تعبير الخبر الوراثي
تعبير الخبر الوراثي
من خلال دراسة تجارب GRIFFITH تبين أن نقل ADNs إلى المكورات R اكتسبت هذه الأخيرة صفة المحفظة.
 |
إذن هناك علاقة بين الخبر الوراثي والصفة.
الصفة هنا هي وجود أو غياب المحفظة، وهي ميزة تميز إحدى البكتيريات عن الأخرى.
هذا يعني أن الصفات هي ميزات نوعية أو كمية تميز فردا عن باقي أفراد نوعه. فبعضها يرى بالعين المجردة(لون الأزهار مثلا) وأخرى تظهر بواسطة اختبارات خاصة(الفصيلة الدموية مثلا).
| تساؤل: كبف يتحكم الخبر الوراثي في الصفة؟ |
-1 معطيات تجريبية:
نقوم بزرع بكتيرية Escherichia Coli في وسط زرع ملائم(غراء+ كليكوز+ فيتامينات+أحماض أمينية في حرارة 37C)، ثم يتم تعريض الوسط لأشعة فوق بنفسجية UV. بعد تشكل لمات بكتيرية يتم نقلها إلى وسطين: أحدهما يحتوي على Streptomycine الذي يعتبر مضادا حيويا، والأخر بدون ستربتوميسين. تمثل الوثيقة الموالية، الظروف والنتائج المحصل عليها.
 |
1 ـ قارن نتيجة الزرع في الوسطين.
2 ـ اقترح تفسيرا للنتائج المحصل عليها.
-2 مفاهيم الطفرة والمورثة والحليل:
| ـ الطفرة mutation هي تغير وراثي وفجائي في انتقال المادة الوراثية على جزء من ADN الذي يحمل الخبر الوراثي المتعلق بصفة معينة. - يمكن أن تكون الطفرة تلقائية أو محدثة بعوامل فيزيائية(أشعة) أو كيميائية(مواد كيميائية) أو بيولوجية(فيروسية)، هناك عدة أنواع من الطفرات: ـ طفرة عن طريق إضافة أو ضياع نيكليوتيد. انظر الرابط ـ طفرة عن طريق استبدال نيكليوتيد بنيكليوتيد آخر. انظر الرابط ـ طفرة عن طريق تغير ترتيب النيكليوتيدات... مثلا StrepR وStrepS حليلين لنفس المورثة (العلاقة مع المضاد الحيوي Streptomycine فالحليل StrepS متوحش (الأصل) والحليل StrepR طافر. |
-3 العلاقة صفة ـ بروتين:
تمثل الأمثلة التالية مقارنة بين الأفراد الطافرة والأفراد المتوحشة:
المثال الأول: تبين الوثيقة1 سلالتين من الأرانب: سلالة متوحشة سوداء وسلالة طافرة ذات لون أمهق
| الوثيقة1 | |
 |  |
| أرنب أسود | أرنب أمهق |
يرجع اللون الأسود للأرانب إلى صبغة الميلانين الموجودة في الزغب. يتم تركيب هذه الصبغة في عدة مراحل انطلاقا من الحمض الأميني التيروزين، ويتدخل في هذا التركيب عدة أنزيمات من بينها أنزيم التيروزيناز الضروري لتحول التيروزين إلى مركب Dopa . تبين الوثيقة 2 أصل اللون الأسود عند الأرانب.
 |
1 ـ باستغلالك لمعطيات الوثيقتين 1 و2 ، وضح العلاقة صفة بروتين.
المثال الثاني: الخضاب الدموي بروتين يوجد داخل الكريات الحمراء وله دورين، وظيفي يتجلى في نقل الغازات التنفسية وبنيوي يتجلى في إعطاء الشكل الكروي المقعر للكريات الحمراء.ينتج فقر الدم المنجلي عن تركيب خضاب دموي Hemoglobine غير عادي (تشوه الكريات الحمراء تصبح منجلية الشكل) ويرمز له بـ HbS عوض HbA.
 | كريات حمراء منجلية الشكل  http://www2.lifl.fr/~touzet/M1/tp2.html |
تبين الوثيقة الموالية مقارنة بين جزء من الخضاب HbA والخضاب HbS وبين جزء من المورثة HbS وجزء من المورثة HbA.
1 ـ اعتمادا على مقارنة كل من الخضاب العادي وغير العادي، استنتج العلاقة بين االبروتين والصفة.
2 ـ انطلاقا من مقارنة كل من جزء مورثة HbA و HbS ، استنتج العلاقة بين المورثة والبروتين.
-4 العلاقة مورثة - بروتين؟
يتم تركيب البروتينات على مستوى السيتوبلاسم تحت إشراف المورثات(ADN) الموجودة في النواة فكيف تصل الإشارات من النواة إلى السيتوبلاسم لتركيب البروتينات؟
أ ـ تجربة Paul and Goldstein:
تم وضع أميبة في وسط مشع وبعد أن أصبح الإشعاع في النواة وضعت هذه الأخيرة داخل أميبة عادية منزوعة النواة، النتيجة المحصل عليها ممثلة في الوثيقة التالية.
 |
1 ـ ماذا تستنتج من خلال نتيجة التجربة؟
- إذا أخضعنا الأميبة المطعمة بالنواة لتأثير أنزيمات هاضمة لحمض نووي ARN تتوقف النشاطات الخلوية.
2 ـ استخلص طبيعة المواد التي تخرج من النواة الى السيتوبلاسم.
ب ـ بنية و مكونات ARN:
تبين الوثيقة1 تمثيلا تخطيطيا لجزء من ARN ، بينما تمثل الوثيقة2 مقارنة بين جزيئتي ADN وARN.
| الوثيقة1 | الوثيقة2 | |
 |  | |
| ADN | ARN | |
1 ـ انطلاقا من الوثيقة1 ، استخرج مكونات ARN.
2 ـ اعتمادا على الوثيقة2، قارن جزيئتي ADN وARN .
ج ـ علاقة ADN بــ ARN:
تظهر الوثيقة التالية صورة لملاحظة مجهرية لجزء من ADN حيث يلاحظ و جود أجزاء من ARN ملتصقة به.
 |
تدل الملاحظة على وجود علاقة بين ADN و ARN .
ـ تبين الوثيقة التالية كيفية انتقال الطابع الوراثي من ADN إلى ARN أي النسخ الوراثي Transcription حيث ينتقل الخبر الناتج عن نسخ المورثة إلى السيتوبلاسم على شكل رسول يسمى ARNm
 |
ـ تمثل الوثيقة التالية متحركة لآلية النسخ الوراثي.
| |
www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/
1 ـ باستنادك للوثيقتين، بين كيف يتم النسخ الوراثي.
ملحوظة: تنتقل عدة جزيئات الأنزيم من موقع بداية الاستنساخ إلى نهايته وهكذا يتم نسخ عدة جزيئات ARNm في آن واحد.
انظر الروابط
5 ـ علاقة ARNm و تركيب البروتينات:
نحضر خلاصة بكتيريات تحتوي على كل المكونات السيتوبلاسمية لكن ينعدم فيها ADN و ARN ، بعد ذلك تضاف إليها أحماض أمينية وARN ذائب مستخلص من السيتوبلاسم.
يمثل المبيان التالي النتائج المحصل:
 |
1ـ اعتمادا على تحليل الوثيقة، استنتج العلاقة بين ARN والأحماض الأمينية.
6 ـ تركيب البروتينات:
6 ـ 1 ـ تجربة 1961 Nirenberg and Matthaei
 |
1ـ ماذا تستنتج انطلاقا من تحليل نتيجة التجربة؟
يشير مفهوم الرمز الوراثي الى أن كل ثلاثية نيكليوتيدية ترمز إلى حمض أميني معين وتشكل بذلك وحدة رمزية.
وبما أن عدد النيكليوتيدات هو 4، فعدد التوافقات الممكنة للإشارة إلى 20 حمض أميني طبيعي هو 43= 64 وهذا يعني أن عدة وحدات رمزية ترمز لحمض أميني واحد وبعضها لا يشير لأي حمض أميني( نقول أنها بدون معنى). تكون لائحة الوحدات الرمزية والأحماض الأمينية المناسبة لها الرمز الوراثي Le code génétique
 |
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/code.gif
6 ـ 2 ـ آلية تركيب البروتينات: لتعرف آلية تركيب البروتينات نقترح المعطيات التالية: توضح الوثائق 1 و2 و3 ، المراحل الثلاث الأساسية لتركيب البروتينات. بينما تمثل الروابط: الرابط1 والرابط2 و الرابط3 متحركات لنفس المراحل.
http://webpublic.ac-dijon.fr/pedago/svt/schemassvt/article.php3?id_article=619 1ـ اعتمادا على الوثائق 1 و2 و3 والروابط، صف مراحل تركيب البروتينات. 2 ـ استخلص العناصر الضرورية لتركيب البروتينات. خلاصة: |
| |
انظر الروابط
| 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
ملحوظة: تتم ترجمة جزيئة ARNm عدة مرات من طرف مجموعة من الريبوزومات لكن بتأخير زمني وهذا ما يفسر تركيب عدة جزيئات من نفس البروتين. انظر الرابط
من النسخ الوراثي إلى تركيب البروتينات (برنامج للتحميل)fichier.zip
تمرين1: تمثل الوثيقة التالية جزء من الخييط غير المستنسخ لـ ADN مورثة.
ATGCCCTGTGCCATCAAGTAA
1ـ اعط متتالية الأحماض الأمينية المطابقة للبروتين الذي تتحكم في تركيبه هذه المورثة.
2ـ حدد نتيجة استبدال النيكليوتيد C رقم 10 من اللولب المستنسخ بالنيكليوتيد A.
