ليدي الامورة
11-07-2017, 01:37 AM
علم الوراثة (Genetics) هو أحد فروع علم الاحياء، وهو الذي يختص بدراسة التغاير بين الاجيال المتعاقبة من الكائنات الحية، وتحديد أوجه الشبه والاختلاف بين الافراد التي من عائلة واحدة أي تربطهم صلة قرابة، ومعرفة كيفية انتقال الجينات عبر الاجيال و تأثير ذلك على صفات الكائنات الحية.
اكتشافات وتطورات علم الوراثة عبر الزمان:
– ربط الوراثة بالدم عند أرسطو: أعتقد الناس قديماً أن السبب الرئيسي للوراثة يرجع إلى الدم حيث فسّر ذلك “أرسطو” بقوله أن المادة الوراثية عبارة عن كائن ينتقل من خلال السائل المنوي وأنه صورة نقية للدم، وساد هذا الاعتقاد لفترة طويلة من الزمان.
– وصف الخلية: كان العالم “روبرت هوك” هو أول من قام بوصف الخلية عام 1665 وذلك بإستخدام مجهر ضوئي، و في عام 1839 كانت هناك اقتراحات أخرى تُرجّح أن الخلايا والأنوية هي الوحدات الأساسية للحياة، وبعد عدة سنوات جاء العالم “رودلف ڤيرشو” بأقتراح جديد وهو أن الخلايا الحديثة ناتجة عن حدوث انقسام للخلايا السابقة لوجودها.
– نظرية التطور: أقترح العالم “داروين” في كتابه “أصل الأنواع” أن تطور الكائنات يتم عن طريق ما يُعرف بالاصطفاء الطبيعي وكان ذلك في عام 1859.
– ظهور مفهوم العوامل الوراثية: في عام 1866 قام العالم “مندل” بإجراء تجارب في تهجين النبات، وتوصل منها إلى مبادئ الوراثة، ومنذ ذلك الوقت تم اعتبار “مندل” بمثابة مؤسس علم الوراثة.
– اكتشاف الأسس الفيزيائية للوراثة: عام 1869 قام العالم “يوهان ميشر” بتجارب على الحمض النووي حيث استخلص منه جزء قام بتسميته بأسم “نووين”، والذي عُرف فيما بعد بأسم DNA، وبعد عدة سنوات اكتشف العالم “والتر فليمنغ” الصبغيات (الكروموسومات).
– اكتشافات القرن العشرين: في هذا القرن حدثت العديد من الاكتشافات الهائلة في علم الوراثة مثل إثبات العالم “توماس مورغن” ارتباط بعض الصفات بالجنس، و اكتشاف “ألفرد ستورتفانت” الترتيب الخطي للمورثات على الصبغيات، وبيّن أن مورثة أي صفة معينة تتواجد في موقع ثابت على صبغي معين، كذلك من أعظم الاكتشافات التي تمت كانت تحديد البيئة الحلزونية المزدوجة للـ DNA بواسطة العالمين “فرنسيس كريك” و “جيمس واتسون”.
أهم مفاهيم علم الوراثة :
يضم علم الوراثة العديد من المفاهيم التي تتعلق بجميع الكائنات الحية والتي من أهمها :
1- الجينات : تُشكّل الصفات الوراثية للكائن الحي، وتنتقل عن طريق الجاميتات الذكرية والأنثوية وهي تنقسم إلى نوعين :
– الجين السائد : وهو يعني الجين الذي يكون تأثيره أقوى ويطغى على الجين المتنحي عند وجودهما في الخلية.
– الجين المتنحّي : هو الجين الذي لا يظهر تأثيره عند وجوده مع الجين السائد في الخلية.
2- الرابطة الهيدروجينية : هي الرابطة التي تتكون نتيجة اتحاد ذرة هيدروجين مع ذرة أكسجين أو نتروجين أو كلور من جزئ مجاور مثل الرابطة الهيدروجينية الموجودة في جزيئات الماء.
3- الكروموسومات : عبارة عن تراكيب خطية توجد في النواة وتحتوي على مادة DNA التي بدورها تحمل الجينات الوراثية.
4- الكروموسومات الجنسية : هي التي تقوم بتحديد جنس الفرد إذا كان ذكراً أم أنثى، ويُرمز للذكر بـ xy والأنثى xx.
5- متحالف الجينات “خليط” : يُطلق على الفرد الذي يحمل في تركيبه الوراثي جينات مختلفة مثل Tt أو Rr.
6- متماثل الجينات : يُطلق على الفرد الذي يحمل في تركيبه الوراثي جينات متماثلة مثل RR أو rr.
7- المرض الوراثي : هو المرض الناتج عن حدوث خلل في التركيب الكروموسومي أو العدد الكروموسومي، أو حدوث طفرات جينية أدت إلى خلل في الجين، أو الناتج عن توريث جينات معطوبة من الأبوين إلى الأبناء.
الفرق بين الصفات الوراثية والصفات المكتسبة :
اولا الصفات الوراثية :
يُقصد بها الصفات التي يتم انتقالها من الآباء إلى الأبناء بواسطة الـDNA وهي تنقسم إلى :
– صفات جسمية : هي الصفات المرئية للجميع وتكون ظاهرة على الفرد مثل لون الشعر، لون العين، الطول وما إلى ذلك.
– صفات متأثرة بالجنس : هي التي لا تكون مرتبطة بالجنس بل تتأثر به فقط مثل صفة الصلع.
– صفات مرتبطة بالجنس : هي الصفات التي تكون محمولة على الكروموسومات الجنسية ومنها مرض عمى الألوان، الأنيميا المنجلية، و مرض نزف الدم.
ثانياً الصفات المكتسبة :
هي التي لا تتعلق بالـ DNA، بل يكتسبها الإنسان في حياته من خلال عدة عوامل مثل تأثير الأدوية و الغذاء والتربية، كذلك هناك صفات يتم اكتسابها نتيجة للتعرض لأشياء معينة مثل تغير لون الجلد عند التعرض لأشعة الشمس، و تطوير العضلات عند ممارسة الرياضة وغيرها.
اكتشافات وتطورات علم الوراثة عبر الزمان:
– ربط الوراثة بالدم عند أرسطو: أعتقد الناس قديماً أن السبب الرئيسي للوراثة يرجع إلى الدم حيث فسّر ذلك “أرسطو” بقوله أن المادة الوراثية عبارة عن كائن ينتقل من خلال السائل المنوي وأنه صورة نقية للدم، وساد هذا الاعتقاد لفترة طويلة من الزمان.
– وصف الخلية: كان العالم “روبرت هوك” هو أول من قام بوصف الخلية عام 1665 وذلك بإستخدام مجهر ضوئي، و في عام 1839 كانت هناك اقتراحات أخرى تُرجّح أن الخلايا والأنوية هي الوحدات الأساسية للحياة، وبعد عدة سنوات جاء العالم “رودلف ڤيرشو” بأقتراح جديد وهو أن الخلايا الحديثة ناتجة عن حدوث انقسام للخلايا السابقة لوجودها.
– نظرية التطور: أقترح العالم “داروين” في كتابه “أصل الأنواع” أن تطور الكائنات يتم عن طريق ما يُعرف بالاصطفاء الطبيعي وكان ذلك في عام 1859.
– ظهور مفهوم العوامل الوراثية: في عام 1866 قام العالم “مندل” بإجراء تجارب في تهجين النبات، وتوصل منها إلى مبادئ الوراثة، ومنذ ذلك الوقت تم اعتبار “مندل” بمثابة مؤسس علم الوراثة.
– اكتشاف الأسس الفيزيائية للوراثة: عام 1869 قام العالم “يوهان ميشر” بتجارب على الحمض النووي حيث استخلص منه جزء قام بتسميته بأسم “نووين”، والذي عُرف فيما بعد بأسم DNA، وبعد عدة سنوات اكتشف العالم “والتر فليمنغ” الصبغيات (الكروموسومات).
– اكتشافات القرن العشرين: في هذا القرن حدثت العديد من الاكتشافات الهائلة في علم الوراثة مثل إثبات العالم “توماس مورغن” ارتباط بعض الصفات بالجنس، و اكتشاف “ألفرد ستورتفانت” الترتيب الخطي للمورثات على الصبغيات، وبيّن أن مورثة أي صفة معينة تتواجد في موقع ثابت على صبغي معين، كذلك من أعظم الاكتشافات التي تمت كانت تحديد البيئة الحلزونية المزدوجة للـ DNA بواسطة العالمين “فرنسيس كريك” و “جيمس واتسون”.
أهم مفاهيم علم الوراثة :
يضم علم الوراثة العديد من المفاهيم التي تتعلق بجميع الكائنات الحية والتي من أهمها :
1- الجينات : تُشكّل الصفات الوراثية للكائن الحي، وتنتقل عن طريق الجاميتات الذكرية والأنثوية وهي تنقسم إلى نوعين :
– الجين السائد : وهو يعني الجين الذي يكون تأثيره أقوى ويطغى على الجين المتنحي عند وجودهما في الخلية.
– الجين المتنحّي : هو الجين الذي لا يظهر تأثيره عند وجوده مع الجين السائد في الخلية.
2- الرابطة الهيدروجينية : هي الرابطة التي تتكون نتيجة اتحاد ذرة هيدروجين مع ذرة أكسجين أو نتروجين أو كلور من جزئ مجاور مثل الرابطة الهيدروجينية الموجودة في جزيئات الماء.
3- الكروموسومات : عبارة عن تراكيب خطية توجد في النواة وتحتوي على مادة DNA التي بدورها تحمل الجينات الوراثية.
4- الكروموسومات الجنسية : هي التي تقوم بتحديد جنس الفرد إذا كان ذكراً أم أنثى، ويُرمز للذكر بـ xy والأنثى xx.
5- متحالف الجينات “خليط” : يُطلق على الفرد الذي يحمل في تركيبه الوراثي جينات مختلفة مثل Tt أو Rr.
6- متماثل الجينات : يُطلق على الفرد الذي يحمل في تركيبه الوراثي جينات متماثلة مثل RR أو rr.
7- المرض الوراثي : هو المرض الناتج عن حدوث خلل في التركيب الكروموسومي أو العدد الكروموسومي، أو حدوث طفرات جينية أدت إلى خلل في الجين، أو الناتج عن توريث جينات معطوبة من الأبوين إلى الأبناء.
الفرق بين الصفات الوراثية والصفات المكتسبة :
اولا الصفات الوراثية :
يُقصد بها الصفات التي يتم انتقالها من الآباء إلى الأبناء بواسطة الـDNA وهي تنقسم إلى :
– صفات جسمية : هي الصفات المرئية للجميع وتكون ظاهرة على الفرد مثل لون الشعر، لون العين، الطول وما إلى ذلك.
– صفات متأثرة بالجنس : هي التي لا تكون مرتبطة بالجنس بل تتأثر به فقط مثل صفة الصلع.
– صفات مرتبطة بالجنس : هي الصفات التي تكون محمولة على الكروموسومات الجنسية ومنها مرض عمى الألوان، الأنيميا المنجلية، و مرض نزف الدم.
ثانياً الصفات المكتسبة :
هي التي لا تتعلق بالـ DNA، بل يكتسبها الإنسان في حياته من خلال عدة عوامل مثل تأثير الأدوية و الغذاء والتربية، كذلك هناك صفات يتم اكتسابها نتيجة للتعرض لأشياء معينة مثل تغير لون الجلد عند التعرض لأشعة الشمس، و تطوير العضلات عند ممارسة الرياضة وغيرها.