2:55 ص
البيولوجيا -
كتب الزراعة
كتاب : مقدمة في علم الوراثة و الهندسة الوراثية
لطلاب كلية الزراعة و الطب البيطري
اعداد : قسم الوراثة
كلية الزراعة - جامعة القاهرة
في الألفي عام بين حياة أرسطو وميندل ، تم تسجيل عدد قليل من الأفكار الجديدة حول طبيعة الوراثة. في القرنين السابع عشر والثامن عشر ، تم تقديم فكرة التشكيل. تخيل العلماء الذين يستخدمون المجاهر المطورة حديثًا أنهم يستطيعون رؤية نسخ مصغرة من البشر داخل رؤوس الحيوانات المنوية. استدعى عالم الأحياء الفرنسي جان بابتيست لامارك فكرة "وراثة الشخصيات المكتسبة" ، ليس كتفسير للوراثة ولكن كنموذج للتطور. لقد عاش في وقت كان فيه ثبات الأنواع أمرًا مفروغًا منه ، لكنه أكد أن هذا الثبات لا يوجد إلا في بيئة ثابتة. أعلن قانون الاستخدام والإهمال ، والذي ينص على أنه عندما يتم تطوير أعضاء معينة بشكل خاص نتيجة لبعض الاحتياجات البيئية ، فإن حالة التطور هذه وراثية ويمكن نقلها إلى ذرية. كان يعتقد أنه بهذه الطريقة ، على مدى أجيال عديدة ، يمكن أن تنشأ الزرافات من حيوانات شبيهة بالغزلان كان عليها أن تستمر في شد أعناقها للوصول إلى الأوراق العالية على الأشجار.
افترض عالم الطبيعة البريطاني ألفريد راسل والاس نظرية التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي. ومع ذلك ، قدمت ملاحظات تشارلز داروين أثناء إبحاره حول الكرة الأرضية على متن سفينة HMS Beagle (1831–36) دليلاً على الانتقاء الطبيعي واقتراحه بأن البشر والحيوانات يشتركان في سلالة مشتركة. كان العديد من العلماء في ذلك الوقت يؤمنون بآلية وراثية كانت نسخة من الفكرة اليونانية القديمة عن التخلق ، ويبدو أن أفكار داروين لا تتلاءم مع نظرية الوراثة التي انبثقت عن تجارب مندل.
عمل مندل
قبل جريجور مندل ، كانت نظريات الآلية الوراثية تعتمد إلى حد كبير على المنطق والتكهنات ، وليس على التجريب. في حديقة الدير الخاصة به ، أجرى مندل عددًا كبيرًا من تجارب التلقيح المتبادل بين أنواع مختلفة من البازلاء في الحديقة ، والتي حصل عليها كخطوط تربية نقية. لقد عبر البازلاء مع البذور الصفراء إلى أولئك الذين لديهم بذور خضراء ولاحظ أن بذور النسل (الجيل الأول ، F1) كانت كلها صفراء. عندما تم تلقيح الأفراد F1 ذاتيًا أو تهجينهم فيما بينهم ، أظهر ذريتهم (F2) نسبة 3: 1 (3/4 أصفر و 1/4 أخضر). استنتج أنه نظرًا لأن جيل F2 احتوى على بعض الأفراد ذوي اللون الأخضر ، يجب أن تكون محددات الخضرة موجودة في جيل F1 ، على الرغم من عدم التعبير عنها لأن اللون الأصفر هو المهيمن على اللون الأخضر. من النسبة الحسابية الدقيقة 3: 1 (التي وجد منها عدة أمثلة أخرى) ، استنتج ليس فقط وجود وحدات وراثية منفصلة (جينات) ولكن أيضًا أن الوحدات كانت موجودة في أزواج في نبات البازلاء وأن الأزواج انفصلت أثناء تشكيل الأمشاج. ومن ثم ، تم اقتراح الخطين الأصليين لنباتات البازلاء ليكونا YY (أصفر) و yy (أخضر). الأمشاج من هذه كانت Y و y ، مما أدى إلى إنتاج جيل F1 من Yy كان لونه أصفر بسبب هيمنة Y. في جيل F1 ، كان نصف الأمشاج Y والنصف الآخر y ، مما يجعل جيل F2 ينتج من التزاوج العشوائي 1/4 سنة ، و 1/2 سنة ، و 1/4 سنة ، مما يفسر نسبة 3: 1. تسمى أشكال جينات لون البازلاء ، Y و y ، الأليلات.
قام مندل أيضًا بتحليل الخطوط النقية التي تختلف في أزواج من الأحرف ، مثل لون البذور (الأصفر مقابل الأخضر) وشكل البذور (مستدير مقابل متجعد). نتج عن تقاطع البذور المستديرة الصفراء مع البذور الخضراء المجعدة جيل F1 الذي كان كله أصفر ومستدير ، مما يكشف عن هيمنة الصفات الصفراء والدائرية. ومع ذلك ، أظهر جيل F2 الناتج عن التلقيح الذاتي لنباتات F1 نسبة 9: 3: 3: 1 (9/16 دائرية صفراء ، 3/16 مجعدة صفراء ، 3/16 دائرية خضراء ، و 1/16 خضراء متجعدة ؛ لاحظ أن النسبة 9: 3: 3: 1 هي مجرد نسبتين 3: 1 مجتمعين). من هذه النتيجة وما شابهها ، استنتج التشكيلة المستقلة لأزواج الجينات المنفصلة عند تكوين الأمشاج.
يمكن أن يُعزى نجاح مندل جزئيًا إلى نهجه التجريبي الكلاسيكي. اختار كائنه التجريبي جيدًا وأجرى العديد من التجارب الخاضعة للرقابة لجمع البيانات. من نتائجه ، طور فرضيات تفسيرية رائعة وتابع اختبار هذه الفرضيات تجريبياً. أنشأت منهجية مندل نموذجًا أوليًا لعلم الوراثة لا يزال يستخدم حتى اليوم لاكتشاف الجينات وفهم الخصائص الجينية للوراثة.
كانت جينات مندل مجرد كيانات افتراضية ، عوامل يمكن استنتاج وجودها من أجل شرح نتائجه. شهد القرن العشرين خطوات هائلة في تطوير فهم طبيعة الجينات وكيفية عملها. ظلت منشورات مندل غير مذكورة في الأدبيات البحثية حتى عام 1900 ، عندما تم التوصل إلى نفس الاستنتاجات من قبل العديد من الباحثين الآخرين. ثم تبع ذلك مئات الأوراق التي تظهر الميراث المندلي في مجموعة واسعة من النباتات والحيوانات ، بما في ذلك البشر. يبدو أن أفكار مندل كانت ذات صلاحية عامة. لاحظ العديد من علماء الأحياء أن وراثة الجينات تتوازى بشكل وثيق مع وراثة الكروموسومات أثناء الانقسامات النووية ، والتي تسمى الانقسام الاختزالي ، والتي تحدث في الانقسامات الخلوية قبل تكوين الأمشاج.
------------------------
---------------------------------------------------------
ليست هناك تعليقات: