سيرة شخصية

جريجور يوهان مندل- عالم طبيعة تشيكي بارز. ولد في الإمبراطورية النمساوية لعائلة فلاحية بسيطة. في المعمودية حصل على اسم يوهان.

كان الصبي مغرمًا بدراسة الطبيعة منذ الطفولة ، عندما كان لا يزال يعمل ، أولاً كمساعد بستاني ، ثم كبستاني. بعد الدراسة لبعض الوقت في معهد أولموتز ، في الفصول الفلسفية ، في 1843 دولارًا ، أخذ عهود الرهبنة واتخذ اسم جريجور. بعد ذلك ، من 1844 دولارًا أمريكيًا إلى 1848 دولارًا أمريكيًا ، درس جريجور مندل في معهد برون اللاهوتي وأصبح كاهنًا. خلال دراسته ، درس بشكل مستقل العديد من العلوم ، ودرس التاريخ الطبيعي في جامعة فيينا.

في فيينا ، أصبح جريجور مندل مهتمًا بالبحث عن عمليات التهجين والعلاقات الإحصائية للهجين. أولى مندل اهتمامًا خاصًا لأسئلة التغيرات في الخصائص النوعية للنباتات. اختار البازلاء كموضوع للتجارب التي يمكن زراعتها في حديقة الدير. كانت ملاحظات نتائج هذه الدراسات هي التي شكلت أساس "قوانين مندل" الشهيرة.

بتشجيع من النجاحات الأولى ، قام مندل بنقل تجاربه إلى نبات من عائلة أستر (عبر أنواعًا مختلفة من عشبة الصقور) وتهجين أنواعًا مختلفة من النحل. ولم تتطابق نتائج التجارب مع نتائج التجارب على البازلاء. في ذلك الوقت ، لم يكونوا يعرفون بعد أن آلية وراثة السمات في هذه النباتات والحيوانات تختلف عن آلية وراثة البازلاء.

ملاحظة 1

أصيب جريجور مندل بخيبة أمل من العلوم البيولوجية. بعد تعيينه رئيسًا للدير ، لم يعد يشتغل بالعلوم. لكن ميزته هي أنه كان أول من حدد ووصف الأنماط الإحصائية لوراثة السمات في الهجينة. دعنا نتعرف عليهم بمزيد من التفصيل.

قانون مندل الأول

لتسهيل حساب نتائج التجربة ، اختار جريجور مندل نباتات ذات خصائص مختلفة بوضوح. كان لون وشكل البذور.

بادئ ذي بدء ، حصل على بذور "سلالات نقية" من النباتات. هذه البذور ، عند مزيد من البذر ونتيجة للتلقيح الذاتي ، لم تظهر انقسام الصفات.

عند عبور أنواع مختلفة من البازلاء - مع الزهور الأرجوانية والأزهار البيضاء ، في الجيل الأول من الهجينة ، تلقى مندل جميع النباتات ذات الزهور الأرجوانية. تم الحصول على نتائج مماثلة عندما أخذ العلماء نباتات البازلاء مع بذور صفراء وخضراء أو بذور ذات شكل ناعم ومتجعد.

بناءً على نتائج هذه التجارب ، استنتج جريجور مندل قانون توحيد الهجينة من الجيل الأول ، والذي نعرفه باسم قانون مندل الأول. اليوم يبدو مثل هذا:

"عند عبور كائنين متماثلين. التي تنتمي إلى خطوط نقية وتختلف عن بعضها البعض في زوج واحد من المظاهر البديلة لسمة معينة ، فإن الجيل الأول بأكمله من الهجينة (F1) سيكون موحدًا تمامًا وسيحمل مظهر سمة أحد الوالدين فقط.

هذا القانون يسمى أيضا قانون هيمنة العلامات . هذا يعني أن السمة السائدة تظهر في النمط الظاهري ، مما يؤدي إلى قمع الصفة المتنحية.

قانون مندل الثاني

عند إجراء مزيد من التجارب على الجيل الأول الهجينة ، وجد مندل أنه مع تهجين الجيل الأول فيما بينهم ، تتميز الهجينة من الجيل الثاني بتقسيم الأحرف بثبات ثابت. اليوم ، تمت صياغة هذا القانون على النحو التالي:

التعريف 1

"بعد تهجين سلالتين من الجيل الأول متغاير الزيجوت مع بعضهما البعض ، لوحظ الانقسام في الجيل الثاني بنسبة عددية معينة: وفقًا للنمط الظاهري $ 3: 1 $ ، وفقًا للنمط الجيني $ 1: 2: 1 $."

حصل على الاسم قانون الانقسام . وهذا يعني أن السمة المتنحية في الهجينة من الجيل الأول لا تختفي ، بل يتم قمعها فقط ثم تتجلى في الجيل الهجين الثاني.

قانون مندل الثالث

في التجارب الأولى ، أخذ جريجور مندل في الاعتبار زوجًا واحدًا فقط من العلامات البديلة. أصبح مهتمًا بالسؤال ، ماذا لو أخذنا في الاعتبار عدة علامات. بدأت العلامات تتحد مع بعضها البعض وتسببت في البداية في حدوث ارتباك بين العالم. ولكن عند الفحص الدقيق ، تمكن مندل من استنتاج نمط الانقسام. اتضح أن الهجينة من الجيل الأول موحدة ، وفي الجيل الثاني ، يتم تقسيم الصفات المظهرية بنسبة $ 9: 3: 3: 1 ، بغض النظر عن السمة الأخرى. هذا القانون كان يسمى قانون الخلافة المستقلة . تبدو صياغتها اليوم كما يلي:

التعريف 2

"عندما يتم عبور شخصين يختلفان عن بعضهما البعض في عدة أزواج (اثنان أو أكثر) من السمات البديلة ، يتم توريث الجينات والصفات المقابلة لها من بعضها البعض بشكل مستقل ويمكن دمجها في جميع التركيبات الممكنة (على غرار التهجين أحادي الهجين). "

الأنماط التي اكتشفها مندل توقعت البداية علم جديد- علم الوراثة.

الموضوع: القوانين الأساسية لميراث السمات. قوانين مندل.

أهداف الدرس:

التعليمية:

لتشكيل أفكار حول معبر أحادي الهجين ، القانون الأول والثاني لجي مندل.

لتعزيز المعرفة بالمصطلحات والرموز المستخدمة في علم الوراثة.

للمساهمة في تكوين مهارات الطلاب لإيجاد العلاقات السببية بين النمط الجيني والنمط الظاهري ، لمواصلة تكوين الصورة البيولوجية للعالم.

النامية: لتنمية القدرة لدى الطلاب على إبراز الشيء الرئيسي والمقارنة والتباين.

التعليمية:

لتعزيز تنمية الاهتمام بعلم الوراثة كعلم.

غرس موقفًا متسامحًا تجاه الأشخاص من أعراق مختلفة.

طرق: التحفيز التوضيحي ، الاستكشافي جزئيًا ، طريقة التنظيم الذاتي للعمل المعرفي.

نوع الدرس: مشترك

ادوات:

صورة لجي مندل ،

معدات الوسائط المتعددة ،

مذكرة،

دليل ديناميكي "أحادي الهجين".

خلال الفصول

1. لحظة تنظيمية. فحص. د / ث.

2- تحديث المعرفة.

3. تحديد الأهداف 1 دقيقة.

معلم. نبدأ اليوم في دراسة علم الوراثة ، والتعرف على مفاهيم ومصطلحات ورموز جديدة ؛ تعلم كيفية حل المشاكل الوراثية.(الشريحة 1 - الموضوع والأهداف)

قبل أن نبدأ في دراسة الموضوع ، سوف نتذكر التعريفات التي نعرفها بالفعل.
ما هي الوراثة؟

الوراثة هي خاصية لجميع الكائنات الحية لنقل خصائصها وخصائصها من جيل إلى جيل.

ما هو التباين؟

التباين هو ملكية لجميع الكائنات الحية لاكتسابها في هذه العملية التنمية الفرديةعلامات وخصائص جديدة.

ما هو الهجين؟

الكائنات الحية الناتجة عن التهجين.

النمط الجيني هو مجموع الجينات ، مجموع كل الخصائص الوراثية للفرد.
علم الوراثة - ، ودراسة قوانين الوراثة وتنوع الكائنات الحية.

تم اكتشاف الأنماط التي تنتقل بواسطتها العلامات من جيل إلى جيل لأول مرة بواسطة العالم التشيكي العظيم جريجور مندل (1822-1884) (الشريحة 2) صورة شخصية

2. التحضير لتعلم مادة جديدة: 1 دقيقة.

في الفيلم القديم "السيرك" ، رُزقت ممثلة ، امرأة بشرة فاتحة ، بطفل - رضيع ذو بشرة داكنة. لماذا ا؟

دعونا ننتقل إلى تعاليم مؤسس علم الوراثة ، جريجور مندل (صورة ، الشريحة 2)

سوف يتعرف الطالب على سيرة G.Mendel.

طالب علم:

ولد يوهان مندل في عام 1822 لعائلة فلاحية فقيرة في قرية صغيرة في الإمبراطورية النمساوية (وهي اليوم أراضي جمهورية التشيك. وبعد أن تولى رتبة الرهبنة ، حصل يوهان مندل على اسمه الأوسط - غريغور. وأصبح غريغور مندل راهبًا في سن ال 25 ، وبعد ذلك أخذ دورة في الرياضيات و علوم طبيعيةفي جامعة فيينا. في وقت لاحق ، من عام 1868 ، كان رئيس دير أوغسطينوس في مدينة برنو التشيكية وفي نفس الوقت كان يدرس التاريخ الطبيعي والفيزياء في المدرسة. لسنوات عديدة مندل - أجرى أحد الهواة تجارب في حديقة الدير ، وتوسل للحصول على قطعة أرض صغيرة مسيجة للحديقة ، وفي عام 1865 نشر العمل "تجارب على النباتات الهجينة" ، حيث أوضح القوانين الأساسية للوراثة.

كرس سنوات عديدة من حياته لدراسة علم الوراثة.

3. تعلم مواد جديدة.

علم الوراثة له مصطلحاته ورمزيته الخاصة.

دعنا ننتقل إلى المذكرات الموجودة على مكتبك. رتبهم بدقة.

الآن دعنا نتعرف على الرموز التي تصور عبور الهجينة (الشارات على البطاقات ، على كل مكتب):

ذبح 3

ف - الآباء (من اللاتينية "الوالدين" - الآباء)

♀ - "مرآة الزهرة" - أنثى ،

♂ - "درع ورمح المريخ" - ذكر

X - العبور.

F - من نسل خط الطول الهجين ، إذا كان الفهرس 1.2 ، وما إلى ذلك ، فإن الأرقام تتوافق مع الرقم التسلسلي للأجيال (F1).

AA- المهيمن متماثل الزيجوت

أأ- المهيمن- متغاير الزيجوت

أأ - متنحية - متماثلة اللواقح

استخدم مندل البازلاء في بحثه.(الشريحة 4)

4. في عمله ، استخدم مندل ما يسمى بالطريقة الهجينة. يكمن جوهر هذه الطريقة في تهجين الكائنات الحية التي تختلف عن بعضها البعض بأي سمات ، وفي التحليل اللاحق لطبيعة وراثة هذه الصفات في النسل. لا تزال الطريقة الهجينة تشكل أساس بحث جميع علماء الوراثة.

عند إجراء التجارب ، التزم مندل بعدة قواعد.

أولا، العمل مع البازلاء ، اعتاد لعبور النباتات التي تنتمي إلى أصناف مختلفة. لذلك ، على سبيل المثال ، كان نوع واحد من البازلاء دائمًا أصفر ، بينما كان الآخر دائمًا أخضر.(مغناطيس على السبورة) بما أن البازلاء نباتات ذاتية التلقيح ، الظروف الطبيعيةهذه الأصناف لا تختلط. تسمى هذه الأصناف الخطوط النقية.

ثانيا، للحصول على المزيد من المواد لتحليل قوانين الوراثة ، مندل ليس مع أزواج واحدة ، ولكن مع عدة أزواج من البازلاء.

ثالثا، قام مندل بتبسيط المهمة عن عمد من خلال ملاحظة وراثة ليس كل سمات البازلاء دفعة واحدة ، ولكن زوج واحد منهم فقط. من أجل تجاربه ، اختار في البداية لون بذور البازلاء - البازلاء. في الحالات التي تختلف فيها الكائنات الأبوية في سمة واحدة فقط ، على سبيل المثال ، فقط في لون البذور أو في شكل البذور فقط) ، يسمى التهجينأحادي الهجين. شريحة 5.

الرابعة ، بعد حصوله على تعليم رياضي ، طبق مندل الأساليب الكمية لمعالجة البيانات: لم يلاحظ فقط لون بذور البازلاء في النسل ، ولكن أيضًا حسب بدقة عدد هذه البذور التي ظهرت

يجب أن نضيف أن مندل اختار البازلاء بنجاح كبير لإجراء التجارب.

لماذا تعتقد هذا النبات ؟ (العمل مع الكتاب المدرسي ص 101) إجابة الطلاب.الشريحة 4.

من السهل زراعة البازلاء ، في ظروف جمهورية التشيك تتكاثر عدة مرات في السنة ، وتختلف أنواع البازلاء عن بعضها البعض في عدد من السمات المميزة جيدًا ، وأخيراً ، في الطبيعة ، البازلاء ذاتية التلقيح ، ولكن في من السهل منع هذه التجربة من التلقيح الذاتي ، ويمكن للمُجرب أن يقوم بتلقيح النبات بحبوب اللقاح من نباتات أخرى ، أي بالعرض.

إذا استخدمنا المصطلحات التي ظهرت بعد سنوات عديدة من عمل مندل ، فيمكننا قول ذلك تحتوي نباتات البازلاء من صنف واحد على جينين فقط للون الأصفر ، وتحتوي جينات نباتات من صنف آخر على جينين فقط للون الأخضر.

الجينات المسؤولة عن تطوير سمة واحدة (على سبيل المثال ، لون البذرة) تسمى الجينات الأليلية. الشريحة 6.

إذا كان الكائن الحي يحتوي على جينين متطابقين من الأليلات (على سبيل المثال ، كلا الجينين للأخضر: البذور أو ، على العكس ، كلا الجينين للبذور الصفراء) ، فإن هذه الكائنات الحيةيسمى متماثل الزيجوت. إذا كانت الجينات الأليلية مختلفة (أي أن أحدهما يحدد اللون الأصفر والآخر اللون الأخضر للبذور) ، فإن هذه الكائنات الحيةيسمى متغاير الزيجوت. شريحة 7.

تتشكل الخطوط النقية بواسطة نباتات متماثلة اللواقح ؛ لذلك ، أثناء التلقيح الذاتي ، فإنها دائمًا ما تنتج نوعًا واحدًا من مظاهر السمة. في تجارب مندل ، كان هذا أحد لونين محتملين لبذور البازلاء - إما أصفر دائمًا أو أخضر دائمًا.

(دعونا لا ننسى أنه في تلك السنوات التي أجرى فيها مندل تجاربه حول الجينات والكروموسومات ، ولا يعرف الانقسام الاختزالي شيئًا!)

(توحيد الهجينة من الجيل الأول.) (الشريحة 8). عبور نباتات البازلاء بشكل مصطنع معالأصفر البازلاء مع النباتات لهالون أخضر البازلاء (أي إجراء معبر أحادي الهجين) ، تأكد مندل من أن جميع بذور أحفاد الهجين ستكونالأصفر الألوان. (أضع المغناطيس على السبورة).

يعمل التلاميذ بالبطاقات على مكاتبهم.

لاحظ نفس الظاهرة في التجربة عند عبور النباتات ببذور ناعمة ومتجعدة - كل النباتات المهجنة بها بذور ناعمة.

العلامة التي تظهر في الهجينة (اصفرار البذور أو نعومة البذور) تسمى مندلمهيمن ، والسمة المكبوتة (أي اللون الأخضر للبذور أو تجعد البذور) هيالصفة الوراثية النادرة .

من المعتاد تعيين سمة سائدة بحرف كبير (أ ، ب ، ج) ، وسمة متنحية بحرف صغير (أ ، ب ، ج).الشريحة 9.

بناءً على هذه البياناتصاغ x Mendel قاعدة توحيد الهجينة من الجيل الأول : عند عبور كائنين متماثلين يختلفان عن بعضهما البعض في سمة واحدة ، ستتمتع جميع الكائنات الهجينة من الجيل الأول بسمات أحد الوالدين ، وسيكون الجيل لهذه السمة موحدًا.
من البذور التي تم الحصول عليها في الجيل الأول ، قام مندل بزراعة نباتات البازلاء وعبرها مرة أخرى. في نباتات الجيل الثاني ، كانت معظم البازلاء صفراء ، ولكن كانت هناك أيضًا بازلاء خضراء. في المجموع ، من عدة أزواج من النباتات المتقاطعة ، تلقى مندل 6022 من البازلاء الصفراء و 2001 من البازلاء الخضراء. من السهل حساب أن 3/4 البذور المهجنة كانت صفراء و خضراء. تسمى الظاهرة التي يؤدي فيها التهجين إلى تكوين نسل مهيمن جزئيًا ، وجزئيًا بصفات متنحية ، الانقسام.

أكدت التجارب مع السمات الأخرى هذه النتائج ، وصاغ مندلتقسيم القاعدة الشريحة 10 ، 11: عندما يتم عبور نسل (هجينين) من الجيل الأول مع بعضهما البعض في الجيل الثاني ، يتم ملاحظة الانقسام ويظهر الأفراد ذوو الصفات المتنحية مرة أخرى ؛ هؤلاء الأفراد يشكلون ربع العدد الإجمالي لأحفاد الجيل الثاني.

قانون نقاء الأمشاج. لشرح الحقائق التي شكلت أساس قاعدة توحيد الهجينة للجيل الأول وقاعدة الانقسام ، اقترح G.Mendel أن هناك "عنصري الوراثة" (الجينات) في كل خلية جسدية. في خلايا الهجين من الجيل الأول ، على الرغم من أنها تحتوي على البازلاء الصفراء فقط ، يجب أن تكون كل من "العناصر" (الصفراء والخضراء) موجودة ، وإلا لا يمكن أن تحتوي الهجينة من الجيل الثاني على بازلاء خضراء. يتم توفير الاتصال بين الأجيال من خلال الخلايا الجرثومية - الأمشاج. هذا يعني أن كل مشيج يتلقى "عنصر وراثي" واحد (جين) من بين عنصرين محتملين - "أصفر" أو أخضر ". فرضية مندل هذه أنه أثناء تكوين الأمشاج ، يدخل واحد فقط من الجينين الأليليين في كل منهما يسمىقانون نقاء الأمشاج . الشريحة 12.

من تجارب G.Mendel على التهجين أحادي الهجين ، بالإضافة إلى قانون نقاء الأمشاج ، يترتب على ذلك أيضًا أن الجينات تنتقل من جيل إلى جيل دون تغيير. خلاف ذلك ، من المستحيل تفسير حقيقة أنه في الجيل الأول بعد عبور متجانسة الزيجوت مع البازلاء الصفراء والخضراء ، كانت جميع البذور صفراء ، وفي الجيل الثاني ظهرت البازلاء الخضراء مرة أخرى. لذلك ، فإن جين "البازلاء الخضراء" لم يختف ولم يتحول إلى جين لـ "البازلاء الصفراء" ، ولكنه ببساطة لم يظهر في الجيل الأول ، حيث قمعه الجين السائد للصفرة.

كيف نفسر أنماط علم الوراثة من وجهة نظر العلم الحديث?

القواعد الخلوية لأنماط الوراثة في العبور أحادي الهجين.

دعنا نصور صليبًا أحادي الهجين في شكل رسم تخطيطي . الرمز ♀ - "مرآة الزهرة" - يدل على أنثى ، رمز ♂ ذكر ، x - عبور ، P - جيل أبوي ، F1 - الجيل الأول من النسل ، F2 - الجيل الثاني من النسل ، A - الجين المسؤول عن اللون الأصفر السائد ، a - الجين المسؤول عن اللون الأخضر المتنحي لبذور البازلاء (الشكل 50).

يوضح الشكل أنه في كل مشيج من الأفراد الوالدين سيكون هناك جين واحد (تذكر الانقسام الاختزالي): في إحدى الحالات A ، في الحالة الأخرى - a. وهكذا ، في الجيل الأول ، ستكون جميع الخلايا الجسدية متغايرة الزيجوت - أأ. في المقابل ، يمكن أن تشكل الهجينة من الجيل الأول A أو أمشاج باحتمالية متساوية.

يمكن أن تعطي التوليفات العشوائية لهذه الأمشاج أثناء العملية الجنسية الخيارات التالية: AA ، Aa ، aA ، aa. ستحتوي النباتات الثلاثة الأولى التي تحتوي على الجين A ، وفقًا لقاعدة السيادة ، على بازلاء صفراء ، والرابع - وهو نبات متماثل الزيجوت المتنحي aa - سيكون به بازلاء خضراء.الشريحة 13.

حل المشكلة: تم تهجين الأرانب الرمادية المهيمنة مع الأرانب البيضاء المتنحية.(العمل بمغناطيس الأرانب).

- كيف تبدو الأرانب؟

- لماذا ا؟

الآن دعونا نحاول شرح ولادة طفل ذو بشرة داكنة في امرأة ذات بشرة فاتحة.

درسنا العبور على سمة واحدة: اللون أصفر وأخضر في البازلاء ، ولون المعطف والأرانب ، أي وفقًا لزوج واحد من السمات ، أطلق G.Mendel على هذا الهجين أحادي الهجين.

4. السيطرة على المعرفة المكتسبة. 4 دقائق

على الطاولات لغز الكلمات المتقاطعة (4 دقائق) تذكر التعاريف. اكتب الإجابة الصحيحة مباشرة في لغز الكلمات المتقاطعة. أتمنى لك النجاح.

1. مجموع كل علامات الكائن الحي.

2. الهيمنة ، حيث لا يقوم الجين السائد دائمًا بقمع مظهر الجين المتنحي تمامًا.

3. العبور ، حيث يتم تتبع زوج واحد من السمات البديلة.

4. توزيع الصفات السائدة والمتنحية بين النسل بنفس النسبة العددية.

5. الخلايا الجنسية.

استجابات نظير إلى نظير على الشريحة.

استخلاص المعلومات: الآن شارك إجاباتك مع بعضكما البعض. سنجري فحصًا متبادلًا ، والإجابات الصحيحة ومعايير التقييم على الشريحة(الشريحة 14)

تغير مرة أخرى.

ارفع يديك إذا كانت لديك 6 إجابات صحيحة ولديك 4 إجابات صحيحة. أتقنه.

5. ترسيخ المعرفة المكتسبة. 4 دقائق

العمل الأمامي. حل المشكلة:

مهمة 1.الشريحة 15.

يهيمن الشكل الأملس للبذور في البازلاء على التجاعيد. تم عبور نباتات متماثلة اللواقح.

كم عدد النباتات في الجيل الأول ستكون متغايرة الزيجوت؟

كم عدد البذور في الجيل الثاني ستكون متماثلة اللواقح للسمة السائدة؟

كم عدد البذور التي ستكون متغايرة الزيجوت في الجيل الثاني؟

كم عدد البذور المجعدة في الجيل الثاني؟

6. أخبار العلوم الوراثية. (أحد الطلاب يتكلم)

المشروع: "الجينوم البشري"

بدأ المشروع الدولي في عام 1988. ويعمل في المشروع آلاف الأشخاص من أكثر من 20 دولة. منذ عام 1989 ، تشارك روسيا أيضًا فيها. يتم تقسيم جميع الكروموسومات بين الدول المشاركة ، وحصلت روسيا على 3 ، 13 ، 19 كروموسوم. الهدف الرئيسي من المشروع هو تحديد توطين جميع الجينات في جزيء الحمض النووي. بحلول عام 1998 ، تم فك رموز حوالي نصف المعلومات الوراثية البشرية.

اليوم ثبت أن الاستعداد لإدمان الكحول و / أو إدمان المخدرات يمكن أن يكون له أيضًا أساس وراثي.

اليوم ، على أساس الجينات ، يمكن التعرف على الشخص من خلال كميات ضئيلة من الدم ، ورقائق الجلد ، وما إلى ذلك.

حاليًا ، تتم دراسة مشكلة اعتماد قدرات الشخص ومواهبه على جيناته بشكل مكثف.

تتمثل المهمة الرئيسية للبحث المستقبلي في تحديد الاختلافات بين الأشخاص المستوى الجيني. هذا سيجعل من الممكن إنشاء صور جينية للأشخاص وعلاج الأمراض بشكل أكثر فعالية ، وتقييم قدرات وقدرات كل شخص ، وتقييم درجة تكيف شخص معين مع حالة بيئية معينة.

هل من بينكم يريد أن يصبح عالم جينات؟

7. انعكاس

فهل وصلنا إلى هدف الدرس؟ إثباتحل المشاكل.

المهمة 4

يهيمن الجين ذو العين البنية عند البشر على جين العين الزرقاء. تزوّج رجل متماثل العينين زرقاء العينين من امرأة بنية العينين لأبها عيون بنية وأمها عينان زرقاوتان. حدد الأنماط الجينية لكل فرد من الأفراد المذكورين ، واكتب كيف يتم توريث السمة. نكتب شرط المهمة:

سمة الجينات

والبني

والأزرق

اكتب الأنماط الجينية معًا. ماذا سيكون النسل؟ أولئك. نصف أطفال هؤلاء الآباء سيكونون بعيون بنية ، ونصفهم أزرق.

8. تلخيص.

1. عملت في الدرس
2. مع عملي في الدرس أنا
3. بدا لي الدرس
4. للدرس أنا
5. مزاجي
6. مادة الدرس كانت

9. D / Z ص 104 الإجابة على الأسئلة في دفتر العمل. تعلم المصطلحات والمفاهيم.

1

5

4

2

علم الوراثة- العلم الذي يدرس الوراثة وتنوع الكائنات الحية.
الوراثة- قدرة الكائنات الحية على نقل خصائصها من جيل إلى جيل (سمات الهيكل ، الوظائف ، التطور).
تقلب- قدرة الكائنات الحية على اكتساب سمات جديدة. الوراثة والتنوع هما خاصيتان متعاكستان ولكن مترابطتان للكائن الحي.

الوراثة

مفاهيم أساسية
الجينات والأليلات.وحدة معلومات وراثيةهو الجين.
الجين(من وجهة نظر علم الوراثة) - قسم من الكروموسوم يحدد تطور سمة واحدة أو أكثر في الكائن الحي.
الأليلات- حالات مختلفة من نفس الجين ، وتقع في موضع معين (منطقة) من الكروموسومات المتجانسة وتحديد تطور نوع من السمات. توجد الكروموسومات المتجانسة فقط في الخلايا التي تحتوي على مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات. لا توجد في الخلايا الجرثومية (الأمشاج) من حقيقيات النوى وبدائيات النوى.

لافتة (مجفف شعر)- بعض الخصائص أو الخصائص التي يمكن من خلالها تمييز كائن حي عن آخر.
هيمنة- ظاهرة غلبة سمة أحد الوالدين في الهجين.
السمة الغالبة- سمة تظهر في الجيل الأول من الهجينة.
مقهورة- سمة تختفي ظاهريًا في الجيل الأول من الهجينة.

الصفات السائدة والمتنحية في البشر

علامات
مهيمن	الصفة الوراثية النادرة
القزامة	النمو الطبيعي
كثرة الأصابع (تعدد الأصابع)	معيار
شعر مجعد	شعر مصفف
ليس أحمر الشعر	شعر احمر
الصلع المبكر	معيار
رموش طويلة	رموش قصيرة
عيون كبيرة	عيون صغيرة
اعين بنية	عيون زرقاء أو رمادية
قصر النظر	معيار
رؤية الشفق (العمى الليلي)	معيار
النمش على الوجه	لا نمش
تخثر الدم الطبيعي	ضعف تخثر الدم (الهيموفيليا)
رؤية الألوان	قلة رؤية الألوان (عمى الألوان)

الأليل السائد - أليل يحدد سمة سائدة. يشار إليها باللاتينية الحرف الكبير: أ ، ب ، ج ، ....
أليل متنحي - أليل يحدد صفة متنحية. يشار إليه بحرف لاتيني صغير: أ ، ب ، ج ، ....
يضمن الأليل السائد تطوير السمة في كل من الحالة المتجانسة وغير المتجانسة ، ولا يظهر الأليل المتنحي إلا في الحالة المتماثلة اللواقح.
متماثل الزيجوت ومتغاير الزيجوت. يمكن أن تكون الكائنات الحية (الملقحات) متماثلة اللواقح أو متغايرة الزيجوت.
كائنات متماثلة اللواقح لديهم أليلين متطابقين في التركيب الوراثي - كلاهما سائد أو كلاهما متنحي (AA أو aa).
كائنات غير متجانسة أن يكون أحد الأليلين في الشكل السائد والآخر في الشكل المتنحي (Aa).
لا ينقسم الأفراد متماثلو الزيجوت في الجيل التالي ، في حين أن الأفراد متخالف الزيجوت يعطون الانقسام.
تنشأ أشكال أليلية مختلفة من الجينات نتيجة للطفرات. يمكن للجين أن يتحور بشكل متكرر ، مما ينتج عنه العديد من الأليلات.
الأليلية المتعددة - ظاهرة وجود أكثر من شكلين أليلين بديلين للجين لهما مظاهر مختلفة في النمط الظاهري. حالتان أو أكثر من حالات الجين ناتجة عن الطفرات. تتسبب سلسلة من الطفرات في ظهور سلسلة من الأليلات (A ، a1 ، a2 ، ... ، a ، إلخ) ، والتي تكون في علاقات سائدة-متنحية مختلفة مع بعضها البعض.
الطراز العرقى هي مجموع كل جينات الكائن الحي.
النمط الظاهري - مجموع كل خصائص الكائن الحي. وتشمل هذه العلامات المورفولوجية (الخارجية) (لون العين ، ولون الزهرة) ، والكيمياء الحيوية (شكل البروتين الهيكلي أو جزيء الإنزيم) ، والنسيج (شكل الخلية وحجمها) ، والتشريحية ، وما إلى ذلك. ومن ناحية أخرى ، يمكن تقسيم العلامات إلى نوعية (لون العين) وكمي (وزن الجسم). يعتمد النمط الظاهري على التركيب الوراثي والظروف البيئية. يتطور نتيجة تفاعل النمط الجيني والظروف البيئية. هذا الأخير له تأثير أقل على السمات النوعيةوكمية في الغالب.
عبور (تهجين). إحدى الطرق الرئيسية لعلم الوراثة هي التهجين أو التهجين.
طريقة هجينة - تهجين (تهجين) الكائنات الحية التي تختلف عن بعضها البعض في خاصية واحدة أو أكثر.
الهجينة - المتحدرين من تهجين الكائنات الحية التي تختلف عن بعضها البعض في واحدة أو أكثر من الخصائص.
اعتمادًا على عدد العلامات التي يختلف بها الوالدان ، يميزون أنواع مختلفةالعبور.
هجين أحادي الخلة صليب يختلف فيه الوالدان في سمة واحدة فقط.
صليب ثنائي الهجين صليب يختلف فيه الوالدان بطريقتين.
صليب متعدد الهجين - التهجين ، حيث يختلف الآباء في عدة نواحٍ.
لتسجيل نتائج التقاطعات ، يتم استخدام الترميز التالي المقبول بشكل عام:
ف - الآباء (من اللات. أبوي- الأبوين)؛
و - النسل (من اللات. الابناء- النسل): F 1 - الهجينة من الجيل الأول - الأحفاد المباشرون للوالدين P ؛ F 2 - الجيل الثاني الهجينة - أحفاد من عبور الهجينة F 1 فيما بينهم ، إلخ.
♂ - ذكر (درع ورمح - علامة على المريخ) ؛
♀ - أنثى (مرآة بمقبض - علامة فينوس) ؛
X - رمز الصليب ؛
: - تقسيم الهجن ، ويفصل بين النسب الرقمية لفئات السلالة المختلفة (حسب النمط الظاهري أو التركيب الوراثي).
تم تطوير الطريقة الهجينة من قبل عالم الطبيعة النمساوي جي مندل (1865). استخدم نباتات البازلاء في الحديقة ذاتية التلقيح. عبر مندل الخطوط النقية (الأفراد المتماثلون) التي تختلف عن بعضها البعض في سمة واحدة أو اثنتين أو أكثر. حصل على الهجينة من الأجيال الأولى والثانية وما إلى ذلك. قام مندل بمعالجة البيانات التي تم الحصول عليها رياضيا. تمت صياغة النتائج التي تم الحصول عليها في شكل قوانين الوراثة.

قوانين G. مندل

قانون مندل الأول.عبر G.Mendel مع نباتات البازلاء الصفراء ونباتات البازلاء مع البذور الخضراء. كلاهما كانا خطوط نقية ، أي متماثلة الزيجوت.

قانون مندل الأول - قانون توحيد الهجينة من الجيل الأول (قانون الهيمنة):عند عبور الخطوط النقية ، تظهر جميع الهجينة من الجيل الأول سمة واحدة (مهيمنة).
قانون مندل الثاني.بعد ذلك ، عبر G.Mendel الهجينة من الجيل الأول فيما بينهم.

قانون مندل الثاني - قانون تقسيم الميزات:الهجينة من الجيل الأول ، عندما يتم عبورها ، تنقسم بنسبة عددية معينة: الأفراد الذين لديهم مظهر متنحي للسمة يشكلون 1/4 من الرقم الإجماليأحفاد.

الانقسام هو ظاهرة يؤدي فيها عبور الأفراد غير المتجانسين إلى تكوين ذرية ، يحمل بعضها سمة سائدة ، والبعض الآخر - صفة متنحية. في حالة التهجين أحادي الهجين ، تبدو هذه النسبة كما يلي: 1AA: 2Aa: 1aa ، أي 3: 1 (في حالة الهيمنة الكاملة) أو 1: 2: 1 (في حالة الهيمنة غير الكاملة). في حالة التهجين ثنائي الهجين - 9: 3: 3: 1 أو (3: 1) 2. مع متعدد الهجين - (3: 1) n.
سيادة غير تامة.لا يقوم الجين المهيمن دائمًا بقمع الجين المتنحي تمامًا. تسمى هذه الظاهرة سيادة غير تامة . مثال على الهيمنة غير المكتملة هو وراثة لون أزهار جمال الليل.

الأساس الخلوي للتوحيد للجيل الأول وتقسيم الشخصيات في الجيل الثانيتتكون في تباعد الكروموسومات المتجانسة وتشكيل خلايا جرثومية أحادية الصيغة الصبغية في الانقسام الاختزالي.
فرضية (قانون) نقاء الأمشاجتنص: 1) أثناء تكوين الخلايا الجرثومية ، يدخل أليل واحد فقط من زوج أليلي إلى كل مشيج ، أي أن الأمشاج نقية وراثيًا ؛ 2) في كائن حي هجين ، لا يتم تهجين الجينات (لا تختلط) وتكون في حالة أليلية نقية.
الطبيعة الإحصائية لظاهرة الانقسام.من فرضية نقاء الأمشاج ، يترتب على ذلك أن قانون الانقسام هو نتيجة مزيج عشوائي من الأمشاج التي تحمل جينات مختلفة. مع الطبيعة العشوائية لاتصال الأمشاج النتيجة النهائيةتبين أنها طبيعية. ويترتب على ذلك أنه في التهجين أحادي الهجين ، يجب اعتبار النسبة 3: 1 (في حالة الهيمنة الكاملة) أو 1: 2: 1 (في حالة الهيمنة غير الكاملة) على أنها انتظام قائم على الظواهر الإحصائية. ينطبق هذا أيضًا على حالة التهجين متعدد الهجين. لا يمكن تحقيق النسب العددية بدقة أثناء الانقسام إلا عندما بأعداد كبيرةدرس الأفراد الهجين. وبالتالي ، فإن قوانين علم الوراثة ذات طبيعة إحصائية.
تحليل النسل. تحليل الصليبيسمح لك بتحديد ما إذا كان الكائن الحي متماثل الزيجوت أو متغاير الزيجوت بالنسبة للجين المهيمن. للقيام بذلك ، يتم عبور الفرد ، ويجب تحديد النمط الجيني له ، مع وجود متماثل الزيجوت الفردي للجين المتنحي. غالبًا ما يتم تهجين أحد الوالدين مع أحد الأبناء. يسمى هذا المعبر قابل للإرجاع .
في حالة الزيجوت المتماثل للفرد المهيمن ، لن يحدث الانقسام:

في حالة تغاير الزيجوت للفرد المهيمن ، سيحدث الانقسام:

قانون مندل الثالث.أجرى G.Mendel تهجينًا ثنائي الهجين لنباتات البازلاء مع بذور صفراء وناعمة ونباتات البازلاء مع بذور خضراء ومتجعدة (كلاهما من الخطوط النقية) ، ثم عبرت أحفادهم. نتيجة لذلك ، وجد أن كل زوج من الصفات أثناء الانقسام في النسل يتصرف بنفس الطريقة التي يتصرف بها أثناء التهجين أحادي الهجين (ينقسم 3: 1) ، أي بغض النظر عن الزوج الآخر من السمات.

قانون مندل الثالث- قانون الجمع المستقل (الوراثة) للسمات: الانقسام لكل سمة يحدث بشكل مستقل عن السمات الأخرى.

الأساس الخلوي للجمع المستقلهي الطبيعة العشوائية لاختلاف الكروموسومات المتجانسة لكل زوج إلى أقطاب مختلفة للخلية أثناء الانقسام الاختزالي ، بغض النظر عن الأزواج الأخرى من الكروموسومات المتجانسة. هذا القانون صالح فقط عندما تكون الجينات المسؤولة عن تطور الصفات المختلفة موجودة في كروموسومات مختلفة. الاستثناءات هي حالات الوراثة المرتبطة.

الميراث المرتبط. فشل القابض

أظهر تطور علم الوراثة أنه ليست كل السمات موروثة وفقًا لقوانين مندل. وبالتالي ، فإن قانون الوراثة المستقلة للجينات صالح فقط للجينات الموجودة في الكروموسومات المختلفة.
قام T. Morgan وطلابه بدراسة أنماط الوراثة المترابطة للجينات في أوائل العشرينات من القرن الماضي. القرن ال 20 كان الهدف من بحثهم هو ذبابة الفاكهة ذبابة الفاكهة (عمرها قصير ، ويمكن الحصول على عدة عشرات من الأجيال في السنة ، يتكون النمط النووي الخاص بها من أربعة أزواج فقط من الكروموسومات).
قانون مورغان:غالبًا ما يتم توريث الجينات الموجودة على نفس الكروموسوم معًا.
الجينات المرتبطة هي الجينات الموجودة على نفس الكروموسوم.
مجموعة القابض جميع الجينات على كروموسوم واحد.
في نسبة معينة من الحالات ، قد ينكسر القابض. سبب انتهاك الارتباط هو العبور (عبور الكروموسومات) - تبادل أقسام الكروموسومات في المرحلة الأولى من الانقسام الانتصافي. كروس يؤدي إلى إعادة التركيب الجيني. كلما تباعدت الجينات ، كلما حدث العبور بينها. هذه الظاهرة قائمة على البناء الخرائط الجينية- تحديد تسلسل الجينات في الكروموسوم والمسافة التقريبية بينها.

علم الوراثة الجنسية

جسمية الكروموسومات هي نفسها لكلا الجنسين.
الكروموسومات الجنسية (الكروموسومات غير المتجانسة) الكروموسومات التي تميز الذكور والإناث عن بعضهم البعض.
تحتوي الخلية البشرية على 46 كروموسومًا ، أو 23 زوجًا: 22 زوجًا من الصبغيات الجسدية وزوج واحد من الكروموسومات الجنسية. يشار إلى الكروموسومات الجنسية بالكروموسومات X و Y. لدى النساء اثنان من الكروموسومات X ، بينما يمتلك الرجال كروموسوم X واحد وكروموسوم Y واحد.
هناك 5 أنواع من تحديد جنس الكروموسومات.

أنواع تحديد جنس الكروموسومات

اكتب	أمثلة
XX ، XY	سمة للثدييات (بما في ذلك البشر) والديدان والقشريات ومعظم الحشرات (بما في ذلك ذباب الفاكهة) ومعظم البرمائيات وبعض الأسماك
♀ س ص ، ♂ XX	مميزة للطيور والزواحف وبعض البرمائيات والأسماك وبعض الحشرات (قشريات الأجنحة)
♀ XX ، X0	يصيب بعض الحشرات (Orthoptera) ؛ 0 يعني عدم وجود كروموسومات
♀ Х0 ، ♂ XX	توجد في بعض الحشرات (Hydroptera)
نوع أحادي ثنائي الصيغة الصبغية (♀ 2n ، ♂ n)	يحدث ، على سبيل المثال ، في النحل والنمل: يتطور الذكور من بيض أحادي الصبغة غير مخصب (التوالد العذري) ، والإناث تتطور من بيض ثنائي الصبغيات مخصب.

الميراث المرتبط بالجنس - وراثة السمات التي توجد جيناتها على الكروموسومات X و Y. قد تحتوي الكروموسومات الجنسية على جينات لا علاقة لها بتطور الخصائص الجنسية.
عندما يتم الجمع بين XY ، فإن معظم الجينات الموجودة على كروموسوم X لا تحتوي على زوج أليل على كروموسوم Y. أيضًا ، لا تحتوي الجينات الموجودة على الكروموسوم Y على أليلات على الكروموسوم X. تسمى هذه الكائنات hemizygous . في هذه الحالة ، يظهر جين متنحي موجود في النمط الجيني في صيغة المفرد. لذلك قد يحتوي الكروموسوم X على جين يسبب الهيموفيليا (انخفاض تخثر الدم). عندئذٍ سيعاني جميع الأفراد الذكور الذين حصلوا على هذا الكروموسوم من هذا المرض ، لأن الكروموسوم Y لا يحتوي على أليل سائد.

وراثة الدم

وفقًا لنظام AB0 ، يكون لدى الأشخاص 4 فصائل دم. يتم تحديد فصيلة الدم بواسطة الجين الأول. في البشر ، يتم توفير فصيلة الدم من خلال ثلاثة جينات IA و IB و I0. الأولان لهما سيطرة مشتركة فيما يتعلق ببعضهما البعض ، وكلاهما مهيمنان فيما يتعلق بالثالث. نتيجة لذلك ، يكون لدى الشخص 6 فصائل دم وفقًا لعلم الوراثة ، و 4 وفقًا لعلم وظائف الأعضاء.

أنا مجموعة	0	أنا 0 أنا 0	متماثل الزيجوت
المجموعة الثانية	لكن	أنا أ أنا أ	متماثل الزيجوت
		أنا أ أنا 0	متغاير الزيجوت
المجموعة الثالثة	في	أنا ب ، ب	متماثل الزيجوت
		أنا ب أنا 0	متغاير الزيجوت
المجموعة الرابعة	AB	أنا أ أ ب	متغاير الزيجوت

تختلف نسبة مجموعات الدم في السكان باختلاف الشعوب.

توزيع فصائل الدم حسب نظام AB0 بين مختلف الشعوب ،٪

بالإضافة إلى الدم أناس مختلفونقد تختلف في عامل ال Rh. يمكن أن يكون الدم موجبًا (Rh +) أو Rh سالبًا (Rh-). هذه النسبة تختلف باختلاف الشعوب.

توزيع عامل ال Rh في الشعوب المختلفة ،٪

جنسية	Rh موجب	Rh سالب
السكان الأصليين الأسترالي	100	0
الهنود الحمر	90–98	2–10
عرب	72	28
الباسك	64	36
صينى	98–100	0–2
مكسيكيون	100	0
نورس	85	15
الروس	86	14
الأسكيمو	99–100	0–1
اليابانية	99–100	0–1

يحدد عامل Rh في الدم الجين R. يعطي R + معلومات حول إنتاج البروتين (بروتين إيجابي Rh) ، لكن الجين R لا يفعل ذلك. الجين الأول يسيطر على الثاني. إذا تم نقل Rh + دم إلى شخص مصاب ب Rh - دم ، يتم تكوين راصات معينة فيه ، وسيؤدي التناول المتكرر لهذا الدم إلى التراص. عندما تطور امرأة Rh جنينًا ورث عامل Rh موجبًا من الأب ، فقد يحدث تضارب في عامل Rh. ينتهي الحمل الأول ، كقاعدة عامة ، بأمان ، والثاني - بمرض الطفل أو ولادة جنين ميت.

التفاعل الجيني

النمط الجيني ليس مجرد مجموعة ميكانيكية من الجينات. هذا نظام مؤكد تاريخيًا من الجينات التي تتفاعل مع بعضها البعض. بتعبير أدق ، ليست الجينات نفسها (أقسام من جزيئات الحمض النووي) هي التي تتفاعل ، ولكن المنتجات التي تشكلت على أساسها (RNA والبروتينات).
يمكن أن تتفاعل كل من الجينات الأليلية وغير الأليلية.
تفاعل الجينات الأليلية: هيمنة كاملة ، هيمنة غير كاملة ، هيمنة مشتركة.
هيمنة كاملة - الظاهرة عندما يقمع الجين المهيمن تمامًا عمل الجين المتنحي ، ونتيجة لذلك تتطور سمة سائدة.
سيادة غير تامة - ظاهرة عندما لا يقوم الجين السائد بقمع عمل الجين المتنحي بشكل كامل ، ونتيجة لذلك تتطور سمة وسيطة.
كودومينانس (مظهر مستقل) - ظاهرة عندما يشارك كلا الأليلين في تكوين سمة في كائن حي متغاير الزيجوت. في البشر ، تمثل سلسلة من الأليلات المتعددة الجين الذي يحدد فصيلة الدم. في هذه الحالة ، فإن الجينات التي تحدد فصيلة الدم A و B هي الجينات السائدة فيما يتعلق ببعضها البعض ، وكلاهما مهيمن فيما يتعلق بالجين الذي يحدد فصيلة الدم 0.
تفاعل الجينات غير الأليلية: التعاون والتكامل والنقمة والبلمرة.
تعاون - ظاهرة عندما يتم تكوين سمة جديدة من خلال العمل المتبادل بين اثنين من الجينات غير الأليلية المهيمنة ، ولكل منهما مظهره الظاهري الخاص.
التكامل - الظاهرة عندما تتطور السمة فقط من خلال الفعل المتبادل لجينين غير أليلين مهيمنين ، لا يتسبب كل منهما بشكل فردي في تطوير سمة.
النخامة - ظاهرة قيام جين (سائد ومتنحي) بقمع عمل جين آخر (غير أليلي) (كلاهما سائد ومتنحي). يمكن أن يكون الجين الكابت (الكابت) هو المسيطر (الرعاف السائد) أو المتنحي (التنحي المتنحي).
البلمرة - الظاهرة عندما تكون عدة جينات سائدة غير أليلية مسؤولة عن تأثير مماثل على تطور الصفة نفسها. كلما زاد عدد هذه الجينات في التركيب الوراثي ، كلما كانت السمة أكثر وضوحًا. تُلاحظ ظاهرة البلمرة في وراثة الصفات الكمية (لون الجلد ، وزن الجسم ، إنتاج لبن الأبقار).
على عكس البوليمرات ، هناك ظاهرة مثل تعدد الأشكال - عمل جيني متعدد ، عندما يكون جين واحد مسؤولاً عن تطور عدة سمات.

نظرية الكروموسومات في الوراثة

الأحكام الرئيسية لنظرية الكروموسوم في الوراثة:

• تلعب الكروموسومات الدور الرئيسي في الوراثة.
• تقع الجينات على الكروموسوم في تسلسل خطي معين ؛
• يقع كل جين في مكان معين (موضع) للكروموسوم ؛ تحتل الجينات الأليلية نفس الموقع في الكروموسومات المتجانسة ؛
• تشكل جينات الكروموسومات المتجانسة مجموعة ارتباط ؛ عددهم يساوي مجموعة الكروموسومات أحادية العدد ؛
• بين الكروموسومات المتجانسة ، يمكن تبادل الجينات الأليلية (العبور) ؛
• تكرار العبور بين الجينات يتناسب مع المسافة بينهما.

الوراثة غير الصبغية

وفقًا لنظرية الكروموسوم في الوراثة ، يلعب الحمض النووي للكروموسومات دورًا رائدًا في الوراثة. ومع ذلك ، يوجد الحمض النووي أيضًا في الميتوكوندريا والبلاستيدات الخضراء وفي السيتوبلازم. يسمى الحمض النووي غير الكروموسومي البلازميدات . لا تمتلك الخلايا آليات خاصة للتوزيع المنتظم للبلازميدات أثناء الانقسام ، لذلك يمكن لخلية واحدة أن تتلقى معلومات وراثية واحدة ، والثانية - واحدة مختلفة تمامًا. إن وراثة الجينات الموجودة في البلازميدات لا تتبع قوانين المورثة المندلية ، ولا يزال دورها في تكوين النمط الجيني غير مفهوم جيدًا.

في المقال السابق ، تعرفنا على المفاهيم الأساسية وطرق علم الوراثة. حان الوقت لتطبيقها في دراسة قسم جديد - علم الوراثة المندلية ، استنادًا إلى القوانين التي اكتشفها جريجور مندل.

اتبع مندل في بحثه بعض المبادئ التي أدت بعمله إلى النجاح:

.

دعنا نقدم بعض المصطلحات الجديدة التي ستكون مفيدة لنا. يمكن أن يكون المعبر:

• أحادي الهجين - إذا كان الأفراد المتصالبون يختلفون في سمة واحدة فقط قيد الدراسة (لون البذرة)
• ثنائي الهجين - إذا كان الأفراد المتصالبون يختلفون في خاصيتين مختلفتين (لون وشكل البذور)

هناك بعض التعيينات في مخطط حل المشكلة الوراثية: ♀ - أنثى كائن ، ♂ - كائن ذكري ، P - كائنات أبوية ، F 1 - هجينة من الجيل الأول ، F 2 - هجينة من الجيل الثاني. ربما يكون من المنطقي حفظ الصورة أدناه على جهازك إذا كنت قد بدأت للتو في دراسة علم الوراثة ؛)

أسارع لإبلاغكم أن الزواج بين الناس (على عكس عبور البازلاء بالإكراه) يحدث فقط بدافع الحب والرضا المتبادل! لذلك ، في المهام حيث نحن نتكلمحول البشر ، لا تضع علامة "×" بين أفراد الوالدين. في هذه الحالة ، ضع علامة "→" - "سهم كيوبيد" لإسعاد الممتحن :)

قانون مندل الأول - قانون التوحيد

غالبًا ما تبدأ المهام الجينية به (كصليب أول). ينص هذا القانون على أنه عند عبور الأفراد متماثلي اللواقح الذين يختلفون في زوج واحد أو أكثر من السمات البديلة ، فإن جميع الهجينة من الجيل الأول ستكون موحدة في هذه الصفات.

يعتمد هذا القانون على نوع من التفاعل بين الجينات - الهيمنة الكاملة. مع هذا الخيار ، يقوم جين واحد - مهيمن ، بقمع جين آخر تمامًا - متنحي. في التجربة التي درسناها للتو ، عبر مندل سطورًا نقية من البازلاء مع بذور صفراء (AA) وخضراء (أأ) ، مما أدى إلى احتواء جميع النسل على بذور صفراء (Aa) - كانت موحدة.

غالبًا ما يكون النمط الجيني للفرد غير معروف وهو لغز. كيف تكون عالم وراثة في هذه الحالة؟ في بعض الأحيان تكون أسهل طريقة هي استخدام تحليل التهجين الفردي الهجين (الذي لا يعرف التركيب الوراثي له) مع متماثل اللواقح من أجل سمة متنحية.

بتحليل النسل الناتج ، يمكننا استخلاص استنتاج حول النمط الجيني للفرد الهجين.

في الحالة المدروسة ، إذا كان النمط الجيني للفرد المدروس يحتوي على جينين مهيمنين (AA) ، فلا يمكن أن تظهر السمة المتنحية في النسل ، لأن كل النسل سيكون موحدًا (Aa). إذا كان الفرد المدروس يحتوي على جين متنحي (Aa) ، فإن نصف النسل سيكون لديه (aa). نتيجة لذلك ، يصبح النمط الجيني للفرد الهجين معروفًا.

بالإضافة إلى الهيمنة الكاملة ، هناك هيمنة غير كاملة ، وهي سمة لبعض الجينات. من الأمثلة المعروفة على الهيمنة غير المكتملة وراثة لون بتلات نبات الجمال الليلي. في هذه الحالة ، لا تقمع الجينات بعضها البعض تمامًا - تظهر علامة وسيطة.

يرجى ملاحظة أن نسل F 1 اتضح أيضًا أنه منتظم (خيار واحد فقط ممكن - Aa) ، ولكن من الناحية الظاهرية ، في الزيجوت المتغاير ، ستظهر السمة كحالة وسيطة (AA - أحمر ، aa - أبيض ، Aa - وردي ). يمكن مقارنتها بلوحة فنان: تخيل كيف أحمر و ألوان بيضاء- اتضح الوردي.

قانون مندل الثاني - قانون الانقسام

"عند عبور الهجينة غير المتجانسة (Aa) من الجيل الأول F 1 في الجيل الثاني F 2 ، لوحظ الانقسام وفقًا لهذه السمة: وفقًا للنمط الجيني 1: 2: 1 ، وفقًا للنمط الظاهري 3: 1"

من خلال عبور الهجينة من الجيل الأول (Aa) مع بعضها البعض ، وجد مندل أنه في نسل الأفراد ذوي السمة المهيمنة (AA ، Aa - اللون الأصفر للبذور) يكون حوالي 3 مرات أكثر من الأفراد الذين لديهم صفة متنحية (aa) .

أتمنى مخلصًا أن تتعلم كيفية تحديد الانقسام حسب النمط الجيني والنمط الظاهري بنفسك. هذا ليس بالأمر الصعب: عندما يتعلق الأمر بالنمط الجيني ، انتبه فقط للجينات (الحروف) ، أي إذا كان لديك أفراد AA ، Aa ، Aa ، aa أمامك ، يجب أن تأخذ التراكيب الجينية بدورها وتضيفها زيادة عدد الأنماط الجينية المتطابقة. نتيجة لمثل هذه الإجراءات ، تكون نسبة التركيب الوراثي 1: 2: 1.

إذا واجهت مهمة حساب النسبة حسب النمط الظاهري ، فلا تنظر إلى الجينات على الإطلاق - فهذا سوف يربكك فقط! يجب أن يؤخذ في الاعتبار فقط مظهر العلامة. أنتج النسل 3 نباتات مع الأصفرالبذور و 1 باللون الأخضر ، وبالتالي فإن الانقسام المظهري 3: 1.

قانون مندل الثالث - قانون الميراث المستقل

يتعلق الأمر بخلط ثنائي الهجين ، أي أننا لا نفحص سمة واحدة ، بل سمتان في الأفراد (على سبيل المثال ، لون البذور وشكل البذور). يحتوي كل جين على أليلين ، لذلك لا تتفاجأ بالأنماط الجينية AaBb :) من المهم ملاحظة أن هذا القانون يتعلق بالجينات الموجودة في الكروموسومات المختلفة.

تذكر قانون مندل الثالث على النحو التالي: "عند عبور الأفراد الذين يختلفون عن بعضهم البعض في زوجين (أو أكثر) من السمات البديلة ، فإن الجينات والسمات المقابلة لها موروثة بشكل مستقل عن بعضها البعض ، وتتحد مع بعضها البعض في جميع التوليفات الممكنة.

تنعكس مجموعات الجينات في تكوين الأمشاج. وفقًا للقاعدة الموضحة أعلاه ، يشكل AaBb diheterozygote 4 أنواع من الأمشاج: AB ، ab ، Ab ، aB. أكرر - هذا فقط إذا كانت الجينات على كروموسومات مختلفة. إذا كانوا في واحد ، كما هو الحال مع الميراث المرتبط ، فكل شيء يسير بشكل مختلف ، لكن هذا هو موضوع المقالة التالية.

يشكل كل فرد من AaBb 4 أنواع من الأمشاج ، وهناك 16 هجينة محتملة من الجيل الثاني. مع مثل هذه الوفرة من الأمشاج وعدد كبير من الأحفاد ، فمن المعقول استخدام شبكة Punnett ، حيث توجد الأمشاج الذكرية على طول واحد جانب المربع ، والإناث على طول الجانب الآخر. هذا يساعد على تمثيل الأنماط الجينية الناتجة عن العبور بشكل مرئي.

نتيجة لعبور الزيجوت الزيجوت بين 16 أحفادًا ، يتم الحصول على 4 أنماط ظاهرية محتملة:

• أصفر ناعم - 9
• التجاعيد الصفراء - 3
• ناعم أخضر - 3
• التجاعيد الخضراء - 1

من الواضح أن الانقسام حسب النمط الظاهري بين الهجينة من الجيل الثاني هو: 9: 3: 3: 1.

الجين المهيمن مسؤول عن نمو مقل العيون الطبيعية عند البشر. ينتج عن الجين المتنحي الغياب شبه الكامل لمقل العيون (الخلاء). الزيجوت متغايرة الزيجوت لها مقلة عين صغيرة (صغر العين). ما هي بنية مقل العيون التي ستكون نموذجية للنسل إذا كان كلا الوالدين يعاني من صغر العين؟

لاحظ أن هيمنة الجين غير مكتملة: سيكون لدى الشخص الذي يحمل النمط الجيني Aa قيمة وسيطةعلامة - صغر العين. بما أن الهيمنة غير مكتملة ، فإن الفصل الجيني والمظاهري يتطابقان ، وهو أمر نموذجي للهيمنة غير الكاملة.

في هذه المهمة ، سيكون لدى فقط من النسل (25٪) مقل عيون طبيعية. ½ من النسل (50٪) سيكون لديه مقلة عين صغيرة - صغر مقلة العين ، والباقي (25٪) سيكون أعمى مع غياب شبه كامل لمقل العيون (نقص الملتحمة).

لا تنس أن علم الوراثة هو أساسًا نظرية احتمالية. من الواضح أنه في الحياة في مثل هذه الأسرة ، يمكن أن يولد 4 أطفال أصحاء ذوي مقل عيون طبيعية على التوالي ، أو العكس - 4 أطفال مكفوفين. يمكن أن يكون أي شيء ، ولكن يجب أن نتعلم أنا وأنت الحديث عن "أعلى احتمال" ، والذي وفقًا لاحتمال 50٪ ، سيولد طفل مصاب بصغر العين في هذه العائلة.

تنتقل كثرة الأصابع وغياب الأضراس الصغيرة كصفات جسمية سائدة. توجد الجينات المسؤولة عن تطوير هذه الصفات في أزواج مختلفة من الكروموسومات المتجانسة. ما هو احتمال إنجاب أطفال بدون تشوهات في الأسرة حيث يعاني كلا الوالدين من كلا المرضين ويكونان متغاير الزيجوت بالنسبة لهذه الأزواج من الجينات.

أريد أن أحملك على الفور إلى فكرة قانون مندل الثالث (قانون الميراث المستقل) ، المخفي في عبارة "الجينات ... تقع في أزواج مختلفة من الكروموسومات المتجانسة." سترى لاحقًا مدى قيمة هذه المعلومات. لاحظ أيضًا أن هذه المشكلة تتعلق بالجينات الصبغية (الموجودة خارج الكروموسومات الجنسية). الوراثة الصبغية السائدة تعني أن المرض يتجلى إذا كان الجين في الحالة السائدة: AA ، Aa - مريض.

في هذه الحالة ، سنقوم ببناء شبكة Punnett ، والتي ستجعل الأنماط الجينية للنسل أكثر وضوحًا. أنت ترى أنه لا يوجد حرفيًا مكان واحد للعيش على النسل: فجميع الأبناء الـ16 المحتملون تقريبًا مريضون بمرض واحد أو آخر ، باستثناء مرض واحد ، وهو aabb. احتمال إنجاب مثل هذا الطفل صغير جدًا 1/16 = 6.25٪.

امرأة قصيرة النظر ذات عيون زرقاء من زواجها من رجل بني العينين مع رؤية طبيعية لديها فتاة بنية العينين قصيرة النظر وصبي ذو عيون زرقاء مع رؤية طبيعية. جين قصر النظر (A) هو المسيطر فيما يتعلق بجين الرؤية الطبيعي (أ) ، والجين ذو العين البنية (D) يسيطر على الجين ذو العين الزرقاء (د). ما هو احتمال أن يولد طفل طبيعي بني العينين في هذه العائلة؟

الخطوة الأولى في حل المشكلات مهمة للغاية. أخذنا في الاعتبار أوصاف الأنماط الجينية للوالدين ، ومع ذلك ، بقيت البقع البيضاء. لا نعرف ما إذا كانت المرأة متغايرة الزيجوت (Aa) أو متماثلة اللواقح (aa) لجين قصر النظر. الوضع هو نفسه مع الرجل ، لا يمكننا أن نقول على وجه اليقين ما إذا كان متماثل الزيجوت (DD) أو متغاير الزيجوت (Dd) للجين البني العينين.

يكمن حل شكوكنا في النمط الجيني للنسل الذي قيل لنا عنه: "صبي أزرق العينين يتمتع برؤية طبيعية" مع النمط الجيني بالإضافة إلى ذلك. يتلقى الطفل دائمًا كروموسومًا واحدًا من الأم والآخر من الأب. اتضح أن مثل هذا النمط الجيني لا يمكن أن يتشكل إذا لم يكن هناك جين من الأم ، وجين من الأب. لذلك ، الأب والأم متغاير الزيجوت.

الآن يمكننا أن نقول على وجه اليقين أن احتمال ولادة طفل طبيعي بني العينين في هذه العائلة هو أو 25٪ ، وأن التركيب الوراثي هو Ddaa.

لم أنس أنه أثناء دراسة علم الوراثة ، يجب أن تتعلم كيف ترى خيارات مختلفةعلى الميراث شجرة العائلة(النسب) =) من المقالة السابقة ، تعلمنا كيف يبدو نوع الوراثة المتنحي من الوراثة ويتميز ، الآن دعنا نتحدث عن النوع السائد الجسدي الذي واجهناه في المهام أعلاه.

يمكن التعرف على الميراث الصبغي الجسدي السائد من خلال الميزات التالية:

• يتجلى المرض في كل جيل من أفراد الأسرة (انتقال عمودي)
• الأطفال الأصحاء من الآباء المرضى لديهم أطفال أصحاء
• يمرض الأولاد والبنات في كثير من الأحيان
• نسبة المريض والصحي 1: 1

© بيلفيتش يوري سيرجيفيتش

كتب هذا المقال يوري سيرجيفيتش بيلفيتش وهي ملكيته الفكرية. يعاقب القانون على النسخ والتوزيع (بما في ذلك عن طريق النسخ إلى مواقع وموارد أخرى على الإنترنت) أو أي استخدام آخر للمعلومات والأشياء دون الحصول على موافقة مسبقة من صاحب حقوق الطبع والنشر. للحصول على مواد المقال والسماح باستخدامها ، يرجى الاتصال

موضوع وتاريخ تطور علم الوراثة

علم الوراثة (من اليونانية. التكوين - الأصل) - علم الوراثة وتنوع الكائنات الحية. تم اقتراح مصطلح "علم الوراثة" في عام 1906 من قبل دبليو باتسون. الوراثة هي ملك للكائنات الحية لضمان الاستمرارية المادية والوظيفية بين الأجيال ، وكذلك لتحديد الطبيعة الخاصة للتطور الفردي في ظروف بيئية معينة. الوراثة هي تكاثر الحياة (N. P. Dubinin). التقلب هو حدوث اختلافات بين الكائنات الحية في عدد من الخصائص والخصائص.

الوراثة والتنوع والاختيار هي أساس التطور. بفضلهم ، نشأت مجموعة كبيرة ومتنوعة من الكائنات الحية على الأرض. توريد الطفرات المواد الأوليةمن أجل التطور. نتيجة للاختيار ، يتم الحفاظ على السمات والخصائص الإيجابية ، والتي ، بسبب الوراثة ، تنتقل من جيل إلى جيل. تساهم معرفة قوانين الوراثة والتنوع في سرعة إنشاء سلالات جديدة من الحيوانات والأصناف النباتية وسلالات الكائنات الحية الدقيقة.

يحدد S.M.Gershenzon أربع مشاكل نظرية رئيسية درسها علم الوراثة:

1) تخزين المعلومات الجينية (أين وكيف يتم تشفير المعلومات الجينية) ؛

2) نقل المعلومات الجينية من خلية إلى أخرى ، من جيل إلى جيل ؛

3) تنفيذ المعلومات الجينية في عملية تطور الجنين.

4) التغيرات في المعلومات الجينية في عملية الطفرات. يرجع التطور السريع في علم الوراثة إلى حقيقة أنه مفتوح

قوانين الميراث ، المصطلحات العامة ، العبور أحادي الهجين.

قوانين الخلافة

تتكون مجموعة الكروموسومات ثنائية الصبغيات من أزواج من الكروموسومات المتجانسة. ويرث كروموسوم واحد من كل زوج من جسد الأم والآخر من جسد الأب. ونتيجة لذلك ، فإن كل جين على كروموسوم متماثل له جين مقابل يقع في نفس الموقع على الكروموسوم المتماثل الآخر. تسمى هذه الجينات المقترنة الأليلات أو الأليلات. يمكن أن تكون الأليلات متطابقة تمامًا ، ولكن من الممكن أيضًا وجود اختلافات في بنيتها ، فعند معرفة العديد من الأليلات ، والتي تعد متغيرات بديلة لجين موضعي في منطقة معينة من الكروموسوم ، فإنها تتحدث عن أليل متعدد. في أي حال ، يمكن أن يوجد أليلين فقط في كائن ثنائي الصبغيات عادي ، حيث لا يوجد سوى أزواج من الكروموسومات المتجانسة.

قانون مندل الأول
ضع في اعتبارك موقفًا يتم فيه عبور الكائنات الحية التي تختلف في زوج واحد من السمات (التهجين أحادي الهجين). في أحد الوالدين ، هذه هي الأليلات A ، على التوالي ، يكون التركيب الوراثي لمثل هذه الأليلات هو AA. مع هذا النمط الجيني ، يكون لون العين بني. الوالد الآخر لديه أليل أ على كلا الكروموسومات (النمط الجيني أأ) ، ولون الأخدود أزرق. أثناء تكوين الخلايا الجرثومية ، تتشعب الكروموسومات المتجانسة إلى خلايا مختلفة. نظرًا لأن كلا الأليلين متماثلان في الوالدين ، فإنهما يشكلان نوعًا واحدًا فقط من الخلايا الجرثومية (الأمشاج). في أحد الوالدين ، تحتوي الأمشاج على الأليل A فقط ، بينما تحتوي الأمشاج الأخرى على الأليل فقط. يقال إن هذه الكائنات متماثلة اللواقح لزوج معين من الجينات.

في الجيل الأول (F1) ، سيكون للنسل نفس التركيب الوراثي Aa ونفس النمط الظاهري - العيون البنية. الظاهرة التي تظهر فيها سمة واحدة فقط من زوج بديل في النمط الظاهري تسمى الهيمنة ، والجين الذي يتحكم في هذه السمة هو المسيطر. لا يظهر الأليل a في النمط الظاهري ، حيث يكون موجودًا في النمط الجيني بشكل "مخفي". تسمى هذه الأليلات المتنحية. في هذه الحالة ، تتحقق قاعدة التوحيد الهجينة للجيل الأول: كل الهجينة لها نفس التركيب الوراثي والنمط الظاهري.

قانون مندل الثاني.
قانون مندل الثاني ، أو قانون التوزيع المستقل للجينات. تم تأسيسه من خلال تحليل الوراثة في التهجين ثنائي الهجين ومتعدد الهجين ، عندما يختلف الأفراد المتصالبون في اثنين أو أكثر من أزواج الأليلات. يحدث التوزيع المستقل للجينات لأنه أثناء تكوين الخلايا العرقية (الأمشاج) ، تتباعد الكروموسومات المتماثلة من زوج واحد بشكل مستقل عن الأزواج الأخرى. لذلك ، فإن قانون مندل الثاني ، على عكس الأول ، صالح فقط في الحالات التي توجد فيها أزواج الجينات التي تم تحليلها على كروموسومات مختلفة.

قانون الجمع المستقل ، أو قانون مندل الثالث. جعلت دراسة مندل لميراث زوج واحد من الأليلات من الممكن إنشاء عدد من الأنماط الجينية المهمة: ظاهرة الهيمنة ، وثبات الأليلات المتنحية في الهجينة ، وتقسيم نسل الهجينة بنسبة 3: 1 ، وأيضًا لاقتراح أن الأمشاج نقية وراثيًا ، أي تحتوي على جين واحد فقط من أزواج الأليلات. ومع ذلك ، تختلف الكائنات الحية في العديد من الجينات. من الممكن إنشاء أنماط وراثية لزوجين من السمات البديلة أو أكثر عن طريق التهجين ثنائي الهجين أو متعدد الهجين.

هجين أحادي الخلة

النمط الظاهري والنمط الجيني. أحادي الهجينيسمى العبور ، حيث تختلف الأشكال الأبوية عن بعضها البعض في زوج واحد من الشخصيات البديلة المتناقضة.

إشارة- أي سمة من سمات الكائن الحي ، أي أي صفة فردية أو خاصية له ، يمكن من خلالها التمييز بين شخصين. في النباتات ، هذه هي شكل الكورولا (على سبيل المثال ، متماثل غير متماثل) أو لونه (أبيض أرجواني) ، معدل نضج النبات (النضج المبكر المتأخر) ، مقاومة المرض أو القابلية للتأثر ، إلخ.

يُطلق على مجموع جميع علامات الكائن الحي ، بدءًا من المظهر الخارجي وانتهاءً بالسمات الهيكلية وعمل الخلايا والأنسجة والأعضاء النمط الظاهري.يمكن استخدام هذا المصطلح أيضًا فيما يتعلق بإحدى العلامات البديلة.

تتجلى علامات وخصائص الكائن الحي تحت سيطرة العوامل الوراثية ، أي الجينات. يتم استدعاء مجموع جميع الجينات في الكائن الحي الطراز العرقى.

من الأمثلة على التهجين أحادي الهجين الذي أجراه G. إلخ.

توحيد الهجينة من الجيل الأول (قانون مندل الأول). عند عبور البازلاء بالزهور الأرجواني والأبيض ، اكتشف مندل ذلك في جميع النباتات الهجينة من الجيل الأول (F1)الزهور أرجوانية. في نفس الوقت لم يظهر اللون الأبيض للزهرة (الشكل 3.1).

أثبت مندل أيضًا أن جميع الهجينة F1اتضح أنها موحدة (متجانسة) لكل من الخصائص السبع التي درسها. وبالتالي ، في الهجينة من الجيل الأول ، من زوج من السمات الأبوية البديلة ، تظهر واحدة فقط ، وتختفي سمة الوالد الآخر ، كما كانت. ظاهرة الهيمنة في الهجينة F1علامات أحد الوالدين دعا مندل هيمنةوالعلامة المقابلة هي مهيمن.الميزات التي لا تظهر في الهجينة F1اسمه الصفة الوراثية النادرة.

نظرًا لأن جميع الهجينة من الجيل الأول موحدة ، فقد أطلق على هذه الظاهرة K. أول قوانين مندل ،أو قانون توحيد الهجينة من الجيل الأول ،إلى جانب حكم الهيمنة.

ض قوانين الميراث.

قوانين مندل هي مبادئ انتقال السمات الوراثية من الكائنات الحية الأم إلى نسلها ، الناشئة عن تجارب جريجور مندل. شكلت هذه المبادئ أساس علم الوراثة الكلاسيكي وتم شرحها لاحقًا كنتيجة للآليات الجزيئية للوراثة.