الأنماط الأساسية للوراثة من الشخصيات ، التي وضعتها G. مندل: الوصف والوظائف
لطالما كان الناس مهتمين بالأنماطخصائص الميراث. لماذا يبدو الأطفال مثل والديهم؟ هل هناك خطر من انتقال الأمراض الوراثية؟ ظلت هذه الأسئلة وغيرها الكثير تحت ستار السرية حتى القرن التاسع عشر. ثم كان مندل نجح في تجميع كل المعارف المتراكمة حول هذا الموضوع ، وأيضاً من خلال إجراء تجارب تحليلية معقدة لإنشاء أنماط محددة.
مساهمة مندل في تطوير علم الوراثة
الأنماط الرئيسية لخصائص الوراثة -هذه هي المبادئ التي بموجبها تنتقل خصائص معينة من الكائنات الأصلية إلى النسل. اكتشافها وصياغتها الواضحة هي ميزة جريجور مندل ، الذي أجرى العديد من التجارب حول هذه المسألة.
الإنجاز الرئيسي للعالم هو الدليلطبيعة منفصلة من العوامل الوراثية. بعبارة أخرى ، يكون جين معين مسؤولًا عن كل سمة. تم بناء الخرائط الأولى للذرة والذرة. هذا الأخير هو كائن كلاسيكي لإجراء تجارب جينية.
لا يمكن المبالغة في تقدير قيمة مندل ، كما يقولونوالعلماء المحليين. وهكذا ، لاحظ عالم الوراثة الشهير Timofeev-Resovsky أن مندل هو أول من أجرى تجارب أساسية وقدم وصفاً دقيقاً للظواهر التي كانت موجودة سابقاً على مستوى الفرضيات. وهكذا ، يمكن اعتبارها رائدة في التفكير الرياضي في مجال علم الأحياء وعلم الوراثة.
أسلاف
تجدر الإشارة إلى أن قوانين الميراثعلامات مندل لم تصاغ من الصفر. استند بحثه على أبحاث أسلافه. تجدر الإشارة إلى العلماء التاليين:
- J .. جوس جربت على البازلاء ، معبر النباتات مع الفواكه من ألوان مختلفة. وبفضل هذه الدراسات تم اكتشاف قوانين تماثل الجيل الأول من الهجينة ، فضلاً عن الهيمنة غير المكتملة. مندل رسخت وتأكدت من هذه الفرضية.
- أوغسطين سارج هو مزارع النبات ، الذي اختير لمزارع اليقطين. كان أول من درس الصفات الوراثية ، وليس بشكل إجمالي ، ولكن بشكل منفصل. ويدعي أنه في نقل خصائص معينة لا يختلطان مع بعضهما البعض. هكذا ، الوراثة ثابتة.
- قام نودن بإجراء أبحاث على أنواع مختلفةنبات مثل مخدر. وعند تحليل النتائج ، وجد أنه من الضروري الحديث عن وجود علامات سائدة ، والتي سوف تسود في معظم الحالات.
وهكذا ، بحلول القرن التاسع عشر من هذا القبيلالظواهر مثل الهيمنة ، وتوحيد الجيل الأول ، فضلا عن دمج الصفات في الهجينة اللاحقة. ومع ذلك ، لم تكن هناك قوانين عالمية. إنه تحليل المعلومات المتاحة وتطوير منهجية البحث الموثوقة التي تستحقها مندل الرئيسية.
طرق مندل للعمل
تم صياغة أنماط وراثة الميزات من مندل نتيجة للبحث الأساسي. تم تنفيذ نشاط العلماء على النحو التالي:
- لم يتم اعتبار السمات الوراثية في المجموع ، ولكن بشكل منفصل.
- للتحليل ، فقط بديلالصفات التي تمثل فرقا كبيرا بين الأصناف (وهذا ما جعل من الممكن شرح قوانين عملية الوراثة بشكل أوضح) ؛
- كانت الدراسات الأساسية (مندلأنا درست عددا كبيرا من أصناف البازلاء، والتي كانت على حد سواء نظيفة والهجين، وبعد ذلك عبرت "ذرية")، مما سمح للحديث عن موضوعية النتائج؛
- استخدام أساليب كمية دقيقة في تحليل البيانات التي تم الحصول عليها (باستخدام المعرفة في مجال نظرية الاحتمالات ، خفض مندل مؤشر الانحرافات العشوائية).
قانون توحيد الهجينة
النظر في أنماط الميراثعلامات ، يجدر إيلاء اهتمام خاص لتوحيد الهجينة من الجيل الأول. تم اكتشافها من خلال التجربة ، والتي خلالها تم تنفيذ عبور أشكال الوالدين مع علامة واحدة النقيض (الشكل واللون ، وما إلى ذلك).
قرر مندل أن يمسكتجربة على نوعين من البازلاء - مع الزهور الحمراء والبيضاء. ونتيجة لذلك ، تلقت الهجينة من الجيل الأول النورات الارجوان. وبالتالي ، كان هناك سبب للحديث عن وجود سمات مهيمنة ومقيدة.
تجدر الإشارة إلى أن هذه التجربة مندل لم يكنالوحيد. اعتاد أن التجربة مع غيرها من النباتات ظلال الإزهار والأشكال من الفواكه وارتفاع الجذعية مختلفة وغيرها من الخيارات. تجريبيا، وقال انه كان قادرا على إثبات أن كل من أول الأمر وموحدة الهجينة التي تتميز السمة الغالبة.
هيمنة غير كاملة
في سياق دراسة مثل هذه القضيةأنماط من الميراث من السمات ، أجريت التجارب على كل من النباتات والكائنات الحية. وهكذا ، كان من الممكن إثبات أن العلامات ليست دائما في علاقة السيطرة الكاملة والقمع. على سبيل المثال ، عند عبور الدجاج الأسود والأبيض ، كان من الممكن الحصول على ذرية رمادية. وكان أيضا مع بعض النباتات ، عندما أعطت أصناف مع الزهور الأرجواني والأبيض في منفذ ظلال الوردي. وهكذا ، يمكن تصحيح المبدأ الأول ، مما يشير إلى أن الجيل الأول من الهجينة سيكون له نفس الخصائص ، وقد تكون متوسطة.
ميزات تقسيم
الاستمرار في استكشاف أنماط الميراثعلامات، وجد مندل من الضروري إخضاع معبر اثنين من الجيل الأول ذرية (متخالف). ونتيجة لذلك، تم الحصول على ذرية، كان جزء منها من سمة مهيمنة، والآخر - وهو مقهور. من هذا المنطلق نستطيع أن نستنتج أن علامة بسيطة من الجيل الأول من الهجينة لا تختفي تماما، ولكن قمعت فقط، وأنه قد يحدث أيضا في النسل اللاحق.
ميراث مستقل
العديد من الأسئلة تسبب الانتظامخصائص الميراث. تطرق التجارب مندل أيضا الأفراد ، والتي تختلف عن بعضها البعض في وقت واحد على أسس عدة. لكل فرد ، لوحظت الأنماط السابقة. ولكن بالنظر إلى مجموعة الخصائص ، لم يكن من الممكن الكشف عن أي أنماط بين مجموعاتها. وبالتالي ، هناك سبب للحديث عن استقلال الميراث.
قانون نقاء الأمشاج
بعض أنماط وراثة الشخصيات ،كانت نتائج مندل افتراضية بحتة. إنها مسألة قانون نقاء الأمشاج ، الذي يتكون في حقيقة أنها تحتوي على أليل واحد فقط من الزوج الوارد في جين الوالد.
في وقت مندل لم تكن هناك وسائل تقنيةلتأكيد هذه الفرضية. ومع ذلك ، تمكن العالم من صياغة بيان عام. يكمن جوهرها في حقيقة أنه في عملية تكوين الهجينة ، تستمر الصفات الوراثية في شكل لم يتغير ، ولا تختلط.
الشروط الأساسية
علم الوراثة هو علم يدرس الأنماطخصائص الميراث. قدم مندل مساهمة كبيرة في تطويره ، بعد أن وضع أحكامًا أساسية حول هذه المسألة. ومع ذلك ، من أجل تحقيقها ، يجب ملاحظة الشروط الأساسية التالية:
- يجب أن تكون الأشكال الأصلية متماثلة اللواقح ؛
- بدائل الخصائص
- نفس احتمال تشكيل الأليلات المختلفة في الهجين ؛
- الصلاحية المتساوية للأمشاج ؛
- عندما يتم الجمع بين الأمشاج المخصبة عشوائيا.
- Zygotes مع مجموعات مختلفة من الجينات قابلة للحياة على قدم المساواة.
- يجب أن يكون عدد الأفراد من الجيل الثاني كافياً لجعل النتائج مشروعة ؛
- لا ينبغي أن تعتمد مظاهر الخصائص على تأثير الظروف الخارجية.
تجدر الإشارة إلى أن معظم الكائنات الحية ، بما في ذلك البشر ، تتوافق مع هذه الخصائص.
أنماط وراثة الصفات في البشر
على الرغم من حقيقة أن المبادئ الوراثية تم دراستها في البداية باستخدام النباتات كمثال ، فهي صالحة أيضًا للحيوانات والبشر. تجدر الإشارة إلى مثل هذه الأنواع من الميراث:
- صبغية سائدة - الميراث المسيطرعلامات مترجمة من خلال autosomes. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون النمط الظاهري واضحًا جدًا أو غير ملحوظًا. مع هذا النوع من الميراث ، فإن احتمال حصول الطفل على الأليل المرضي من الأم هو 50 ٪.
- صبغ جسمي متنحي - وراثة علامات ثانوية مرتبطة بالصبغيات. تتجلى الأمراض من خلال الزيجوت المتماثلة الزيجوت ، مع تأثر كلا الأليلين.
- ينطوي النوع المسيطر المرتبط بـ X على نقل السمات السائدة للجينات الحتمية. وفي الوقت نفسه ، تزيد احتمالية إصابة النساء بالأمراض أكثر من الرجال.
- نوع المتنحية المرتبطة بـ X - الوراثةيحدث على أساس أضعف. دائمًا ما يظهر المرض أو علاماته الفردية في ذرية الجنس الذكري ، وفي النساء فقط في الحالة المتماثلة الزيجوت.
المفاهيم الأساسية
من أجل فهم كيفية عمل أنماط الميراث من ميزات مندل وغيرها من العمليات الجينية ، من الجدير بالتعرف على التعاريف والمفاهيم الأساسية. وتشمل هذه ما يلي:
- الميزة المهيمنة هي الخاصية السائدة التي تعمل كحالة محددة للجين وتمنع تطور المتنحية.
- السمة المتنحية هي خاصية موروثة ، ولكنها لا تعمل كميزة تعريفية.
- إن الزيجوت المتماثل (homozygote) هو فرد ثنائي الصبغ أو خلية تحتوي فيها الكروموسومات في نفس الخلية على الجين نفسه.
- متغايرة الزيجوت هو فرد ثنائي الصبغ أو خلية تنقسم ولها أليل مختلفة داخل نفس الجين.
- أليل هو أحد الأشكال البديلة للجين الموجود في مكان محدد من الكروموسوم ويتميز بتسلسل فريد من النوكليوتيدات.
- أليل هو زوج من الجينات التي تقع في نفس المناطق من الكروموسومات المتماثلة والسيطرة على تطوير بعض السمات.
- توجد الجينات غير الألييلية في أقسام مختلفة من الكروموسومات وهي مسؤولة عن إظهار سمات مختلفة.
استنتاج
مندل صيغت وعمليا ثبتالأنماط الأساسية لميراث الميزات. ويرد وصفها على سبيل المثال من النباتات وتبسيطها قليلا. ولكن من الناحية العملية فإنه من العدل لجميع الكائنات الحية.
