وجهات الألائِل

2012 الوراثيات (علم الوراثة)

جون فارندون…[وآخ]

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

البيولوجيا وعلوم الحياة

عندما يقوم نبات ما بإنتاج خلايا جنسية،

فهل تذهب الألائل المشتقة من أمه إلى إحدى الخلايا الجنسية بينما تذهب تلك المشتقة من أبوه إلى خلية جنسية أخرى؟

أم هل من الممكن أن تحتوي خلية جنسية واحدة على ألائِل مصدرها كل من الأب والأم؟ قام مندل بتصميم تجربة لمعرفة ذلك. ويوجد شكل توضيحي في صفحة 14 يظهر ماذا حدث. تتمتَّع نباتات البازلاء بجينات تُحدِّد لون البذرة وأخرى تُحدِّد شكلها. ويمثل اللون اثنين من الألائِل: Y السائد، الذي ينتج البذور الصفراء، و y المتنحِّي الذي يؤدي إلى إنتاج بذوراً خضراء. كما

يتحكم في شكل البذور اثنان من الألائِل أيضاً. حيث ينتج R السائد بذوراً مستديرة، في حين ينتج r المتنحِّي بذورا مُجعَّدة.في تجربة مندل، أنتج أحد الأبوين بذوراً صفراء F1 اتسمت بأنها متغايرة الألائِل لكل من الجينين، أي Yy Rr.

مستديرة (وبالتالي فإن النمط الجيني لها كان YY RR)، بينما أنتج الآخر بذوراً خضراء مجعدة (yy rr). وقد أدت المزاوجة بينهما إلى إنتاج نباتات من الجيل الأول وحظيت نباتات

الجيل الأول F1 بألائِل سائدة، وكانت صفراء ومستديرة. ثم قام مندل بتلقيح نباتات الجيل الأول تلقيحاً ذاتياً. فإذا حافظت النباتات على التزاملات التي كانت تتمتَّع بها في النباتات الوالدية، ستُنتِج نباتات الجيل الأول F1 خلايا جنسية تحظى بواحد من اثنين من أنواع الأنماط الجينية، وهما YR و yr.ومن ثمَّ فإن ثلاثة أرباع نباتات الجيل الثاني ستتمتَّع ببذور صفراء مستديرة، بينما ستكون بذور الربع الآخر خضراء

مُجعدة. ولن يكون هناك سبب لافتراض أن الملامح كانت تحت سيطرة جينات مختلفة نظراً لأن البذور المستديرة ستكون دائماً صفراء كما ستكون البذور

المُجعّدة خضراء. لكن هذا لم يكن هو الحال، حيث أن انفصال الأليل Y عن y والأليل R عن r أثناء تكوُّن الخلايا الجنسية هو أمر مستقل.وتنتج نباتات الجيل الأول خلايا جنسية ذات أربعة أنماط جينية مختلفة بأعداد متساوية.وهذه الأنماط الجينية هي YR، و yR، و Yr، و yr.

ويوضح مربع بونيت أن هناك تسع توليفات ممكنة للأنماط الجينية في صغار الجيل الثاني.حيث أنه من الممكن أن يتمتَّع الصغار بأي من ثلاثة أنماط جينية محتملة للَّون

(YY, Yy, yy) وثلاثة أنــمــاط جـينيـة محـتــملة للشـكـل(RR, Rr, rr).

الأنماط الظاهرية للجيل الثاني F2

تنتج هذه التوليفات من الأنماط الجينية أربعة أنماط ظاهرية محتملة.كما تشتمل على بعض التوليفات التي لا تظهر في النباتات الوالدية الأصلية، مثل البذور الصفراء المجعدة. ويُمكِّننا مربع بونيت من توقُّع عدد النباتات الصغيرة

من كل نمط ظاهري، والتي ستظهر في الجيل الثاني F2.وقد ساعدت هذه التجربة مندل على صياغة قانونه الثاني، ألا وهو قانون التفارز المستقل Independent Assortment: حيث تنفصل الألائل الخاصة بالجينات المختلفة بشكل مستقل خلال تكوُّن الخلايا الجنسية. ويمكن أن يكون هناك العديد من الألائل المختلفة لأي جين واحد. فعلى سبيل المثال، يُحدِّد لون فراء الأرنب جين واحد له أربعة ألائل مختلفة (انظر أعلاه).

فُقِدَ ثم وُجِدَ

قام مندل بنشر نتائج أبحاثه في عام 1866، لكن أحداً لم يُبدِ اهتماماً كبيراً بها طوال أربعين عاماً. ثم أعاد علماء آخرون اكتشاف أبحاث مندل واستعانوا بها في معرفة المزيد

عن الوراثة. وقد توصَّل العلماء إلى أن الجينات تتواجد داخل الصِبْغِيَّات، وأن الجينات أنفسها تتألَّف من امتدادات من جزيئات الدنا.

في عام 2003، أكمل اختصاصيو الوراثيات (geneticists) مشروع الجينوم البشري (Human Genome Project)، وهو عبارة عن خريطة تضُمّ جميع الجينات الموجودة في الجسم البشري (انظر ص58-59). ولم يكن هذا الإنجاز الهائل ليتحقَّق لولا أبحاث مندل التي أجراها في حدائق الدير قبل 150 عاماً.