الأسبوع 10 · الوحدة الثالثة «تنوع الصفات في الكائنات الحية» (افتتاحية) والدرس الأول «الوراثة وتنوع الصفات» (١): الحمض النووي والجينات والكروموسومات والأليلات والسائد والمتنحي والطراز الجيني والمظهري وقانون مندل الأول ومربع بانيت · 3 دروس
3
قانون مندل الأول ومربع بانيت
Science Prep 3 Term 1, Unit 3: pp. 64–70
الهدفأنص على قانون مندل الأول وأستخدم مربع بانيت للتنبؤ بنسبة ٣ : ١.
كلمات جديدة
قانون مندل الأول · يفترق أليلا الجين عند تكوّن الأمشاج فيحصل كل مشيج على أليل واحد فقطمربع بانيت · جدول يسجّل كل توافيق الأمشاج في تزاوجالجيل الأول والثاني (F₁، F₂) · نسل الأبوين (P)، ونسل فردين من الجيل الأول
الشرح
قام جريجور مندل (١٨٢٢–١٨٨٤) بتزاوج نباتات البازلاء في القرن التاسع عشر لأن لها صفات متضادة واضحة ويمكن تلقيحها بطريقة مضبوطة. زاوج نباتًا طويلًا نقيًا مع نبات قصير نقي، فكان كل أفراد الجيل الأول F₁ طويلًا: ١٠٠٪ سائد. وعندما زاوج نباتين من F₁ ظهر في الجيل الثاني F₂ نباتات طويلة وقصيرة بنسبة ٣ : ١. وقاده هذا إلى قانونه الأول: يفترق أليلا الجين عند تكوّن الأمشاج ويحصل كل مشيج على أليل واحد. ونكتب P للأبوين وG للأمشاج وF₁ وF₂ للأجيال و× للتزاوج؛ وفي مربع بانيت توضع أمشاج الأنثى على الجانب وأمشاج الذكر في الأعلى. ويسجّل مربع بانيت كل التوافيق: Yy × Yy يعطي ١ YY : ٢ Yy : ١ yy، أي ٣ أصفر : ١ أخضر. انتبه: ٣ : ١ احتمال وليس وعدًا: فأسرة من أربعة نباتات لا يلزم أن تضم نباتًا متنحيًا واحدًا بالضبط.
P: ♀ Pp × ♂ Pp
♀ \ ♂
P
p
P
PP
Pp
p
Pp
pp
أمثلة محلولة
P: ♀ PP × ♂ pp
♀ \ ♂
p
P
Pp
يُزاوج نبات أرجواني نقي (PP) مع نبات أبيض (pp). P: PP × pp. G: P وp. F₁: كلها Pp أي أرجوانية. هذا ١٠٠٪ سائد تمامًا كما وجد مندل.
نباتان من F₁ هما Pp × Pp: كل منهما يعطي أمشاجًا P وp باحتمال متساوٍ. يعطي مربع بانيت ١ PP : ٢ Pp : ١ pp. الطرز المظهرية: PP وPp وPp أرجوانية (٣)، وpp بيضاء (١): ٣ أرجواني : ١ أبيض. ومن بين ٤٨ نباتًا في F₂ نتوقع نحو ٣٦ أرجوانيًا و١٢ أبيض (٤٨ ÷ ٤ = ١٢ أبيض).
P: ♀ Aa × ♂ aa
♀ \ ♂
a
A
Aa
a
aa
تزاوج Aa × aa. الأمشاج: A وa، وa وa. يعطي المربع Aa وAa وaa وaa، أي ١ Aa : ١ aa بنسبة ١ : ١. ومن بين ٢٠ فردًا نتوقع نحو ١٠ من كل نوع.
نشاط الفصل
محاكاة مربع بانيت بعملتين. كل والد زوج من العملات: الوجه (H) هو الأليل السائد والكتابة (t) هي المتنحي. ارمِ الزوجين ٤٠ مرة وسجّل التوافيق: HH وHt وtt. المتوقع نحو ١٠ : ٢٠ : ١٠ أي نحو ١ : ٢ : ١، لكن نتيجتك ستختلف لأنها صدفة (مثلًا ١٢ و١٩ و٩). فسّر لماذا تكون النتيجة «نحو» النسبة فقط.
تدرّب
1
اذكر قانون مندل الأول بكلماتك.
يفترق أليلا الجين عند تكوّن الأمشاج فيحصل كل مشيج على أليل واحد فقط.
2
ماذا تحصل من PP × pp (F₁)؟
كلها Pp، وكلها تُظهر الصفة السائدة.
3
Pp × Pp: اذكر نسبة الطرز الجينية ونسبة الطرز المظهرية.
P: ♀ Pp × ♂ Pp
♀ \ ♂
P
p
P
PP
Pp
p
Pp
pp
١ PP : ٢ Pp : ١ pp؛ ٣ سائد : ١ متنحٍّ.
4
في جيل F₂ من ٦٠ نباتًا نسبة ٣ : ١. كم نباتًا يُتوقع أن يُظهر الصفة المتنحية؟
٦٠ ÷ ٤ = ١٥ متنحيًا (و٤٥ سائدًا).
5
أسرة من أربعة نباتات لا تضم أي نبات متنحٍّ. هل يدحض هذا نسبة ٣ : ١؟
لا: فـ٣ : ١ احتمال يظهر في أعداد كبيرة؛ والأعداد الصغيرة قد تختلف بالصدفة.