ما العوامل التي وصفها مندل وتتحكم في صفات المخلوقات الحية

العوامل التي وصفها مندل وتتحكم في صفات المخلوقات الحية هي 

العوامل التي وصفها مندل وتتحكم في صفات المخلوقات الحية هي الجينات .

كان اسم العالم والرجل الدين الذي انضم إلى دير القديس أوغسطينوس في سانت توماس يوهان جريجور مندل. عمل كمعلم فيزياء وعلوم النبات والعلوم الطبيعية في المرحلتين الثانوية والجامعية، وهناك بدأت دراسته وأبحاثه في عام 1856، حيث قام بدراسة الوراثة على نحل العسل والنباتات في البداية. واستمرت هذه الدراسات لفترة طويلة حتى قرر في النهاية العمل على دراسة نبات البازلاء كنموذج أساسي في أبحاثه في علم الوراثة، وذلك بسبب ملائمته وخصائصه الفريدة التي يمكن استخدامها لإثبات العديد من الظواهر البيولوجية المختلفة. وفي عام 1865، قام مندل بتحليل نتائج دراساته على عدد كبير من نباتات البازلاء، واثبت أن السمات الوراثية تنتقل من الآباء إلى الأبناء بأنماط محددة تماما، وهذه السمات هي ما نعرفه الآن بالجينات. وفي عام 1866، قام بنشر تجاربه حول تهجين النباتات في اجتماع جمعية التاريخ الطبيعي في برو.

ومع ذلك، لم يتم لاحظ ملاحظة واحدة من المجتمع العلمي لجميع تلك الدراسات التي قام مندل بنشرها. اعتقد أن عملية الوراثة تتألف من مزيج من الصفات الوراثية التي تنتج في النهاية مظهرا جسديا متوسطا للنسل. في البداية، كانت هذه النظرية صحيحة إلى حد ما بسبب التباين المستمر والاختلاف الواضح بين الأشخاص فيما يتعلق بالطول واللون والحجم وغيرها. وفي تلك الفترة، بدأ مندل في دراسة الصفات التي تظهر بشكل متقطع والتي تمثل اختلافا غير مستمرا. واكتشف أنه يمكن للفرد أن يحمل صفات مميزة قابلة للتمييز، مثل الزهور البيضاء والبنفسجية وما إلى ذلك. من خلال هذه التجارب، استطاع مندل التعرف على أنواع الصفات المختلفة وأنها لم تختلط في النسل كما كان متوقعا، بل إن تلك الصفات موروثة ومحددة بوصفها صفات مميزة. ومن عام 1868 وحتى عام 1900، لم يتم الاعتراف بتجارب مندل ودراساته، ولم تكن لها أي اهتمام علمي، حتى وقت كان العلماء يسعون لاكتشاف أسس الكروموسومات الوراثية.

بعد ذلك، قام مندل بدراسة الوراثة مرة أخرى على نبات البازلاء وقام بتكاثرها بواسطة التخصيب الذاتي، حيث يخصب حبوب اللقاح بويضات نفس الزهرة. وتظل بتلات الزهور مغلقة بشكل محكم لمنع تدخل نباتات أخرى في عملية التلقيح. وكانت النتيجة أن نبات البازلاء تكاثر بشكل واضح وأنتج نباتات تشبه النبات الأم تماما. وقام بتكرار التجربة على أجيال متعددة من نبات البازلاء وتجنب تماما ظهور سمات مختلفة عن النبات الأم. ثم قام مندل بعمليات التهجين، وهي عملية تزاوج بين نوعين مختلفين من البازلاء التي تحمل سمات مختلفة. وتم ذلك عن طريق نقل حبوب اللقاح يدويا من نبات إلى نبات آخر من نفس الصنف. استخدم مندل نوعين مختلفين من نبات البازلاء، حيث سمى النوع الأول P وكان يمثل جيل الآباء، ثم جمع بذور نبات البازلاء وأطلق عليها اسم F1 أو الجيل الأول والذي يمثل الأبناء. بعد فحص خصائص F1، قام مندل بتكاثرها بشكل ذاتي، ثم جمع البذور الناتجة عنها لإنتاج الجيل الثاني من الأبناء. واستمر في هذه التجارب حتى إنتاج F1، F2، F3. وفي النهاية، استندت افتراضات مندل على خصائص الأجيال الناتجة من P وF1 وF.

تجارب مندل على نبات البازلاء

من خلال دراسات مندل قام بوضع نتائج للهجن والتي كانت تتضمن سبع خصائص مختلفة عن بعضها وهي تتمثل في مدى ارتفاع النبات ونسيج البذور وولون ازهرة ولون البذور وحجم حبة البازلاء ولونة الحبة وموضع الزهرة، فكانت أكثر الخصائص المتناقضة اللون الأبيض واللون البنفسجي ولكي يتمكن مندل بفحص كل نوع على حدى وتحديد خصائصهم قام بإنتاج أعداد كبيرة من النوع F1 وF2، ومن خلال تلك التجارب أكد مندل أنه يستخدم نباتات تتكاثر مع لون الزهرة البيضاء أو البنفسجية، وأن جميع الأبناء التي تم تهجينهم بشكل ذاتي من الآباء ذو الزهور البيضاء لديهم بالفعل أزهار بيضاء، وجميع الأبناء التي تم تهجينهم بشكل ذاتي من الآباء ذو الزهور البنفسجية لديهم بالفعل أزهار بنفسجية، وقد أكد مندل أيضًا أنه بخلاف لون الزهرة، فإن نباتات البازلاء متطابقة ماديًا، وأن كل الاختلافات متعلقة فقط بلون الزهرة ليس إلا، ومن خلال كل تلك الفحوصات ةجد مندل أن 10 % من الجيل الهجين F1 كان لديهم في الأصل أزهار بنفسجية وهنا أظهرت نتائج مندل أن سمة الزهرة البيضاء قد اختفت في جيل F1، فقام مندل حينها بإجراء تجارب أخرى وجعل الجيل F1 يتكاثر ذاتيًا حتى وجد أن أن 705 نبات من الجيل الناتج F2 يحتوي على أزهار ذات اللون البنفسجي و244 تحتوي على اللون الأبيض، وكانت النسبة هنا من 1:3 وعند نقله لحبوب لقاح من أزهار ذات لون أبيض إلى أزهار ذات لون بنفسجي والعكس كانت تعطي نفس النسبة بشكل تقريبي.

من هنا توصلت إلى نظرية الصليب المتبادل، والتي تعبر عن تكرار الصفات لدى الذكور والإناث، ومن خلال تجارب أخرى على F1 وF2، وجدت نفس النتائج التي أثبتت تجارب مندل أن الصفات يمكن تقسيمها إلى صفات سائدة وصفات متنحية. الصفات السائدة هي تلك التي تورث بدون تغيير، أما الصفات المتنحية فهي تختفي أو تظهر في بعض الأنواع ولا تظهر في أنواع أخرى، ومثال على ذلك هو الزهور البنفسجية والبيضاء. البنفسجية تعبر عن صفات سائدة بينما البيضاء تعبر عن صفات متنحية، وظهرت البيضاء مرة أخرى في F2، مما يشير إلى أن الصفات أصبحت منفصلة ولم تمزج في النباتات من الجيل F1. ومن هنا استنتج مندل أن كل النباتات تحمل نسختين من الصفات، بما في ذلك لون الزهرة، وأن كل والد سواء كان ذكرا أو أنثى ينقل نسخته إلى ذريته، وهذا يدل على أن التركيب الجيني للكائنات الحية بشكل عام يتألف من صفتين، صفة سائدة وصفة متنحية، وهما يورثان من الأبوين.

قانون مندل الأول

ينص قانون مندل الأول، المعروف أيضًا باسم قانون الفصل المتساوي، على أن الأليلين ينفصلان في موضع الجينات خلال تكوين الأمشاج، ويوجد احتمالات متساوية لوجود أي من الأليلين.

يمكن أن تكون سمة واحدة فقط موجودة في إصدارات مختلفة أو ما يسمى بالأليلات، سواء كانت في الحيوانات أو النباتات الفردية. تم اكتشاف ذلك من خلال دراسة دقيقة لأنماط علم الوراثة المتنوعة. على سبيل المثال، عند وجود أليلين مختلفين لجين لون البذور، أحدهما ينتج بذور خضراء والآخر ينتج بذور صفراء. لاحظ مندل أن الأليلات المختلفة تؤثر على السمة الواحدة وتجعلها مختلفة، وأنها لا يمكن تجزئتها ويمكن وراثتها بشكل منفصل .

قانون مندل الثاني

ينص قانون مندل الثاني على أنه خلال تكوين الأمشاج، يكون الفصل بين كل زوج من الجينات مستقلاً عن الأزواج الأخرى.

ومن هنا يتم الإشارة إلى قانون مندل الثاني على أنه يُمثل مبدأ التشكيل المستقل والذي ينص على أنه عند فصل نوع واحد من الأليل لا يكون للأخر علاقة به وذلك من ضمن أساسيات علم الوراثة المندلي، وتظل تلك القاعدة ثابتة في علم الوراثة إلا إذا كان هناك ربط عندها يتم استثناء تلك القاعدة.