المناهج

قوانين مندل في علم الوراثة

تعتبر قوانين مندل للوراثة من القوانين التي ساعدت في التعرف على العوامل التي تؤثر على صفات الجنين أو حتى النبات فيمكن من خلالها معرفة المعلومات الجينية للوالد والتي يمكن أن يتوارثها الطفل منه ومن أمه وما هي الجينات الجديدة التي يمكن أن تتواجد في الطفل فتم فهم كل هذه المفاهيم من قبل العالم الجليل جر يجور مندل الذي وضع قوانين مندل لعلم الوراثة.

قوانين الوراثة لمندل

قام مندل بتجاربه في البداية على حبة البازلاء من خلال التهجين والتلقيح في الأعوام من 1856 و1863 وقام أيضا بالتلقيح الصناعي للبازلاء وسلالتها للحصول على السمات الوراثية التي يمكن من خلالها الوصول إلى السلالات الجديدة فتسمى هذه السلالات سلالات البازلاء حقيقية التكاثر وتتكاثر ذاتيا، قام مندل بوضع قوانين و بحث عن الوراثة المندلية التي يمكن من خلالها وبكل سهولة تحديد الصفات الجينية أولا للبازلاء ثم باقي الكائنات الحية ومنها الإنسان.

اختيار البازلاء في تجارب مندل

  • قام مندل باختيار البازلاء في تجاربه لهذه المميزات:
  • زراعة البازلاء تتم بكل سهولة كما أن العناية بها تعتبر أسهل من باقي الزراعات.
  • تعتبر البازلاء من النباتات ذاتية التلقيح وبشكل طبيعي كما من الممكن أن يتم تلقيحها صناعيا.
  • يعتبر نبات البازلاء من النباتات التي تتم زراعتها سنويا فيمكن أن تتم الدراسات بشكل سهل جدا خلال الأجيال الجديدة وفي مدة زمنية قصيرة.
  • تمتلك البازلاء الكثير من الصفات المتناقضة التي يمكن أن تتم الدراسة عليها.

تجارب مندل الوراثية

أجرى مندل تجربتين بشكل أساسي وهما:

  • تجربة أحادي التهجين
  • تجربة ثنائي التهجين

اكتشف مندل أثناء التجارب أنه يوجد الكثير من العوامل التي يمكن أن تنتقل في النسل بطريقة مستقرة وتسمى هذه الجينات بوحدات ال الوراثة.

قام مندل بتجاربه على نبات البازلاء من خلال 7 صفات للبازلاء رئيسية ومتناقضة في أغلب النباتات وقام باختبار هذه التجارب لتحديد القوانين الرئيسية التي تصف الوراثة النباتية وكما يلي وصف للتجارب التي قام بها:

هجين أحادي النخلة

في هذه التجربة قام مندل بأخذ نباتين من البازلاء لهما خصائص متعاكسة فالأولى طويلة والثانية قصيرة فوجد أن الجيل الأول كان نسله من النوع الطويل وقام بإطلاق F1 عليها ثم قام بالتعبير عن النباتات القصيرة والطويلة بنسبة 1:3 وقام مندل بالكثير من التجارب الأخرى والمسميات الكثيرة في كل الحالات التي وجدها وكانت النتائج متشابهة ومن هنا قام بوضع قانوني الفصل والسيطرة للجينات.

تجربة ثنائي الهجين

  • حيث قام مندل باعتبار صفتين للبازلاء وهما البذور ذات اللون الأخضر المجعدة والبذور ذات اللون الأصفر المستديرة وقام بتسجيل الملاحظات التي توصل إليها وتوصل إلى الذرية من النوع F1 كانت من النوع الأصفر المستدير ومن خلال هذا تم التوصل إلى أن الصفات السائدة هي الشكل الدائري ذو اللون الأصفر.
  • في الخطوة التالية قام بعمل تلقيح لسلالة F1 ذاتيا ومن خلالها تم الحصول على 4 خصائص للبازلاء مختلفة مجعدة ولكن مختلفة الألوان والشكل فوجد الأصفر الدائري، الأصفر المجعد، الأخضر المجعد والاخضر المستدير وكانت النسبة تصل إلى 1:3:3:9.
  • وبعد إجراء التجارب الأخرى تم الحصول على نتائج مشابهة فقد قام مندل بوضع القانون الثاني للوراثة ويسمى بقانون التشكيل المستقل.

استنتاجات تجارب مندل

  • توصل إلى أن التركيب الجيني للنبات يتم تسميته بالنمط الجيني، لكن المظهر الخارجي للنبات هو يعبر عن الظهر المادي.
  • يمكن أن تنتقل الجينات من الآباء إلى أبنائهم عند الزواج وتم تسمية هذه العملية باسم الأليل.
  • عندما تتكون الأمشاج تنقسم الكروموسومات إلى النصف ويوجد فرصة تصل إلى 50% ليتم دمج أحد الأليلين مع الطرف الآخر من الوالدين.

شهر قوانين مندل

توجد الكثير من التجارب التي قام بها مندل وأدت لوصوله لهذه القوانين:

  • قانون الهيمنة
  • وقانون الفصل
  • قانون التشكيل المستقل

قانون الهيمنة

يعرف قانون مندل الأول بقانون الهيمنة للجينات الوراثية حيث يتم معرفة الجينات في النسل والصفة السائدة فقط من النمط الظاهري وتسمى هذه الجينات بالأليلات وهي تحدد السمات الخاملة.

قانون الفصل

يعتبر هو القانون الذي يهتم بدراسة الأمشاج حيث يتم إقامة نسختين من صفة وراثية ويعتبر واحد من كل والد ولكن أثناء تكوين الأمشاج يتم الإتحاد عشوائيا أثناء الإخصاب ويعتبر هذا القانون هو القانون الثالث لمندل.

قانون التشكيل المستقل

يعتبر  هو القانون الثالث لمندل حيث يتم انفصال الأزواج من الجينات بشكل مستقل خلال تكوين الأمشاج عن الزوج الآخر ولكن تحدث الفرص بشكل متساوي للسمات.

اساسيات قانون مندل

  • يعتبر قانون الوراثة من اقتراح مندل في البداية بعد الكثير من التجارب على نبات البازلاء لمدة تصلح لسبع سنوات.
  • تحتوي هذه القوانين على قانون الهيمنة، وقانون الفصل وقانون التشكيل المستقل.
  • يعتبر قانون الفصل هو المسؤول عن تحديد ما إذا كان الفرد له أليلين أو أليل واحد فقط من النسل.
  • أما قانون التشكيل المستقل  هو المسؤول عن الجينات المستقلة في الزوج الآخر.
  • يعتبر القانون المقبول في العالم هو قانون الوراثة المندلية هو القانون الأول حيث يقول إن كل سمة لها أليلين ينقسمان عند تكوين الأمشاج وواحد فقط من الوالد يتحد معهم عند الإخصاب.
  • يسمى  بقانون الأمشاج لأن الأمشاج تحتوي على أليل واحد فقط ويكون هو السائد أو المتنحي وليس الإثنين.
  • تم استخدام البازلاء في تجارب مندل لأنها لها الكثير من السمات التي يمكن دراستها بكل سهولة كما يمكن زراعة البازلاء بكل سهولة وبأعداد كبيرة في وقت قصير وأن الأعضاء التناسلية للذكور والإناث في البازلاء موجودة بحيث يمكن أن يتم التلقيح ذاتيا بدون أي تدخل صناعي.
  • كان الهدف الأساسي لمندل هو تحديد السمات الأساسية التي تكون دائما متنحية وتحديد ما إذا كانت للسمات تأثير على بعضها البعض بما إنها مورثة وأخيرا هل يمكن تحويل السمات من خلال الحمض النووي أم لا.[1]

دور مندل في علم الوراثة

  • اكتشف مندل في تجاربه أن النسل كان أرجوانيا وليس مختلطا من خلال انتقال نبات البازلاء الأرجواني للأبيض وهذا يدل على أن اللون الأرجواني هو السائد في هذا التهجين.
  • يتم مرور أليل واحد فقط من الوالدين وليس الكل نسبة للقانون الذي وضعه.
  • يعتبر قانون مندل الثاني يدل على أن زوج من العوامل المستقلة تؤثر على الزوج الآخر.
  • الفرد يسمى متغاير الزيجوت إذا كان الأليلين مختلفين ويسمى متماثل اللواقح إذا كان الأليلين متطابقين.
  • تعتبر الجينات التي تمت بالتهجين تكون لها سمات موروثة ولكن بشكل مستقل من كلاهما.
  • الأليل هو واحد من الأشكال الكثيرة البديلة للجين الواحد الذي لها مكان من الأماكن الكثيرة على الكروموسوم.
  • تعتبر المبادئ التي وضعها مندل متعلقة جدا بالجينات التي تتواجد بالجنين الناتج من التهجين بين الأبوين أو الإخصاب للأم.
  • تم دراسة الفرق بين الوراثة المندلية وغير المندلية.

مندل وعلم الوراثة

المبادئ والقوانين التي وضعها مندل لدراسة الوراثة المندلية من أهم القوانين التي تم وضعها حيث تم اكتشاف الكثير من الأمور الجينية من خلال العالم الجليل مندل فهو توصل للتكوينات الأساسية والسمات لكل جين كما يمكن أن يتم التوقع للسمات التي يكتسبها الطفل أو النبات قبل الولادة أو وجود الجنين من الأساس من خلال تجاربه الكثيرة على نبات الفاصولياء الذي به الكثير من الصفات في النباتات مما ساعده للوصل إلى الثلاثة قوانين للوراثة الجينية.

السابق
تعريف الحركة الدورانية وأنواعها
التالي
قوانين نيوتن وتطبيقاتها