها را در خود لقاح آزاد گذاشت . از دانه هاي حاصل در حدود چين خورده بودند و قريب صاف . از آنجا كه صفت چين خوردگي در نسل اول به وسيله صفت صافي عقب زده شده بود و اين صفت توانسته بود در نسل دوم بار ديگر ظهور كند ، مندل آن را صفت پسرفته ناميده است .
يك صفت چگونه به ارث مي رسد
شايد نتايجي كه مندل از آزمايشهايش به دست آورده است ، چندان چشمگير نباشد ولي توضيحي كه او براي توجيه نتايج حاصل داده سهم بزرگي در پيشرفت علم وراثت داشته است . مندل براي نمودن هر صفت ارثي ، حرفي از الفبا را اختيار كرد و بدين وسيله ، نشان دادن الگوهاي وراثت را فراوان تسهيل كرد .
از آنجا كه صفت گردي دانه بر چين خورده بودن آن غالب بود چنين فرض كرد كه صفت گردي ناشي از تاثير يك عامل غالب است . مندل A را براي نمودن اين عامل اختيار كرد .
مندل به طور كلي حروف بزرگ الفبا را براي نمودن صفات غالب و حروف كوچك را براي صفات
پسرفته برگزيد . امروزه نيز همين روش متداول است .
از انجا كه عامل فرضي مندل همان ژن امروزي يعني مولكول DNA است ، از اين پس به جاي اصطلاح عامل ، همان كلمه ژن را كه معادل آن است به كار خواهيم برد .
سوالي كه براي مندل وطرح بود اين است :
« چگونه از والدين داراي صفت غالب ، اولاد داراي صفت پسرفته به وجود مي آيد ؟
آنچه براي مندل روشن مي نمود اين بود كه والدين داراي صفت غالب بايستي قاعدتا داراي يك ژن صفت غالب بوده باشند . نيز اولاد حاصل از آنها بايستي داراي يك ژن صفت پسرفته بوده باشند . سوال بعدي اين بود : « چونه اولاد حاصل از والدين داراي ژن غالب صاحب ژن پسرفته مي شوند ؟ »
براي حل اين مسئله مندل فرض كرد كه براي هر صفتي بايد دو ژن وجود داشته باشد . دو ژن كه در بروز يك صفت دخالت دارند علل يكديگر ناميده مي شوند .
بنابراين ، اگر از تركيب كردن دو بوته هميشه دانه صاف حاصل شود ، ژنهاي هر يك از انها را مي توانيم با « ص ص » نشان دهيم . اين بدان معني است كه اولاد حاصل از تركيب اين دو بوته ، دو علل صافي ، يكي از پدر و ديگري از مادر ، به دست آورده اند . بر همين قياس اگر از تركيب كردن دو بوته هميشه دانه چين خورده به وجود

فایل : 38 صفحه

فرمت : Word