مربع بونيت
مربع بونيت هو رسم بياني مربع يُستخدم للتنبؤ بالأنماط الجينية لتهجين أو تجربة تهجين معينة. سُمي هذا المربع نسبةً إلى ريجينالد سي . بونيت ، الذي ابتكر هذه الطريقة عام ١٩٠٥. [ ٣ ] [ ٤ ] [ ٥ ] [ ٦ ] [٧] [ ٨ ] يستخدم علماء الأحياء هذا الرسم البياني لتحديد احتمالية امتلاك النسل نمطًا جينيًا معينًا . مربع بونيت عبارة عن جدول يُلخص التراكيب الممكنة للأليلات الأمومية مع الأليلات الأبوية. [ ٩ ] يمكن استخدام هذه الجداول لدراسة احتمالات النمط الجيني للنسل لصفة واحدة (أليل واحد)، أو عند تهجين صفات متعددة من الأبوين.
مربع بونيت هو تمثيل مرئي للوراثة المندلية ، وهو مفهوم أساسي في علم الوراثة اكتشفه غريغور مندل . [ 10 ] بالنسبة للصفات المتعددة، عادةً ما يكون استخدام "طريقة الخط المتشعب" أسهل بكثير من مربع بونيت. يمكن التنبؤ بالأنماط الظاهرية بدقة تفوق الصدفة على الأقل باستخدام مربع بونيت، ولكن النمط الظاهري الذي قد يظهر في وجود نمط جيني معين قد يتأثر في بعض الحالات بالعديد من العوامل الأخرى، كما هو الحال عند تطبيق الوراثة متعددة الجينات و/أو علم التخلق .
الزيجوتية
يشير مصطلح الزيجوتية إلى درجة التشابه بين الأليلات التي تحدد سمة معينة في الكائن الحي . في أبسط صورها، يمكن أن يكون زوج الأليلات إما متماثل الزيجوت أو متباين الزيجوت . يُلاحظ تماثل الزيجوتية، حيث يشير " متماثل" إلى التشابه بينما يشير "زيجوت" إلى الزيجوت ، عندما يشفر مزيج من أليلين سائدين أو أليلين متنحيين نفس السمة. تُكتب الأليلات المتنحية دائمًا بأحرف صغيرة. على سبيل المثال، باستخدام الحرف "A" كرمز لكل أليل، يُرمز للنمط الجيني لزوج متماثل الزيجوت سائد بالحرف "AA"، بينما يُرمز للنمط الجيني لزوج متماثل الزيجوت متنحي بالحرف "aa". أما تباين الزيجوتية، حيث يشير "متباين " إلى الاختلاف ، فيُرمز له فقط بالحرف "Aa" (يُكتب الحرف الكبير أولًا دائمًا وفقًا للعرف). النمط الظاهري لزوج متماثل الزيجوت سائد هو "A"، أي سائد ، بينما يكون العكس صحيحًا بالنسبة للنمط الظاهري لزوج متماثل الزيجوت متنحي . تتميز الأزواج غير المتجانسة دائمًا بنمط ظاهري سائد. [ 11 ] وبدرجة أقل، يمكن أيضًا ملاحظة حالة نصف الزيجوت [ 12 ] وحالة انعدام الزيجوت [ 13 ] في أزواج الجينات .
التهجين الأحادي
يشير مصطلح "أحادي" إلى "واحد"؛ وهذا التهجين يدل على دراسة صفة واحدة. على سبيل المثال، لون العين. يُرمز لكل موقع جيني بحرفين. ففي حالة لون العين، نقول "B = عيون بنية" و"b = عيون خضراء". في هذا المثال، يحمل كلا الأبوين النمط الجيني Bb . بالنسبة للون العين، هذا يعني أن كليهما يمتلك عيونًا بنية. يمكنهما إنتاج أمشاج تحتوي إما على الأليل B أو الأليل b . (من المتعارف عليه في علم الوراثة استخدام الأحرف الكبيرة للدلالة على الأليلات السائدة والأحرف الصغيرة للدلالة على الأليلات المتنحية ). احتمال أن يحمل النسل النمط الجيني BB هو 25%، وBb هو 50%، و bb هو 25%. نسبة الأنماط الظاهرية هي 3:1، وهي نسبة نموذجية للتهجين الأحادي . عند تقييم النمط الظاهري، نجد أن 3 من النسل يمتلكون عيونًا بنية، بينما يمتلك نسل واحد فقط عيونًا خضراء. (3 منها "B؟" و 1 منها "bb")
الأبوية الأمومة | ب | ب |
|---|---|---|
| ب | بي بي | سي بيمول |
| ب | سي بيمول | ب ب |
تعتمد طريقة تفاعل الأليلين B و b مع بعضهما البعض للتأثير على مظهر النسل على كيفية تفاعل نواتج الجينات ( البروتينات ) (انظر الوراثة المندلية ). وقد يشمل ذلك تأثيرات مميتة وتفاعلاً جينياً (حيث يحجب أحد الأليلين الآخر، بغض النظر عن كونه سائداً أو متنحياً).
التهجين الثنائي
يمكن إجراء عمليات تهجين أكثر تعقيدًا بدراسة جينين أو أكثر. مع ذلك، لا يُجدي مربع بونيت نفعًا إلا إذا كانت الجينات مستقلة عن بعضها، أي أن وجود أليل معين من الجين "أ" لا يُغير من احتمالية وجود أليل من الجين "ب". وهذا يُعادل القول بأن الجينات غير مرتبطة ، وبالتالي لا يميل الجينان إلى التوزع معًا أثناء الانقسام الاختزالي.
يوضح المثال التالي تهجينًا ثنائيًا بين نباتين من البازلاء متغايرتي الزيجوت المزدوج. يمثل R الأليل السائد للشكل (مستدير)، بينما يمثل r الأليل المتنحي (مجعد). يمثل Y الأليل السائد للون (أصفر)، بينما يمثل y الأليل المتنحي (أخضر). إذا كان النمط الجيني لكل نبات RrYy ، وبما أن أليلات جينات الشكل واللون مستقلة، فإنه يمكن أن ينتج أربعة أنواع من الأمشاج بجميع التراكيب الممكنة: RY ، Ry ، rY ، و ry .
| RY | سكة حديد | rY | ري | |
|---|---|---|---|---|
| RY | ريي | RRYy | RrYY | RrYy |
| سكة حديد | RRYy | RRyy | RrYy | ريي |
| rY | RrYY | RrYy | rrYY | rrYy |
| ري | RrYy | ريي | rrYy | rryy |
بما أن الصفات السائدة تحجب الصفات المتنحية (بافتراض عدم وجود تفاعل جيني)، فهناك تسعة تراكيب ذات نمط ظاهري أصفر مستدير، وثلاثة ذات نمط ظاهري أخضر مستدير، وثلاثة ذات نمط ظاهري أصفر مجعد، وتراكيب واحدة ذات نمط ظاهري أخضر مجعد. النسبة 9:3:3:1 هي النتيجة المتوقعة عند تهجين أبوين متغايري الزيجوت مزدوجين يحملان جينات غير مرتبطة. أي نسبة أخرى تشير إلى حدوث شيء آخر (مثل الأليلات المميتة ، أو التفاعل الجيني ، أو الجينات المرتبطة ، إلخ).
طريقة الخط المتشعب
يمكن لطريقة الخط المتشعب (المعروفة أيضًا بطريقة الشجرة ونظام التفرع) حل مسائل التهجين الثنائي والمتعدد. تُحوّل المسألة إلى سلسلة من التهجينات الأحادية، وتُدمج النتائج في شجرة. مع ذلك، تُنتج الشجرة نفس نتيجة مربع بونيت في وقت أقل وبوضوح أكبر. يُقيّم المثال أدناه تهجينًا آخر بين فردين متغايرين الزيجوت باستخدام RrYy x RrYy. كما ذُكر سابقًا، من المتوقع أن تكون النسبة المظهرية 9:3:3:1 عند تهجين جينات غير مرتبطة من فردين متغايرين الزيجوت. تم الحصول على النسبة الجينية في الرسم البياني أدناه، وسيحتوي هذا الرسم على فروع أكثر مما لو تم تحليل النسبة المظهرية فقط.
انظر أيضاً
- الوراثة المندلية
- خريطة كارنو ، وهي رسم بياني مشابه يُستخدم لتبسيط الجبر البولياني
مراجع
- ^ مندل، جريجور يوهان (1866) [1865]. Versoche über Pflanzen-Hybriden . Verhandlungen des naturforschenden Vereins (باللغتين الألمانية والإنجليزية). المجلد. الرابع ( طبعة منفصلة). برنو: Verlag des naturforschender Vereins zu Brünn / Georg Gastl's Buchdruckerei /. ص. 14. مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2021-03-29 . تم الاسترجاع 2020-06-01 .
{{cite book}}تم|work=تجاهله ( مساعدة ) - ^ مندل، جريجور يوهان (1866) [1865]. Versoche über Pflanzen-Hybriden . Verhandlungen des naturforschenden Vereins (باللغتين الألمانية والإنجليزية). المجلد. الرابع ( طبعة منفصلة). برنو: Verlag des naturforschender Vereins zu Brünn / Georg Gastl's Buchdruckerei. ص. 47. مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2021-03-29 . تم الاسترجاع 2020-06-01 .
{{cite book}}تم|work=تجاهله ( مساعدة ) - ↑ بونيت، ريجينالد كروندال (1907). المندلية ( الطبعة الثانية). لندن، المملكة المتحدة: ماكميلان . (ملاحظة: لا تحتوي الطبعة الأولى من هذا الكتاب لعام 1905 على مربع بونيت. وفي عام 1911، قدمت الطبعة الثالثة شرحًا أكثر تفصيلاً.)
- ↑ إدواردز، أنتوني ويليام فيربانك (مارس 2012). "مربع بونيت" . دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم، الجزء ج: دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم البيولوجية والطبية الحيوية . 43 (1): 219-224 . doi : 10.1016/j.shpsc.2011.11.011 . PMID 22326091. الملخص:
يصف هذا البحث أصل وتطور مربع بونيت لحصر وعرض الأنماط الجينية الناتجة عن التهجين في علم الوراثة المندلية. بفضل آر سي بونيت، تطورت الفكرة من خلال عمل علماء الوراثة في كامبريدج، بمن فيهم زملاء بونيت: ويليام بيتسون، وإي آر سوندرز، وآر إتش لوك، وذلك بعد فترة وجيزة من إعادة اكتشاف ورقة مندل البحثية عام ١٩٠٠. كان هؤلاء العلماء على دراية تامة بورقة مندل، التي تضمنت بدورها مخططًا مربعًا مشابهًا. ثم يُوصف مخطط ثلاثي العوامل لم يُنشر سابقًا للسير فرانسيس غالتون، والموجود ضمن مراسلات بيتسون في مكتبة جامعة كامبريدج. وأخيرًا، يُسلَّط الضوء على العلاقة بين مربع بونيت ومخططات فين، ويُشار إلى أن بونيت ولوك وجون فين كانوا زملاء في كلية غونفيل وكايوس بجامعة كامبريدج.
- ↑ إدواردز، أنتوني ويليام فيربانك (سبتمبر 2012). "ريجينالد كروندال بونيت: أول أستاذ آرثر بلفور لعلم الوراثة، كامبريدج، 1912" . وجهات نظر. علم الوراثة . 192 (1). كلية جونفيل وكايوس، كامبريدج، المملكة المتحدة: جمعية علم الوراثة الأمريكية : 3-13 . doi : 10.1534/genetics.112.143552 . PMC 3430543. PMID 22964834. الصفحات 5-6 :
[...] يبدو أن مربع بونيت كان تطورًا في عام 1905، متأخرًا جدًا عن الطبعة الأولى من كتابه
عن مندلية
(مايو 1905)، ولكنه كان واضحًا جدًا في
التقرير الثالث المقدم إلى لجنة التطور التابعة للجمعية الملكية
[(بيتسون وآخرون 1906ب) "استُلم في 16 مارس 1906"]. أول ذكر لهذا النظام ورد في رسالة من فرانسيس غالتون إلى بيتسون بتاريخ 1 أكتوبر 1905 (إدواردز 2012). ويشهد بيتسون (1909، ص 57) قائلاً: "أدين بالفضل للسيد بونيت في إدخال هذا النظام [الطريقة البيانية]، الذي يُبسط الحالات المعقدة بشكل كبير." [...] ظهرت أولى الرسوم البيانية المنشورة عام 1906. [...] عندما نشر بونيت الطبعة الثانية من كتابه
"المندلية"
، استخدم تنسيقًا مختلفًا بعض الشيء ([...] بونيت 1907، ص 45) [...] في الطبعة الثالثة (بونيت 1911، ص 34) عاد إلى الترتيب [...] مع وصف لكيفية بناء ما أسماه طريقة "رقعة الشطرنج" (مع أنها في الحقيقة أشبه بجدول الضرب). [...]
(11 صفحة)
- ↑ ويمسات، ويليام سي. (2012-05-15)، "الهندسة التحليلية لعلم الوراثة: الجزء الأول: بنية ووظيفة وتطور مربعات بونيت المبكر"، أرشيف تاريخ العلوم الدقيقة ، 66 (66): 359-396 [359]، doi : 10.1007/s00407-012-0096-7 ، S2CID 119557681
- ↑ إدواردز، أنتوني ويليام فيربانك (يونيو 2016). "مربع بونيت: خاتمة" . دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم، الجزء ج: دراسات في تاريخ وفلسفة العلوم البيولوجية والطبية الحيوية . 57. إلسيفير المحدودة : 69-70 . doi : 10.1016/j.shpsc.2016.01.001 . تاريخ الاسترجاع: 29 مارس 2021 .(صفحتان)
- ↑ مولر-ويل، ستافان؛ باروليني، جوديثا (9 ديسمبر 2020). "مربعات بونيت والتهجينات: كيف تعلم علماء مندل أصول علم الوراثة من الكتب". التعلم من الكتب: كتيبات وأدلة في تاريخ العلوم . مجلة الجمعية البريطانية لتاريخ العلوم. المجلد 5. الجمعية البريطانية لتاريخ العلوم / مطبعة جامعة كامبريدج . الصفحات 149-165 . doi : 10.1017/bjt.2020.12 . S2CID 229344415. مؤرشف من الأصل في 29 مارس 2021. تم الاسترجاع في 29 مارس 2021.
[...] كان نيلسون-إيهل يجري تجارب على ترتيب بصري سيصبح شائعًا جدًا في علم الوراثة المندلية. يقترب النصف السفلي من ملاحظاته مما يُعرف باسم "مربع بونيت" [...] قدّم بونيت هذا الرسم التخطيطي المربع إلى الأدبيات عام 1906 في ورقة بحثية شارك في تأليفها مع بيتسون وإديث ر. سوندرز، وأدرجه في الطبعة الثانية من كتابه "المندلية". في الطبعة الثالثة (1911)، أضاف وصفًا لفظيًا لكيفية إنشاء الرسم التخطيطي، وأصبح مربع بونيت سمة أساسية في أدبيات المندل. وكما أظهرت إعادة بناء مفصلة أجراها أ. و. ف. إدواردز، فقد تشكّل الرسم التخطيطي لأول مرة في تبادل رسائل بين بيتسون وغالتون لحالة أكثر تعقيدًا وهي التهجين الثلاثي، وربما استُلهم من الطريقة التي عرض بها مندل حالة الوراثة الثلاثية للون الزهرة في الفاصوليا. [...]
- ↑ غريفيث، أنتوني جيه إف؛ ميلر، جيفري إتش؛ سوزوكي، ديفيد تي؛ ليونتين، ريتشارد سي؛ جيلبارت، ويليام إم (2000). مقدمة في التحليل الجيني ( الطبعة السابعة). نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية: دبليو إتش فريمان .
- ↑ باسو، أركاتابا. "صحيفة "ذا هندو" الإلكترونية | الأخبار اليومية والشؤون الجارية" . epaper.thehindu.com . العدد 1 أبريل 2024. صحيفة ذا هندو. مؤرشف من الأصل بتاريخ 13 مارس 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 أبريل 2024. "
- ↑ AthenaMyth (2014-06-16). "الصفة السائدة/المتنحية مقابل الصفة المغايرة/المتماثلة" . DeviantArt . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2021-03-29 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2017-11-19 .
- ↑ شيل الابن، ويليام سي. (12 ديسمبر 2018) [2017]. "التعريف الطبي لحالة نصف الزيجوت" . ميديسين نت . ميديسين نت، إنك. مؤرشف من الأصل في 29 مارس 2021. تم الاسترجاع في 19 نوفمبر 2017 .
- ↑ روبليس، إيفان سواريز (16 نوفمبر 2010). "nullizygous" . مشروع هنتنغتون للتوعية التعليمية، في جامعة ستانفورد (آمال) . web.stanford.edu. مؤرشف من الأصل في 29 مارس 2021. تم الاسترجاع في 19 نوفمبر 2017 .
للمزيد من القراءة
- كامبل، نيل أليسون (2005). علم الأحياء ( الطبعة السابعة). شركة بنجامين-كامينغز للنشر . رقم ISBN 978-0-8053-7146-8. OCLC 71890442 .
روابط خارجية
- علم الوراثة الكلاسيكي
- تعليم علم الوراثة
- تقنيات علم الوراثة
- تاريخ علم الوراثة