بحث جاهز حول الصبغيات

من طرف وفاء الخميس مايو 19, 2011 11:19 pm

الصبغيات والمورثات

تركيب الصبغيات والمورثات. في جسم الإنسان وأجسام معظم الكائنات الحية الأخرى توجد الصبغيات في جزء من الخلية يسمى النواة. والصبغيات تركيبات خيطية الشكل مكونة إلى حد كبير من د ن أ وبروتينات. وتوجد الصبغيات عادة في أزواج، حيث يتشابه صبغيا كل زوج في الحجم والشكل، ويحتويان على معلومات وراثية متشابهة.

ويحتوي كل نوع من أنواع الحيوانات والنباتات على عدد مميز من الصبغيات في خلاياه الجسدية، وهي الخلايا التي تكوِّن أجزاء الجسم المختلفة مثل العضلات والعظام. وتختلف الخلايا الجسدية عن الخلايا الجنسية. ففي ذكور الحيوانات تسمى الخلايا الجنسية النطاف، بينما تسمى حبوب اللقاح في النباتات المذكرة.

أما في الحيوانات والنباتات المؤنثة فتسمى الخلايا الجنسية البيوض. ويحتوي الإنسان على 46 صبغيًا في خلاياه الجسدية، مرتبة في 23 زوجًا، بينما يحتوي الكلب على 78 صبغيًا (39 زوجًا)، والذرة الشامية على 20 صبغيًا (10 أزواج)، وذبابة الفاكهة المسماة دروسوفيلا ميلانوجستر ـ التي يكثر استخدامها في أبحاث الوراثة ـ على 8 صبغيات (4 أزواج).

والمورثات هي الوحدات الأساسية للوراثة. وتكوِّن كل مورثة جزءًا من جزيئ د ن أ، وهو جزيئ طويل جدًا يوجد داخل الصبغي.

ولكل نوع من أنواع الحيوانات والنباتات عدد معين من المورثات في صبغياتها. فعلى سبيل المثال، يقدر العلماء عدد المورثات في الإنسان بما يتراوح بين 50,000 و100,000 مورثة مختلفة. ويبلغ عدد المورثات في ذبابة الفاكهة حوالي 60,000 مورثة. وتسمى مجموعة المورثات في صبغيات أي كائن حي المجين.

الخلايا الجنسية والتكاثر ينقسم التكاثر إلى نوعين:

التكاثر اللاجنسي والتكاثر الجنسي. وينطوي التكاثر اللاجنسي على أب واحد، وتكون فيه صبغيات النسل مطابقة لصبغيات الأب. فعندما تتكاثر الدودة المسماة المستورقة لاجنسيًا، على سبيل المثال، ينقسم جسمها إلى قطاعين، قطاع يشتمل على الرأس وآخر على الذيل، ثم ينمِّي كل قطاع الأجزاء المفقودة، ويصبح كائنًا جديدًا شبيهًا وراثيًا بالكائن الأب.

وينطوي التكاثر الجنسي عادة على أبوين، يساهم كل منهما بنصف صبغيات الكائن الوليد. ويبدأ التكاثر الجنسي بإنتاج خلايا جنسية متخصصة تسـمى الجاميـتات ـ النطاف وحبوب اللقاح والبيوض ـ بعملية انقسام خلوي يسمى الانقسام الاختزالي، تنتج عنه خلايا جنسية محتوية على نصف عدد صبغيات الخلايا الجسدية. ولذلك ينتج عن الانقسام الاختزالي في الإنسان نطاف وبيوض يحتوي كل منها على 23 صبغيًا. وفي الكلب، يبلغ عدد الصبغيات في كل خلية جنسية 39 صبغيًا.

ويستعاد العدد الكامل للصبغيات باتحاد البيضة والنطفة بعملية تسمى الإخصاب. وفي الإنسان، تحتوي الخلية الناتجة، المسماة البيضة المخصبة، على 46 صبغيًا (23 زوجًا)، حيث يأتي أحد صبغيي كل زوج من بيضة الأم والآخر من نطفة الرجل. وبعد الإخصاب تبدأ البيضة في الانقسام، وإنتاج نسخ مطابقة لها، بعملية انقسام خلوي يسمى الانقسام الخيطي، تنتج عنه خلايا جديدة، محتوية على عدد من الصبغيات مساو لعدد صبغيات الخلية الأم. ولمزيد من المعلومات عن كل من الانقسام الاختزالي والانقسام الخيطي انظر: الخلية (انقسام الخلية).

الصبغيات وتحديد الجنس. يتحدد الجنس في الإنسان بصبغيات تسمى الصبغيات X والصبغيات Y. وتحتوي البيضة عادة على الصبغي X ، بينما تحتوي النطفة على الصبغي X أو الصبغي Y. وفي حالة حدوث الإخصاب بين بيضة ونطفة حاملة للصبغي Y يكون الجنين ذكرًا (XY)، ويكون أنثى (XX) في حالة حدوث الإخصاب بين بيضة ونطفة حاملة للصبغي X. وينتج الذكور عددًا من النطاف ذات الصبغي X مساويًا لعدد النطاف ذات الصبغي Y، ولذلك نجد أن العدد الكلي للإناث مساو تقريبًا للعدد الكلي للذكور.

انماط الوراثة

المورثات السائدة والمتنحية. توجد معظم المورثات في أزواج. ويوجد كل زوج من المورثات في زوج من الصبغيات المتماثلة، بحيث تكون كل مورثة من زوج المورثات في كل صبغي. وتتحدد بعض السمات الوراثية بزوج واحد من المورثات. فالمركب الكيميائي ثيوكارباميد الفينيل لاذع المذاق لدى بعض الناس، وعديم المذاق لدى آخرين، وينتج ذلك عن زوج واحد من المورثات. ولكن العديد من السمات الأخرى، والتي تسمى السمات المتعددة المورثات، يدخل في إنتاجها عدد من أزواج المورثات، حيث تساهم عشرات أو مئات من أزواج المورثات في توارث سمات مثل الطول والوزن والذكاء.

وقد تختلف مورثتا كل زوج في التأثيرات الناتجة عنهما. وتسمى الأشكال المختلفة من نفس المورثة الأليلات. وبعض الأليلات سائدة وبعضها متنحية، حيث يحجب الأليل السائد تأثيرات الأليل المتنحي المقابل، مما يعني أن الأليل السائد يعبَّر عنه في التوارث، بينما لايعبَّر عن الأليل المتنحي.

ولا تظهر السمة الناتجة عن الأليل المتنحي إلا في الفرد الذي يمتلك أليلين متنحيين لتلك السمة. فعلى سبيل المثال، أوضح مندل أن الأليل الذي يُنتج الأزهار البنفسجية في نبات البازلاء (يرمز له بالحرف ب) سائد على الأليل الذي ينتج الأزهار البيضاء (يرمز له بالحرف بـ). ولذلك تنتج نباتات البازلاء التي تحمل أليلين سائدين للأزهار البنفسجية (ب ب) أو أليلاً واحدًا للأزهار البنفسجية وآخر للأزهار البيضاء (ب بـ)، أزهارًا بنفسجية. ولن تنتج الأزهار البيضاء إلا عن النباتات التي تحمل أليلين متنحيين (بـ بـ).

المورثات المرتبطة بالجنس تسمى المورثات التي توجد قريبة بعضها من بعض في نفس الصبغي المورثات المرتبطة، لأنها تميل إلى الانتقال معًا إلى الجيل التالي. وتسمى المورثات المحمولة على الصبغيات الجنسية المورثات المرتبطة بالجنس. وفي الإنسان أكثر من 250 مورثة محمولة على الصبغي X، يمكنها أن تسبب اضطرابات وراثية، وتسمى المورثات المرتبطة بالصبغي X.

ومن هذه الاضطرابات:

الناعورية ونوع من الحثل العضلي ومعظم هذه الاضطرابات متنحية، وتحدث عادة في الذكور، لأن الذكور يحملون صبغي X واحدًا، بينما تحمل الإناث صبغيين يحمل أحدهما على الأقل الأليل العادي السائد الذي يحدد السمة، في حين لاتساهم المورثة الضارة على الصبغي الآخر في التحديد.