فيديو السؤال: تحديد مجموعة الأليلات الموجودة في الجاميتات من النمط الجيني الأحياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

افترض أن لون الجسم وحجم الأجنحة في الذباب يحددهما جينان مختلفان، كما هو موضح في الجدول المعطى. أليلات لون الجسم هي حرف ‪G‬‏ كبير للون الرمادي، وحرف ‪g‬‏ صغير للون الأسود. وأليلات حجم الأجنحة هي حرف ‪N‬‏ كبير للحجم الطبيعي، وحرف ‪n‬‏ صغير للحجم الصغير أو الضامر. في ذبابة نمطها الجيني حرفا ‪g‬‏ صغيران حرفا ‪N‬‏ كبيران، ما مجموعة الأليلات التي يمكن أن تتكون في الجاميتات؟ (أ) حرف ‪G‬‏ كبير حرف ‪N‬‏ كبير فقط، (ب) حرف ‪g‬‏ صغير حرف ‪N‬‏ كبير فقط، (ج) حرف ‪G‬‏ كبير حرف ‪N‬‏ كبير وحرف ‪g‬‏ صغير حرف ‪N‬‏ كبير، (د) حرفا ‪g‬‏ صغيران وحرفا ‪N‬‏ كبيران.

لنبدأ بتعريف بعض المصطلحات التي ترد في هذا السؤال. الجين هو تتابع من الحمض النووي ‪(DNA)‬‏ يحتوي على المعلومات اللازمة لإنتاج خاصية معينة، مثل لون الجسم أو حجم الأجنحة في هذا المثال. والأليل هو نسخة بديلة من الجين. فعلى سبيل المثال، تنتج إحدى نسخ جين لون الجسم لونًا رماديًّا. وتنتج نسخة أخرى من هذا الجين اللون الأسود. وهذه النسخ المختلفة من هذا الجين هي أليلات هذا الجين.

النمط الجيني للفرد هو مجموعة الأليلات التي يمتلكها الفرد لجين أو جينات معينة. ولعلنا نتذكر أن معظم الحيوانات ثنائية الصيغة الصبغية، ما يعني أن لديها نسختين من كل جين، وهذا يعني أنه على سبيل المثال، بالنسبة إلى جين لون الجسم، قد يحمل فرد أليلين ممثلين بحرفي ‪G‬‏ كبيرين أو ما يعرف بأليلي اللون الرمادي، أحدهما موروث من الأم والآخر موروث من الأب. ويشكل هذان الأليلان معًا النمط الجيني لهذا الفرد.

قد يحمل الفرد أي مزيج محتمل من الأليلات المتاحة للجين. إذن، بالنسبة لجين لون الجسم هذا، تتضمن الأنماط الجينية المحتملة حرفي ‪G‬‏ كبيرين، وحرف ‪G‬‏ كبيرًا حرف ‪g‬‏ صغيرًا، وحرفي ‪g‬‏ صغيرين. لعلنا نتذكر أيضًا أن الجاميتات، أي الحيوانات المنوية والبويضات، تنتج عن نوع خاص من الانقسام الخلوي يسمى الانقسام الميوزي؛ حيث تنقسم الخلية الثنائية الصيغة الصبغية الأصلية مرتين بحيث تصبح كل من الجاميتات النهائية الناتجة أحادية الصيغة الصبغية، ما يعني أنها تحمل نسخة واحدة فقط من كل كروموسوم، ونسخة واحدة من كل جين. من الخصائص المهمة الأخرى للجاميتات الناتجة عن الانقسام الميوزي أنه نتيجة مزج الأليلات وفصلها، يمكن أن يحمل كل جاميت تركيبة جينية مختلفة.

لنلق نظرة على كيفية حدوث ذلك مع جين واحد لدى فرد متغاير الزيجوت بالنسبة إلى الجين ‪G‬‏، ومن ثم يحمل النمط الجيني الممثل بحرف ‪G‬‏ كبير حرف ‪g‬‏ صغير. ستحتوي الخلية الأصلية التي تبدأ الانقسام الميوزي في هذا الفرد على كل من الأليلين حرف ‪G‬‏ الكبير وحرف ‪g‬‏ الصغير. ولكن، أثناء الانقسامات في الانقسام الميوزي، سينفصل هذان الأليلان أحدهما عن الآخر بحيث يحمل كل من الجاميتات الناتجة أليلًا واحدًا، إما الممثل بحرف ‪G‬‏ الكبير أو الممثل بحرف ‪g‬‏ الصغير.

والآن، لنلق نظرة على النمط الجيني المعطى في السؤال لدينا، وهو حرفا ‪g‬‏ صغيران وحرفا ‪N‬‏ كبيران. وبما أننا نتعامل مع جينات متعددة، يمكننا استخدام طريقة ضرب الحدود الجبرية للتأكد من إيجاد كل مزيج محتمل من الأليلات التي قد تنتج في جاميتات هذا الفرد. إذا جمعنا أول أليلين من كل نوع نراه في النمط الجيني، فسنحصل على حرف ‪g‬‏ صغير حرف ‪N‬‏ كبير، وهو مزيج محتمل من الأليلات التي قد نجدها في جاميتات هذا الفرد. ثم إذا جمعنا الأليل الأول للجين الأول مع الأليل الثاني للجين الثاني أو الأليلين الطرفيين، فسنحصل مرة أخرى على حرف ‪g‬‏ صغير حرف ‪N‬‏ كبير. يمكننا بعد ذلك جمع الأليلين الأوسطين وسنحصل على حرف ‪g‬‏ صغير حرف ‪N‬‏ كبير، وجمع الأليلين الأخيرين من كل نمط، وسنحصل مرة أخرى على حرف ‪g‬‏ صغير حرف ‪N‬‏ كبير.

بهذه الطريقة، حددنا أن جميع الجاميتات التي تنتجها هذه الذبابة سيكون لها النمط الجيني حرف ‪g‬‏ صغير حرف ‪N‬‏ كبير. يمكننا إذن ملاحظة أن الإجابة لا يمكن أن تكون (د)؛ لأن كل جاميت يجب أن يحتوي على نسخة واحدة فقط من كل جين. إذن، لا ينبغي أن تحتوي الجاميتات مثلًا على أليلين ممثلين بحرف ‪g‬‏ صغير أو أليلين ممثلين بحرف ‪N‬‏ كبير. ويمكننا أيضًا أن نقول فورًا إن الإجابة لا يمكن أن تكون (أ) أو (ج)؛ لأن كلا الخيارين يتضمن أليلًا ممثلًا بحرف ‪G‬‏ كبير، والنمط الجيني للفرد الذي ينتج هذه الجاميتات لا يحتوي على أليل ممثل بحرف ‪G‬‏ كبير يمكن أن ينتقل لهذه الجاميتات.

وبذلك يتبقى لدينا الخيار (ب)، وهو ما توصلنا إليه أيضًا باستخدام طريقة ضرب الحدود الجبرية. في الذبابة التي لها النمط الجيني حرفا ‪g‬‏ صغيران وحرفا ‪N‬‏ كبيران، مزيج الأليلات الذي يمكن أن يتكون في الجاميتات هو حرف ‪g‬‏ صغير حرف ‪N‬‏ كبير فقط.