يتحدث هذا المقال عن علم الوراثة، وهو العلم الذي تدرك أهميته البشرية منذ الأزل، ويؤثر بشكل كبير على حياتنا. لذلك، كان هناك محاولات لتحسين المحاصيل الزراعية والحيوانات الأليفة، والاهتمام بخصائص الخيول في المجتمعات القديمة. وظلت الوراثة لغزًا حتى بدأت الدراسة المنهجية في القرن التاسع عشر، واستخدمت بعد ذلك بصورة واسعة لتحسين حياتنا وتطويرها. لمزيد من التفاصيل، يرجى متابعتنا على موسوعة في بحث عن علم الوراثة.
مقدمة بحث عن علم الوراثة
تعريف علم الوراثة
يعود تاريخ الوراثة إلى اكتشاف الجينات، ولذلك يمكننا القول إن الوراثة هي العلم الذي يدرس الجينات على جميع المستويات، بما في ذلك الطرق التي تعمل بها في الخلية والطرق التي تنتقل بها من الآباء إلى الأبناء أو النسل.
مجال دراسة علم الوراثة
يتمحور علم الوراثة حول المادة الوراثية التي تصنعها الجينات، أو ما يعرف بالحمض النووي، والطرق التي يؤثر بها على التفاعلات الكيميائية التي تشكل العمليات الحيوية داخل الخلية.
نشأة علم الوراثة
على الرغم من عدم ظهور الأدلة العلمية لنمط الوراثة الجينية إلا في القرن التاسع عشر على يد العالم مندل، إلا أن التاريخ يظهر لنا أن الإنسان كان يهتم بعلم الوراثة قبل ظهور الحضارة منذ فترة طويلة، حيث كان الفضول منبع الاهتمام الأول في الشبه بين أفراد العائلة البشرية في هيكل الجسم والصوت والمشي
القبائل البدوية
كانت القبائل البدوية الأولى تهتم بمعرفة صفات الحيوانات التي تربيها وتعتني بها، وكذلك تختار المحاصيل التي تتناسب مع البيئة والطقس والحاجة.
تبين لوحات المقابر القديمة أيضًا الاهتمام بدراسة أنساب خيول السباق لتحديد السمات الجسدية المميزة لكل سلالة منها.
أبقراط
كان أو أبو الطب مهتمًا بالخصائص الوراثية، وقد افترض في إحدى نظرياته أن أعضاء جسم الوالدين تنتقل إلى الجنين عبر بذور غير مرئية، والتي تشبه مكونات البناء المصغرة، وتجتمع في الرحم لتشكل الجنين خلال الاتصال الجنسي بين الرجل والمرأة.
أرسطو
أكد أرسطو أيضًا على أهمية الدم من حيث الوراثة، حيث افترض أن الدم يزودنا بمواد توليدية لجميع أعضاء الجسم البالغ، وأن المساهمات بين الذكور والإناث تنقل تلك المواد إلى الجيل التالي، مما يؤدي إلى التشابه الوراثي، واعتقد أيضًا أن الطفل يتطور تحت تأثير تلك المواد بدلاً من أن يبني موادًا مشابهة لها.
قبل مندل
تم تسجيل العديد من الأفكار حول الوراثة قبل ظهور مندل ونظريته حول طبيعة الوراثة، حيث قدم العلماء فكرة التشكيل في القرنين السابع عشر والثامن عشر، حيث أعلنوا أنهم يمكنهم رؤية نسخ متماثلة مصغرة من الكائنات البشرية داخل رؤوس الحيوانات المنوية.
تم تطوير فكرة قانون الاستخدام والإهمال بواسطة جان لامارك، والذي يشير إلى أنه عندما تتطور بعض الأعضاء بشكل خاص نتيجة لبعض الاحتياجات البيئية، تصبح الحالة التطورية وراثية، وقد يكون الأمر كذلك بالنسبة للزرافات حيث كان عليها تمديد أعناقها للحصول على الطعام، مما أدى إلى تطور رقابها على هذا النحو
ظهرت نظرية التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي، وبعد ذلك ظهرت نظرية داروين الشهيرة التي حاولت إثبات النظرية السابقة وافترضت وجود أصل مشترك بين الإنسان والحيوان، وأثارت جدلًا واسعًا وما زالت مثار جدل حتى الآن.
بحث عن الوراثة المندلية
غريغور مندل
وُلد عالِم النبات الذي أسس الأسس الرياضية لعلم الوراثة المعروف بالمندلية في إمبراطورية النمسا عام 1822، في منطقة تقع الآن في دولة التشيك، وتوفي عام 1884. كان هذا العالِم مدرسًا وأسقفًا.
التجربة المندلية
في عام 1854م، سمح رئيس الدير، الذي كان مندل أسقفًا فيه، له بالتخطيط لبرنامج تجريبي كبير في التهجين في الدير، بهدف تتبع انتقال الصفات الوراثية في الأجيال المتعاقبة من ذرية الهجين.
ووُجِدَ أن التهجين ليس من الآليات الطبيعية التي تُستخدَم لتعدد الأنواع، إذ أن ذرية الهجين تميل إلى العودة إلى الأنواع الأصلية. وقد أظهر مربو النباتات والحيوانات منذ وقتٍ طويل أن التهجين يُنتِجُ أشكالًا متعددة، وهذا كان موضعَ اهتمامِ ملاّكِ الأراضي ورئيسِ الدير الذي كان قلقًا على أرباحِ الديرِ في المستقبل بسبب التنافس مع صوفِ أغنامِ أستراليا ذات الجودةِ العالية.
مندل و اختيار البازلاء
اختار جريجور مندل إجراء دراساته على البازلاء الصالحة للأكل، بسبب تنوع أصنافها، وسهولة التحكم في التلقيح، وتوافر المعلومات الكافية عنها، وتوقع نسبة عالية من النجاح في الدراسة عليها.
البازلاء بذرة علم الوراثة
اختبر جريجور مندل 34 نوعًا من البازلاء لدراسة نقل الخصائص الوراثية في الهجين من هذه الأصناف، واستخدم مجموعة من الصفات للتعبير عن هذه الخصائص، مثل ارتفاع النبات ولون البذور.
وجد مندل أنه كانت هناك دائمًا صفات ثابتة مهيمنة وأخرى متنحية في الجيل الثاني، وعلى الرغم من ذلك كانت الصفات المتنحية تعاود الظهور في بعض الأجيال، وكانت النسبة بين الصفات الثابتة والمتنحية قريبة من 3 إلى 1.
أظهرت دراسة الجيل الثالث أن ثلثًا منهم كانوا من التكاثر الحقيقي، وثلثين منهم كانوا هجينين، وبالتالي يمكن إعادة صياغة النسبة بأنها 1:2:1 أي أن 50% من الجيل الثاني كانت حقيقية والنصف الآخر كان هجينًا.
اكتشاف مندل
هذا هو اكتشاف مندل الرئيسي، حيث تمكن من تتبع العديد من الأجيال على نحو لم يحدث من قبل، ووضع الاحتمالات اللازمة لظهور الصفات الثابتة والمتغيرة.
ذلك كان نتيجة لمعرفته بالفيزياء والرياضيات التوافقية بشكل محدد، حيث نجح في إعداد المعادلة التي تمثل احتمالات ظهور الصفات السائدة والمتنحية، وهي كالتالي:
(A+a) 2 = A2 + 2Aa + a2
فوائد علم الوراثة
هناك العديد من الفوائد التي يمكننا الاستفادة منها من خلال دراسة الوراثة، منها:
- يقدم علم الوراثة فرصًا متزايدة لتحسين الرعاية الصحية والإدارة للمرضى في العديد من المجالات المختلفة، مثل السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية، ولذلك فإنه يعد عنصرًا أساسيًا في الخدمات الصحية الحالية.
- كما يُساعد الاختبار الجيني للأطفال الرضع في تشخيص الأمراض أو الحالات المرضية التي قد يكونون مصابين بها أو عرضة للإصابة بها.
- بالإضافة إلى ذلك، يساهم علم الوراثة في بعض الحالات قبل عمليات زراعة القزحية.
- يمكن لعلم الوراثة أن يساعد في تحديد العلاج المناسب للمرضى الذين يعانون من بعض أمراض القلب ، بالإضافة إلى تحديد بعض الأنشطة التي يمكن أن تؤذي المريض بسبب بعض الطفرات الجينية.
- يساهم علم الوراثة في تحسين المحاصيل الزراعية وزيادة الإنتاجية الزراعية الرأسية، والتي تعني كفاءة البذور والتربية العالية لزيادة إنتاجية الأرض لكمية أكبر من المحصول، وهذا يعد من أهم اهتمامات علم الوراثة.
- كما يشير إلى تحسين سلالات الحيوانات، مثل الحيوانات المنتجة للألبان والحيوانات المنتجة للحوم، وذلك لتوفير مستويات مطلوبة من الأمن الغذائي.
- يساعد علم الوراثة أيضًا في إنتاج سلالات ومحاصيل جديدة تجمع بين عدد من المميزات المختلفة، ويحاول تلافي عيوب الأصل.
اسماء علماء الوراثة
من أشهر علماء الوراثة:
- مايكل روسباش.
- جيفري سي هول.
- مايكل دبليو يونج.
- جريجور مندل.
- سير إيان ويلموت.
- توماس هانت مورجان.
- بروس آميس.
- لانسلوت توماس هوجن.
- أغسطس ويسمان.
- ثيودوسيوس دوزانسكي.
ما الفرق بين الصفات الوراثية والصفات المكتسبة
الصفات الوراثية
الصفات الوراثية هي الصفات التي يتم نقلها من الوالدين إلى الأبناء عبر المادة الوراثية DNA وتوجد على شكل كروموسومات.
تنتقل هذه الصفات الوراثية من الوالدين إلى النسل عن طريق عملية التكاثر، وتُترجم هذه الصفات من الكروموسومات إلى الـ DNA الجديد.
الصفات المكتسبة
الصفات المكتسبة هي تلك التي يحصل عليها الفرد خلال حياته، وترجع إلى التغيرات التي تحدث في حياة الفرد والنمط الذي يعيشه، وعلى عكس الصفات الوراثية، لا يتم نقل هذه التغيرات في الخلايا الجسدية إلى الأجيال اللاحقة.
علم الوراثة هو علم واسع له عدة فروع، وأصبح من الضروري أن يتعلم المتخصصون في الزراعة والصناعة والطب وجميع المجالات ذات الصلة بهذا العلم، لأن هذا يمكن أن يؤدي إلى تحسين حياة البشر وتطويرها. تابعونا على الموسوعة لمعرفة المزيد عن علم الوراثة وآخر الأبحاث والاكتشافات في هذا المجال
مصادر:
