قانون مندل الأول:
يسبق التحليل الجيني جريجور مندل، لكن قوانين مندل تشكل الأساس النظري لفهم الوراثة، حيث قدم مندل ابتكارين في علم الوراثة هما تطوير خطوط نقية، وأحصى نتائجه واحتفظ بملاحظات إحصائية، إذ أن الجيل النقي هو مجموعة تتكاثر بشكل صحيح من أجل سمة معينة، وكان هذا ابتكارًا مهمًا لأن أي جيل غير نقي منفصل من شأنه أن يخلط بين نتائج التجارب الوراثية.
ما هو النمط الظاهري؟
النمط الظاهري تعني حرفياً الشكل المعروض، أي إنه المظهر الخارجي والجسدي لسمة معينة، حيث عرضت نباتات البازلاء في مندل الأنماط الظاهرية التالية:
- النمط الظاهري لشكل البذور المستديرة أو المجعدة.
- النمط الظاهري للون البذور الصفراء أو الخضراء.
- النمط الظاهري للزهرة الحمراء أو البيضاء.
- النمط الظاهري للنبات طويل القامة أو القزم.
الطرز الظاهرية في الجيل الأول:
يظهر في جيل F1 دائمًا واحد فقط من الطرز الظاهرية الأبوية في هذا الجيل، لكن F1 يمتلك المعلومات اللازمة لإنتاج كلا النمطين الظاهريين للوالدين في الجيل التالي، حيث أنتج الجيل F2 دائمًا نسبة 3: 1، حيث تكون السمة السائدة موجودة ثلاث مرات أكثر من السمة المتنحية وصاغ مندل مصطلحين لوصف العلاقة بين النمطين الظاهريين بناءً على الطرز الظاهرية F1 وF2.
الجين المهيمن وهو الأليل الذي يعبر عن نفسه على حساب أليل بديل، حيث أن النمط الظاهري الذي يتم التعبير عنه في الجيل F1 ينتج من تقاطع خطين نقيين، أما المتنحي فهو أليل يتم قمع تعبيره في وجود أليل سائد بحيث أن النمط الظاهري الذي يختفي في الجيل F1 من تقاطع خطين نقيين ويظهر مرة أخرى في الجيل F2.
استنتاجات مندل:
المحددات الوراثية ذات طبيعة جسيمية وهذه المحددات تسمى الجينات، حيث أن كل والد لديه زوج جيني في كل خلية لكل سمة تمت دراستها، ويحتوي F1 من تقاطع سطرين نقيين على أليل واحد للنمط الظاهري السائد والآخر للنمط الظاهري المتنحي ويشكل هذان الأليلين زوج الجينات، وينفصل أحد أعضاء زوج الجينات في مشيج، وبالتالي فإن كل مشيج يحمل عضوًا واحدًا فقط من زوج الجينات، إذ تتحد الجاميتات بشكل عشوائي وبغض النظر عن أزواج الجينات الأخرى المعنية.
يعرف الأليل بانه شكل بديل من زوج أليلي معين، طويل القامة وقزم تحدد ارتفاع نبات البازلاء، إذ يمكن أن يوجد أكثر من أليلين لأي جين محدد، ولكن سيتم العثور على اثنين منهم فقط داخل أي فرد، وزوج أليلي هو مزيج من أليلين يشكّلان زوج الجينات، كما أن متجانسة الزيجوت هو فرد يحتوي على أليل واحد فقط في الزوج الأليلي، على سبيل المثال (DD) هو سائد متماثل الزيجوت و(dd) متنحي متماثل الزيجوت والخطوط النقية متماثلة اللواقح للجين المعني، أما الزيجوت المتغاير فهو فرد يحتوي على واحد من كل عضو في زوج الجينات على سبيل المثال (Dd) متغاير الزيجوت.
النمط الجيني هو التركيبة الأليلية المحددة لجين معين أو مجموعة جينات، حيث باستخدام الرموز يمكننا تصوير صليب نباتات البازلاء الطويلة والقصيرة، كما يتم إنشاء جيل F2 عن طريق زرع نباتات F1 ذاتيًا، ويمكن تصوير ذلك بيانياً في مربع بانيت، يتيح مربع بانيت تحديد النسب الجينية المحددة، بحيث نسبة النمط الجيني لـ( F2: 1 DD: 2 Dd: 1 dd أو D_3 : 1 dd)، ونسبة النمط الظاهري لـ (F2: 3) طويل القامة: 1 قزم.
قانون مندل الأول هو قانون الفصل، إذ أثناء تكوين الأمشاج ينفصل كل عضو من الزوج الأليلي عن العضو الآخر؛ لتشكيل التكوين الجيني للمشيج، من خلال هذه الملاحظات يمكن أن يشكل مندل فرضية حول الفصل العنصري، ولاختبار هذه الفرضية قام مندل بتصنيع نباتات F2، بحيث إذا كان قانونه صحيحًا فيمكنه التنبؤ بما ستكون عليه النتائج وبالفعل حدثت النتائج كما توقع.
عند تزاوج صليب هجين F1 إلى أحد الوالدين متماثل الزيجوت بالنسبة لارتفاع نبات البازلاء سيكون الصليب (Dd x DD) أو (Dd x dd) في أغلب الأحيان، على الرغم من أن (backcross) هو تهجين لأب متنحي تمامًا وصليب أي فرد إلى والد متنحي متماثل الزيجوت، حيث تستخدم لتحديد ما إذا كان الفرد متماثل الزيجوت المهيمن أو متغاير الزيجوت.
في التهجينات أحادية الهجين يكون نسل أبوين متماثلان للأليلات البديلة من زوج الجينات، وعند تهجين بين الوالدين يختلف في زوج جيني واحد (AA x aa)، حيث إن التهجين أحادي الهجين ليس تقاطعًا بين اثنين من الهجين الأحادي، إذ أن الأحادية الهجينة جيدة لوصف العلاقة بين الأليلات، وعندما يكون الأليل متماثل اللواقح فإنه سيظهر نمطه الظاهري، بحيث إن النمط الظاهري للزيجوت المتغاير هو الذي يسمح لنا بتحديد العلاقة بين الأليلات، أما الهيمنة فهي قدرة أليل واحد على التعبير عن نمطه الظاهري على حساب أليل بديل والشكل الرئيسي للتفاعل بين الأليلات بشكل عام، كما يصنع الأليل السائد منتجًا جينيًا لا يستطيع المتنحي القيام به، لذلك فإن الأليل السائد يعبر عن نفسه متى كان موجودًا.
