تعريف الوراثة وأهدافها

الأسبوع السابع : الدرس الواحد والعشرون

 تعريف علم الوراثة: هو العلم الذي يوضح كيفية انتقال الصفات الوراثية في الكائنات الحية من الآباء إلى الأبناء.

فوائد علم الوراثة :

1-     إنتاج سلالات قوية من الحيوانات مثل البغل الناتج من تزاوج الحمير مع الخيل.

2-     إمدادنا طبياً بالمعلومات عن الأمراض الوراثية وكيفية الوقاية منها.

3-     إنتاج نباتات مقاومة للأمراض وذات محصول وفير.

من الذي وضع أسس علم الوراثة :

الجواب: هو العالم النمساوي مندل حيث اجرى تجارب على نبات البازلاء وافترض أن كل صفه مسؤول عنها عامل وراثي محدد يوجد في المشيج ثم توصل العالم مورجان أن العوامل الوراثية الموجودة تسمي الكرموسومات ثم سميت بالجينات.

ما هي الجينات ؟ هي التي تحمل الصفات الوراثية وتنقلها من جيل إلى آخر عن طريق الأمشاج

الأساس الجزيئي للوراثة 1

الأسبوع السابع: الدرس الثاني والعشرون

مما يتكون الكرومسوم و مم يتكون الجين ؟ وما أنواع الحموض النووية ؟

تتركب الكرموسومات من حمض (DNA) + مادة البروتين. ويتركب الجين من مادة (DNA) فقط.

·       يظهر شريط (DNA) على شكل سلم لولبي أو حلزوني مزدوج ويتركب من سكر خماسي الكربون (ديوكسي رايبوز) و مجموعة فوسفات وتترتب على شكل شريطين طوليين. ويربط ما بين الشريطين القواعد النيتروجينية.

·                    القواعد النيتروجينية: وهي الأدنين  A  ترتبط بالثايمين   ، السايتوسين C  يرتبط بالجوانين G وهي ترتبط بروابط هيدروجينية .

·                     يتكون الحمض النووي : من جزيئات صغيرة يسمى واحدها بالنوكليوتيد،

·                     النوكليوتيد: ويتكون من سكر خماسي + مجموعة فوسفات + قاعدة نيتروجينية .

·                    أنواع الحموض النووية :

·                     1-DNA  (د.ن.أ) يحتوي على جزئ سكر ديوكسى  رايبوز.

2 -RNA   ( ر. ن. أ) ويحتوي على سكر رايبوز .

ويختلف الحمض النووي من كائن حي إلى آخر على حسب ترتيب القواعد النيتروجينية حيث أنة يتكون من عدة آلاف من القواعد النيتروجينية.

الأساس الجزيئي للوراثة 2

الأسبوع السابع: الدرس الثالث والعشرون

س / لماذا يتضاعف الحمض النووي (DNA  )؟

أثناء انقسام الخلية يتضاعف الحمض النووي ( د.ن.أ) حتى تحتفظ كل خلية على نفس العدد من الكروموسومات في الخلية الأصلية أي يكون العدد ثابت.

عملية تضاعف حمض ( DNA  )

1-              تتكسر الروابط الهيدروجينية التي تربط بين القواعد النيتروجينية بين كل شريطين في جزيئ

( DNA ) حتى ينفصل الشريطان عن بعضهما البعض

2-              تبدأ كل قاعدة نيتروجينية في كل شريط بجذب نيوكليتيد يحتوي على قاعدة نيتروجينية مشابهه       لتتصل بالجزيئ الأصل

3-                 وبعد اكتمال جذب النيوكلتيدات إلى الشريطين المنفصلين يكوّن كل شريط بجانبه شريط آخر . وكلاً يشبه الآخر.

الشفرة الوراثية

الأسبوع الثامن : الدرس الرابع والعشرون

مم يتكون البروتين؟

·   يتكون البروتين من أعداد كبيرة من الأحماض الأمينية وعددها حوالي 20 حمض أميني وهي تشبه في تكوينها للبروتين حروف اللغة للكلمات و أي تغيير في أحد الحموض الأمينية في سلسلة البروتين فإنه يؤدي إلى تكوين بروتين جديد أو عدم تكوين بروتين مطلقاً.

·        الحموض النووية نوعان ( DNA ) و ( RNA ) ويختلفان بحيث يتكون ( RNA ) من التالي:

1-              يتكون من شريط واحد.

2-              يوجد في نواة وسيتوبلازم الخلية .

3-              يحتوي ( RNA ) على سكر رايبوز بدل سكر ديوكسي رايبوز.

4-              يحتوي على القاعدة النيتروجينية اليوراسل ( Uracil ) بدل الثايمين.

أنواع الحمض ( RNA )

1-     ( RNA  ) المراسل : ويتكون داخل النواه بإشراف حمض ( DNA ) حيث يقوم بنقل الشفرات من      ( DNA ) في النواه إلى السيتوبلازم . حتى يلتصق بالرايبوسومات مكان صنع البروتين .

2-     ( RNA  ) الناقل : شريط واحد ملتف حول نفسه يحوي بأحد أطرافه 3 قواعد نيتروجينية و بالطرف الآخر الأحماض الأمينية . أي ينقل الحمض الأمينى.

سؤال واجب: لماذا تتكون الشفرة الوراثية من 3 قواعد نيتروجينية؟  الجواب ص 92.

بناء البروتين

الأسبوع الثامن : الدرس الخامس والعشرون

اشرح آلية بناء البروتين حسب الشفرة الوراثية؟

آلية بناء البروتين حسب الشفرة الوراثية لجزيء معين من (DNA ) كالتالي:

1-    تتكسر الروابط الهيدروجينية بين القواعد النيتروجينية في جزيء ( DNA  ) المتكون من شريطين.

2-    يقوم أحد الشريطين بتكوين جزيء من حمض ( RNA  ) المراسل الذي يحمل الشفرة الموجودة على ( DNA  )

3-    ينفصل الحمض المراسل RNA  عن شريط DNA  ويخرج من النواة إلى الستوبلازم ويستقر على أحد الرايبوسومات (مكان صنع البروتين).

4-    تأتي جزيئات الحمض النووي RNA  الناقل إلى منطقة الرايبسومات وكل منها يحمل حمضاً أمينيا معيناً.

5-  يرتبط كل حمض ناقل بحمض أميني بمكان ما على الحمض المراسل حسب القواعد النيتروجينية التي يحملها ( كل مجموعة ثلاثية مقابلها مجموعة ثلاثية مكملة لها على الحمض المراسل، فمثلاً ACA  في الناقل يقابلها مجموعة UGU في المراسل).

6-    تتحد الأحماض الأمينية المجموعة على جزيئات الحمض الناقل مع بعضها مكونة جزيء البروتين.

الجينات والإنزيمات

الأسبوع الثامن : الدرس السادس والعشرون

سؤال / أين تصنع البروتينات المختلفة؟

·   تصنع البروتينات المختلفة على الرايبوسومات طبقاً للشفرات الوراثية التي تحملها الجينات الموجودة على الكروموسومات.

·   جميع الإنزيمات الموجودة في الكائن الحي هي بروتينات. وبذلك فإن الجين يتحكم في جميع التفاعلات الحيوانية في الجسم عن طريق صنع الإنزيمات اللازمة.

·        كل جين يشرف على صنع انزيم معين داخل الخلية، وأن كل انزيم يساعد على حدوث تفاعلات خاصة.

·   ما هي العلاقة بين الجين والإنزيم التي اكتشفها بيدل و تاتوم ؟ قالوا ( إن كل جين يعطي انزيما خاصاً أي أن جين رقم 1 يعطي أنزيم رقم 1 وجين رقم 2 يعطي أنزيم رقم 2 وهكذا)

·        كيف يتحكم الجين في الصفات الوراثية مثل صفة لون الجلد في الإنسان؟.

·   الجواب/ إن لون الجلد ناتج من صبغة الميلانين، فإذا كان هناك 4 جينات سائدة أعطى الجلد لوناً أسود وإذا كان هناك 3 جينات سائدة كان أقل سواداً وإذا كانت الخلايا تحتوي على جين سائد واحد فإنه يعطي لوناً أبيض نوعاً ما / أما الذي لا تحتوي خلاياه على جينات سائدة من لون الجلد فيكون لونه ابيض نقي وهو ما يسمى البينو ( Albino ).

 

الطفرات الجينية Mutations

الأسبوع التاسع: الدرس السابع والعشرون

عرف الطفرات الجينية؟

 الطفرات الجينية: هي تغير مفاجئ وثابت في التركيب الكيميائي للجين ينتج عنه تكون صفة وراثية جديدة.

هل تتغير الشفرة الوراثية إذا حصل تغير لقاعدة نيتروجينة ما ؟

الجواب نعم/ فعند تغير تسلسل القواعد النيتروجينية فإنه يؤدي إلى تغير الحمض الأمينى المنقول بواسطة حمض ( RNA ) الناقل.

اذكر بعض عوامل حدوث الطفرات الوراثية.

تحدث الطفرات الوراثية بإحدى الطرق التالية:

1-   استعمال مواد كيميائية

2-   تعريض الخلايا إلى الأشعة السنية ( أشعة X ).

من هو أول عالم توصل إلى إحداث طفرات صناعية في الخلايا؟

الجواب/ هو العالم مولر.

 

قوانين مندل في علم الوراثة (القانون الأول)

الأسبوع التاسع: الدرس الثامن والعشرون

سؤال/لماذا اختار مندل نبات البازلاء؟

 الجواب/ لاحتواء نبات البازلاء على عدة أزواج من الصفات المتضادة كالطول والقصر و اللون الأبيض والأحمر ، بالإضافة كونها تتلقح ذاتياً.

سؤال/ اشرح تجربة مندل لنبات البازلاء؟

1-               اختار مندل نباتين من البازلاء أحدهما ذو أزهار حمراء و أخرى ذو أزهار بيضاء وكلاهما صفات نقية

2-               زرع البذور وقام بعملية تلقيح خلطي للأزهار حتى تتكون البذور.

3-                 زرع مندل هذه البذور فظهرت أزهار هجين حمراء اللون ولم تظهر أزهار بيضاء وسميت بذوره بالجيل الأول.

4-               زرع مندل بذور الجيل الأول فظهرت 3 نباتات ذوات أزهار حمراء اللون و نبات واحد ذو أزهار بيضاء  وسميت بذوره الجيل الثاني.

س/عرف الهجين من النبات؟

الهجين: هو نبات يحمل جينين لصفة ما أحدهما سائد والآخر متنح و يرمز لهما بحرف كبير وآخر صغير لنفس الحرف. (Rr).

س/عرف الصفة السائدة؟

الصفة السائدة: هي الصفة التي تظهر في الجيل الأول نتيجة تزاوج كائنين يختلفان عن بعضهما في زوج الصفات المتضادة ويرمز لها بحرف كبير ( R )

س/عرف الصفة المتنحية؟

الصفة المتنحية: هي التي لا تظهر في الجيل الأول وتظهر في الجيل الثاني ويرمز لها بحرف صغير ( r )

س/ بماذا يعرف قانون مندل الأول:

الجواب/ يعرف قانون مندل الأول باسم (قانون انعزال الصفات) ونصه كالتالي:

" كل صفة وراثية تمثل بزوج من الجينات ينعزلان عن بعضهما عند تكوين الجاميتات ويحتوي كل جاميت على جين واحد فقط من هذا الزوج."

س/عرف الطراز الجيني؟

الطراز الجيني: هو تركيب الجينات في الفرد. / وهو مسؤول عن تكوين الطراز المظهري.

س/ عرف الطراز المظهري؟

الطراز المظهري: هي الصفة التي نراها بالعين (كالطول والقصر واللون).

 

قانون مندل الثاني ( قانون التوزيع الحر )

الأسبوع التاسع: الدرس التاسع والعشرون

ما هي تجربة مندل في هذا القانون؟

1-              استخدم مندل في هذا القانون أكثر من زوج من الصفات المتضادة ففي هذه التجربة اختار نبات بازلاء له بذور مستديرة الشكل صفراء اللون ونبات بذوره مجعدة الشكل خضراء اللون .

2-                 زرع النباتين وأجري عملية تلقيح خلطي فتكونت نباتات الجيل الأول بذورها مستديرة صفراء هجين ( صفه سائدة )

3-                 زرع بذور الجيل الأول وأجرى تلقيح ذاتي بين زهورها ونتجت بذور الجيل الثاني فكانت كالتالي:-(9 بذور مستديرة صفراء ، 3 بذور مستديرة خضراء، 3 بذور مجعدة صفراء ، 1 بذرة مجعدة خضراء)

4-                 ماذا استنتج مندل؟ استنتج أن كل زوج من الصفات المتضادة حر ومستقل التوزيع بنسبة 3: 1 فمثلاً نسبة البذور الصفراء إلى الخضراء 12: 4 وهي تعادل 3: 1

بماذا يعرف قانون مندل الثاني؟

يعرف قانون مندل الثاني باسم ( قانون التوزيع الحر) و نصه كالتالي:-

" إذا تزاوج فردان يختلفان في أكثر من زوج من الصفات المتضادة فإن كل زوج من الجينات الخاصة بهذه الصفات يتوزع توزيعاً حراً ومستقلاً عند تكوين الجاميتات."

الوراثة اللامندلية

الأسبوع العاشر: الدرس الثلاثون

بأي اسم تعرف الوراثة اللامندلية ؟

تعرف الوراثة اللامندلية باسم (السيادة الناقصة) و نصها كالتالي:

( هي الوراثة التي لا يسود فيها أحد الجينين على الأخر، إذ يكون للجينين القوة نفسها، فلا يطغى أحدهما على الأخر) نلاحظ أن جميع الرموز يرمز لها بالرمز الكبير أي (الكبيتال) وذلك لأن كل جين له نفس قوة الجين الآخر.

اذكر مثال على الوراثة اللامندلية؟

مثل: لون الجلد في أبقار الشورت هورن shorthorn (الأبقار قصيرة القرون)

                 WW بقرة بيضاء (الأم)                       RR    ثور أحمر(الأب)

 

  


 

الجيل الأول            RW             RW        RW               RW

 

الأمشاج        حيوانات منوية  RW       ويضات  RW

 


 

الجيل الثاني    WW            RW             RW             RR

                        1 أبيض                2 أغبر                 1 أحمر

 

المثال الثاني : لون أزهار نبات فم السمكة.

أزهار بيضاء WW                                    RR   أزهار حمراء

 

جميع أزهار الجيل الأول RW    وردي اللون

 

الجيل الثاني

 

RW

وردي

RR

حمراء

WW

بيضاء

RW

وردي

 

1 حمراء : 2 وردي : 1 أبيض