وراثة بأنماط تختلف عن مندل: سيادة غير تامة ومشتركة، أليلات متعددة، تعدد الجينات، ارتباط بالجنس، جينات مرتبطة وخريطة جينات، وتأثير البيئة.
آخر تحديث:
السيادة غير التامة: عند heterozygous يظهر طراز وسيط (مثل أزهار فم السمكة: أحمر×أبيض → F1 زهري؛ F2 بنسبة 1:2:1 أحمر:زهري:أبيض).
السيادة المشتركة: يظهر كلا الأليلين (نبات الكاميليا: أبيض ومُوشّح بالأحمر في نفس الزهرة؛ F2 من CR CW × CR CW → 1:2:1 أحمر:مُوشّح:أبيض).
الفرق عن مندل أن السيادة التامة تعطي غالباً شكلين بنسبة 3:1، أما غير التامة فتعطي ثلاثة أشكال أحدها وسيط، والمشتركة تظهر أثر الأليلين معاً في الفرد الواحد.
نظام MN: LM وLN → فصائل M وN وMN على الكروموسوم 4.
الجينات القاتلة هي جينات يؤدي وجودها بصورة معينة، غالباً عند تماثل الأليلات، إلى موت الفرد في مراحل جنينية أو مبكرة. من أمثلتها جين لون الشعر الأصفر في الفئران وجين قصر الذيل في القطط.
تؤثر الجينات القاتلة في النسب المندلية لأنها تستبعد بعض الطرز من النسل الحي. ففي تزاوج فئران صفراء Yy × Yy يموت الطراز YY في الرحم، ويبقى بين الأفراد الأحياء Yy أصفر وyy غير أصفر بنسبة 2:1.
فخ النسبة: إذا رأيت نسبة 2:1 في السؤال، فاعلم أنك أمام جينات قاتلة. لا تقسم على 4، بل اقسم المجموع على 3 لاستخراج الاحتمالات.
مزج الألوان: السيادة غير التامة كخلط أحمر وأبيض للحصول على وردي؛ المشتركة كرسم نقاط حمراء على قميص أبيض — اللونان يبانان معاً لا متوسطاً واحداً.
تمييز الأنماط: 1:2:1 مع وسيط ⇒ غير تامة؛ ظهور بقعتين لونين على نفس العضو ⇒ مشتركة.
نظام MN يوضح السيادة المشتركة بين أليلين رئيسيين في المجتمع، بينما يبرز نظام ABO فكرة الأليلات المتعددة لأن للجين أكثر من أليلين شائعين هي IA وIB وi. لذلك يجب قراءة عدد الأليلات ونمط التعبير قبل اختيار اسم النمط الوراثي.
ابدأ بنمط السيادة: قبل حل أي مسألة، حدد هل الحالة سيادة غير تامة، سيادة مشتركة، أليلات متعددة، أم ارتباط جيني؛ نوع الوراثة يحدد طريقة بناء النسب.
الأليلات المتعددة تعني وجود أكثر من أليلين للجين في المجتمع، مع أن الفرد الواحد لا يحمل إلا زوجاً واحداً. في نظام ABO توجد ثلاثة أليلات هي IA وIB وi على كروموسوم 9.
استنتاج الطرز الجينية لفصيلة O: عند حل المسائل الوراثية، ابدأ دائماً بفصيلة الدم O؛ لأنها لا تملك إلا طرازاً جينياً واحداً محتملاً وهو (ii)، مما يسهل عليك استنتاج الأليلات المتنحية لدى الأبوين.
تعطي الطرز IAIA وIAi فصيلة A، وتعطي IBIB وIBi فصيلة B، ويعطي IAIB فصيلة AB، بينما لا تظهر فصيلة O إلا بالطراز ii. ويظهر هنا أن IA وIB بينهما سيادة مشتركة، وكلاهما سائد على i.
الربط بعلم الدم: نظام ABO وعامل Rh مهمان في نقل الدم — لا تخمن توافقاً؛ راجع بروتوكول المستشفى.
استنتاج الأبوين: إذا ولد طفل B من أبوين A وAB ⇒ الأب IAi والأم IAIB (مثال 4).
فصيلة O لا تظهر إلا بالطراز الجيني ii؛ لأن أليل i متنحٍ أمام IA وIB، ولا يوجد طراز جيني آخر يعطي هذه الفصيلة.
متعدد الجينات: عدة جينات (مثل A,B,C للون البشر) تُراكم أليلات سائدة → تدرج في الشكل (7 درجات لون عند AaBbCc×AaBbCc؛ احتمال AABBCC = (1/4)³ = 1/64).
مرتبطة بالجنس (X-linked): الجين على X؛ الذكر XY يظهر الصفة بأليل واحد (نزف الدم XhY)، والأنثى XX تحتاج أليلين للإصابة أو تكون حاملة XHXh. ينطبق ذلك على أمثلة مثل عمى الألوان المتنحي المرتبط بـ X؛ فالذكر يصاب بأليل متنحٍ واحد، بينما قد تحمل الأنثى الأليل دون أعراض.
متأثرة بالجنس: جين جسمي لكن الهرمونات تغيّر التعبير (الصلع: HH أصلع في الذكر والأنثى؛ HZ ذكر أصلع، أنثى شعر طبيعي؛ ZZ طبيعي الشعر في الذكر والأنثى).
سجل النسب X: ارسم X وY في السجل؛ تتبع X من الأم إلى الأبناء؛ لا تنسَ أن الأب لا يمرّر X لابنه.
خلط مرتبطة ومتأثرة: مرتبطة بالجنس = موقع على X/Y. متأثرة بالجنس = جين جسمي + هرمونات (صلع، قرون الأغنام).
إذا ظهرت أنثى مصابة بنزف الدم في سجل نسب، فابحث عن مصدر أليلين متنحيين: أب مصاب يعطي Xh لكل بناته، وأم حاملة قد تمرر Xh؛ عند اجتماع XhXh تظهر الإصابة.
جينات على نفس الكروموسوم قد تورث معاً (ارتباط). مورغان: لون الجسم (G رمادي سائد) وحجم الجناح (T طبيعي) في ذبابة الفاكهة — معظم F2 يشبه أحد الأبوين؛ التراكيب الجديدة قليلة (17% في مثال 7).
نسبة التراكيب الجديدة ≈ نسبة العبور. وحدة الخريطة: 1% تراكيب جديدة = 1 map unit بين الجينين.
خريطة الجينات: ترتيب الجينات ومسافاتها من نسب العبور بين أزواج الجينات.
الجينات المرتبطة: قريبة على كروموسوم واحد تُورث كوحدة ما لم يفصلها العبور.
حساب % التراكيب الجديدة: =(عدد غير parental / المجموع)×100. مثال: (82+88)/1000 = 17%.
مقابل التوزيع الحر: لو استقلال تام لـ GgTt×ggtt لظهرت نسبة 1:1:1:1 — عدم تحققها دليل ارتباط.
إذا كانت المسافة بين جينين 12 map units، فالنسبة المتوقعة للتراكيب الجديدة تقارب 12%؛ لأن كل وحدة خريطة تقابل تقريباً 1% تراكيب جديدة.
في هذا الدرس تُنفَّذ تجربة مورغان على ذبابة الفاكهة: اتبع خطوات التجربة وسجّل القراءات، ثم اربط النتيجة بالمفهوم الذي سبقه في الدرس.
من التجربة: سجّل المعطيات قبل الاستنتاج؛ التجربة تدعم القانون وليست بديلاً عنه.
درجة الحرارة المحورية (Tp): في الزواحف، حرارة الحضانة تحدد الجنس (سلاحف/سحالي).
الوراثة فوق الجينية: تغييرات تؤثر على تعبير الجينات دون تغيير تسلسل DNA (مثل المثيلة على DNA) — قد تُورَّث أنماط تعبير.
البيئة والصفة: نفس الطراز الجيني قد يعطي شكلاً مختلفاً (لون فراشة، طول نبات) حسب الظروف.
جينotype × environment: الطراز الجيني يحدد النطاق؛ البيئة تحدد التعبير الفعلي أحياناً.
مفتاح وضوء: الجين كمفتاح كهربائي والبيئة كمصدر التيار — بدون تيار (بيئة) قد لا يظهر «الضوء» (الصفة) رغم وجود المفتاح.
يُعد مرض هنتنغتون مثالاً على أليل سائد جسمي لا صفة مرتبطة بالجنس؛ لأن ظهوره لا يعتمد على حمل الأليل على كروموسوم X أو Y، بل على وجود أليل سائد يكفي لإظهار الصفة في الذكور والإناث.
الخيط الجامع هنا أن أنماط ما بعد مندل توسع فكرة السيادة: قد تشترك الأليلات، تتعدد، ترتبط بالجنس، أو تتأثر البيئة والتعبير فوق الجيني.
صوّر هذا الجدول وسمِّعه:
| النمط | الوصف |
|---|---|
| السيادة غير التامة | الهجين مظهر وسط (أحمر×أبيض ← وردي) |
| السيادة المشتركة | الأليلان يظهران معاً (فصيلة ) |
| الأليلات المتعددة | أكثر من أليلين لجين واحد () |
| مرتبطة بالجنس | الجين على (نزف الدم، عمى الألوان) |
| متأثرة بالجنس | تعبيرها يختلف بالهرمونات (الصلع) |
| وحدة الخريطة | عبور وحدة خريطة |
نمط من أنماط الوراثة يظهر فيه أثر أليل في الطراز الجيني غير متماثل الأليلات على الطراز الشكلي، فيظهر بصفة وسطية.
نمط من الوراثة يُعبَّر فيه عن الأليلين معاً في حال كان الطراز الجيني غير متماثل الأليلات؛ إذ يظهر تأثير كل منهما في الطراز الشكلي على نحو مستقل عن الآخر.
وجود أكثر من أليلين للجين الواحد.
نمط من الوراثة غير المندلية، وفيه يتحكم أكثر من جينين في الصفة الوراثية، وتكون الطرز الشكلية لهذه الصفة متدرجة بين الأفراد؛ بسبب تراكم تأثير الجينات التي تتحكم فيها.
صفات تُحمل جيناتها على الكروموسومات الجنسية.
صفة تُحمل أليلاتها على كروموسوم جسمي ما، ويتأثر تعبيرها بالهرمونات الجنسية.
الجينات القريبة من بعضها، والمحمولة على الكروموسوم نفسه، وتتوارث بوصفها وحدة واحدة.
خريطة تبين الجينات المحمولة على الكروموسوم، ومواقعها، وترتيبها، والمسافة بينها.
درجة حرارة معينة يحدث عندها تحول فسيولوجي في الكائن الحي، مثل درجة الحرارة الثابتة اللازمة لإنتاج الذكور والإناث في بعض أنواع الزواحف.
دراسة تبحث في التعديلات على التعبير الجيني أو الطرز الشكلية في الكائن الحي، التي تحدث من دون تغيير تسلسل النيوكليوتيدات في الجين.
التركيب الناتج من التفاف جزيء DNA مشدوداً حول بروتين الهستون.
آلية تكسر الارتباط بين الجينات المرتبطة على الكروموسوم نفسه.
ما الطراز الجيني لفصيلة AB في نظام ABO؟
فصيلة AB لها طراز جيني واحد فقط هو IAIB، لأن الأليلين IA وIB بينهما سيادة مشتركة فيظهر تأثيرهما معاً في الفرد؛ ولا يوجد طراز متماثل (مثل IAIA) يعطي فصيلة AB.
لماذا يكفي أليل واحد على X لإصابة الذكر بنزف الدم بينما الأنثى تحتاج أليلين؟
لأن الذكر طرازه الجنسي XY، فلا يملك إلا كروموسوم X واحداً، فيكفي أليل متنحٍ واحد عليه لتظهر عليه الصفة (لا يوجد أليل مقابل على Y يخفيه). أما الأنثى فطرازها XX، فتحتاج إلى أليلين متنحيين (نسخة على كل كروموسوم X) لتظهر عليها الإصابة؛ فإذا كان لديها أليل سائد واحد فقط تكون حاملة غير مصابة. ويُورّث الأب الأليل المحمول على X لبناته فقط دون أبنائه، لأن أبناءه الذكور يرثون منه كروموسوم Y.
ما الفرق بين الصفة المرتبطة بالجنس والصفة المتأثرة بالجنس (مثال الصلع)؟
الصفة المرتبطة بالجنس: جيناتها محمولة على أحد الكروموسومين الجنسيين X أو Y (مثل نزف الدم وعمى الألوان على X). الصفة المتأثرة بالجنس: جيناتها محمولة على كروموسوم جسمي (وليس جنسياً)، لكن الهرمونات الجنسية تتحكم في ظهورها أو عدمه؛ فمثال الصلع: الطراز الجيني الغير متماثل (HZ) يُظهر صلعاً عند الذكر بسبب هرموناته، بينما يبقى شعر الأنثى طبيعياً بنفس الطراز الجيني؛ ولا تصاب الأنثى بالصلع إلا إذا كانت متماثلة الأليلات (ZZ).
كيف تُحسب نسبة التراكيب الجينية الجديدة في تجربة مورغان؟
— وهي تساوي نسبة العبور بين الجينين.
ما المقصود بوحدة الخريطة (1% = 1 map unit)؟
وحدة الخريطة (السنتيمورغان) تمثّل تكرار عبور مقداره ؛ فكلما زادت المسافة بين جينين على الكروموسوم زاد احتمال العبور بينهما.
بطاقات مهمة
عدد الجينات المسؤولة عن الصفة، وتأثير الأليلات بعضها في بعض، ونوع الكروموسومات التي تحمل جينات الصفة المعيّنة.
نمط لا يسود فيه أليل على آخر، فيظهر غير متماثل الأليلات بصفة وسطية جديدة تختلف عن صفتي الأبوين؛ مثل لون أزهار نبات فم السمكة: أحمر (RR) × أبيض (WW) ⟶ الجيل الأول كله زهري (RW)، والجيل الثاني بنسبة 1 أحمر : 2 زهري : 1 أبيض.
نمط يُعبَّر فيه عن الأليلين معًا عند غير متماثل الأليلات، فيظهر تأثير كلٍّ منهما في الطراز الشكلي على نحو مستقل عن الآخر؛ مثل لون أزهار نبات الكاميليا (بيضاء موشّحة بالأحمر)، وفصيلة الدم وفق نظام MN.
وجود أكثر من أليلين للجين الواحد؛ ومن أمثلتها وراثة فصائل الدم وفق نظام ABO (ثلاثة أليلات: IA وIB وi)، علمًا أنّ الخلية الجسمية تحوي أليلين فقط منها.
الفصيلة A: IAIA أو IAi؛ والفصيلة B: IBIB أو IBi؛ والفصيلة AB: IAIB؛ والفصيلة O: ii. ويسود الأليل I على i سيادة تامة، في حين تكون السيادة بين IA وIB مشتركة.
نمط يتحكّم فيه أكثر من جينين في الصفة الوراثية، فتكون الطرز الشكلية متدرّجة بين الأفراد بسبب تراكم تأثير الجينات؛ ومن أمثلتها لون الجلد في الإنسان ولون بذور القمح.
في الإنسان وفق نظام X,Y: الأنثى XX والذكر XY؛ أمّا في الطيور فالطراز الكروموسومي الجنسي متماثل عند الذكر وغير متماثل عند الأنثى.
جين محمول على الكروموسوم الجنسي Y، يؤثّر في تمايز الخصية أثناء تطوّر الجنين في الإنسان.
صفات تُحمل جيناتها على الكروموسومات الجنسية؛ فالمحمولة على X مرتبطة بالكروموسوم X، والمحمولة على Y مرتبطة بالكروموسوم Y، علمًا أنّ عدد الجينات المحمولة على X يزيد على عددها على Y.
أنّ صفة لون العينين مرتبطة بالجنس ومحمولة على الكروموسوم الجنسي X، ولا يوجد أليل لها على الكروموسوم Y (وأنّ اللون الأبيض للعينين صفة متنحية).
نصائح للمراجعة
موضوعات أخرى في الوحدة