الهجينة الأحادية: ما تتكون منه وتمارين حلها - مادة الاحياء - 2026

و monohibridismo يشير إلى الصليب بين شخصين اختلاف في ميزة واحدة فقط. وبالمثل ، عند إجراء تهجينات بين أفراد من نفس النوع وعند دراسة وراثة سمة واحدة ، فإننا نتحدث عن التهجين الأحادي.

تسعى التهجينات أحادية الهجين إلى التحقيق في الأساس الجيني للسمات التي يتم تحديدها بواسطة جين واحد. وصف جريجور مندل (1822-1884) أنماط الوراثة لهذا النوع من التهجين ، وهو شخصية بارزة في مجال علم الأحياء ويُعرف بأب علم الوراثة.

بناءً على عمله مع نباتات البازلاء (Pisum sativum) ، أعلن جريجور مندل قوانينه المعروفة. يشرح قانون مندل الأول الصلبان أحادية الهجين.

مما تتكون؟

كما ذكر أعلاه ، تم شرح تقاطعات أحادية الهجين في قانون مندل الأول ، الموصوف أدناه:

قانون مندل الأول

يوجد في الكائنات الجنسية أزواج من الأليلات أو أزواج من الكروموسومات المتجانسة ، والتي يتم فصلها أثناء تكوين الأمشاج. يتلقى كل مشيج عضوًا واحدًا فقط من هذا الزوج. يُعرف هذا القانون باسم "قانون الفصل العنصري".

بعبارة أخرى ، يضمن الانقسام الاختزالي أن كل مشيج يحتوي بشكل صارم على زوج من الأليلات (متغيرات أو أشكال مختلفة من الجين) ، ومن المرجح أيضًا أن تحتوي الأمشاج على أي من أشكال الجين.

تمكن مندل من إعلان هذا القانون من خلال تهجين نباتات البازلاء. اتبع مندل وراثة عدة أزواج من الخصائص المتناقضة (زهور أرجوانية مقابل زهور بيضاء ، بذور خضراء مقابل بذور صفراء ، سيقان طويلة مقابل سيقان قصيرة) لعدة أجيال.

في هذه الصلبان ، أحصى مندل أحفاد كل جيل ، وبالتالي حصل على نسب من الأفراد. نجح عمل مندل في تحقيق نتائج قوية ، حيث عمل مع عدد كبير من الأفراد ، ما يقرب من بضعة آلاف.

على سبيل المثال ، في التهجين أحادي الهجين للبذور الملساء المستديرة ذات البذور المجعدة ، حصل مندل على 5474 بذرة ناعمة مستديرة و 1850 بذرة مجعدة.

وبالمثل ، ينتج عن تهجينات البذور الصفراء مع البذور الخضراء عدد 6022 بذرة صفراء و 2001 بذرة خضراء ، مما يؤسس نمطًا واضحًا بنسبة 3: 1.

كان أحد أهم استنتاجات هذه التجربة هو افتراض وجود جسيمات منفصلة تنتقل من الآباء إلى الأبناء. حاليًا ، تسمى جسيمات الوراثة هذه الجينات.

ميدان بونيت

تم استخدام هذا المخطط لأول مرة من قبل عالم الوراثة ريجينالد بونيت. إنه تمثيل رسومي لأمشاج الأفراد وجميع الأنماط الجينية المحتملة التي قد تنتج عن تقاطع الاهتمامات. إنها طريقة بسيطة وسريعة لحل الصلبان.

تمارين محلولة

التمرين الأول

في ذبابة الفاكهة (Drosophila melanogaster) يكون لون الجسم الرمادي هو السائد (D) على اللون الأسود (d). إذا تجاوز عالم الوراثة سائدًا متماثل الزيجوت (DD) وفردًا متماثلًا متنحيًا (dd) ، فكيف سيبدو الجيل الأول من الأفراد؟

الرد

ينتج الفرد متماثل الزيجوت المهيمن فقط الأمشاج D ، بينما ينتج المتماثل المتماثل أيضًا نوعًا واحدًا فقط من الأمشاج ، ولكن في حالتهم هم د.

عندما يحدث الإخصاب ، فإن كل البيضة الملقحة سوف يكون لها النمط الجيني Dd. فيما يتعلق بالنمط الظاهري ، سيكون جميع الأفراد رمادية الجسم ، لأن D هو الجين السائد ويخفي وجود d في البيضة الملقحة.

في الختام ، توصلنا إلى أن 100٪ من الأفراد في المجموعة _الأولى سيكون لونهم رمادي.

التمرين الثاني

ما هي النسب الناتجة عن عبور الجيل الأول من الذباب من التمرين الأول؟

الرد

كما يمكننا أن نستنتج ، فإن ذبابات F ₁ لها النمط الجيني Dd. جميع الأفراد الناتجة متغايرة الزيجوت لهذا العنصر.

يمكن لكل فرد توليد الأمشاج D و d. في هذه الحالة ، يمكن حل التمرين باستخدام مربع Punnett:

في الجيل الثاني من الذباب ، تظهر خصائص الوالدين (الذباب ذو الأجسام السوداء) التي يبدو أنها "ضائعة" في الجيل الأول.

حصلنا على 25٪ من الذباب ذو النمط الوراثي المتماثل (DD) السائد ، والذي يكون النمط الظاهري له جسم رمادي ؛ 50٪ من الأفراد غير المتجانسين (Dd) ، حيث يكون النمط الظاهري رماديًا أيضًا ؛ و 25٪ أخرى من الأفراد المتنحيين المتماثلين (dd) ، بأجسام سوداء.

إذا أردنا رؤيته من حيث النسب ، فإن عبور الزيجوت المتغايرة ينتج عنه 3 أفراد رماديين مقابل فرد واحد أسود (3: 1).

التمرين الثالث

في مجموعة متنوعة من الفضة الاستوائية ، يمكن التمييز بين الأوراق المرقطة والأوراق الملساء (بدون البقع ، أحادية اللون).

افترض أن عالم النبات يعبر هذه الأصناف. تم السماح للنباتات الناتجة عن العبور الأول بالتخصيب الذاتي. وكانت نتيجة الجيل الثاني 240 نبتة ذات أوراق مرقطة و 80 نبتة ذات أوراق ناعمة. ما هو النمط الظاهري للجيل الأول؟

الرد

النقطة الأساسية لحل هذا التمرين هي أخذ الأرقام وتقريبها إلى تناسب ، وتقسيم الأرقام على النحو التالي: 80/80 = 1 و 240/80 = 3.

من خلال إثبات النمط 3: 1 ، من السهل استنتاج أن الأفراد الذين نشأوا الجيل الثاني كانوا متغاير الزيجوت ، وكان لديهم أوراقًا مرقطة بشكل ظاهري.

التمرين الرابع

تدرس مجموعة من علماء الأحياء لون معطف الأرانب من النوع Oryctolagus cuniculus. يبدو أن لون المعطف يتم تحديده بواسطة موضع به أليلين ، A و a. الأليل أ هو المسيطر والمتنحي.

ما هو التركيب الوراثي الذي سيحصل عليه الأفراد الناتج عن تهجين متنحٍ متماثل (aa) وفرد متغاير الزيجوت (Aa)؟

الرد

المنهجية التي يجب اتباعها لحل هذه المشكلة هي تنفيذ ميدان بونت. الأفراد المتنحية متجانسة الزيجوت تنتج فقط الأمشاج ، بينما ينتج الأفراد متغاير الزيجوت A وأمشاج. بيانيا هو كما يلي:

لذلك ، يمكننا أن نستنتج أن 50٪ من الأفراد سيكونون متغاير الزيجوت (Aa) وأن الـ 50٪ الأخرى ستكون متنحية متماثلة اللواقح (aa).

استثناءات من القانون الأول

هناك أنظمة جينية معينة لا ينتج فيها الأفراد غير المتجانسين نسبًا متساوية من أليلين مختلفين في أمشاجهم ، كما تنبأت به النسب المندلية الموصوفة سابقًا.

تُعرف هذه الظاهرة بالتشويه في الفصل (أو محرك الانقسام الاختزالي). مثال على ذلك الجينات الأنانية ، التي تتدخل في وظيفة الجينات الأخرى التي تسعى إلى زيادة تواترها. لاحظ أن العنصر الأناني يمكن أن يقلل من الفعالية البيولوجية للفرد الذي يحمله.

في متغاير الزيجوت ، يتفاعل العنصر الأناني مع العنصر الطبيعي. يمكن للمتغير الأناني أن يدمر العادي أو يعيق عمله. إحدى العواقب المباشرة هي خرق قانون مندل الأول.

المراجع

1. باروز ، إم (2000). مرجع مكتب سلوك الحيوان: قاموس لسلوك الحيوان والبيئة والتطور. اضغط CRC.
2. إلستون ، آر سي ، أولسون ، جي إم ، وبالمر ، إل (2002). علم الوراثة الإحصائي الحيوي وعلم الأوبئة الجينية. جون وايلي وأولاده.
3. هيدريك ، ب. (2005). علم الوراثة للسكان. الطبعة الثالثة. جونز وبارتليت للنشر.
4. الجبل الأسود ، ر. (2001). علم الأحياء التطوري البشري. جامعة قرطبة الوطنية.
5. سوبيرانا ، جي سي (1983). تعليم علم الوراثة. طبعات جامعة برشلونة.
6. توماس ، أ. (2015). إدخال علم الوراثة. الطبعة الثانية. جارلاند ساينس ، مجموعة تايلور وفرانسيس.