DNA
و ژنتیک :یکی از جالب ترین رشته های علوم زیستی ، علم ژنتیک است
این علم اساس شباهت ها وتفاوت ها در افراد را توضیح می دهد.
به مطالعه و بررسی چگونگی به ارث بردن صفات( وراثت) و علل آن می پردازد.
صفت در علوم هشتم فصل 7 :
ویژگی هایی مانند رنگ مو، رنگ چشم ،قد و… که به بدن فرد مربوط می شود ، صفت نام دارد.
صفات موجودات زنده در سه گروه ارثی ، محیطی ، ارثی– محیطی قرار می گیرند.
صفات ارثی :
صفاتی که عامل ایجاد کننده آن ها ، از والدین به فرزندان و یا از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود.
صفاتی مانند رنگ چشم ، رنگ مو ، رنگ پوست ، چال روی گونه ، گروه خونی ،توانایی لوله کردن زبان و… صفات ارثی هستند.
اثر انگشت با وجود این که یک صفت ارثی است ،مخصوص خود فرد است و در تمام عمر تغییر نمی کند .
هیچ دو فردی اثر انگشت یکسان ندارند حتی دوقلوهای همسان ؛ ازاین رو پلیس برای شناسایی مجرمان از اثر انگشت آن ها استفاده می کند.
عامل تعیین کننده ی صفات، درون هسته ی سلول قرار دارد در DNA مولکول وجود دارد.
DNA در علوم هشتم فصل 7 :
ِDNA (دئواکسی ریبو نوکلئیک اسید) : یک مولکول آلی دو رشته ای و مارپیچ است که از واحدهایی به نام نوکلئوتید ساخته شده است.
DNA مانند یک زیپ به هم متصل شده وهر رشته از هزاران نوکلئوتید ساخته شده است
هر نوکلئوتید از سه بخش شامل :
- قند پنج کربنه
- DNA دو رشته ی
- یک باز آلی نیتروژن د ار یک تا سه گروه فسفات T ، تیمین C ، سیتوزین G ،گوانین A
ترتیب قرار گرفتن باز های نوکلئوتید در DNA به گونه ای است که ادنین در مقابل تیمین و سیتوزین در مقابل گوانین قرار می گیرد.
کروماتین: 
وقتی سلول درحال تقسیم نیست ،کروموزوم ها به صورت رشته های باریک وبلند مانندی کلاف در هم پیچیده شده اند ،نام این توده کروماتین است.
DNA در سلول علاوه برمولکول های پروتئین ، لیپید ، کربوهیدرات، مولکول دیگری به نام درون هسته ی سلول قرار دارد.
مولکول DNA دو رشته ای است ومانند نردبا نی پیچ خورده است .
DNA در هر سلول تقریباً دومتر دارای اطلاعات ودستورالعمل هایی برای تعیین شکل بدن و صفات ارثی است .
این اطلاعات در واحد هایی به نام ژن سازماندهی DNA شده اند.
ژن بخشی از DNA است و همان عامل تعیین کننده ی صفات است که از نسلی به نسل دیگر منتقل می شود.
هر چقدر شباهت های دو نفر بیشتر باشد شباهت ژن های آن ها بیشتر است.
گاهی برای ایجاد یک صفت ،ژن های مختلفی وجود دارد
هریک ژن سبب می شود تا صفت مورد نظر به شکل خاصی بروز کند.
مثلاًدر صفت رنگ چشم چند ژن با هم کار می کنند.اکثر صفت های انسان این گونه اند.
ژن تنها عامل تعیین کننده ی صفات در جانداران نیست ،علاوه بر عوامل ژنتیکی ،عوامل محیطی نیز در بروز صفات مؤثرند.
عوامل محیطی در علوم هشتم فصل 7 :
عواملی هستند که در خارج از بدن جاندار در بروز یک صفت تأثیر دارند.
مثال هایی از تأثیر عوامل محیطی بر صفات ارثی هستند.
آب وهوا ،دما ،نور ،تغذیه و….
تغییر شکل ظاهری موش در اثر کمبود ویتامین در تغذیه
تغییر رنگ گل ادریسی در خاک های متفاوت
سیاه شدن موهای خرگوش هیمالیا در اثر سرما،
بیشتر صفات تحت تأثیر هر دو عامل وراثت (ژن ) ومحیط هستند
مثال: هوش و سکته ی قلبی.
در برخی افراد خطر سکته ی قلبی به علت ژن هایی که دارند بیشتر است .
رژیم غذایی مناسب و ورزش می تواند از بروز این ژن جلوگیری کند
با تغذیه ی صحیح و آموزش مناسب می توان رشد هوش را تقویت کرد.
ایجاد صفات جدید در جانداران علوم هشتم فصل 7 :
دانشمندان می توانند با انتقال یک ژن از جانداری به جاندار دیگر ، صفتی جدیدی در جاندار گیرنده ایجاد کنند که به طور طبیعی در آن ها وجود ندارد و این امر کاربرد های مفیدی دارد .
ِمثال :
ژن تولید کننده ی انسولین :
تولید کننده ی انسولین را از سلول های انسان جدا و آن را وارد DNA نوعی باکتری می کنند و باکتری شروع به تولید انسولین انسانی می کند .
این انسولین برای درمان دیابت وابسته به انسولین به کار می رود.
در گذشته از انسولینی که توسط پانکراس گاو تولید می شد استفاده می کردند.
ژن تولید کننده ی پیش ساز ویتامین A :
ژن تولید کننده ی پیش ساز ویتامین A را از نوعی باکتری وگل نرگس زرد می گیرند و وارد برنج معمولی می کنند و برنج طلایی تولید تبدیل می شود.
با ازخورن برنج طلایی توسط انسان ، پیش ساز به ویتامین A تبدیل می شود.
کمبود ویتامین A در کودکان آن ها را در معرض نابینایی قرار می دهد.
ژن مقاوم شدن (ضدیخ زدگی) :
ژن مقاوم شدن (ضدیخ زدگی) ماهی فلاندر در برابر سرما می شود .
با استخراج و انتقال به گوجه فرنگی می توان گوجه فرنگی هایی مقاوم به سرماتولید کرد.
ژن
ژن ها دارا ی اطلاعات و دستورالعمل هایی برای تولید پروتئین ها در سلول های بدن هستند و پروتئینی که ساخته می شود ، دستورالعمل ها را اجرا وصفات را مشخص می کند.
مثلاً ژن رنگ مو در فردی با موهای قهوه ای ، دستورالعمل ساخت پروتئینی را دارد که آن پروتئین رنگ موی فرد را قهوه ای می کند.
DNA درون هسته به همراه پروتئین ها ،رشته هایی به نام کروموزوم می سازند. سلول های بدن هر جاندار تعداد مشخصی کروموزوم دارد.
مثلاً سلول های انسان 46 ،مرغ وخروس 78 ، پروانه 380 و برنج 24 عدد کرموزوم دارند.
تعداد کروموزوم ها به اندازه ی پیکر جاندار بستگی نداردمثلاً پروانه که از مرغ کوچکتر است 380 کروموزوم دارد ولی مرغ 78 کروموزوم دارد.
از 46 کروموزوم موجود در هر سلول انسان، دو کروموزوم،کروموزوم جنسی می باشند ،که جنسیت انسان را تعیین می کنند.
کروموزوم های جنسی مرد را با XY و کروموزوم های جنسی زن را با XX نشان می دهند.
بدن ما از میلیاردها سلول ساخته شده است در حالیکه زندگی همه ی ما از یک سلول آغاز شده ،پس این همه سلول از تقسیم سلولی بوجود آمده اند.
نوعی تقسیم سلولی در سراسر عمر ما انجام می گیرد که در آن از یک سلول دو سلول بوجود می آید و در آن تعداد کروموزوم ها تغییر نمی کند ؛ این نوع تقسیم سلولی ، تقسیم میتوز نام دارد.
کروموزوم ها فقط در سلول های در حال تقسیم وبا میکروسکوپ دیده می شوند و قبل از تقسیم DNA دو برابر می شود.
در تقسیم میتوز ابتدا DNA دو برابر می شودبه شکل کلاف مقدار نخ مانند در می آید. و از یک سلول دو سلول بوجود می آید ؛
تعداد کروموزوم های سلول های تولید شده برابر مقدار با کروموزوم های سلول اولیه است. و سبب رشد و ترمیم بافت های آسیب دیده ی بدن ما می شود.
سرطان در علوم هشتم فصل 7 :
گاهی اوقات بدون نیاز به سلول های جدید وبیشتر ،سلول ها به صورت غیر عادی ،سریع و کنترل نشده تقسیم می شوند وتوده های سرطانی ایجاد می کنند.
برخی سزطان ها ارثی هستند اما عوامل محیطی مختلفی درایجاد سرطان نقش دارند.
الکل ، سیگار موادی مانند:تنباکو، آلاینده های حاصل از سوخت های فسیلی ،کودهای شیمیایی
انرؤی هایی مانند: اشعه های مضر مثل پرتو های رادیو اکتیو و اشعه ی ماوراء بنفش خورشید
همچنین کم تحرکی و چاقی و تغذیه ی نامناسب مانند فست فودها .از جمله عوامل محیطی مؤثر در ایجاد سرطان هستند.
تقسیم سلولی علوم هشتم فصل 7 :
در جریان تقسیم سلولی کروموزوم ها مضاعف شده و به رشته های قطور و کوتاه تبدیل می شوند .
هر کوروموزوم به صورت دو رشته ی مجاور که در یک قسمت به هم متصلند دیده می شود . هریک از این رشته ها را کروماتید و محل اتصال دو کروماتید را سانترومر نام دارد.
تعداد کروموزوم هادر تمام سلول های یک جاندار یکسان است .
در سلول های جنسی که تعداد کروموزومهایشان نصف تعداد کروموزوم های سایر سلول هاست.
تعداد کروموزوم های اغلب سلول ها زوج می باشد که به صورت . 2n کروموزومی هستند
مثلاًدر سلول های عادی انسان 2n =46 نمایش داده می شود
تقسیم میتوز :
تقسیمی است که طی آن از یک سلول 2n دو سلول کروموزومی ، n ایجاد می شود
1) پروفاز: ابتدا کروموزوم های هسته همانند سازی کرده ومضاعف می شوند. و غشاء هسته از بین می رود.
2) متافاز : در این مرحله کروموزوم های مضاعف در استوای سلول قرار می گیرند.
3) آنافاز : در این مرحله کروماتیدهای هر کروموزوم از هم جدا شده و به دو قطب سلول می روند.
4 ) تلوفاز:در مرحله ی آخر ،سیتوپلاسم سلول تقسیم شده و غشای هسته ظاهر می شود و یک سلول به سلول تبدیل می شود.
تقسیم میتوز وقتی فراوان صورت می گیرد که جاندار یا قسمتی از بدن او در حال رشد باشد.
اگر تقسیم هسته در سلولی که خود در حال تقسیم نیست صورت بگیرد، سلول هایی با بیش از یک هسته به وجود می آیند.
مانند سلول های ماهیچه ای اسکلتی
بعضی سلول ها تقسیم میتوز ندارند مانند گلبول قرمز پستانداران و سلول های بسیار تخصص یافته مثل سلول عصبی و ماهیچه ای ؛
از طرفی برخی سلول ها همواره در حال تقسیم هستند مانند سلول های پوست ،سلول های مناطق رشد گیاه (نوک ریشه و ساقه ) وسلول های بدن جنین
بیماری های ژنتیکی یا ارثی در علوم هشتم فصل 7 :
بیماری هایی هستند که علت آن ها وجود یک نقص یا مشکل در ژن است ؛ پس می توانند از نسلی به نسل دیگر منتقل شوند. مانند:
1) تالاسمی:
این بیماری نوعی کم خونی ارثی است.
علت تالاسمی عدم ساخت گلبول های قرمز ایجاد می شود و به دو شکل خفیف (تالاسمی مینور)و شدید (تالاسمی ماژور) وجود دارد.
2) هموفیلی :
در خون این افراد نوعی پروتئین لازم برای انعقاد خون وجود ندارد .
خون افرادمبتلا پس از ایجادزخم یا اصلاً منعقد نمی شود یا سرعت انعقاد آن کم است.
3) کور رنگی (دالتونیسم) :
در این بیماری فردمبتلا قادر به تشخیص یک یا چند رنگ نمی باشد.
مثلا نمی تواند اعداد داخل دایره های مقابل را تشخیص دهد.
4) دیابت جوانی :
این بیماری قبل از 30 سالگی به وجود می آید .
علت دیابت جوانی حمله ی سیستم ایمنی بدن به سلول های سازنده ی انسولین است.
با از بین رفتن این سلول ها شخص مجبور با تزریق انسولین قند خون را کاهش دهد.
5) منگولیسم (سندرم داون):
دراین بیماری شخص مبتلا به جای 46 کروموزوم، 47 کروموزوم دارد.
تعدادکروموزوم شماره ی 21 آن به جای 2 عدد، 3 عدد است
علائم منگولیسم عقب ماندگی شدید ذهنی و قامت غیر طبیعی است.
تالاسمی
امروزه دانشمندان از مهندسی ژنتیک می توانند با ایجاد تغییراتی در ساختارDNA ،باعث بروز صفات دلخواه در برخی جانداران شوند.
از تغییر ساختارDNA درسه زمینه ی پزشکی، دامپروری وکشاورزی استفاده می شود.
در پزشکی جهت تولید بعضی داروها،واکسن ها و درمان بعضی بیماری های ارثی استفاده می شود.
در کشاورزی این دانش برای تولید محصولات بیشتر و مرغوب تر کار برد دارد.
مثلاً با قرار دادن ژن یک باکتر ی که توانایی جذب نیتروژن هوا را دارد در گندم یا برنج ،این گیاهان بدون نیاز به کود ، محصول فراوانی تولید می کنند.
در دامپروری ، بعضی از ژن های انسان را به دام ها وارد می کنند
و با تولید شیر دارای محصول ژن می تواند دارو باشد.
همچنین حیواناتی که نسل آن ها در حال انقراض است را تکثیر کرد.
