تتناول هذه المقالة فرعًا من علم الأحياء يعرف بالوراثة المندلية، والذي يشرح سبب اختلاف الأبناء عن الآباء في الجينات والخصائص الموروثة. وليست الوراثة الجينية مقتصرة على البشر فقط، بل تشمل الحيوانات والنباتات، ولها تأثير كبير في كل المجالات التي تعتمد على الوراثة وتعديل الجينات. ويعود فضل تحديد صفات الآباء والأجيال الأولى والثانية من الأبناء إلى مندل الذي أجرى العديد من التجارب على نبات البازلاء. وسوف نتعرف في هذه المقالة التي تقدمها موسوعة على الوراثة المندلية والتجارب التي قام بها مندل.
الوراثة المندلية
- تعود أصول الوراثة المندلية إلى الراهب يوهان غريغور مندل، الذي وضع الأسس الأولى لها من خلال تحليلات إحصائية منتظمة استند فيها إلى نبات البازلاء النامي في حديقة الدير الذي كان يعيش فيه.
- قام مندل بتجارب حول الوراثة، وكان يشير إلى ما يعرف الآن بـ `الجينات` بـ `العوامل`، وذلك على الرغم من عدم معرفته بالصبغيات ولا الموروثات.
- بعد فحص أكثر من 5000 نبتة من نفس النوع، وهو البازلاء، حدد مندل أفكاره واستنتج من هذه الاختبارات مبدأين.
- لم تحظ مبادئ مندل بالاهتمام من العلماء، لأنهم اعتبروها غير قابلة للتطبيق في الواقع، نظرًا لاهتمامه بمزج عدد كبير من الصفات الوراثية المعروفة عنها أنها تتفاعل بطريقة معقدة، وهذا يتناقض مع الصفات الثنائية النوعية التي درسها.
أسباب اختيار مندل البازلاء
- لم يبدأ مندل الدراسة والبحث من الصفر، بل قرأ الأبحاث والدراسات السابقة في مجال تربية النباتات.
- يجب تثبيت الصفة الوراثية المدروسة عن طريق التلقيح الذاتي للنبات لعدة أجيال متتالية للتأكد من نقائها والحصول على سلالة نقية.
- ترجع أسباب اختياره للبازلاء لبعض الأسباب هي:
_ الصفات الظاهرة له متعددة.
_ من النباتات التي يسهل زراعتها.
دورة حياتها قصيرة جدًا، حيث لا تتجاوز عامًا واحدًا.
_ ذاتية التلقيح.
يمكن تلقيحها بسهولة وتغيير حبيبات اللقاح بطريقة صناعية.
النباتات المخصبة صناعيًا والمهجنة لديها خصوبة تامة.
تجارب مندل
- يحتوي كل نبات على جينين لكل خاصية، فمثلاً، البازلاء تحمل جينين للطول وجينين للون.
- يورث كل من الأبوين جينًا واحدًا لأبنائهما، لذلك يمكن أن تحمل هؤلاء الأبناء جينات اللون الأبيض أو الأرجواني.
- عندما تتماثل الجينات في الآباء، يتم نقل الصفات المتوارثة إلى الأجيال القادمة، ويتم تغطية الجين المتنحي بالجين السائد لينتج جيل مختلف الجينات:
على سبيل المثال، إذا كان الآباء لديهم اللون القرمزي PP واللون الأبيض pp فإن:
- يمتلك الأبناء من الجيل الأول صفتي Pp، ولكن يكون لونهم قرمزيًا.
- الجيل الثاني يكون مختلف حيث يكون 3 قرمزي : 1 أبيض.
- الصفة المتنحية لا تظهر في الجيل الأول ولا يمكنها الخلط مع الصفة السائدة، ولكنها تظهر في الجيل الثاني.
قانون انعزال العوامل في الوراثة المندلية
- يشير هذا المصطلح إلى أنه إذا كان هناك اختلاف بين فردين نقيين في صفة مشتركة في زوج واحد، فسوف ينتج عنهما جيل يحمل هذه الصفة السائدة، وفي الجيل الثاني، تظهر الصفتان بنسبة 3:1.
- مثال لتطبيق قانون مندل على الفئران:
الجيل الأول
إذا تزاوج ذكر فأر أسود مع أنثى بنية اللون، سينتج عنه جيل أول هجين (يحمل صفات الأب والأم حتى لو لم تظهر على الشكل الخارجي) ولكن سيكون لونه أسود.
الجيل الثاني
يؤدي تزاوج فأر أسود هجين مع أنثى سوداء هجين إلى إنتاج 3 فئران سوداء وفأر بني اللون.
قانون التوزيع الحر للعوامل الوراثية
- يشير المصطلح إلى حالة تزاوج بين فردين نقيين ولكنهما مختلفان في الصفات والجينات المتبادلة، وبالتالي فإن الصفات ستظهر في الجيل الثاني بنسبة 1:3.
- مثال: تعني تهجين نبات نقي ذات الساق الطويل والأزهار القرمزية ونبات نقي ذو الساق القصير والأزهار البيضاء، وينتج من هذا التهجين نباتات تحمل أزهارًا قرمزية في الجيل الأول.
الجيل الأول
- اللون القرمزي: B.
- اللون الأبيض: b.
- الساق الطويل: A.
- الساق القصير: a.
الجيل الثاني
يكون ناتج التزاوج للجيل الأول كما يلي:
- نباتات طويلة تحمل أزهار قرمزية: 9.
- نباتات طويلة تحمل أزهار بيضاء: 3.
- نباتات قصيرة تحمل أزهار قرمزية: 3.
- نباتات قصيرة تحما أزهار بيضاء: 1.
يمكن الحصول على معلومات إضافية حول علم الوراثة والوراثة المندلية من خلال قراءة المواضيع التالية:
