آموزش گفتار 1 فصل 4 زیست دوازدهم + تدریس ویدیویی

آموزش گفتار 1 فصل 4 زیست دوازدهم به‌صورت تست‌بیس، همراه با تدریس ویدیویی «دکتر الهه بنام» را، در این پست از رپیتیچ ببینید.

در فصل قبلی، با نحوه انتقال اطلاعات در نسل‌ها آشنا شدیم. این اطلاعات ممکن است قبل از رسیدن‌ به نسل بعدی، دستخوش تغییراتی شوند. موضوع اولین گفتار فصل چهار، درباره تغییر در ماده وراثتی جانداران است.

خب، اول از همه بریم که ویدیوی آموزشی این بخش رو ببینیم.

آموزش ویدیویی گفتار 1 فصل 4 زیست دوازدهم

در این قسمت، بخشی از «آموزش گفتار اول فصل چهارم زیست دوازدهم» را به‌صورت ویدیویی می‌توانید ببینید. مدرس این قسمت، خانم دکتر الهه بنام، رتبه 37 کنکور تجربی هستند.

 

 

ابتدا جهش و انواع آن را که شامل جهش‌های کوچک و بزرگ می‌شود را بررسی می‌کنیم. پس از آن، با پیامدهای جهشی آشنا می‌شویم. موضوع پایانی هم به علت جهش و نقش تغذیه و سبک زندگی در آن اختصاص دارد.

تغییر در ماده وراثتی جاندارن؛ گفتار اول فصل چهارم زیست دوازدهم

تغییرپذیری ماده وراثتی، پیامدهای مختلفی دارد. تغییر ممکن است «مفید»، «مضر» و یا «خنثی» باشد. در ادامه به بررسی نحوه تغییر در ماده وراثتی و پیامدهای آن می‌پردازیم.

جهش

ممکن است گویچه‌های قرمز بدن، فرم داسی شکل به خود بگیرند که منجر به کم‌خونی می‌شود. علت این بیماری، تغییر شکل در مولکول‌های هموگلوبین است. دانشمندان برای درک این موضوع، آمینواسیدهای هموگلوبین‌های سالم و تغییر شکل‌یافته را با هم مقایسه کردند. آنها متوجه شدند که این دو هموگلوبین، فقط در ششمین آمینواسید از زنجیره بتا متفاوت‌اند.

در ژن‌های زنجیره بتای هموگلوبین افراد بیمار، در رمز مربوط به ششمین آمینواسید، نوکلئوتید A به جای T قرار دارد. تنها با تغییر در یک نوکلئوتید از بین میلیون‌ها، این پیامد وخیم رخ می‌دهد. به تغییر ماندگار در نوکلئوتیدهای ماده وراثتی، جهش می‌گویند.

انواع جهش

در کم‌خونی داسی شکل، جهش تنها در یک نوکلئوتید رخ می‌دهد. با این حال ممکن است جهش در اندازه‌های بسیار وسیع هم اتفاق بیافتد. جهش‌های وسیع حتی قابلیت تغییر ساختار یا تعداد فام‌تن را دارند. بر همین اساس، جهش‌ها را به دو گروه کوچک و بزرگ تقسیم می‌کنند.

جهش‌های کوچک

این جهش‌ها، یک یا چند نوکلئوتید را در بر می‌گیرند. انواع جهش‌های کوچک شامل اضافه، جانشینی و حذف می‌شود. در ادامه گفتار 1 فصل 4 زیست دوازدهم به بررسی هرکدام از آنها می‌پردازیم.

جهش دگرمعنا

یاخته‌های داسی شکل، مثالی از جهش کوچک است. در این مورد، یک نوکلئوتید جانشین نوکلئوتید دیگری شده‌است. به این نوع جهش، جانشینی می‌گویند. این جهش باعث تغییر در نوع آمینواسید زنجیره پلی‌پپتیدی می‌شود. به همین دلیل این جهش جانشینی، جهش دگرمعنا نام دارد. بین بازها رابطه مکملی برقرار است. از این رو تغییر در یک نوکلئوتید از یک رشته‌ دنا، نوکلئوتید مقابل آن را در رشته‌ دیگر تغییر می‌دهد. بنابراین جانشینی در یک نوکلئوتید، به جانشینی در یک جفت نوکلئوتید منجر می‌شود.

جهش خاموش

جهش جانشینی همیشه باعث تغییر در توالی آمینواسیدها نمی‌شود. گاهی جهش، رمز یک آمینواسید را به رمز دیگری برای همان آمینواسید تبدیل می‌کند.

این نوع جهش تاثیری بر توالی آمینواسیدها نخواهد گذاشت. به چنین جهشی، جهش خاموش می‌گویند.

جهش بی‌معنا

ممکن است جهش جانشینی، رمز یک آمینواسید را به رمز پایان ترجمه تبدیل کند. در این صورت، پلی‌پپتید حاصل از آن کوتاه خواهد شد. این جهش، جهش بی‌معنا نام دارد.

جهش‌های اضافه و حذف

جهش‌های اضافه و حذف، انواع دیگری از جهش‌های کوچک‌اند. در این جهش‌ها یک یا چند نوکلئوتید اضافه یا حذف می‌شود.

به نظر شما، نتیجه این جهش‌ها چیست؟

رمز دنا به صورت دسته‌های سه تایی از نوکلئوتیدها خوانده‌ می‌شود. اگر نوکلئوتیدی اضافه یا حذف شود، ممکن است پیامد وخیمی داشته‌باشد.

برای درک بهتر این موضوع، به جمله «این سیب سرخ است» توجه کنید. این جمله با کلمات سه حرفی نوشته شده‌است.

ا ی ن/ س ی ب/ س ر خ/ ا س ت

فرض کنید تنها حرف «ر» به صورت رندوم، درون این جمله اضافه شود. آیا مثل قبل می‌شود جمله را به صورت این سیب سرخ است، خواند؟

ا ی ن/ ر س ی/ ب س ر/ خ ا س/ ت

با اضافه‌شدن حرف «ر»، جمله معنی خود را از دست می‌دهد. جهش‌های از نوع اضافه و حذف، باعث چنین تغییری در خواندن‌ می‌شوند. از این رو به آنها، جهش تغییر چارچوب خواندن‌ می‌گویند. این نکته را در نظر بگیرید که جهش‌های اضافه و حذف، الزاما منجر به تغییر چارچوب خواندن‌ نمی‌شوند.

جهش‌های بزرگ (ناهنجاری‌های فام‌تنی)

جهش ممکن است در مقیاس وسیع‌تری رخ دهد، تا جایی که به ناهنجاری‌های فام‌تنی بیانجامد. زیست‌شناسان با مشاهده کاریوتیپ، از وجود چنین ناهنجاری‌هایی مطلع می‌شوند.

در بیماران نشانگان داون، یک فام‌تن 21 اضافی وجود دارد. تغییر در تعداد فام‌تن‌ها را، ناهنجاری عددی در فام‌تن‌ها می‌نامند.

نوع دیگری از ناهنجاری فام‌تنی، ناهنجاری ساختاری است. انواع این جهش، شامل موارد زیر می‌شود:

• واژگونی
• مضاعف‌شدگی
• جابه‌جایی
• حذف

اگر قسمتی از فام‌تن از دست برود، جهشِ حذف رخ می‌دهد. جهش‌های فام‌تنی حذفی، غالبا باعث مرگ می‌شوند.

جا‌به‌جایی نوع دیگری از ناهنجاری فام‌تنی است. در این نوع، قسمتی از یک فام‌تن به فام‌تن غیرهمتا یا حتی بخش دیگری از همان فام‌تن منتقل می‌شود.

اگر قسمتی از یک فام‌تن به فام‌تن همتا جا‌به‌جا شود، آن‌گاه در فام‌تن همتا، از آن قسمت دو نسخه مشاهده می‌شود. به این جهش، مضاعف‌شدگی می‌گویند.

نوع دیگری از ناهنجاری‌های فام‌تنی، واژگونی است. در این جهش، جهت قرارگیری قسمتی از یک فام‌تن، در جای خود معکوس می‌شود.

پیامدهای جهش؛ گفتار 1 فصل 4 زیست دوازدهم

تاثیر جهش به عوامل مختلفی بستگی دارد. یکی از این عوامل، محل وقوع جهش در ژنگان (ژنوم) است. به کل محتوای ماده وراثتی، ژنگان می‌گویند. مجموع محتوای ماده وراثتی هسته‌ای و سیتوپلاسمی، برابر با ژنوم هستند. طبق قرارداد، ژنگان هسته‌ای را معادل مجموعه‌ای شامل یک نسخه از هر یک از انواع فام‌تن‌ها در نظر می‌گیرند. ژنگان هسته‌ای انسان شامل 22 فام‌تن غیر جنسی و فام‌تن‌های جنسی X و Y است. دنای راکیزه، ژنگان سیتوپلاسمی را در ژنگان انسان تشکیل می‌دهد.

ژن‌ها فقط بخشی از ژنگان‌اند. ممکن است جهش در توالی‌های بین ژنی رخ دهد. در این صورت بر توالی محصول ژن، اثری نخواهد گذاشت. اگر جهش درون ژن رخ دهد، آن‌گاه پیامدهای آن مختلف خواهد بود.

فرض می‌کنیم که در ژن یک آنزیم، جهش جانشینی اتفاق می‌افتد. در این آنزیم، رمز یک آمینواسید به آمینواسید دیگری تبدیل می‌شود. تغییر در عملکرد آنزیم، بستگی به محل وقوع جهش در آنزیم دارد. اگر جهش باعث تغییر در جایگاه فعال آنزیم شود، آن‌گاه احتمال تغییر عملکرد آنزیم بسیار زیاد است. اما اگر در جهش در جایی دور از جایگاه فعال رخ دهد و بر آن اثری نگذارد، احتمال تغییر عملکرد کم یا حتی صفر است.

گاهی جهش در یکی از توالی‌های تنظیمی مانند راه‌انداز یا افزاینده رخ می‌دهد. این جهش بر توالی پروتئین اثری نخواهد داشت؛ بلکه بر «مقدار» آن تاثیر می‌گذارد. جهش در راه‌انداز، ممکن است آن را به راه‌اندازی قوی‌تر یا ضعیف‌تر تبدیل کند. هم‌چنین می‌تواند با اثر بر میزان رونویسی از ژن، محصول آن را نیز بیشتر یا کمتر کند.

علت جهش

سازوکارهای دقیقی برای اطمینان از صحت همانندسازی دنا وجود دارد. با این حال، گاهی در همانندسازی خطاهایی رخ می‌دهد که باعث جهش می‌شود.

جهش، تحت تاثیر عوامل جهش‌زا هم رخ می‌دهد. عوامل جهش‌زا را می‌توان به دو دسته فیزیکی و شیمیایی تقسیم‌بندی کرد.

پرتو فرابنفش، یکی از عوامل جهش‌زای فیزیکی است. این پرتو که در نور خورشید وجود دارد، باعث تشکیل پیوند بین دو تیمین مجاور هم در دنا می‌شود. به این فرایند، دوپار (دیمر) تیمین می‌گویند. دوپار تیمین با ایجاد اختلال در عملکرد آنزیم دنا بسپاراز، همانندسازی دنا را با مشکل مواجه می‌کند.

از مواد شیمیایی جهش‌زا می‌توان به بنزوپیرن اشاره کرد که در دود سیگار وجود دارد. این ماده جهشی ایجاد می‌کند که می‌تواند منجر به سرطان شود.

جهش ارثی یا اکتسابی است. جهش ارثی از یک یا هر دو والد، به فرزند می‌رسد. این جهش در گامت‌ها وجود دارد که پس از لقاح، جهش را به تخم منتقل می‌کنند. در این صورت همه یاخته‌های حاصل از آن تخم، دارای آن جهش‌اند. جهش اکتسابی از محیط کسب می‌شود. مثلا سیگار‌کشیدن می‌تواند باعث ایجاد جهش در یاخته‌های دستگاه تنفس شود.

نقش تغذیه و سبک زندگی در جهش

سبک زندگی و تغذیه سالم، نقش مهمی در پیشگیری از سرطان دارند. ورزش و وزن مناسب، از عوامل مهم در حفظ سلامت‌اند. غذاهای گیاهی به علت داشتن پاد اکسنده و الیاف، می‌توانند از سرطان جلوگیری کنند.

شیوه پخت و فراوری غذا، می‌تواند سلامت آن را دستخوش تغییرات کند. در مناطقی که مصرف غذاهای نمک‌سود یا دودی‌شده رایج است، سرطان شیوع بیشتری دارد. بعضی از سرطان‌ها هم با مصرف زیاد غذای کباب یا سرخ‌شده در ارتباط هستند.

از ترکیبات نیتریت‌دار مانند سدیم نیتریت، برای ماندگاری محصولات پروتئینی مثل سوسیس و کالباس استفاده می‌شود. این مواد در بدن به ترکیباتی تبدیل می‌شوند که تحت شرایطی، قابلیت سرطان‌زایی دارند. مصرف زیاد چنین مواد غذایی، از عوامل ایجاد سرطان است.