الكروموسومات هي اهم العوامل او الاجزاء التي تحدد الصفات الوراثية لأي كائن حي ومن ضمنها الإنسان. سوف نتعرف في هذا المقال على كل من الصفات الوراثية ودور DNA بالاضافة الى الكروموسومات في انتقالها. هذا الدرس مرتبط بدروس علم الوراثة المهمة التي ينبغي الاطلاع عليها لربما هناك من سوف يتخصص فيها بالمستقبل. يمكن ان تنتج أجيال مفيدة للبشرية عن طريق التضارب والتجارب الوراثية وهذا ما سوف نسلط الضوء عليه أدناه.
الكروموسومات ودورها في الوراثة
مم يتكون الكروموسوم ؟
درست في مقالات سابقة الخلية وتركيبها وعرفت بأن الكروموسومات هي تراكيب تحتوي على المادة الوراثية. فمم يتركب الكروموسوم ؟ ومادوره في انتقال الصفات الوراثية؟. الكروموسوم ترکیب متطاول بشكل حرف X ، يتكون من ذراعين يسمى كل ذراع منه بالكروماتيد، ويرتبط الكروماتیدان مع بعضهما بوساطة تركيب مركزي دائري الشكل يسمى الجزء المركزي وتسمى نهاية طرفي كل کروماتيد بالجسم الطرفي.
تحتوي كل خلية جسمية في جسم الإنسان على 23 زوجا من الكروموسومات أي 46 کروموسوما مفردا ، اما الخلايا الجنسية (النطف والبيوض) فتحتوي على نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلايا الجسمية، أي 23 کروموسوما. تتباين الكائنات الحية في عدد الكروموسومات التي تحتويها، حيث تمتلك بعض أنواع الفراشات 380 کروموسوما اما الفيل فيمتلك 56 کروموسوما.
سؤال : هل سيظهر تنوع اكثر في صفات الإنسان الوراثية لو امتلك 500 زوج من الكروموسومات بدلا من 23 زوجا؟ ولماذا؟
الفكرة الرئيسة:
الكروموسومات تراكيب عصوية الشكل في الغالب، تحمل المادة الوراثية وتتكون من أجزاء أصغر تسمى الجينات ، التي تكون مسؤولة عن انتقال الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء، وتتباين الكائنات الحية في عدد الكروموسومات التي تمتلكها .
نتاجات التعلم: في نهاية هذا الدرس سأكون قادرا على أن :
- أوضح تركيب الكروموسوم.
- أرسم الكروموسوم وأؤشر أجزائه .
- أعرف الجين .
- أحدد عدد الكروموسومات في كائنات حية مختلفة .
- أتعرف تركيب ال DNA ودوره في الوراثة.
المفردات:
- الكروموسوم Chromosome
- الكروماتید Chromatide
- الجزء المركزي Centromere
- الجين Gene
- النيوكليوتيد Nucleotide
- الحامض النووي الوراثي DNA
ما الجين؟
عرفت بان الكروموسوم مكون من جزئين أساسيين يسمى كل جزء منهما بالكروماتيد، فمم يتكون الكروماتيد؟ . بعد دراسة الكروموسوم تحت المجهر الالكتروني وجد بأن كل كروماتيد منه يتكون من خيوط حلزونية
ملتفة على نفسها ، تمثل هذه الخيوط الحلزونية الحامض النووي الوراثي DNA . توجد على خيوط ال DNA اجزاء صغيرة تسمى الجينات أو المورثات ، ويحتوي كل كروموسوم ما يعادل 100.000 – 60.000 جين ، ويتكون الجين من جزيئات أصغر تسمى النيوكليوتيدات. ولكل صفة من الصفات الوراثية للكائن الحي زوج من الجينات تكون مسؤولة عن ظهور تلك الصفة من عدمها .
حقيقة علمية: تم ملاحظة الكروموسومات لأول مرة في خلايا نباتية من قبل العالم كارل ويلهلم في العام 1842۔
سؤال: مم يتكون الجين؟
استعان الطب الحديث بطريقة الخريطة الجينية Genetic Map لعلاج العديد من الأمراض الوراثية التي تصيب الإنسان. فما المقصود بالخريطة الجينية؟ ابحث عن الاجابة من خلال الاستعانة بالمصادر العلمية أو شبكة المعلومات وضمنها في مقال تعرضه أمام زملائك .
مم يتكون الحمض النووي الوراثي DNA ؟
الأحماض النووية مركبات كيميائية توجد داخل أنوية خلايا الكائنات الحية. ومن الأمثلة على هذه الأحماض هو الحامض النووي الوراثي DNA الذي يعد من المتطلبات الأساسية لاستمرار الحياة وتنوعها على سطح الأرض . يتكون ال DNA من سلسلة طويلة من النيوكليوتيدات تكون ملتفة على نفسها بشكل يشبه الحلزون المزدوج وترتبط السلسلتان مع بعضهما بعضا بوساطة أواصر كيميائية، ويتكون كل نيوكليوتيد من ثلاثة مكونات أساسية هي:
- جزيئة سكر .
- مجموعة فوسفات .
- مركبات نيتروجينية ، والتي تسمى أيضا القواعد النيتروجينية التي تكون على أربعة أنواع .
حقيقة علمية: أكتشف ال DNA لاول مرة في العام 1953 من قبل العالمان جيمس واطسون وفرانسيس کريك ، حازا على أثرها جائزة نوبل في الطب العام 1992.
سؤال: ما العلاقة بين الكروموسومات والحامض النووي DNA ؟
علم الأحياء والرياضيات
تخضع دراسة الصفات الوراثية في الكائنات الحية الى العديد من القوانين والمعادلات الرياضية ، فعند تحديد نسبة ظهور صفة ما (مثل لون الأزهار في تبات ما يتم الاستعانة بالتمثيل الرياضي لفهم ظهور
هذه الصفة وعدد الأفراد الحاملين لها . ومن الصيغ الرياضية التي تستخدم لهذا الغرض قانون «النسبة والتناسب»، فيتم استخراج عدد الأفراد الحاملين لصفة ما ، من خلال قسمة عدد هؤلاء الأفراد على العدد الكلي .
مثال
العدد الكلي للنباتات (ذات الازهار البيضاء والحمراء) =30
عدد نباتات البزاليا ذات الازهار الحمراء = 30 / 15 = 0.5
نسبة النباتات ذات الازهار البيضاء = 15
كما ويستخدم قانون الاحتمالات لتوقع ظهور صفات معينة تنتقل من جيل إلى آخر . فمثلا توقع نسبة ظهور صفة لون البذور في نباتات الجيل الثاني الناتجة من تزاوج نباتين أحدهما ذو بذور صفراء والآخر ذو بذور خضراء. استخدم مندل القوانين والصيغ الرياضية في تجاربه الوراثية ، وأعتمد على الرياضيات بشكل كبير في تحديد نسب ظهور الصفات الوراثية والتأكد من نسبها وأعداد النباتات التي تحملها.
الكروموسومات سؤال وجواب
- اعتقد القدماء بأن الصفات الوراثية تنتقل من الآباء الى الأبناء عن طريق الدم. ما التفسير العلمي الذي قدمه علم الوراثة لانتقال الصفات الوراثية؟
- لماذا تتباين الكائنات الحية في عدد الكروموسومات التي تمتلكها؟
- مم يتكون الكروموسوم؟
- ما الحامض النووي الوراثي ؟ وما موقعه في الخلية؟
- ما المقصود بالجين؟
- هل توجد علاقة بين حجم الكائن الحي وعدد الكروموسومات في جسمه؟ وضح اجابتك.
- ما التغير الذي كان سيطرأ على علم الوراثة لو ان تركيب ال DNA اكتشف في العام 2000 بدلا من 1953.
- يعد تناول أغذية تحتوي على الفوسفات مهما جدا كونها تدخل في بناء تراكيب الخلية. عزز هذا المفهوم من خلال ما تعلمته في هذا الدرس .
إضافة تعليق
يجب عليك تسجيل الدخول او التسجيل لتستطيع اضافه تعليق .