القوانين الإحصائية لانتقال الصفات الوراثية عند الكائنات الثنائية الصيغة الصبغية
Post date: 9 déc. 2012 15:45:27
تتميز خلايا الكائنات ثنائية الصيغة الصبغية بوجود الصبغيات على شكل أزواج وبالتالي تكون كل مورثة ممثلة بحليلين(مع استثناءات قليلة ،حالة الأمشاج مثلا n ) إما متشابهين، نقول أنها متشابهة الاقتران ويكون الفرد من سلالة نقية بالنسبة للصفة أو الصفات المدروسة أو مختلفين و نقول في هذه الحالة أنها مختلفة الاقتران ويكون الفرد من سلالة هجينة.
مكنت أعمال MENDEL(1822-1884) و MORGAN(1866-1945) الأول على نبات الجلبان والثاني على ذبابة الخل drosophile من معرفة كيفية انتقال الصفات الوراثية عند الكائنات الحية والقوانين المحددة لهذا الانتقال.
/I انتقال زوج واحد من الحليلات:الهجونة الاحادية
-1السيادة المطلقة:
-1-1 انتقال صفة" لون حبوب الذرة":
أنجز تزاوجين بين سلالات من الذرة:
ـ التزاوج الأول: بين سلالتين نقيتين الأولى ذات حبوب سوداء والثانية ذات حبوب صفراء، كانت النتيجة أن كل حبوب الجيل F1 من نبات الذرة سوداء.
ـ التزاوج الثاني: بين أفراد الجيل F1 فيما بينها ( تزاوج ذاتي) نحصل في الجيل F2 على النتائج التالية:
ـ 4986 حبوب صفراء
ـ 15014 حبوب سوداء
-1 ماذا تستخلص من تحليل نتائج التزاوج الأول حول الحليل المسئول عن اللون الأسود والحليل المسئول عن اللون الأصفر؟
-2 اعط التفسير الصبغي لنتائج التزاوج الأول.
-3 احسب النسب المئوية لنتائج التزاوج الثاني.
-4 اعط التفسير الصبغي لنتائج التزاوج الثاني.
-2-1 انتقال صفة" طول أجنحة ذبابة الخل":
يعطي تزاوج ذكر ذبابة خل ذو أجنحة طويلة مع أنثى ذات أجنحة ضامرة،جيلا F1 يتكون من ذباب له أجنحة طويلة.
-1 ماذا تستخلص من تحليل نتائج هذا التزاوج؟
2- حدد نتيجة تزاوج أفراد F1 فيما بينهم.
-3-1 التزاوج الراجع والتزاوج الاختباري:
يعطي تزاوج ذكر ذبابة خل ذو أجنحة طويلة من الجيل F1 مع أنثى ذات أجنحة ضامرة جيلا يتكون من:
ـ 50% ذباب له أجنحة طويلة
ـ 50% ذباب له أجنحة ضامرة
-1 ماذا نسمي هذا التزاوج؟
-2 اعط التفسير الصبغي لهذه النتائج.
-3 حدد إذن طريقة للتعرف على النمط الوراثي لفرد ذو مظهر خارجي سائد.
-4-1 خلاصة:( قوانين ماندل)
- القانون الأول:قانون تجانس الهجناء: إذا كان الأبوان من سلالة نقية فان الجيل F1 يكون متجانسا (هناك استثناء لهذا القانون).
- القانون الثاني:قانون نقاوة الأمشاج :كل مشيج لا يحتوي إلا على أحد الحليلين نقول أنه نقي.
-2تساوي السيادة:
-1-2 انتقال صفة" لون أزهار شب الليل":
نزاوج سلالتين نقيتين من أزهار شب الليل: سلالة ذات أزهار حمراء وسلالة ذات أزهار بيضاء، فنحصل في الجيل F1 على نباتات هجينة ذات أزهار وردية.
يعطي تزاوج نباتات الجيل الأول فيما بينها جيلا ثانيا غير متجانس ومكون إحصائيا من:
من نباتات ذات أزهار بيضاء
من نباتات ذات أزهار حمراء
من نباتات ذات أزهار وردية
25%
25%
50%
-1 ماذا تستخلص من تحليل نتائج التزاوج الأول حول الحليل المسئول عن اللون الأبيض والحليل المسئول عن اللون الأحمر؟
-2 اعط التفسير الصبغي لنتائج التزاوج الأول.
-3 اعط التفسير الصبغي لنتائج التزاوج الثاني.
-2-2 انتقال صفة" شكل الفجل":
أنجز مزارع تزاوجا بين فجل طويل الشكل L و فجل كروي الشكل R فحصل على جيلا F1 من فجل بيضوي الشكلO.
-1 ماذا تستخلص من تحليل نتائج هذا التزاوج؟
-2 حدد النمط الوراثي للآباء وأفراد الجيل F1.
-3 حدد النسب النظرية المتوقعة في حالة تزاوج أفراد F1 فيما بينهم.
حصل المزارع على اثر هذا التزاوج على النتائج التجريبية التالية:
121 فجل طويل الشكل.
243 فجل بيضوي الشكل.
119 فجل كروي الشكل.
-4 قارن النتائج النظرية مع النتائج التجريبية.
-3المورثة المميتة:
-1-3 انتقال صفة" لون فرو الفئران":
أثناء تربية فئران لها فرو مختلف، تم عزل فئران رمادية و أخرى صفراء، فلوحظ أن الفئران الرمادية لا تعطي اثر التزاوج فيما بينها إلا فئران رمادية، أما الصفراء فتعطي اثر التزاوج فيما بينها فئران صفراء وأخرى رمادية.
أ- حلل هذه المعطيات واستنتج النمط الوراثي للفئران الصفراء والرمادية التي تم عزلها.
ب- ما هي النسب النظرية المحصل عليها بعد تزاوج الفئران الصفراء فيما بينها ؟
بينت الدراسات الإحصائية أنه ينتج دائما عن تزاوج الفئران الصفراء فيما بينها 2/3 فئران صفراء و1/3 فئران رمادية.
ج- هل هذه النتيجة تتوافق مع ما توصلت إليه في السؤال ب ؟
د- فسر هذه النتائج علما أن ملاحظة أرحام فأرات حوامل وضحت وجود أجنة ميتة.
-2-3 انتقال صفة" وجود أو غياب العرف عند طائرالكناري":
أراد مربي طيور الكناري الحصول على طيور ذات عرف، فزاوج طائري كناري لهما عرف لكنه حصل في الجيل F1 على 10 طائر ذو عرف و5 طيور بدون عرف، وظل يحصل على نفس النتائج مهما كرر هذا التزاوج.
-1 هل طيور الكناري ذات العرف متشابهة الاقتران أم مختلفة الاقتران ؟ علل جوابك.
-2 حدد الحليل السائد والمتنحي.
-3 حدد النمط الوراثي لطيور الكناري ذات العرف وطيور الكناري بدون عرف، مستعملا الرموز H للحليل السائد و h للمتنحي.
-4 إذا علمت أنه لا توجد في الطبيعة طيور كناري ذات عرف تعطي اثر التزاوج فيما بينها طيور ذات عرف فقط، فسر هذه الملاحظة علما أن بعض البيض لا يفقس أبدا.
-4المورثة المرتبطة بالجنس:
-1-4 انتقال صفة" لون العيون عند ذبابة الخل": الوثيقة
ننجز تزاوجات بين سلالتين من ذبابة الخل تختلفان بصفة واحدة: السلالة المتوحشة ذات عيون حمراء والسلالة الطافرة ذات عيون بيضاء.
- التزاوج الأول: بين إناث ذات عيون حمراء وذكور ذوي عيون بيضاء، الجيل F1 مكون من أفراد لهم جميعا عيون حمراء.
- التزاوج الثاني: بين سلالتين نقيتين،إناث ذات عيون بيضاء وذكور ذوي عيون حمراء فحصلنا على جيلF'1 يتكون من:
50 إناث ذات عيون حمراء.%
50 ذكور ذوي عيون بيضاء.%
أ - هل الآباء في التزاوج الأول من سلالة نقية؟ علل جوابك.
ب - حدد الحليل السائد والحليل المتنحي.
ج - هل تحقق القانون الأول لمندل خلال التزاوج الثاني؟ ماذا تفترض لتفسير نتائج التزاوج الثاني؟
د - اعط التأويل الصبغي للتزاوج الأول والتزاوج الثاني.
ملحوظة:
عند عدد من الحيوانات خصوصا الفراشات، دودة القز، بعض الطيور والأسماك تكون الأنثى متغايرة الأمشاج ونرمز لزوج صبغياتها الجنسية ZW والذكر متشابه الأمشاج ZZ.
عند الدجاج لا تحمل الأنثى إلا صبغيا جنسيا واحدا ZO بينما الذكر ZZ.
-2-4انتقال صفة" شكل الريش عند الدجاج":
يعطي تزاوج بين سلالتين نقيتن من الدجاج: الذكر ذو ريش غير مخطط والأنثى ذات ريش مخطط ،جيلا F1 مكون من 66 فرد موزعين كالتالي:
ـ 32 ذكرا لهم ريش مخطط
ـ 34 أنثى ذات ريش غير مخطط
1ـ ماذا تستنتج من خلال تحليلك لنتائج هذا التزاوج؟
2ـ اعط الأنماط الوراثية للآباء.باستعمالك للرمزين B و b للتعبير عن الحليلين :
3ـ حدد النتائج النظرية لتزاوج أفراد F1 فيما بينهم.
-3-4خلاصة: الوثيقة
في حالة هجونة أحادية عند ثنائيات الصيغة الصبغية
ـ إذا كانت النسب في الجيلF2 : 3/4-1/4 نتحدث عن سيادة مطلقة لحليل على أخر.
ـ إذا كانت النسب في F2 : 1/4-2/4-1/4 نتحدث عن تساوي السيادة.
ـ إذا تحولت النسب في F2 من 3/4-1/4 إلى 2/3-1/3 نتحدث عن مورثة مميتة.
ـ نتحدث عن مورثة مرتبطة بالجنس في الحالات التالية:
- إذا لم تتطابق نتائج F1 مع القانون I لمندل رغم تزاوج سلالتين نقيتين.
- إذا أخذ الذكور مظهر الأم و أخذت الإناث مظهر الأب.
- إذا لم تتطابق نتائج تزاوجين متبادلين(عكسيين).
/II انتقال زوجين من الحليلات:الهجونة الثنائية
-1مورثتين مستقلتين:
-1-1 انتقال صفتي" لون حبوب" و"شكل الحبوب" عند الذرة:
نزاوج سلالتين نقيتين من الذرة تختلفان فيما بينهما بصفتين اثنتين, الأولى ذات حبوب سوداء وملساء, والثانية ذات حبوب صفراء ومتجعدة.
تبين أن الجيل الأول يتكون من حبوب كلها ملساء الشكل وسوداء اللون.
يتكون الجيل الثاني من أربعة أصناف من الحبوب:
أ- حلل النتائج المحصل عليها في الجيل الأول والثاني.
ب- اقترح فرضية تفسر بواسطتها ظهور المظاهر الخارجية الجديدة.
ج- بواسطة جدول التزاوج بين النتائج المحصل عليها في الجيل الثاني.
-2-1 خلاصة: القانون الثالث لماندل: قانون استقلالية أزواج الحليلات عند انتقال صفتين أو أكثر.
في حالة الهجونة الثنائية وخلال تشكل الأمشاج يحدث افتراق مستقل لزوجي الحليلات بحيث كل جيل F1 (هجين)ينتج 4 أنواع من الأمشاج بنسب متساوية.(هناك استثناء لهذا القانون).
-3-1 التزاوج الراجعBack-cross :أو الاختباري Test-cross
أعطى تزاوج نبتة طماطم قزمة ذات ساق ملساء من سلالة نقية مع نبتة طماطم عملاقة ذات ساق خشنة (هجينة من الجيل الأول)النتائج التالية:
أ- ماذا تستنتج من خلال تحليل هذا التزاوج ؟
ب- فسر نتائج هذا التزاوج مستعملا في ذلك D وd للتعبير عن قامة النبتة وH وh عن شكل الساق.
-2مورثتين مرتبطتين:
-1-2 انتقال صفتي" لون الجسم" و"شكل الأهذاب" عند ذبابة الخل:
نزاوج سلالتين من ذبابة الخل تختلفان في الصفتين، "شكل الأهذاب" و "لون الجسم".
- سلالة ذات أهذاب ملساء وجسم رمادي.
- سلالة ذات أهذاب معقوفة وجسم أسود.
نحصل في الجيل الأول على %100 من الذبابات ذات جسم رمادي و أهذاب ملساء.
أما في الجيل الثاني فنحصل على %75 ذبابة ذات جسم رمادي و أهذاب ملساء و %25 ذبابة ذات جسم أسود و أهذاب معقوفة.
أ- اعتمادا على تحليل المعطيات، فسر النتائج المحصل عليها في الجيل الأول والثاني.
-2-2 التزاوج الراجعback-cross :أو الاختباريTest-cross
(back-cross) نقوم بتزاوج راجع
بين ذبابة خل أنثى ذات أهذاب ملساء و جسم رمادي ( من الجيل الأول ) مع ذبابة ذكر ثنائية التنحي ( والد متنحي )، نحصل على النتائج التالية :
-484 ذبابة ذات جسم رمادي وأهذاب ملساء.
-461 ذبابة ذات جسم اسود وأهذاب معقوفة.
-30 ذبابة ذات جسم رمادي وأهذاب معقوفة.
-25 ذبابة ذات جسم اسود وأهذاب ملساء.
أ- حدد عدد المظاهر الخارجية المحصل عليها. قارنها مع المظاهر الخارجية للوالدين، واعط نسبها.
ب- ماذا حدث خلال هذا التزاوج؟
ننجز تزاوجا آخرا بين ذكر من الجيل الأول وأنثى ثنائية التنحي.
نحصل على %50 ذبابة ذات جسم رمادي وأهذاب ملساء و %50 ذبابة ذات جسم أسود وأهذاب معقوفة.
ج- ماذا تستنتج من خلال تحليلك لنتائج التزاوج الثاني؟
-3خلاصة: الوثيقة
في حالة هجونة ثنائية عند ثنائيات الصيغة الصبغية مع سيادة مطلقة لحليلين على الآخرين:
* الحالة الأولى: حالة مورثتين مستقلتين انظر الرابط
تكون نتائج F2(F1XF1) كالتالي: 9/16-3/16-3/16-1/16 حيث تظهر الحليلات السائدة عند الأفراد ذوي9/16 .
في حالة تزاوج راجع أو اختباري يكون الخلف مكون من أربع مظاهر خارجية متساوية التردد 25% لكل واحد
* الحالة الثانية: حالة مورثتين مرتبطتين
تكون نتائج F2(F1XF1) مخالفة لـ 9/16-3/16-3/16-1/16
في حالة تزاوج راجع أو اختباري يكون الخلف مكون من أربع مظاهر خارجية مختلفة التردد:
- مظهران أبويان بتردد كبير
- مظهران جديدا التركيب بتردد ضعيف
يمكن الحصول على مظهرين بدلا من أربعة إذا لم يحدث العبور.
/III الخريطة العاملية:
تمثل الخريطة العاملية Carte factorielle التموضع النسبي للمورثات على الصبغيات.
المسافة بين مورثتين:
لاحظ العالم MORGAN أن نسبة التركيب الجديد الناتجة عن ظاهرة العبور بين مورثتين مرتبطتين تكون دائما ثابتة الشيء الذي دفعه إلى افتراض أن مكان تموضع المورثة فوق الصبغي يكون دائما ثابتا. وهكذا أعطى احد طلابه Alfred Sturtevant العلاقة بين نسبة التركيبات الجديدة والمسافة بين المورثتين بحيث:
1% من التركيبات الجديدة تقابلها 1 وحدة مسافة بين المورثتين سميت وحدة MORGAN اي
1%=1CMg
تطبيق:
أعطى تزاوج ذبابة خل أنثى من F1 ذات أجنحة طويلة longues و عيون حمراء rouges بذكر من سلالة نقية ذو أجنحة قصيرة courtes وعيون أرجوانية pourpres النتائج التالية:
1 ـ اعتمادا على تحليل نتائج التزاوج الأول استخلص العلاقة بين المورثتين المدروستين.
يعطي تزاوج آخر بين ذبابة خل أنثى مختلفة الاقتران بأجنحة طويلة وجسم رماديgris بذبابة خل ذكر من سلالة نقية ذات أجنحة قصيرة و جسم أسود noir النتائج التالية:
2 ـ اعتمادا على تحليل نتائج التزاوج الثاني استخلص العلاقة بين المورثتين المدروستين.
3 ـ انجز الخرائط العاملية الممكنة.
4 ـ فسر كيفية الحصول على الخريطة العاملية الملائمة.
تمرين: انظر الرابط