- مما تتكون؟
- قانون مندل الأول
- قانون مندل الثاني
- مجموعات الربط والفصل
- عواقب الفصل العنصري
- الانقسام الاختزالي
- مثال
- الزهور على نباتات البازلاء
- المراجع
في الفصل الجيني هو توزيع الجينات من الآباء إلى الأبناء أثناء الانقسام الاختزالي. يمكن تعريف الجين على أنه جزء من الحمض النووي يرمز إلى نمط ظاهري معين: يمكن أن يكون بروتينًا أو جينًا مشاركًا في تنظيم الخلية.
توجد الجينات ماديًا على الكروموسومات ، وهي كيانات عالية التنظيم من الحمض النووي والبروتينات حيث يتم تخزين المعلومات الجينية. في وقت التكاثر ، يجب فصل هذه العوامل الوراثية ونقلها إلى الأحفاد.
سمحت لنا التجارب التي أجراها جريجور مندل بفهم عملية الفصل ، كما هو موضح في قوانينها المعروفة.
مما تتكون؟
الفصل الجيني هو فصل ونقل الجينات إلى ذرية ويحدث أثناء عملية انقسام الخلية عن طريق الانقسام الاختزالي. الفصل الكروموسوم هو أساس هذا المفهوم.
قانون مندل الأول
وفقًا لمبدأ الفصل أو القانون الأول الذي أعلنه جريجور مندل ، فإن الكائنات الحية لها أليلين لخاصية معينة.
الأليل هو شكل أو متغير من الجين. على سبيل المثال ، يمكننا افتراضيًا الحصول على أليل واحد للشعر الأشقر وأليل آخر للشعر البني. عادةً ما يتم الإشارة إلى الأليلات بأحرف كبيرة للحروف السائدة والصغيرة بالنسبة إلى المتنحية.
وفقًا للقانون الأول ، يتلقى كل مشيج (بويضة أو حيوان منوي) في عملية تكوينه واحدًا أو الآخر من هذه الأليلات. في وقت الإخصاب ، يتشكل كائن ثنائي الصبغيات مرة أخرى بأليل واحد يتم تلقيه من كل والد.
أحد أكثر الاستنتاجات ذات الصلة من هذه التجربة هو ملاحظة أن الجينات عبارة عن جزيئات منفصلة تفصل بشكل مستقل من الأب إلى الطفل.
قبل مندل ، تم التعامل مع المبادئ الوراثية الخاطئة وكان يعتقد أن الجينات تتصرف مثل السوائل التي يمكن أن تختلط مع بعضها البعض ، مما يؤدي إلى فقدان التباين الأولي.
قانون مندل الثاني
في الجولة الثانية من التجارب ، أضاف مندل شخصية مورفولوجية أخرى إلى الدراسة. الآن ، تم عبور الأفراد ذوي السمتين (على سبيل المثال ، النباتات ذات البذور المستديرة والأصفر مقابل النباتات ذات البذور الخضراء المتجعدة) وتم حساب نسلهم.
بعد تحليل البيانات ، تمكن مندل من استنتاج أن كل شخصية تتصرف بشكل مستقل. يمكن تلخيص هذا المبدأ على النحو التالي: يتم توزيع كل خاصية وراثية بشكل مستقل.
مجموعات الربط والفصل
من المعروف الآن أن مندل قيم الشخصيات في نباتاته التجريبية (خشونة البذور ، ارتفاع الساق ، إلخ) التي كانت موجودة فعليًا على كروموسومات منفصلة.
عندما تكون المواضع (مكان الجينات على الكروموسومات) متجاورة أو متجاورة على الكروموسوم ، فمن المحتمل جدًا أنها تنفصل معًا في ما يُعرف باسم "مجموعة الارتباط".
عواقب الفصل العنصري
عندما تتلقى البيضة الملقحة أليلين متساويين من والديه ، يكون الكائن الحي متماثل الزيجوت بالنسبة للشخصية المدروسة. إذا كان كلا الأليلين مهيمنين ، يُطلق عليه اسم سائد متماثل الزيجوت ويشار إليه بحرف AA (أو أي حرف آخر ، كلاهما كبير).
في المقابل ، إذا كان كلا الأليلين متنحيين ، فهو متنحٍ متماثل الزيجوت ويُشار إليه بأحرف صغيرة: aa.
من الممكن أيضًا أن يرث النسل أليلًا سائدًا ومتنحيًا. في هذه الحالة ، يكون متغاير الزيجوت ويشار إليه بالحرف الكبير في البداية ، متبوعًا بالحالة الصغيرة: Aa.
يعتمد النمط الظاهري - أو الخصائص التي يمكن ملاحظتها للكائن الحي - على التركيب الوراثي والبيئة. إذا كان التركيب الجيني AA أو aa ، فإنهم ببساطة يعبرون عن السمة التي يحددونها ؛ في حالة الزيجوت المتغايرة ، فإن السمة المعبر عنها هي تلك التي يحددها الأليل السائد.
هذا الأخير صحيح فقط في حالة الهيمنة كاملة ؛ هناك أيضًا حالات أخرى ، مثل الهيمنة غير الكاملة أو السيادة المشتركة.
الانقسام الاختزالي
الانقسام الاختزالي هو ظاهرة انقسام الخلايا التي تحدث في السلالات الجرثومية للكائنات الحية لتكوين أمشاج أحادية العدد من الخلايا ثنائية الصبغيات.
يبدأ الانقسام الاختزالي بتكرار الحمض النووي ويحدث بعد ذلك جولات من الفصل الكروموسومي تسمى الانقسام الاختزالي الأول والثاني.
الانقسام الاختزالي الأول هو خطوة اختزال للعملية ، في هذه المرحلة يحدث التحول إلى خلايا أحادية العدد. لتحقيق ذلك ، تتزاوج الكروموسومات المتجانسة (في الطور الأولي) وتنقسم إلى خلايا مختلفة (في الطور الطوري) بطريقة عشوائية.
علاوة على ذلك ، في الانقسام الاختزالي ، تحدث عملية تسمى إعادة التركيب أو التقاطع الانتصافي ، حيث يحدث تبادل المواد الجينية بين الكروماتيدات غير الشقيقة للكروموسومات المتجانسة. لهذا السبب ، تختلف الأمشاج الناتجة عن بعضها البعض.
أثناء التقاطع ، تظهر منطقة تسمى chiasm تحافظ على الكروموسومات معًا حتى يفصلها المغزل.
عندما لا يتم إجراء إعادة التركيب بشكل صحيح ، يمكن أن تحدث أخطاء في الفصل ، مما يؤدي إلى تطور كائن حي به عيوب صبغية.
على سبيل المثال ، تحدث متلازمة داون بسبب الفصل غير المناسب حيث يحمل الجسم ثلاثة كروموسومات (وليس اثنين) في الزوج الواحد والعشرين.
مثال
الزهور على نباتات البازلاء
قد تقدم نباتات البازلاء من أنواع Pisum sativum أزهارًا بتلات أرجوانية وقد تكون بيضاء في الأفراد الآخرين. إذا تم عبور سطرين نقيين من هذين المتغيرين ، فإن الجيل الأول الناتج لا يعرض سوى زهور أرجوانية.
ومع ذلك ، لم تختف الشخصية البيضاء عند هؤلاء الأفراد. لا يمكن ملاحظته لأنه مقنع بواسطة الأليل السائد المرتبط باللون الأرجواني.
باستخدام التسمية المذكورة أعلاه ، لدينا أن الوالدين هما AA (أرجواني) و aa (أبيض).
يتكون الجيل الأول من الأبناء فقط من نباتات ذات أزهار أرجوانية ، وعلى الرغم من أنها تشبه مظهر أحد والديها (AA) ، إلا أنها تختلف في أنماطها الجينية. الجيل الأول بأكمله متغاير الزيجوت: أأ.
ينتج هؤلاء الأفراد متغاير الزيجوت أربعة أنواع من الأمشاج: الأمشاج الأنثوية والأمشاج والذكور الأمشاج بنسب متطابقة بالفعل.
لضمان ظهور الأليلات في أزواج وإفرازها عند الانقسام الاختزالي ، من الضروري عبور الأفراد الأرجواني غير المتجانسين مع أفراد يحملون أزهارًا بيضاء.
على الرغم من أنه يبدو وكأنه تقاطع متطابق مع الأول ، إلا أن النتيجة مختلفة: نصف الأفراد لديهم أزهار بيضاء (النمط الجيني aa) والنصف الآخر لديهم زهور أرجوانية (Aa).
المراجع
- ألبرتس ، بي ، براي ، دي ، هوبكين ، ك ، جونسون ، إيه ، لويس ، جيه ، راف ، إم ،… و والتر ، بي (2013). بيولوجيا الخلية الأساسية. علوم جارلاند.
- كورتيس ، هـ ، وشنيك ، أ. (2008). كورتيس. مادة الاحياء. عموم أمريكا الطبية Ed.
- Griffiths، AJ، Wessler، SR، Lewontin، RC، Gelbart، WM، Suzuki، DT، & Miller، JH (2005). مقدمة في التحليل الجيني. ماكميلان.
- بيرس ، بكالوريوس (2009). علم الوراثة: نهج مفاهيمي. عموم أمريكا الطبية Ed.
- Sadava، D.، & Purves، WH (2009). الحياة: علم الأحياء. عموم أمريكا الطبية Ed.
- Thompson، MW، Thompson، MW، Nussbaum، RL، MacInnes، RR، Willard، HF، Peral، JS، & Fernández، MS (1996). علم الوراثة في الطب. ماسون.