نتيجة لبحث أجراه العلماء ك. كورينز ، جي دي فريس ، إي. سيرماك في عام 1900 ، تمت "إعادة اكتشاف" قوانين علم الوراثة ، والتي تمت صياغتها في عام 1865 من قبل مؤسس علم الوراثة - جريجور مندل. في تجاربه ، طبق عالم الطبيعة الطريقة الهجينة ، والتي بفضلها تمت صياغة مبادئ وراثة السمات وبعض خصائص الكائنات الحية. في هذه المقالة ، سننظر في الأنماط الرئيسية لانتقال الوراثة التي درسها عالم الوراثة.
زاي. مندل وأبحاثه
سمح استخدام الطريقة الهجينة للعالم بوضع عدد من الأنماط ، والتي سميت فيما بعد بقوانين مندل. على سبيل المثال ، صاغ قاعدة توحيد الهجينة من الجيل الأول (قانون مندل الأول). وأشار إلى الحقيقةالمظاهر في F1الهجينة من سمة واحدة فقط يتحكم فيها الجين المهيمن. لذلك ، عند عبور نباتات البازلاء ، التي اختلفت أصنافها في لون البذور (الأصفر والأخضر) ، كانت جميع أنواع الهجينة من الجيل الأول لها لون أصفر فقط. علاوة على ذلك ، كل هؤلاء الأفراد لديهم أيضًا نفس النمط الجيني (كانوا متغاير الزيجوت).
انقسام القانون
استمرارًا للعبور بين الأفراد المأخوذة من الجيل الأول الهجينة ، تلقى مندل تقسيمًا للأحرف في F2. بمعنى آخر ، تم تحديد النمط الظاهري للنباتات التي تحتوي على أليل متنحي من السمة المدروسة (لون البذرة الخضراء) بمقدار ثلث جميع الأنواع الهجينة. وهكذا ، فإن القوانين الراسخة للوراثة المستقلة للصفات سمحت لمندل بتتبع آلية انتقال كل من الجينات السائدة والمتنحية في عدة أجيال من الهجينة.
تقاطعات ثنائية ومتعددة الهجين
في التجارب اللاحقة ، قام مندل بتعقيد شروط تنفيذها. الآن ، تم أخذ النباتات للعبور ، حيث تختلف في كل من اثنين وفي عدد كبير من أزواج الصفات البديلة. تتبع العالم مبادئ وراثة الجينات السائدة والمتنحية وحصل على نتائج تقسيم يمكن تمثيلها بالصيغة العامة (3: 1) ، حيث n هو عدد أزواج الصفات البديلة التي تميز أفراد الوالدين. لذلك ، بالنسبة إلى التهجين ثنائي الهجين ، سيبدو التقسيم حسب النمط الظاهري في الهجينة من الجيل الثاني كما يلي: (3: 1)2=9: 6: 1 أو 9: 3: 3: 1. أي الهجينة من الثانيةيمكن ملاحظة أربعة أنواع من الأنماط الظاهرية: نباتات صفراء ناعمة (9/16 جزء) ، صفراء مجعدة (3/16) ، خضراء ناعمة (3/16) وبذور خضراء مجعدة (1/16 جزء). وهكذا ، تلقت قوانين الوراثة المستقلة للسمات تأكيدها الرياضي ، وبدأ التهجين متعدد الهجين في اعتباره عدة هجين أحادي الهجين - "متراكب" على بعضها البعض.
أنواع الميراث
في علم الوراثة ، هناك عدة أنواع لانتقال السمات والخصائص من الآباء إلى الأبناء. المعيار الرئيسي هنا هو شكل التحكم في السمة ، التي يتم إجراؤها إما عن طريق جين واحد - الوراثة أحادية الجين ، أو عدة - الوراثة متعددة الجينات. في وقت سابق ، درسنا قوانين الوراثة المستقلة للسمات للهجن الأحادي والثنائي الهجين ، وهي قوانين مندل الأول والثاني والثالث. الآن سننظر في مثل هذا الشكل مثل الميراث المرتبط. أساسها النظري هو نظرية توماس مورغان ، والتي تسمى الكروموسوم. أثبت العالم أنه إلى جانب السمات التي تنتقل بشكل مستقل إلى الأبناء ، هناك أنواع من الميراث مثل الارتباط الجسدي والرابط المرتبط بالجنس.
في هذه الحالات ، يتم توريث العديد من السمات في فرد واحد معًا ، حيث يتم التحكم فيها بواسطة جينات موضعية على نفس الكروموسوم وتقع جنبًا إلى جنب فيه - واحدة تلو الأخرى. إنهم يشكلون مجموعات ربط ، وعددها يساوي مجموعة الكروموسومات أحادية العدد. على سبيل المثال ، في البشر ، يكون النمط النووي هو 46 كروموسومًا ، وهو ما يتوافق مع 23 مجموعة ربط. وجد أن ماكلما صغرت المسافة بين الجينات في الكروموسوم ، قل حدوث عملية العبور بينها ، مما يؤدي إلى ظاهرة التباين الوراثي.
كيف يتم توريث الجينات الموجودة على الكروموسوم X
دعنا نواصل دراسة أنماط الوراثة الخاضعة لنظرية مورغان للكروموسوم. توصلت الدراسات الجينية إلى وجود مجموعة من الصفات في كل من البشر والحيوانات (الأسماك ، الطيور ، الثدييات) ، تتأثر آلية توريثها بجنس الفرد. على سبيل المثال ، يتم التحكم في لون المعطف في القطط ، ورؤية الألوان ، وتجلط الدم لدى البشر عن طريق الجينات الموجودة على كروموسوم الجنس X. وهكذا ، فإن العيوب في الجينات المقابلة في البشر تظهر بشكل ظاهري في شكل أمراض وراثية تسمى أمراض الجينات. وتشمل الهيموفيليا وعمى الألوان. مكّنت اكتشافات G. Mendel و T. Morgan من تطبيق قوانين الوراثة في مجالات مهمة من المجتمع البشري مثل الطب والزراعة وتربية الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة.
العلاقة بين الجينات والخصائص التي تحددها
بفضل البحث الجيني الحديث ، وجد أن قوانين الوراثة المستقلة للسمات تخضع لمزيد من التوسع ، نظرًا لأن نسبة "الجين الأول - السمة 1" الكامنة وراءها ليست عالمية. في العلم ، أصبحت حالات الفعل المتعدد للجينات ، وكذلك تفاعل أشكالها غير الأليلية معروفة. وتشمل هذه الأنواع النخاع ، والتكامل ، والبوليميريا. لذلك وجد أن كمية تصبغ الجلديتم التحكم في الميلاتونين ، المسؤول عن لونه ، من قبل مجموعة كاملة من الميول الوراثية. الجينات السائدة المسؤولة عن تخليق الصباغ في التركيب الوراثي البشري ، أغمق لون الجلد. يوضح هذا المثال تفاعلًا مثل البوليمر. في النباتات ، هذا الشكل من الوراثة متأصل في أنواع عائلة الحبوب ، حيث يتم التحكم في لون الحبوب بواسطة مجموعة من الجينات البوليمرية.
وهكذا ، يتم تمثيل التركيب الوراثي لكل كائن حي بنظام متكامل. تم تشكيله نتيجة للتطور التاريخي للأنواع البيولوجية - نشوء السلالات. إن حالة معظم سمات وخصائص الفرد هي نتيجة تفاعل الجينات ، سواء الأليلية أو غير الأليلية ، ويمكن أن تؤثر هي نفسها على تطور العديد من سمات الكائن الحي في وقت واحد.
