الوراثة المندلية و قوانين مندل للوراثة

الوراثة المندلية و قوانين مندل للوراثة

افترض مندل بان كل نبات بازلاء يحمل عاملين وراثيين (الذي نحن نسيمه الوريثة او Gene) احداها من الوالد و الاخرى من الوالدة

في سبيل المثال شرح مندل أليلين لصفة طول ساق نبات البازلاء في هجين F₁ احداها للطول و الاخرى لقصر ساق النبات. لظهور صفة الساق القصير في النبات يجب ان یملک النبات أليلين لقصر الساق. يورث النتاج نسبة متساوية من كل وريثة ( او أليل واحد ) من كل والد ( كل والد يعطي نسخة واحدة من كل وريثة التي يحمل أليلين منه للنتاج) و في الامتزاج تنتج بويضة تحمل من كل وريثة أليلين.

موضوع مشاهدة الصفات المتردية في جيل F₂ يدل على وجود الأليل المتردي في جيل F₁ بشكل غير نشط هذا الامر هو اساس قانون مندل الاول للوراثة

القانون الاول لمندل او قانون انعزال السمات  (Law of Segregation)

يمكن اختصار القانون الاول لمندل في الجملة التالية: يحصل المشج على نسخة واحدة ( أليل واحد ) من مجموع الأليلين الموجودين لصفة معينة. و في اللقاح يصل عدد ألاليل الى اثنين. مثلا في صفة طول الساق في نبات البازلاء يوجد أليل طول الساق (T) و ايضا أليل قصر الساق (t) .

الشكل التالي يظهر لنا قانون انعزال السمات.

تفسير قانون مندل الاول:

مشاهدة النسبة الكلاسيكية لقوانين مندل او نسبة 3:1 ( 1متردي و 3سائد) و ايضاً مشاهدة نسبة 1:2:1 (1متردي متماثل الجينات : 2 سائد متخالف الجينات : 1 سائد متماثل الجينات) تثبت لنا صحة قوانينه .

السبيل الاسهل لاثبات القانون الاول لمندل هو تلقيح ذاتي لافراد جيل F₂ للحصول علي جيل F₃ الذي اجراه مندل في دراسته. في حال اختبار فرد يحمل صفة متردية جميع نتاجه في F₃ يحملون نفس الصفة المتردية و في حال اختبار فرد يحمل صفة سائده يمكن حالتين: الحالة الاولى: ثلث النتاج يظهرون مع صفة سائدة و نمط وراثي (T T) و ثلثين بصفة سائدة و نمط وراثي (Tt)

تحليل و اثبات قانون لمندل الاول:

مشاهدة النسبة الكلاسيكية لمندل او نسبة 3:1 ( 1متردي و 3سائد) و ايضاً مشاهدة نسبة 1:2:1 ( 1متردي متماثل الجينات : 2 سائد متخالف الجينات تظهر نسبة متساوية من الصفة السائدة و 1 سائد).

لكن الحل الاهم و المتداول هو (Test cross) الذي هو عبارة عن تلقيح العينه مع فرد يحمل نمط وراثي متردي متماثل الجينات لحصول علي النمط الجيني له.

هناك حل اخر يشبه (Test cross) في اغلب حالات يسمى (Back cross) و هو عبارة عن تزاوج الفرد الذي نريد ان ندرس نمطه الوراثي مع احد والديه او فرد اخر يحمل نفس النمط الوراثي الذي يحمله احد والدية

في (Test cross) في ما اذا الفرد يحمل نمط وراثي متخالف الجينات، نشاهد نسبة 1:1 بين النتاج و 50% يظهرون مع نمط ظاهري سائد و 50% مع نمط ظاهري متردي اي 50% يحملون نمط جيني سائد متخالف الجينات و 50% مع نمط جيني متردي متماثل الجينات.

TT×tt = all Tt

Tt×tt = Tt:tt  (1:1)

قانون مندل الثاني او قانون التوزيع الحر (independent assortment)

توارت و توزيع جين صفة يآتي بشكل مستقل من توزيع و توارث صفة اخرى اي أذا اختلف فردين في زوجين من السمات النقيه السائده فينعزل عاملا هذين الفردين أنعزال تام عند تكوين الأمشاج ويضهر في الجيل الثاني بنسبه 3 سائد 1 متنحي من السمات.

درس مندل توارث صفتين او سماتين في أن واحد، و بحث في هذا الموضوع كيفية توارث صفتين او اكثر و النسب في هذا النمط.

في سبيل المثال في نبات البازلاء درس مندل شكل و لون البذور معاً و زاوج نبات ذو بدور ملساء و صفراء اللون مع بذور مجعدة و خضراء

  

P    GGWW×ggww

F₁        all  GgWw

F₂

GGWW	GGWw	GgWW	GgWw
GGWw	Ggww	GgWw	Ggww
GgWW	GgWw	ggWW	ggWw
GgWw	Ggww	GGWw	ggww

 W= ملساء

 w = مجعدة

 G = صفراء

 g = خضراء

و النسب ظهرت له كالتالي

بدور ملساء و صفراء اللون =9/16

بدور ملساء و خضراء اللون = 3/16

بذور مجعدة و صفراء اللون =3/16

بذور مجعدة و خضراء اللون =1/16

اي النسبه هي 9:3:3:1  هذه النسب هي 16 التي شاهدناها في جدول النمط الوراثي لجيل F₂ و نسبة 9 من 16 هي ل نتاج تحمل صفتين سائدين و نسبة 3 من 16 لنتاج تحمل صفة سائدة مع صفة متردية و نسبة 1 من 16 لنتاج تحمل صفتين متردتين. الجىول الذي تكلمنا عنه في جيل F₂ يسمى مربع بونت (Punnet square) الذي اخترعه Reginald C. Punnett.

نسبة 9:3:3:1 تحصل من ضرب نسبة 3:1 في نفسها يعني كل صفة تورث بشكل مستقل. و لا علاقة لها بتوارث صفة اخري. في الوراثة المندلية هذا امر سائد لكن هناك صفات لا تتبع هذا القانون التي نحن نعبر عنها بصفات اللا مندلية.

تاريخ علم الوراثة

علم الوراثة ، هو العلم الذي يتحدث عن كيفية توارث الصفات من جيل الى جيل أخر و توزيع الصفات في شجرة عائلة كما يدرس هذا العلم المركبات الكيمياوية الحيوية في الصبغيات ( الكروموزومات ) التي تسمى الدنا او DNA.

یعتبر القص النمساوي يوهان كركور مندل الذي ادت تجاربه في زراعة نبات البزلاء (عام 1866 ) الى كشف قوانين الوراثة اب هذا علم.

يوهان كركور مندل

  النقطة الاساسية التي كان يتمتع بها مندل و مكنته من وضع قوانين الوراثة كانت استخدام الاحصاء و الحساب في التجاربه و في تفسير نتائج بحثه، الامر الذي كان غير مألوف انذاك.

الكثير من الخبراء و الباحثون في علم الاحياء قدموا اختراعات و اكتشافات و ساهمت الانجازاتهم في تقدم عربة هذا العلم. لكن هناك اختبارات و تحايل ادت الى ما شابه بثورات في علم الوراثة و حسب اهمية ما حصل اليه الخبراء في هذا المجال، ندرس تاريخ علم الوراثة. هناك ثلاث مراحل رئيسية في تاريخ هذا العلم....  

المرحلة الاولى: (من عام 1866 حتى عام 1900)

عام 1866 ، العام الذي نشر فيه يوهان كركور مندل قوانينه الخاصه بوراثة الصفات والذي توصل اليهن عبر تجاربه و تحاليله على نبات البازلاء. ابتداء من هذا العام و حتي عام 1900 الذي يعتبر عام البدء بمعرفة الصبغيات (الكروموزومات) و ايضا الكشف المجدد لقوانين مندل الوراثية و اثبات هذه القوانين، شهدت علم الوراثة تحولات و تغييرات اساسيه

في هذه الفترة تعرف الخبراء على كيفية الحصول الى نتائج علمية في البحوث الوارثة. التطور في مجال صناعة المجهار و تطور التقنيات التي سهلت للخبراء مشاهدة الخلايا و النواة والصبغيات ساهم في تصحيح نظرتهم في امور عدة كمعرفة كيفية توجه الصبغيات في تقاسم الخلية.

استخدم لاول مرة w.waldeyes اسم الــ (chromosome) للصبغيات. قبل ذلك و في عام 1875 شرح o.hertwig امتزاج الخلايا الجنسية و اللقاح و في العقد الثامن من القرن نفسه اثبتوا الخبراء theodor – bovari  و van breden و k.rabl  أن للصبغيات هيكلية ثابته و هذه الهيكلية لم تتغير من جيل الى جيل آخر.

ادعى august weisman  في عام 1885 بأن وراثة الصفات ترتبط بنواة الخلية و في عامين بعد ذلك توقع حدوث تقاسم كسري (الانقسام المنصف أو الانقسام الاختزالي )  

في عام 1890 theodor – bovari و o.wertwig شرحوا تقاسم الميتوز او الانقسام الفتيلي.

المرحلة الثانية: (1900 حتى 1944)

في فترة ما بين 1900 حتى 1944 تطور علم الوراثة من علم ناشئ الى علم حديث. خاصة و بعد  مع تقديم النظرية الكرموزومية التي شرحت بأن الصبغية عبارة عن تسلسل خطي من الجينات او (المورثات ) شاهد علم الوراثة تطورا ملحوظا . في هذه الفترة ايضا بدأت اول الخطوات الاولى لانشاء علوم و فروع جديدة في الوراثة كالوراثة التطورية و الوراثة الجزئية. في عام 1903 و لأول مرة كشف walte sutton  بأن سلوك الصبغيات في الانقسام الفتيلي يتبع النظرية الكروموزومية. هذه النظرية قادت الخبراء الى نظرية وقوع مكان الوريثات (Gene)على الصبغيات (Chromosome). و بعد عقد و في عام 1913 رسم الخبير  alfred sturtevant  اول خريطة جينية لجينات ذبابة الفاكهة.

المرحلة الثالثة (من عام 1944 حتى ... )

من عام 1944 حتى يومنا هذا بدأ الخبراء التركيز على الدنا و الرنا باعتبارهما الموادة الوراثية ، قادت هذه المعلومه الخبراء في نهاية الامر الى تقنية هندسة الوراثة.

جيمز واتسن

Maclyn McCarty with Francis Crick and James D Watson

عام 1953، العام الذي يعبر عنه المبدأ الهجري لعلم الوراثة نشرا الخبيران james watson  و fransis crick مقالتهم المعروفة حول الدنا و شرحوا فيها التركيبة الجزئية لها باعتبارة المادة الوراثية.

يركز اليوم الخبراء على ثلاث محاور رئيسية في علم الوراثة

-         الوراثة الكلاسيكية التي هي قائمة على اسس النظرية الكرموزومية و الوراثة و مفهوم وجود الوريثات بشكل تسلسل خطي على الصبغيات و المكان النسبي للوريثة الاذي يقدر عن طريق دراسة صفتين و احصاء عدد النتاج.

-         الوراثة الجزئية: تدرس التركيبة الجزئية للدنا و الرنا و الاستنساخ و التناسخ و بيان الوريثات حتى هندسة الوراثة و مشروع الجينوم البشري

-         الوراثة التطورية: تدرس كيفية التغيير التطوري و التغيير في نسبة الصفات في النفوس و في  وراثيات سكانية على اساس نظرية داروين التطورية.

ترجمة و اعداد: مشتاق طالب شاوي الربيعي

الاخطبوط المقلد (Thaumoctopus mimicus)

اكتشف هذا النوع من الاخطبوط عام 1998 في شواطئ  Sulawesi في اندنوسيا و يعتبر الكائن الحي البحري الوحيد الذي يمكنه تغيير لونه و تقليد ظاهر و حركات كائنات حية اخرى.

و انه يعد اصغر نوع اخطبوط في العالم يصل طول البالغ منه الى 60 سم، لديه عضوان عريضان يمثلان الرجلين و اعضاء نحيلة يصل طولها الى 60 سم و لا يتجاوز سمكها، سمك قلم رصاص. و لا توجد اية معلومات تثبت بانه يسبب التسمم في مفترسيه ام لا.

لونه الاصلي بني مع خطوط بيضا (مخطط) و بامكانه تغيير لونه و تقليد حركات انواع مختلفه تحت البحر و ظاهرها ، و يفعل ذلك لغرض التستر و الاختباء في الصيد او في حالة تعرض لخطر

و من اهم اساليبه هو حفر رمال البحر و الاختباء تحتها للصيد او خوفا من الاسماك و السرطانات التي تفترسه. هناك حالة اخرى و هي أن يقلد فيها السرطان ، ذكرا او انثى لغرض الاقتراب من الجنس الاخر و صيده. ليست هناك تقارير دقيقة عن عدد الكائنات التي بامكانه ان يقلدها لكن هناك صور و افلام ملتقطة منه في بيئته  و هو يقلد 15 كائنا بحريا.

السمك الطائر

الاسماك الطائرة عبارة عن انواع من الاسماك في المحيطات التي تستطع ان تفقز من الماء الي الخارج و ترتفع نحو مترا ونصف و تحلق بضع ثوان في هواء و من ثم تسقط في الماء و تكرر الحركة اذا كررت هذه الحركة 6 او 7 مرات ستكون طائرة مسافة 400 متراً. يوجد 64 نوعا من الامساك الطائرة و التي تصنف في 9 جنسا. تتمكن السمكة من استخدام زعنفتها (الاشبه الى الجناح من الزعنفة )للاقلاع من جوف البحر و طير في الهواء 

صور اجمل انواع طيور الجنة

طيور الجنة عبارة عن أعضاء في عائلة Paradisaeidae من الرتبة Passeriformes. وتعيش أغلبية أنواع هذه العائلة على جزيرة نيوغينيا وجزرها، مع تواجد أنواع قليلة في جزر الملوك (Moluccas) وشرقي أستراليا. تضم هذه العائلة 41 نوعًا في 14 جنسًا. تشتهر طيور الجنة بريش الذكور لدى معظم الأنواع، خصوصًا الريش الطويل والممتد من المنقار أو الأجنحة أو الرأس وتتميز بألوان مختلفة ناصعة .

تتغذى معظم انواع طيور الجنة من الفواكة و النباتات و قليل منهن من الحشرات.

طير The Count Raggi's bird يعتبر شعار جزيرة نيوغينيا

طير Lesser Bird of Paradise يمتاز بريش الطير الذكر و الذي يعرض ذيله الجميل اثناء رقصه ليجذب الانثى

Princess Stephanie's Bird of Paradise الذي يعرف بلونه المشابه لغراب العقعق، له ريشتان طويلتان في ذيله

Ribbon-Tailed Bird of Paradise يمتاز ذكر هذا الطير الجميل برقصته الجميلة اثنا مغازلة الانثى

اقدم فسیل او محجرة لحیوان بری فی العالم

اقدم فسیل او محجرة لحیوان بری فی العالم

اقدم ما اكتشف لحد الان من محجرات لحيوان يعيش في البر كان قد اكتشف في عام 2013  في جنوب افريقيا و تعود المحجرة الى عقرب يسمى (Gondwanascorpio emzantsiensis) و يرجع عمره الي حوالي 350 ميليون سنه.

تم الاعلان هذا الاكتشاف ضمن مشروع رسالة دكترى في جامعة Witwatersrand الافريفية . يشار الى ان هذا العقرب كان يعيش في فترة Carboniferous التي ظهرت اول الفقاريات التي تركت الماء و سكنت البر و كانت تتغذى من اللا فقاريات. 

المصدر: اضغط هنا