المبادء الأساسية للوراثة

الجينات والوراثة الدرس الأول: المبادئ الأساسية للوراثة الصفات الوراثية: هي الصفات التي تنتقل من جيل لآخر مثل لون الشعر وفصيلة الدم ولون الجلد. الصفات المكتسبة: هي الصفات غير القابلة للإنتقال من جيل لآخر مثل: تعلم علم أو مهارة. علم الوراثة: العلم الذي يدرس (المورثات (الجينات والصفات التي تورثها وما ينتج عنه من تنوع الكائنات الحية. تجارب مندل: البدايات الفعلية لعلم الوراثة كانت على يد العالم النمساوي مندل (1822 – 1884) . الذي ركز في تجاربه على دراسة توارث صفات معينة لنبات البازيلاء . اختار مندل نبات البازلاء لأسباب عديدة: 1. الزهرة خنثى، مما يتيح إجراء إجراء عملية التلقيح الذاتي عن طريق تغطية الأزهار بأكياس من الحرير. 2. سهولة التلقيح الصناعي: بإزالة المتك قبل انفتاحها وتزويد ميسم الزهرة بحبوب لقاح من نبات آخر باستخدام ريشة ألوان. 3. انتاج النبات لعدد كبير من أفراد الجيل الواحد. 4. قصر دورة حياته (عدة أشهر) 5. سهولة زراعة نبات البازلاء وجمع بذوره. 6. وجود عدة أنواع من البازلاء تحمل أزواج من الصفات الوراثية المتضادة التي يسهل ملاحظتها ودراستها. درس مندل7 صفات وراثية في نبات البازلاء , وقد ركز في تجاربه على دراسة كل صفة وراثية على حدة , مما سهل عليه لاحقاً التوصل إلى النتائج والفرضيات التي شكلت الأساس لعلم الوراثة وتطوره . تجربة مندل لدراسة صفة لون البذرة في نبات البازلاء : 1- قام بزراعة نبات يعطي بذور صفراء ونبات يعطي بذور خضراء. وتركها تجري تلقيح ذاتي لعدة أجيال للتأكد من نقاء الصفة. 2- زرع بذور هذه النباتات فأعطت نباتات تحمل أزهار انتزع منها الأسدية قبل نضج المتك حتي يضمن عدم تلقيح النباتات ذاتيا. 3- أجري التلقيح الخلطي للنباتات التي تعطي بذور صفراء مع نباتات تعطي بذور خضراء وتغطية المياسم حتي لا تتلقح خاطي مع أزهار أخري. 4- يكون جميع البذور الناتجة صفراء واختفى اللون الأخضر من الجيل الأول تماماً تسمى صفة اللون الأصفر في البذور أسم : الصفة السائدة .وهي الصفة التي تظهر في كل أفراد الجيل الأول تسمى صفة اللون الأخضر في البذور أسم : الصفة المتنحية . وهي الصفة التي تختفي في أفراد الجيل الأول 5- زرع مندل نباتات الجيل الأول بعد أن سمح لها بالتلقيح الذاتي فحصل على نباتات قرونها خضراء ونباتات قرونها صفراء بنسة 3 : 1 وسماها بأفراد الجيل الثاني مبدأ السيادة التامة كرر مندل تجاربه على الصفات السبع، وكان يحصل على النتائج نفسها، لاحظ إن إحدى الصفتين تختفي في الجيل الأول، ثم تظهر الصفتان المتضادتان معاً في الجيل الثاني بنسبة عددية 1:3 تقريباً. وقد سمّى مندل الصفة التي تظهر في جميع أفراد الجيل الأول صفة سائدة وسمّى الصفة المضادة التي تختفي في أفراد الجيل الأول صفة متنحية ويسمى ظهور صفة وراثية (سائدة) في أفراد الجيل الأول عند تزاوج فردين يحمل كلاهما صفة وراثية نقية مضادة للصفة التي يحملها الفرد الآخر( مبدأ السيادة التامة). في أي جيل تظهر الصفة المتنحية مرة أخرى؟ استنتج مندل الآتي: - لكل صفة عامل يحددها ينتقل من جيل لأخر عن طريق الأمشاج. - عند تلاقي العاملان في الجيل الأول يكون عامل اللون الأصفر سائدا وهذا يؤدي لظهور بذور كلها صفراء في الجيل الأول. - تتكون الأمشاج بواسطة الانقسام الإختزالي وتنفصل العوامل عن بعضها وتلتقي في الجيل الثاني - إذا التقي عامل اللون الأصفر مع عامل اللون الأخضر يكون الناتج بذرة صفراء. - إذا التقي عامل اللون الأخضر بعامل لون أخضر تكون النتيجة بذور خضراء. قانون مندل الأول: قانون انعزال العوامل - حاول مندل تفسير ظهور الصفة السائدة واختفاء الصفة المتنحية فوضع مجموعة من الفروض على النحو التالي: - تنتقل الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء عن طريق عوامل وراثية وهي ما تعرف حاليا بالجينات. - - يتحكم بكل صفة وراثية في الكائن الحي عاملان وراثيان (أحدهما من الأب والآخر من الأم) ويكون هذان العاملان متشابهين إذا كانت الصفة نقية وغير متشابهين (متخالفين ) إذا كانت الصفة غير نقية ويسمى الكائن الحي الذي يحمل صفة غير نقية بالهجين. - - ينفصل العاملان الوراثيان لكل صفة عند تكوين الأمشاج بحيث يحمل المشيج عاملاً واحداً لكل صفة وراثية - قانون مندل الأول قانون الانعزال: (إذا اختلف فردان نقيان في صفاتهما المتبادلة فإنهما ينتجان بعد زواجهما جيلاً به صفة أحد الفردين فقط (السائدة) ثم تورث الصفتان معا الجيل الثاني بنسبة 3:1 - (تمثل الصفة الوراثية في الكائن الحي بعاملين وراثيين ينعزلان عن بعضهما عند تكوين الأمشاج بحيث يحمل المشيج عاملاً وراثياً واحداً لكل صفة). - عند تلقيح الجيل الأول ذاتي ينتج الجيل الثاني كالآتي: قانون مندل الثاني: قانون التوزيع الحر للعوامل الوراثية درس مندل السلوك الوراثي لزوجين من الصفات المتضادة فأجرى تلقيحاً خلطياً بين نباتي البازلاء يحمل أحدهما صفتين سائدتين نقيتين هما ساق طويل وأزهار قرمزية والآخر يحمل صفتين متنحيتين هما ساق قصير وأزهار بيضاء - ما الصفات التي ظهرت في أفراد الجيل الأول؟ لأحظ أن الجيل الأول كلها طويلة الساق قرمزية الأزهار - وبعد تلقيح أفراد الجيل الأول ذاتيا نتجت أفراد الجيل الثاني بالنسب المذكورة بالجدول التالي، ً اجب عن التساؤلات التالية: - كم نوعا من الأمشاج ينتج عن أفراد الجيل الأول ؟ وما احتمال تكون كل نوع منها ؟ ًّ - في الجيل الأول كانت جميع النباتات لها ساق طويل وأزهار قرمزية أي ظهرت الصفتان السائدتان. - في الجيل الثاني كانت نسبة الأزهار قرمزية اللون (السائد) إلي بيضاء اللون (المتنحية) 12:4 أي 3:1 ونسبة النباتات طويلة الساق (سائد) إلي قصيرة الساق (متنحي) 12:4 أي 3:1 وقد استنتج مندل من هذه النتائج قانون التوزيع الحر الذي ينص على ما يأتي: (اذا تزاوج فردان مختلفان في وزجين أو أكثر من الصفات المتبادلة فتورث صفتا كل زوج منهما مستقلة وتظهر في الجيل الثاني بنسبة 3:1. الصفات السائدة والمتنحية فى الإنسان أثبت العلماء بعد مندل صحة قوانينه وأن بعض صفات الإنسان تتبع الوراثة المندلية. الأفراد اللذين يرثون جينا واحدا علي الأقل سائداً من أحد الأبوين تكون لديهم الصفة السائدة واللذين يحصلون علي جين متنحي من كل أب تظهر لديهم الصفة المتنحية. ومن هذه الصفات : القدرة علي ثني اللسان – شحمة الأذن النفصلة – الشعر المجعد – سفة العيون الواسعة – صفة وجود الغمازات علي الوجه – صفة غياب النمش علي الوجه. مثال 1: تزوج رجل قادر على ثني لسانه بصفة (نقية) من فتاة غير قادرة على ثني لسانها . إذا رمزنا لجين القدرة على الثني (R) سائد وجين عدم القدرة على ثني اللسان (r) : المطلوب: 1. اكتب الطرز الجينية للآباء 2. اكتب الطرز الجاميتية للآباء 3. اكتب الطرز الجينية والشكلية للأبناء (افراد الجيل الأول) مثال 2: تزوج رجل من فتاة كلاهما قادرين على ثني اللسان فانجبا طفلاً غير قادر على ثني اللسان ، إذا علمت أن جين القدرة على ثني اللسان R سائد على جين عدم القدرة على ثني اللسان (r) المطلوب : اكتب الطرز الجينية للأبوين . علل لما يأتي: 1. في نبات البسلة يعتبر طول الساق صفة سائدة، بينما قصر الساق صفة متنحية. 2. قام مندل في تجاربه بتلقيح نباتات البسلة الناتجة من الجيل الأول تلقياً ذاتياً. 3. الفرد الهجين يحمل دائماً صفة سائدة. 4. عند تزاوج فرد نقي للصفة المتنحية مع فرد نقي للصفة السائدة تنتج أفراد هجينة. 5. في تجارب مندل على نبات البسلة، كانت نباتات الجيل الأول لا تحتوى على سوق قصيرة. 6. عند تزاوج نباتات بسلة قصيرة الساق مع نباتات طويلة الساق نقية تكون أفراد الجيل الأول كلها طويلة.