103
تغير وعلم ال وراثةلساكنة ا التغير وعلم وراثةلساكنة اوان الوحدة: عنة و الرضلحيادة علوم ا ماة و الرضلحيادة علوم ا ماة و الرضلحياسلك علوم ا مة و الرضلحياسلك علوم ا م12 12 ساضيةوم الريعلوم ال مسلك علاضيةوم الريعلوم ال مسلك عل17 17 سئة المستهدفة الف: قبليةت اللمكتسبا ا: اثي عبر التوالد الجنسي الور الخبر نقل اثة البشريةم الور عل م البيئة عل اتلنبات التوالد عند اميذ السنة تل2 لبكالوريا سلك ا

Gene population

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Gene population

علم و

يرتغ

ال

ثةرا

و

نةاك

لسا

التغير وعلم وراثة الساكنة

عنوان الوحدة:

مادة علوم الحياة و الرضمادة علوم الحياة و الرض

سس1212 مسلك علوم الحياة و الرضمسلك علوم الحياة و الرضسس1717مسلك علوم العلوم الرياضية مسلك علوم العلوم الرياضية

:الفئة المستهدفة

:المكتسبات القبلية

نقل الخبر الوراثي عبر التوالد الجنسيعلم الوراثة البشرية

علم البيئةالتوالد عند النباتات

سلك البكالوريا2تلميذ السنة

Page 2: Gene population

علم وراثة الساكنةGénétique des populations

Page 3: Gene population

طائر أبو منجل من الطيور النادرة جدا والمهددة بالقنقراض ،).. يعيش في

المناطق القاحلة وشبه القاحلة في الجراف العالية المتواجدة قرب الشواطئ أو المياه الجارية . كان يتواجد فيما مضى بأوروبا

الوسطى وأفريقيا الشمالية و الشرق الوسط ، إل أقنه الن ل يتواجد إل في

المغرب بمحمية سوس ماسة جنوب مدينة أكادير،غير أقنه اكتشفت ساكنة صغرى مختلفة وراثيا مكوقنة من بضعة أزواج

.2002بسوريا سنة

يكون الرز غابات منتشرة في جبال الريف واللطلس المتوسط واللطلس الكبير وتحتل

هذه الغابات مساحة تقدر بحوالي هكتار ، وقد يصل ارتفاع 140000

الشجرة أربعين مترا .و ل توجد هذه الغابات إل ابتداء من ارتفاع يتراوح بين

متر ويتوقف 1800 متر و 1600 2300وجودها عند ارتفاع يتراوح بين

، يصنف الرز ضمن 2400متر و المخرولطيات وهي من عاريات البذور.

يوجد شجر أركان أساسا في اللطلس الكبير وسهل واد سوس واللطلس الصغير ، غير أن هناك بعض

المستعمرات في الشمال الشرقي في جبال بني إزناسن 850000 و 700000ويغطي مساحة تقدر ما بين

هكتار . وهو نوع ل مبالي بنوعية التربة ويتحمل ) ويقاوم الجفاف ينتمي للطبقة 50°الحرارة ( +

الحيمناخية شبه القاحلة والقاحلة ، ل يتجاوز علوه من كاسيات البذور يزهر في فصل وهو .أمتار 10

جنسي اليتكاثر عن لطريق التوالد والربيع

Page 4: Gene population

تعدد بأفراد المستولطنة لنفس الوسط تتميز اللكنها في نفس الوقت تعبر عن ،هاشكالأ

تمكنها من التفاعل مشتركة،وراثية خصائص . عيشها فيما بينها ومع وسط

؟ساكنةالوراثية للمميزات ال ما-

؟كيف يمكن لنا تتبع انتقال هذه التغيرات عبر الجيال-

Page 5: Gene population

؟تطبيقاته وما هي علم وراثة الساكنة ما هو

تتبع بعض المراض الوراثية عند القنسان داخل ساكنة معينة.

تحسين المر دودية الفلحية:تغيير الصفات الكمية عند جماعة معينة

.)تتميز بالصفات المرغوب فيهاvariétesعلى قنويعات( للحصول

جزء من علم الوراثة ،يعتبر الفرد في تفاعله مع أفراد قنوعه، وفي تفاعله مع محيطه ،ويدرس التغير الوراثي عبر الجيال داخل

أو بين polymorphisme intrapopulationnelالساكنة différenciations génétiquesالساكنات المنتمية لنفس النوع

interpopulationnel .

: بعض مجالت تطبيقاته

Page 6: Gene population

مقارقنة وراثة الساكنة والوراثة الماقندلية

الوراثة الماقندلية وراثة الساكنة

.اعتماد تزاوجات فردية وموجهة تحليل قنتائج التزاوجات بحساب

النسب المؤوية

حدوت جميع اقنواع التزاوجات بينأفراد الساكنة غيرموجهة.

توقع قنتائج التزاوجات بتطبيقثوابت إحصائية

Page 7: Gene population

الديداكتيكيةةالوضعي

Page 8: Gene population

عند زيارتك لسوق الكباس لحظت أصناف مختلفة منها، كل مجموعة(الساكنة) تنتمي لمنطقة معينة من المغرب وتتميز بصفات فردية مشتركة تميزها عن باقي المجموعات (الساكنات) الخرى.

مما دفعك إلى طرح التساؤلت التالية:

الخاصيات على الساكنات بعض تحافظ كيفالساكنات؟ باقي عن تميزها التي

الساكنات؟ هذه بين الموجود الختلف مصدر ما

Page 9: Gene population

المضامين

التطور الضمنوعي :•

حدود تطبيق قانون انتقال بعض الصفات الوراثية :•الطفراتالنتقاء الطبيعيالنحراف الجينيالهجرة

المعايير المميزة للنوع تعريف تركيبي للنوعآليات التنويع

علمثة

راو

نة

اكلس

ا

مفهوم الساكنةالمحتوى الجيني للساكنةالساكنة النظرية وشروط التوازن

توازن الساكنة :•

Page 10: Gene population

الساكنة تعريف

Page 11: Gene population

مفهوم الساكنة

مجال الساكنة مجموع أفراد تنتمي لنفس النوع ، تعيش في ) بحيث panmixie( معين،يتم فيه التزاوج بالصدفة جغرافي

مع أي فرد آخر من أفراد التزاوج والتوالديتمكن فيه كل فرد المجموعة.

رغم الختلفات الوراثية بين أفراد الساكنة فهي تتميز عن الساكنات الخرى المنتمية إلى نفس النوع بجينوم جماعي

. المحتوى الجينييسمى

:تتميز الساكنة بمجموعة خصائص أهمها

التسام بالدينامية : هجرة و حركية الفراد (من و إلى) ، وفيات، ولدات...•التنوع الكبير في المظاهر الخارجية (تعدد الشكال)•التوفر على محتوى جيني خاص يتسم بالستمرارية عبر الجيال و قابليته •

للتغير عبر الزمان.

Page 12: Gene population

مفهوم المحتوى الجيني

Page 13: Gene population

pool génétique

المحتوى الجيني

مجموع القنماط الوراثية التي تحملها مختلف مورثات كل أفراد الساكنة

عند مجموعة q بتردد a و الحليل pبتردد A حالة مورثة ذات حليلين:الحليل :مثال أفراد من نفس النوع:6من

Page 14: Gene population

المحتوى الجيني للساكنة

بمحتوى وراثي يتشكل تتميز الساكنة من مجموع القنماط الوراثية للفراد

المنتمية لها. يتعلق المر بجينوم جماعي يسمى المحتوى الجيني للساكنة (مجموع الحليلت التي تحملها مختلف "مواضع

يقدم ). المورثات" لكل أفراد الساكنةالرسم التفسيري المحتوى الجيني بالنسبة

13عند مجموعة من X لموضع مورثة موقع مورثة محتلة من 26فردا. لدينا

حليلت10 وX1 حليل16 طرفX2.

Page 15: Gene population

قياس التغيرية الوراثية داخل ساكنة لطبيعية

Page 16: Gene population

:ترددات المظاهر الخارجيةعندما تكون ساكنة متعددة المظاهر الخارجية بالنسبة لصفة معينة يمكن حساب

تردد المظاهر الخارجية الملحظة.

:مثال

أفرادها عدد و Nnحيث Nساكنة أسود جسم أبيض Nbلهم جسم لهم

هو السود الخارجي المظهر تردد ـ : f[n] = Nn/N

: هو البيض الخارجي المظهر تردد f[b] = Nb/Nـ

لكن الصعوبة تكمن في حساب ترددات النماط الوراثية و الحليلت.

Page 17: Gene population

ترددات الحليلت و النماط الوراثية:مرتبطة :مثال غير مورثة حالة في

يلين حل شكل على توجد A :بالجنسبتردد متنحي aوالحليل pسائد

من qبتردد مجموعة من 6عند أفراد. النوع نفس

الحليل تردد والنماط aو AاحسبAA ،Aa ،aaالوراثية

تر ن ددـ ل الوراثي ا f[AA] = D/N=1l3 :هو AAَمط

ل ا تردد : Aحليل ـ f[A]=p = 2D+H/2N =1l2هو

تر ن ددـ ل الوراثي ا f[Aa] = H/N=1l3 :هو Aaَمطتر ن ددـ ل الوراثي ا f[aa] = R/N=1l3 :هو aaَمط

ل ا تردد : aحليل ـ f[a] =q= 2R+H/2N =1l2هو p + q = 1مع

f[aa] +f[AA] + f[Aa] = 1 مع

Page 18: Gene population

D= السائدة للصفة بالنسبة القتران متشابهي أفراد عدد

R= المتنحية للصفة بالنسبة القتران متشابهي أفراد عدد

H= القتران مختلفي أفراد عدد

Page 19: Gene population

مفهوم الساكنة النظرية المثالية Hardy Weinbergقانون

Page 20: Gene population

الساكنة النظرية المثاليةمميزات

Page 21: Gene population

إلى وضع نموذج Weinbergو Hardyاهتدى العالمان مرجعي يتعلق المر بقانون يختزل واقع ساكنة لطبيعية لكن يسمح بتحديد و

أن هناك توضيح العوامل المؤثرة على التركيب الوراثي للساكنات. و مفاد هميل إلى بقاء معدل انتشار أي مورثة ثابتا في الساكنة من جيل إلى جيل. و

هكذا يظل تردد الحليلت و النماط الوراثية مستقرا عبر الجيال. Équilibre génétiqueو عليه فهناك ميل إلى حالة توازن وراثي

.في الساكنة. و نتحدث في هذه الحالة عن الساكنة النظرية المثالية

Page 22: Gene population

Hardy Weinbergشروط تطبيق قاقنون

Page 23: Gene population

ساكنة ذات عدد لمنته.• Panmixie. يتم التقاء الزواج بالصدفة•. ليس هناك تدفقات للحليلت نحو داخل أو خارج الساكنة(مغلقة وراثيا)•. غياب الطفرات والتخليطات الضمصبغية أثناء تشكل المشاج•أن يكون لجميع أفراد الساكنة نفس القدرة على التوالد و إعطاء خلف •

قادر على العيش .أل يحدث تراكب الجيال ( عدم التزاوج بين الجيال )•أن تكون لفراد الساكنة صيغة صبغية ثنائية و ذات توالد جنسي. •

Page 24: Gene population

للساكنة المثاليةH-Wاختبار قاقنون

لنعتبر ساكنة

فردا.N تضم •

:تحتوي على مورثة ذات حليلين•

)p (بتردد Aالحليل

)q (بتردد aالحليل

p+q=1علما أن

الموالي بالجيل الممكنة الحليلية التوليفات مختلف تردد أحسب AA, Aa et aa

Page 25: Gene population

p2+2pq+q2=1

AA Aa aa

p2 2pq q2

(p+q)2 =

)n+1(الجيل

بساكنة Hardy-Weinbergإختبار قاقنون قنظرية مثالية

%A=p2+pq=p(p+q)=p%a=q2+pq=q(q+p)=q

هناك إذا استقرارا في ترددات الحليلت من جيل لخر

Page 26: Gene population

بساكنة Hardy-Weinbergإختبار قاقنون قنظرية مثالية

%AA=p4+2p3q+p2q2=

q2(p2+2pq+q2)=q2

%Aa=2p3q+4p2q2+2pq3 =

2pq(p2+2pq+q2)=2pq

%aa=q4+2pq3+p2q2=

p2(p2+2pq+q2)=p2

في ساكنة قنظرية مثالية يبقى تردد الحليلت وتردد القنماط الوراثية ثابتا من جيل لخر

)n+1(الجيل

Page 27: Gene population

Hardy-Weibergنمدجة تفسيرية لقانون

Page 28: Gene population

Hardy-Weinbergنمدجة تفسيرية لقانون

Page 29: Gene population
Page 30: Gene population

تمارين تطبيقية

Page 31: Gene population

وهما N وMعند السنسان بواسطة الحليلين MNيرمز للنظام الدموي .متساويا السيادة

فردا النتائج التالية: 3100أظهرت دراسة خضعت لها ساكنة مكوسنة من

N و Mاحسب تردد الحليل -1.اختبر توازن الساكنة-2

:N وM لكل من الحليلين q وpحساب ترددات 1-

Page 32: Gene population

حساب العداد النظرية المتوقعة لمختلف السنماط الوراثية حسب قاسنون 2-H.W:

Chi- مقارسنة العداد الملحظة والعداد المنتظرة باعتماد اختبار إحصائي : Deux ويتطلب هذا الخير حساب المسافة X2 الذي يمكن من اختبار فرضية

التساوي بين النتائج المنتظرة والنتائج النظرية :

Page 33: Gene population

المحصل عليها بعد عملية الجمع بقيمة مرجعية X2تتم مقارسنة قيمة حسب ثابتتين :X2في جدول ال

α 5 نختاره وغالبا ما يكون في حدودسن وهو احتمال % ddl =degré de liberté وهو حاصل الفرق بين عدد السنماط

الوراثية وعدد الحليلت

Page 34: Gene population

تتحكم فيهاPhenylthiocarbamide)P.T.C(القدرة على تذوق مادة: متنحيtوسائد T مورثة محمولة على صبغي لجنسي مكون من حليلين

تم إحصاء عند إحدى الساكنات المظاهر الخارجية التالية:

:H.Wالتوازن باعتبار الساكنة غاضعة لقاسنون T وtاحسب تردد الحليلت -1.مختلفي القتران حدد عدد أفراد- 2

Page 35: Gene population
Page 36: Gene population

بروتينات تتحكم فيها مورثة مرتبطة بالجنس αالكريوينات المناعية ويمكنها أن تكون حاضرة أو غائبة عند فرد معين . وقد أفضت دراسة

بشأن سنسب H-Wأجريت على ساكنة يفترض أسنها في حالة توازن المظاهر الخارجية إلى النتائج المدوسنة في الجدول التالي :

في هذه الساكنة ؟- ma- ما هو تردد الحليل

Page 37: Gene population
Page 38: Gene population
Page 39: Gene population

حدود تطبيق قاسنون اسنتقال بعض الصفات الوراثية لHardy-Weinberg

بعيدة عن واقع H-W تعد خاصيات الساكنة المثالية المقترحة من طرفالساكنة الطبيعية، إذ هناك عدة عوامل يمكنها أن تغير من قدرة بعض أفراد

الساكنة على العيش أو التوالد أو إعطاء خلف قادرين عل العيش.

Violations de la loi de H-W

Page 40: Gene population

الطفراتLa Mutation

Page 41: Gene population

هو التغيير المفاجئ والتلقائي الذي يصيب المادة الوراثية مما يؤديإلى تعدد الحليل ت وانتقالها إلى الخلف عندما تحدث على مستوى الخليا

الجنسية.) غير اسنه مع تعدد10-6و10-5تبدو سنسبة الطفرة ضعيفة جدا ( ما بين

الجيال، يصبح تأثيرها على تغير تردد الحليلت هاما .

تعريف الطفرا ت

Page 42: Gene population

أنواع الطفرا ت

Page 43: Gene population

ليس لها أي تأثير ول تؤدي لي mutation neutreالطفرا ت الصامتة –.عديدة تغير لكونها تصيب منطقة غير رامزة أو مورثة موجودة بنسخ

(استبدال أو ضياع أو إدماج قاعدة m/ponctuelleالطفرا ت الموضعية –الشيء الذي يؤدي إلى تغيير إطار القراءة إذا ما تمت على آزوتية)

مستوى قطعة رامزة و بالتالي الحصول على بروتين غير عادي أو توقف تركيب البروتين.

(تغيير في بنية الصبغيا تm/chromosomique.الطفرا ت الصبغية–

)translocation, délétion, duplication, inversion( أو عدد/ مضاعفة aneuploïdieالصبغيا ت (ضياع أو زيادة صبغي أو أكثر

).polyploïdieالعدد المسببة في تقليص مدة حياة mutation létaleالطفرا ت المميتة –

الكائن.

La substitution dans le 3 codon est silencieuse

Page 44: Gene population

.التجديدات والتغيرات الوراثية الملحظة في الساكنات الطبيعية .تعدد الكشكال داخل الساكنات الطبيعية

الطفرات المصدر الساسي ل:

Page 45: Gene population

السنتقاء الطبيعي La sélection

Page 46: Gene population

كيف يؤثر السنتقاء الطبيعي على تردد الحليلت داخل ساكنة طبيعية ؟

: معطيات تجريبية : دراسة مثال أرفية السندل

Page 47: Gene population

) فراشة الليل تستريح في Phalène du bouleauأرفية السندر (النهار على جذوع الشجار، نجد فيها نوعان :

فراشا ت ذا ت لون فاتح .و فراشا ت ذا ت لون داكن طافرة

Page 48: Gene population
Page 49: Gene population

مفهوم النتقاء الطبيعي :

Page 50: Gene population

.آلية تطبق على الساكنة ل على الفردبموجبه تكون لبعض المظاهر الخارجية احتمال أكبر في العيشأو / و التوالد بالمقارنة مع المظاهر الخارجية الرخرى،مما يؤدي

،إلى انتقال المورثا ت بشكل تفاضلي للجيال الموالية.و تغيير البنية الوراثية للساكنة

Page 51: Gene population

:شروط حدوث النتقاء الطبيعي

Page 52: Gene population

:حدوث النتقاء ل يتم إل على أرضية الرختيار Variabilité· التغيرية ضمن أفراد مختلفين.

: أن تكون الصفة قابلة لن تورث إلى الخلف Héritabilité· التوريثية ( التوفر على أسس وراثية)

: ضرورة تدرخل الصفة Influence sur la survie· التأثير على البقاء في قدرة الفرد على التوالد

3حتى تكون صفة ما (مظهر رخارجي) قابلة للنتقاء الطبيعي فل بد من توفر شروط أساسية:

Page 53: Gene population

أتنواع التنتقاء الطبيعيles trois modes de sélection

Page 54: Gene population

Sélction directionnelleالتنتقاء الجتجاهي •يعمل عل حذف الفراد المتواجدة بأحد الطرفين (متشابهي اللقتران)اللقل

لقدرة على العيش في الجيال الموالية.c/cمثال: فراشة أرفية السندر السوداء

ضغط الوسط

Page 55: Gene population

Sélection stabilisanteالتنتقاء المثبت •

يعمل على الحتفاظ بالفراد (مختلفي اللقتران) الثكثر تمثيل ذوو القيمة التنتقائية الكبيرة،و حذف الفراد المتواجدين

بالطرفين معا (متشابهي اللقتران). مقاومين للمل رياHba/Hbsمثال :الفراد •

ضغط الوسط ضغط الوسط

Page 56: Gene population

Sélection divergenteالتنتقاء التباعدي

يعمل عل حذف المظاهر الخارجية (مختلفي اللقتران)،و الحفاظ على الفراد المتواجدين بالطرفين معا (متشابهي اللقتران) ذوو

القيمة التنتقائية الكبيرة ، بعد عدة أجيال تتشكل ساثكنتين مختلفتين.

ضغط الوسط

Page 57: Gene population
Page 58: Gene population

في: يساهم التنتقاء الطبيعي

........ ظهور تنوع وراثي داخل الساثكنة عن طريق الطفراتاتنتقال التنوع إلى الخلف عبر التوالد الجنسي تكيف المظهر الخارجي ذي القيمة التنتقائية الثكبر مع المحيط

البيئي الجديد.

Page 59: Gene population

التنحراف الجيني

La Dérive génique

Page 60: Gene population

د عن

ت يل

حل ال

ددجتر

ب قل

جت4

تكنا

سا

بقىي، ويلظحظ أن جتردد الحليلت الكبرىاتنحراف ذي وسع ضعيف في الساكنة 0.5 تنسبيا متقارب وقريب من التردد اللصلي =

اتنحراف ذي وسع كبير في الساكنات الصغرى ، ويلظحظ جتباعد سريع لبعضها عن بعض . وهناك ارختفاء لبعض الحليلت و جتثبيت للبعض الرخر

Page 61: Gene population
Page 62: Gene population

مفهوم التنحراف الجيني

بفضل التنقسام الرختزالي تنحصل على جتوليفات ظحليلية متعددة في المشاج،غيران الفرد الواظحد غير قادر على تنقل جميع هذه المشاج إلى الخلف.

بالنسبة للساكنات كبيرة الحجم جتساهم معظم المشاج في الرخصاب بينما الساكنات المحدودة العدد جتكون تنسبة الرخصاب محدودة مما

يؤدي إلى جتقلبات عشوائية في جترددات الحليلت تنتيجة لتعيان échantillonnageبالصدفة من بين المشاج.

جتنعت هذه التقلبات العتباطية لتردد الحليلت بالتنحراف الجيني . هذه التقلبات العتباطية جتحدث في الساكنات الصغرى إثر أظحداث طبيعية أو

إثر الرختيار العتباطي لعينات المشاج ، وجتظهر جتداعياجته أو جتبعاجته . واضحة على الخصوص في الساكنات الصغيرة

Page 63: Gene population

حاجز جغرافي

لقد يؤدي التنحراف الجيني إلى

A وحذفa تثبيت الحليل خلل الجيال الموالية

:Effet fondateurجتسمى هذه الظاهرة المفعول المؤسس جتتولد عنها ساكنة جديدة لها تنفس جتردد ظحليلت الفراد المؤسسةجتنبثق مجموعة لصغيرة مختلفة وراثيا عن الساكنة اللصل(.........على إثر اتنشطار الساكنة اللصل بسبب(ظهور ظحواجز طبيعية/كوارث استيطان منطقة جديدة اتنطلقا من عدد محدود من الفراد

عدة

ا أجيل

Page 64: Gene population

1 ساكنة

2ساكنة

3 ساكنة

4ساكنة

طفرة

Gènes

Mutation survenue dans le passé chez un membre d’un groupe (fondateur) et transmise au sein de la même population

:مثالمثال• Trois couples d’anglais

arrivés en Nouvelles Angleterre en 1630 sont à l’origine de plus de 1000

cas de maladie de Huntington tracés sur 12

générations

Conséquence :• Toutes les personnes atteintes dans la population concernées

sont porteuse de la même mutation La fréquence de la maladie peut être élevée dans la population concernée

Page 65: Gene population

على جتردد الحليلت جيني التنحرافكيف يؤثر الة ؟ريالصغساكنة الدارخل

lOUZI, 03/03/2008
Page 66: Gene population

•(1-1/2n)g

Page 67: Gene population

رفع الختلف بين الساثكنات

:تكمن أهمية التنحراف الجيني في

تشكيل ساثكنات صغيرة ذات ترثكيبة وراثية. مخالفة للساثكنة الصل

Page 68: Gene population

الهجرة

La migration

Page 69: Gene population

الهجرة مفهوم

جتدفق الجيني أي جتبادل الحليلت بين ساكنتينوكذلك للجنة تنتيجة هجرة أفراد بالغة وولودة

كالبذور عند النباجتات و لحبوب اللقاح .أو للمشاج كأمشاج الكائنات البحرية

Page 70: Gene population

تنسب الهجرة و لقياستقدير ((تنموذج الجزيرة والقارة

) تستقبل في ثكل جيل Nتنفترض ساثكنة صغيرة (عدد ساثكنة الجزيرة •)من ساثكنة ثكبيرة الحجم(ساثكنة القارة).nعددا من المهاجرين (

ساثكنة مزودةللحليلت

ساثكنة مستقبلةN

ساثكنة مستقبلةN+n

لقبل الهجرة

بعد الهجرة

جتدفق أظحاديn الجتجاه

f(A1) = pm

f(A2) =qm

f(A1)= p o

f(A2)=qo

f(A1) =p 1

f(A2) =q1

و A1 (الحليل Aلنتتبع البنية الوراثية للساثكنتين بخصوص المورثة • ).A2الحليل

G1 الجيل

Page 71: Gene population

التنماط الوراثية

A2A2 A1A2 A1A1

N qo2 N 2poqo N po

2 الساكنة المستقبلة قبل الهجرة

n qm2 n 2pmqm n pm

2 الساكنة المهاجرة

N qo2 +n qm

2 N2poqo+n 2pmqm N po2 +n pm

2 الساكنة المستقبلة بعد الهجرة

=العدد الكلي للحليلت بعد الهجرةn22N+

حساب مجموع الحليلتA1= (N po2 +n pm

2)2+N2poqo+n2pmqm

2Npoqo+2npmqm+2Npo2 +2n pm

2

2npmqm+ 2npm2+2Npoqo+2Npo

2

2npm (qm+pm)+2Npo(qo+po)= 2npm+2Npo

Page 72: Gene population

2مجموع الحليلتnpm+2Npo=A1

حساب تردد الحليلتA1=بعد الهجرةp1

2npm+2Npo

n22N+

2n pm + 2N po=p1 =n22N+ n22N+

m pm + (1- m ) po=

عدد التدفق الهجريجتغير جترددات الحليلت متناسب مع)الفراد المهاجرة في كل جيل)وفرق التردد بين الساكنتين.

كلما كان كلما كان mm ,مرجتفع كان جتأثير الهجرة أكبر,مرجتفع كان جتأثير الهجرة أكبر

G1 الجيل

Δ P =P1-P0= m ( pm - po )

Page 73: Gene population

حساب تردد الحليلتA2=بعد الهجرةq1

+ (1- m) qom qm= q1

Δ q =q1-q0= m ( qm - qo )

في ظحالة التوازن

Δ P =0= m ( pm - po )

pm = po

Δ q =0= m ( qm - qo )

q m = q o

في ظحالة التوازن جتصبح جترددات الحليلت في الساكنة المستقبلة متساوية مع جترددات الحليلت في ساكنة

المهاجرة. .

Page 74: Gene population

تنماذج أخرى من الهجرة

Page 75: Gene population

النموذج الخطي

4الساكنة3الساكنة2الساكنة1الساكنة

المصبالمنبع

يزداد الرختلف كلما كاتنت الساكنات متباعدة•

ممال جتردد الحليلت•

:مثال

Page 76: Gene population

(تنموذج الرخبيل(متعدد التجاهات

1الساكنة

3الساكنة 2الساكنة

جتجاتنس المحتوي الجيني لجميع الساكنات•

ارجتفاع التنوع الوراثي•

Page 77: Gene population

تكمن أهمية الهجرة في:

تقليص الفرو لقات الوراثية بين ساثكنات مختلفة في البداية ..اغناء المحتوى الجيني للساثكنة المستقبلة

Page 78: Gene population

خطاطة ترثكيبية

ساكنة ألصل

الطفرات الهجرة

التنتقاء الطبيعي

ساكنة1جديدة

ساكنة2جديدة

ساكنة3جديدة

التنحراف الجيني

ن)كا

لم (ا

منلز

ا

مفعول المؤسس

حدف حليلتثتبيت حليلت

البحث عن موطن جديد

بنية وراثية أصل

3بنية وراثية2بنية وراثية1بنية وراثية

الطفرة ،التنتقاء الطبيعي،الهجرة،التنحراف الجيني) جتؤثر بشكل متدارخل في جتغيير force évolutiveجتعتبر عوامل قوة جتطورية(

جتساهم في التباين الوراثي بين الساكنات. وجتردد الحليلت

جتعمل الطفرات على الرفع من التنوع الوراثي دارخل الساكنة من رخلل ظهور ظحليلت جديدة. وجتعمل الهجرة على جتقليص التباين الوراثي بين الساكنات وعلى الحفاظ على التغير الوراثي.

ويعمل كل من التنتقاء الطبيعى والتنحراف الجيني على الرفع من الرختلف الوراثي بين الساكنات.

Page 79: Gene population

تطورية إلى تطور موجه وغير عشوائي ال ىقوالتؤدي

لترددا ت الحليل ت، وتترجم هذه التغيرا ت في تردد الحليل ت

في هذه السيرورة تتغير في التركيبة الوراثية للساكنة.و

الساكنا ت عبر الزمن بشكل مستمر على العموم عن طريق

تراكم تغيرا ت طفيفة.

في تراكم مجموعة من التغيرا ت .ينحصر مفهوم التطور هنا

)microévolution مجهريالتطور )الالطفيفة

في التركيبة الوراثية للساكنة وتكون نتيجتها هي التكيف مع

.الوسط

Page 80: Gene population

عند مقارنة أفراد داخل ساكنات مختلفة تعيش في أوساط مختلفة نلظحظ أنها تتشابه في بعض

.الخصائص ،التي تمكن من تصنيفها إلى نفس النوع

ما المعايير التي تمكن من تصنيفها ضمن نفس النوع؟

؟تراكم هذه التغيرا ت داخل النوعما تأثير

Page 81: Gene population

المعايير المميزة للنوع

Page 82: Gene population

يعتمد المهتمون معايير عديدة و خصائص مميزة لتعريف النوع منها ما

هو فيزيولوجي و حيكيميائي و وراثي و مورفولوجي و شراحي وسلوكي

مفهوم النوع

Page 83: Gene population

يتميز النوع عن بقية النواع الخرى بشراحته: المورفولوجي

:بعض الصعوبا ت في التطبيق

:معايير التشابه

.عدة أنواع متشابهة مورفولوجيا لكنها تختلف في مجموعة من الخاصيا ت:مثال

Page 84: Gene population

الفزيولولوجي

السلوكي

البحث عن معا يير أكثر تمييزا:

Emberiza: Emberiza hortulana حسب درجة حرارة الوسط ) عند نوعين من الطيور ينتميان إلى جنس CO2نشاط فيزيولوجي (طرح

(شرشورأصفر ) الشكل ب.chtrenella Emberiza و(شرشور أرطلن) الشكل أ

Page 85: Gene population

: القدرة على التوالد.معيار الخصوبة

: صعوبا ت تطبيقه على كائنا ت

. ذا ت توالد اللجنسي مثل البكتيريا ت

لنهمنقرضة ومتواجدة بالطبقا ت اجيولوجية على شكل مستحثا ت. ل يمكننا التأكد من قدرة هذه الخيرة على التسافد والتزاوج.

.تزاوج اللبوءة والنمر يعطي التزاوج بينها خلف غير خصيبأعطى خلفا هجينا في صحة جيدة، لكنه عاجز على إعطاء خلف مع أفراد

النوع الصل. .متباعدة جغرافيا لنه ل يمكننا التحقق من قدرتهم على التسافد والتزاوج

ل يمكن تطبيقه بدون تمييز للنويعا ت المتراكبة. مثال فأرة سيلفستر.فبعضها يمكن أن يتزاوج والبعض الخر ل يمكنه ذلك

Page 86: Gene population

كل هذه المعايير المحددة للنوع تتسم بالقصور الشيء الذي يفسر صعوبة إعطاء تعريف جامع مانع للنوع إل أننا

سنركز ونعتمد على المعيار البيولوجي .

Page 87: Gene population

/

تعريف تركيبي للنوع

Espèce=Ovis ariesالحدود الوراثية للتوع

Population :ensemble génétiquement ouvert

مجموع أفراد الساكنات الطبيعية تشترك فيما بينها بمجموعة من الصفات المورفولوجية و الفيزيولوجية وطريقة و وسط العيش، كما تتوالد فيما

بينها وتعطي خلفا قادرا على النجاب. أو تكون قادرة على ذلك،ومعزولة جنسيا عن باقي المجموعات الخرى المشابهة لها.

Page 88: Gene population

خاتمة

ا وراثيةتماسكم من ساكنات، النوعن يتكون دأبفضل برنامج وراثي يتقاسمه جميع أفراد النوع

بنيوية للنوعالوظحدة ال الساكنة. بينما تعتبر

Page 89: Gene population

ضمنوعيالتطور ال

كلما كانت المسافات التي تعزل بين الساكنات نفس النوع كبيرة كلما كان الظحتمال كبيرا بأن تشهد اختلفات في عدد كبير من الخاصيات الوراثية. تعود هذه الختلفات لتطور تدريجي عن

طريق تراكم مجموعة من التغيرات الوراثية، بحيث تكتسب الساكنات درجات من التباين الوراثي، ومع ذلك تبقى قادرة على

(تطور ضمنوعي).التزاوج فيما بينها مع إعطاء خلف خصيب

Page 90: Gene population

تلعب عوامل النعزال التوالدي دورا أساسيا في الحفاظ على الحدود الوراثية بين النواع، ويمكن تمييز قسمين:

آليات التنويع

قسم يمنع التسافد أو الخصاب وتسمى عوامل النعزال ما قبل كالنعزال البيئي والنعزال facteurs prezygotiquesبيضي

الوقتي، و النعزال السلوكي و النعزال الميكانيكي، والنعزال المشيجي.

قسم آخر يمنع تطور أفراد أحياء راشدين وخصيبين حيثيلحظ لدى هؤلء الفراد : مو ت مبكر أو عقم أو خلف هجين

facteursوضعيف.وتسمى بعوامل النعزال ما بعد بيضي postzygotiques .

Page 91: Gene population

التنويع أشكال

Page 92: Gene population

espèce Cespèce B

Model allopatriqueالتنويع اللوباتريكي

Ancêtreespèce A

Barrière géographique

migration migration

وسط مختلفضغوطات انتقائية مختلفة

وسط مختلفضغوطات انتقائية مختلفة

mutation mutation

Page 93: Gene population

إن المسؤول عن انقطاع التدفق الوراثي بين

الساكنة الصلية والساكنة المنشطرة هو الحاجز

.الجغرافيكل ساكنة تتطور مستقلة عن الخرى تحت عوامل

النحراف الجيني والطفرا ت ،والنتقاء

.الطبيعيومع مرور الزمن تشكل .الساكنتين نوعين جديدين

Page 94: Gene population

Model sympatriqueالتنويع السانباتريكي

يعتبر النعزال التوالدي هنا مسؤول عن إيقاف التدفق

الوراثي بين الساكنة الصلية A ،والساكنة المنشطرة عنها

مما يؤدي إلى حدوث تغير وراثي مفاجئ فتنعزل جنسيا

تحساكنة عن الساكنة الصلية. تحت تأثير عوامل التطور ،

في وقت Bيظهر نوع جديد وجيز قد ل يتعدى جيل واحدا .

Page 95: Gene population

Une nouvelle espèce naît après qu'une population se soit retrouvée isolée sur le plan géographique de sa population ancestrale.

À mesure que son patrimoine génétique évolue (dérive génétique, sélection naturelle et mutations), elle peut devenir incapable de se reproduire avec

l'espèce ancestrale (en isolement reproductif).Elle est alors devenue une nouvelle espèce.

Se fait au bout de milliers ou millions d’années.Le plus important mode de spéciation chez les animaux.

L’entrave au flux génique entre la population mère et la population scissionniste est une barrière géographique ((isolement géographique)isolement géographique)

Page 96: Gene population

نوعا انحدر ت 14تتشكل هذه العصافير من كلها من ساكنة أم كانت تعيش في القارة المريكية ، فهاجر ت إلى الجزر المكونة

وأصبحت تحتل Galapagosلرخبيل مواطن بيئية مختلفة ،وقد تكيفت وتأقلمت مع

أشكال مختلفة من الغذية وتجلى ذلك في تغير شكل المنقار الذي يعتبر الصفة

الساسية التي ساعد ت على التفريق بين أنواع هذه الساكنا ت ولم تعد قادرة على

التزاوج فيما بينها نتيجة ما يسمى بالنعزال التوالدي.

Spéciationللتنويع مثال Galapagos :طيور القرمش ب مثال

1à5 Ma

Page 97: Gene population

Un exempleLa spéciation allopatrique de l'écureuil-antilope

dans le Grand Canyon (au Colorado)

A. harrisi A. leucurus

Barrière géographique

Page 98: Gene population

Un autre exempleLa spéciation allopatrique des poissons Cyprinodontidés

Le point d’eau Devil’s hole Devil’s hole est habité par l’espèce Cyprinodon Cyprinodon

diabolisdiabolisDeath Valley, aux Etats-Unis, a été formé il y a 10 000 ans par l’assèchement d’un grand lac dont il ne reste que quelques points d’eau isolés. La température et la

salinité des points d’eau varie considérablement. Chaque point d’eau habité contient une espèce de Cyprinodontidés adaptée à ce milieu et qui ne se trouve

nulle part ailleurs dans le monde. Les différentes espèces descendent d’une même population ancestrale qui s’est fragmentée en plusieurs sous-populations à cause de l’assèchement du lac. Les populations isolées ont alors divergé par

suite de la dérive génétique et de la sélection naturelle et sont devenues des espèces différentes.

Barrière géographique

Cyprinodon diabolis

Page 99: Gene population

فسبحان ال الواحد المتصف بالتفرد الذي خلق

التنوع والختلف في مخلوقاته .ليكون ذلك آية على وجوده

Page 100: Gene population

المرجعية تعتبر فرضية التساوي X2 المحسوبة أصغر من X2- إذا كانت Hardy-weinbergمقبولة ونستنتج أن الساكنة تستجيب لقانون

المرجعية فإن فرضية التساوي X2 المحسوبة أكبر من X2- إذا كانت -Hardyمرفوضة ونستنتج أن الساكنة ل تستجيب لقانون

weinberg 5 %احتمال خطأ مع مجال = α

Page 101: Gene population

الطفرا ت الصبغية

Page 102: Gene population

الطفرا ت الصبغية

Page 103: Gene population

حساب تردد الحليل ت

عند مجموعة من q بتردد a و الحليل pبتردد A حالة مورثة ذا ت حليلين:الحليل أفراد من نفس النوع:6

:مثال