بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

ملخص درس المادة الوراثية ، DNA - الوراثة الجزيئية

نبدأ على بركة الله ...

 

-       مراحل اكتشاف المادة الوراثية DNA:

 

1-  الكروموسومات: 

 

وصفها:

مركبات تحمل المعلومات الوراثية في خلايا المخلوقات الحية حقيقة النوى.

 

تركيبها:

DNA، بروتين.

 

2-  الباحث جريفيث:

 

التجربة:

أجرى جريفيث أو تجربة رئيسة أدت إلى اكتشاف DNA بوصفه مادة الوراثة عن طريق دراسة سلالتين من بكتيريا المكورات السبحية الرئوية تسبب التهاب الرئة. 

 

أنواع البكتيريا:

السلالة الملساء S	محاطة بغلاف من السكر، تسبب التهاب الرئة.
السلالة الخشنة R	·      غير محاطة بغلاف من السكر، لا تسبب التهاب الرئة. ·      حواف مستعمراتها تبدو خشنة.

 

التجربة:

عند حقن فأر بخلايا..	السلالة S	·      الحية: قتلت الفأر. ·      الميتة: لم تقتل الفأر.
	السلالة R	·      الحية: لم تقتل الفأر. ·      الحية مخلوطة مع خلايا السلالة S الميتة: قتلت الفأر، والخلايا البكتيرية الحية المعزولة من الفأر الميت لديها الصفة الملساء.

 

استنتاج:

العامل المسبب للمرض انتقل من البكتيريا الميتة S إلى الحية R وحدث تحول من البكتيريا الحية R إلى البكتيريا الحية S.

 

استنتاج أفري:

·      بعد عزله جزيئات كبيرة مختلفة مثل DNA وبروتين ودهون من خلايا البكتيريا S الميتة قام بتعريض الخلايا البكتيرية الحية R للجزيئات الكبيرة على نحو منفصل.

·      استنتج أنه عند قتل الخلايا S تحررت جزيئات DNA واستقبلت بعض خلايا البكتيريا R جزيئات DNA مما أدى إلى تغيير خلايا الكتيريا R إلى خلايا من النوع S.

 

3-  الباحثان هيرشي وتشيس:

 

دورهما:

نشرا نتائج تجاربهما التي وفرت الدليل الدامغ على أن DNA هو عامل التحول. 

 

فرض التجربة:

دراسة الفيروس آكل البكتيريا (نوع من الفيروسات يهاجم البكتيريا).

 

عوامل اختيار الفيروس آكل البكتيريا:

·      العامل الأول: الفيروس آكل البكتيريا في التجربة مكون من DNA وبروتين فقط.

·      العامل الثاني: الفيروسات تتكاثر عند حقن مادتها الوراثية داخل خلايا حية (علل) لأن الفيروسات لا تستطيع أن تتضاعف بنفسها.

 

تعليل:

ميز هيرشي وتشيس مكوني الفيروس (DNA والبروتين) بالعلامات المشعة (علل) ليحددا أي هذين المكونين هو المادة الوراثية الذي يحقن داخل البكتيريا.

 

4-  العلامات المشعة: 

 

تسميتها:

العلامات بالإشعاع.

 

المقصود بها:

تقنية استخدمها الباحثان هيرشي وتشيس لتتبع DNA والبروتين الخاص بفيروسات آكل البكتيريا عندما تهاجم البكتيريا وتتكاثر داخلها. 

 

أهميتها:

توضح أن DNA المادة الوراثية التي يمكن أن تنتقل من جيل إلى جيل في الفيروسات. 

 

طريقة عمل التقنية:

·      عند حقن مجموعة من فيروسات آكل البكتيريا بالفسفور المشع 32p وجد أن الجزيء المشع هو جزيء DNA (علل) لعدم احتواء البروتينات على فوسفور.

·      عند حقن مجموعة أخرى من فيروسات آكل البكتيريا بالكبريت المشع 35S وجد أن الجزيء المشع هو البروتينات (علل) لعدم احتواء جزيء DNA على كبريت.

 

الاستنتاج:

DNA الفيروس حقن داخل الخلية البكتيرية ووفر المعلومات الوراثية المطلوبة لبناء فيروسات جديدة.

 

 

-       تركيب DNA:

 

1-  النيوكليوتيدات: 

 

وظيفتها:

وحدات البناء الأساسية للأحماض النووية DNA وRNA.

 

تركيبها:

سكر خماسي الكربون، مجموعة فوسفات، قاعدة نيتروجينية.

 

أنواعها:

نيوكليوتيدات DNA تحوي..	نيوكليوتيدات RNA تحوي..
·      سكر رايبوز منقوص الأكسجين. ·      مجموعة فوسفات. ·      إحدى 4 قواعد نيتروجينية هي: الأدينين، الجوانين، السايتوسين، الثايمين.	·      سكر رايبوز. ·      مجموعة فوسفات. ·      إحدى 4 قواعد نيتروجينية هي: الأدينين، الجوانين، السايتوسين، اليوراسيل.

 

القواعد النيتروجينية:

·      الجوانين G والأدينين A قواعد نيتروجينية ثنائية الحلقات تسمى قواعد البيورين.

·      السايتوسين C واليوراسيل U والثايمين T قواعد نيتروجينية وحيدة الحلقة قواعد بيريميدين. 

 

قاعدة تشارجاف:

كمية الجوانين تساوي كمية السايتوسين تقريباً (C=G)، وكمية الأدينين تساوي كمية الثايمين تقريباً (T=A)،في النوع الواحد.

 

2-  تشتت الأشعة السينية: 

 

وصفها:

تقنية تتضمن تصويب الأشعة السينية على جزيء DNA.

 

أهميتها:

معرفة شكل جزيء DNA المزدوج.

 

جزيء DNA المزدوج:

·      تركيبه: مكون من سلسلتين من النيوكليوتيدات ملتفتين إحدهما حول الأخرى ليكونا الشكل الحلزوني المزدوج (على شكل سلم ملتو).

·      وظيفته: المادة الوراثية لكل المخلوقات الحية.

 

3-  نموذج واطسون وكريك المقترح لجزيء DNA المزدوج:

 

النموذج المقترح DNA المزدوج:

·      سلسلتان خارجيتان تتكونان من سكر الرايبوز المنقوص الأكسجين وفوسفات بشكل متبادل.

·      ارتباط السايتوسين والجوانين معاً بثلاث روابط هيدروجينية.

·      ارتباط الثايمين والأدينين معاً برابطتين هيدروجينيتين.

 

أهميته:

فسر خاصية تضاعف جزيء DNA التي يمكن من خلالها السلسلة الأصلية تحدد ترتيب القواعد في السلسلة الجديدة.

 

ترتيب سلاسل جزيء DNA:

من الصفات الفريدة لجزيء DNA اتجاه أو ترتيب السلسلتين حيث..

·      يمكن ترقيم الكربون في المركبات العضوية.

·      ذرات الكربون المرقمة توضح اتجاه جزئيات السكر في كل سلسلة من سلاسل DNA.

·      يبدأ الارتباط في السلسلة العلوية عند الكربون رقم 5 في سكر الرايبوز فتسمى 5.

·      ينتهي الارتباط عند الكربون رقم 3 في سكر الرايبوز عند نهاية السلسلة فتسمى 3.

·      ترتب سلسلة DNA الأصلية من 5 إلى 3 بينما تترتب السلسلة الأخرى الموازية في الاتجاه المعاكس من 3 إلى 5 يسمى هذا الترتيب التوازي المتعاكس.

 

شكل توضيحي:

 

-       الكروموسوم: 

 

1-  أساسيات عن الكروموسوم: 

 

تذكر:

·      جزيء DNA في المخلوقات الحية بدائية النوى: يوجد في السيتوبلازم حيث يتكون بشكل أساسي من حلقة من DNA ويرتبط مع البروتينات.

·      جزيء DNA في المخلوقات الحية حقيقة النوى: يترتب في صورة كروموسومات منفردة.

 

تركيبه:

الكروموسوم في الإنسان يتكون من ملايين الأزواج من القواعد النيتروجينية. 

 

2-  ترتيب جزيء DNA داخل نواة خلية حقيقية النواة: 

 

وصفه:

جزيء DNA يلتف حول مجموعة من البروتينات تشبه الخرز تسمى الهستونات. 

 

طريقة ترتيبه: 

 

 

·      مجموعات الفوسفات في DNA التي تحمل شحنة سالبة تجذب جزيئات DNA إلى بروتينات الهستون التي تحمل الشحنة تكون جسمياً نووياً (نيوكليوسوم).

·      تتجمع النيوكليوسومات مكونة أليافا كروماتينية.

·      الألياف الكروماتينية تلتف بعضها على بعض لتكون تركيب DNA المعروف بالكروموسوم أثناء الطور الاستوائي للانقسام المتساوي.

 

 

 

 

 

 

 

تم بحمد الله

 

نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

"نرد على جميع التعليقات"

 

 

                             بالتوفيق للجميع...^-^