Genetics - PDF
Document Details
Uploaded by FondDoppelganger6540
Tags
Summary
This document provides an overview of genetics, encompassing its branches, types of organisms, and historical figures. It details Mendel's experiments and their significance in genetics, including his contributions and research method.
Full Transcript
علم التوارث أو Heredity علم الوارثة أو Genetics مراحل تطورعلم الوارثة أو Genetics فروع علم الوارثة أو Branches of Genetics أوال الغرض من الدراسة Purpose of study -1الوراثة المورفولوجية Morphological genetics Physiological genetics الور...
علم التوارث أو Heredity علم الوارثة أو Genetics مراحل تطورعلم الوارثة أو Genetics فروع علم الوارثة أو Branches of Genetics أوال الغرض من الدراسة Purpose of study -1الوراثة المورفولوجية Morphological genetics Physiological genetics الوراثة الفسيولوجية-2 Biochemical genetics الوراثة البيوكيميائية-3 Molecular genetics الوراثة الجزيئية- 4 Developmental genetics الوراثة التكوينية-5 Immune genetics وراثة المناعة-6 Quantitative genetics وراثة الصفات الكمية-7 Qualitative genetics وراثة الصفات الوصفية-8 Population genetics وراثة العشائر-9 Cytology علم الخلية-10 Cytogenetics الوراثة السيتولوجية-11 Radiation genetics الوراثة االشعاعية-12 Cytoplasmic genetics الوراثة السيتوبالزمية-13 Genetic engineering الهندسة الوراثية-14 ثانيا نوع الكائن المستخدم فى الدراسة Type of organism -1 الوراثة البشرية Human genetics -2 الوراثة النباتية Plant genetics -3 الوراثة الحيوانية Animal genetics - 4وراثة الكائنات الحية الدقيقة Microbial genetics وهو العلم الذى يختص بدراسة الكائنات الحية الدقيقة ويشمل على-: وراثة الفطريات Fungal genetics وراثة الطحالب Algae genetics وراثة الفيروسات Viral genetics وراثة البروتوزوا Protozoa genetics وراثة الريكتسيا Richettexia genetics وراثة البكتريا Bacterial genetics مندلMENDEL Father of genetics تجارب مندل على البسله: األسباب التى من أجلها وقع اختياره على نبات البسله يمكن تلخيصها فى االتى: -1ان نظام الزهره يضمن حدوث التلقيح الذاتى وعدم التلوث بلقاح غريب. -2ان عمليه التلقيح الصناعى بسيطه وسهله االجراء. -3وجود اصناف اصيله كثيرة من البسله بينها فروق عديده فى كثير من الصفات السهله التمييز. -4ان الهجن والنسل الناتج منها كاملة الخصوبه. -5قصر دورة الحياة (موسم واحد للحصول على البذور). وبمجرد وقوع إختياره على البسله حصل على 34صنف منها اختبرها جميعا لمدة سنتين للتأكد من نقاوتها وانتخب من هذه المجموعه 22صنف استعملها فى اجراء تجاربه الحتوائها على الصفات التى اختارها والتوافيق المختلفه لها واستمر فى زراعه هذه االصناف طول مدة التجربه. ويعزى نجاح مندل الى النظام الذى اتبعه فى تجاربه والتحسينات الجديده التى اتبعها لتالفى اخطاء سابقيه وهذه التحسينات الجديده التى اتبعها تتلخص فى االتى-: -1 دراسه كل صفه على حده واعتبار الصفه ال الفرد هى الوحده فى الوراثه. -2 تقسيم النسل الى فئات حسب الصفات المتوارثه وحصر عدد االفراد فى كل فئة منها. -3 حفظ سجالت دقيقه مدون بها الصفات الكامله من االجيال المتتابعه. -4 ادرك أهميه الحصوول علوى اعوداد كبيور مون النسول لكوى تلءوى اخطوا الصودفه بعضها االخر تاركا القانون السارى حرا فى تحديد نفسه. واختار مندل لدراسته سبعه ازواج من الصفات المتفارقه تمتاز بسهوله التمييز ودقته وهى كاالتى: . 1 . 2 . 3 . 4 ). ( 5 . 6 (.) 1.5-0.75 ( ) 7-6 7 : Reciprocal Crossesالتلقيحات العكسية. Frist Generationويرمزلها اختصارا ( :)F1أفراد الجيل األول. :Dominant Characterالصفه السائدة. :Recessive Characterالصفه المتنحية. وفى الجدول التالى نجد نتائج الجيل االول والجيل الثانى والنسب المئويه التى حصل عليها مندل فى تجاربه السبعه االولى: الجيل الثانى المجموع المتنح السائد الجيل االول االباء عدد األفراد % عدد األفراد % 7324 25.26 1850 74.74 5474 × -1 8023 24.94 2001 75.16 6022 × -2 929 24.10 224 75.90 705 × -3 1181 25.32 229 74.68 882 × -4 580 26.21 152 73.79 428 × -5 858 24.13 207 75.87 651 × -6 1064 26.04 277 73.96 787 × -7 19959 25.10 5010 74.90 14949 المجموع القانون االول لمندل :قانون االنعزال Law Of Segregation : اذا تزاوج فردان يختلفان فيما بينهما فى زوج واحد من الصفات األليلومورفيه فان أفراد الجيل األول تحمل صفة أحد األبوين وهى الصفه السائدة أما فى الجيل الثانى فتنعزل الصفات السائدة والمتنحيه بنسبة 3:1 بغض النظر عن الطريقة التى دخلت بها هاتان الصفتان التلقيح. SS X ss األباء P1 S s جاميطات األباء G Ss الجيل األول F1 S s / S s جاميطات الجيل األول 1 SS : 2Ss : 1ss الجيل الثانى 3طويل) : ( 1قصير وقد استمر مندل فى تجاربه فترك افراد الجيل الثانى تلقح نفسها ذاتيا وحصل على الجيل الثالث من كل فرد على حد وامكنه بفحص النسل الناتج ان يحدد ما اذا كان الفرد اصيال ام خليطا، وقد ادرك مندل نتيجه لذلك ان االفراد التى يظهر بها الصفه السائد فى الجيل الثانى من نوعين-: نوع كاالب السائد صادق التوالد True Breedingاى سائد اصيل Pure Dominantوالنوع االخر سائد خليط حيث يعطى فى الجيل الثالث نسال بنسبه 3سائد 1 :متنحى اى يشبه فى سلوكه افراد الجيل االول الخليطه ، وقد اختبر مندل عددا كبيرا من افراد الجيل الثانى وتتلخص النتيجه فى االتى -: × األباء الجيل األول : : الجيل الثانى 1 : 2 : 1 : : : : الجيل الثال %100 1 2 1 %100 -1وجد أن األفراد التى تظهر الصفه السائد من نوعين: أ -نوع أصيل كاألب السائد وجميع األفراد الناتجه منه تحمل الصفه السائد وال يظهر فيها او فى نسلها أفراد متنحيه. ب -نوع خليط كأفراد الجيل األول ونسلها يكون بنسبة 3سائد 1 :متنحى. -2كانت نسبه النوع األول (السائد األصيل) إلى النوع الثانى (السائد الخليط) كنسبه 2:1والجدول التالي يعطى نتائج اختبار مندل لبعض األفراد السائد التى حصل عليها فى الجيل الثانى فى التجارب السبع السابقه: عدد االفراد السائده المختبره سائد اصيل سائد خلي النسبه اصيل النسبه خلي من الجيل الثانى لصفها 1.98 1.03 372 193 565 2.04 0.96 353 166 519 1.92 1.08 64 36 100 2.13 0.87 71 29 100 1.80 1.20 60 40 100 2.01 0.99 67 33 100 2.16 0.88 72 28 100 وقد استخلص مندل من التجارب التى أجراها ما يأتى: -1ان الصفه التى تظهر فى اى فرد تنشأ نتيجة انتقال شىء ما لم يعرف طبيعته من كل من االبوين الى الفرد الناتج منهما عن طريق الخاليا التوالديه ( الجاميطات ) التى اشتركت فى تكوينه وسمى هذا الشىء بالعامل ( Factorوهو ما سماه جوهانسين Johannsen:سنه 1909بالجين .Gene : -2ان لكل صفه عاملها فلكل زوج من الصفات المتفارقه زوج من العوامل احدها للصفه السائده واالخر للصفه المتنحيه. -3ان الفرد الى صفه من الصفات زوجى التركيب العاملى والجاميطات فرديه التركيب العاملى فال تحتمل الجاميطه اال فردا من كل زوج من العوامل ينعزل اليها عند تكوين الجاميطات وباتحاد الجاميطتين المذكره والمؤنثه يعود ثانيا التركيب الزوجى للفرد وهكذا. -4ان الفرد االصيل فى صفة ما تحمل جاميطاته جميعا عامل هذه الصفه اى تكون كلها من نوع واحد اما الفرد الخلي فى هذه الصفه فان جاميطاته تكون من نوعيين متساويين فى العدد.النوع االول يحمل عامل الصفه السائده والثانى يحمل عامل الصفه المتنحيه. الفروض المندليه الضمنيه: ال تتحقق االعداد التى حصل عليها مندل فى فئات الجيل الثانى اال اذا توافرت الفروض االربعه التاليه التى تسمى بالفروض المندليه الضمنيه (مفروض توافرها حتى اذا لم يذكر ذلك). -1ان تكون جاميطات الفرد الخلي لزوج واحد من العوامل من نوعيين متساويين فى العدد نتيجة االنعزال. -2ان تكون درجة الحيويه للجاميطات المختلفه واحده. -3اال يكون هناك تفضيل بين انواع الجاميطات المختلفه عند اتحادها ويكون ذلك بمحض الصدفه. -4اال يكون هناك اختالف فى درجه الحيويه للزيجوتات المختلفة التركيب. انعزال العوامل وانعزال الصفات: Segregation of Factors د ج ه ج د ن خ ث ). ( د Segregation of Characters . خ ئ ثن ظه ن ن ثن د ك ن . غ ن د ه ؤ د ج : ن ف ن ن نه ظ .Law of Segregation التحليل بالعوامل: ه م غ Small : ف س Capital : ف ب .A,B,C.. etc. ف ح التلقيح العكسى Reciprocal Cross : وهو جعل االب أم واالم أب او العكس SS X ss األباء P1 S s جاميطات األباء G Ss الجيل األول F1 S s / S s جاميطات الجيل األول 1 SS : 2Ss : 1ss الجيل الثانى 3طويل) : ( 1قصير د ب :Genotype ظه ظ :Phenotypeش د SS ss: ب :Homozygote ث د خ Ss ب :Hertozygoteخ ف التلقيح الرجعى Backcross : ث ه ح ن ح ج د ح ب التلقيح اإلختبارىTest cross : إختبار األفراد السائده بواسطه التلقيح بالمتنحى ( التلقيح ا ختبارى ) : X X خ cc CC cc Cc c C C c C c Cc Cc Cc cc %100 %50 %50 وللمقارنه نجرى التلقيح الرجعى ل ب السائد فيكون كاالتى-: X X خ CC CC CC Cc C C C C C c CC CC CC Cc %100 ) %50+ (%50 %100 ومما سبق يتبن أن التلقيح بالمتنحى هو الطريقه التى يمكن التمييز بين الفرد السائد الخلي والفرد السائد األصيل ولذا أطلق على التلقيح بالمتنحى إسم التلقيح ا ختبارى القانون الثانى لمندل التوزيع الحر او التوزيع المستقل Law of Free or Independent Assortment : فى الهجن الناتجه من تلقيح ابوين يختلفان فى اكثر من زوج واحد من العوامل تتوزع عوامل ازواج الصفات المتفارقه كل منها مستقال عن االخر ". األنعزال للزوج الثانى األعداد المنتظره ف كال الحالتين تكرار الفئات المظهريه األنعزال للزوج األول عل أسا النسبه 1:3 أخضر أصفر مجعد ممتل ء ف الجيل الثان 417ممتلء 416أصفر 315ممتلئه صفراء 423ممتلء 139مجعد 108ممتلئه خضراء 417أصفر 140أخضر 133مجعد 101مجعده صفراء 139أخضر 32مجعده حضراء 556 556 556 ومن هذا يتضح أنه إذا إختلف األبوان فى أكثر من زوج واحد من الصفات فإن قانون ا نعزال يسرى دون تغير على كل زوج على حده. ومن تحليل البيانات وجد مندل أيضا: أن أزواج الصفات قد توارثت مستقله عن بعضها البعض وأن فئات الجيل الثانى تتفق مع النسبه النظريه التى يتوقعها على أسا التوارث المستقل للزوجين والتى نحصل عليها من ضرب النسبه المنتظره للزوجين األول والثانى وهى 1:3:3:9 ويتضح من االتى-: فئات الجيل الثانى المنتظره الزوج الثانى الزوج االول 9 3 3 3 1 3 3 1 1 1 1 WWGG 1 38 3 2WWGg 65 1 3 2WwGG 60 1 301 315 9 9 3 4WwGg 138 3 1 1WWgg 1 35 3 102 108 3 2Wwgg 67 1 1wwGG 1 28 3 96 101 3 2wwGg 68 1 1wwgg 1 30 30 32 1 مجعد أخضر X ممتل أصفر P1 wwgg X WWGG P1 gam. wg WG F1 WwGg F1 gam. WG Wg wG wg الجاميطات المذكرة WG Wg wG wg WG WWGG WWGg WwGG WwGg Wg WWGg WWgg WwGg Wwgg wG WwGG WwGg wwGG wwGg ؤنث wg WwGg Wwgg wwGg wwgg مجعد أخضر1 : مجعد أصفر3 : ممتلى أخضر3 : ممتلى أصفر9 الهجن الثالثيه والمتعدده العوامل : ج ث خف ه ن ن ج ) ( ث ) ظه ه( ( )1 :3 : 3 3 : 9 : 9 : 9 : 27 ثن ن ث ث ح. ج بث ه ن ح × : : 1299 7 30 34 27 88 86 98 929 64 1 3 3 3 9 9 9 27 س ن ه ئ ث ه حه -: ج ث أل 27 3 3 9 1 3 9 3 3 1 9 3 3 3 1 1 3 3 1 1 1 C → ABC B c → ABc A C → AbC b c → Abc C → aBC B c → aBc a C → abC b c → abc 27ABC : 9ABc : 9AbC : 9aBC : 3 Abc : 3aBc : 3abC : 1abc 27 ABC : 9 ABc : 9 AbC : 9 aBC : 3 Abc : 3 Abc : 3 aBc : 1 abc 1AABBCC 1AABBcc 1AAbbCC 1aaBBC 1AAbbcc 1aaBBcc 1aabbC 1aabbc 2AABBCc 2AABbcc 2AAbbCc 2aaBBCc 2Aabbcc 2aaBbcc 2aabbCc 2AABbCC 2AaBBcc 2AabbCC 2aaBbC 2AaBBCC 4AaBbcc 4AabbCc 4aaBbCc 4AABbCc 4AaBBCc 4AaBbCC 8AaBbCc -: SERIESه ح ك ه. خ ن -1سلسلة الجاميطات -ن ب ظه ه . -2سلسله الفئات المظهريه -ئ ش ظ د ب ج ه ب -3سلسلة الفئات العامليه -ئ -: ج ()A+a) (B+b ) (C+c)........................................................etc سلسله الجاميطات سلسله الفئات المظهريه ()3A+a) (3B+b) (3C+c)...................................................etc سلسله الفئات العاملية ()AA+2Aa+aa) (BB+ 2Bb+bb) (CC + 2Cc + cc )............etc . ج د ج ثن خ خص د 6-1 ح ج د د : ن ن ن 6 5 4 3 2 1 2 64 32 16 8 4 2 4 4096 1024 256 64 16 4 2 64 32 16 8 4 2 2- 4 4032 992 240 56 12 2 3 729 243 81 27 9 3 2 64 32 16 8 4 2 2- 3 665 211 65 19 5 1 2 64 32 16 8 4 2