الوراثــــــــة المندلية

1. الوراثــــــــة المندلية

2. أسباب إختيار نبات البازلاء • 1 - الزهرة خنثى .إن هذا التركيب يتيح إجراء عمليةالتلقيح الذاتي عن طريق تغطية الأزهار بأكياس من الحرير .كما يتيح إجراء عملية التلقيح الخلطي بإزالة المتوك قبل نضجها • و نقل حبوب اللقاح من نبات أخر • إلى ميسم الزهرة باستخدام ريشة ألوان .

3. 2- وجود عدد من الصفات الوراثية المتضادة التي يسهل ملاحظتها و دراستها. أمثلة : البذور مجعدة أو ملساء .البذور صفراء أو خضراء . الساق طويلة أو قصيرة .الأزهار بنفسجية أو بيضاء . 3 - قصر دورة حياة نبات البازلاء و بالتالي تمكنّ مندل من الحصول على النتائج بشكل سريع .4 - سهولة زراعة نبات البازيلاء و جمع بذوره.

4. درس مندل وراثة الصفات عند نبات البازلاء على سبع صفات و توصل للنتائج التالية • لون الزهرةلون البذرةشكل البذرةلون الثمرةشكل الثمرةوضع الزهرةطول الساقالصفة

5. تجربة مندل و تفسير النتائج

7. -4 ترك أزهار نباتات الجيل الأول تتلقح ذاتياً و بعد نضج الثمار جمع البذور وزرعهافأعطت نباتات طويلة الساق و أُخرى قصيرة بنسبة 3 : 1 على الترتيب هذا الجيل من النباتات يسمى الجيل الثاني F2

9. سمى مندل صفة الطول سائدة و صفة القصر متنحية .* * ملاحظات : - ظهرت الصفة السائدة على جميع أفراد الجيل الأول وعلى ¾ أفراد الجيل الثاني . - الصفة المتنحية لم تظهر في الجيل الأول و ظهرت في ¼ أفراد الجيل الثاني فقط .

10. قانون إنعزال العوامل : يحكم الصفة الوراثية في الكائن الحي عاملان وراثيان ( زوج من الجينات ) ينعزل أحدهما عن الأخر عند تكوين الأمشاج أثناء الإنقسام الإختزالي .

11. * قانون إنعزال العوامل الوراثية ( قانون مندل الأول ) :إذا اختلف فردان نقيان فى زوج من صفاتهما المتضادة فإنهما ينتجان بعد تزاوجهما جيلاً به صفة أحد الفردين فقط ثم تورث الصفتين معاً فى الجيل الثانى بنسبة 3سائد : 1متنحىو هذه نتائج تجارب مندل لبعض الصفات التي درسها :

13. التلقيح الاختباري • إجراء تلقيح خلطي بين الفرد الذي يحمل الصفة السائدة مجهولة الطراز الجيني مع فرد أخر يحمل الصفة المتنحية المضادة لها لتحديد الطراز الجيني للفرد ذي الصفة السائدة . • تمرين :كيف يمكن تحديد التركيب الجيني لنبات بازلاء قرونه خضراء ( صفة سائدة ) فيما إذا كان نقياً أو هجيناً لهذه الصفة ؟نجري تلقيحا ً لهذا النبات مع نبات اخر قرونه صفراء ( صفة متنحية ) و من النتتائج يمكننا إستنتاج الطراز الجيني لهذا الفرد .و في الواقع تكون النتائج أحد هذين الإحتمالين :

14. الإحتمال الأول • إذا ً الفرد المجهول طرازه الجيني GG

15. الإحتمال الثاني • إذا ً الفرد المجهول طرازه الجيني Gg

16. إنّ إستخدام مربع بانيت بسيط و سهل • 1 - نبدأ بداية برسم شبكة من الخطوط المتعامدة كما في الشكل :

17. : • 2- نكتب الطرز الجينية للأباء : - نكتب الطرز الجينية للأباء :

18. 3- نكتب الطرز الجينية للأمشاج ( الجاميتيات ) : :

19. - كل ما عليك فعله الأن هو ملء المربعات الفارغة و ذلك عن طريق نسخ الصفوف و الأعمدة فنجمع بين كل مشيجين في مربع واحد و هي التي تشكل الطرز الجينية المحتملة للأبناء

20. و تكون النتيجة كما يوضحها الرسم التالي : و تكون النتيجة كما يوضحها الرسم التالي :

21. إستفاد مندل من دراسته للرياضيات في الوصول إلى إستنتاجات تجاربه حيث إستخدم قوانين الاحتمالات الرياضية التي تمكنه من توقع نسبة ظهور الصفات في الأبناء . • وفي علم الوراثة يمكن الإستفادة من ثلاث قواعد أساسية في الإحتمالات و هي:

22. 1- مجموع جميع الإحتمالات في أي عملية يساوي الواحد الصحيح ( 1 ) .مثال :* إذا رمينا قطعة نقود معدنية (صورة / كتابة ) مرات عديدة فإن نسبة ظهور الصورة هي 50% من مجموع عدد مرات الرمي ونسبة ظهور الكتابة هي 50% من مجموع عدد مرات الرمي . وبالمثل فإن إحتمال إنجاب إمرأة حامل لذكر = 50% و إحتمال إنجابها لأنثى =50%و في الحالتين يبقى مجموع جميع المحاولات = 1 ( 100 % )ففي قطعة النقود :مجموع إحتمالات ظهور الصورة + مجموع إحتمالات ظهور الكتابة = 1 • 50% + 50% = 100 % • و أيضا ً :مجموع إحتمالات ولادة ذكر + مجموع إحتمالات ولادة أنثى = 1 • 2

23. 2- احتمال حدوث حدثين مستقلين في نفس الوقت مع بعضهما البعض هو ناتج ضرب احتمال كل منهما على حده .- ما احتمال ظهور الصورة في قطعتي نقود عند رميهما معا ؟ • إحتمال ظهور صورة 50% او 1/2 • احتمال ظهور الصورة في القطعتين معا ً = 1/2 × 1/2 = 1/4 ( 25 % )3 - تقع الأحداث بصورة عشوائية (و بدون ترتيب) .حيث أنّ ظهور الصورة في مرة لا يقلل من إحتمال ظهورها في المرات القادمة .كما أنّ ولادة ذكر في الحمل الاول لا يقلل من إحتمال ولادة ذكر في الحمل القادم فيبقى الإحتمال 50% • و في الدراسات الوراثية نستخدم الجاميتات ( الأمشاج ) بدلاً من النقود و تعتبر التراكيب المحتملة للعوامل الوراثية بدلاً عن التراكيب المحتملة لوجهي قطعة النقود .

25. إستمر مندل بإجراء تجاربه و بدأ بتوسيع دراسته لتشمل أكثر من صفة وراثية واحدةفقام مندل بدراسة نباتا يحمل صفتين نقيتين سائدتين ( نبات ذات بذور ملساء صفراء اللون نقي للصفتين)و لقحه مع نبات يحمل الصفتين المتنحيتين ( ذات بذور مجعدة خضراء اللون ) .

26. الجيل الأول : نباتات ملساء صفراء البذور ( صفتان سائدتان ) • و بالتلقيح الذاتي لأفراد الجيل الأول ظهرت النسب في الجيل الثاني باشكل التالي .الجيل الثاني : 9 ملساء صفراء + 3 ملساء خضراء + 3 مجعدة صفراء + 1 مجعدة خضراء • جين البذور الملساء : Bجين البذور المجعدة : bجين البذور الصفراء : Aجين البذور الخضراء : aالتفسير باستخدام الطراز الجيني :نبات بازلاء أملس البذور اصفر البذور نقي x نبات بازلاء مجعد البذور اخضر البذور • bb aa X BB AA الطراز الجيني • الأمشاج ( الجاميتات ) ba ___ BA • الجيل الأول Bb Aa __ F1 • الطراز الشكلي ( المظهري ) : ملساء صفراء

27. لعلّ من أبسط الطرق للحصول على الطرز الجينية للأمشاج هي طريق ما يُسمى بالشجرة التي يوضحها الشكل التالي

28. و يوضح الجدول التالي نتائج التلقيح الذاتي لأفراد الجيل الأول :

29. قانون التوزيع الحر : يكون كل زوج من الصفات المتقابلة مستقلاً في توارثه عن غيره من أزواج الصفات المتقابلة الأخرى عند تكوين الامشاج .

31. الإفتراضات و التفسير : • 1– تنتقل الصفات الوراثية من الأباء إلى الأبناء بواسطة العوامل الوراثية ( الجينات ) . • 2 – كل صفة وراثية في الفرد مسؤول عن ظهورها عاملان وراثيان ( زوج من الجينات ) . • 3 - ينفصل العاملان الوراثيان للصفة ( زوج الجينات ) عند تكوين الأمشاج بالإنقسام الإختزالي . • و بالتالي يكون المسؤول عن ظهور الصفة في الفرد زوج من الأليلات . • و يحتوي المشيج ( الجاميت ) على أليل واحد للصفة الوراثية .

32. بعض المفاهيم المندلية • التلقيح الذاتي • هو إنتقال حبوب اللقاح من متك الزهرة إلى ميسم الزهرة نفسها أو إلى ميسم • زهرة على النبات نفسه

33. التلقيح الخلطى • هو إنتقال حبوب اللقاح من متك الزهرة إلى ميسم زهرة أخرى على نبات أخر من نفس النوع

34. الصفة السائدة :هى إحدى الصفتين المتضادتين التى تحجب ظهور الصفة المتضادة الأخرى .وهى الصفة التى تظهر فى الجيل الأول بنسبة 100 % وفى الجيل الثانى بنسبة (3 : 1 )الصفة المتنحية :هى الصفة التى تختفى فى الجيل الأول وتظهر فى الجيل الثانى بنسبة (1 : 3) و تكون نقيه دائماً .الطراز الجيني : • هو تركيب الجينات في الفرد وهو المسؤول عن تكوين الطراز المظهري . • الطراز المظهري :هي الصفة التي نراها بالعين أي هي الشكل المادي للصفة الوراثية ( كالطول والقصر و اللون و الشكل ) .

35. بعض المفاهيم المندلية • قانون إنعزال العوامل : • يحكم الصفة الوراثية في الكائن الحي عاملان وراثيان ( زوج من الجينات ) ينعزل أحدهما عن الأخر عند تكوين الأمشاج أثناء الإنقسام الإختزالي . • قانون التوزيع الحر : • يكون كل زوج من الصفات المتقابلة مستقلاً في توارثه عن غيره من أزواج الصفات المتقابلة الأخرى عند تكوين الامشاج .قانون السيادة • عند تزاوج فردين يحمل كل منهما صفة وراثية نقية مخالفة للصفة الأخرى فإنّ الصفة التي تظهر في الجيل الأول تكون سائدة . • مبدأ السيادة التامة : • إذا حدث تزاوج بين فردين يحمل كل منهما صفة وراثية نقية مخالفة للصفة التي يحملها الفرد الأخر وظهرت إحدى الصفتين في أفراد الجيل الأول فأن هذه الصفة تكون سائدة .

37. تفسير مندل للنتائج • وضع مندل مجموعة من الفروض لتفسير النتائج التي توصل إليها من خلال تجاربه على نبات البازلاء وتشمل الفروض التالية : 1 – العوامل الوراثية : • المسؤول عن ظهور الصفة الوراثية في الفرد زوج من العوامل الوراثية ( زوج من الجينات ) • و الصفات الوراثية التي تظهر على الكائن الحي تنشأ من احتوائه على عوامل وراثية مستقلة . • و لكل صفة وراثية عاملها الوراثي الخاص .

38. 2– ازدواجية العوامل الوراثية : • العوامل الوراثية توجد بحالة مزدوجة في الكائن الحي • أي أن لكل صفة وراثية عاملين وراثيين • و إما أن يكونا متشابهين فيقال عن الصفة الوراثية أنها نقية • و أما أن يكونا مختلفين أي متضادين فيقال عن الصفة الوراثية إنها خليط • و يسمى الكائن الحي عندها هجيناً وفي هذه الحالة تسود إحدى الجينات على الأخرى .

39. 3– العوامل الوراثية للأمشاج ( الجاميتات ) تكون مفردة : لتكوين الأمشاج يجب أن تمر الخلية بالإنقسام الإختزالي و بالتالي فإنّ المشيج يحتوي على عامل وراثي واحد فقط لكل صفة وراثية( جين واحد فقط لكل صفة من الصفات الوراثية ) • فلا يمكن أن يجتمع عاملين وراثيين للصفة الواحدة في الجاميت • ( المشيج ) .

40. 4- إستخدام الرموز الرياضية : • لتسهيل الدراسة إستخدم مندل الرموز الرياضية لتفسير نتائجه .فأستخدم الرموز بالأحرف للجينات ( العوامل الوراثية ) .فأعتبر أنّ الصفة التي تظهر في الجيل الأول صفة سائدة و رمز للجين الخاص بها بالأحرف الإنكليزية الكبيرة .و أما الصفة التي تختفي في الجيل الأول و تعود للظهور في الجيل الثاني فأعتبرها صفة متنحية و رمز للجين الخاص بالصفة المتنحية بالأحرف الإنكليزية الصغيرة و في التجربة السابقة :طويل x قصيرـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ (F1 ) طويل • (F2 ) 3 طويل + 1 قصيرنستنتج ما يلي : • الصفة السائدة هي صفة الطول و نرمز لجينها ( T ) . • الصفة المتنحية هي صفة القصير و نرمز لجينها ( t ) .و بإستخدام الرموز و إجراء التزاوجات نجد النتائج التالية :

42. إكتشف العلماء أنّ قوانين مندل تنطبق أيضا ً على وراثة عند الحيوانات و عند الإنسان أيضا ً و يوضح الشكل التالي صفات عند الإنسان يتم توارثها وفقا ً لمبدأ السيادة التامة : • و كما درسنا في وراثة الصفات في نبات البازلاء يتم دراسة هذه الصفات بنفس الطريقة

43. بعض الصفات فى الانسان • .

44. تــــــــــــمريـــــــــــــــــنتــــــــــــمريـــــــــــــــــن • تم إجراء تزاوج بين نباتي بازلاء أحدهما طويل الساق بنفسجي الأزهار فكانت الأفراد الناتجة من هذا التزاوج بالأعداد التالية • - 31 نبات طويل الساق قرنفلي الأزهار . • -29 قصير الساق قرنفلي الأزهار . • - 9 نباتات طويلة الساق بيضاء الأزهار . • -10 نباتات قصيرة الساق بيضاء الأزهار .و المطلوب : • فسر على أسس وراثية أو ما الطرز الجينية المحتملة للأبوين .

45. الحـــــــــــل • الفكرة في حل هذا النمط من المسائل هو قانون التوزيع الحرلذلك فإننا نتعامل مع كل صفة لوحدها أثناء توارثها بمعزل عن الصفات الأخرى .1 - نحسب في البداية نسبة كل صفة لوحدها فنحصل على نسبة الأبناء الناتجة في كل صفة .ويجب أن نحدد النسبة الناتجة في الأبناء وذلك بتقسيم الأعداد الناتجة من الأبناء على أصغر الأرقام المعطاة .

46. تابع الحـــــــــــل • 2- نحدد الطراز الجيني للأباء لكل صفة على حده بالإعتماد على النسبة التي حصلنا عليها .يمكن القيام بالخطوتين معاً :ندرس كل صفة لوحدها :الصفة الأولى ( طول النبات ) ....طويل : قصير • عدد الأفراد الناتجة .............: 31 +9 : 29+10 • مجموع الأبناء........................ 40 : 39 للحصول على النسبة نقسم على أصغر الأرقام الناتجة 39 :للحصول على النسبة......40 \39 : 39 \39النسبة في الابناء................ 1 : 1 الطراز الجيني للصفة الأولى يكون : TT * tt

47. تابع الحـــــــــــل • الصفة الثانية (لون الأزهار).. البنفسجي : ابيضعدد الأفراد الناتجة ..........31 +29 : 9 +10مجموع الأبناء......................... 60 : 19للحصول على النسبة نقسم على أصغر الأرقام الناتجة ( 19 ) للحصول على النسبة .......60 / 19 : 19 / 19 النسبة في الأبناء للصفة الثانية .. 3 : 1الطراز الجيني للصفة الثانية يكون : Rr * Rr

48. تابع الحـــــــــــل • - ثمّ نجمع الطرز الجينية للأباء وهنا يجب أن نراعي الطراز المظهري للأباء إن أعطي لنا بالسؤال وهذه هي الخطوة الأخيرة والمطلوبة وهي للحصول على الطراز الجيني للأبوين وللصفتين معاً جاء في نص السؤال :نبات بازلاء طويل الساق البنفسجي الأزهار ( TtRr)نبات بازلاء كان مجهول الطراز الشكلي و هو : ( ttRr )

49. كيف يمكن تحديد عدد أنواع الطرز الجينية المختلفةللجاميتات من طراز جيني لفرد معين ؟ لتحديد عدد الطرز الجينية المختلفة للجاميتات ( المشيج ) نتعتمد القانون التالي : عدد أنواع الجاميتات = ن2 حيث : ن = عدد الصفات الخليطة ( الهجينة , غير النقية ) في الطراز الجيني .

50. أمثلـــــــــــــــــــــــــة • 1 - الطراز الجيني = AaBb • عدد الطرز الجينية الهجينة = ن = 2 • عدد أنواع الجاميتات المختلفة = 2ن = 2*2 = 4 • 2 - الطراز الجيني AAdd • عدد الطرز الجينية الهجينة = ن = صفر • عدد أنواع الجاميتات المختلفة = 2* 0 = 1 • 3 - الطراز الجيني : AaBbRr • عدد الطرز الجينية الهجينة = ن = 3عدد أنواع الجاميتات المختلفة = 2* 2 *2=8