كان جريجور مندل دائم الاهتمام بموضوع الوراثه مما قاده الى القيام بسلسله من التجار ب على النباتات .وقد اختار نبات البازيلاء موضوعا لدراسته . وذلك لوجود العديد من الصفات الواضحه والمتضادة في هذا النبات فساق النبات طويل أو قصيرة ولون الازهار فيه ملون او أبيض والبذور ملساء أو مجعده … الخ .
وقد بدا مندل دراسته باختيار إحدى الصفات المتضادة في البازيلاء ففي واحدة من تجاربه الاولى درس صفتى طول الساق وقصره المتضادتين حيث قام باختيار نبات بازيلاء طويلة الساق بصوره نقيه وقد تضمن ذلك بإجراء تلقيح ذاتي في هذا النبات لعدة اجيال فكانت جميع الافراد الناتجه طويلة الساق . كما اختار نبات بازيلاء آخر قصيره الساق وتاكد من نقاوة صفة قصر الساق بنفس الطريقة السابقة .
بعد ذلك قام بتهجين هذين النباتين إذ نقل حبوب اللقاح من متك النبات طويل الساق الى ميسم النبات قصير الساق كما نقل حبوب اللقاح من متك النبات قصير الساق الى ميسم النبات طويل الساق . وحتى يضمن عدم حدوث التليقيح الذاتي قطع اسدية النبات الذي نقلت اليه حبوب اللقاح . وبعد فترة جمع البذور الناتجه من عملية التلقيح والاخصاب وزرعها فكانت جميع النباتات الناتجه طويلة الساق وهي نباتات الجيل الاول .
ولما كانت نباتات الجيل الاول ذات سيقان طويلة افترض مندل بان الطول هي الصفة السائدة وان القصر هي الصفه المتنحية بعد ذلك قام بإجراء تلقيح ذاتي لأحد نباتات الجيل الاول طويلة الساق فأعطت بذورا قام بزرعها فكونت الجيل الثاني الذي اشتمل على نباتات طويلة الساق واخرى قصيرة الساق ، ثلاثة أرباع النباتات الناتجه كانت طويلة الساق وإن الربع الباقي كان قصير الساق .
لذلك اقترح مندل أن جسم الكائن الحي يحتوي على عدد من التراكيب المجهريه اطلق عليها اسم العوامل الوراثية أي هي الجينات وان هذه العوامل تسيطر على ظهور الصفات الوراثيه في الكائن الحي وبناء على ما اقترحه مندل فإن لكل صفه متضاده في نبات البازيلاء عوامل الوراثيه منفصله خاصة بها فمثلا يحدد بعضها إنتاج ساق طويله في النبات في حين يحدد بعضها الاخر إنتاج ساق قصيرة وحتى يمكن تفسير ظهور الصفة السائده والمتنحية بنسبة ثلاثة علي واحد بين افراد الجيل الثاني افترض مندل العوامل الوراثيه بشكل أزواج وبناء على التجارب السابقه وضع مندل استنتاجاته في قانون يعرف بقانون مندل الاول و الانعزال العوامل .وينص هذا القانون بان تتحدد كل صفه وراثيين ينفصل بعضهما عن بعض كلياً عند تكوين الجاميتات .
مندل وتجاربه في الوراثة
درس مندل 7 صفات وراثية في نبات البازيلاء
وقد ركز في تجاربه على دراسة كل صفة وراثية على حدة ، مما سهل عليه لاحقاً التوصل إلى النتائج والفرضيات التي شكلت الأساس لعلم الوراثة وتطوره .
لماذا كان نبات البازيلاء اختياراً موفقاً لتجارب مندل ؟
1. عمر الجيل قصير نسبياً (عدة أشهر)
2. سهل الزراعة والتلقيح .
3. يحتوى نبات البازيلاء على مجموعة من الصفات المتضادة والتي يسهل ملاحظتها وتمييزها .
مندل والعوامل الوراثية
عمل مندل جاهداً على تفسير الملاحظات التي تجمعت لديه أثناء إجراء تجاربه ،
وقد استفاد في سعيه هذا من خبرته ومعرفته الجيدة بقوانين الاحتمالات الرياضية .
لقد توقع مندل أن ما يجعل نبات البازيلاء طويل الساق أو قصيره ، وقرونه صفراء أو خضراء اللون
ضوابط داخلية سماها العوامل الوراثية .
وحيث أنه لم يكن معروفاً في عصره دور الكروموسومات والجينات في توارث الصفات .
فقد افترض مندل في تفسير نتائجه أنه يتحكم بكل صفة وراثية عاملان منفصلان واحد من كل أب .
العوامل الوراثية عند مندل تعرف حالياً بالجينات
ولتفسير ظهور صفة واحدة بين أفراد الجيل الأول
اعتبر مندل أن أحد العوامل الوراثية تكون له سيادة تامة على العامل الوراثي الثاني بحيث يستر ( يخفي ) أثره .
ففي تجربة مندل لدراسة طول الساق ،
اعتبر مندل أن العامل الوراثي لصفة طول الساق في نبات البازيلاء هو عامل سائد سيادة تامة أخفى أثر العامل الوراثي (المتنحي ) لصفة قصر الساق .
وفي دراسته لنتائج تجربته لدراسة لون القرون ،
اعتبر مندل أن العامل الوراثي لصفة القرون الخضراء في نبات البازيلاء هو عامل سائد سيادة تامة على العامل الوراثي لصفة القرون الصفراء ويستر أثره
( عامل متنحي ).
لتوضيح الأمر هنا ، نستخدم الأحرف اللاتينية الكبيرة Capital letters
للدلالة على العامل الوراثي السائد ونستخدم الأحرف اللاتينية الصغيرة Small letters للدلالة على العامل الوراثي المتنحي .
العامل الوراثي لصفة قصر الساق t العامل الوراثي لصفة طول الساق T
العامل الوراثي لصفة القرون الصفراء g العامل الوراثي لصفة القرون الخضراء G
*جيل الآباء :
نباتات قصيرة الساق ( نقية ) tt نباتات طويلة الساق (نقية )TT
نباتات ذات قرون صفراء ( نقية ) gg نباتات ذات قرون خضراء ( نقية ) GG
* الجيل الأول ( الأبناء )
نباتات ذات قرون خضراء ( غير نقية ) Gg نباتات طويلة الساق ( غير نقية ) Tt
تدعى الصفة التي تظهر في أفراد الجيل الأول بالصفة السائدة أو الراجحة .
وتدعى الصفة التي تختفي ظاهرياً في الجيل الأول بالصفة المتنحية.
ولكن كيف تمكن مندل من تفسير النتائج التي ظهرت بين أفراد الجيل الثاني !!!
ينفصل زوج الجينات للصفة الواحدة عن بعضهما في الآباء عند تكوين الجاميتات بحيث يذهب كل جين إلى جاميت في عملية الانقسام المنصف و قد عبر مندل عن ذلك بقانون أسماه قانون انعزال الصفات وهو قانون مندل الأول
ما الفرق بين الصفة النقية و الصفة غير النقية؟
الصفة النقية يكون زوج الجينات الذي يحددها متماثل مثلاً بنفسجي نقي BB
الصفة غير النقية يكون زوج الجينات الذي يحددها غير متماثل مثلاً بنفسجي غير نقي Bb
سؤال : قام مندل بتطبيق التجربة السابقة على صفة طول الساق لنبات البازيلاء فكان أفراد الجيل الأول طويلي الساق .
1 - ما الصفة السائدة؟
2- ما الصفة المتنحية؟
3- ما جينات الآباء و الأبناء لهذه الصفة؟(استخدم الرمز T لجين الطول و الرمز t لجين القصر
إجابة السؤال:
1- طويل الساق
2- قصير الساق
3- الآباء: طويل الساق:TT
قصير الساق: tt
الأبناء: Tt
- استخدم مربع بانيت للحصول على النتائج المتوقعة عند تلقيح نباتي بازيلاء كل منهما لون قرونه أخضر غير نقي ، إذا كان الرمز (G) يمثل جين لون القرون الخضراء السائد ، وجين اللون الأصفر بالر مز ( g ) .
استخدم مربع بانيت للحصول على النتائج المتوقعة عند تلقيح نباتي بازيلاء كل طويل الساق نقي مع نبات آخر طويل الساق غير نقي ، إذا كان الرمز ( T ) يمثل جين طول الساق السائد ، وجين القصر بالر مز ( t )
مثال: ما ناتج تزاوج فأر أسود اللون غير نقي مع أنثى سوداء اللون غير نقية في الجيلين مع العلم بأن اللون الأسود هو الصفة السائدة.
- يرمز لجين اللون الأسود B
- يرمز لجين اللون البني b
استخدم مربع بانيت للإجابة السابقة.
تقويم :
- كيف يتم انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء حسب تفسير مندل .
- فسير سبب اختيار مندل نبات البازيلاء.
- أذكر ثلاث أزواج من الصفات المتضادة التي درسها مندل في نبات البازيلاء ؟
- تتبع خطوات تجارب العالم مندل.
- ميز بين مفهومي الصفة السائدة و الصفة المتنحية.
عرف المفاهيم والمصطلحات التالية :
صفة نقية، الصفة غير النقية، صفات متضادة، الصفة السائدة، الصفة المتنحية.
