مادة الوراثة DNA - العلوم 1 - ثالث متوسط

الفصل الوراثة الفكرة العامة تُحدد الجينات الصفات الوراثية للمخلوق الحي. الدرس الأول مادة الوراثة DNA الفكرة الرئيسة يحتوي DNA على التعليمات اللازمة للحياة. الدرس الثاني علم الوراثة الفكرة الرئيسة ساعدت المنهجية العلمية مندل على اكتشاف مبادئ علم الوراثة. لماذا يبدو الأشخاص مختلفين ؟ يختلف الأشخاص في لون الجلد والشعر والطول، فمعرفة كيفية تحديد هذه الاختلافات يساعد على توقع ظهور بعض الصفات الوراثية، كما يساعد على فهم سبب بعض الاختلالات الوراثية وكيفية انتقالها من جيل إلى آخر. دفتر العلوم اكتب عن ثلاث صفات وراثية تملكها، وكيفية انتقالها إليك. ١١٦ وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

تجربة استهلالية من له صفة وجود الغمازات؟ نشاطات تمهيدية قد تشترك أنت وزميلك في أشياء كثيرة، كنوع الطعام الذي تحبه أو قصة الشعر، ولكن هناك اختلافات واضحة تظهر بينكما. تتحكم الجينات في معظم هذه الاختلافات التي ورثتها من والديك. وسوف تدرس خلال هذه التجربة أحد هذه الاختلافات. المطويات تصنيف الصفات يمكنك استعمال منظمات الأفكار هذه المطوية لتساعدك في أثناء قراءتك هذا الفصل على معرفة أي الصفات لديك وراثية؟ وأيها غير وراثية؟ الخطوة ١ اطو الورقة عرضيَّا، على أن تقسمها إلى ثلاثة أجزاء كما في الشكل. الخطوة ٢ لف الورقة طوليا، وافتحها، ثم عنون الأعمدة الثلاثة، كما في الشكل. الصفات ا وراثية الشخصية غير وراثية . لاحظ صورتي الطالبين أعلاه. تظهر لدى أحدهما الغمازات عندما يبتسم، في حين تظهر في الثاني. لا العيون الشعر الغمازات : I قراءة الأفكار الرئيسة قبل قراءتك للفصل، اكتب قائمة . اطلب إلى أصدقائك في الصف الابتسام، ثم بالصفات الشخصية، وتوقع ما هو وراثي منها، وما هو سجل في دفتر العلوم من لديه غمازات، ومن غير وراثي. وفي أثناء قراءتك للفصل، قارن قائمتك بما تقرؤه، وصحّح الأخطاء فيها، إن وُجِدَت. لا غمازات له. .. التفكير الناقد احسب نسبة الطلاب الذين لهم غمازات. وهل هذه الصفة شائعة بين طلاب صفك؟ سجل ما توصلت إليه في دفتر العلوم. ۱۱۷۰ Ministry of Education

۱۱۸ أتهيأ للقراءة التصوّر الذهني أتعلم كون في أثناء قراءتك للنص تصورات ذهنية، وتخيل كيف تبدو لك أوصاف النص: صوت، أم شعور، أم رائحة، أم طعم وابحث عن أي صور أو أشكال في الصفحة تساعدك على الفهم. • أتدرب اقرأ الفقرة الآتية، وكوّن صورة ذهنية للأفكار الرئيسة فيها: لتوقع ظهور صفة ما باستعمال مربع بانيت تُمثَّل أزواج الجينات المتقابلة لأحد الآباء باستعمال الحروف في الصف العلوي لمربع بانيت بحيث يحتوي كل مربع على حرف واحد، وتمثل أزواج الجينات المتقابلة للأب الآخر في العمود الأول، ثم تُملأ كل المربعات في الجدول بزوج من الجينات، واحد من كلا الأبوين وتمثل الأحرف التي يتم الحصول عليها الطرز الجينية المحتملة للأبناء. صفحة ١٣١. اعتمادًا على الوصف أعلاه، حاول تصور مربع بانيت ثم انظر إلى تطبيق الرياضيات .۱۳۲ (حساب النسبة في ص ١٣٢ . إلى أي مدى يشبه مربع بانيت المرسوم الصورة الذهنية التي كوّنتها؟ أعد قراءة الفقرة، ثم انظر إلى الصورة مرة أخرى. هل تغيرت أفكارك؟ قارن تصورك بالصور التي تخيّلها زملاؤك في الصف. ٣ أطبّق اقرأ الفصل ، واكتب قائمة بثلاثة مواضيع يمكن تصورها، وارسم مخططا يوضح تصوراتك. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

توجيه القراءة وتركيزها إرشاد يساعدك التصور الذهني على تذكر ما تقرأ. ركز على الأفكار الرئيسة عند قراءة الفصل باتباعك ما يأتي: • قبل قراءة الفصل أجب عن العبارات في ورقة العمل أدناه: اكتب (م) إذا كنت موافقا على العبارة. اكتب (غ) إذا كنت غير موافق على العبارة. • بعد قراءة الفصل ارجع إلى هذه الصفحة لترى إذا كنت قد غيرت رأيك حول أي من هذه العبارات. إذا غيرت إحدى الإجابات فبين السبب. صحح العبارات غير الصحيحة. استر شد بالعبارات الصحيحة والمصححة أثناء دراستك. استرشد قبل القراءة م أوغ العبارة ۱. ترکیب DNA غير معروف. ٢. الجين هو جزء من DNA المحمول على الكروموسوم. .{ تنتج الطفرة الوراثية عن انحراف في عملية نسخ DNA. قد تتشابه أزواج الجينات المتقابلة أو تختلف. قد تكون الجينات سائدة أو متنحية. ٦. تحدّد الطرز الشكلية للمخلوق الحي الطرز الجينية له. .V يُظهر مربع بانيت الوراثة الحقيقية للأبناء من أبويهما. .☑ تحدد الصفة الوراثية بأكثر من جين. بعد القراءة م أوغ ١١٩٠ وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الدرس مادة الوراثة DNA في هذا الدرس ما مادة الوراثة DNA الأهداف رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa لماذا كانت حروف الهجاء من أهم الأشياء التي يجب أن تتعلمها عند دخولك المدرسة؟ تساعد معرفة الحروف على تعلم القراءة؛ فهي الشفرة التي تفك أسرار تتعرف أجزاء جزيء DNA وتركيبه. اللغة العربية. وكذلك تستعمل الخلية الشفرات المختزنة في مادتها الوراثية، والتي تكون على صورة مركب كيميائي يُسمى الحمض النووي المنقوص الأكسجين أو توضح كيف يتضاعف DNA. تصف ترکیب RNA تحدد وظائف أنواع RNA المختلفة. الأهمية DNA الذي يحوي معلومات خاصة بنمو ونشاط المخلوقات الحية. انظر إلى الشكل ١ الذي يوضح كيفية تخزين DNA في الخلايا التي تحتوي على نواة. فعندما تنقسم الخلية يتضاعف DNA ، وينتقل إلى الخلايا الجديدة. وبهذه الطريقة تحصل كل خلية جديدة على المعلومات نفسها الموجودة في الخلية الأصلية. ويجب يساعد DNA على تحديد معظم أن تتذكر دائما أن كل خلية تتكون في جسمك أو في جسم أي مخلوق حي آخر تحتوي خصائص الجسم. على DNA. الربط مع الكيمياء و مراجعة المفردات اكتشاف DNA اكتشف العلماء منذ منتصف عام ١٨٠٠م أن نواة الخلية تحتوي على جزيئات كبيرة أطلقوا عليها اسم الأحماض البروتين مركب عضوي النووية. وفي عام ۱۹۵۰م تمكن الكيميائيون من معرفة مكوّنات الحمض النووي ضخم الحجم يتكون من DNA، ولكنهم لم يستطيعوا في حينها بناء نموذج يصف كيفية ترتيب هذه المكوّنات الأحماض الأمينية. المفردات الجديدة لتشكيل جزيء DNA. كروموسومات متضاعفة DNA. • الجين RNA . الطفرة الشكل 1 DNA جزء من الكروموسومات الموجودة في النواة. ۱۲۰ نواة يتكون كل كروموسوم من سلسلة طويلة من DNA ملفوفة حول بروتينات كالخيط الملفوف حول كرة. DNA بروتينات وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

C G يشبه جزيء DNA السلم الحلزوني، حيث تتكون جوانبه من جزيئات صغيرة من السكر والفوسفات. تتكون كل درجة من درجات السلم من زوجين محددين من القواعد النيتروجينية. G A C T A A T G T A جوانين سايتوسين أدنين ثايمين فوسفات سكر (منقوص الأكسجين) تركيب DNA في عام ١٩٥٢م اكتشفت العالمة روزاليند فرانكلين أن DNA يتركب من سلسلتين من الجزيئات لهما شكل لولبي، وبالاعتماد تجربة نمذجة تضاعف DNA على الأشعة السينية توصلت الدكتورة فرانكلين إلى أن شكل DNA الخطوات يشبه السلم الحلزوني. وفي عام ١٩٥٣م وبناءً على ما توصلت إليه العالمة فرانكلين وغيرها من العلماء استطاع العالمان جيمس واطسون و فرانسيس ١ . تخيل أن لديك قطعة من كريك بناء نموذج لجزيء DNA. نموذج DNA ما شكل DNA بناءً على نموذج واطسون وكريك يتكوّن جانبا السلم الحلزوني من تعاقب السكر- وهو السكر الخماسي المنقوص الأكسجين ومجموعة الفوسفات. في حين تتكون درجات DNA، تتكون من ۱۲ قاعدة نيتروجينية. اكتب على ورقة تسلسل هذه القواعد في جزيء DNA مستعملا الأحرف A و T و G و C. وتذكر أن A يتحد ٢ . وضح على الورقة كيف تتضاعف قطعة DNA؟ وما تسلسل القواعد السلم من جزيئات تُسمى القواعد النيتروجينية. ويحتوي الـ DNA دائمًا مع T، و G يتحد مع C. على أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية، هي: الأدنين (A)، والجوانين (G)، والسايتوسين (C)، والثايمين .(T). وقد لاحظ العلماء أن كمية السايتوسين في الخلية تساوي دائما كمية الجوانين، وكمية الأدنين مساوية على DNA الجديد؟ لكمية الثايمين، مما جعلهم يفترضون أن القواعد النيتروجينية تكون مرتبطة في أزواج كل قاعدتين معًا) ، كما في الشكل ١، حيث يرتبط الأدنين في السلسلة الأولى مع الثايمين في السلسلة المقابلة، ويرتبط قارن بين ترتيب القواعد النيتروجينية الجوانين مع السايتوسين، وتكون أزواج القواعد النيتروجينية متداخلة على جزيئات DNA الأصلية كما في ألعاب قطع التركيب. ماذا قرأت؟ ما أزواج القواعد النيتروجينية الموجودة في جزيء DNA؟ التحليل وجزيئات DNA الجديد. في المنزل ٠١٢٠١٠ وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الشكل ٢ تنفصل السلسلتان في DNA إحداهما عن الأخرى عند حدوث عملية التضاعف. يساعد على حدوث ذلك إنزيم معين. AM جزيء DNA الأصلي GAG T T C G A T خطوة ٢ MO A A G T T C A ترتبط قواعد نيتروجينية جديدة بالقواعد النيتروجينية الأصلية. T G G A ATG A C C T TAC خطوة 1 يفصل إنزيم معين السلسلتين إحداهما عن الأخرى. خطوة ٣ ينتج جزيئان جدیدان متطابقان من DNA. نسخ DNA عندما تتضاعف الكروموسومات قبل الانقسام المنصف أو المتساوي تتضاعف كمية DNA داخل النواة. وقد أظهر نموذج واطسون وكريك كيف يحدث ذلك، حيث تنفصل السلسلتان في DNA إحداهما عن الأخرى، ثم ترتبط قواعد نيتروجينية جديدة فيتكون DNA جديد يحمل ترتيب القواعد النيتروجينية الشكل ٣ يوضح الرسم بعض الجينات نفسها في DNA الأصلي، كما في الشكل .۲. التي تم تحديدها على الكرو و موسوم ٧ في جسم الإنسان. الكتابة بالخط الجينات العريض هي الأسماء التي تعتمد معظم صفات الإنسان مثل لون الشعر والطول وغيرهما أعطيت لهذه الجينات. سكري من الصفات على البروتينات التي تصنعها الخلايا المكوّنة للجسم. وتدخل البروتينات في بناء كروموسوم ۷ الخلايا والأنسجة، أو تعمل كإنزيمات. وتكون المعلومات التي تستعملها الخلايا لتصنيع هذه البروتينات محمولة على DNA. ويُسمى الجزء من DNA المحمول على الكروموسوم والمسؤول عن تصنيع بروتين بالجين Gene. ويحتوي الكروموسوم الواحد على مئات الجينات كما هو موضح في الشكل ... تتكون البروتينات من سلسلة من مئات أو آلاف الأحماض الأمينية، ويحدد الجين ترتيب الأحماض الأمينية المكوّنة للبروتين، فإذا تغير ترتيبها تغير البروتين. ولكن ماذا يحدث لخلايا الجسم عندما لا يُصنع بروتين ما ، أو يحدث خلل في تصنيعه لسبب ما ؟ متلازمة وليم بيرن (خلل في النمو العقلي والجسمي) التليف الكيسي متلازمة بيندرید (من أشكال الصمم) السمنة تصنيع البروتينات توجد الجينات في النواة إلا أنَّ عملية تصنيع البروتينات تحدث في الرايبوسومات الموجودة في السيتوبلازم. لذا تتم عملية نقل شفرة تصنيع البروتينات من النواة إلى الرايبوسومات عبر نوع آخر من الأحماض النووية هو الحمض النووي الرايبوزي أو RNA. ۱۲۲ وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الحمض النووي الريبوزي (RNA) يُصنع الـ (RNA) في النواة، وهو نسخة طبق الأصل عن (DNA) ، ولكنه يختلف عنه في بعض الخصائص. وبمقارنة ترکیب (DNA) في الشكل ( وتركيب (RNA) في الشكل ٤ تظهر مجموعة من الاختلافات، منها: لگا سمي (RNA) مكون من سلسلة واحدة، أما (DNA) فيتكون من سلسلتين. ويحتوي (DNA) على أربعة قواعد نيتروجينية هي : أدنين (A)، جوانین (G) ، ثايمين (T)، سايتوسين (C) ، أما (RNA) فيتكون من القواعد النيتروجينية نفسها إلا الثايمين (T) فيحل محله اليوراسيل .(U) . كذلك يحتوي (RNA) على سكر خماسي الكربون، أما DNA فيحتوي على سكر خماسي رايبوزي منقوص ذرة أكسجين. لذلك بالحمض النووي الرايبوزي المنقوص الأكسجين. هناك ثلاثة أنواع من (RNA) في الخلية هي: الرسول (MRNA)، والناقل (RNA)، والرايبوسـومي (rRNA). ويلعب (mRNA) دورًا مهما في بناء البروتينات؛ وتبدأ هذه العملية عندما ينتقل (RNA) من النواة إلى السيتوبلازم، وبعد ذلك يرتبط الرائبوسومات - التي تحتوي rRNA - المنتشرة في سيتوبلازم الخلية. بعد الارتباط مع الرايبوسوم تبدأ عملية ارتباط الأحماض الأمينية بعضها مع بعض داخل الرايبوسوم، وترتبط كل قاعدة نيتروجينية من مع ما يقابلها في (RNA). وهكذا تستمر العملية، كما هو مبين في الشكل ٤. ثم ترتبط الأحماض الأمينية على (RNA) فيما بينها لتكوّن سلسلة طويلة ومترابطة. وهذا ما يشكّل بداية (mRNA) مع سلسلة البروتين. وتحدد الشفرة التي يحملها (mRNA) ترتيب ارتباط الأحماض الشكل ٤ تحتاج الخلية إلى DNA الأمينية، وبعد أن يفقد (RNA) الحمض الأميني يصبح حرًا في السيتوبلازم ليحمل الأحماض الأمينية مجددًا كما فعل في المرة الأولى. RNA والأحماض الأمينية لتصنيع البروتينات. سلسلة بروتين تكون رابطة كيميائية أحماض أمينية tRNA DNA mRNA U C A GCA UGC CGUGACAG/UCGUA CG mRNA UCAGAU رایبوسوم يستعمل DNA الموجود داخل النواة لتصنيع RNA. ويحمل RNA الشفرة الوراثية من النواة إلى الرايبوسوم. يتم على الرايبوسوم ترجمة RNA المنسوخ عن DNA إلى بروتين معين. ۱۲۳ وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الجينات المسيطرة (الْمُتَحَكّمة ) ربما تعتقد أن جميع الخلايا في جسم المخلوق الحي تصنع نفس البروتينات لأنها تحتوي على تصنع الخلايا في قزحية العين الكروموسومات والجينات نفسها، غير أنَّ هذا لا يحدث. فكل خلية البروتينات اللازمة تستعمل بعض الجينات من بين آلاف الجينات الموجودة فيها لتصنيع لتلوين العين. البروتينات، وكل خلية تستعمل فقط الجينات التي تصنع البروتينات و تنتج الخلايا العضلية اللازمة للقيام بأنشطتها. فمثلاً تُصنع البروتينات العضلية في الخلايا البروتينات التي تساعد العضلية لا في الخلايا العصبية كما هو موضح في الشكل ٥ العضلات على الحركة. يجب أن تكون الخلايا قادرة على تثبيط بعض الجينات وتنشيط أخرى، فأحيانًا يكون DNA ملتفّا بعضه حول بعض، ولذلك يصعب بناء RNA. أو قد ترتبط به بعض المواد الكيميائية، ومن ثم لا يمكن استعماله. كما أنه إذا أنتج البروتين غير المناسب لم يستطع تصنع الخلايا في المعدة البروتينات اللازمة لهضم الطعام. الشكل ٥ تُنتج كل خلية في الجسم بوظائفها. الطفرة المخلوق الحي القيام بوظائفه. البروتينات الضرورية للقيام تحدث أحيانًا بعض الانحرافات أثناء عملية نسخ ،DNA، مما قد يؤدي إلى تصنيع بروتينات غير متطابقة، وتُسمى هذه الانحرافات الطفرات Mutations. فالطفرة أي تغيير دائم في سلسلة DNA المكوّنة للجين أو الكروموسوم في الخلية. وتتضمن بعض الطفرات زيادة أو نقصًا في عدد الكروموسومات. ومن العوامل التي تسبب الطفرات الأشعة السينية وضوء الشمس وبعض المواد الكيميائية. ماذا قرأت؟ متى تحدث الطفرات؟ نتائج الطفرة تتحكم الجينات في الصفات التي تورث من الوالدين. فإذا حدث أي تغيير في الجينات فقد ينتج عنه تغيير في صفات المخلوق الحي كما في الشكل ٦. وعندما تحدث الطفرة في الخلايا الجسمية للمخلوق الحي فقط فإنه لا يتأثر. ولكن إذا حدثت الطفرة في الخلايا الجنسية فإن الخلايا الناتجة كلها يحدث لها هذه الطفرة، ومن ثم تضيف تنوعا إلى المخلوقات الحية. الكثير من الطفرات مضرة بالمخلوق الحي، وتسبّب موته غالبًا، ومع ذلك فإن بعض الطفرات تكون مفيدة. فمثلا قد تؤدي بعض الطفرات في النبات إلى قدرته على تكوين مواد كيميائية تُنفّر بعض الحشرات التي تتغذى عليه، فيحافظ على بقائه. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 ١٢٤

الشكل ٦ تُصاب ذبابة الفاكهة بسبب خلل في الكروموسوم ٢ بطفرة ينتج عنها تكوّن أجنحة قصيرة لا تمكنها من الطيران. توقع هل تنتقل هذه الطفرة إلى الأبناء؟ وضح ذلك. العلوم عبر المواقع الإلكترونية جينات ذبابة الفاكهة ارجع إلى المواقع الإلكترونية الموثوقة عبر شبكة الإنترنت لتتعرف على الجينات الموجودة على كروموسومات ذبابة الفاكهة. نشاط ارسم صورة لأحد كروموسومات ذبابة الفاكهة، وحدّد بعض الجينات عليه. مراجعة ا الدرس اختبر نفسك الخلاصة ما مادة الوراثة DNA ؟ .١. صف كيف تحدث عملية تضاعف DNA؟ ٢. وضح كيف تنتقل شفرة تصنيع البروتينات من يتكون جانبا السلم المكوّن لـ DNA من جزيئات السكر والفوسفات. أما الدرجات فتتكون من القواعد النيتروجينية. عندما يتضاعف DNA تكون النسخة الجديدة مماثلة للنسخة الأصلية. الجينات النواة إلى الرايبوسومات؟ . طبق إذا كان ترتيب القواعد النيتروجينية في سلسلة AGTAAC، بيّن ترتيب القواعد في من DNA هو سلسلة DNA المقابلة لها باستعمال الأحرف. . . حدد ما دور tRNA في عملية بناء البروتينات؟ ه. التفكير الناقد قارن بين DNA في خلايا الدماغ تحمل الجينات داخل نواة الخلية طريقة تصنيع البروتينات حسب نوعها. حيث تصنع البروتينات في و DNA في خلايا القلب. الرايبوسومات الموجودة في السيتوبلازم. هناك ثلاثة أنواع من RNA، هي: mRNA tRNA، و rRNA. و الطفرة إذا لم ينسخ الـ DNA كما هو بالأصل تنتج الطفرة التي تؤدي إلى تصنيع بروتين بطريقة غير سليمة. تطبيق المهارات ٦. خريطة مفاهيمية استعمل شكل فن؛ للمقارنة بین DNA و RNA. استعمال معالج النصوص لكتابة الأحداث التي أدت إلى اكتشاف DNA، مستعينًا بمكتبة المدرسة للحصول على المعلومات. ١٢٥٠ وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446