الانتقال إلى المحتوى

الوراثة

IGCSE علم الأحياء · الموضوع 17

درس فيديو لهذا الموضوع افتح صفحة الفيديو
8:11

الوراثة

يمكن لأبوين ذوي عيون بنية أن ينجبا طفلاً ذو عيون زرقاء. هذا ليس خطأً، ولن يكون مفاجأة بمجرد أن تتمكن من قراءة الجينات. بحلول نهاية هذا الدرس ست…

سرد باللغة الإنجليزية · ترجمة مدمجة بالإنجليزية + الصينية

17.1

الكروموسومات والجينات والحمض النووي

المنهج
أساسي تكميلي
1 نصّ أن الكروموسومات تتكون من DNA، والذي يحتوي على المعلومات الوراثية على شكل جينات
2 عرّف الجين بأنه قطعة من DNA ترمز لبروتين
3 عرّف الأليل على أنه شكل بديل للجين
4 صف وراثة الجنس في البشر بالرجوع إلى كروموسومات X وY
5 نصّ أن تسلسل القواعد النيتروجينية في الجين يحدد تسلسل الأحماض الأمينية المستخدمة لصنع بروتين محدد (لا يُطلب معرفة تفاصيل بنية النيوكليوتيد)
6 اشرح أن تسلسلات مختلفة من الأحماض الأمينية تعطي أشكالاً مختلفة لجزيئات البروتين
7 اشرح كيف يتحكم DNA في عمل الخلية من خلال التحكم في إنتاج البروتينات، بما في ذلك الإنزيمات وحاملات الغشاء ومستقبلات الناقلات العصبية
8 اشرح كيفية تصنيع البروتين، مقتصراً على: • يبقى الجين المرمز للبروتين داخل النواة • الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA) هو نسخة من الجين • جزيئات mRNA تُصنع في النواة وتنتقل إلى السيتوبلازم • تمر mRNA عبر الريبوسومات • يقوم الريبوسوم بتجميع الأحماض الأمينية لتكوين جزيئات بروتين • التسلسل المحدد للأحماض الأمينية يحدده تسلسل القواعد في mRNA (لا يُطلب معرفة تفاصيل عملية النسخ أو الترجمة)
9 اشرح أن معظم خلايا الجسم في الكائن الحي تحتوي على نفس الجينات، لكن العديد من الجينات في خلية معينة لا يتم التعبير عنها لأن الخلية تصنع فقط البروتينات المحددة التي تحتاجها
10 صف النواة أحادية الصبغيات بأنها نواة تحتوي على مجموعة واحدة من الكروموسومات
11 صف النواة ثنائية الصبغيات بأنها نواة تحتوي على مجموعتين من الكروموسومات
12 نصّ أنه في الخلية الثنائية الصبغيات، يوجد زوج من كل نوع من الكروموسومات، وفي الخلية البشرية ثنائية الصبغيات توجد 23 زوجاً

المصدر: منهج كامبريدج الدولي

نموذج للحمض النووي المزدوج الحلزوني
يحمل الحمض النووي المعلومات الوراثية في بنيته المزدوجة الحلزونية.

الكروموسومات مصنوعة من الحمض النووي، الذي يحمل المعلومات الجينية في وحدات تسمى الجينات.

  • الجين هو قطعة من الحمض النووي ترمز لجسم بروتيني واحد.
  • الأليل هو شكل بديل للجين. على سبيل المثال، قد يكون جين لون العين لديه أليل بني وأليل أزرق.
تكبير: النواة تحتوي على كروموسومات؛ الكروموسوم الواحد على شكل X يحمل جيناً كشريط ملون؛ الكروموسوم مصنوع من الحمض النووي، وهو مزدوج الحلزوني
الكروموسوم مصنوع من DNA ويحمل جينات؛ الجين هو قطعة من الـ DNA

كروموسومات الجنس

يُورث الجنس عبر كروموسومات الجنس. الإناث XX والإناث XY. البويضة تحمل دائماً X؛ الحيوان المنوي يحمل إما X أو Y، لذا يحدد الحيوان المنوي جنس الطفل. هذا يعطي نسبة 1:1 للبنات للأولاد.

مربع بانيت لجنس الطفل: بويضات الأم تحملان كلاهما X، حيوانات منوية الأب تحمل X أو Y؛ النسل XX (بنت) أو XY (ولد) بنسبة 1 إلى 1
XX × XY تعطي نسبة 1:1 للبنات للأولاد؛ الحيوان المنوي يحدد الجنس
17.1

كيف يتحكم الحمض النووي في الخلية (إضافة)

تحدد تسلسل القواعد للجين ترتيب الأحماض الأمينية في البروتين. ترتيب مختلف للأحماض الأمينية يطوي البروتين بشكل مختلف، والشكل يحدد وظيفته. لذلك يتحكم الحمض النووي في الخلية عن طريق التحكم في البروتينات التي يتم إنتاجها — بما في ذلك الإنزيمات، وحاملات الغشاء والبروتينات المستقبلية للـ ناقلات عصبية.

معظم خلايا الجسم تحتوي على نفس الجينات، لكن كل خلية تقوم فقط بـ التعبير (تشغيل) الجينات التي تحتاجها،所以她 only makes the proteins for its own job.

مفردات تدريب
English العربية
chromosomes/ˈkrəʊməsəʊmz/ كروموسومات
genes/dʒiːnz/ جينات
codes/kəʊdz/ أكواد / رموز
proteins/ˈprəʊtiːnz/ البروتينات
allele/əˈliːl/ أليل
sex chromosomes/seks ˈkrəʊməsəʊmz/ كروموسومات جنسية
ratio/ˈreɪʃɪəʊ/ النسبة
base sequence/beɪs ˈsiːkwəns/ base sequence
amino acids/əˈmiːnəʊ ˈæsɪdz/ أحماض أمينية
enzymes/ˈenzaɪmz/ الإنزيمات
receptor proteins/rɪˈseptə ˈprəʊtiːnz/ بروتينات المستقبلات
neurotransmitters/ˈnjuːrətrænsmɪtəz/ ناقلات عصبية
expresses/ekˈspresɪz/ يعبر عنه
nucleus/ˈnjuːklɪəs/ النواة
cytoplasm/ˈsaɪtəplæzəm/ السيتوبلازم
messenger/ˈmesɪndʒə/ رسول / ناقل
ribosome/ˈriːbəʊsəʊm/ الريبوسومات
bases/ˈbeɪsɪz/ قواعد
division/dɪˈvɪʒn/ انقسام
diploid/ˈdɪplɔɪd/ ثنائي الصبغيات
haploid/ˈhæplɔɪd/ وحيدة الصبغيات
17.1

تصنيع البروتين (إضافة)

يبقى الجين في الـ نواة، لكن البروتينات تُصنع في الـ سيتوبلازم. الرابط بينهما هو الرسول RNA (mRNA):

  1. يُصنع mRNA في النواة كنسخة من الجين.
  2. يتحرك mRNA إلى السيتوبلازم ويمر عبر ريبوسوم.
  3. يقرأ الريبوسوم قواعد mRNA ويجمع الأحماض الأمينية بالترتيب المطابق لبناء البروتين.
تصنيع البروتين: في النواة، ينسخ mRNA جيناً ويتحرك إلى السيتوبلازم، حيث يقرأه ريبوسوم ويجمع الأحماض الأمينية في بروتين
النسخة الريبوزية المرسال (mRNA) تنسخ جينًا، ثم تقوم ريبوسوم بقراءته لبناء بروتين من الأحماض الأمينية
استكشف

من الجين إلى البروتين

اتبع خطاً على قالب الحمض النووي: يرتبط كل قاعدة بقاعدة RNA الريبوزي المرسال، وكل ثلاث قواعد (كودون) ترمز لحمض أميني واحد في البروتين.

17.2 17.3

انقسام الخلايا (إضافة)

المنهج
أساسي تكميلي
1 صف الانقسام المتساوي على أنه انقسام نووي ينتج عنه خلايا متطابقة وراثياً (لا يُطلب تفاصيل مراحل الانقسام المتساوي)
2 نصّ دور الانقسام المتساوي في النمو، وإصلاح الأنسجة التالفة، واستبدال الخلايا والتكاثر اللاجنسي
3 نصّ أن تضاعف الكروموسومات بدقة يحدث قبل الانقسام المتساوي
4 نصّ أنه أثناء الانقسام المتساوي، تنفصل نسخ الكروموسومات، مما يحافظ على عدد الكروموسومات في كل خلية ابنة
5 صف الخلايا الجذعية على أنها خلايا غير متخصصة تنقسم بالانقسام المتساوي لإنتاج خلايا ابنة يمكن أن تصبح متخصصة لأداء وظائف محددة
أساسي تكميلي
1 نصّ أن الانقسام المنصف له دور في إنتاج الأمشاج
2 صف الانقسام المنصف على أنه انقسام تخفيضي ينخفض فيه عدد الكروموسومات إلى النصف من ثنائي الصبغيات إلى أحادي الصبغيات، مما ينتج خلايا مختلفة وراثياً (لا يُطلب تفاصيل مراحل الانقسام المنصف)

المصدر: منهج كامبريدج الدولي

الانقسام المتساوي: خلية واحدة تصبح اثنتين
كاريو类型 بشري: كروموسومات مرتبة في أزواج
يُظهر الكاريو类型 المجموعة الكاملة للكروموسومات في خلية بشرية.

خلايا الجسم ثنائية المجموعة الكروموسومية (مجموعتان من الكروموسومات؛Humans have 23 pairs). Amshaj are أحادية المجموعة الكروموسومية (مجموعة واحدة). تصنع الخلايا خلايا جديدة عن طريق انقسام نووي، من نوعين.

الانقسام المتساوي:

  • يصنع خليتين متطابقتين وراثياً مع الخلية الأم.
  • يتم نسخ الكروموسومات بدقة (استنساخ) قبل الانقسام، sehingga each daughter cell keeps the full chromosome number.
  • يُستخدم للنمو، وإصلاح الأنسجة، واستبدال الخلايا القديمة، وللتكاثر لا جنسي.
  • الخلايا الجذعية هي خلايا غير متخصصة تنقسم بالانقسام المتساوي؛ يمكن لخلاياها الابنة أن تصبح متخصصة بعد ذلك.

الانقسام المنصف:

  • يصنع الأمشاج.
  • هو انقسام تخفيض: يُنقص عدد الكروموسومات للنصف، من ثنائية المجموعة الكروموسومية إلى أحادية.
  • الخلايا التي تنتجها مختلفة وراثياً عن بعضها البعض.
الانقسام المتساوي يقسم خلية واحدة إلى خليتين متطابقتين ثنائيتي المجموعة الكروموسومية (للنمو والإصلاح)؛ الانقسام المنصف يقسم خلية واحدة إلى أربعة أمشاج مختلفة أحادية المجموعة الكروموسومية، كل منها يحتوي على نصف عدد الكروموسومات
الانقسام المتساوي ينتج خليتين ثنائيتين صفتين مطابقتين؛ والانقسام المنصف ينتج أربعة مشيجات أحادية صفة مختلفة
استكشف

الانقسام المتساوي

التجزؤ الخلوي المتساوي ينتج خلية واحدة متطابقة وراثياً — للنمو والإصلاح والتكاثر اللاجنسي.

مفردات تدريب
English العربية
mitosis/maɪˈtəʊsɪs/ الانقسام المتساوي
replication/ˌreplɪˈkeɪʃn/ التضاعف
daughter cell/ˈdɔːtə sel/ خلية ابنة
asexual reproduction/eɪˈsekʃuːəl rɪprəˈdʌkʃn/ التكاثر اللاجنسي
stem cells/stem selz/ الخلايا الجذعية
meiosis/meɪˈəʊsɪs/ الانقسام المنصف
gametes/ˈɡæmiːts/ الأمشاج
inheritance/ɪnˈherɪtəns/ الإرث
genotype/ˈdʒenətaɪp/ تركيب وراثي
phenotype/ˈfenətaɪp/ البنية الظاهرية
17.4

الوراثة: كلمات مفتاحية

المنهج
أساسي تكميلي
1 صف الوراثة على أنها نقل المعلومات الوراثية من جيل إلى جيل
2 صف النمط الجيني على أنه التكوين الجيني للكائن الحي ومن حيث الأليلات الموجودة
3 صف النمط الظاهري على أنه الملامح المرئية للكائن الحي
4 صف متجانس الزيجوت على أنه يمتلك أليلين متطابقين لجين معين
5 ينص على أن فردين متمازيجين جينياً متطابقين يتزاوجان معاً سيكونان صافيين في التكاثر
6 صف غير متجانس الزيجوت على أنه يمتلك أليلين مختلفين لجين معين
7 ينص على أن الفرد المتغاير الجينات لن يكون صافياً في التكاثر
8 صف الأليل السائد على أنه أليل يتم التعبير عنه إذا كان موجوداً في النمط الجيني
9 صف الأليل المتنحي على أنه أليل يتم التعبير عنه فقط عندما لا يوجد أليل سائد للجين موجود في النمط الجيني
10 فسّر مخططات النسب الوراثية لوراثة خاصية معينة
11 استخدم المخططات الجينية للتنبؤ بنتائج التزاوج أحادي الصفة وحساب النسب الظاهرية، مقيداً بالنسب 1:1 و3:1 فقط 13 اشرح كيفية استخدام التزاوج الاختباري لتحديد جينوتيب غير معروف
12 استخدم مربعات بانيت في التزاوجات التي تؤدي إلى أكثر من جينوتيب واحد لتحديد وعرض الجينوتيبات المختلفة المحتملة
14 صف السيادة المشتركة على أنها حالة يساهم فيها كل من الأليلين في الكائنات غير متماثلة الجينات (الهتروزيجوت) في الظاهرة
15 اشرح وراثة مجموعات الدم ABO: الظواهر هي مجموعات الدم A وB وAB وO والأليلات هي $I^A$، $I^B$ و$I^o$
16 صف الصفة المرتبطة بالجنس كميزة يكون فيها الجين المسؤول واقعاً على أحد الكروموسومات الجنسية، مما يجعل هذه الصفة أكثر شيوعاً في جنس دون الآخر
17 صف عمى الألوان الأحمر-الأخضر كمثال على الارتباط الجنسي
18 استخدم المخططات الجينية للتنبؤ بنتائج التزاوج أحادي الصفة الذي يتضمن السيادة المشتركة أو الارتباط الجنسي وحساب النسب الظاهرية

المصدر: منهج كامبريدج الدولي

الوراثة هي نقل المعلومات الجينية من جيل إلى آخر. احفظ هذه الكلمات:

الجينوتيب إلى الفينوتيب: BB و Bb يعطيان عيوناً بنية؛ bb يعطي أزرق. B سائد، b متنحي
الأليل السائد يظهر بنسخة واحدة؛ والأليل المتنحي يحتاج إلى نسختين
كلمة المعنى
الجينوتيب الأليلات التي يمتلكها الكائن (تركيبه الوراثي)
الفينوتيب الخصائص التي يمكنك ملاحظتها
أليل سائد يظهر في الفينوتيب حتى لو كان نسخة واحدة فقط موجودة (يُكتب بحرف كبير، مثلاً B)
أليل متنحي يظهر فقط عندما لا يوجد أليل سائد (حرف صغير، مثلاً b)
متجانس اثنان من الأليلات المتطابقة (BB أو bb)؛ هذه تتزاوج حقاً، أو نقية التزاوج
متغاير اثنان من الأليلات المختلفة (Bb)؛ ليست نقية التزاوج
مفردات تدريب
English العربية
dominant/ˈdɒmɪnənt/ السائدة
recessive/rɪˈsesɪv/ متنحي
homozygous/ˌhɒməˈzɪɡəs/ نظير صريح
pure-breeding/pjʊə ˈbriːdɪŋ/ صافي السلالة
heterozygous/ˌhetrəˈzɪɡəs/ نظير غير صريح
cross/krɒs/ متقاطع
Punnett square/ˈpʌnɪt skweə/ مربع بينيت
pedigree diagram/ˈpedɪɡriː ˈdaɪəɡræm/ مخطط النسب / شجرة العائلة
test cross/test krɒs/ التزاوج الاختباري
codominance/ˈkəʊdəmɪnəns/ السيادة المشتركة
blood groups/blʌd ɡruːps/ مجموعات الدم
sex-linked/seks lɪŋkt/ مرتبط بالجنس
colour blindness/ˈkʌlə ˈblaɪndnəs/ عمى الألوان
17.4

تقاطع أحادي الهجين

لتوقع نسل تقاطع يتضمن جيناً واحداً، استخدم مخططاً وراثياً أو مربع بانيت:

  • اكتب جينوتيب كل أب، ثم الأمشاج (كل مشيج يحمل أليلاً واحداً).
  • ادمجها في جدول لإيجاد الجينوتيبات والفينوتيبات الممكنة للنسل.

أبوان متغايران (Bb × Bb) يعطيان نسبة 3:1 من السائد إلى المتنحي. تقاطع متغاير مع متجانس متنحي (Bb × bb) يعطي نسبة 1:1. يمكنك أيضاً قراءة مخطط النسب (شجرة العائلة) لتتبع خاصية ما وحساب الجينوتيبات.

مربع بانيت لـ Bb × Bb: صناديق النسل الأربعة هي BB، Bb، Bb و bb، مما يعطي ثلاثة بخاصية سائدة وواحد بخاصية متنحية — نسبة 3 إلى 1
يُظهر مربع بينيت لـ Bb × Bb نسبة 3:1 من السائد إلى المتنحي

(مكمل) التزاوج الاختباري يكشف عن جينوتيب مجهول: قم بتزاوج المجهول مع متجانس متنحي. إذا أظهر أي نسل الصفة المتنحية، يجب أن يكون المجهول هتروزيغوتي.

مثال محلول. العيون البنية (B) سائدة على الزرقاء (b). لديه اثنان من الآباء ذوي العيون البنية طفل ذو عيون زرقاء. حدد الجينوتيب للآباء، واحتمالية أن يكون الطفل التالي ذا عيون زرقاء. ابدأ من الطفل: اللون الأزرق متنحي، لذا يجب أن يكون الطفل bb، وقد تلقى b واحدًا من كل أب. إذن يحمل كل أب b. لكن كلا الأبوين يظهران عيونًا بنية، لذا يجب أن يحمل كل منهما أيضًا B: كلا الأبوين Bb. يعطي مربع بينيت لـ Bb × Bb BB و Bb و Bb و bb، لذا احتمال وجود طفل ذي عيون زرقاء هو 1 من كل 4 (25%). اتبع دائمًا مسارًا عكسيًا من الفرد المتنحي - فالنمط الظاهري المتنحي يثبت الجينوتيب بدقة، وما بعده يتبع ذلك. النسبة 25% تنطبق على كل طفل على حدة: ثلاثة أطفال ذوي عيون بنية لا يجعلون الرابع ذا عيون زرقاء.

استكشف

التنبؤ بتقاطع وراثي

مربع بانيت يوضح التوليفات الممكنة للأليلات التي يمكن أن يرثها النسل من أبوين.

استكشف

تزاوج أحادي الهجين

حدد جينotype كل أب وأقرأ النسل. اثنان من الهجينة (Aa × Aa) يعطيان نسبة 3 : 1.

17.4

السيادة المشتركة ومجموعات الدم (مكمل)

في السيادة المشتركة، تظهر كلا الأليلات في كائن هتروزيغوتي في النمط الظاهري.

مجموعات الدم ABO هي مثال. الأليلات هي $I^A$، $I^B$ و$I^o$. الأليلات $I^A$ و$I^B$ سائدة مشتركة، بينما $I^o$ متنحي:

  • $I^A I^A$ أو $I^A I^o$ → المجموعة A
  • $I^B I^B$ أو $I^B I^o$ → المجموعة B
  • $I^A I^B$ → المجموعة AB (يظهر كلا الأليلين)
  • $I^o I^o$ → المجموعة O
استكشف

تقاطع التعبير المشترك

عندما تظهر كلا الأليلات في الظاهر (التعبير المشترك)، يُظهر المخلوط كلا الصفتَين — احسب ذلك باستخدام مربع بانيت.

17.4

ارتباط الجنس (مكمل)

الصفة المرتبطة بالجنس تُتحكم فيها جين على كروموسوم جنسي (عادةً X). بما أن الذكور لديهم كروموسوم X واحد فقط، فإن أليلًا متنحيًا عليه يظهر دائمًا عند الذكور، لذا تكون الصفة أكثر شيوعًا عند الذكور منها عند الإناث.

عمى الألوان الأحمر-الأخضر هو مثال: الأليل المتنحي موجود على كروموسوم X، لذا فهو أكثر شيوعًا عند الأولاد منه عند الفتيات.

17.4

نصائح للامتحان

  • الجين = قطعة من الحمض النووي coding for a protein. الأليل = شكل واحد من الجين.
  • الجينوتيب = الأليلات الموجودة؛ النمط الظاهري = ما تراه. متجانس = اثنين متشابهين؛ هتروزيغوتي = اثنان مختلفان.
  • السائد يظهر بنسخة واحدة؛ المتنحي يحتاج نسختين.
  • تعلم رسم مربع بينيت. Bb × Bb → 3:1؛ Bb × bb → 1:1.
  • (مكمل) السيادة المشتركة: يظهر كلا الأليلين (مجموعة الدم AB). ارتباط الجنس: جين على X، أكثر شيوعًا عند الأولاد (عمى الألوان).

دروس تفاعلية حول هذا الموضوع

ا-working عليه خطوة بخطوة، مع تمارين تحقق فوري.

أوراق الامتحانات السابقة

المزيد من المواضيع في IGCSE علم الأحياء

تسجيل الدخول أو إنشاء حساب

IGCSE, A-Level & AP