الاحياء – الوحدة العاشرة

الوراثة                

 

علم الوراثة  :

         من العلوم الحديثة نسبياً اتسع مجاله فشمل الفيروسات والكائنات الدقيقة بالأضافة الى النباتات والحيوانات والأنسان كما اتجهت الأبحاث الى هندسة الجينات وتم تطبيق علم الوراثة ونتائج أبحاثه في تحسين وزيادة الانتاج الحيواني والنباتي.

مؤسس علم الوراثة هو جريجور جوهان مندل وهو راهب نمساوي كان يعمل مدرساً للفيزياء والاحياء في مدينة برن.

أجرى تجارب على نبات البسلة وتوصل الى اكتشاف بعض المبادئ الساسية التي تحكم توارث الصفات . ونشرنتائج تجاربه وملاحظاته في عام1866 م وخلص منها الى وضع قانوني الوراثة المشهورين قانون الانعزال وقانون التوزيع الحروقد اهملت هذه النتائج حتى عام1900حيث أعاد اكتشافها كل من دي فريز وكارل كورينز وأريك فون شيرماك كل على حده.

 تجارب وقوانين مندل :

لماذا اختار مندل نبات البسلة لتجاربه ؟

                1 – لقصر دورة حياتهمما يؤدي إلى إمكانية زراعة 3 الى4 أجيال في السنة.

                2 – سهولة متابعة نموه.

                3 –وجود عدد من الصفات الوراثية المتضادة.

                4 – امكانية الحصول على سلالات نقيةلانه ذاتي التلقيح

                5  – أزهاره خنثى مما يمكن من اجراء التلقيح الخلطي أو الذاتي.

 أجرى مندل تلقيحاً :-

 درس مندل 7 صفات هي :

               موضع الزهرة     –     لون الزهرة     –      لون القرون     –   شكل البذرة    –   شكل القرن   –   لون البذرة     –     طول الساق

كان مندل محظوظاً لأن كل صفة من الصفات السبع يتحكم فيها جين واحد محمول على صبغي مختلف

بالرغم من أن للبسلة سبعة ازواج من الصبغيات.

أجرى مندل تلقيحاً ذاتياً لنبات البسلة لعدة سنوات لكي يتأكد من نقاء السلالات للصفات التي سيقوم بدراستها  , كان يركز في كل تجربة على صفة واحدة.

تتبع مندل نتائج التلقيح على مدى ثلاثة اجيال أو أكثر

أطلق مندل على الصفة التي تظهر في الجيل الأول  اسم الصفة السائدة والتي لاتظهر في الجيل الأول اسم الصفة المتنحية . وافترض ان كل صفة يتحكم فيها عاملين ( جينين )

فعند تهجين نبات بسلة طويل الساق مع آخر قصير الساق يأخذ كل فرد من أفراد الجيل الأول عاملاً واحداً لأحدى الصفتين المتضادتين من كلا الأبوين غير أن صفة الساق الطويل ( الصفة السائدة ) هي التي تظهر وهذا ما يسمى بالسيادة التامة

مصطلحات  هامة :

              1 – الصفات المتضادة : ( المتبادلة ) : الصفتان المتضادتان هما اللتان لاتظهران في وقت واحد في الطراز المظهري للفرد  مثل الطول والقصر.

              2 – الطراز المظهري : هو الصفات الخارجية للكائن الحي.

              3 – الطراز الوراثي أو الجيني : هو المكونات الوراثية للكائن الحي التي تحملها صبغياته.

              4 – العاملان المتضادان : هما جينان يشغلان نفس الموضع على صبغين متشابهين ويؤثران على صفة وراثية واحدة بطريقتين مختلفتين  مثل جين الساق الطويل وجين الساق القصير. المتضادين دون الجين المتضاد الآخر.

              5 – التنحي : هي الظاهرة التي يكون لأحد الجينين المتضادين غير قادر على التعبير عن نفسه في وجود الجين المتضاد الأخر.

              6 – الفرد النقي ( متماثل اللواقح ) هو فرد يحمل جينين متماثلين لصفة ما وينتج نوعاً واحداً من الأمشاج.

              7 – الفرد الخليط : أو متباين اللواقح  أو غير النقي هو فرد يحمل جينين مختلفين لصفة ما وينتج نوعين من الأمشاج.

نص قانون مندل الأول ( قانون الإنعزال ) :-

           تمثل كل صفة وراثية بعاملين ينفصلان عن بعضهما تمام الانفصال عند تكوين الأمشاج ولكنهما يجتمعان مرة أخرى عند تكوين الزايجوت .))

(( اذا اختلف فردان نقيان في زوج من صفاتهما المتضادة فإنهما ينتجان بتزاوجهما جيلاً أولاً به صفة أحد الفردين فقط وهي الصفة السائدة وتختفي الصفة الأخرى التي تسمى الصفة المتنحية وتظهر الصفتان معاً في الجيل الثاني بنسبة 3 سائد : 1 متنحي ))

ثانياً : قانون مندل الثاني ( قانون التوزيع الحر ) :-

          درس مندل وراثة زوجين من الصفاتالمتضادة وأجرى تلقيحاً خلطياً بين نباتين من البسلة وتوصل الى النسبة 9 : 3 :  3 :  1

اذا أخذنا مربع نسبة الطراز المظهري لأي زوجين من الصفات المتضادة (3 : 1 ) 2

تحصل على (3: 1 ) ( 3 : 1 ) = 9 : 3 : 3 : 1 وعليه يمكن معرفة الطراز المظهري باستخدام القانون ( 3 : 1 )ن

حيث ن هي عدد أزواج الصفات الوراثية المتضادة.

نص قانون التوزيع الحر (( أو المستقل للعوامل الوراثية – الجينات )) ((كل زوج من الصفات الوراثية المتضادة يكون مستقلاً في توارثه تمام الإستقلال عما عداه من أزواج الصفات الوراثية المتضادة الأخرى ))

ونص القانون كما ذكره مندل (( اذا اختلف فردان نقيان في زوجين من الصفات المتضادة فعند تزاوجهما تورث صفتا كل زوج مستقلتين عن صفتي الزوج الآخر ))

         – الجينات التي تتحكم في الصفات الوراثية محمولة على الصبغيات وأثناء الإنقسام الاختزالي تسلك هذه الجينات سلوكاً يشابه سلوك الصبغيات اذ تنفصل الجينات وتتوزع توزيعاً حراً ومستقلاً عن بعضها البعض

         – لاينطبق القانون الثاني الأ اذا كانت أزواج الجينات التي تتحكم في الصفات المتضادة محمولة على صبغيات مختلفة وليست على نفس الصبغي.

  التلقيح الإختباري :-

          هو تلقيح فرد يحمل صفه سائدة مجهولة الطراز الوراثي ( الجيني ) مع فرد آخر يحمل الصفة المتنحية ( النقية ) أي معروف الطراز الوراثي.

اذا ظهرت الصفة المتنحية في احد أفراد الجيل الأول فإن الأب يكون غير متماثل الجينات ( خليط ) أما اذا لم تظهر الصفة المتنحية في أحد الأفراد فهذا يعني أن الأب متماثل الجينا ( نقي ) 

               1 – اذا كانت 50% من الأفراد الناتجة تحمل الصفة السائدة و50% تحمل الصفة المتنحية فإن الأب المختبر  هجين أي متباين اللواقح.

               2 – اذا كانت 100% من الأفراد الناتجة تحمل الصفة السائدة فإن الأب المختبر نقي أي متماثل اللواقح ( الجينات ) .

 التلقيح الرجعي :-

           هو تلقيح فرد هجين مع أحد آبائه  , التلقيح الإختباري هو تلقيح رجعي ولكن ليس كل تلقيح رجعي هو تلقيح اختباري.

من فوائده : في تربية النباتات نقل صفة مرغوبة مثل المقاومة لمرض ما الى صنف مزروع تنقصه هذه الصفة .جاء الدليل على أن الصبغيات تحمل العوامل الوراثية من تجارب الأمريكي توماس مورغان على ذبابة الفاكهة.

ملخص نظرية الصبغيات :

               1 – الجهاز المادي للوراثة هو الصبغيات التي تحمل الجينات.

               2 – كل جين يوجد في موقع معين على صبغب معين

               3 – يرجع سلوك الصفات الوراثية في انتقالها من جيل الى آخر إلى سلوك الصبغيات وما تحمله من جينات.

أهم صفات الجينات :

               1 – للجينات القدرة على التضاعف الذاتي.

               2 – تركيب الجينات يتلائم مع قدرتها على تخزين المعلومات الوراثية وترجمتها لبناء البروتين.

               3 – الجينات ذات تركيب كيميائي ثابت ذو قابلية محدودة للتغير.

               4 – عدد الجينات في الكائن الحي يكون أكبرمن عدد الصبغيات فيه.

الردود

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *