تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو الدرس: الوراثة الثنائية الهجين الأحياء

في هذا الفيديو، سوف نتعلم كيف نكون المخططات الوراثية للتزاوجات الثنائية الهجين.

١٣:٥٠

‏نسخة الفيديو النصية

في هذا الفيديو، سوف نتعرف على الوراثة ثنائية الهجين. سوف نتعلم كيف ننشئ مربع بونت لتوضيح وراثة جينين. كما سنحسب نسب الأنماط الظاهرية للنسل.

تتحدد صفاتنا تبعًا لمادتنا الوراثية؛ وهي حمضنا النووي ‪(DNA)‬‏. والـ ‪DNA‬‏ هذا مسئول عن تحديد لون الشعر الطبيعي ولون العينين وفصيلة الدم، ومسئول أيضًا عن تحديد طول قامتنا. تشير الوراثة إلى العملية التي تنتقل بها المادة الوراثية من الأبوين إلى النسل. وتشفر الجينات لصفات مختلفة. وعندما نتناول وراثة جين واحد معين، فإننا نشير إلى ذلك بالوراثة أحادية الهجين. وتعني كلمة «أحادي» جينًا واحدًا. وعندما ندرس وراثة جينين، فإننا نطلق على ذلك الوراثة ثنائية الهجين، حيث تشير «ثنائي» إلى جينين.

لنلق نظرة على مثال على الوراثة ثنائية الهجين لفهم العملية فهمًا أفضل. في نبات البازلاء، يمكن أن تكون للبذور بعض الصفات المختلفة. إذ يمكن أن تكون صفراء أو خضراء اللون، وقد يكون سطحها أملس أو مجعدًا. في هذا المثال، يمكنك رؤية بذرة بازلاء صفراء وملساء، وأخرى خضراء ومجعدة. يحتوي جين معين على المعلومات التي تتحكم في لون البذرة. في حين يحتوي جين آخر مختلف على المعلومات التي تحدد إذا ما كان السطح أملس أم مجعدًا. ولكل جين من هذين الجينين أليلان أو نسختان.

في علم الوراثة، نرمز عادة للجينات وأليلاتها بحروف. فبالنسبة إلى الجين الذي يتحكم في لون البذرة، دعونا نرمز له بالحرف ‪Y‬‏. يحمل الأليل السائد، الممثل بحرف ‪Y‬‏ كبير، الشفرة الوراثية للبذور الصفراء، بينما يحمل الأليل المتنحي الممثل بحرف ‪y‬‏ صغير الشفرة الوراثية للبذور الخضراء. أما الجين الذي يتحكم في سطح البذرة، فدعونا نرمز له بالحرف ‪R‬‏. ويرمز للأليل السائد للبذور الملساء بحرف ‪R‬‏ كبير، بينما يرمز للأليل المتنحي للبذور المجعدة بحرف ‪r‬‏ صغير. تذكر أنه إذا كان الأليل سائدًا، فيكفي وجود نسخة واحدة فقط منه في النمط الجيني لكي يعبر عنه في النمط الظاهري. أما إذا كان الأليل متنحيًا، فلا يمكن التعبير عنه إلا في حال عدم وجود أليلات سائدة في النمط الجيني.

والآن، لنلق نظرة على الأنماط الجينية للنباتات التي أنتجت تلك البذور. النبات الذي أنتج البذرة الصفراء له النمط الجيني ‪YYRR‬‏. ويمكن الإشارة إلى هذا النبات بأنه متماثل الزيجوت سائد بالنسبة إلى كلا الجينين. تعني كلمة «متماثل الزيجوت» أن الأليلين متماثلان، بينما سائد تعني أن الأليلين سائدان. أما النبات الذي أنتج البذرة الخضراء فله النمط الجيني ‪yyrr‬‏. مرة أخرى، هذا النبات متماثل الزيجوت بالنسبة إلى كلا الجينين، لكنه هذه المرة متماثل الزيجوت متنح.

تنتج النباتات خلايا جنسية أو جاميتات بغرض التكاثر. تحتوي هذه الجاميتات على نصف المادة الوراثية للخلية النباتية الموجودة في جسم الكائن الحي، مثل تلك الموجودة في الساق أو الأوراق. باستخدام النمط الجيني، يمكننا تحديد مزيج الأليلات المحتمل وجوده في الجاميتات التي ينتجها كل نبات.

لنبدأ بنبات متغاير الزيجوت فيما يخص لون بذوره وسطحه على حد سواء. يمكننا استخدام طريقة ضرب الحدود الجبرية لتحديد أمزجة الأليلات المحتمل وجودها في الجاميتات. وتتضمن هذه الطريقة الترتيب الآتي: الحرفان الأولان، ثم الطرفيان، ثم الأوسطان، ثم الحرفان الأخيران. نبدأ بالأليل الأول من كل جين، والممثل في هذه الحالة بالحرفين ‪Y‬‏ و‪R‬‏. إذن، أول زوج محتمل هو ‪YR‬‏. بعد ذلك، نأخذ الحرفين الطرفيين، أي الأليلين الأول والأخير. ومن ثم، فإن الزوج التالي من الأليلات هو ‪Yr‬‏. والآن نأخذ الحرفين الأوسطين. إذن، الزوج التالي من الأليلات هو ‪yR‬‏. وأخيرًا، نأخذ الأليل الأخير من كل جين. وبذلك فإن الزوج المحتمل الأخير من الأليلات هو ‪yr‬‏.

لدينا الآن كل الأمزجة المحتملة من الأليلات التي يمكن أن توجد في الجاميتات التي ينتجها هذا النبات. لكن لماذا نحتاج إلى معرفة ذلك؟ يمكننا دراسة الوراثة ثنائية الهجين باستخدام مربعات بونت. مربعات بونت هي أداة مفيدة للغاية تمكننا من طرح توقعات حول الأنماط الجينية والأنماط الظاهرية للنسل الذي تنتجه كائنات حية معينة. لنحاول ملء أحد هذه المربعات لتوضيح وراثة لون البذرة وشكلها.

سنبدأ بالنباتين الأبويين، وكلاهما متغاير الزيجوت بالنسبة إلى كلا الجينين. لقد رأينا للتو كيفية تحديد مزيج الأليلات في جاميتات هذه النباتات. إذن توضع الجاميتات من النبات الأول هنا، في حين توضع الجاميتات من النبات الثاني هنا. هذه هي المعلومات التي سنستخدمها لملء مربع بونت هذا. يمكننا فعل ذلك من خلال دمج الأليلين الموضحين في رأس العمود مع الأليلين الواقعين في رأس الصف. وهذا يعطينا إجمالًا أربعة حروف تمثل أليلين لكل جين في كل خانة من خانات مربع بونت.

سنتبع الاصطلاح العام ونكتب الحرفين الممثلين للجين نفسه معًا كما هو موضح هنا. كما سنكتب الأليل السائد لكل جين أولًا يليه الأليل المتنحي. دعونا نستخدم هذه العملية لإكمال بقية مربع بونت. وهكذا، يوضح لنا مربع بونت الآن جميع الأنماط الجينية المحتملة للنسل من هذا التزاوج.

بعد ذلك، لنحدد الأنماط الظاهرية لهذه النباتات. دعونا نتذكر ما ترمز إليه هذه الحروف. نحن نتقصى لون البذرة ونوع سطحها. البذور الصفراء سائدة على البذور الخضراء، والبذور الملساء سائدة على البذور المجعدة. هذا يعني أنه إذا كان النمط الجيني يحتوي على الأليل الممثل بحرف ‪Y‬‏ كبير مع الأليل الممثل بحرف ‪R‬‏ كبير، فسينتج النبات بذورًا ملساء صفراء اللون. لنحدد جميع هذه الأنماط الجينية. يمكننا أن نرى أنه من بين 16 نمطًا جينيًّا محتملًا، توجد تسعة أنماط تتضمن أليلات سائدة بالنسبة إلى كلتا الصفتين وستنتج بذورًا ملساء صفراء اللون.

لنحدد الآن الأنماط الجينية التي ستنتج بذورًا صفراء لكن سطحها سيكون مجعدًا. لكي يتحقق ذلك، يجب أن يحتوي النمط الجيني على حرف ‪Y‬‏ كبير واحد على الأقل ونسختين من حرف ‪r‬‏ صغير. من بين 16 نمطًا جينيًّا محتملًا، هناك ثلاثة احتمالات مطابقة لهذا الوصف.

بعد ذلك، نريد معرفة عدد الأنماط الجينية التي تنتج بذورًا خضراء ذات سطح أملس. إذن، نحتاج الآن إلى حرفي ‪y‬‏ صغيرين، وحرف ‪R‬‏ كبير واحد على الأقل. وهناك ثلاثة أنماط جينية مطابقة لهذا الوصف. وأخيرًا، يمكننا تحديد عدد الأنماط الجينية التي ستنتج نباتًا متنحيًا بالنسبة إلى كلتا الصفتين. هذا يعني أن النمط الجيني سيتضمن فقط أليلات ممثلة بالأحرف الصغيرة. ربما قد لاحظت أن هناك نمطًا جينيًّا واحدًا فقط من بين 16 نمطًا محتملًا هو ما سينتج عنه هذا النمط الظاهري. يمكن كتابة الحصيلة النهائية للأنماط الظاهرية في صورة نسبة. تقارن نسبة الأنماط الظاهرية هذه بين عدد الأنماط الجينية التي ستعطي النمط الظاهري السائد لكلتا الصفتين، والنمط الظاهري السائد لإحدى الصفتين والنمط الظاهري المتنحي للصفة الأخرى، والنمط الظاهري المتنحي لكلتا الصفتين. ونسبة الأنماط الظاهرية هنا هي تسعة إلى ثلاثة إلى ثلاثة إلى واحد. يمكننا استخدام هذه النسبة لحساب احتمالية أن يكون لكل نسل نمط ظاهري معين.

والآن بعد أن تعلمنا المزيد عن الوراثة ثنائية الهجين وكيفية تمثيلها، لنحاول حل سؤال تدريبي.

في النباتات، افترض أن أليل السيقان الطويلة ‪(D)‬‏ سائد على أليل السيقان القصيرة ‪(d)‬‏، وأليل الزهور البنفسجية ‪(P)‬‏ سائد على أليل الزهور البيضاء ‪(p)‬‏. تزاوج نبات نمطه الجيني ‪DdPp‬‏ ونبات نمطه الجيني ‪DdPp‬‏. ما احتمالية، فراغ على 16، أن يكون النسل له ساق طويلة وزهور بنفسجية؟ (أ) تسعة على 16، (ب) ثلاثة على 16، (ج) واحد على 16، (د) 16 على 16.

للإجابة عن هذا السؤال، يجب علينا استخدام مربع بونت لتوضيح عملية الوراثة ثنائية الهجين للأليلات. لكن علينا أولًا تحديد الأليلات الموجودة في جاميتات هذين النباتين. كلا النباتين له النمط الجيني ‪DdPp‬‏. يحتوي كل جاميت ينتجه هذان النباتان على أليل يحدد طول الساق وآخر يحدد لون الزهرة. لذا، فإن كل ما علينا إيجاده هو جميع الأمزجة المختلفة لهذين الأليلين.

للقيام بذلك، يمكننا استخدام طريقة ضرب الحدود الجبرية. وتتضمن هذه الطريقة الترتيب الآتي: الحرفان الأولان ثم الطرفيان، ثم الأوسطان، ثم الحرفان الأخيران. إذا أخذنا الأليل الأول من كل جين، فسنحصل على الزوج ‪PD‬‏. ثم لنأخذ الأليل الطرفي أو الخارجي من كل جين لنحصل على الزوج ‪Dp‬‏. ولنأخذ الآن الأليل الأوسط من كل جين لنحصل على الزوج ‪dP‬‏. وأخيرًا، ندمج آخر زوج من الأليلات لنحصل على ‪dp‬‏.

والآن لنرسم مربع بونت. نأخذ هذه الأزواج الأليلية ونضعها في رؤوس صفوف وأعمدة مربع بونت المكون من أربعة أعمدة وأربعة صفوف. لملء مربع بونت، نأخذ الأليلات الموجودة في رأس العمود والأليلات الموجودة في رأس الصف وندمجها لنحصل على تسلسل مكون من أربعة حروف تمثل النمط الجيني المحتمل للنسل. وبتكرار ذلك، نكون أكملنا مربع بونت.

لاحظ أننا كتبنا ‪DPDP‬‏ بالخانة التي تقع في الركن العلوي الأيسر بدلًا من ‪DDPP‬‏. لقد فعلنا ذلك فقط لنوضح مصدر الحروف. لكننا عادة نرتب أليلات نفس الجينات معًا، كما نرى في بقية مربع بونت. وهذا يسهل عملية تفسير النمط الظاهري.

يطلب منا السؤال تحديد احتمالية حدوث نمط ظاهري معين وهو: الساق الطويلة والزهور البنفسجية. تتحكم أليلات سائدة في هاتين الصفتين. وهذا يعني أنه علينا البحث في مربع بونت عن الأنماط الجينية التي تحتوي على الأقل على حرف ‪D‬‏ واحد كبير وحرف ‪P‬‏ كبير. لدينا إجمالًا تسعة أنماط جينية مطابقة لهذا الوصف من بين 16 نمطًا جينيًّا محتملًا. إذن، احتمالية أن يكون النسل الناتج عن هذا التزاوج له ساق طويل وزهور بنفسجية هي تسعة على 16.

لنستعرض الآن النقاط الرئيسية التي تناولناها في هذا الفيديو. تشير الوراثة ثنائية الهجين إلى وراثة جينين يتحكمان في التعبير عن صفتين مختلفتين. يمكننا تمثيل وراثة هذين الجينين باستخدام مربع بونت لتوضيح التزاوج الثنائي الهجين. عند صياغة تزواج ثنائي الهجين، يجب أن نحدد أمزجة الأليلات المحتملة في الجاميتات التي ينتجها كل فرد أبوي. يمكننا استخدام عمليات التزاوج الثنائية الهجين المكتملة لتحديد الأنماط الجينية المحتملة للنسل ونسب الأنماط الظاهرية.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.