ثانوي · الصف 2

الأنماط الوراثية المعقدة

جاري تحضير الدرس المعاد صياغته وبناء الأنماط

9-2 الأنماط الوراثية المعقدة

Complex Patterns of Inheritance

الفكرة الرئيسة

لا تنطبق الأنماط الوراثية التي وصفها مندل على وراثة الصفات المعقدة.

الربط مع الحياة

تخيل مصابًا بعمى اللونين الأحمر والأخضر؛ حيث لا يظهر اللون الأحمر بوضوح في الإضاءة الخافتة، أما في الليل فيبدو اللون الأخضر كاللون الأبيض المستخدم في إنارة الشوارع. ولمساعدة المصابين بهذا الاختلال صممت إشارات المرور بألوان أكثر لمعانًا. ففي كل حال، لا يتبع عمى اللونين الأحمر والأخضر نمط الوراثة نفسه الذي وصفه مندل.

الأهداف

  • تميز بين أنماط الوراثة المعقدة المختلفة.
  • تحلل أثر الطراز الوراثي في الجنس.
  • تفسر كيف تؤثر البيئة في الطراز الشكلي لمخلوق حي.

مراجعة المفردات

المشيج: خلية جنسية، حيوان منوي أو بويضة، مكتملة النمو أحادية المجموعة الكروموسومية.

المفردات الجديدة

السيادة غير التامة
السيادة المشتركة
الجينات المتعددة المتقابلة
تفوق الجينات
الكروموسوم الجنسي
الجين المرتبط مع الجنس
الصفة المرتبطة مع الجنس
الصفات المتعددة الجينات

السيادة غير التامة

Incomplete Dominance

عندما يكون الفرد غير متماثل الجينات، غير نقي، لصفة ما يكون طرازه الشكلي ما تمثله الصفة السائدة. فعلى سبيل المثال، إذا كان الطراز الجيني لنبات البازلاء Tt، حيث T = الطراز الجيني لصفة طول الساق السائدة، فإن الطراز الشكلي لهذا النبات سيكون طويل الساق.

وعند تزاوج نباتات شب الليل الحمراء الأزهار RR مع نباتات شب الليل البيضاء الأزهار rr، فإن نباتات الجيل الناتج تحمل صفة الأزهار الوردية غير المتماثلة الجينات Rr، كما في الشكل 9-4.

وهذا مثال على السيادة غير التامة incomplete dominance؛ حيث يشترك فيها الطراز الشكلي غير المتماثل الجينات في صفة وسطية بين الطرازين الشكليين المتماثلي الجينات الخاصين بالآباء.

وعندما يتزاوج أفراد الجيل الأول غير المتماثلين الجينات ذاتيًا ينتج عنها أزهار حمراء ووردية وبيضاء بنسبة 1 : 2 : 1 على التوالي، كما في الشكل 9-4.

الصورة المرتبطة

p01_السيادة_غير_التامة_في_نبات_شب_الليل.png

الشكل 9-4

ينتج لون أزهار نبات شب الليل عن السيادة غير التامة. عندما يتزاوج نبات يحمل صفة الأزهار الحمراء النقية مع نبات يحمل صفة الأزهار البيضاء النقية تظهر صفة الأزهار الوردية في F1.

وعند تلقيح أفراد F1 ذاتيًا ينتج نباتات تحمل الأزهار الحمراء والوردية والبيضاء.

توقع

ماذا يحدث إذا لقحت نباتًا وردي الأزهار مع نبات أبيض الأزهار؟

الصفحة 240

السيادة المشتركة

Codominance

تذكر أنه عندما يكون المخلوق الحي غير متماثل الجينات لصفة محددة، فإن الطراز الشكلي الذي يعبر عنه الجين السائد هو الذي يظهر.

أما في أنماط الوراثة المعقدة، ومنها السيادة المشتركة codominance، فيظهر أثر كلا الجينين عندما يكون الطراز الجيني لصفة ما غير متماثل الجينات.

فعلى سبيل المثال ينتج مرض أنيميا الخلايا المنجلية وراثة السيادة المشتركة.

مرض أنيميا الخلايا المنجلية

Sickle-cell disease

الجين المسؤول عن مرض أنيميا الخلايا المنجلية شائع، وهو محمول على الكروموسومات الجسمية، وخصوصًا في الأشخاص ذوي الأصول الإفريقية.

وينتقل مرض أنيميا الخلايا المنجلية عندما يجتمع جينان متنحيان من الأبوين. ويؤثر مرض أنيميا الخلايا المنجلية في خلايا الدم الحمراء وقدرتها على نقل الأكسجين.

يبين الشكل 9-5 خلايا دم في فرد غير متماثل الجينات لصفة مرض أنيميا الخلايا المنجلية. ينتج عن تغيرات في الهيموجلوبين، خاصة البروتين الموجود في خلايا الدم الحمراء، تغير شكل خلايا الدم الحمراء، فتصبح غير طبيعية، أو تشبه شكل حرف C.

لا تنقل الخلايا المنجلية الأكسجين بفاعلية؛ لأنها توقف الدورة الدموية في الأوعية الدموية الصغيرة. والأشخاص غير المتماثلي الجينات لهذه الصفة لديهم خلايا طبيعية وخلايا منجلية في الوقت نفسه. وهؤلاء الأفراد يمكن أن يعيشوا حياة طبيعية؛ حيث إن الخلايا الطبيعية تعوض الخلل الناتج عن الخلايا المنجلية.

ينتشر مرض الأنيميا المنجلية في بعض مناطق المملكة العربية السعودية، ومن الإجراءات التي تتبعها الجهات المعنية في المملكة للتقليل من انتشار المرض وانتقاله من الآباء إلى الأبناء الالتزام بإجراء الفحص الطبي الشامل قبل الزواج؛ حيث تكشف هذه التحاليل الطبية الإصابة بالمرض.

وتمكن المستشار الوراثي من تحديد نسبة أو احتمال وراثة الأبناء للمرض من آباء مصابين، كما تحدد احتمال ظهور المرض على الأبناء من آباء لم تظهر عليهم الأعراض المرضية؛ لأنهم حاملون للمرض فقط.

الصورة المرتبطة

p02_الخلايا_المنجلية_وخلايا_الدم_الحمراء.png

الشكل 9-5

يبين: توزع مرض أنيميا الخلايا المنجلية المقاومة لمرض الملاريا.

يسار: خلايا الدم الحمراء الطبيعية منبسطة وقرصية الشكل. أما الخلايا المنجلية فهي طويلة وتشبه حرف C، ويمكنها أن تتراكم وتغلق الدورة الدموية في الأوعية الدموية الصغيرة.

الربط مع رؤية 2030

من أهداف الرؤية:
2.1.1 تسهيل الحصول على الخدمات الصحية.

مرض أنيميا الخلايا المنجلية والملاريا

Sickle-cell disease and malaria

يوضح الشكل 9-5 توزيع مرضى الخلايا المنجلية والملاريا في إفريقيا. لاحظ تداخل بعض المناطق التي ينتشر فيها مرض أنيميا الخلايا المنجلية مع مناطق الملاريا الواسعة الانتشار.

الصورة المرتبطة

p02_انتشار_أنيميا_الخلايا_المنجلية_والملاريا_في_أفريقيا.png

الصفحة 241

لماذا تكثر مثل هذه المستويات العالية من مرض أنيميا الخلايا المنجلية في إفريقيا الوسطى؟

اكتشف العلماء أن الأفراد غير المتماثلي الجينات لمرض أنيميا الخلايا المنجلية هم أيضًا أعلى مقاومة للملاريا؛ إذ تكون معدلات الوفيات بسبب الملاريا أقل في المناطق التي تكون فيها صفة مرض أنيميا الخلايا المنجلية أعلى.

ولما كان وجود الملاريا أقل في تلك المناطق فإن أفرادًا أكثر يعيشون لينقلوا صفة الخلايا المنجلية لأبنائهم. ولذلك يستمر مرض أنيميا الخلايا المنجلية في التزايد في إفريقيا.

الجينات المتعددة المتقابلة

Multiple Alleles

لا يتم تحديد جميع الصفات الوراثية بوساطة جينين متقابلين دائمًا؛ فبعض الصفات الوراثية، ومنها فصائل الدم في الإنسان، تحدد بأكثر من جينين، أو ما يسمى الجينات المتعددة المتقابلة multiple alleles.

فصائل الدم في الإنسان

Blood groups in humans

لنظام فصائل الدم ABO ثلاثة أشكال من الجينات المتقابلة، تسمى أحيانًا علامات A وB وO.

تدل الجينات على فصيلة دم A أو فصيلة دم B أو فصيلة O. وعند غياب علامات A وB تكون فصيلة الدم O.

لاحظ أيضًا أن الجين IA أو IB مقارنة بـ i، تطبق السيادة المشتركة على الجينات IA وIB. إذ تنتج فصيلة الدم AB من كلا الجينين IA وIB.

ويعد نظام فصائل الدم ABO مثالًا على الجينات المتعددة المتقابلة والسيادة المشتركة، كما في الشكل 9-6.

يحدد نظام الدم ABO أيضًا بالعامل الرايزيسي Rh الذي يورث من كل أب. وقد يكون العامل Rh سالبًا أو موجبًا، حيث إن Rh+ سائد على Rh-. وعامل Rh عبارة عن بروتين على خلايا الدم الحمراء اكتشف في دراسات على القرد الرايزيسي.

الصورة المرتبطة

p03_الطرز_الجينية_لفصائل_الدم_ABO.png

الشكل 9-6

هناك ثلاثة أشكال من الجينات المتقابلة في فصائل الدم ABO هي:

IA ،IB ،i

مختبر تحليل البيانات 9-1

بناء على بيانات حقيقية

فسر الرسم البياني

ما العلاقة بين مرض أنيميا الخلايا المنجلية والمضاعفات الأخرى؟

تظهر عدة أعراض على المرضى المصابين بمرض أنيميا الخلايا المنجلية، منها الفشل التنفسي والمشكلات العصبية.

ويوضح الرسم البياني المجاور العلاقة بين العمر وأعراض مرضين آخرين، هما الألم والحمى، قبل أسبوعين من الإصابة بمتلازمة ألم الصدر الحاد ودخول المستشفى.

البيانات والملاحظات

الرسم البياني:
الأعراض مقابل العمر.

يوضح الرسم مقارنة بين:

  • ألم.
  • حمى.

التفكير الناقد

  • حدد: ما المجموعة العمرية التي أظهرت أعلى نسبة من الألم قبل دخول المستشفى؟
  • صف العلاقة بين العمر والحمى قبل دخول المستشفى.

أخذت البيانات في هذا المختبر من:

Walters, et al. 2002. Novel therapeutic approaches in sickle cell disease. Hematology 17: 10-34.

الصورة المرتبطة

p03_مختبر_تحليل_البيانات_الأعراض_قبل_العمر.png

الصفحة 242

لون الفرو في الأرانب

Coat color of rabbits

يمكن للجينات المتعددة المتقابلة أن توضح عملية تسلسل السيادة. ففي الأرانب تسيطر أربعة جينات على لون الفرو، هي:

C ،cch ،ch ،c

فالجين C سائد على بقية الجينات الأخرى، وينتج عنه لون فرو واحد. والجين c ينتج عنه طراز شكلي أبيض عندما يكون الطراز الجيني متنحيًا نقيًا.

أما الجين cch فسائد على الجين ch، في حين أن الجين ch سائد على الجين c.

ويمكن كتابة هذا التسلسل السيادي على النحو التالي:

C > cch > ch > c

ويبين الشكل 9-7 الطرز الجينية والشكلية المحتملة للون فرو الأرانب. فاللون الأسود الكامل سائد على الشنشلا، الذي هو سائد على الهيملايا، وهو بدوره سائد على لون الفرو الأبيض.

يزيد وجود الجينات المتقابلة من احتمالات الطرز الجينية والشكلية. ومن دون سيادة الجينات المتعددة فإن جينين مثل T وt ينتجان ثلاثة طرز جينية فقط: TT وTt وtt، وطرازين شكليين محتملين.

ولكن الجينات المتعددة المتقابلة الأربعة للون الفرو عند الأرانب تنتج عشرة طرز جينية محتملة وأربعة طرز شكلية، كما في الشكل 9-7.

ويظهر المزيد من التنوع في لون فرو الأرانب نتيجة التفاعل بين جين لون الفرو والجينات الأخرى.

الصورة المرتبطة

p04_ألوان_الفرو_في_الأرانب.png

الشكل 9-7

يوجد في الأرانب جينات متعددة متقابلة تتحكم في لون الفرو، وتعطي الجينات الأربعة أربعة أشكال أساسية من ألوان الفرو.

أمثلة من الشكل:

  • الأمهق الأبيض: cc
  • اللون الأسود الكامل: CC ،Cc ،Ccch ،Cch
  • الهيملايا: cch ،ch
  • الشنشلا: cchcch ،cchch ،cchc

تفوق الجينات

Epistasis

يمكن أن يختلف لون الفرو في نوع من الكلاب من الأصفر إلى الأسود. ويعود هذا التنوع إلى وجود جين يخفي صفة جين آخر، ومثل هذا التفاعل يسمى تفوق الجينات epistasis.

يتحكم في لون فرو هذه الكلاب مجموعتان من الجينات المتقابلة؛ الجين السائد E يحدد ما إذا كان الفرو ذا صبغة غامقة اللون، بينما لا توجد أي أصباغ في فرو الكلب ذي الطراز الجيني ee.

في حين يحدد الجين السائد B درجة اللون الغامق من الصبغة.

الصفحة 243

إذا كان الطراز الجيني للكلاب هو Eebb أو EEbb فإن فرو الكلاب يكون بنيًا بلون الشوكولاتة. لاحظ الشكل 9-8.

أما الطرز الجينية eebb وeeBb وeeBB فتنتج فروًا لونه أصفر؛ لأن الجين e يخفي آثار صفة الجين B.

الصورة المرتبطة

p05_تفوق_الجينات_في_لون_فرو_الكلاب.png

الشكل 9-8

تظهر نتائج تفوق الجينات في لون الفرو في نوع من الكلاب من خلال التفاعل بين مجموعتين من الجينات، معهما جينان متقابلان E وB.

لاحظ الطرز الجينية السائدة والمتنحية.

أمثلة من الشكل:

  • eebb: لا توجد صبغة غامقة اللون في فروي الكلبين.
  • eeBb / eeBB: لا توجد صبغة غامقة اللون في فروي الكلبين.
  • Eebb / EEbb: هناك صبغة غامقة اللون في فروي الكلبين.
  • EEBB / EEBb / EeBB / EeBb: هناك صبغة غامقة اللون في فروي الكلبين.

تحديد الجنس

Sex Determination

تحتوي كل خلية في جسمك، ما عدا الأمشاج، على 46 كروموسومًا، أو 23 زوجًا من الكروموسومات.

أحد هذه الأزواج هو الكروموسوم الجنسي sex chromosomes، الذي يحدد جنس الفرد.

وهناك نوعان من الكروموسومات الجنسية، هما X وY. فكل الأفراد الذين يحملون كروموسومين جنسيين من X إناث.

أما الأفراد الذين يحملون الكروموسوم الجنسي X وآخر Y فيكونون ذكورًا.

وتسمى الـ 22 زوجًا من الكروموسومات الأخرى الباقية الكروموسومات الجسمية autosomes.

ويتحدد جنس الأبناء باتحاد الكروموسومات الجنسية في خلايا الحيوان المنوي والبويضة، كما في الشكل 9-9.

الصورة المرتبطة

p05_تحديد_الجنس_والكروموسومات_XY.png

الشكل 9-9

اليمين: ينتج عن انفصال الكروموسومات الجنسية إلى أمشاج، والاندماج العشوائي بين الحيوان المنوي والبويضة نسبة 1 ذكور : 1 إناث.

اليسار: يختلف الكروموسوم Y عن الكروموسوم X في الشكل والحجم.

الصفحة 244

تبديل الكروموسوم

Chromosome Alteration

تحتوي خلايا الإناث في الإنسان على 22 زوجًا من الكروموسومات الجسمية وزوجًا من الكروموسوم الجنسي X، بينما تحتوي خلايا الذكور 22 زوجًا من الكروموسومات الجسمية بالإضافة إلى الكروموسومات الجنسية X وY.

ولأن الكروموسوم X أكبر حجمًا من الكروموسوم Y، كما في الشكل 9-9، فإنه يحمل عددًا كبيرًا من الجينات المختلفة الضرورية لنمو الذكور والإناث، في حين يحمل الكروموسوم Y جينات مرتبطة بشكل أساسي مع ظهور الصفات الذكرية.

ولأن لدى الإناث كروموسومي X، لذا تبدو الأنثى وكأن لها نسختين من الكروموسوم X، في حين أن الذكر لديه نسخة واحدة فقط.

ولموازنة الفرق في عدد الجينات المرتبطة مع الكروموسوم X بين الذكر والأنثى، يتوقف أحد كروموسومي X عن العمل في كل خلية جسمية أنثوية.

ويسمى هذا تبديل أو تعطيل الكروموسوم X؛ حيث يعد توقف عمل الكروموسوم X في كل خلية جسمية حدثًا عشوائيًا تمامًا، ولا يخضع لقانون وراثي.

ويحدث تبديل الكروموسوم في جميع الثدييات، فسبحان الله!

توقف عمل الكروموسوم

Chromosome inactivation

إن ألوان فرو قط الكاليكو، المبينة في الشكل 9-10، سببها توقف العمل العشوائي لكروموسوم X معين.

وتعتمد ألوان فرو القط على الكروموسوم X النشط. وتنتج البقع البنية على الفرو نتيجة توقف عمل الكروموسوم X الذي يحمل الجين المقابل للون الفرو الأسود.

وبالطريقة نفسها تنتج البقع السوداء عن توقف عمل الكروموسوم X الذي يحمل الجين المسؤول عن لون الفرو البني.

الصورة المرتبطة

p06_توقف_عمل_كروموسوم_X_وقطة_الكاليكو.png

الشكل 9-10

ينتج فرو قطة الكاليكو هذه من التوقف العشوائي لعمل الكروموسوم X، حيث إن أحد كروموسومي X مسؤول عن لون الفرو البني، في حين أن الكروموسوم X الآخر مسؤول عن لون الفرو الأسود.

أجسام بار

Barr bodies

يمكن مشاهدة الكروموسوم X الذي توقف عن العمل في الخلايا. ففي عام 1949م لاحظ العالم الكندي موري بار كروموسومات X التي توقفت عن العمل في إناث قطط الكاليكو؛ حيث لاحظ تركيبًا غامقًا في النواة.

وتسمى الكروموسومات الغامقة اللون التي توقفت عن العمل، كما في الشكل 9-11، أجسام بار.

وقد اكتشف لاحقًا أن الإناث فقط، ومنها إناث الإنسان، تحتوي أجسام بار في نوى خلاياها.

الصورة المرتبطة

p06_أجسام_بار_في_النواة.png

الشكل 9-11

تسمى كروموسومات X غير الفاعلة في خلايا جسم الأنثى أجسام بار، وهي أجسام داكنة اللون توجد عادة في النواة.

الصفحة 245

الصفات المرتبطة مع الجنس

Sex-Linked Traits

تسمى الصفات التي تتحكم فيها جينات موجودة على الكروموسوم X الصفات المرتبطة مع الجنس sex-linked traits.

كما تسمى أيضًا الصفات المرتبطة مع الكروموسوم X.

ولأن للذكور كروموسومًا جنسيًا X واحدًا فقط فإنهم غالبًا ما يتأثرون بالصفات المتنحية المرتبطة مع الجنس أكثر من الإناث.

فالإناث لن تظهر فيهن الصفات المتنحية المرتبطة مع الجنس غالبًا؛ لأن الكروموسوم X الثاني يمنع أو يقلل فرصة ظهور الصفة المتنحية.

عمى اللونين الأحمر والأخضر

Red-green color blindness

صفة عمى اللونين الأحمر والأخضر صفة مرتبطة مع الجنس متنحية.

يبين الشكل 9-12 كيف يمكن أن يرى الشخص المصاب بعمى اللونين الأحمر والأخضر مقارنة بشخص سليم.

ادرس مربع بانيت في الشكل 9-12، ولاحظ أن الأم حاملة لجين مرض عمى الألوان؛ لأن لديها جينًا متنحيًا لهذا المرض محمولًا على أحد كروموسومات X الخاصة بها.

في حين تلاحظ أن الأب غير مصاب؛ لأنه ليس لديه جين الإصابة المتنحي.

ويتم تمثيل الصفة المرتبطة مع الجنس بكتابة الجين على الكروموسوم X.

لاحظ أيضًا أن الطفل الوحيد الذي يمكن أن يصاب بعمى اللونين الأحمر والأخضر هو الذكر.

ولأن صفة عمى اللونين الأحمر والأخضر مرتبطة مع الجنس فهي نادرة الحدوث في الإناث.

الصورة المرتبطة

p07_عمى_اللونين_الأحمر_والأخضر.png

الشكل 9-12

الأشخاص المصابون بعمى اللونين الأحمر والأخضر يرون اللونين الأحمر والأخضر على هيئة ظلال من اللون الرمادي.

فسر

لماذا يوجد عدد قليل من الإناث المصابات بعمى اللونين الأحمر والأخضر مقارنة بالذكور في المخطط أدناه؟

رموز الشكل

XB = طبيعي
Xb = مصاب بعمى اللونين الأحمر والأخضر
Y = كروموسوم Y

نزف الدم، هيموفيليا

Haemophilia

نزف الدم اختلال وراثي آخر مرتبط مع الجنس ناتج عن جين متنحٍ محمول على الكروموسوم الجنسي X، ويتميز بتأخر تجلط الدم، وهو أكثر شيوعًا بين الذكور عما في الإناث.

كان الرجال المصابون بنزف الدم في الماضي يموتون عادة في أعمار مبكرة حتى القرن العشرين، حين اكتشف البروتين الضروري لتجلط الدم وأعطي للأشخاص المصابين بنزف الدم.

الصفحة 246

ومع ذلك كانت الفيروسات الموجودة في مرضى التهاب الكبد الوبائي من نوع C، ومرض نقص المناعة المكتسبة، الإيدز، تنتقل إلى المصابين بنزف الدم حتى عام 1990م، حين اكتشفت طرائق أكثر أمانًا لنقل الدم.

ربما تظهر بعض الصفات الموجودة على الكروموسومات الجسمية على أنها مرتبطة مع الجنس، على الرغم من أنها ليست كذلك.

ويحدث هذا عندما يكون الجين سائدًا في أحد الجنسين ولكنه متنحٍ في الجنس الآخر. وتسمى في هذه الحالة الصفات المتأثرة بالجنس.

فعلى سبيل المثال، جين الصلع متنحٍ في الإناث وسائد في الذكور، ويسبب فقدان الشعر أو ما يسمى نمط الصلع في الذكور.

وتظهر صفة الصلع في الذكر إذا كان غير متماثل الجينات، غير نقي للصفة، أو متنحي الجينات، في حين يمكن أن تكون الأنثى صلعاء فقط في حال اجتماع الجينات المتنحية المتماثلة.

الصفات المتعددة الجينات

Polygenic Traits

لقد درست صفات يتحكم فيها زوج من الجينات. فالعديد من الصفات الشكلية تنتج عن التفاعل بين العديد من أزواج الجينات.

ومثل هذه الصفات تسمى الصفات المتعددة الجينات polygenic traits، مثل لون الجلد، وطول القامة، ولون العيون، ونمط بصمة الإصبع.

وإحدى خصائص الصفات المتعددة الجينات أنها عند رسم منحنى تكرار عدد الجينات المتقابلة السائدة، كما في الشكل 9-13، تكون النتيجة منحنى يشبه الجرس.

ويوضح المنحنى أن الطرز الشكلية التي تمثل الصفة المتوسطة أكثر ظهورًا من الطرز الشكلية التي تمثل الصفة في درجاتها القصوى.

الصورة المرتبطة

p08_الصفات_المتعددة_الجينات_لون_الجلد.png

الشكل 9-13

يبين الشكل درجات اختلاف لون الجلد المحتملة الناتجة عن ثلاث مجموعات من الجينات المتقابلة، على الرغم من الاعتقاد أن هذه الصفة تتطلب أكثر من ثلاث مجموعات من الجينات المتقابلة.

توقع

هل يمكن أن يزداد عدد الطرز الشكلية المحتملة أو ينقص عند زيادة أزواج الجينات؟

ماذا قرأت؟

استنتج لماذا يكون المنحنى في الرسم البياني الذي يبين تكرار عدد الجينات المتقابلة السائدة للصفات المتعددة الجينات على شكل يشبه الجرس؟

الصفحة 247

التأثيرات البيئية

Environmental Influences

للبيئة أثر في الطراز الشكلي أيضًا. فعلى سبيل المثال، يمكن وراثة قابلية الإصابة بمرض القلب. ويمكن أن تسهم عوامل بيئية مثل الغذاء والرياضة أيضًا في حدوث المرض واختلاف شدته.

وهناك طرائق أخرى تؤثر فيها البيئة في الطراز الشكلي، منها أشعة الشمس والماء ودرجة الحرارة، فكلها عوامل بيئية تؤثر في الطراز الشكلي للفرد.

أشعة الشمس والماء

Sun light and water

من دون أشعة الشمس الكافية لا تنتج معظم النباتات الزهرية أزهارًا. والعديد من النباتات تفقد أوراقها استجابة لنقص الماء.

درجة الحرارة

Temperature

يحدث تغير في الطرز الشكلية للمخلوقات الحية عند التغير الحاد في درجات الحرارة.

فمثلًا تتأثر معظم النباتات بالحرارة العالية، فتسقط أوراقها، وتذبل أزهارها، ويتحلل الكلوروفيل ثم يختفي، وتفقد الجذور قدرتها على النمو.

ما العوامل البيئية الأخرى التي تؤثر في الطرز الشكلية للمخلوق الحي؟

تؤثر درجة الحرارة في الجينات. لاحظ فرو القطة السيامية في الشكل 9-14؛ ذيل القطة وأقدامها وأذناها وأنفها غامقة اللون، أما المناطق الأخرى من جسم القطة فهي أفتح لونًا من البقية.

الجين المسؤول عن إنتاج لون الصبغة في جسم القطة السيامية يعمل فقط تحت ظروف البرد. لهذا تكون المناطق الأبرد أغمق لونًا، والمناطق الأدفأ، حيث يكون إنتاج الصبغة متوقفًا بوساطة درجة الحرارة، أفتح لونًا.

الصورة المرتبطة

p09_تأثير_درجة_الحرارة_في_لون_فرو_القط_السيامي.png

الشكل 9-14

تؤثر درجة الحرارة في جينات لون الصبغة في فرو القطط السيامية.

دراسات التوائم

Twin Studies

هناك طريقة أخرى لدراسة أنماط الوراثة؛ وذلك بالتركيز على التوائم المتطابقة، التي تساعد العلماء على فصل التأثيرات الجينية عن التأثيرات البيئية.

إن التوائم المتطابقة متماثلة وراثيًا. فإذا تم توارث صفة ما فإن كلا التوأمين المتطابقين يحصل على الصفة نفسها.

ويستنتج العلماء أن الصفات التي تظهر بكثرة في التوائم المتطابقة تتحكم فيها الوراثة جزئيًا على الأقل.

الصفحة 248

ويعتقد العلماء، بالإضافة إلى ذلك، أن الصفات التي تظهر بشكل مختلف في التوائم المتطابقة تتأثر بشكل قوي بالبيئة.

فنسبة التوائم الذين تظهر فيهم صفة معينة تسمى معدل التوافق.

تفحص الشكل 9-15 الذي يمثل بعض الصفات ومعدلات توافقها؛ حيث تبين الفروق الكبيرة بين التوائم الشقيقة والتوائم المتطابقة تأثيرًا وراثيًا كبيرًا.

الصورة المرتبطة

p10_نسب_التوافق_في_دراسات_التوائم.png

الشكل 9-15

عند وجود صفة في أفراد التوائم المتطابقة على نحو أكبر من وجودها في التوائم الشقيقة، فهذا يدل على أن الصفة لها مكون وراثي واضح.

تجربة استهلالية

مراجعة بناءً على ما قرأته حول الوراثة في الإنسان، كيف تجيب الآن عن أسئلة التحليل؟

التقويم 9-2

الصورة المرتبطة

p10_تقويم_الأنماط_الوراثية_المعقدة.png

الخلاصة

  • بعض الصفات تورث من خلال أنماط وراثية معقدة، مثل السيادة غير التامة، والسيادة المشتركة، والجينات المتقابلة المتعددة.
  • تحدد كروموسومات X وY جنس الجنين، وبعض الصفات الوراثية مرتبطة مع الكروموسوم X.
  • تتطلب الصفات المتعددة الجينات أكثر من زوج من الجينات المتقابلة.
  • تؤثر كل من الجينات والبيئة في الطراز الشكلي للمخلوق الحي.
  • تزيد دراسات أنماط الوراثة في العائلات والتوائم من معرفتنا بالوراثة المعقدة في الإنسان.

فهم الأفكار الرئيسة

  • الفكرة الرئيسة: ميز بين الوراثة المعقدة وأنماط الوراثة في الفصل 8.
  • فسر: ما التفوق الجيني؟ وكيف يختلف عن السيادة؟
  • حدد الطرز الشكلية للأبوين إذا كان فصيلة دم الأب A، وفصيلة دم الأم B، وكان فصيلة دم أحد الأبناء AB، وفصيلة دم الابنة O، وفصيلة دم الابن الآخر B.
  • حلل: كيف تساعد دراسات التوائم على التمييز بين آثار الوراثة وتأثيرات البيئة؟

التفكير الناقد

  • قوّم: هل الإصابة بمرض أنيميا الخلايا المنجلية إيجابية أم سلبية لشخص يعيش في إفريقيا الوسطى؟
  • الرياضيات في علم الأحياء: ما احتمال إنجاب ابن غير مصاب بمرض عمى الألوان، إذا كان والده مصابًا بالمرض، وكانت والدته غير مصابة، طبيعية، متماثلة الجينات؟ فسر إجابتك.

جاري تحضير الدرس المعاد صياغته وبناء الأنماط

نحافظ على المعنى العلمي ونربط كل فقرة بنواتجها ومفاهيمها.

إعادة إنتاج الدرس حسب نمط التعلم

طلب واحد ينتج المسارات البصري والسمعي والحركي والقرائي معًا، بصياغة تراعي سياق المناهج السعودية.

خبير مناهج سعودية

اختر نمط التعلم

تُنتج الأنماط الأربعة دفعة واحدة، ثم تُستدعى الحزمة المحفوظة في الزيارات التالية.