قانون مندل الأول

قانون مندل الأول  (قانون الفصل )

اليوم ، نعلم أن العديد من خصائص الناس ، من لون الشعر إلى الطول وحتى خطر الإصابة بمرض السكري ، تتأثر بالجينات. نعلم أيضًا أن الجينات هي الطريقة التي ينقل بها الآباء الخصائص إلى أطفالهم. في المائة عام الماضية ، توصلنا إلى فهم أن الجينات هي في الواقع قطع من الحمض النووي توجد في الكروموسومات وتحدد البروتينات.

نشر راهب يُدعى جريجور مندل ورقة بحثية اقترحت أولاً وجود الجينات وقدم نموذجًا لكيفية توارثها. كان عمل مندل الخطوة الأولى على طريق طويل ، شارك فيه العديد من العلماء الذين يعملون بجد ، وهذا أدى إلى فهمنا الحالي للجينات وماذا تفعل. في عام 1856 ، بدأ مندل مشروع بحث لمدة عقد من الزمن للتحقيق في أنماط الوراثة. على الرغم من أنه بدأ بحثه باستخدام الفئران ، فقد تحول لاحقًا إلى نحل العسل والنباتات ، واستقر في النهاية على البازلاء كنموذج أساسي له. درس مندل ميراث سبع سمات مختلفة في البازلاء ، بما في ذلك الطول ولون الزهرة ولون البذور وشكل البذور. للقيام بذلك ، قام أولاً بتأسيس خطوط البازلاء مع شكلين مختلفين للميزة ، مثل الطول مقابل الطول القصير. لقد قام بتنمية هذه السلالات لأجيال حتى أصبحت نقية التكاثر (دائمًا ما تنتج نسلًا مطابقًا للوالد) ، ثم قام بتربيتها مع بعضها البعض ولاحظ كيف تم توريث الصفات.

قانون الفصل(قانون مندل الاول)

ينص على أنه أثناء إنتاج الأمشاج ، يتم فصل نسختين من كل عامل وراثي بحيث يكتسب النسل عاملًا واحدًا من كل والد.

تم العثور على هذه النظرية صحيحة عندما تم تحديد الانقسام الاختزالي على نطاق واسع في السنوات التالية. أثناء الطورالانفصالي الثاني(anaphase II) من الانقسام الاختزالي ، تنفصل الجينات الموجودة على الكروموسومات المتجانسة (homologous chromosomes) حيث تتحرك الكروموسومات المتجانسة بعيدًا عن بعضها البعض باتجاه الجوانب المتعاكسة للخلية المنقسمة. لم يكن مندل يعرف عن الجينات أو حتى الحمض النووي. كان يعمل فقط بخصائص جسدية يمكن ملاحظتها بالعين المجردة.

أراد مندل أولاً أن يرى ما يمكن أن يحدث إذا أخذت بازلاء بيضاء مزهرة نقية التكاثر وخلطتها (تزاوجت) مع بازلاء مزهرة أرجوانية نقية التكاثر (أفراد أرجواني متماثل الزيجوت homozygous  وأفراد أبيض متماثل الزيجوت). كان لدى العديد من معاصري مندل وجهة نظر مفادها أن النسل تم إنتاجه من خلال مزيج من الخصائص. ما رآه مندل يتناقض بشكل مباشر مع هذا الرأي. رأى زهور أرجوانية فقط ، وهذا يناقض فكرة المزج.

قرر مندل التهجين الذاتي (التلقيح الذاتي) لهذا الجيل من الزهور الأرجوانية (أفراد متغاير الزيجوت من الجيل الأولF1). امتلك الجيل التالي أفرادًا من الزهور الأرجوانية والبيضاء ، ولكن بنسبة محددة جدًا - 3: 1. كرر تجربته ، واستخدم خصائص مختلفة. حدث الشيء نفسه: فقد أنجب الآباء ذوو التكاثر الخالص (pure-breeding parents)ذرية ذات سمة معينة ، وعند التزويج الذاتي ، أنتج هؤلاء ذرية ظهرت فيها الصفات الأبوية الأصلية بنسبة 3: 1.

يمتلك كل فرد "عاملين" يحددان سمة معينة ، مثل لون الزهرة. (عوامل مندل = الجينات).

عندما يتم إنتاج بويضة أو حبوب لقاح ، فإنها تحمل عامل واحد فقط (جين).

عندما تزوج البويضة وحبوب اللقاح ، فإن الفرد الجديد سوف يحمل عامل واحد (جين) من البويضة (الأم) وعامل واحد (جين) من حبوب اللقاح (الأب).

هناك احتمال (احتمالية) بنسبة 50٪ أن تمنح الأم بعامل على آخر ، و 50٪ فرصة (احتمال) أن يمنح الأب بعامل على آخر.

لديك بالتالي أربع نتائج محتملة.

طريقة سهلة لعرض هذه النتائج المحتملة هي استخدام مربع بونيت Punnett ، وهو أداة احتمالية مرئية بسيطة. يوضح المربع احتمالية وراثة لون زهرة البازلاء (النمط الجيني والنمط الظاهري). على الجانب الأيسر من المربع سترى مساهمة الأليلات الأنثوية ، وفوقها مساهمة الأليلات الذكرية ,يمكن للأم التبرع إما B  اوb ؛ يمكن للأب التبرع B او b.

ذا جاء النسل من انضمام B من الأم و B من الأب ، فسيكون متماثل الزيجوت Homozygous  (B سائد) وأرجواني. سيكون النسل Bb متغاير الزيجوت heterozygous وأرجواني, ينما يكون النسل الذي يحتوي على bb متماثل الزيجوت (متنحي) وأبيض. هناك احتمال (25%) BB، واحتمال 50% Bb, واحتمال 25%  bb , لأكثر شيوعًا هي الحالة غير المتماثلة الزيجوت heterozygous .

الأساس المادي لقانون مندل للفصل العنصري هو التقسيم الأول للانقسام الاختزالي الذي يتم فيه فصل الكروموسومات المتماثلة homologous chromosome .

يمكن أن يفسر سلوك الكروموسومات المتماثلة أثناء الانقسام الاختزالي فصل الأليلات في كل موضع وراثي إلى أمشاج مختلفة. نظرًا لأن الكروموسومات تنفصل إلى أمشاج مختلفة أثناء الانقسام الاختزالي ، فإن الأليلين المختلفين لجين معين يفصلان أيضًا بحيث يكتسب كل مشيج واحدًا من الاليلين.

التزاوج الاختباري test cros

توصل مندل أيضًا إلى طريقة لمعرفة ما إذا كان الكائن الحي ذو النمط الظاهري السائد (مثل نبات البازلاء الصفراء) هو متغاير الزيجوت (Yy) أو متماثل الزيجوت (YY). ولا تزال تستخدم من قبل مربي النباتات والحيوانات حتى اليوم. في اتزاوج الاختباري يتم تزويج ذو النمط الظاهري السائد dominant phenotype مع كائن حي متنحي متماثل الزيجوت.

إذا كان الكائن الحي ذو النمط الظاهري السائد متماثل الزيجوت ، فإن كل نسل الجيل الاول F1 سيحصل على أليل سائد من ذلك الأصل ، يكون متغاير الزيجوت ، ويظهر النمط الظاهري السائد. إذا كان الكائن الحي مع كائن النمط الظاهري السائد هو بدلاً من ذلك متغاير الزيجوت ، فأن الجيل سيكون نصف متغايرة الزيجوت (النمط الظاهري السائد) ونصف متنحية الزيجوت (النمط الظاهري المتنحي).

الملخص

طور مندل قوانينه الوراثية في عام 1866 ، باستخدام نباتات البازلاء ، لكن لم يتم إعادة اكتشافها في الأدبيات العلمية حتى عام 1900. ذكر مندل قوانينه من حيث "الصدفة" أو الاحتمال. في المصطلحات الحديثة ، ينص قانون مندل الأول على أنه بالنسبة لزوج الأليلات ، يكون لدى الفرد بعض الجينات (أو في بعض المواقع الجينية) ، يكون أحدهما نسخة من واحد تم اختياره عشوائيًا في والد الفرد ، والآخر إذا كان نسخة من شخص تم اختياره عشوائيًا في الأم ، وسيتم نسخ ذلك الذي تم اختياره عشوائيًا لكل طفل. وقال أيضًا إن كل أليل لديه فرصة متساوية في أن يكون منسوخًا. وأن نسخ الأليلات لنسل مختلف أو من آباء مختلفين مستقلة. هذه التركيبة الأساسية تكمن وراء كل الجينات ، وبما أن الوالد لديه أليلين من كل جين ، فإن لدى الأب فرصة 0.5 لتمرير أحد الأليلات إلى النسل. على سبيل المثال ، إذا كان أحد الوالدين لديه جين CF طبيعي ، وجين CF متحور ، فإن لديه أو لديها فرصة 0.5 لتمرير الجين الطافر إلى النسل. وبالمثل ، لديه أو لديها فرصة 0.5 لتمرير الجين الطبيعي إلى النسل. يعمل الفصل بين الكروموسومات الجنسية بنفس الطريقة. في حالة الجينات المرتبطة بـ X ، تمتلك الأم أليلين لكل جين مرتبط بـ X ، لذلك لديها فرصة 0.5 لتمرير أحدهما إلى ذرية. من ناحية أخرى ، الأب لديه X واحدة فقط ، وهو ينقلها إلى بناته فقط. لذلك ، فإن فرصة أن ينقل أليلًا من الجين المرتبط بـ X إلى الابنة هي 1 ، وأنه سينقله إلى الابن هي 0. هو ينقل كروموسوم Y الخاص به إلى كل ابن.

المــــراجع

Mendel’s Law of Segregation .( 2019-Nov-19). Retrieved((2020-Aug-29))

from https://bio.libretexts.org.

Mendel’s First Law of Inheritance. (2016-Dec-19).Retrieved(2020-Aug-29) from  http://sites.gsu.edu.

The law of segregation. (2018-May-25). Retrieved()(2020-Aug-29)from 

https://www.khanacademy.org.

         Law of Segregation. (2020 –Feb-20). Retrieved (2020-Aug-29)from

           https://www.biologyonline.com.

     

       law of segregation.Retrieved(2020-Aug-29) from

       https://www.thefreedictionary.com/law+of+segregation.