الوراثة المندلية - الأحياء2-3 - ثاني ثانوي

www.ien.edu.sa الوراثة المندلية 4-2 الأهداف توضح أهمية تجارب مندل في دراسة علم الوراثة. تلخص قانون انعزال الصفات وقانون التوزيع الحر. Mendelian Genetics الفكرة الرئيسة وضح مندل كيف يمكن لجين سائد أن يمنع ظهور أثر جين متنح. الربط مع الحياة للحمام أنواع مختلفة، منها المطوق والمرقط والهندي والزاجل تتوقع احتمالات الأبناء الناتجة عن وغيرها، وقد يحب الناس سلالة معينة منها؛ إما للونها أو لمظهرها العام أو هديلها. وتنتقل هذه الصفات من جيل إلى جيل. التزاوج مستخدمًا مربع بانيت مراجعة المفردات كيف بدأ علم الوراثة ؟ ?How Genetics Began انعزال الصفات، انفصال الجينات المتقابلة في في عام 1866م نجح مندل في حل لغز الوراثة بسبب المخلوق الحي الذي اختاره أثناء الانقسام المنصف. المفردات الجديدة الوراثة الجين المتقابل الصفة السائدة الصفة المتنحية متماثل الجينات غير متماثل الجينات الطراز الجيني الطراز الشكلي قانون انعزال الصفات الهجين قانون التوزيع الحر للدراسة، وهو نبات البازلاء. حيث يمتاز هذا النبات بسهولة زراعته ونموه وإنتاجه المستمر لأفراد تحمل شكلاً واحدًا من الصفة. ويتكاثر نبات البازلاء بالتلقيح الذاتي عادة، كما هو الحال في العديد من النباتات الزهرية. يحدث التلقيح الذاتي عندما يتحد مشيج ذكري مع مشيج أنثوي من الزهرة نفسها. واكتشف مندل إمكانية حدوث التلقيح الخلطي في نبات البازلاء يدويا، فتمكن من نقل مشيج ذكري حبة لقاح) من زهرة نبات بازلاء إلى عضو التكاثر المؤنث لزهرة نبات بازلاء آخر. التاريخ تتبع مندل الصفات الوراثية المتنوعة في نباتات البازلاء التي هجنها، ثم حلل النتائج التي حصل عليها، وكوّن فرضية تتعلق بتوارث الصفات. ومن هنا بدأت دراسة الوراثة genetics ، وهي انتقال الصفات الوراثية من جيل إلى جيل آخر. الربط ماذا قرأت استنتج لماذا استخدام مندل سلالات نباتات نقية في تجاربه؟ وراثة الصفات The Inheritance of Traits لاحظ مندل أن سلالات معينة في نبات البازلاء تنتج أشكالاً محددة من الصفة جيلاً بعد جيل؛ فقد لاحظ مثلا أن بعض السلالات تنتج بذورًا خضراء دائما، وبعضها الآخر ينتج بذورًا صفراء دائمًا، ولفهم آلية توارث هذه الصفات، أجرى تلقيحا خلطيًّا بنقل الأمشاج الذكرية من زهرة نبات بازلاء أخضر البذور إلى عضو التأنيث في زهرة نبات بازلاء آخر أصفر البذور. وقد أزال مندل أعضاء التذكير من زهرة نبات البازلاء الأصفر البذور تجنباً لحدوث التلقيح الذاتي، وأطلق مندل على نباتات البازلاء الخضراء والصفراء البذور اسم جيل الآباء، ويرمز إليه بالحرف P. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 496

الجيل جيل الآباء P التزاوج بين الصفات النقية) بذور خضراء (أنثى) الجيل الأول (F) تلقيح ذاتي الجيل الثاني (F) بذور صفراء (ذكر) جميعها بذور صفراء 6022 صفراء : 2001 خضراء 1:3 الجيل الأول والجيل الثاني F and F, generations عندما قام مندل الشكل 47 ببين الشكل نتائج عملية بزراعة البذور الناتجة عن تلقيح نبات أصفر البذور مع نبات أخضر البذور كانت التلقيح الخلطي التي قام بها مندل بين نباتات بازلاء تحمل صفتي البذور الصفراء والخضراء جميع الأفراد الناتجة صفراء البذور؛ حيث يسمى الأفراد الناتجون عن هذا النقية السلالة. التلقيح الجيل الأول (F). ويبدو أن صفة البذور الخضراء اختفت في الجيل فسر . لماذا كانت جميع البذور في أفراد الجيل الأول، فقرر مندل أن يتحقق من وجود الصفة التي اختفت أو طمست. قام مندل الأول F صفراء اللون؟ بزراعة أفراد من الجيل الأول الأصفر البذور، ولقحها ذاتيا، ثم فحص البذور الناتجة عن هذا التلقيح، والتي تسمى الجيل الثاني (F). ويبين الشكل 7-4 النسل الناتج عن تلقيح الجيل الأول. وقد جمع مندل البذور فوجد 6022 بذرة صفراء و 2001 بذرة خضراء، وهي نسبة 1:3 تقريبا من البذور الصفراء إلى الخضراء. درس مندل سبع صفات مختلفة، هي لون البذرة، ولون الزهرة، ولون القرن وشكل البذرة أو ملمسها، وشكل القرن، وطول الساق وموقع الزهرة فوجد أن جميع أفراد النباتات الناتجة عن تلقيح الجيل الأول الذي يحمل هذه الصفات تظهر بنسبة 1:3 وزارة التعليم Ministry of Education 497 20231445

المفردات. أصل الكلمة متماثل الجينات (Homozygous) غير متماثل الجينات (Heterozygous) الكلمة الأولى مشتقة من الكلمة اليونانية homos وتعني الشيء نفسه، أما الكلمة الثانية فمشتقة من hetero zygon تعني yoke أي ( يربط). أزواج الجينات Genes in pairs استنتج مندل أنه لا بد من وجود شكلين الصفة البذور في نبات البازلاء، هما: البذور الصفراء والبذور الخضراء، وكل شكل يتحكم فيه عامل يسمى الجين المتقابل Allele ، وهو صورة أخرى لجين مفرد ينتقل من جيل إلى آخر ، وتتميز الأليلات بأنها تسلسلات مختلفة من DNA تحدد صفة واحدة في المخلوق الحي. لذا فإن جين البذور الصفراء وجين البذور الخضراء هما صورتان مختلفتان لجين واحد هو جين البذور. وتعني "الآخر" أو "المختلف". وكلمة كما استنتج مندل أن نسبة 1:3 التي لاحظها في أثناء تجاربه يمكن تفسيرها إذا كانت الجينات المتقابلة موجودة في أزواج في كل نبات. وأطلق على الصفة التي ظهرت في أفراد الجيل الأول الصفة السائدة dominant، والصفة التي لم يظهر تأثيرها في أفراد الجيل الأول الصفة المتنحية recessive . عند تلقيح نباتات صفراء البذور مع نباتات خضراء البذور كانت البذور الصفراء هي الصفة مهن مرتبطة مع علم الأحياء فني مختبر الوراثة Genetics Laboratory Technician السائدة، في حين كانت البذور الخضراء هي الصفة المتنحية. يُساعد فني مختبر الوراثة الباحثين على السيادة Dominance بين مندل - عند قيامه بالتلقيح الذاتي لأفراد الجيل إجراء التجارب والمحافظة على سلامة الأول - أن الجين المتنحي في البذور الخضراء لم يختف بل منع من إظهار صفته. فاستنتج مندل أن صفة البذور الخضراء لم تظهر في أفراد الجيل الأول؛ لأن صفة البذور الصفراء سائدة وتطغى على جين صفة البذور الخضراء وتمنعها المختبر من الظهور. عند عمل نموذج وراثة الصفات، يُرمز إلى جين الصفة السائدة – وهي البذور الصفراء - بحرف كبير (Y)، في حين يرمز إلى جين الصفة المتنحية - وهي البذور الخضراء – بحرف صغير (y). ويُطلق على المخلوق الحي الذي يحمل زوجا من الجينات المتقابلة المتشابهة لصفة محددة متماثل الجينات (نقي الصفات homozygous كما في البذور الصفراء المتماثلة الجينات (YY)، والبذور الخضراء .(yy). ويطلق على المخلوق الحي الذي يحمل جينين متقابلين مختلفين لهذه الصفة غير متماثل الجينات ( غير نقي الصفات أو خليط) heterozygous . وفي هذه الحالة يتم تمثيلها بالرموز (۷۷). وعند وجود الجينات المتقابلة بصورة غير متماثلة تظهر الصفة السائدة. الطراز الجيني والطراز الشكلي Genotype and phenotype قد تكون البذور الصفراء متماثلة الجينات أو غير متماثلة الجينات، ولا يشير المظهر الخارجي للمخلوق الحي دائما إلى نوع زوج الجينات الموجودة فيه. ويطلق على أزواج الجينات المتقابلة في المخلوق الحي الطراز الجيني genotype، والطراز الجيني في حالة النباتات الصفراء البذور هو (YY) أو (Yy). أما الخصائص والصفات المظهرية الناتجة عن أزواج الجينات المتقابلة فتسمى الطراز الشكلي phenotype فالطراز الشكلي لنبات بازلاء طرازه الجيني (yy) هو البذور الخضراء دائما. وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 498

أفراد الجيل الأول هجينة نمو البذرة (Yy بذور صفراء تمثل الصفة السائدة Yy لافحة جين اللون الأصفر - Y جين اللون الأخضر ا إخصاب أمشاج (حبة لقاح واحدة وبويضة واحدة) أمشاج (حبوب لقاح أو بويضات) إخصاب تنمو فتصبح نباتا تكوين الأمشاج تنمو فتصبح نباتا تكوين الأمشاج يدور بازلاء صفراء YY بذور خضراء yy تكون الأمشاج الشكل 8-4 تنفصل الجينات المتقابلة قانون انعزال الصفات Law of segregation استخدم مندل بذورا صفراء وخضراء متماثلة الجينات عند تلقيح الآباء، ويبين الجزء العلوي من في أثناء تكوّن الأمشاج في نبات طرازه الجيني الشكل (A) - أن كل مشيج من نباتات البذور الصفراء يحوي لا واحدة. (YY) أو (yy)، فتنتج أمشاج تحمل الجين ولأن عدد الكروموسومات ينقسم إلى النصف في أثناء الانقسام المنصف فإن (Y) أو (y). وتتحد هذه الأمشاج من كلا الأمشاج الناتجة تحوي جينًا واحدًا من زوج جينات لون البذور المتقابلة. أما الجزء السفلي من الشكل (A) 4-8 فيبين أن كل مشيج من النبات الأخضر البذور يحوي جين (y) واحدًا. وينص قانون انعزال الصفات law of segregation على أن زوج الجينات المتقابلة المكونة للصفة الواحدة تنفصل في أثناء الانقسام المنصف، وفي أثناء الإخصاب تتحد الجينات المتقابلة للصفة مرة أخرى. يبين الشكل (3) 8-4 اندماج الجينات المتقابلة في الأمشاج لإنتاج الطراز الجيني (Yy) في أثناء الإخصاب وتحمل جميع نباتات أفراد الجيل الأول الطراز الجيني (Yy)، وطرازها الشكلي هو بذور صفراء؛ لأن اللون الأصفر سائد على اللون الأخضر وتسمى هذه المخلوقات الحية غير المتماثلة الجينات المخلوقات الحية الهجينة hybrid الأبوين في أثناء الإخصاب. وزارة التعليم Ministry of Education 499 20231445

بازلاء خضراء | بازلاء صفراء ۷۷ (y) مشيح أنثوي بازلاء صفراء yلا بازلاء خضراء (Yy تلقيح ذاتي I مشيح ذكري بازلاء صفراء P F1 F2 الشكل 49 في أثناء التلقيح الذاتي لأفراد الجيل الأول تخصب الأمشاج الذكرية الأمشاج الأنثوية عشوائيا. الشكل 10-4 يتم تمثيل قانون التوزيع الحر في التلقيح الثنائي الذي يوفر فرصة متساوية لكل زوج من الجينات المتقابلة (Yy/Rr) بأن تتحد عشوائيا بعضها ببعض. توقع ما عدد أنواع الأمشاج المحتملة الناتجة؟ التلقيح الأحادي الصفة Monohybrid cross يبين الشكل 9-4 تجربة مندل عندما قام بتلقيح أفراد النباتات التي تحمل الطراز الجيني (Yy) بالتلقيح الذاتي، وتُسمى عملية التلقيح التي يحدث فيها التزاوج بين جينات صفة واحدة لنباتين التلقيح الأحادي monohybrid. cross تنتج النباتات الحاملة للطراز الجيني (Yy) نوعين من الأمشاج، هما: الأمشاج الذكرية والأمشاج الأنثوية، وكل واحد منهما يحمل الجين (Y) أو (y). وتتحد هذه الأمشاج عشوائيا، فينتج عن هذا التلقيح الطرز الجينية التالية: YY, Yy, Yy, yy، الشكل 9-4. لاحظ أن الجين السائد يكتب أولاً (Y) سواء أكان من المشيج الذكري أم الأنثوي. وينتج عن تلقيح الجيل الأول ثلاثة طرز جينية محتملة، هي : YY, Yyyy، ونسبة الطرز الجينية .1:21 أما نسبة الطرز الشكلية فهي 1:3 صفراء البذور إلى خضراء البذور. التلقيح الثنائي الصفة Dihybrid cross بعد أن أثبت مندل نمط وراثة الصفة الواحدة بدأ يختبر وراثة صفتين أو أكثر في النبات نفسه. وفي نبات البازلاء تعد صفة البذور المستديرة (R) سائدة على البذور المجعدة (r)، وصفة البذور الصفراء (Y) سائدة على البذور الخضراء (y) . فإذا قام مندل بتلقيح بذور صفراء مستديرة متماثلة الجينات مع بذور خضراء مجعدة متماثلة الجينات فإنه يمكن تمثيل تزاوج الآباء بالطرز الجينية التالية: YYRR x yyrr، وستكون الطرز الجينية لأفراد الجيل الأول على النحو التالي: YyRr نباتات صفراء البذور مستديرة. ويطلق على نباتات الجيل الأول الثنائية الصفة الهجينة؛ لأن جيناتها غير متماثلة لكلتا الصفتين. قانون التوزيع الحر Law of independent assortment قام مندل بتلقيح أفراد الجيل الأول التي تحمل الطراز الجيني (YyRr) ذاتياً في عملية تلقيح ثنائي الصفة، ثم قام بحساب نسبة الطرز الجينية والطرز الشكلية للأبناء في كل من الجيل الأول والجيل الثاني. وتوصل من هذه النتائج إلى قانون التوزيع الحر law of independent assortment ، الذي ينص على أن التوزيع العشوائي للجينات المتقابلة يحدث في أثناء تكوّن الأمشاج، حيث تتوزع الجينات على الكروموسومات المنفصلة بشكل حر في أثناء عملية الانقسام المنصف. وكما يبين الشكل 10-4 ، ينتج عن التوزيع العشوائي للجينات المتقابلة، أربعة اتحادات جينية محتملة . تكوين - الجينات المتقابلة في الأمشاج YR الأمشاج في خلية أبوية وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445 Yr y R VR yr 500

أمشاج محتملة، هي: YR، Yr Ryr، واحتمالات حدوثها متساوية. وعندما يتم التلقيح الذاتي للنبات، فهناك احتمال وجود أي من هذه المجموعات الجينية الأربع في المشيج الذكري، وكذلك وجود أي منها في المشيج الأنثوي. واشتمل التلقيح الثنائي الذي قام به مندل على تسعة طرز جينية مختلفة هي: YYRR, YYRI, YYrr, YyRR, YyRr, Yyrr, yyRR, yyRr, yyrr. ولكنه أحصى أربعة طرز شكلية مختلفة هي : 315 صفراء مستديرة، و108 خضراء مستديرة، و 110 صفراء مجعدة، و 32 خضراء مجعدة. ومثلت هذه النتائج نسب الطرز الشكلية التقريبية التالية: 9:3:3:1 ماذا قرأت؟ قوم كيف يمكن أن تنتج نسبة يمكن توقعها من التوزيع العشوائي للجينات؟ مربع بانيت Punnett Square يستعمل مربع بانيت - الذي وضعه الدكتور ريجينالد بانيت في بداية عام 1900م - لتوقع الأبناء المحتملين والناتجين عن التلقيح بين طرازين جينيين معروفين للآباء. ولقد سهل مربع بانيت تتبع الطرز الجينية المحتملة. مربع بانيت - التلقيح الأحادي الصفة Punnet Square - monohybrid cross القدرة على ثني اللسان صفة سائدة، يرمز إليها بالحرف .T. افترض أن كلا الوالدين يستطيع ثني لسانه، وهما غير متماثلي الجينات (TE)، فما الطرز الشكلية المحتملة تجربة 1-4 توقع الاحتمالات في الوراثة كيف يمكن توقع صفات الأبناء؛ يُساعد مربع بانيت على توقع نسب الصفات السائدة إلى الصفات المتنحية في الطرز الجينية للأبناء. وتشمل هذه التجربة أبوين غير متماثلي الجينات لصفة شحمة الأذن الحرة (E) وهي صفة سائدة. أما الصفة المتنحية فهي شحمة الأذن الملتصقة ويُرمز إليها بالحرف (e). خطوات العمل 1. املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية. 2. حدد الطرز الجينية لأمشاج هذه الصفة التي ينتجها كل من الأبوين. 3 ارسم مربع بانيت بحيث تكون عدد أعمدته وصفوفه مساوية لعدد الجينات المتقابلة التي تنتج في أمشاج كل من الأبوين. 4 اكتب الحرف الذي يرمز إلى كل جين من جينات أحد الأبوين فوق كل عمود في مربع بانيت وحرف كل جين من جينات الأب الآخر إلى جانب كل صف في مربع بانيت 5. اكتب - في الصناديق داخل الجدول - الطرز الجينية للأبناء الناتجة عن اتحاد الجينات المتقابلة لكل من الذكر والأنثى معا. التحليل 1. يخص الطرز الشكلية المحتملة للأبناء. 2 قوم ما نسبة الطرز الشكلية والطرز الجينية المحتملة للأبناء؟ وزارة التعليم Ministry of Education 501 2023-1445

T. القدرة على فتي اللسان عدم القدرة على ثني اللسان. أنواع الأمتاج من 10 x أنواع الأمشاج الشكل 11-4 تعد قدرة الشخص على ثني لسانه صفة سائدة، ويلخص مربع بانيت لأبنائهما ؟ احتمالات ارتباط الجينات الخاصة بصفة ثني اللسان. الشكل 12-4 يوضح التلقيح الثنائي الصفة في مربع بانيت احتمالات ارتباط الجينات المتقابلة لكل واحد من الأبوين في نبات البازلاء. تفحص مربع بانيت في الشكل 11-4، يتحدد عدد المربعات بعدد أنواع الجينات المختلفة، (T) أو (1) التي ينتجها كل واحد من الأبوين، وفي هذه الحالة يتكون مربع بانيت من مربعين x مربعين؛ لأن كل واحد من الأبوين ينتج نوعين مختلفين من الأمشاج. لاحظ أن المشيج الذكري يكتب أفقيا، في حين يكتب المشيج الأنتري عمودها، كما تكتب احتمالات ارتباط المشيج الذكري مع المشيح الأنثوي داخل كل مربع. ما عدد الطرز الجينية المختلفة التي نجدها في مربع بانيت؟ يوجد في أحد المربعات الطراز الجيني (TT)، والطراز الجيني (T) في مربعين آخرين، وفي المربع الأخير يوجد الطراز الجيني (tt)، لذا فإن نسبة الطرز الجينية المحتملة للأبناء هي 1:2:1. أما نسبة الطرز الشكلية لصفة القدرة إلى عدم القدرة على ثني اللسان فهي 1:3 مربع بانيت - التلقيح الثنائي Punnet Square - dihybrid cross تفحص مربع بانيت في الشكل 12-4 تلاحظ وجود نوعين من الجينات المتقابلة جيل الأباء P YYRR уушт ут YR الطرز الجينية للأمشاج أفراد الجيل الأول F1 (جميعها متطابقة) ذکر YyRr أنثى YyRr YR yR Yr уг F2 YR YYRR YYRr YyRR YyRr Yr YYRI YYIT YyRr Yyrr YR YyRR YyRr yyRR yyRr уг YyRr Yyrr yyRr yyrr النوع الطراز الجيني الطراز الشكل العدد نسبة الطرز الشكلية جيل الآباء إعادة الارتباط الجيني إعادة الارتباط الجيني Y_R_ yyR Y rr أصفر مستدير أخضر مستدير أصفر مجعد. جيل الأباء ууш أخضر مجعد 315 108 163 101 16:1 32 16:9 وزارة التعليم Ministry of Education 2023-1445

فقط في جيل الأبوين في نبات البازلاء. فعند تلقيح أفراد الجيل الأول تنتج أربعة أنواع من الجينات المتقابلة من الأمشاج الذكرية، وأربعة أنواع من الجينات المتقابلة من الأمشاج الأنثوية، فكانت نسبة الطرز الشكلية الناتجة على النحو التالي: 1: 3:3: 9؛ صفراء مستديرة إلى خضراء مستديرة إلى صفراء مجعدة إلى خضراء مجعدة، فتطابقت بيانات مندل مع النتائج المتوقعة من مربع بانيت الاحتمالات في الوراثة Probability يمكن مقارنة توارث الجينات باحتمالات رمي قطعة نقدية، فاحتمال ظهور الوجه الذي يحمل الصورة هو (1) من (2)، أو (1) وإذا رميت القطعة مرتين فإن احتمال ظهور الصورة هو (3) في كل مرة، أو 3 × أو () في المرتين. وقد لا تتطابق البيانات الحقيقية بدقة مع النسب المتوقعة. فأنت تعلم أنك إذا رميت القطعة النقدية في الهواء فقد لا تحصل على الوجه الذي يحمل الصورة مرة واحدة من كل مرتين. لذا لم تكن نتائج مندل مساوية تماما للنسبة 9:3:3:1؛ ومع ذلك فإن عددًا كبيرًا من الأبناء الناتجين عن التلقيح يطابقون النتائج المتوقعة من مربع بانيت علمية ما الاحتمالات؟ ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية التقويم 2-4 الخلاصة : فهم الأفكار الرئيسة .1 التفكير الناقد . أول من درس الوراثة العالم جريجور مندل، الذي ألقت مربع بانيت لتوضح كيف يمنع مندل لعلم الوراثة. تجاربه على نبات البازلاء الجين السائد ظهور أثر الجين 5. الرياضيات في علم الأحياء ما احتمال الضوء على وراثة الصفات. المتنحي. الحصول على رقم 2 عند رمي الفكرة الرئيسة ارسم. استخدم 4. قوم الفوائد التي قدمتها تجارب • وضع مندل قانون انعزال .. .2 طبق قانون انعزال الصفات وقانون النرد؟ وما احتمال الحصول على الصفات وقانون التوزيع الحر. التوزيع الحر بإعطاء مثال على كل الرقم 2 عند رمي نردين؟ وكيف . يساعد مربع بانيت على توقع : منهما. تُستخدم الاحتمالات في دراسة الأبناء المحتملين من التلقيح. .3. استخدم مربع بانيت صفة لون الوراثة؟ العيون الحمراء (R) في ذبابة الفاكهة سائدة على صفة لون العيون الوردية (r). فما نسبة الطرز الشكلية الناتجة عن تلقيح ذكر غير متماثل الجينات لأنثى ذات عيون وردية؟ وزارة التعليم Ministry of Education 2023-T425