مبدأ الانعزال  Principle of Segregation

ضرب مندل في إحدى تجاربه نباتات بزاليا نقية طويلة الساق بأخرى قصيرة الساق فكانت جميع نباتات الجيل الأول طويل الساق , حيث أختفت صفة القصر في نباتات الجيل الأول . وعندما ترك مندل النباتات الطويلة الساق الهجينة للتلقيح الذاتي ومن ثم صنف ذريتها في الجيل الثاني كان قسم منها طويل الساق والقسم الآخر قصير الساق , ولأجل الدقة لاحظ مندل 1064 نباتاً في الجيل الثاني كان منها 787 نباتاً طويلاً و277 نباتاً قصيراً , وهذا يقرب من النسبة 3/4 للنباتات الطويلة و1/4 للنباتات القصيرة .

حصل مندل على نفس النتائج للصفات الأخرى التي درسها على نباتات البزاليا من حيث سيادة إحدى الصفات المتضادة في الجيل الأول وظهور الصفة المتنحية في الجيل الثاني وبتردد يقارب 1/4 مجموع الأفراد .

وضع مندل الفرضية التالية لتفسير النتائج التي حصل عليها من هذه التجارب : تتعين الصفات المتضادة كطول الساق وقصره في البزاليا بوحدات أو عوامل Factors تنتقل من الآباء الى الأبناء بواسطة الأمشاج Gametes . إن العوامل المختلفة لارتفاع الساق لا تمتزج ولا يؤثر واحد على الآخر في الهجين أو F₁ , ولكنها تنعزل Segregate وتذهب الى الأمشاج المختلفة التي يكونها الهجين , وهذه الأمشاج  تتحد عشوائياً لتكون أبناء الهجين أو F₂ .

ولتوضيح هذه الفرضية تستعمل الحروف الهجائية كرموز للعوامل أو الجينات , ولكل عامل من عوامل الصفات صورتان Allelomorphs تحتل كل منهما نفس الموقع على الكروموسومين المتماثلين . ويسمى كل فرد من هذه الصور أليل Allele . حيث يشير الحرف الكبير الى السائد والصغير الى المتنحي , وتعتبر العوامل وحدات مطلقة إذ ان كلا منها يمكن الرمز له بـ A أو B أو اي حرف آخر . وتعتبر الصفة الناتجة عن الطفرة أساساً للرمز التي تنشأ عادة من الأليل المتنحي وذلك لأن أغلب الطفرات تكون متنحية . وبالنسبة للصفتين المتضادتين (الطول والقصر) لنباتات البزاليا , أيهما نتج من الطفرة؟ يتطلب الإجابة على هذا السؤال دراسة نماذج انواع البزاليا من مختلف أنحاء العالم التي أوضحت عدم وجود صفة قصر الساق في العشائر الطبيعية وتوجد البزاليا قصيرة الساق في بعض السلالات التي نماها الأنسان فقط . وما دام من المحتمل أن يكون الساق القصير dwarf طفرة بينما يكون الساق الطويل من النمط البري فإن d تستعمل كرمز لأليل القصر و D لأليل الطول . وبمساعدة هذه الرموز يمكن أعادة ترتيب تجربة مندل بإستعمال رقعة الشطرنج بالخطوات التالية :

بما إن كل نبات ينشأ من اتحاد مشيجين فيرمز للنبات النقي طويل الساق بـ DD وينتج نوع واحد من الأمشاج يرمز لها بـ   D , كما يرمز للنبات النقي قصير الساق بـ dd وينتج نوعاً واحداً من الأمشاج رمز لها بـ  d. وعندما ضرب الأبوين فالأمشاج  D  خصبت مع الأمشاج d  أو على العكس , ونتجت الزيجات Zygotes الهجينية في جيل F₁ الحاوية على D و d ويرمز لها بـ Dd وكانت نباتات F₁ طويلة الساق لأن الأليل D سائد على الأليل d . وحسب فرضية الإنعزال لمندل فإن العوامل في نباتات F₁ لم تمتزج ولم تتأثر ببعضها ولكنها تنعزل وتدخل الى أمشاج مختلفة التي يكونها الهجين وتكون بنسب متساوية (1/2 d و 1/2 D) والتي يحصل بينها إخصاب بصورة عشوائية لتكون نباتات الجيل الثاني كما موضح بالشكل (3-1) . وعليه تكون النتائج الفرضية مطابقة للنتائج التجريبية .

شكل (3-1) : تضريب مندلي أحادي الهجين بين نباتات البزاليا طويلة وقصيرة الساق .

لم يكتفي مندل بهذه التجارب بل قام بتجارب أخرى لدعم فرضيته وذلك بإجراء التضريب الخلفي back cross . حيث ضرب نبتات طويلة الساق بنباتات قصيرة الساق وأنتجت ذرية نصفها طويلة الساق ونصفها الآخر قصيرة الساق . أستعمل مندل فرضية الأنعزال لتفسير نتائج التضريب الخلفي الذي يزيد في إيضاح مبدأ الانعزال لأن إنفصال العوامل يمكن أختباره فقط في الأب Dd الذي ينتج نوعين من الأمشاج   D   و  d    . أما الأب القصير الساق dd فينتج نوعاً واحداً من الأمشاج  d . وتضريب أفراد متباينة الزيجة Heterozygote أو أفراد مجهولة التركيب الوراثي مع أفراد مماثلة الزيجة Homozygote للجين التنحي المعني أطلق عليه تضريب الإختبار Cross Test الذي يعتبر ذا أهمية عالية جداً وله أستعمالات كثيرة في علم الوراثة , وكذلك يستعمل تضريب الإختبار في برامج التربية العملية لتعيين النمط الوراثي لفرد ما الذي قد يحمل أليلات متنحية والتي يختفي تعبيرها بأليلات سائدة .

كذلك قام مندل بتنمية نباتات الجيل الثالث F3 من نباتات الجيل الثاني الطويلة الساق فلاحظ إن ثلثها أعطى نباتات طويلة الساق وثلثينها أعطى نباتات طويلة الساق وقصيرة الساق فقط في F3 . أما نباتات الجيل الثاني قصيرة الساق فإنها أعطت نباتات قصيرة الساق فقط في F3 . وعند إستعمال فرضية الإنعزال والرموز لتفسير هذه النتائج تكون النتائج التجريبية مطابقة للنتائج الفرضية مما يدل على صحة الفرضية .

أطلق مندل على الشيء المسؤول عن تعيين كل صفة بالعامل Factor الذي أطلق عليه فيما بعد الجين Gene ومن الأدلة في الأجيال F1 و F2 والأجيال الأخرى يتضح إن العامل الذي يعين مظهر إحدى الصفتين يمكنه أن يختفي ولكنه لا يتلف في F1 ويطلق على هذه الظاهرة بالسيادة أو التغلب Dominance . وكانت إستنتاجات مندل مبنية على فكرة الصفات كوحدات Unit Characters التي تميزت بعكس الإعتقاد السابق حول الوراثة الخلطية . ومعتمداً على الدليل التجريبي . صور مندل العناصر الفيزياوية بأنها توجد على شكل أزواج أو أليلات alleles (وهي الأشكال البديلة لجين معين ) . كما أطلق مندل على عملية الإنفصال أو الإنعزال "بإنفصال الهجين " .

وبعد إكتشاف أعمال مندل قام علماء الوراثة بتجارب التهجين مستعملين فيها نباتات وحيوانات مختلفة وكانت فرضية إنفصال الهجين صحيحة لتفسير نتائج تلك التجارب . ولذها عرفت فكرة الإنعزال هذه بقانون مندل الأول أو قانون الإنعزال الذي ينص على :

" إنفصال أزواج الجينات (الأزواج الأليلية) عن بعضعا وتوزيعها الى خلايا جنسية مختلفة" .

ويعتبر مبدأ الإنعزال الحجر الأساس لتطور علم الوراثة الحديث . أن رموز الجين الممثلة بصورة زوجية تعبر عن الزيجات والنباتات التي تنتج من هذه الزيجات , أما رموز الجين الممثلة بصورة فردية تعبر عن الخلايا الجرثومية الناضجة (الأمشاج) وتدل الدوائر أو الأقواس الموضوعة حول رموز الأمشاج على الخلايا الجرثومية الناضجة تمييزاً لها عن النباتات أو الحيوانات ويتحد المشيج الذكري مع المشيج الأنثوي أثناء الإخصاب لإنتاج الزيجات وبذلك فإن الزيجات أو الكائنات الحية التي تحمل وحدتين لأليل واحد ( مثل dd أو DD ) تكون متماثلة الزيجة (نقية) Homozygous وتلك التي تحمل أليلين مختلفين ( مثل Dd ) تكون متباينة الزيجة (هجينة) Heterozygous تتكون الهجن من تضريب فردين مختلفين وراثياً ، فالتضريبات ( مثل aa x AA ) المتضمنة آباء مختلفة بزوج واحد من الأليلات يطلق عليها تضريبات أحادية الهجين Monohybrid crosses وعليه يكون أحادي الهجين ، متباين الزيجة لزوج واحد من الأليلات . وتعتبر هذه التضريبات أساساً للوراثة المندلية .

مواضيع ذات صلة

If a genetic disorder runs in my family, what are the chances that my children will have the condition?

وراثة عكسية Reverse Genetics

الانتقال العكسي Reciprocal Translocation

الصفات المتنحية Recessive Traits

الوراثة اللاجينية للمجتمعات Population Epigenetics

المرونة المظهرية Phenotypic Plasticity

Phenocopy

علم الوراثة الدوائي Pharmacogenetics

Outbreeding Depression

التزاوجات البعيدة Outbreeding

Nutritional Epigenetics

الوراثة الجديدة New Genetics