الانتخاب الطبيعي – تغير تكرار الأليل (عثة الفلفل)

الأحياءالتطور17–18 سنة

جارٍ التحميل…

استخدمها مع صفي ✨ خصّصها بالذكاء الاصطناعي الإبلاغ عن مشكلة

تستقر جماعة من العث على جذوع الأشجار: يعطي النمطان الجينيان AA و Aa أجنحة داكنة، ويعطي aa أجنحة فاتحة، ولكل نمط جيني صلاحيته التكيفية الخاصة (معدل البقاء حتى التكاثر). في كل جيل تُزال أفراد وفق الصلاحية التكيفية، وتنتقل الأليلات إلى الجيل التالي، وتحدث الطفرة A ⇄ a بمعدل صغير؛ ويتابع رسم بياني تكرار الأليل عبر الأجيال مقارنةً بالمنحنى النظري Δp. يسحب الطالب قيم الصلاحية التكيفية، ويغيّر لون اللحاء لعكس اتجاه الانتخاب، ويلاحظ ارتفاع الأليل المفضّل مع الزمن.

الدرس: النظرية التركيبية الحديثة: الانتخاب الطبيعي والطفرة يغيّران تكرار الأليل في الجماعة

ماذا تعرض

يغيّر الانتخاب الطبيعي تكرار الأليلات لأن الأنماط الجينية تختلف في الصلاحية التكيفية، أي في فرصة البقاء حتى التكاثر. هنا تكون الأجنحة الداكنة (AA و Aa) أو الفاتحة (aa) أفضل تمويهًا أو أسوأ بحسب لون اللحاء، كما حدث لعثة الفلفل في زمن التلوث الصناعي. في كل جيل تزيل المحاكاة العث وفق الصلاحية التكيفية، وتبني الجيل التالي من أليلات الناجين. ويُقارن التكرار المحاكى p للأليل A بالتنبؤ الحتمي Δp، فيرى الطلاب الاتجاه الذي يفرضه الانتخاب، والانجراف العشوائي في الجماعات الصغيرة أيضًا.

طريقة الاستخدام

ابدأ بقيم الصلاحية التكيفية الافتراضية واضغط «الجيل التالي» بضع مرات، ثم دع المحاكاة تعمل ولاحظ صعود p على طول المنحنى النظري. اضغط «تغيير لون اللحاء» لتبادل الصلاحية التكيفية بين AA و aa وعكس اتجاه الانتخاب. قارن بين تشغيلين بقيمة صغيرة وأخرى كبيرة في «حجم الجماعة N»، ثم اجعل قيم الصلاحية التكيفية الثلاث متساوية لترى ما يحدث في غياب الانتخاب.

المعاملات القابلة للتغيير

  • الصلاحية التكيفية للنمط AA (أجنحة داكنة) 0–1
  • الصلاحية التكيفية للنمط Aa (أجنحة داكنة) 0–1
  • الصلاحية التكيفية للنمط aa (أجنحة فاتحة) 0–1
  • حجم الجماعة N 50–2000 فرد
  • التكرار الابتدائي للأليل A 0.01–0.99
  • معدل الطفرة A ⇄ a لكل جيل 0–0.01

أسئلة للاستكشاف

  1. لماذا يُزيل الانتخاب ضد العث الفاتح aa الأليل a ببطء شديد بعد أن يصبح نادرًا؟
  2. ماذا يحدث لتكرار الأليلات عندما تتساوى الصلاحية التكيفية لكل من AA و Aa و aa؟
  3. لماذا تبتعد جماعة من 50 عثة عن المنحنى النظري أكثر من جماعة من 2000 عثة؟

أفكار للتدريس

كل الأدلة