سوال های تشریحی گفتار دوم فصل چهارم زیست شناسی دوازدهم

گفتار تغییر در جمعیت‌­ها

در حال آماده سازی برای طرح پرسش

قدردان شکیبایی شما هستیم!

پرسش‌های دو گزینه‌ای

▪️در هر جمله با انتخاب یکی از عبارات داخل پرانتز جمله درست را به دست آورید. 

الف)

پرسش‌های سطر به سطر

▪️جاهای خالی عبارات زیر را با کلمات مناسب کامل کنید. 

الف)

پرسش‌های توصیفی – تشریحی

▪️

پرسش‌های یادگیری موثر

▪️درست یا نادرست بودن جملات زیر را مشخص کنید. در جملات نادرست، عبارت‌های غلط را پیدا کرده و زیر آنها خط بکشید. 

الف)

پرسش‌های مقایسه‌ای

◾هر یک از موارد زیر معرف کدام ویژگی….. است؟ 

الف)

فعلاً پرسش‌های ساده زیر را داشته باشید.

فصل تغییر در اطلاعات وراثتی گفتار تغییر در جمعیت‌ها

سوال‌های تشریحی با فونت و نگارش عالی و براساس کتاب چاپ به زودی منتشر خواهد شد.

۱- انسان بعد از کشف کدام ماده توانست در نبرد با باکتری ها پیروز شود؟

کشف پادزیست ها (آنتی بیوتیک ها)

۲- آدمی با کشف کدام ماده به یکی از کار آمد ترین ابزار های دفاعی در برابر باکتری های بیماری زا مجهز شد؟

پادزیست ها (آنتی بیوتیک ها) در نیم قرن گذشته

۳- چرا مدتی است که از گوشه و کنار دنیا خبر می رسد که باکتری ها نسبت به پادزیست ها مقاوم شده اند؟

انتخاب طبیعی موجب تغییر در جمعیت باکتری ها  شده است.

۴- انسان چگونه با وجود مقاوم شدن باکتری نسبت به پادزیست ها  برتری خود را  در نبرد علیه آن ها حفظ کرده است؟

دانشمندان با طراحی داروهای جدید، برتری انسان را در این نبرد هم چنان حفظ کرده اند.

۵- علت مقاوم شدن باکتری ها  نسبت به داروها چیست؟

انتخاب طبیعی باکتری های اندک مقاوم نسبت به آنتی بیوتیک ها را انتخاب نموده است و تکثیر این باکتری ها و انتقال صفت مقاومت از باکتری های مقاوم به غیرمقاوم فراوانی آنها را افزایش می دهد.

۶- مقاوم شدن باکتری ها نسبت به دارو ها نشانگر چیست؟

موجودات زنده می توانند در گذر زمان تغییر کنند.

۷- چرا با وجود تفاوت های فردی همه ی انسان ها را در گروهی به نام انسان قرار می دهیم؟

همه ی انسان ها ویژگی های مشترکی دارند که باعث می شود آنان را در گروهی به نام انسان ها قرار می دهیم.

۸- چه عاملی باعث شناخت انسان ها از یکدیگر می شود؟

در میان انسان تفاوت های فردی نیز وجود دارد که باعث شناخت آنها از یکدیگر می شود.

۹- کدام عامل در پایداری گونه موثر است؟

تفاوت های فردی

۱۰- فرض کنید در نوعی از جانوران افراد تحمل متفاوتی نسبت به سرما دارند. توضیح دهید چرا اگرسرمای شدیدی رخ دهد بعد از مدتی با جمعیتی رو به رو خواهیم شد که در آن تعداد افرادی که سرمارا تحمل می کنند در مقایسه با جمعیت اول بیشتر است؟

اگر سرمای شدیدی رخ دهد، آنان که سرما را تحمل می کنند شانس بیشتری برای زنده ماندن دارند. بنابراین، این افراد، بیشتر از دیگران تولیدمثل می کنند و در نتیجه صفت تحمل سرما، بیش از گذشته، به نسل بعد منتقل می شود. اگر سرما همچنان ادامه یابد، باز هم آنها که سرما را تحمل می کنند، شانس بیشتری برای تولیدمثل و انتقال صفت به نسل های بعد را خواهند داشت. بنابراین، بعد از مدتی با جمعیتی روبه رو خواهیم شد که در آن، تعداد افرادی که سرما را تحمل می کنند در مقایسه با جمعیت اول، بیشتر است و این یعنی تغییر در جمعیت.

۱۱- برای تغییر جمعیت چه شرایطی لازم است؟

وجود تفاوت های فردی و دیگری تغییر محیط

۱۲- کدام تفاوت های فردی بهترند؟

با کمی دقت متوجه می شویم که این بهتر بودن یک صفت همیشگی نیست بلکه شرایط محیط تعیین کننده ی صفات بهتر است.

۱۳- چرا زیست شناسان از واژه ی صفت بهتر استفاده نمی کنند؟

زیرا بهتر بودن یک صفت همیشگی نیست بلکه شرایط محیط تعیین کننده ی صفات بهتر است.

۱۴- چه عاملی تعیین کننده صفات بهتر است؟

شرایط محیط تعیین کنندهٔ صفات بهتر است

۱۵- زیست شناسان به جای صفت بهتر چه می گویند؟

صفت سازگارتر با محیط

۱۶- کدام عامل تعیین می کند کدام صفات با فرادانی بیشتری به نسل بعد منتقل شوند؟

محیط است که تعیین می کند کدام صفات با فراوانی بیشتری به نسل بعد منتقل شوند.

۱۷- فرایندی که در آن افراد سازگار تر با محیط انتخاب می شوند چیست؟

انتخاب طبیعی

۱۸- مقاوم شدن باکتری ها نسبت به پادزیست چگونه اتفاق می افتد؟

مقاومت اندکی از باکتری ها به پادزیست ها-مرگ باکتری های غیرمقاوم بر اثر پادزیست ها- تکثیر باکتری های مقاوم-  انتقال صفت مقاومت از باکتری های مقاوم به باکتری های غیرمقاوم

۱۹- کدام فرایند می تواند علت مقاوم شدن باکتری ها به پادزیست ها را تو ضیح دهد؟

انتخاب طبیعی

۲۰- وقتی از تفاوت های فردی سخن می گوییم در حال بررسی تغییرات در کدام سطح هستیم؟

در واقع در حال بررسی جمعیتی از افراد هستیم نه یک فرد

۲۱- انتخاب طبیعی کدام سطح سازمان یافتگی جانداران را تغییر می دهد؟

انتخاب طبیعی جمعیت را تغییر می دهد نه فرد را.

۲۲- جمعیت را تعریف کنید؟

به افرادی گفته می شود که به یک گونه تعلق دارند ودر یک زمان و مکان زندگی می کنند.

۲۳- قبل از کشف مفاهیم پایه ی ژنتیک زیست شناسی، جمعیت را بر چه اساسی توصیف می کردند؟

قبل از کشف مفاهیم پایه ژنتیک زیست شناسان جمعیت را بر اساس صفات ظاهری را توصیف می کردند.

۲۴- زیست شناسان امروزه بر چه اساسی جمعیت را توصیف می کنند؟

زیست شناسان، جمعیت را بر اساس ژن های آن توصیف کنند

۲۵- مجموع همه ی دگره های موجود در همه ی جایگاه های ژنی افراد یک جمعیت را چه می نامند؟

خزانه ژنی

۲۶- در چه صورتی بیان می شود جمعیت در حال تعادل است؟

اگر در جمعیتی فراوانی نسبی دگره ها یا ژن نمود ها از نسلی به نسل دیگر حفظ شود آن گاه می گویند جمعیت در حال تعادل ژنی است.

۲۷- اگر در جمعیتی فراوانی نسبی الل ها یا ژن نمود ها از نسلی به نسل دیگر حفظ شود به آن جمعیت چه می گویند؟

جمعیت در حال تعادل است

۲۸- تغییر در کدام جمعیت مورد انتظار نیست؟

تا وقتی جمعیت در حال تعادل است، تغییر در آن، مورد انتظار نیست.

۲۹- در کدام جمعیت روند تغییر در پیش گرفته می شود؟

اگر جمعیت از تعادل خارج شود، روند تغییر را در پیش گرفته است

۳۰- کدام عوامل باعث می شوند جمعیت از حالت تعادل خارج شود؟ (کدام عوامل موجب تغییر در جمعیت ها می شوند؟)

جهش-رانش دگره ای- شارش ژن-آمیزش غیر تصادفی – انتخاب طبیعی

۳۱- تاثیر جهش بر خزانه ی ژنی چیست؟

جهش، با افزودن دگره های جدید، خزانۀ ژن را غنی تر می کند و گوناگونی را افزایش می دهد

۳۲- تاثیر جهش بر گوناگونی چیست؟

گوناگونی را افزایش می دهد

۳۳- چرا جهش ممکن است تشخیص داده نشود؟

بسیاری از جهش ها تأثیری فوری بر رخ نمود ندارند و بنابراین ممکن است تشخیص داده نشوند

۳۴- جهش چگونه باعث می شود جمعیت از حال تعادل خارج شود؟

اگر جهش رخ دهد، آن گاه دگره های جدیدی ایجاد می شوند که این یعنی تغییر در فراوانی دگره ها

۳۵- به فرایندی که باعث تغییر فراوانی دگره ای بر اثر رویداد های تصادفی می شوند چه می گویند؟

رانش دگره ای

۳۶- چرا رانش دگره ای به سازش نمی انجامد؟

زیرا در این فرایند، تغییر فراوانی دگره ای بر اثر رویدادهای تصادفی می شود نه براساس صفات سازگارتر با محیط. بنابراین  برخلاف انتخاب طبیعی به سازش نمی انجامد

۳۷- رانش دگره ای چه تاثیری بر جمعیت دارند؟

فراوانی دگره های خزانی ژنی را  تغییر می کند اما این تغییر در فراوانی، ارتباطی با سازگاری آنها با محیط و انتخاب طبیعی ندارد بنابراین جمعیت را از حال تعادل خارج می کند.

۳۸- رانش دگره ای و انتخاب طبیعی را از نظر تاثیر بر سازش جمعیت با یکدیگر مقایسه نمایید؟

برخلاف انتخاب طبیعی به سازش نمی انجامد

۳۹- در کدام فرایند فراوانی دگره هارا تغییر می کند اما این تغییردر فرا وانی ارتباطی با سازگاری های آن ها با محیط و انتخاب طبیعی ندارد؟

رانش دگره ای

۴۰- رانش دگره ای بر کدام جمعیت ها اثر بیشتری دارد؟

هر چه اندازه یک جمعیت کوچک تر باشد رانش دگره ای اثر بیشتری دارد.

۴۱- برای آنکه جمعیتی در تعادل باشد باید چه اندازه جمعیتی داشته باشد؟

باید اندازه بزرگی داشته باشد.

۴۲- منظور از اندازه ی جمعیت چیست؟

تعداد افراد  آن است.

۴۳- وقتی  افرادی از  یک جمعیت به جمعیت  دیگری مهاجرت می کنند در واقع تعدادی از دگره های ‌ جمعیت مبدا را به جمعیت مقصد وارد می کنند به این پدیده چه می گویند؟

شارش ژن

۴۴- نتیجه نهایی شارش ژن پیوسته و دوسویه بین دو جمعیت چیست؟

اگر بین دو جمعیت شارش ژن به طور پیوسته و دو سویه ادامه یابد سر انجام خزانه ژنی دو جمعیت به هم شبیه می شود.

۴۵- در چه صورتی خزانه ژنی دو جمعیت به هم شبیه می شوند؟

اگر بین دو جمعیت شارش ژن به طور پیوسته و دو سویه ادامه یابد سر انجام خزانه ژنی دو جمعیت به هم شبیه می شود.

۴۶- برای آن که جمعیتی در حال تعادل باشد لازم است آمیزش ها در آن به چه صورت باشد؟

به صورت تصادفی

۴۷- آمیزش تصادفی چیست؟

آمیزشی است که در آن احتمال آمیزش هر فرد با افراد جنس دیگر در آن جمعیت یکسان باشد.

۴۸- در چه صورتی آمیزش تصادفی نیست؟

اگر آمیزش ها به رخ نمود یا ژن نمود بستگی داشته باشد دیگر تصادفی نیست.

۴۹- جانوران جفت خود را بر چه اساس انتخاب می کنند؟

ویژگی ها ی ظاهری و رفتاری

۵۰- اگر جانوران جفت خود را بر اساس ویژگی های رفتاری انتخاب کنند آمیزش از چه نوع است؟

غیر تصادفی

۵۱- تاثیر انتخاب طبیعی بر خزانه ی ژنی چیست؟

انتخاب طبیعی فراوانی دگره ها  را در خزانه ژنی تغییر می دهند.

۵۲- انتخاب طبیعی کدام افراد را در بر می گیرند و از فرا وانی کدام افراد می کاهد؟

افراد سازگارتر با محیط را برمی گزیند و از فراوانی دیگر افراد می کاهد.

۵۳- انتخاب طبیعی چگونه خزانه ی ژنی نسل آینده را دست خوش تغییر می کند؟

افراد سازگارتر با محیط را برمی گزیند و از فراوانی دیگر افراد می کاهد.

۵۴- نتیجه انتخاب طبیعی چیست؟

ساز گاری بیشتر جمعیت با محیط است.

۵۵- سازگاری بیشتر جمعیت با محیط نتیجه چه فرایندی است؟

انتخاب طبیعی

۵۶- نتیجه انتخاب طبیعی بر گوناگونی چیست؟

با انتخاب شدن افراد سازگار تر تفاوت های فردی و در نتیجه گوناگونی کاهش می یابد.

۵۷- چرا در نتیجه انتخاب طبیعی گو ناگونی کاهش می یابد؟

با انتخاب شدن افراد سازگار تر تفاوت های فردی و در نتیجه گوناگونی کاهش می یابد.

۵۸- چه عاملی توانایی بقای جمعیت را در شرایط محیطی جدید بالا می برد؟

گونا گونی در میان افراد یک جمعیت توانایی افرد یک جمعیت را در شرایط محیطی جدید بالا می برد.

۵۹- کدام ساز و کارها می توانند در عین وجود انتخاب طبیعی گوناگونی را حفظ کنند؟

گونا گونی کامه‌ای در دگره‌ها، نو ترکیبی، اهمیت نا خالص ها

۶۰- در تولیدمثل جنسی هر والد چه تعداد از فام‌تن های خود را به نسل بعد منتقل می کند؟

از طریق کامه هایی که می سازد نیمی از آن را منتقل می کند.

۶۱-‌ این که هر کامه کدام یک از فام‌تن ها را منتقل می کند به چه عاملی بستگی دارد؟

به آرایش چهار تایی ها در کاستمان یک بستگی دارد.

۶۲- آرایش های مختلف فام‌تن ها در کدام مرحله‌ی کاستمان به ایجاد کامه های مختلف می انجامد؟

متافاز کاستمان ۱

۶۳- پدیده ی چلیپایی شدن در چه هنگامی ممکن است رخ دهد؟

در کاستمان ۱ هنگام جفت شدن فام تن های همتا و ایجاد چهارتایه

۶۴- چلیپایی شدن در کدام ساختار ها رخ می دهد؟

در ساختار تتراد (چارتایی) ممکن است قطعه ای از فام تن بین فامینک های غیرخواهری مبادله شود

۶۵- هنگام جفت شدن فام تن های همتا و ایجاد تتراد ممکن است قطعه ای از فام تن بین فامینک های غیر خواهری مبادله شود. این پدیده را چه می گویند؟

چلیپایی شدن (کراسینگ اوور)

۶۶- تبادل قطعات بین کدام فامینک ها راچلیپایی شدن می گویند؟

فامینک های غیرخواهری در ساختار تتراد

۶۷- در چه صورتی چلیپایی شدن منجر به تولید فامینک های نو ترکیب می‌شود؟

اگر قطعات مبادله شده حاوی دگره‌های متفاوتی باشند، ترکیب جدیدی از دگره ها در این دو فامینک به وجود می آید.

۶۸- اگر قطعات مبادله شده در فامینک های غیرخواهری ساختار تتراد حاوی دگره های متفاوتی باشند، ترکیب جدیدی از دگره ها در این دو فامینک به وجود می آید. نام این فامینک ها چیست؟

فامینک‌های نوترکیب

۶۹- گامت هایی که فامینک های نوترکیب را دریافت می کنند، چه نامیده می شوند؟

کامه نوترکیب

۷۰- اهمیت ناخالص ها در حفظ گوناگونی را می توان به وسیله کدام بیماری نشان داد؟

به وسیلهٔ بیماری کم خونی ناشی از گویچه های قرمز داسی شکل

۷۱- ژن نمود افراد مبتلا به بیماری گویچه های قرمز داسی شکل چیست؟ سرنوشت آنها چیست؟

Hb^SHb^S. در سنین پایین معمولاً می میرند.

۷۲- ژن نمود افراد  ناخالص از نظر گویچه های قرمز داسی شکل چیست؟ گویچه قرمز آنها  چه موقع داسی شکل می شود؟

Hb^AHb^S. گویچه های قرمز آنها فقط هنگامی داسی شکل می شوند که مقداراکسیژن محیط کم باشد.

۷۳- فراوانی دگره Hb^S در کدام مناطق بسیار بیشتر ازسایر مناطق است؟

در مناطقی که مالاریا شایع است

۷۴- بیماری مالاریا به وسیله کدام عامل ایجاد می شود؟

نوعی انگل تک یاخته ای

۷۵- عامل مالاریا بخشی از چرخهٔ زندگی خود را در کدام یاخته ها می گذراند؟

گویچه‌های قرمز

۷۶- ژنوتیپ افراد  سالم از نظر گویچه های قرمز داسی شکل چیست؟

Hb^AHb^A

۷۷- کدام افراد در معرض خطر ابتلا به مالاریا قرار دارند؟

افرادی که گویچه سالم یعنی Hb^AHb^A دارند.

۷۸- انگل عامل مالاریا نمی تواند در کدام افراد سبب بیماری شود؟ چرا؟

انگل نمی تواند در  افراد  Hb^AHb^S سبب بیماری شود. چون وقتی این گویچه ها را آلوده می کند، شکل آنها داسی شکل می شود و انگل می میرد.

۷۹- چرا انگل عامل مالاریا نمی تواند در  افراد  Hb^AHb^S سبب بیماری شود؟

چون وقتی این گویچه ها را آلوده می کند، شکل آنها داسی شکل می شود و انگل می میرد.

۸۰- کدام افراد در برابر مالاریا مقاوم می باشند؟ چرا؟

Hb^AHb^S. چون وقتی این گویچه ها را آلوده می کند، شکل آنها داسی شکل می شود و انگل می میرد.

۸۱- وجود کدام دگره در مناطق مالاریاخیز باعث بقای جمعیت می شود؟

دگره Hb^S

۸۲- کدام عامل، تعیین کنندهٔ صفتی است که حفظ می شود؟

شرایط محیط، تعیین کنندهٔ صفتی است که حفظ می شود.

۸۳- مثالی بزنید  که نشان می دهد شرایط محیط، تعیین کنندهٔ صفتی است که حفظ می شود؟

اهمیت ناخالص های گویچه های قرمز داسی شکل در مناطق مالاریاخیز

پرسش‌های نهایی زیست‌شناسی

بعد از کشف پادزیست (آنتی‌بیوتیک)ها در نیمه قرن گذشته، آدمی به یکی از کارآمدترین ابزارهای دفاعی در برابر باکتری‌های بیماری‌زا مجهز شد و توانست در نبرد با آن‌ها پیروز شود. با این وجود، مدتی است که از گوشه و کنار دنیا خبر می‌رسد باکتری‌ها نسبت به پادزیست‌ها مقاوم شده‌اند. گرچه دانشمندان با طراحی داروهای جدید، برتری انسان را در این نبرد همچنان حفظ کرده‌اند اما در عین حال، روند مقاوم شدن باکتری‌ها آدمی را سخت نگران کرده است. مقاوم شدن باکتری‌ها نسبت به داروها، یکی از مثال‌هایی است که نشان می‌دهد «موجودات زنده می‌توانند در گذر زمان تغییر کنند». این تغییر چگونه رخ می‌دهد؟

تغییر در گذر زمان

به انسان‌های اطراف خود نگاه کنید. همه انسان‌ها ویژگی‌های مشترکی دارند که باعث می‌شود آنان را در گروهی به نام «انسان‌ها قرار دهیم. در عین حال، در میان انسان‌ها «تفاوت‌های فردی» نیز وجود دارد که باعث شناخت آن‌ها از یکدیگر می‌شود. تفاوت‌های فردی منحصر به انسان نیست. در میان افراد گونه‌های دیگر هم تفاوت‌های فردی مشاهده می‌شود.

تفاوت‌های فردی چگونه می‌تواند در پایداری گونه مؤثر باشد؟ این سؤال را با ذکر مثالی پاسخ می‌دهیم. فرض کنید در نوعی از جانوران، افراد تحمل متفاوتی نسبت به سرما دارند؛ یعنی بعضی‌ها می‌توانند سرما را تحمل کنند. اگر سرمای شدیدی رخ دهد، آنان که سرما را تحمل می‌کنند شانس بیشتری برای زنده ماندن دارند. بنابراین، این افراد، بیشتر از دیگران تولید مثل می‌کنند و در نتیجه صفت تحمل سرما، بیش از گذشته، به نسل بعد منتقل می‌شود. اگر سرما همچنان ادامه یابد، باز هم آن‌ها که سرما را تحمل می‌کنند، شانس بیشتری برای تولید مثل و انتقال صفت به نسل‌های بعد را خواهند داشت. بنابراین، بعد از مدتی با جمعیتی روبه رو خواهیم شد که در آن، تعداد افرادی که سرما را تحمل می‌کنند در مقایسه با جمعیت اول، بیشتر است و این یعنی تغییر در جمعیت.

مثال ساده‌ای که در بالا عنوان شد، نشان می‌دهد که برای تغییر شرایطی لازم است. یکی از این شرایط، وجود تفاوت‌های فردی است. وقتی تفاوت فردی هست، این سؤال پیش می‌آید که کدام تفاوت‌ها بهترند. در مثال ما، آن‌ها که سرما را تحمل می‌کردند، در مقایسه با بقیه، شانس بیشتری برای زنده ماندن داشتند. با کمی دقت متوجه می‌شویم که این «بهتر» بودن یک صفت همیشگی نیست؛ بلکه شرایط محیط تعیین کنندۀ صفات بهتر است. اگر هوا به جای سرد شدن گرم می‌شد، آن گاه افراد دیگری شانس زنده ماندن داشتند. بنابراین، زیست شناسان از واژه «صفت بهتر» استفاده نمی‌کنند بلکه به جای آن می‌گویند «صفت سازگارتر با محیط». به روشنی دیده می‌شود این، «محیط» است که تعیین می‌کند کدام صفات با فراوانی بیشتری به نسل بعد منتقل شوند. این فرایند را که در آن افراد سازگارتر با محیط انتخاب می‌شوند، یعنی آن‌هایی که شانس بیشتری برای زنده ماندن و تولیدمثل دارند، انتخاب طبیعی می‌نامند.

شکل ۶- چگونگی مقاوم شدن باکتری‌ها به پادزیست

انتخاب طبیعی می‌تواند علت مقاوم شدن باکتری‌ها به پادزیست‌ها را نیز توضیح دهد (شکل ۶). در این مثال باکتری‌های غیرمقاوم از بین می‌روند و باکتری‌های مقاوم تکثیر می‌شوند و به تدریج همه جمعیت را به خود اختصاص می‌دهند، در نتیجه جمعیت از غیرمقاوم به مقاوم تغییر می‌یابد.

وقتی از تفاوت‌های فردی سخن می‌گوییم در واقع در حال بررسی جمعیتی از افراد هستیم نه یک فرد. انتخاب طبیعی «جمعیت» را تغییر می‌دهد نه «فرد» را. جمعیت، به افرادی گفته می‌شود که به یک گونه تعلق دارند و در یک زمان و مکان زندگی می‌کنند.

خزانهٔ ژن

قبل از کشف مفاهیم پایه ژنتیک، زیست شناسان جمعیت را بر اساس صفات ظاهری توصیف می‌کردند. مثل گوناگونی رنگ بدن در یک جمعیت جانوری یا گوناگونی رنگ گلبرگ در یک جمعیت گیاهی. با شناخت ژن‌ها، این امکان فراهم شد که زیست‌شناسان، جمعیت را بر اساس ژن‌های آن توصیف کنند. مجموع همه دگره‌های موجود در همه جایگاه‌های ژنی افراد یک جمعیت را خزانه ژن آن جمعیت می‌نامند.

تعادل در جمعیت

اگر در جمعیتی فراوانی نسبی دگره‌ها یا ژن‌نمودها از نسلی به نسل دیگر ثابت باشد، آن گاه می‌گویند جمعیت در حال تعادل ژنی است. تا وقتی جمعیت در حال تعادل است، تغییر در آن، مورد انتظار نیست. اگر جمعیت از تعادل خارج شود، روند تغییر را در پیش گرفته است. عوامل زیر باعث می‌شوند جمعیت از حال تعادل خارج شود.

الف) جهش: یک باکتری را در نظر بگیرید که هر ۲۰ دقیقه تقسیم می‌شود. اگر جهش رخ دهد، آن گاه دگره‌های جدیدی ایجاد می‌شوند که این یعنی تغییر در فراوانی نسبی دگره‌ها.

جهش، با افزودن دگره‌های جدید، خزانه ژن را غنی‌تر می‌کند و گوناگونی را افزایش می‌دهد. بسیاری از جهش‌ها تأثیری فوری بر رخ نمود ندارند و بنابراین ممکن است تشخیص داده نشوند. اما با تغییر شرایط محیط ممکن است دگر؛ جدید، سازگارتر از دگره یا دگره‌های قبلی عمل کند.

ب) رانش دگره‌ای: فرض کنید گله‌ای شامل ۱۰۰ گوسفند در حال عبور از ارتفاعات است. حین عبور، تعدادی گوسفند به پایین سقوط می‌کنند و می‌میرند. اگر این گوسفندان زاده‌ای نداشته باشند، شانس انتقال ژن‌های خود به نسل بعد را از دست داده‌اند. به فرایندی که باعث تغییر فراوانی دگره‌ای بر اثر رویدادهای تصادفی می‌شود، رانش دگره‌ای می‌گویند. رانش دگره‌ای گرچه فراوانی دگره‌ها را تغییر می‌دهد اما برخلاف انتخاب طبیعی به سازش نمی‌انجامد.

به مثال دیگری توجه کنید. گاهی در حوادثی نظیر سیل، زلزله، آتش سوزی و نظایر آن، تعداد آن‌هایی که می‌میرند ممکن است بیش از آن‌هایی باشند که زنده می‌مانند. بنابراین فقط بخشی از دگره‌های جمعیت بزرگ اولیه به جمعیت کوچک باقی مانده خواهد رسید و جمعیت آینده از همین دگره‌های برجای مانده تشکیل خواهند شد (شکل ۷). در این صورت نیز فراوانی دگره‌ها تغییر می‌کند اما این تغییر در فراوانی، ارتباطی با سازگاری آن‌ها با محیط و انتخاب طبیعی ندارد.

هرچه اندازه یک جمعیت کوچک‌تر باشد، رانش دگره‌ای اثر بیشتری دارد. به همین علت، برای آنکه جمعیتی در تعادل باشد، باید اندازه بزرگی داشته باشد. منظور از اندازه جمعیت، تعداد افراد آن است.

پ) شارش ژن: وقتی افرادی از یک جمعیت به جمعیت دیگری مهاجرت می‌کنند، در واقع تعدادی از دگره‌های جمعیت مبدأ را به جمعیت مقصد وارد می‌کنند و سبب تغییر در فراوانی نسبی دگره‌های هر دو جمعیت می‌شود. به این پدیده، شارش ژن می‌گویند. اگر بین دو جمعیت، شارش ژن به طور پیوسته و دوسویه ادامه یابد، سرانجام خزانه ژن در جمعیت به هم شبیه می‌شود.

ت) آمیزش غیرتصادفی: برای آنکه جمعیتی در حال تعادل باشد، لازم است آمیزش‌ها در آن تصادفی باشند. آمیزش تصادفی آمیزشی است که در آن احتمال آمیزش هر فرد با افراد جنس دیگر در آن جمعیت یکسان باشد. اگر آمیزش‌ها به رخ نمود یا ژن‌نمود بستگی داشته باشد دیگر تصادفی نیست و فراوانی نسبی ژن‌نمودها را تغییر می‌دهد. برای مثال، جانوران جفت خود را بر اساس ویژگی‌های ظاهری و رفتاری «انتخاب» می‌کنند (فصل ۸).

ث) انتخاب طبیعی: انتخاب طبیعی فراوانی دگره‌ها را در خزانه ژنی تغییر می‌دهد. انتخاب طبیعی افراد سازگارتر با محیط را بر می‌گزیند و از فراوانی دیگر افراد می‌کاهد. به این ترتیب، خزانه ژن نسل آینده دستخوش تغییر می‌شود. در مثال ابتدای این گفتار، دیدیم که چگونه در نتیجه انتخاب طبیعی، بعضی از باکتری‌ها نسبت به تغییر شرایط (حضور پادزیست‌ها) سازش پیدا کرده‌اند.

شكل ۷- کاهش شدید در اندازه جمعیت باعث تغییر فراوانی‌های دگره‌ای می‌شود.

تداوم گوناگونی در جمعیت‌ها

دانستیم که نتیجه انتخاب طبیعی، سازگاری بیشتر جمعیت با محیط است. با انتخاب شدن افراد سازگارتر، تفاوت‌های فردی و در نتیجه گوناگونی کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، دیدیم که گوناگونی در میان افرادیک جمعیت، توانایی بقای جمعیت را در شرایط محیطی جدید بالا می‌برد. از این رو به سازوکارهایی نیاز است که با وجود انتخاب طبیعی، گوناگونی تداوم داشته باشد. در ادامه، این سازوکارها را بررسی می‌کنیم.

الف) گوناگونی دگره‌ای در گامت‌ها: در تولیدمثل جنسی، هر والد از طریق گامت‌هایی که می‌سازد، نیمی از فام‌تن‌های خود را به نسل بعد منتقل می‌کند. اینکه هر گامت کدام یک از فام‌تن‌ها را منتقل می‌کند به آرایش چهارتایه‌ها (تترادها) در میوز ۱ بستگی دارد. در متافاز میوز ۱، فام‌تن‌ها با آرایش‌های مختلفی ممکن است در سطح میانی یاخته قرار گیرند که به ایجاد گامت‌های مختلف می‌انجامد. در شکل ۸ نحوه توزیع فام‌تن‌ها طی میوز نشان داده شده است.

ب) نوترکیبی: در میوز ۱، هنگام جفت شدن فام‌تن‌های همتا و ایجاد چهارتایه، ممکن است قطعه‌ای از فام‌تن بین فامینک‌های غیرخواهری مبادله شود. این پدیده را چلیپایی شدن (کراسینگ‌اور) می‌گویند. اگر قطعات مبادله شده حاوی دگره‌های متفاوتی باشند، ترکیب جدیدی از دگره‌ها در این دو فامینک به وجود می‌آید و به آن‌ها فامینک‌های نوترکیب می‌گویند. از میان گامت‌ها، آن‌هایی که فامینک‌های نوترکیب را دریافت می‌کنند، گامت نوترکیب نامیده می‌شوند (شکل ۹).

پ) اهمیت ناخالص‌ها: اهمیت ناخالص‌ها در تداوم گوناگونی را می‌توان به وسیله بیماری کم خونی ناشی از گویچه‌های قرمز داسی‌شکل نیز نشان داد. افراد مبتلا به بیماری گویچه‌های قرمز داسی‌شکل ژن‌نمود HbSHbS دارند و در سنین پایین معمولاً می‌میرند. ژن‌نمود ناخالص‌ها HbAHbS است و وضع بهتری دارند. گویچه‌های قرمز آنها فقط هنگامی داسی‌شکل می‌شوند که مقدار اکسیژن محیط کم باشد.

ژن‌شناسان با مطالعه توزیع این بیماری در جهان دریافته‌اند که فراوانی دگره HbS در مناطقی که مالاریا شایع است، بسیار بیشتر از سایر مناطق است. بیماری مالاریا به وسیله نوعی انگل تک یاخته‌ای ایجاد می‌شود که بخشی از چرخه زندگی خود را در گویچه‌های قرمز می‌گذراند. افرادی که گویچه سالم دارند، یعنی HbAHbA هستند، در معرض خطر ابتلا به مالاریا قرار دارند. این انگل نمی‌تواند در افراد HbAHbS سبب بیماری شود، پس افراد HbAHbS در برابر مالاریا مقاوم‌اند. بنابراین، وجود دگره HbS در این منطقه باعث بقای جمعیت می‌شود؛ حال آنکه این دگره در سایر مناطق، دگره مناسبی نیست. این مثال، مثال خوبی است که نشان می‌دهد شرایط محیط، تعیین کننده صفتی است که حفظ می‌شود.

شکل ۸- نحوه توزیع فام‌تن‌ها طی میوز

شکل ۹ – نوترکیبی بر اثر چلیپایی شدن