وراثـــــة الســـاكنة قانون Hardy و Weinberg الثانية بكالوريا علوم الحياة والأرض

وراثـــــة الســـاكنة    قانون Hardy و Weinberg  الثانية بكالوريا علوم الحياة والأرض 

[post_ad]
   

وراثـــــة الســـاكنة

  قانون Hardy و Weinberg

 قانون Hardy-Weinberg1908

Hardy : عالم رياضيات انجليزي

Weinberg : طبيب ألماني

ترجع صعوبة تتبع التغير الوراثي لساكنة عبر الأجيال إلى عدة عوامل يمكنها تغيير ترددات الحليلات، نذكر منها الطفرات، الهجرات، اختلاف مدة عيش و خصوبة الأفراد... لهذا نعتمد على تتبع الخاصيات الوراثية بالنسبة لساكنة نظرية مثالية.

       1ـ الساكنة النظرية المثالية:

   تتميز هذه الساكنة بالخصائص التالية:

        ـ ساكنة مكونة من كائنات ثنائية الصيغة الصبغية ذات توالد جنسي و أجيال غير متراكبة(غياب التزاوج بين أفراد من أجيال مختلفة).

       ـ ساكنة ذات عدد غير محدود و تزاوجات عشوائية و بالصدفة( لا يتم اختيار الشريك الجنسي بل بتم التزاوج بالصدفة أيضا التقاء الأمشاج يكون بالصدفة)

       ـ ساكنة مغلقة وراثيا ( غياب الهجرة).

       ـ لجميع أفراد الساكنة القدرة على التوالد و إعطاء خلف قادر على العيش (غياب الانتقاء)

       ـ غياب الطفرات و شذوذات الانقسام الاختزالي أثناء تشكل الأمشاج.

      2ـ قانون Hardy-Weinberg:

 يشكل هذا القانون نموذج مرجعي في علم وراثة الساكنة، ويعتبر أن ترددات الحليلات وترددات الأنماط الوراثية تبقى مستقرة من جيل لآخر نقول حين إذن أن الساكنة في توازن .

             أ ـ حالة انتقال مورثة غير مرتبطة بالجنس ذات حليلين A و a :

            إذا اعتبرنا أن ترددات الأنماط الوراثية AA وAa وaa  هي نفسها عند الجنسين:

        تردد AA هو  D  و تردد aa هو R و تردد Aa هو H    بحيث H+D+R=1 

                     ـ ترددات الحليلات في الجيل G0 هي :

   بالنسبة للحليل A :

               f(A) = p₀ = D₀ + H₀/2

  بالنسبة للحليل a :

               f(a) = q₀ = R₀ + H₀/2

                                             مع  p₀ + q₀ = 1

                  ـ ترددات الحليلات في الجيل G1 هي :

 في ساكنة نظرية مثالية تمثل هذه الترددات p₀ و q₀  أيضا ترددات الأمشاج التي تحمل على التوالي الحليل A و الحليل a .

و بما أن التزاوج يتم بالصدفة فان تكون الجيل G1 ينتج عن طريق التقاء مشيج ذكري يحمل الحليل A أو a بتردد  p₀ أو q₀ و مشيج أنثوي يحمل الحليل A أو a بتردد  p₀ أو q₀

	A     (p0)	a     (q0)
A    (p0)	AA   (p02)	Aa  (p0q0)
a     (q0)	Aa   (p0q0)	aa   (q02)

           إذن ترددات الأنماط الوراثية AA و Aa و aa  تحسب على الشكل التالي:

                                                                       f(AA) = p₀² =D₁
                                                                       f(Aa) = 2p₀q₀ =H₁
                                                                       f(aa) = q₀² =R1

    تردد الحليل A في الجيل G1 هو :

                                                       f(A) = p₁=D₁+H₁/2=p₀² +2p₀q₀ /2=p₀² +p₀q₀=p₀(p₀+q₀)

     و بما أن p₀ + q₀ = 1      فان     f(A)=p₁=p₀

 تردد الحليل a في الجيل G1 هو :

                                                       f(a)=q₁=R₁+H₁/2=q₀² +2p₀q₀ /2=q₀² +p₀q₀=q₀(q₀+p₀)

     و بما أن p₀ + q₀ = 1      فان     f(a)=q₁=q₀

 بالتالي فترددات الحليلات لم تتغير، ومن تم الحصول في الجيل الموالي G2 على نفس ترددات الأنماط الوراثية :

      ـ P² بالنسبة للنمط الوراثي AA .

       ـ 2pq بالنسبة للنمط الوراثي Aa .

      ـ q² بالنسبة للنمط الوراثي aa .

  أي هناك استقرار في ترددات الحليلات وترددات الأنماط الوراثية، وهذا ما يعرف بتوازن Hardy-Weinberg .

   تمثل ترددات الأنماط الوراثية نشر للحدانية ²(p+q) أي p² + 2pq + q²  

العلاقة بين ترددات الحليلات و ترددات الأنماط الوراثية يمكن تمثيلها على الشكل الممثل في الوثيقة التالية:

نلاحظ انه عندما تكون p=q=0,5 تكون ترددات الأنماط الوراثية f(AA) =1/4 و f(Aa) =1/2 و f(aa) =1/4 ، أي نفس ترددات الأنماط الوراثية في الوراثة المانديلية عند تزاوج فردين مختلفي الاقتران، وهي تمثل حالة خاصة لقانون Hardy-Weinberg .

انظر الوثيقة1     الوثيقة2

                    ـ تمرين:

تتحكم في لون احد أنواع الفراشات مورثة ممثلة بحليلين: C سائد، يعطي لونا قاتما و c متنحي، ويعطي لونا فاتحا.

اذا اعتبرنا ساكنة متوازنة حيث تردد الفراشات القاتمة هو 0.98 .

ـ حدد تردد الحليلات C و c  في هذه الساكنة.

الإجابة

      ب ـ حالة انتقال مورثة متعددة الحليلات(n حليل):

يطبق قانون Hardy-Weinberg أيضا على المورثات متعددة الحليلات، بحيث إذا كانت ترددات مختلف الحليلات على التواليp₁ و p₂ و p₃ ...و p_n  فان ترددات مختلف الأنماط الوراثية هي نشر للحدانية   ²(p₁+p₂+ p₃ + ...+ p_n)   أي

            p₁²   p₂²   p₃²  ....p_n²             2p₁p₂   2p₁p₃...2p₁p_n              2p₂p₃...2p₂p_n             2p₃p_n .......

مثال: نظام الفصائل الدموية ABO عند الإنسان.

هناك 3 حليلات A و B  و O  بترددات على التوالي p و q و r

في حالة ساكنة متوازنة حسب قانون H-W تكون ترددات الأنماط الوراثية بعد نشر الحدانية ²(p+q+ r)  على الشكل التالي:

  p² AA             q² BB                r² OO              2pq AB                2pr AO            2qr BO

           ج ـ حالة مورثة مرتبطة بالجنس ذات حليلين A و a:

  اذا اعتبرنا ساكنة متوازنة حيث تردد الحليلات متساو عند الجنسين سيكون لدينا:

     ـ عند الذكور: ترددات الأنماط الوراثية XAY و XaY  هي نفسها ترددات الحليلات A و a على التوالي p و q

     ـ عند الإناث: ترددات الأنماط الوراثية XAXA و XaXA و XaXa هي على التوالي p² و  2pq  و  q²

	XA     (p)	Xa     (q)	Y
XA    (p)	XAXA   (p2)	XAXa  (pq)	XAY (p)
Xa     (q)	XAXa   (pq)	XaXa   (q2)	XaY  (q)

 في حالة الأمراض الوراثية:

الحصيلة	انثى		ذكر
	غير مصابة	مصابة	غير مصاب	مصاب
q> q2  الاناث اقل اصابة من الذكور	p2 +2pq	q2	p	q	حالة حليل متنح
p2 +2pq>pالاناث اكثر اصابة من الذكور	q2	p2 +2pq	q	p	حالة حليل سائد

الموضوع من خيمة

Partager L'article