تقاطعات أحادية الهجين: ما تتكون منه وأمثلة - مادة الاحياء - 2026

يشير التهجين أحادي الهجين ، في علم الوراثة ، إلى تهجين فردين يختلفان في شخصية أو سمة واحدة. بعبارات أكثر دقة ، يمتلك الأفراد نوعين مختلفين أو "أليلات" للخاصية المراد دراستها.

أعلن عالم الطبيعة والراهب النمساوي جريجور مندل ، المعروف أيضًا باسم أبو علم الوراثة ، القوانين التي تتنبأ بنسب هذا الصليب.

المصدر: أليخاندرو بورتو ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

توفر نتائج الجيل الأول من الهجين أحادي الهجين المعلومات اللازمة لاستنتاج النمط الجيني للكائنات الأبوية.

منظور تاريخى

أسس جريجور مندل قواعد الميراث ، وذلك بفضل تجاربه المعروفة باستخدام البازلاء (Pisum sativum) ككائن حي نموذجي. أجرى مندل تجاربه بين عامي 1858 و 1866 ، لكن أعيد اكتشافها بعد سنوات.

قبل مندل

قبل مندل ، اعتقد العلماء في ذلك الوقت أن جسيمات الوراثة (نعلم الآن أنها الجينات) تتصرف مثل السوائل ، وبالتالي لها خاصية الاختلاط. على سبيل المثال ، إذا أخذنا كأسًا من النبيذ الأحمر وخلطناه مع النبيذ الأبيض ، فسنحصل على نبيذ وردي.

ومع ذلك ، إذا أردنا استعادة الألوان الأبوية (الأحمر والأبيض) ، فلا يمكننا ذلك. أحد النتائج الجوهرية لهذا النموذج هو فقدان التباين.

بعد مندل

تم تجاهل هذه النظرة الخاطئة للوراثة بعد اكتشاف أعمال مندل ، مقسمة إلى قانونين أو ثلاثة قوانين. يعتمد القانون الأول أو قانون الفصل العنصري على تقاطعات أحادية الهجين.

في التجارب مع البازلاء ، صنع مندل سلسلة من التهجين أحادي الهجين مع الأخذ في الاعتبار سبع شخصيات مختلفة: لون البذور ، نسيج الكبسولة ، حجم الساق ، موضع الأزهار ، من بين أشياء أخرى.

دفعت النسب التي تم الحصول عليها في هذه الصلبان مندل إلى اقتراح الفرضية التالية: في الكائنات الحية ، هناك نوعان من "العوامل" (الآن الجينات) التي تتحكم في ظهور خصائص معينة. الجسم قادر على نقل هذا العنصر من جيل إلى جيل بطريقة سرية.

أمثلة

في الأمثلة التالية ، سوف نستخدم التسميات النموذجية لعلم الوراثة ، حيث يتم تمثيل الأليلات السائدة بأحرف كبيرة والأخرى المتنحية بأحرف صغيرة.

الأليل هو البديل البديل للجين. هذه في مواقع ثابتة على الكروموسومات تسمى loci.

وبالتالي ، فإن الكائن الحي الذي يحتوي على أليلين ممثلين بأحرف كبيرة هو كائن سائد متماثل الزيجوت (AA ، على سبيل المثال) ، بينما يشير حرفان صغيران إلى متماثل الزيجوت المتنحي. في المقابل ، يتم تمثيل الزيجوت المتغاير بالحرف الكبير ، متبوعًا بالحالة الصغيرة: Aa.

في الزيجوت المتغايرة ، السمة التي يمكننا رؤيتها (النمط الظاهري) تتوافق مع الجين السائد. ومع ذلك ، هناك بعض الظواهر التي لا تتبع هذه القاعدة ، والمعروفة باسم السيادة المشتركة والسيطرة غير المكتملة.

النباتات ذات الزهور البيضاء والأرجوانية: الجيل الأول من الأبناء

يبدأ التهجين أحادي الهجين بالتكاثر بين الأفراد الذين يختلفون في خاصية واحدة. إذا كانت خضروات ، فيمكن أن تحدث عن طريق الإخصاب الذاتي.

بمعنى آخر ، يتضمن التهجين الكائنات الحية التي تمتلك شكلين بديلين للسمة (الأحمر مقابل الأبيض ، طويل مقابل قصير ، على سبيل المثال). يتم تخصيص اسم "الوالدين" للأفراد المشاركين في المعبر الأول.

في مثالنا الافتراضي ، سنستخدم نباتين يختلفان في لون البتلات. يُترجم النمط الجيني PP (السائد المتماثل) إلى نمط ظاهري أرجواني ، بينما يمثل PP (متنحي متماثل الزيجوت) النمط الظاهري للزهرة البيضاء.

الوالد مع النمط الجيني PP سينتج الأمشاج P. وبالمثل ، فإن الأمشاج للفرد pp ستنتج الأمشاج p.

يتضمن التهجين نفسه اتحاد هذين الأمشاج ، حيث سيكون النمط الجيني Pp هو الإمكانية الوحيدة لتكاثرهما. لذلك ، فإن النمط الظاهري للنسل سيكون زهور أرجوانية.

يُعرف نسل الصليب الأول باسم الجيل الأول من الأبناء. في هذه الحالة ، يتكون الجيل الأول من الأبناء حصريًا من كائنات متغايرة الزيجوت ذات أزهار أرجوانية.

يتم التعبير عن النتائج بشكل عام بيانياً باستخدام مخطط خاص يسمى مربع بونيت ، حيث يتم ملاحظة كل مجموعة ممكنة من الأليلات.

النباتات ذات الزهور البيضاء والأرجوانية: الجيل الثاني من الأبناء

تنتج أحفاد نوعين من الأمشاج: P و p. لذلك ، يمكن تكوين البيضة الملقحة وفقًا للأحداث التالية: أن يلتقي الحيوان المنوي P ببويضة P. سوف تكون البيضة الملقحة هي السائدة PP متماثلة اللواقح وسيكون النمط الظاهري هو الزهور الأرجوانية.

سيناريو آخر محتمل هو أن الحيوان المنوي P يلتقي بيضة P. ستكون نتيجة هذا التهجين هي نفسها إذا التقى الحيوان المنوي P ببويضة P. وفي كلتا الحالتين يكون النمط الجيني الناتج هو Pp متغاير الزيجوت مع النمط الظاهري للزهرة الأرجواني.

أخيرًا ، من الممكن أن تلتقي الحيوانات المنوية p بالبويضة p. الاحتمال الأخير ينطوي على زيجوت متنحي متماثل الزيجوت وسيظهر النمط الظاهري للزهرة البيضاء.

هذا يعني أنه في التقاطع بين زهرين متغاير الزيجوت ، تتضمن ثلاثة من الأحداث الأربعة المحتملة الموصوفة نسخة واحدة على الأقل من الأليل السائد. لذلك ، في كل عملية إخصاب ، هناك احتمال 3 من 4 أن النسل سيكتسب الأليل P ، وبما أنه هو السائد ، فإن الزهور ستكون أرجوانية.

في المقابل ، في عمليات الإخصاب ، هناك احتمال 1 من 4 أن يرث الزيجوت الأليلين p اللذين ينتجان أزهارًا بيضاء.

فائدة في علم الوراثة

غالبًا ما تُستخدم التهجينات أحادية الهجين لإنشاء علاقات هيمنة بين أليلين من الجين محل الاهتمام.

على سبيل المثال ، إذا أراد عالم الأحياء دراسة العلاقة المهيمنة بين الأليلين اللذين يرمزان للفراء الأسود أو الأبيض في قطيع من الأرانب ، فمن المرجح أن يستخدم التهجين أحادي الهجين كأداة.

تتضمن المنهجية العبور بين الوالدين ، حيث يكون كل فرد متماثل اللواقح لكل سمة تمت دراستها - على سبيل المثال أرنب AA وآخر أأ.

إذا كان النسل الذي تم الحصول عليه في هذا الصليب متجانسًا ويعبر فقط عن شخصية واحدة ، فيستنتج أن هذه السمة هي السائدة. إذا استمر التقاطع ، فسيظهر أفراد الجيل الثاني من الأبناء بنسب 3: 1 ، أي 3 أفراد يظهرون المهيمن مقابل. 1 مع السمة المتنحية.

تُعرف هذه النسبة المظهرية 3: 1 باسم "Mendelian" تكريماً لمكتشفها.

المراجع

1. إلستون ، آر سي ، أولسون ، جي إم ، وبالمر ، إل (2002). علم الوراثة الإحصائي الحيوي وعلم الأوبئة الجينية. جون وايلي وأولاده.
2. هيدريك ، ب. (2005). علم الوراثة للسكان. الطبعة الثالثة. جونز وبارتليت للنشر.
3. الجبل الأسود ، ر. (2001). علم الأحياء التطوري البشري. جامعة قرطبة الوطنية.
4. سوبيرانا ، جي سي (1983). تعليم علم الوراثة. طبعات جامعة برشلونة.
5. توماس ، أ. (2015). إدخال علم الوراثة. الطبعة الثانية. جارلاند ساينس ، مجموعة تايلور وفرانسيس.