الفصل الرابع: التكاثر الجنسي والوراثة

 الدرس الأول : الانقسام المنصف

الكروموسومات والعدد الكروموسومى: 

الجينات:   هي قطع تترتب في الـDNA  وتتحكم في إنتاج البروتينات

الكروموسومات المتماثلة هي  الكروموسومات التي تشكل زوجًا  كل منهما من أب 

ولها نفس الطول  وموقع السنترومير وتحمل الجينات التي تتحكم في الصفات الوراثية نفسها

 الأمشاج خلايا جنسية تحمل نصف العدد من الكروموسومات.

الأهمية : الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات

الخلايا الأحادية والثنائية المجموعة الكروموسومية:

خلية أحادية المجموعة الكروموسومية:الخلية التي تحتوي العدد n  من الكروموسومات 
خلية ثنائية المجموعة الكروموسومية : الخلية التي تحمل العدد 2n من الكروموسومات
الإخصاب:  العملية التي يتحد فيها مشيج أحادي المجموعة الكروموسومية بمشيج أحادي آخر

الانقسام المنصف

الانقسام المنصف  عملية تتكون اثناءها الأمشاج وهي نوع من أنواع الانقسام الخلوي الذي يختزل عدد الكروموسومات

س/ ما الفرق بين عدد الكروموسومات  في الخلايا الناتجة عن الإنقسامين المنصف والمتساوي؟

في  الانقسام المتساوي: يحافظ على بقاء عدد الكروموسومات ثابتًا

في الإنقسام المنصف : يختزل عدد الكروموسومات إلى النصف بانفصال الكروموسومات المتماثلة

المرحلة الأولى من الانقسام المنصف

الطور البينى عمليات الأيض  - تضاعف DNA  - بناء البروتينات  - تكاثف الكروماتين

الطور التمهيدى الاول  

    - تقترب ازواج الكروموسومات المتماثلة من بعض

    - تتكثف الكروموسومات وتصبح واضحة ( تتكون من كروماتيدين شقيقين)     

-  يتحلل الغلاف النووي

-  تحدث عملية التصالب ثم عملية العبور

-  تنتقل المريكزات إلى الأقطاب المتقابلة من الخلية

-  تتكون خيوط المغزل وترتبط مع الكروماتيدات الشقيقة عند (السنترومير)

عملية التصالب (التشابك)   ارتباط كل كروموسومين متماثلين على امتداد طوليهما (تكوين الأزواج)

عملية العبور:  تبادل الأجزاء بين زوج من الكروموسومات المتماثلة

الطور الاستوائى الاول      

v      تصطف أزواج الكروموسومات المتماثلة عند خط استواء الخلية

v      ترتبط الخيوط المغزلية مع سنترومير كل كروموسوم

الطور الانفصالى الأول   

v      تنفصل الكروموسومات المتماثلة

v      يتم سحب كل زوج بواسطة الخيوط المغزلية في اتجاه أقطاب الخلية 

v      يصبح عدد المجموعة الكروموسومية 1n   بدلاً من   2n

الطور النهائى الأول1

- تصل الكروموسومات المتماثلة إلى أقطاب الخلية المتقابلة

- يصبح كل قطب من هذه الأقطاب محتويًا على نصف عدد الكروموسومات 

- يبقى كل كروموسوم مكونًا من كروماتيدين شقيقين

- يظهر الغلاف النووي وتتكون النواة

س/ عللي  قد لا تكون الكروماتيدات الشقيقة متطابقة في الطور النهائي الأول

بسبب عملية العبور الجيني التي قد تحدث في أثناء عملية التصالب في الطور التمهيدي الأول

انقسام السيتوبلازم

يحدث اثناء الطور النهائي الأول وقد تمر بالطور البيني قبل المرحلة الثانية من الإنقسام المنصف

المرحلة الثانية من الانقسام المنصف

الطور التمهيدي الثاني  يتكوّن الجهاز المغزلي  - تتكثف الكروموسومات

الطور الاستوائي الثاني  تترتب الكروموسومات الأحادية المجموعة الكروموسومية عند خط استواء الخلية

الطور الانفصالي الثاني يتم سحب الكروماتيدات الشقيقة  بعيدًا إلى الأقطاب المتقابلة للخلية بواسطة الخيوط المغزلية

الطور النهائي الثاني تصل الكروموسومات إلى الأقطاب  - تظهر النواة والغلاف النووي مرة أخرى

إنقسام  السيتوبلازم

يحدث في نهاية المرحلة الثانية من الانقسام المنصف وينتج عنه أربع خلايا أحادية المجموعة الكروموسومية 

س/ ما أهمية الانقسام المنصف؟ يؤدي إلى التنوع الوراثي

الانقسام المنصف والتنوع الوراثى:

1-  ترتيب الكروموسومات العشوائي ينتج أمشاج ذات مجموعات مختلفة من الكروموسومات مما ينتج تنوع وراثي

2-  العبور الجيني ينتج ايضاً تنوع وراثي

3-  اتحاد  الأمشاج معًا بصورة عشوائية اثناء الإخصاب ينتج تنوع وراثي 

                          مقارنة بين الإنقسام المنصف والإنقسام المتساوي 

مقارنة بين التكاثر الجنسى والتكاثر اللاجنسى

الدرس الثانى : الوراثة المندلية

س/  عللي اختيار مندل نبات البازلاء في دراسته ؟

- سهولة زراعته – سرعة نموه  - إنتاجه المستمر لأفراد تحمل شكلاً واحدًا من الصفة

 - يتكاثر بالتلقيح الذاتي   -يمكن التلقيح الخلطي في نبات البازلاء يدويًّا 

الوراثة : هي انتقال الصفات الوراثية من جيل إلى جيل آخر

وراثة الصفات 

الجيل الأول والجيل الثانى

درس مندل سبع صفات مختلفة لنبات البازلاء  هي :

 لون البذرة - لون الزهرة - لون القرن - شكل البذرة (ملمسها) - شكل القرن - طول الساق - موقع الزهرة
وجد أن جميع أفراد النباتات الناتجة عن تلقيح الجيل الأول تُظهر النسبة 1:3

أزاوج الجينات 

الجين المتقابل Allele    عامل يتحكم في الشكل ( وهو صورة أخرى لجين مفرد ينتقل من جيل إلى آخر)

الصفة السائدة   الصفة التي ظهرت في أفراد الجيل الأول F1
الصفة المتنحية    الصفة التي لم يظهر تأثيرها في أفراد الجيل الأول F1

السيادة

س/ عللي عدم ظهور صفة البذور الخضراء في أفراد الجيل الأول

لأن صفة البذور الصفراء سائدة وتطغى على جين صفة البذور الخضراء وتمنعها من الظهور 

نموذج وراثة الصفات 

يُرمز إلى جين الصفة السائدة - وهي البذور الصفراء - بحرف كبير Y  

 يرمز إلى جين الصفة المتنحية وهي البذور الخضراء بحرف صغير y   

متماثل الجينات  نقي الصفات   المخلوق الحي الذي يحمل زوجًا من الجينات المتقابلة المتشابهة لصفة محددة

كما في البذور الصفراء المتماثلة الجينات  Y Y والبذور الخضراء  yy    

 غير متماثل الجينات  غير نقي الصفات  (خليط )   المخلوق الحي الذي يحمل جينين متقابلين مختلفين لهذه الصفة

 يتم تمثيلها بالرموز Yy   

س/ ماهي الصفة التي تظهرعند وجود الجينات المتقابلة بصورة غير متماثلة؟
 الصفة السائدة.

الطراز الجينى والطراز الشكلى

الطراز الجيني  أزواج الجينات المتقابلة في المخلوق الحي

 الطراز الشكلي  الخصائص والصفات المظهرية الناتجة عن أزواج الجينات المتقابلة

قانون انعزال الصفات أن زوج الجينات  لمتقابلة المكونة للصفة الواحدة تنفصل في أثناء الانقسام المنصف , وفي أثناء الإخصاب تتحد الجينات المتقابلة للصفة مرة أخرى 

التلقيح الأحادى الصفة   هي عملية التلقيح التي يحدث فيها التزاوج بين جينات صفة واحدة لنباتين

الهجينة hybrid    هي المخلوقات الحية غير المتماثلة الجينات 

التلقيح الثنائي الصفة   دراسة وراثة صفتين أو أكثر في النبات نفسه

قام مندل بتلقيح : بذور صفراء مستديرة متماثلة الجينات YYRR مع بذور خضراء مجعدة متماثلة الجينات yyrr

-قام مندل بالتلقيح الذاتي لأفراد الجيل الأول التي تحمل الطراز الجيني  YyRr    في عملية تلقيح ثنائي الصفة

 ثم قام بحساب نسبة :   1- الطرز الجينية    2- الطرز الشكلية

للأبناء في كل من الجيل الأول والجيل الثاني. والنتائج اوصلته لــ

قانون التوزيع الحر     أن التوزيع العشوائي للجينات المتقابلة يحدث في أثناء تكون الأمشاج، حيث تتوزع الجينات على الكروموسومات المنفصلة بشكل حر في أثناء عملية الانقسام المنصف

مربع بانيت

س/ فيمَ يستعمل مربع بانيت ؟

لتوقع الأبناء المحتملين والناتجين عن التلقيح بين طرازين جينيين معروفين للآباء.

س/ ما أهمية ودور مربع بانيت ؟

 سهل  تتبُّع الطرز الجينية المحتملة.

مربع بانيت ـ التلقيح الأحادى الصفة 

القدرة على ثني اللسان صفة سائدة، يرمز لها بالحرف T.   افترض أن كلا الوالدين يستطيع ثني لسانه، وهما غير متماثلي الجينات  Tt  فما الطرز الشكلية المحتملة لأبنائهما ؟

س/ أين يكتب كلاً من المشيج الذكري والمشيج الأنثوي ؟ المشيج الذكري يكتب أفقيًّا و المشيج الأنثوي عموديًّا.

س/ ماذا يكتب داخل المربعات الأخرى ؟ تكتب احتمالات ارتباط المشيج الذكري مع المشيج الأنثوي داخل كل مربع.

مربع بانيت ـ التلقيح الثنائى

الاحتمالات فى الوراثة  احتمالات توارث الجينات تماثل احتمالات رمي القطعة النقدية 

الدرس الثالث: 
ارتباط الجينات وتعدد المجموعات الكروموسومية

التراكيب الجينية الجديدة : 

التراكيب الجينية الجديدة : هي ارتباط الجينات الجديد الناتج عن العبور الجيني والتوزيع الحر

ارتباط الجينات 

الجينات المرتبطة الجينات التي يقع بعضها قرب بعض على الكروموسوم نفسه وعادة ما تنتقل معًا كقطعة واحدة في أثناء تكوين الأمشاج

س/ عللي  لا ينطبق قانون مندل الثاني  (التوزيع الحر) على ارتباط الجينات على الكروموسوم .

 لأن الجينات المرتبطة لا تنفصل عادة بشكل حر أو مستقل 

*استنتج العلماء أن الجينات المرتبطة يمكن أن تنفصل في أثناء العبور الجيني

خرائط الكروموسومات   هي الرسم الذي يبين ترتيب الجينات على الكروموسوم

تعدد المجموعة الكروموسومية   هي وجود مجموعة إضافية واحدة أو أكثر من الكروموسومات في المخلوق الحي

المخلوق الحي الثلاثي المجموعة الكروموسومية  يرمز له بـ 3n  

1- الحيوانات نادرًا ما يحدث فيها تعدد المجموعة الكروموسومية يحدث أحيانًا في : ديدان الأرض  - الأسماك الذهبية.

2-  الإنسان حدوث تعدد المجموعة الكروموسومية فيه يعد قاتلاً ومميتًا. 

3- النباتات الزهرية هناك واحد من كل ثلاثة أنواع منها متعدد المجموعة الكروموسومية

 أمثلة :  القمح 6n    _ الشوفان 6n     _ قصب السكر    8n

النباتات متعددة المجموعة الكروموسومية  تمتاز غالباً بالصلابة والحيوية والحجم الكبير