الصفات الوراثية والطفرات - العلوم2 - أول اعدادي

الدرس الثاني الصفات الوراثية والطفرات التكاثر مصطلحات الدرس : . علم الوراثة Reproduction Genetics الصفات الوراثية Hereditary Traits الصفات المكتسبة Acquired Traits . الغريزة . الكروموسوم الجينات الطفرة Instinet Chromosome Genes Mutation المهارات والقيم والقضايا المتضمنة : المهارات : الاستنتاج، تصميم النماذج العملية . القيم : تقدير العلماء القضايا : أخلاقيات التعديل الوراثي المفاهيم المتقاطعة : التركيب والوظيفة. أهداف الدرس : في نهاية الدرس يجب أن يكون التلميذ قادرًا على أن : يفرق بين الصفات الوراثية والصفات المكتسبة. يستخلص عمليا الكروموسومات من خلايا ثمار الفراولة. 3) يصمم نموذج لتركيب الكروموسوم. 4 يصف تركيب الكروموسوم وموضع الجينات. (5) يحدد خطوات إظهار الصفات الوراثية. 6) يُقدر دور العلماء في تطور علم الوراثة. يصف العلاقة بين الطفرة وإنتاج البروتين وتغيير الصفة الوراثية. (8) يتعرف مفهوم الطفرات. و يكتب تقريرا عن أثر التغيرات الجينية على تصنيع البروتينات المختلفة. تهيئة الدرس : الشكل الذي أمامك : لقنفذ يتغطى جسمه بالأشواك ويتكور حول نفسه عند شعوره بالخطر . يبحث هذا الدرس عن الأفكار التي تساعدك فى الإجابة عن هذه التساؤلات : . هل أشواك القنفذ تُعد صفة وراثية أم صفة مكتسبة ؟ . هل تكور القنفذ عند الشعور بالخطر يعد صفة مكتسبة أم سلوك غريزي ؟ . ما المادة المسئولة عن نقل الصفات الوراثية من آباء القنافذ إلى أبنائها ؟ . هل يمكن للعلماء إنتاج قنافذ بلا أشواك ؟

الصفات الوراثية والصفات المكتسبة تعرفت في الفصل الدراسى الأول أن جميع الكائنات الحية تقوم بمجموعة من العمليات الحيوية، منها التكاثر، فجميعها تتكاثر لتنتج أفرادًا جديدة تشبه الآباء (شكل 1) . ويسمى العلم الذي يدرس انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء بعلم الوراثة. نشاط 1 استنتج شكل (1) تأمل الأشكال من (2) : (7) ، ثم وضح الصفة أو السلوك الذي يُعبر عنه كل شكل مع كتابة : . الحرف (9) : أسفل الأشكال المعبرة عن الصفات المحتمل انتقالها من الآباء إلى الأبناء بدون تعلم . . الحرف (غ) : أسفل الأشكال المعبرة عن السلوكيات والمهارات المحتمل انتقالها من الآباء إلى الأبناء بدون تعلم . . الحرف (م) : أسفل الأشكال المعبرة عن الصفات المحتمل أن يكتسبها فرد دون باقى الأفراد بالتعلم أو بالتدرب . شكل (2) سنجاب یکسر غلاف ثمرة بندق ( ..) شكل (3) عيون ملونة شكل (4) عضلات قوية .) (. .) شكل (5) طول رقبة الزرافة شكل (6) دولفين يلعب بالكرة شكل (7) نوم الخفاش في وضع مقلوب .) (... _.) الدرس الثاني : الصفات الوراثية والطفرات 57

يتضح مما سبق أن هناك : . صفات تنتقل من الآباء إلى الأبناء بدون تعلم ويتم توارثها من جيل إلى آخر ، مثل لون شعر الإنسان وقصر أرجل الثعلب القطبى شكل (8) ووجود هيكل صلب يغطى جسم السلحفاة ، وتُعرف مثل هذه الصفات بالصفات الوراثية . . سلوكيات ومهارات تنتقل من الآباء إلى الأبناء بدون تعلم ، مثل نسج العنكبوت لخيوط شباكه لاصطياد الحشرات (شكل 9) ورقاد الدجاج على البيض، وتعرف مثل هذه السلوكيات بالسلوكيات الغريزية (الغريزة) . . صفات لا تورث من الآباء لكن يتم اكتسابها من البيئة المحيطة بالتعلم أو التدريب ولا تنتقل من جيل إلى آخر ، وتعرف مثل هذه الصفات بالصفات المكتسبة ومن أمثلتها تعلم الطفل المشى (شكل (10) وتعلم اللغات. شكل (8) شكل (9) قيم فهمك صنف ما يلى إلى صفات وراثية وصفات مكتسبة وسلوكيات غريزية : (1) القراءة والكتابة . 2) نمش الوجه . (3) الشعر المجعد. 4) بناء الطائر لعشه. 5) الرضاعة الطبيعية . (6) قفز الحصان للحواجز. 58 الوحدة الثالثة : البيئة والوراثة شكل (10)

الكروموسومات وانتقال الصفات الوراثية . توجد المادة الوراثية فى سيتوبلازم الكائنات الحية أولية النواة وأنوية حقيقيات النواة على هيئة أجسام خيطية الشكل تُعرف باسم الكروموسومات وهى المسئولة عن نقل الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء . . هل يمكن فصل الكروموسومات الموجودة في خلايا الكائنات الحية ؟ نشاط 2 عملي المواد والأدوات المستخدمة : • ثمار فراولة. . أكياس بلاستيك ذاتية الغلق. . كوب بلاستيك. كوب ماء 20 ملعقة منظف أطباق. • 1 ملعقة ملح. ورق ترشيح القهوة . كحول إيثيلي. • خلة أسنان. الخطوات : اتبع الخطوات الموضحة بالأشكال من (11) (18) ، مع مراعاة الحرص عند التعامل مع المواد الكيميائية المستخدمة. شكل (11) 1 افصل الأوراق الخضراء عن ثمار الفراولة شكل (12) 2 ضع الثمار داخل الكيس البلاستيك واهرسها باليد ملعقة ٢ ملعقة ملح طعام منظف أطباق ماء شكل (13) 3 حضر مخلوط فصل الكروموسومات من منظف الأطباق والملح مع الماء في الكوب البلاستيك شكل (14) (4) أضف المخلوط السابق تحضيره إلى مهروس الفراولة شكل (15) شكل (16) 5 كرر عملية الهرس ببطء لتفادى 6 رشح الخليط الموجود بالكيس تكون فقاعات داخل الكيس باستخدام ورقة ترشيح القهوة كحول . إيثيلي شكل (17) أضف إلى الرشيح الناتج حجم مساو من الكحول الإيثيلى على جدار الكوب مع عدم الرج أو التقليب شكل (18) 8 انتظر عدة ثوان .. ماذا تلاحظ ؟ ما المادة التي يمكن فصلها بخلة الأسنان ؟ الدرس الثاني : الصفات الوراثية والطفرات 59

يتضح مما سبق أن : • الخيوط بيضاء اللون التي انفصلت على سطح الرشيح هي كروموسومات خلايا ثمار الفراولة (شكل (19) تركيب الكروموسوم . يتكون كل كروموسوم من خيطين يسمى كل منهما كروماتيد يتصلان عند نقطة مركزية تسمى السنترومير (شكل (20) . يتفق أفراد النوع الواحد في عدد الكروموسومات التي توجد في خلاياها الجسدية مثل خلايا الكبد والجلد، ويختلف عددها من كائن حي إلى آخر، كما يتضح من الجدول (1) . الكائن الحي الإنسان النحل نبات الذرة کروماتید عدد الكروموسومات 20 32 46 اللولب المزدوج جدول (1) نيوكليوتيدة 60 الوحدة الثالثة ، البيئة والوراثة هستون چین DNA چین الكروموسومات کروماتید . شكل (19) النواة سنترومير شكل (20) الكروموسوم خلية حيوانية خلية شكل (21) التركيب الكيميائي للكروموسوم

. يتركب الكروموسوم كيميائيا من حمض نووى يُعبر عنه بالاختصار DNA ملتف حول نوع من البروتينات يُعرف بالهستونات. . يتكون الحمض النووي DNA من أجزاء صغيرة تسمى الجينات التى يتكون كل منها من تتابع من وحدات بنائية أصغر تسمى النيوكليوتيدات ، توجد على هيئة شريطين ملتفين حول بعضهما مكونين ما يُعرف باللولب المزدوج (شكل 21). وتعد الجينات هى المسئولة عن ظهور الصفات الوراثية للكائن الحى. . يحمل الكروموسوم الواحد الآلاف أو الملايين من الجينات والتي يختلف عددها من كروموسوم إلى آخر في خلايا نفس الفرد. تصميم نموذج للكروموسوم استخدم ما يتوفر لك من خامات بيئتك لتصميم نموذج لتركيب الكروموسوم ، ويمكنك الإستعانة بالخطوات الموضحة بالأشكال من (22) : (27) شكل (22) 1 جهز كرات صغيرة من الفوم وعبوات طلاء ملونة وخيط وإبرة وخلات أسنان شكل (23) شكل (24) 2 أدهن أعداد الكرات الموضحة 3 ادخل في 8 أعواد خلة كرة حمراء بالألوان ( الأصفر ، الأحمر ، الأخضر، الأزرق، البنفسجي ) مع ترك 16 منها بدون تلوين مع كرة صفراء وفى 8 أعواد أخرى كرة خضراء مع كرة زرقاء مع ترك مسافة على طرفي كل عود شكل (25) 4 استخدم الخيط و الإبرة في عمل فرعين مكون كل منهما من 8 كرات بيضاء بالتبادل مع 7 كرات بنفسجية مع ربط الطرفين لعدم انزلاق الكرات شكل (26) 5 ادخل طرفى كل خلة في كرات القوم البيضاء الموجودة بالفرعين شكل (27) 6 لف الفرعين في عكس اتجاه عقارب الساعة لعمل لولب مزدوج مشابه لتركيب حمض DNA المكون للكروموسوم الدرس الثاني : الصفات الوراثية والطفرات 61

نبذة عن العالم جريجور مندل عالم نمساوى وُلد عام 1822م ويعتبر مؤسس علم الوراثة وقد أجرى تجاربه التي استغرقت حوالى 8 سنوات على 24 ألف نبتة بازلاء، توصل بعدها إلى أن كل صفة وراثية يتحكم فيها زوج من العوامل الوراثية والتي عرفت فيما بعد باسم الجينات ولولا جهود العالم مندل ما وصل البحث العلمى اليوم إلى هذا التطور المذهل فى مجال الهندسة الوراثية. RA شكل (28) دور الجينات في إظهار الصفات الوراثية . تنتقل الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء عن طريق الجينات، حيث يرث الفرد نصف چيناته الوراثية من الأب والنصف الآخر من الأم. وقد توصل العالمان بيدل وتاتوم من تجاربهما إلى فرضية چين واحد - إنزيم واحد ، والتي تنص على أن كل چین ينتج إنزيمًا خاصًا، وهذا الإنزيم يكون مسئولاً عن حدوث تفاعل كيميائى يؤدى إلى تكوين بروتين يُظهر صفة وراثية محددة . المفاهيم المتقاطعة : التركيب والوظيفة اختلاف ترتيب النيوكليوتيدات على DNA يؤدى إلى اختلاف الجينات الموجودة على الكروموسوم الواحد، وهو ما يؤدى إلى اختلاف الصفة الوراثية المسئول عن إظهارها كل چين الطفرات لماذا تبدو بعض الأبقار ضخمة مقارنةً بباقى الأبقار (شكل (29) ؟ وما أسباب ولادة شخص بكف يحمل ستة أصابع (شكل (30) ؟ 62 الوحدة الثالثة : البيئة والوراثة شكل (29) شكل (30)

• قد يحدث تغير في طبيعة الجين مثل تغير ترتيب النيوكليوتيدات المكونة له، مما يؤدى إلى تغير الصفة الوراثية المسئول عنها هذا الجين، وبالتالى ظهور صفة جديدة لم تكن موجودة من قبل وهذا ما يُعرف بالطفرة. والطفرات قد تحدث بشكل طبيعي، كما في ولادة أم سوداء البشرة لإبن أمهق (ألبينو (شكل (31) وتعرف مثل هذه الطفرات بالطفرات التلقائية. وقد تحدث بتدخل الإنسان، كما فى إنتاج دجاج بلا ريش شكل (32) لتوفير الطاقة الكهربية المستخدمة في تكييف المزارع في المناطق الحارة وتعرف مثل هذه الطفرات بالطفرات المستحدثة شكل (31) نشاط بحثى شكل (32) اكتب تقريرًا يوضح أثر التغيرات الجينية على تصنيع البروتينات المختلفة ، مستعينا بإحدى مصادر المعرفة الموثوق في دقة معلوماتها . قضية للمناقشة أخلاقيات استخدام تقنيات التعديل الوراثي للأجنة. تأثير الطفرات . قد تكون الطفرات ضارة وبعضها يؤدى إلى الوفاة وقد تكون مفيدة ومن الطفرات الضارة تشوه (أعوجاج) العمود الفقرى (شكل (33) و من الطفرات المميتة ضمور العضلات وضعفها بشكل كبير في بعض الأطفال حديثى الولادة. وقد تكون الطفرات مفيدة سواء تمت بشكل طبيعي أو بتدخل الإنسان. من الطفرات الطبيعية المفيدة تغير لون البشرة لتتناسب مع البيئة كما في لون البشرة الفاتح فى الأشخاص اللذين يعيشون في البلدان الباردة لمساعدتهم على امتصاص فیتامین D عمود فقرى طبیعی شكل (33) عمود فقرى مشوه (معوج) الدرس الثاني : الصفات الوراثية والطفرات 63

أما طفرات إنتاج ثمار بلا بذور (شكل (34) أو نباتات قمح لا تصاب بمرض صدأ القمح (شكل (35) فجميعها طفرات مفيدة مستحدثة بواسطة الإنسان. شكل (34) ليمون بدون بذور شكل (35) أوراق نباتات مصابة بصدأ القمح التكامل مع علم الزراعة إنتاج البطيخ مكعب الشكل شكل (36) بغرض تسهيل عملية نقله ليس نتيجة حدوث طفرة، وإنما هو تقنية زراعية، يتم فيها وضع البطيخ في قوالب مربعة أثناء نموه مما يجعله يأخذ شكل القالب. تطبيق حياتي . تُعد طفرة تحمل سكر اللاكتوز والتي تجعل سكر اللاكتوز الموجود فى اللبن ومنتجاته كالجبن والزبادي يتحول إلى سكريات أبسط يسهل امتصاصها بالجسم طفرة طبيعية. . الأشخاص اللذين يعانون من عدم تحمل اللاكتوز يشعرون عند شرب اللبن أو تناول منتجاته بمغص وغثيان وأعراض أخرى، جميعها مؤلمة، ويمكنهم تفادى اللبن ومنتجاته بمنتجات أخرى يوضحها شكل (37) لا تسبب هذه الأعراض. زيت الزيتون فول الصويا اللوز 64 الوحدة الثالثة ، البيئة و الوراثة الشيكولاتة الداكنة شكل (36) بطيخ مكعب الشكل MILK الزيد اللبن مبيض القهوة شكل (37) بدائل اللبن ومنتجاته شيكولاتة اللبن

أسئلة تقييم الدرس الثاني " 1 أكمل فراغات العبارات من (1) : (3) بما يناسبها . 3 من الشكل التالي : (1) قصر أرجل الثعالب القطبية صفة. ، بينما ترويض الأسود صفة (2) يتكون DNA من أجزاء صغيرة تسمى. يتكون كل منها من تتابع . (3) توصل العالمان بيدل وتاتوم إلى أن كل چين يكون مسئولاً عن إنتاج . خاصا يكون (1) ما الاسم الذي يطلق على الأشخاص اللذين لهم مسئولًا عن تكوين . 2 اختر الإجابة الصحيحة للأسئلة من (1) : (3) (1) تتجمع ملايين النيوكليوتيدات مباشرة مكونة . كروموسومات. ب) كروماتيدات. (جـ) جينات هستونات. (2) أي مما يلى يعبر عن طفرات طبيعية مميتة وأي منها تلقائية نافعة على الترتيب ؟ ضمور عضلات الأطفال ، عنب بدون بذور . ب ضمور عضلات الأطفال ، تحمل سكر اللاكتوز . اكف به ستة أصابع ، تحمل سكر اللاكتوز . د) كف به ستة أصابع ، برتقال مكعب الشكل (3) ما تركيب المخلوط المستخدم في فصل كروموسومات الفراولة ؟ ملح ومنظف أطباق وماء فقط. ب ملح وكحول إيثيلي وماء فقط . ج) منظف أطباق وكحول إيثيلي فقط . د ملح ومنظف أطباق وكحول إيثيلي . مظهر هذا الطفل ؟ (2) ما التفسير العلمى لولادة هذا الطفل من أم سوداء البشرة ؟ 4 الشكل التوضيحى (1) يمثل جزء من كروموسوم في جسم إحدى السيدات والشكل التوضيحى (2) يمثل نفس الكروموسوم في خلية أخرى في جسم نفس السيدة : (X) شكل (1) (X) شكل (2) (1) ما الاسم الذي يُطلق على الجزء (X) من الكروماتيد ؟ (2) ما الاسم الذي يُطلق على التغير الحادث في الجزء (X) في الشكل (2)؟ کروماتید کروماتید 5 ما الفرضية التى توصل إليها العالمان بيدل وتاتوم ، وماذا تعنى ؟ 65