التوريث: الأسس الجينية ، طرق الدراسة ، الأمثلة - مادة الاحياء - 2025

و التوريث هو العقار الذي كانت فيه خصلة المظهرية قابلة للقياس من السكان أن تكون مشتركة أو ورثت من خلال التركيب الوراثي. بشكل عام ، تنتقل هذه السمة أو الشخصية من والديهم إلى أحفادهم.

إن تعبير النمط الظاهري (الذي يتوافق مع السمات المرئية للفرد) للشخصية القابلة للوراثة يكون عرضة للبيئة التي يتطور فيها النسل ، لذلك لن يتم التعبير عنه بالضرورة بنفس الطريقة كما في الوالدين.

نمط وراثة فصيلة الدم بين الوالدين AB & O (المصدر: AB & O_RegularInheritance.PNG: المستخدم: Dr.saptarshiderivative work: Ksd5 via Wikimedia Commons)

في مجموعات الكائنات التجريبية ، من السهل نسبيًا تحديد السمات الوراثية ، حيث يمكن ملاحظة التعبير عن سمة أحد الوالدين في النسل من خلال تربية النسل في نفس البيئة التي يتطور فيها الوالدان.

من ناحية أخرى ، في العشائر البرية ، من الصعب التمييز بين الصفات المظهرية التي تنتقل عن طريق الوراثة والتي هي نتاج الظروف البيئية المتغيرة ، أي التغيرات اللاجينية.

يصعب تمييز هذا بشكل خاص بالنسبة لمعظم الصفات المظهرية لدى البشر ، حيث تم اقتراح أن أفضل النماذج للدراسة هي أزواج توأم متطابقة تنفصل عند الولادة وتنشأ في نفس البيئة.

كان جريجور مندل من أوائل العلماء الذين درسوا التوريث. في تجاربه ، حصل مندل على سلالات من نبات البازلاء بشخصيات موروثة وعبر عنها بالكامل تقريبًا بين الوالدين والنسل.

الأسس الجينية لدراسة التوريث

التوريث هو نتيجة انتقال الجينات عبر الأمشاج (من الآباء إلى الأبناء) من خلال التكاثر الجنسي. ومع ذلك ، أثناء تخليق الأمشاج والاندماج ، تحدث اثنتان من عمليات إعادة التركيب التي يمكن أن تغير ترتيب وتسلسل هذه الجينات.

يعمل العلماء الذين يعملون على التحديد التجريبي للصفات القابلة للتوريث باستخدام خطوط نقية ، متساوية المنشأ لمعظم المواقع (متطابقة وراثيًا) ، نظرًا لأن الأفراد من السلالات النقية لديهم نفس النمط الجيني بطريقة متماثلة اللواقح.

تضمن الخطوط المتجانسة أن بنية الجينات في النواة لا تؤثر على النمط الظاهري الملحوظ ، لأنه على الرغم من حقيقة أن الأفراد يشتركون في نفس النمط الجيني ، من خلال تغيير موضع الجينات في النواة ، فإن الاختلافات في النمط الظاهري.

بالنسبة للباحثين ، يعد الحصول على سلالات نقية ومتساوية نوعًا من "ضمان" أن الصفات المظهرية المشتركة بين الآباء والأحفاد هي نتاج النمط الجيني ، وبالتالي فهي قابلة للتوريث بالكامل.

الميراث المندلي لسمات لون الفراء في الماشية (المصدر: Sciencia58 عبر ويكيميديا ​​كومنز)

على الرغم من حقيقة أن النمط الظاهري هو دائمًا نتاج التركيب الوراثي ، فمن المهم أن نضع في الاعتبار أنه على الرغم من أن الأفراد لديهم نفس التركيب الوراثي ، فقد يحدث أنه لا يتم التعبير عن جميع الجينات في النمط الظاهري المذكور.

إن ضمان التعبير عن الجينات هو دراسة معقدة للغاية ، لأن تعبيرها قد يختلف بالنسبة لكل نمط وراثي ، وفي بعض الأحيان ، يتم تنظيم هذه الجينات بواسطة عوامل أخرى مثل العوامل اللاجينية أو العوامل البيئية أو الجينات الأخرى.

طرق الدراسة

يركز فرع علم الوراثة المعروف باسم "علم الوراثة الكلاسيكي" على دراسة وراثة السمات. في علم الوراثة الكلاسيكي ، يتم عبور الآباء مع أحفاد مجموعات سكانية بأكملها لعدة أجيال ، حتى الحصول على سلالات نقية ومتساوية المنشأ.

إحصاء H2

بمجرد إثبات قابلية السمة للتوريث ، يمكن قياس درجة التوريث بواسطة مؤشر إحصائي يُعرف باسم H2.

يتم حساب التوريث (H2) على أنه النسبة بين تباينات الوسائل الوراثية (S2g) والتباين المظهرى الكلي للسكان (S2p). يمكن أن يتحلل التباين المظهرى للسكان إلى تباين الوسائل الوراثية (S2g) والتباين المتبقي (S2e).

تخبرنا إحصائية التوريث (H2) عن نسبة التباين الظاهري في مجتمع ما بسبب التباين الوراثي. لا يشير هذا المؤشر إلى نسبة النمط الظاهري الفردي التي يمكن تخصيصها لميراثها وبيئتها.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن النمط الظاهري للفرد هو نتيجة للتفاعل بين جيناته والظروف البيئية التي يتطور فيها.

التقنيات الحديثة

حاليًا ، هناك أدوات مثل تسلسل الجيل التالي (SNG) التي يمكن من خلالها تسلسل الجينوم بأكمله للأفراد ، بحيث يمكن تتبع السمات القابلة للوراثة في الجسم الحي في جينوم الكائنات الحية.

بالإضافة إلى ذلك ، تتيح أدوات المعلوماتية الحيوية الحديثة تصميم العمارة النووية بدقة إلى حد ما لتحديد موقع الجينات تقريبًا داخل النواة.

أمثلة

- التوريث في النباتات

الطريقة الإحصائية لقياس درجة توريث الصفات تم اقتراحها لأنواع المحاصيل ذات الأهمية التجارية. لذلك ، فإن معظم الأمثلة الواردة في الأدبيات تتعلق بأنواع نباتية مهمة لصناعة الأغذية.

تمت دراسة توارث الصفات ذات الأهمية الزراعية في جميع أنواع المحاصيل مثل مقاومة مسببات الأمراض ، وإنتاجية الثمار ، ومقاومة درجات الحرارة الساخنة أو الباردة ، وحجم الأوراق ، وما إلى ذلك.

يسعى التحسين الوراثي الكلاسيكي لمحاصيل الخضروات مثل الطماطم إلى اختيار نباتات ذات نمط وراثي لها خصائص قابلة للتوريث للحصول على طماطم أكبر حجماً وحمراء ومقاومة للبيئات الرطبة.

في أنواع الحشائش مثل القمح ، يتمثل الهدف في اختيار الخصائص القابلة للتوريث من حيث الحجم ومحتوى النشا وصلابة البذور ، من بين أمور أخرى. مع هذا الهدف ، يتم خلط الأصناف من أماكن مختلفة حتى الحصول على خطوط نقية لكل منها.

من خلال الحصول على الخطوط النقية ، يمكن دمجها في مجموعة هجينة ، من خلال الهندسة الوراثية ، للحصول على المحاصيل المعدلة وراثيًا التي تجمع أفضل الصفات في صنف واحد.

- التوريث عند البشر

في الطب ، يتم دراسة كيفية انتقال بعض اضطرابات الشخصية بين الآباء والأحفاد.

الاكتئاب المزمن ، على سبيل المثال ، هو سمة نمطية ناتجة عن النمط الوراثي ، ولكن إذا كان الأشخاص الذين لديهم هذا النمط الجيني يعيشون في بيئة مألوفة وسعيدة ومستقرة ويمكن التنبؤ بها ، فقد لا يظهر النمط الجيني أبدًا في النمط الظاهري.

علم الوراثة السلوكية له أهمية خاصة في تحديد توريث حاصل الذكاء (IQ). حتى الآن ، تم العثور على مستويات عالية من معدل الذكاء لتكون سمات وراثية مثل معدل الذكاء العادي.

ومع ذلك ، يتم التعبير عن معدل الذكاء المرتفع أو الاكتئاب المزمن اعتمادًا على تحفيز البيئة.

من الأمثلة النموذجية على الوراثة شخصية المكانة. إذا كان الوالد طويل القامة ، فالأرجح أن النسل طويل القامة. ومع ذلك ، فمن الواضح أنه سيكون من الخطأ الاعتقاد أنه في ارتفاع الفرد ، 1.80 متر بسبب الجينات و 0.3 متر أخرى بسبب البيئة.

في كثير من الحالات ، تمت دراسة طول العمر أيضًا كصفة وراثية. بالنسبة لدراسات طول العمر عند البشر ، يتم إجراء علم الأنساب للعائلة ، في محاولة لدمج بيانات البيئة التي عاش فيها كل فرد من أفراد شجرة الأنساب.

وجدت معظم دراسات طول العمر أن هذه السمة تتصرف كصفة موروثة في معظم الحالات بل وتزداد في كل جيل إذا تم تربيتها في البيئة المناسبة.

المراجع

1. براتكو ، د. ، بوتكوفيتش ، أ ، وفوكاسوفيتش هلوبيش ، ت. (2017). وراثة الشخصية. مخاوف Psihologijske ، 26 (1) ، 1-24.
2. دي لوس كامبوس ، جي ، سورنسن ، دي ، وجيانولا ، د. (2015). التوريث الجينومي: ما هو علم الوراثة PLoS Genetics، 11 (5)، e1005048.
3. ديفلين ، ب ، دانيلز ، إم ، ورودر ، ك. (1997). وراثة معدل الذكاء. الطبيعة ، 388 (6641) ، 468.
4. Griffiths، AJ، Wessler، SR، Lewontin، RC، Gelbart، WM، Suzuki، DT، & Miller، JH (2005). مقدمة في التحليل الجيني. ماكميلان.
5. موسو ، تا ، وروف ، دا (1987). الانتقاء الطبيعي وتوارث مكونات اللياقة البدنية. الوراثة، 59 (2) ، 181.
6. فوكاسوفيتش ، ت. ، وبراتكو ، د. (2015). وراثة الشخصية: تحليل تلوي للدراسات الجينية السلوكية. نشرة نفسية ، 141 (4) ، 769.
7. Wray ، N. ، & Visscher ، P. (2008). تقدير صفة التوريث. تربية الطبيعة ، 1 (1) ، 29.