التكاثر الجنسي والوراثة

التكاثر الجنسي والوراثة

1 الانقسام المنصف

يتم تنصيف عدد الكروموسومات في أثناء الانقسام المنصف.

القطعة السفلية اليسرى من الكروموسوم الأيمن والقطعة السفلية اليمنى من الكروموسوم الأيسر.

ماذا قرأت؟

تتنوع الإجابات ولكن يجب أن تتضمن أهمية تنصيف (اختزال) عدد الكروموسومات تمهيداً للإخصاب.

مختبر تحليل البيانات:

التفكير الناقد:

1.      نعم؛ لأن الخميرة التي لا تستطيع تصنيع بروتين Cik1p، لذا تنتج عدداً قليلاً من الخلايا الأحادية المجموعة الكروموسومية (1n).

2.      لا؛ لأن الخلايا التي ليس لها القدرة على تصنيع بروتين Kar3p، تتمكن من إنتاج الخلايا الأحادية المجموعة الكروموسومية (1n).

3.      لا؛ فبعد دراسة نوعي البروتينات الرئيسية يبدو أن  Kar3p لا يؤدي دوراً في الانقسام المنصف.

التقويم 1- 4:

فهم الأفكار الرئيسة

1-      من خلال الانقسام الاختزالي (المنصف) يحتوي كل مشيج على نصف عدد الكروموسومات.

2-      الطور الاستوائي: تصطف ازواج الكروموسومات المتماثلة وتترتب عند خط استواء الخلية، الطور الاستوائي في الانقسام المتساوي: تصطف الكروموسومات المتماثلة المكونة من الكروماتيدات الشقيقة عند خط الاستواء.

3-      ترتبط الكروموسومات المتماثلة معا في أثناء عملية الارتباط في الطور التمهيدي.

4-      يجب أن يمثل الشكل فهما لكيفية اصطفاف الكروموسومات وترتبها على خط الاستواء في الانقسام المنصف (I) و (II). كما يجب أن يبين الشكل أربعة كروموسومات في كل واحدة من الخلايا الجديدة في نهاية الانقسام المنصف (I) وكروموسومين في كل واحدة من الخلايا الجديدة الأربع في نهاية الانقسام المنصف (II).

5-      في أثناء الانقسام المنصف يوفر التوزيع الحر لأزواج الكروموسومات وعملية العبور الجيني كما كبيرا من التنوع الوراثي في حين ينتج عن الانقسام المتساوي خلايا متطابقة.

6-      يجب أن توضح الأشكال أوجه التشابه والاختلاف بينهما.

7-      يجب أن تشمل الإجابات قانون التوزيع الحر والاصطفاف العشوائي لأزواج الكروموسومات.

4-2 الوراثة المندلية

الشكل 4-7:

لأن البذور الصفراء تمثل الشكل السائد من الصفة.

الشكل 4-10:

أربعة (4).

ماذا قرأت؟

بسبب وجود فرصة متساوية لارتباط كل زوج من الجينات عشوائياً معاً، لذلك يكون محصلة حجم العينة الكبير نسبة يمكن توقعها.

تجربة 4-2:

التحليل:

1.      شحمة أذن حرة وشحمة أذن متصلة.

2.      الطرز الشكلية: 75% سائدة (شحمة أذن حرة)، 25% متنحية (شحمة أذن متصلة).

3.      الطرز الجينية: 25% متماثلة الجينات سائدة، 50% غير متماثلة الجينات، 25% متماثلة الجينات متنحية.

التقويم 2- 4

فهم الأفكار الرئيسة

1-      يجب أن يبين مربع بانيت الارتباطات المحتملة بين الجينات السائدة والمتنحية فعند وجود جين سائد على الأقل في زوج الجينات فإن الطراز الشكلي يأخذ صفة الجين السائد.

2-      يجب أن تلخص الطالبات بكلماتهم الخاصة قانون انعزال الصفات وقانون التوزيع الحر وإعطاء الأمثلة على كل منهما.

3-      1 أحمر : 1 وردي.

4-      تتنوع الإجابات ولكنها يجب ان تشمل أن مندل فتح الباب للعلماء لدراسة المادة الوراثية بالتفصيل وتحديد مكوناتها وكذلك العمل على المستوى الخلوي.

5-      6/1،1/36( 1  1 = 1 )، تستعمل في توقع نتائج التزاوجات.

 36      6    6

4-3 ارتباط الجينات وتعدد المجموعات الكروموسومية

الشكل 4-13:

يجب استعمال المعادلة (2n) في العمليات الحسابية.

تجربة 4-3:

التحليل:

1.      ليس دون وجود معلومات إضافية، مثل الموقع النسبي لجين ثالث.

2.      كلما زاد تكرار عملية العبور المعروفة (المعلومة) زادت المعلومات التي يمكن استعمالها في رسم الخريطة. ومعرفة تكرار عملية العبور يساعد على تحديد المسافة بين الجينات.

التقويم 3- 4:

1-      إن تبادل الجينات على الكروموسومات ينتج التنوع.

2-      يجب أن تحتوي اثنتان من الخلايا الجديدة على الكروموسومات التي تحمل الجينات C,D ويجب أن تحتوي اثنتان من الخلايا على الكروموسومات التي تحمل الجينات c,d.

3-      لإنتاج أزهار أكثر جمالا وثمار أكبر حجما أو تمتلك صفات مرغوبة أخرى.

4-      A – 10 – C – 15 – D – 5 - B.

5-      يتمكن المزارع من إنتاج نباتات ذات صفات مرغوبة وذات قيمة تجارية أكبر.

6-      تتنوع الإجابات ولكن يجب أن تمثل فهما لكيفية مساهمة خطوات الانقسام المنصف في التنوع الوراثي.

مختبر الأحياء:

حلل ثم استنتج:

3.      نسبة النباتات الخضراء إلى البيضاء الناتجة عن التزاوج بين نباتين غير متماثلي الجينات هي 1:3 تقريباً. أما نسبة النباتات الخضراء إلى البيضاء الناتجة عن التزاوج بين نبات غير متماثل الجينات مع نبات أبيض متماثل الجينات فهي 1:1 تقريباً. إذا كان أحد النباتات الآباء متماثل الجينات لصفة اللون الأخضر فستكون جميع نباتات هذه المجموعة خضراء وسيصعب تحديد الطرز الجينية والشكلية للأب الثاني.

7.      كلما زاد عدد البذور ازداد حجم البيانات وكانت التحاليل أكثر دقة.

مراجعة الفصل الرابع

4-1

مراجعة المفردات

1.      خلية ثنائية المجموعة الكروموسومية.

2.      عملية الانقسام المنصف.

3.      عملية عبور الجينات.

تثبيت المفاهيم الرئيسة

4.      b

5.      d

6.      d

7.      c

أسئلة بنائية

8.      تنتج الأمشاج عن الانقسام المنصف وتندمج معا في أثناء عملية الإخصاب لإعادة عدد الكروموسومات الأصلي في الخلايا الجسمية.

9.      تقبل الفرضيات المنطقية قد يكون السبب مرتبطا مع الشكل المربع أو السداسي للخلايا النباتية، الذي يكون أقطابا طبيعية في الخلية. 

التفكير الناقد

10.    لن تتمكن الكروموسومات المختلفة من الارتباط مع ازواجها المتماثلة في أثناء الطور الاستوائي (1) لذا فلن يتمكن البغل من تكوين خلايا جنسية طبيعية. 

11.    قد تتنوع إجابات الطالبات ولكنها قد تتضمن أن إنتاج الحيوانات المنوية قد لا يحدث في أثناء الانقسام المنصف العادي مع تنصيف عدد الكروموسومات.

4-2

مراجعة المفردات

12.    ارتباط الجين السائد مع الجين المتنحي قد يمنع صفته من الظهور.

13.    تعبر الطرز الجينية عن نوع الجينات التي لدى الفرد في حين تعبر الطرز الشكلية عن الخصائص الشكلية (الجسدية) له.

تثبيت المفاهيم الرئيسة

14.    c

15.    a

16.    c

أسئلة بنائية

17.    يجب أن يكون لمعظم القطط في الجيل الثالث F3 أذنان غير مجعدتين. 

18.    لا، فكل إخصاب حدث مستقل مثل رمي حجارة النرد لذا يبقى الاحتمال 2:1. 

التفكير الناقد

19.    تكون بعض الإناث التي تحمل صفة الشعر متماثلة الجينات، وبعضها الآخر غير متماثل الجينات. 

20.    1    . 

32

4-3

مراجعة المفردات

21.    تعدد المجموعة الكروموسومية.

22.    التنوع الوراثي (الجيني).

تثبيت المفاهيم الرئيسة

23.    a

24.    b

25.    c

26.    c

أسئلة بنائية

27.    الانقسام المنصف عملية عبورا لجينات والاندماج العشوائي للحيوان المنوي والبويضة. 

28.    اقبل جميع الإجابات المعقولة.

29.    تنتقل الجينات التي ترتبط معا على الكروموسوم نفسه في أثناء الانقسام المنصف ولا تتجمع عشوائيا في أثناء اصطفاف الكروموسومات في الطرز الاستوائي. 

التفكير الناقد

30.    قد تتضمن الإجابات أن انتقال الصفات المرغوبة في النباتات تعد من المزايا أما العيوب المحتملة فيتمثل أحدها في حالة عدم وجود تنوع في النباتات وقد تظهر مشكلات جديدة مثل تطور الامراض التي لم تمكن النباتات من البقاء. 

31.    أقبل جميع الفرضيات المنطقية. 

تقويم إضافي

32.    يجب أن تتضمن الخطط طريقة لتحديد أي الأغنام البيضاء غير متماثلة الجينات ويجب عدم تهجينها لاحقا.

أسئلة المستندات

33.    احتاج مندل لكي يتحكم في التلقيح الخلطي إلى التحقق من أن النباتات غير المتماثلة الجينات كانت ناتجة عن تلقيح خلطي وليست نتاج مادة غريبة.

34.    كان هدف مندل أن يكون قادرا على افتراض طريقة توريث الصفات في نبات البازلاء.

اختبار مقنن

اختيار من متعدد

1-      c

2-      b

3-      a

4-      b

5-      b

6-      d

7-      a

8-      c.

إجابات الأسئلة القصيرة

9-      تحدث عملية عبور الجينات بين الكروموسومات المختلفة وليس بين الكروماتيدات المرتبطة معا كما يحدث بين الأجزاء التي في الموقع نفسه على الكروموسومات المناظرة لها فمثلا قد يحدث عبور جيني بين E,D,F,C,H,B.

10-    قد يحدث عبور الجينات في أثناء عملية التصالب التي تحصل في الطور التمهيدي تتضاعف الكروموسومات في هذه المرحلة ولكن لا تنفصل، ونتيجة تقارب الكروموسومات بعضها من بعض يحدث عبور الجينات.

11-    قد يبطئ انخفاض تركيز CO2 من دورة كالفن في أثناء عملية البناء الضوئي مما يؤدي إلى إنتاج بطئ للسكر فتنمو النباتات بشكل بطئ جدا.

12-    يسمح الانقسام المنصف بعدد كبير من الارتباطات المختلفة للجينات في خلايا المخلوق الحي الجنسية بسبب ترتيب الجينات المستقلة وكذلك فإن اندماج الخلايا الأحادية المجموعة الكروموسومية مع خلية أخرى (بويضة أو حيوان منوي) يوفر فرصة إضافية لحدوث التنوع.

13-    قد تتنوع الإجابات: وتشمل إحدى الإجابات المحتملة ضرورة حدوث المرحلتين من الانقسام المنصف وذلك بسبب: أولا تنقسم الكروموسومات لتنتج خلية أحادية المجموعة الكروموسومية. ثانيا يحدث انقسام آخر في الانقسام المنصف II لفصل الكروماتيدات مما يسمح بإنتاج أربع خلايا جديدة أحادية المجموعة الكروموسومية. ودون حدوث هاتين المرحلتين المنفصلتين يكون عدد الكروماتيدات في الخلايا الجديدة كبيرا جدا.

14-    هناك العديد من المواد المسرطنة في البيئة وتتضمن الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية (أشعة X) وتدخين التبغ والمواد الكيميائية.

إجابات الأسئلة المفتوحة

15-    الخلية المبنية أحادية المجموعة الكروموسومية لأنها خلية جنسية تتحد هذه الخلية بخلية أحادية أخرى في أثناء عملية الأخصاب لتكوين مشيج ثنائي المجموعة الكروموسومية ويكون لدى الأبناء ثنائي خلايا المجموعة الكروموسومية تحوي 12 كروموسوما.

16-    إذا لم يحدث الانقسام المتساوي بدقة فقد لا تعمل إحدى الخليتين الناتجتين أو كلتاهما على نحو جيد.