نلاحظ خلايا مختلفة المظهر من حيث النواة:

بعض الخلايا لها نواة كبيرة الحجم مخاطة بغشاء نووي تضم شبكة كثيفة تسمى الصبغين كما تحتوي على نويات تعتبر هذه الخلايا في طور السكون .

بعض الخلايا تلاشت بها النواة و عوضت ببنيات على شكل خييطات تسمى الصبغيات و تعتبر في حالة انقسام ( غير مباشر ) .

ب- مراحل الانقسام الغير مباشر:

المرحلة التمهيدية : مدتها طويلة

المرحلة الاستوائية : مدتها قصيرة

تصبح الصبغيات أكثر وضوحا و تتموضع على خط الاستواء مكونة الصفيحة الاستوائية و ترتبط الألياف الصبغية لكل صبغي بمغزل الانقسام.

المرحلة الانفصالية : مدتها قصيرة

تتميز بانشطار الجزيء المركزي و انفصال صبيغيا كل صبغي و هجرة كل مجموعة نحو أحد قطبي الخلية نتيجة تقصير الألياف الصبغية و هذا ما يسمى الهجرة القطبية .

المرحلة النهائية : مدتها طويلة

تتجمع الصبغيات و تتشابك و تفقد فرديتها و تتحول إلى صبغين و يتكون الغشاء النووي و النويات و يختفي مغزل الانقسام و يتكون جدار أولي للغشاء السيليلوزي يفصل بين خليتين بنتين تتوفران على نفس عدد الصبغيات .

http://www.lima.ohio-state.edu/academics/biology/archive/mitosis.html

http://www.vobs.at/bio/cytologie/c-mitose.htm

/2 دراسة الانقسام الغير مباشر عند خلية حيوانية:

http://www.islamicmedicine.org/embryology.htm

http://www.bioweb.uncc.edu/1110Lab/notes/notes1/labpics/lab6pics.htm$

يشبه الانقسام الغير مباشر عند الخليتين الحيوانية و النباتية مع وجود اختلافين رئيسين :

     - وجود نجيمتين تنتجان عن تضاعف الجسيم المركزي (عضي خلوي يتواجد بسيتوبلاسم الخلية الحيوانية) تكونان الألياف القطبية للمغزل اللالوني.

     - تكون شق استوائي يسمى الاختناق الاستوائي يفصل بين الخليتين البنتين.

   ب – الدورة الخلوية:

       هي مجموع مرحلة السكون و مراحل الانقسام الغير مباشر .

   /3خلاصة: من خلال دراسة الانقسام الغير مباشر يتبين أن الخبر الوراثي ينتقل من خلية لأخرى على شكل صبغيات فهي تشكل دعامة لنقل الخبر الوراثي.

   تمربن 1:

   تمرين 2:

             /4 الدلالة الإحيائية للانقسام الغير مباشر:

لتحديد العامل الذي يثير دخول الأميبات في الانقسام الخلوي قام HERTWIG سنة 1908 بالتجربة التالية:

كان يبتر جزءا من سيتوبلاسم أميبة و ما إن تقوم هذه الأخيرة بتعويضه حتى يبتر جزءا آخرا فلاحظ أن الأميبة لا تنقسم أبدا.

 مما يوحي بوجود آليات سيتوبلاسمية تتحكم في الانقسام الغير مباشر.

M الانقسام الغير مباشر

قبل الانقسام يرتفع حجم كل من النواة و السيتوبلاسم و عندما يصل الحاصل RNP إلى قيمة معينة يبدأ الانقسام الغير مباشر . و هذا يدل على أن مرحلة السكون لا تعتبر  فترة راحة بالنسبة للخلية بل تعرف تركيبات مهمة على مستوى النواة و السيتوبلاسم.

     أ- عوامل أخرى تسبب الانقسام الخلوي:

          - مواد القيت، هرمونات ( جنسية، درقية، هرمون النمو)، عوامل سيتوبلاسمية.

     ب – أهمية الانقسام الغير مباشر:

          - بالنسبة للمضغة: تكاثر الخلايا لبناء أعضاء الجسم

          - بالنسبة للبالغ: تعويض الخلايا الميتة ، التئام الجروح ، تكاثر الخلايا الجنسية...

/IV الطبيعة الكيميائية للخبر الوراثي.

         -1 دراسة عند البكتيريات.

            -1-1 تجارب Griffith (1929)

http://pedagogie.ac-montpellier.fr/Disciplines/sti/biotechn/animations/Griffith.swf

 استنتاج:  المادة التي انتقلت من S الميتة إلى R الحية لتحولها إلى S حية بعد تركيبها للعليبة هي ADN

بعد موت المكورات S الحادة (1) يتجزأ ADN إلى أجزاء صغيرة (2) فيدمج جزء من ADNs في ADN  المكورات R الحية (3) التي تصبح لها القدرة على تركيب العليبة المسئولة عن المرض. يعني هذا نقل صفة وراثية جديدة من S إلى R .

-2       خلاصة:

انطلاقا مما سبق يمكن استخلاص ما يلي:

  يتموضع الخبر الوراثي في النواة

ينتقل الخبر الوراثي عبر الصبغيات خلال الانقسام الخلوي

 الطبيعة الكيميائية للخبر الوراثي هي  ADN

-3       دراسة الصبغيات:

       -1-3 الخريطة الصبغية والصيغة الصبغية:

-2-3 مكونات الصبغيات:

بينت تجارب مثل تفاعلFeulgenالذي يلون نوعيا ADN بالأحمرأن الصبغي مكون من ADN متحد مع بروتينات تسمى هيستونات.

-1-4 مكوناته: التركيب الكيميائي لـ ADN

أثبتت الحلمأة الأنزيمية أن ADN يتكون من:

 - حمض فوسفوري H₃PO₄

 - سكر ريبوزي ناقص أكسجين C₅H₁₀O₄

 - قواعد أزوتية: A: أدنين،G: كوانين،C: سيتوزين،T: تيمين.

-2-4 بنيته:

مكنت أعمال Chagraff(1950) من الحصول على العلاقة التالية:

انطلاقا من المعطيات السابقة و نتائج أعمالهما اقترح Watson et Crick(1953)

نموذجا لـ ADN على شكل لولب مضاعف.

سكر ريبوزي ناقص أكسجين + حمض فوسفوري +  قاعدة أزوتية A أوT أو C أوG.

وبالتالي هناك 4 نيكليوتيدات مختلفة، و نسمي ADN بعديد النيكليوتيدات.

- القواعد الأزوتية A وT متكاملتين و مرتبطتين برابطتي هيدروجين.

 - القواعد الأزوتية C وG متكاملتين و مرتبطتين بثلاث روابط.

اللولبين متضادا القطبية ( 3'5'  و 5'3'  ) نقول إن لولبي ADN مضادا التوازي

ADN -3-4 في الصبغيات:

في طور السكون يظهر الصبغين مكون من خييطات متشابكة تسمى الخييطات النووية مكونة من ADN يحيط بجزيئات بروتينية (هيستونات).

خلال المرحلة التمهيدية تتكاثف الخييطات النووية  و تنتظم على شكل عصيات تسمى الصبغيات( كل صبغي مكون من صبيغيين) ويصل هذا التكاثف أقصاه خلال المرحلة الاستوائية.

-5 آلية تضاعف الـ  ADN :

-1-5تطور كمية ADNخلال دورة خلوية:

مكنت تقنية من قياس و تتبع تطور كمية ADNالموجودة في النواة عند خلية خلال دورة خلوية ، من الحصول على النتائج الممثلة في الرسم البياني التالي:

http://www.linternaute.com/science/divers/dossiers/06/revolutions-scientifiques/15.shtml

مدة هذه الدورة الخلوية 20 ساعة تشكل مرحلة السكون 19 ساعة و الانقسام الغير مباشر M ساعة واحدة.

خلال مرحلة النمو الأولى G1 من طور السكون نلاحظ استقرار كمية ADN في 7,3 يمكن اعتبارها كمية q . خلال مرحلة التركيب S تتضاعف كمية ADN من q إلى 2q لتستقر هذه الكمية 2q في مرحلة النمو الثانية G2 .

أما خلال الانقسام الغير مباشر M فتمر هذه الكمية من 2q إلى q .

إذن قبل الدخول في الانقسام الغير مباشر تضاعف الخلية كمية ADN لتوزيعها بالتساوي على الخليتين البنتين.

-2-5 كيفية مضاعفة  ADN:

    أ- تجربة Meselson et Stahl(1958)

وضع العالمان بكتيريات عادية بكثافة (ADN(1.710 في وسط يحتوي على كلورور الأمونيوم بأزوت ثقيل N¹⁵ كمصدر اقتياتي، وبعد تعاقب عدة أجيال أصبحت كثافة

 ADN(1.724)، ثم أخذا عينة منه واعتبراها جيلا G₀ ووضعاها في وسط زرع لا يحتوي إلا على الأزوت الخفيف N¹⁴ وتتبعا تعاقب عدة أجيال G₂ ، G₁ و G₃.

 الجيل G₁ : كل الأفراد لهم d_ADN=1.717 (كثافة وسيطة بين ADN الثقيل1.724 و ADNالخفيف 1.710 ) واعتبرا هذا الـ ADN هجينا.

http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/nya/genetique

/notesadn/imagesadn/meselson_stahl2.jpg

http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/gene/mol_gen.htm

ب - تجربة Taylor(1958)

قام بالتجربتين التاليتين:

التجربة الأولى: زرع مجموعة أولى من نبتات الفول في وسط مقيت يحتوي على نيكليوتيد إشعاعي( تيميدين) ثم لاحظ صبغيات بعض خلايا جذور هذه النبتة أثناء أول انقسام غير مباشر خلال المرحلة الاستوائية.الشكل أ

التجربة الثانية: نقل نبتات المجموعة الأولى بعد غسلها إلى وسط مقيت عادي يحتوي على تيميدين غير إشعاعي، ثم لاحظ صبغيات بعض خلايا جذور هذه المجموعة الثانية  خلال المرحلة الاستوائية من الانقسام الغير مباشر.الشكل ب

التجربة الثالثة: نقل نبتات المجموعة الثانية بعد غسلها إلى وسط مقيت عادي يحتوي على تيميدين غير إشعاعي، ثم لاحظ صبغيات بعض خلايا جذور هذه المجموعة الثالثة  خلال المرحلة الاستوائية من الانقسام الغير مباشر.الشكل ج

التيميدين المشع نيكليوتيد ذو قاعدة ازوتية تيمين يدخل في تركيب ADN و بالتالي يسهل تتبع تطور هذه الجزيئة.

الشكل أ : يظهر الإشعاع على مستوى كل الصبغيات و ذلك في كل صبيغي.

الشكل ب : يظهر الإشعاع على مستوى كل الصبغيات و ذلك في  صبيغي واحد من كل صبغي.

http://webpublic.ac-dijon.fr/pedago/svt/schemassvt/article.php3?id_article=366

يفترق لولبا جزيئة ADN الأصلية و يشكل كل لولب قالب يشيد عليه لولب جديد بفعل تكامل القواعد الأزوتية و هكذا تتكون جزيئتين مماثلتين للجزيئة الأصلية و هذا ما يسمى بالنسخ الجزيئي.

-3-5 التركيب الاحيائي لـ ADN:

-3 الدلالة الوراثية للطفرة:

تمثل الأمثلة التالية مقارنة بين الأفراد الطافرة و الأفراد المتوحشة:

صفة اللون عند الفئران مرتبطة  إذن بنشاط بروتين(أنزيم) .

http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Genenzima/Genenzima.htm

إذن فشكل الكريات الحمراء(الصفة) مرتبط بطبيعة الخضاب الدموي(البروتين) .

  أي أن هناك علاقة بين الصفة و البروتين. فالصفة تترجم بوجود بروتين بنيوي أو وظيفي .

   و سبق أن كشفنا عن وجود علاقة بين الصفة و الخبر الوراثي . فما هي طبيعة العلاقة بين الخبر الوراثي و البروتين؟

  ـ  مقارنة: هناك تشابه في جميع القواعد الأزوتية باستثناء القاعدة T رقم 17 في ADN المتحكم في تركيب HbA و التي عوضت بالقاعدة A في ADN المتحكم في تركيب HbS ، إذن حدثت طفرة .

-  استبدال T بـ A على مستوى المورثة أدى إلى استبدال الحمض الأميني GLU بـ  VAL على مستوى البروتين و بالتالي تحول HbA إلى HbS الذي أدى الى تغير شكل الكريات الحمراء(الصفة).

  ـ إذن هناك علاقة بين المورثة و البروتين: ترتيب النيكليوتيدات في ADN هو الذي يحدد طبيعة و ترتيب الأحماض الأمينية في البروتين.

   -4 كيف تترجم العلاقة مورثة - بروتين؟

إن تعاقب الأحماض الأمينية يحدد خصوصية البروتينات، و بما أن مصدر البروتين هو المورثة أي ADN فيقتضي الأول وجود طابع وراثي معين ADN الذي يمتاز كذلك بمتتالية. لنسم وحدة رمزية مجموعة النيكليوتيدات القادرة على الإشارة إلى حمض أميني(aa)، لكل حمض أميني وحدة رمزية نوعية و بالتالي يجب أن تتواجد 20 وحدة

رمزية  مختلفة، المشكل المطروح هو كيف يمكن انطلاقا من النيكليوتيدات الأربعة الإشارة إلى 20 حمض أميني.

فرضية 1: وحدة رمزية = نيكليوتيد واحد ← لن يوجد إلا 4 وحدات رمزية و هذاغير كافي.

فرضية 2: وحدة رمزية = نيكليوتيدان متتاليان ← لن يوجد إلا .16 وحدات رمزية و هذاغير كافي.

فرضية 3 : وحدة رمزية = 3 نيكليوتيدات متتالية ← سنحصل على 64 وحدات رمزية و هذا أكثر مما هو لازم للاشارة لـ 20 حمض أميني.

نجد عدة وحدات رمزية  ترمز لحمض أميني واحد وبعضها لا يشير لأي حمض أميني( نقول أنها بدون معنى) و تكون لائحة الوحدات الرمزية و الأحماض الأمينية

المناسبة  لها الرمز الوراثي Le code génétique

   -5 من الرمز الوراثي إلى بروتين.

تذكير: يتم تركيب البروتينات على مستوى السيتوبلاسم تحت إشراف المورثات(ADN) الموجودة في النواة.

  إذن كيف تصل الإشارات من النواة إلى السيتوبلاسم لتركيب البروتينات.

قام العالمان بوضع أميبة في وسط مشع 1 و بعد أن أصبح الإشعاع في النواة 2 وضعت هذه الأخيرة داخل أميبة عادية منزوعة النواة 3 لوحظ  أن الإشعاع انتشر إلى السيتوبلاسم 4 .

- إذا أخضعنا الأميبة المطعمة بالنواة لتأثير أنزيمات هاضمة لحمض نووي ARN تتوقف النشاطات الخلوية.

      إذن المواد التي تخرج من النواة إلى السيتوبلاسم عبارة عن حمض نووي ريبوزي ARN .

            -2-5بنية و مكونات ARN:

يتكون ARN من متتالية من النيكليوتيدات و كل نيكليوتيد يتكون من:

      - حمض فوسفوري H₃PO₄

     - سكر ريبوزي   C₅H₁₀O₅

      - قواعد أزوتية: A: أدنين،G: كوانين،C: سيتوزين و بدلا منT نجد U أوراسيل.

-3-5مصدرARN:

تساؤل:ما هي العلاقة بين ADN و ARN ؟

ARNm 3                                                           

1 لولب مستنسخ       

يعمل أنزيم ARN بوليمراز على تفريق لولبي ADN في مقدمة المورثة المراد نسخها، ثم يشرف على إدماج النيكليوتيدات الحرة حسب تكامل القواعد الأزوتية، وعندما يصل إلى نهاية المورثة يتم تحرير ARN بوليمراز و ARN_m.

ملحوظة: تنتقل عدة جزيئات الأنزيم من موقع بداية الاستنساخ إلى نهايته و هكذا يتم نسخ عدة جزيئات ARN_m في آن واحد.

         -4-5دور ARN_mفي تركيب البروتينات:

  أ – تجربة و نتيجة: نحضر خلاصة بكتيريات تحتوي على كل المكونات السيتوبلاسمية لكن ينعدم فيها ADN و ARN ، بعد ذلك تضاف إليها أحماض أمينية و ARNذائب مستخلص من السيتوبلاسم. 

ب – تحليل واستنتاج: نلاحظ أنه بعد كل حقن لـ ARN يرتفع عدد الأحماض الأمينية المدمجة في البروتينات، أي أن ARN هو المسئول عن دمج الأحماض الأمينية في البروتينات .

 -5-5 تركيب البروتينات:

             أ – الكشف عن الرمز الوراثي:

هناك 61 وحدة رمزية من بين 64 الممكنة ترمز كل منها إلى حمض أميني و هنا تبرز ظاهرة التكرار حيث يرمز إلى حمض أميني بعدة وحدات رمزية.

  ثلاث وحدات رمزية تشير إلى نهاية التركيب البروتيني و تسمى وحدات قف أو بدون معنى أي أنها لا تشير إلى أي حمض أميني . UAA-UAG-UGA

     خلاصة

ب – العوامل الأخرى المتدخلة في تركيب البروتينات:

     * معطيات تجريبية: تبين تجارب استعمال الأحماض الأمينية الموسومة بالكربون المشع ¹⁴C أن اندماجها على مستوى البروتينات يتم على مستوى تركيبات خاصة تسمى البوليزومات و هي ملتصقة بالشبكة السيتوبلاسمية الداخلية، إذا عالجنا البوليزوم بأنزيم ARNase يتم تفكيكه إلى ريبوزومات.

    * إذن يحتاج تركيب البروتينات إلى ريبوزومات .

    * الريبوزومات عضيات سيتوبلاسمية صغيرة يتشكل كل واحد منها من وحدة صغيرة و وحدة كبيرة، وتتكون كل وحدة من ARN ريبوزومي (ARNr) و من بروتينات سيتوبلاسمية.

1 موقع تثبيت الحمض الأميني

1 وحدة ريبوزومية كبيرة

http://ici.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/biotlm/planadn.htm

ج – آلية تركيب البروتينات:

تشمل عملية تركيب البروتينات ثلاث مراحل:

 * المرحلة الأولى:.البداية

      - تثبيت الوحدة الريبوزومية الصغرى على ARNm الذي تكون وحدته الرمزية الأولى AUG .

      - وصول ARNt حاملا معه حمض أميني Met .

      - تثبيت الوحدة الريبوزومية الكبرى و بداية عمل الريبوزوم.

* المرحلة الثانية:الاستطالة

     -  وصول ARNt  آخر حاملا معه حمض أميني  مطابق للوحدة الرمزية الموالية .

     - تشكل رابطة بيبتيدية بين Met و الحمض الأميني الموالي و انشطار الرابطة بين Met و ARNt الذي يغادر الريبوزوم (وجود طاقة ATP )

     - يتحرك الريبوزوم بوحدة رمزية واحدة و هكذا تتضاعف الأحماض الأمينية في السلسلة البيبتيدية.

* المرحلة الثالثة:النهاية

     - عندما يصل الريبوزوم إلى الوحدة الرمزية(UAA أو UAG أو UGA ) وهي بدون معنى أي أنها لا تشير إلى أي حمض أميني يتوقف تركيب البروتين و هي تسمى بذلك وحدات قف .

     -  تفترق وحدتي الريبوزوم عن بعضهما البعض و عن ARNm و يتم تحرير السلسلة البيبتيدية.

     -  ينفصل الحمض الأميني Met عن باقي السلسلة البيبتيدية .

مثال:

1ـ اعط متتالية الأحماض الأمينية المطابقة للبروتين الذي تتحكم في تركيبه هذه المورثة.

 من النسخ الوراثي إلى تركيب البروتينات (برنامج للتحميل)fichier.zip

/VI نقل الخبر الوراثي عبر التوالد الجنسي.

يعتبر عدد الصبغيات من بين الخصائص التي تميز الأنواع حيث يكون ثابتا عند أفراد نفس النوع كما يكون ثابتا من جيل إلى جيل، فكيف يمكن الحفاظ على هذا العدد ثابتا؟

باستثناء بعض الحالات فإن معظم الكائنات تتكون عن طريق تطور بيضة ناتجة عن التحام مشيج ذكري و مشيج أنثوي. و يمكن تفسير ثبات عدد الصبغيات من جيل إلى آخر بوقوع اختزال عدد الصبغيات أثناء تكون الأمشاج.

   -1 دراسة الانقسام الاختزالي:

يتميز هذا الانقسام بانقسامين :

    - انقسام منصف : يختزل عدد الصبغيات إلى النصف و يؤدي إلى تشكل خليتين أحاديتي الصيغة الصبغية n .

    - انقسام تعادلي : يبقى خلاله عدد الصبغيات ثابتا  يؤدي إلى تشكل 4 خلايا أحادية الصيغة الصبغية n .

التمهيدية II

قصيرة جدا تبتدئ مباشرة بعد النهائية I تبقى الصبغيات منشطرة طوليا ما عدا الجزيء المركزي و يظهر المغزل اللالوني من جديد

الاستوائية II

تتموضع الصبغيات لكل خلية في المستوى الاستوائي مشكلة الصفيحة الاستوائية.

لانفصالية II

انشطار الجزيء المركزي و انفصال صبيغيات الصبغي الواحد و هجرة كل مجموعة نحو أحد أقطاب الخلية.

النهائية II

النهائية I

يتجمع نصف عدد الصبغيات في كل قطب  و يحدث انقسام السيتوبلاسم للحصول على خليتين بنتين أحاديتي الصيغة الصبغية n

    مقارنة  الانقسام الغير مباشر و الانقسام الاختزالي

  http://www.vcbio.science.ru.nl/en/virtuallessons/cellcycle/trans/

  الانقسام الاختزالي

 تمرين:

تمثل الوثيقة التالية تطور كمية ADN النووي بدلالة الزمن خلال تكون الأمشاج الذكرية:

يسبق الانقسام الاختزالي A مرحلة السكون D التي تعرف مضاعفة ADN في طور التركيب S من كمية q إلى 2q .

خلال الانقسام المنصف B تنفصل الصبغيات المتماثلة فتحصل كل خلية على كمية q .

خلال الانقسام التعادلي C تنفصل صبيغيات الصبغي الواحد فتحصل كل خلية على q/2 من كمية ADN .

 -2 أهمية الإنقسام الإختزالي:

          -1-2الاختزال الصبغي: اختزال عدد الصبغيات إلى النصف في الخلايا الجنسية و بالتالي المحافظة على عدد الصبغيات بعد الإخصاب.

          -2-2انفصال الصبغيات الجنسية: انفصال زوج الصبغيات الجنسية كباقي الصبغيات، يعطي النتائج التالية:

- عند الأنثى: تتشابه الصبغيات الجنسية XX إذن للأمشاج نفس الصيغة الصبغية : n= (n-1)A + X

                                                                               ( متشابهة الأمشاج)

- عند الذكر: تختلف الصبغيات الجنسية XY إذن تشكل نوعين من الأمشاج   n= (n-1)A + X

                                                                          و    n= (n-1)A + Y

                                                                                 (متغاير الأمشاج)

وهذه الخاصية هي التي تحدد جنس المولود بعد الإخصاب. 

          -3-2تخليط الصبغيات:

 أ- تخليط ضمصبغي:

   قد يحدث قبل الطور الانفصالي I تبادل قطع بين الصبغيين المتماثلين أثناء تباعدهما، و تسمى

تمرين:  باستعمالك لخلية صيغتها الصبغية  2n=2 تحمل زوجين من الحليلات AaBb ،  

 أبرز بواسطة رسوم تخطيطية التخليط الضمصبغي، محددا عدد الأمشاج المحصل عليها

ب- تخليط بيصبغي: خلال الطور الانفصالي I يتم توزيع الصبغيات المتماثلة بشكل مستقل وبالتالي هناك نفس التردد للجمع بين الصبغيات من مختلف الأزواج أي يمكن أن يتكون 2ⁿ مشيج حيث n عدد الأزواج.

تمرين:  باستعمالك لخلية صيغتها الصبغية  2n=4 تحمل زوجين من الحليلات AaBb ،  

/VII مفهوم دورة النمو و الدورة الصبغية.

دورة النمو: هي مجموع الأطوار التي يمر منها الكائن الحي إلى الجيل الموالي.

الدورة الصبغية: تتميز بتعاقب ظاهرتين مهمتين الإخصاب و الانقسام الإختزالي ونميز خلالها بين:

   - طور أحادي الصيغة الصبغية haplophase يبتدئ بالانقسام الإختزالي و ينتهي بالإخصاب و يتميز بخلايا تحتوي على n من الصبغيات.

   - طور ثنائي الصيغة الصبغية diplophase يبتدئ بالإخصاب و ينتهي بالانقسام الإختزالي و يتميز بخلايا تحتوي على 2n من الصبغيات.

يتغير تموضع هاتين الظاهرتين عند الكائنات الحية، بحيث يختلف امتداد الطورين الأحادي والثنائي الصيغة الصبغية، وحسب أهمية أحد الطورين نميز بين دورة أحادية الصيغة الصبغية و دورة ثنائية الصيغة الصبغية و دورة أحادية ثنائية الصيغة الصبغية.

-1 دورة أحادية الصيغة الصبغية

-2 دورة ثنائية الصيغة الصبغية.

-3 دورة أحادية ثنائية الصيغة الصبغية.

مقدمة: عند الكائنات الأحادية الصيغة الصبغية تكون الأمشاج وحدها أحادية الصيغة الصبغية و تحمل حليلا واحدا للمورثات بينما تحمل باقي الخلايا أزواجا من الصبغيات المتماثلة، واحد من الأم و الآخر من الأب. و كل مورثة توجد على شكل زوج من الحليلات إما متشابهين أو مخلفين. ويطلق اسم النمط الوراثي Génotype على مجموع الحليلات الخاصة بصفة أو عدد محدود من الصفات، بينما يمثل المظهر الخارجي Phénotype مجموع الصفات الظاهرة لفرد معين.

في إطار دراسة انتقال الصفات الوراثية لابد من الإشارة إلى أن MENDEL(1822-1884) و MORGAN(1866-1945) يعتبران من مؤسسي علم الوراثة بواسطة أبحاثهما الأول على نبات الجلبان و الثاني على ذبابة الخل drosophile .

http://biologica.concord.org/webtest1/web_labs_mendels_peas.htm

/I انتقال زوج واحد من الحليلات:الهجونة الاحادية

-1السيادة الملطلقة:

  -1-1 انتقال صفة" لون حبوب الذرة":

 أنجز تزاوج بين سلالتين من الذرة: الأولى ذات حبوب سوداء و الثانية ذات حبوب صفراء، كانت النتيجة أن كل حبوب الجيل F1 من نبات الذرة سوداء.

 بعد تزاوج أفراد الجيل F1 فيما بينها ( تزاوج ذاتي) نحصل على الجيل F2 ،النتائج ممثلة في الجدول التالي :

كيف يمكن تفسير النتائج المحصل عليها في F1 وF2؟

  -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 بينها.

  -3-1 خلاصة:( قوانين ماندل)

- القانون الأول: تجانس الهجناء: إذا كان الأبوان من سلالة نقية فان الجيل F1 يكون متجانسا .هناك استثناء لهذا القانون.

- القانون الثاني: 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 و سلالة ذات أزهار بيضاء، فنحصل في الجيل F1 على نباتات هجينة ذات أزهار وردية.

يعطي تزاوج نباتات الجيل الأول فيما بينها جيلا ثانيا غير متجانس و مكون إحصائيا من :

من نباتات ذات أزهار بيضاء. 25%

من نباتات ذات أزهار حمراء. 25%

 من نبتات ذات أزهار وردية.%50

حلل و فسر النتائج المحصل عليها في F1 و F2. ماذا تستنتج؟

  -2-2 انتقال صفة" شكل الفجل":

أنجز مزارع تزاوجا بين فجل طويل الشكلL و فجل كروي الشكلR فحصل على جيلا F1 من فجل بيضوي الشكلO.

-1 ماذا تستخلص من تحليل نتائج هذا التزاوج ؟

-2 حدد النمط الوراثي للآباء و أفراد 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 و أخرى رمادية.

 أ- حلل هذه المعطيات و استنتج النمط الو راثي للفئران الصفراء و الرمادية 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 11 طائر ذو عرف و 4 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 و طيور الكناري بدون عرف ، مستعملا الرموزH للحليل السائد وh 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":

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 و ذكور ذوي عيون بيضاء، الجيل F1 مكون من أفراد لهم جميعا عيون حمراء.

- التزاوج الثاني: بين إناث ذات عيون بيضاء و ذكور 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 و الحليل المتنحي.

ج- هل تحقق القانون الأول لمندل خلال التزاوج الثاني ؟ ماذا تستنتج ؟

د- ماذا تفترض لتفسير نتائج التزاوج الثاني ؟

و- اعط التأويل الصبغي للتزاوج الأول و التزاوج الثاني.

ملحوظة:

عند عدد من الحيوانات خصوصا الفراشات و دودة القز و بعض الطيور و الأسماك تكون الأنثى متغايرة الأمشاج و نرمز لزوج صبغياتها الجنسية ZW و الذكر متشابه الأمشاج ZZ.

عند الدجاج لاتحمل الأنثى إلا صبغيا جنسيا واحدا ZO بينما الذكر ZZ.

-2-4خلاصة: في حالة هجونة أحادية عند ثنائيات الصيغة الصبغية

- إذا كانت النسب في F2 : 3/4-1/4  نتحدث عن سيادة مطلقة لحليل على أخر.

- إذا كانت النسب في F2 : 1/4-2/4-1/4  نتحدث عن تساوي السيادة.

 -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 صفة الأم و أخذت الإناث صفة الأب.         

               - إذا لم تتطابق نتائج تزاوجين متبادلين.                                           

 http://science.nhmccd.edu/biol/monohybr/monhybr.html

/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 و سوداء اللون.

يتكون الجيل الثاني من أربعة أصناف من الحبوب:

 سوداء و ملساء.  9/16

 صفراء وملساء.   3/16

 سوداء و متجعدة.   3/16

 صفراء و متجعدة.  1/16

أ- حلل النتائج المحصل عليها في الجيل الأول والثاني.

ب- اقترح فرضية تفسر بواسطتها ظهور الأنماط 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

    خلال تشكل الأمشاج يحدث افتراق مستقل لزوجي الحليلات بحيث كل جيل F1 ينتج 4 أنواع من الأمشاج بنسب متساوية.

    هناك استثناء لهذا القانون.

http://www.sumanasinc.com/webcontent/anisamples/majorsbiology/independentassortment.html

http://www.csuchico.edu/~jbell/Biol207/animations/assortment.html

  -3-1 التزاوج الاختباريTest-cross :

http://science.nhmccd.edu/biol/monohybr/test.html

يتم بين فرد مجهول النمط الوراثي و فرد من سلالة نقية متنحية بالنسبة للصفتين المدروستين وينتج عنه جيل F'2.

- إذا كان التزاوج  بين فرد من الجيل F1  و فرد من سلالة نقية متنحية  نتكلم عن تزاوج راجع back-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:

- نبتة عملاقة ذات ساق خشنة. 118

- نبتة قزمة ذات ساق ملساء.  120

- نبتة عملاقة ذات ساق ملساء.  121

- نبتة قزمة ذات ساق خشنة.  119

أ- حدد الصفات السائدة و الصفات المتنحية.

ب- بما ذا يسمى هذا النمط من التزاوج ؟

ج- فسر نتائج هذا التزاوج مستعملا في ذلك D  وd  للتعبير عن قامة النبتة وH  وh  عن شكل الساق .

 أ ـ بما أن أفراد الجيل F1 لهم مظهر عملاق و ساق خشنة إذن فهاتين الصفتين تسودان على الصفتين القزمة و الساق الأملس.

 ب ـ هذا النمط من التزاوج يسمى تزاوج راجع لأنه تم بين فرد هجين و فرد ثنائي التنحي.

-2مورثتين مرتبطتين:

  -1-2 انتقال صفتي" لون الجسم" و"شكل الأهذاب" عند ذبابة الخل:

نزاوج سلالتين نقيتين من ذبابة الخل تختلفان في الصفتين، "شكل الأهذاب" و "لون الجسم".

- سلالة ذات أهذاب ملساء و جسم رمادي.

- سلالة ذات أهذاب معقوفة و جسم 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.

- حلل و فسر النتائج.

هجونة ثنائية بما أن الأمر يتعلق بانتقال صفتين

تحقق القانون الأول لماندل بما أن الجيل F1 متجانس إذن الأبوين من سلالة نقية

أفراد الجيل F1 لهم جسم رمادي و أهذاب ملساء إذن الحليل المسئول عن اللون رمادي  G سائد على الحليل المسئول عن اللون الأسود n و الحليل المسئول عن الأهذاب الملساء L سائد على الحليل المسئول عن الأهذاب المعقوفة c.

لنفترض أن المورثتين المدروستين مستقلتين سيعطي كل فرد من F1 أربعة أنواع من الأمشاج متساوية التردد 1/4 لكل واحد ، و سنحصل اثر تزاوج F1XF1 على جيل F2 مكون من 4 مظاهر خارجية بتردد 9/16 و 3/16 و 3/16 و 1/16 وهذا يخالف النتائج التجريبية إذن المورثتين غير مستقلتين بل مرتبطتين,

  -2-2 التزاوج الراجعback-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 :

- ذبابة ذات جسم رمادي و أهذاب ملساء.   484                     

- ذبابة ذات جسم اسود و أهذاب معقوفة.  461                    

- ذبابة ذات جسم رمادي و أهذاب معقوفة. 30                     

- ذبابة ذات جسم اسود و أهذاب ملساء.     25                     

أ- حدد عدد المظاهر الخارجية المحصل عليها. قارنها مع المظاهر الخارجية للوالدين، و اعط نسبها .

ب- ماذا حدث خلال هذا التزاوج ؟

ننجز تزاوجا آخرا بين ذكر من الجيل الأول و أنثى ثنائية التنحي.

نحصل على %50 ذبابة ذات جسم رمادي و أهذاب ملساء و %50 ذبابة ذات جسم أسود و أهذاب معقوفة.

ج- نفس الأسئلة السابقة.

-3خلاصة: في حالة هجونة ثنائية عند ثنائيات الصيغة الصبغية:

   * الحالة الأولى: حالة مورثتين مستقلتين

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 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 يكون الخلف مكون من أربع مظاهر خارجية مختلفة التردد:

-                             مظهران أبويان بتردد كبير

-                             مظهران جديدا التركيب بتردد ضعيف

و يمكن الحصول على مظهرين بدلا من أربعة إذا لم يحدث العبور.

http://science.nhmccd.edu/biol/dihybrid/dihybrid.html

/III التموضع النسبي للمورثات على الصبغيات:

نسمي التموضع النسبي للمورثات على الصبغيات بالخريطة العاملية Carte factorielle .

  -1-1 قياس 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 العلاقة بين نسبة التركيبات الجديدة و المسافة بين المورثتين بحيث: 1% من التركيبات الجديدة تقابلها مسافة 1CMg بين المورثتين ( وحدة MORGAN).

  -2-1 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 حدد عدد المظاهر الخارجية المحصل عليها و احسب نسبها.

-2ماذا تستنتج فيما يخص تموضع المورثتين المدروستين ؟

      يعطي تزاوج آخر بين ذبابة خل أنثى مختلفة الاقتران بأجنحة طويلة و جسم رماديgris بذبابة خل ذكر من سلالة نقية ذات أجنحة قصيرة و جسم أسود noir النتائج التالية:

 -3حدد العلاقة بين المورثتين المدروستين ؟

 -4أنجز الخرائط العاملية الممكنة.