ما العوامل التي وصفها مندل وتتحكم في صفات المخلوقات الحية

العوامل التي وصفها مندل وتتحكم في صفات المخلوقات الحية هي الجينات .

كان يُدعى يوهان جريجور مندل، عالم ورجل دين أنضم إلى دير القديس أوغسطينوس في سانت توماس، عمل كمعلم للفيزياء وعلم النبات والعلوم الطبيعية في المرحلة الثانوية والجامعة، ومن هنا كانت بداية دراسته وأبحاثة في عام 1856 حيث قام أولًا بعمل دراسات خاصة بالوراثة على نحل العسل والنباتات واستمرت الدراسات لفترة كبيرة من الزمن حتى استقر في النهاية على عمل أبحاث على نبات البازلاء وأخذه كنموذج أساسي في أبحاثة في علم الوراثة وذلك ما توصل لنا حتى يومنا هذا، تم اختيار نبات البازلاء لأنه يحتوي على خصائص فريدة وملائمة تمامًا ويمكن استخدامها لأثبات عدة ظواهر بيولوجية مختلفة، وفي عام 1865 قام مندل بتقديم النتائج على عدد كبير من البازلاء وقد أثبت أن السمات الوراثية تنتقل من الآباء إلى الأبناء بأنماط محددة تمامًا، وتلك هي الجينات، حتى جاء في عام 1866 وقام بنشر تجاربة على تهجين النبات وذلك كان في جمعية التاريخ الطبيعي في برون.

لكن كل تلك الدراسات التي قام مندل بنشرها لم تلقى أي ملاحظة من قِبل المجتمع العلمي، حيث اعتقد أن عملية الميراث عبارة عن مزيج من السمات الأبوية التي تنتج في النهاية مظهر جسدي متوسط النسل، في البداية كانت تلك النظرية صحيحة إلى حدًا ما بسبب التباين المستمر وهو ظاهرة الاختلاف بين الأشخاص من حيث الطول واللون والحجم وما إلى ذلك، وحينها قام مندل بدراسة السمات التي تقوم بإظهار تباين متقطع وهو الاختلاف الغير مستمر، وأنه يمكن للفرد الواحد أن يكتسب صفات يمكن تميزها مثل الزهور البيضاء والبنفسج وما إلى ذلك، ومن خلال تلك الاختبارت تمكن مندل من معرفة أنواع السمات المختلفة وأنها لم يتم مزجها في النسل كما كان متوقع ولكن تلك السمات هي بالفعل موروثة ومحددة كصفات مميزة، ومن عام 1868 لم يتم الاعتراف بكل تجارب مندل ودراساته ولم يلقى أي اهتمام علمي حتى عام 1900 حين كانوا العلماء يريدون اكتشاف أسس الكرموسومات الوراثية.

قام مندل بعد ذلك بدراسة الوراثة مرة أخرى على نبات البازلاء وإجراء عملية التكاثر من خلال التخصيب الذاتي للنبات، أي تقوم حبوب اللقاح بإخصاب بويضات نفس الزهرة وحينها تظل بتلات الزهور مغلقة بشكل محكم حتى لا تقوم أي نباتات أخرى بالتدخل في عملية التلقيح، وكانت النتيجة من تلك التجربة أن نبات البازلاء تكاثر بشكل ملحوظ وأنتج نباتات مشابهة تمامًا للنبات الأم، وقام بإجراء التجربة على أكثر من جيل لنبات البازلاء وتجنب تمامًا ظهور سمات مختلفة عن النبات الأم، قام مندل بعد ذلك بإجراء عمليات للتهجين وهي عبارة عن تزاوج نوعين حقيقين للتكاثر لهما سمات مختلفة عن بعضهما وكان ذلك من خلال نقل حبوب اللقاح بشكل يدوي من نبات إلى نبات أخر من نفس الصنف، فقام مندل باستخدام نوعين مختلفين من نبات البازلاء فكان النوع الأول يُسمى P وهو الممثل لجيل الآباء، ثم قام بعد ذلك بجمع بذور نبات الفسفور وأطلق عليها اسم F1 أو الجيل الأول وهو يمثل الأبناء، وبمجرد فحص مندل لخصائص F1 قام بتخصيبهم بشكل ذاتي ثم بعد ذلك قام بجمع البذور الناتجة عنهما حتى يتم إنتاج الجيل الثاني من الأبناء وظل في هذة التجارب حتى قام بإنتاج F1 ،F2 ،F3، ولكن قامت أسس افتراضات مندل في النهاية على خصائص الأجيال الناتجة من P وF1 و F2.

تجارب مندل على نبات البازلاء

من خلال دراسات مندل قام بوضع نتائج للهجن والتي كانت تتضمن سبع خصائص مختلفة عن بعضها وهي تتمثل في مدى ارتفاع النبات ونسيج البذور وولون ازهرة ولون البذور وحجم حبة البازلاء ولونة الحبة وموضع الزهرة، فكانت أكثر الخصائص المتناقضة اللون الأبيض واللون البنفسجي ولكي يتمكن مندل بفحص كل نوع على حدى وتحديد خصائصهم قام بإنتاج أعداد كبيرة من النوع F1 وF2، ومن خلال تلك التجارب أكد مندل أنه يستخدم نباتات تتكاثر مع لون الزهرة البيضاء أو البنفسجية، وأن جميع الأبناء التي تم تهجينهم بشكل ذاتي من الآباء ذو الزهور البيضاء لديهم بالفعل أزهار بيضاء، وجميع الأبناء التي تم تهجينهم بشكل ذاتي من الآباء ذو الزهور البنفسجية لديهم بالفعل أزهار بنفسجية، وقد أكد مندل أيضًا أنه بخلاف لون الزهرة، فإن نباتات البازلاء متطابقة ماديًا، وأن كل الاختلافات متعلقة فقط بلون الزهرة ليس إلا، ومن خلال كل تلك الفحوصات ةجد مندل أن 10 % من الجيل الهجين F1 كان لديهم في الأصل أزهار بنفسجية وهنا أظهرت نتائج مندل أن سمة الزهرة البيضاء قد اختفت في جيل F1، فقام مندل حينها بإجراء تجارب أخرى وجعل الجيل F1 يتكاثر ذاتيًا حتى وجد أن أن 705 نبات من الجيل الناتج F2 يحتوي على أزهار ذات اللون البنفسجي و244 تحتوي على اللون الأبيض، وكانت النسبة هنا من 1:3 وعند نقله لحبوب لقاح من أزهار ذات لون أبيض إلى أزهار ذات لون بنفسجي والعكس كانت تعطي نفس النسبة بشكل تقريبي.

ومن هنا استنتج نظرية الصليب المتبادل، والتي تعبر عن ازدواج السمات الخاصة بالذكور والأناث، ومن هنا ومن خلال الاختبارات الأخرى التي أجريت على كلًا من F1 وF2 والتي كانت تعطي نفس النتيجة لخص مندل تجاربة في أنه يمكن تقسيم الخصائص إلى نوعين من السمات وهي السمات السائدة والسمات المتنحية، فالسمات السائدة هي التي تعبر عن الصفات التي تم توارثها دون أي تغير، أما السمات المتنحية هي التي تختفي أو تظهر مرة في نوع ونوع أخر لا، وكان المثال على ذلك الزهور البنفسجية والبيضاء فكانت البنفسجية تعبر عن السمات السائدة بينما الزهور البيضاء كانت تعبر عن الصفات المتنحية والتي عادت للظهور في الجيل F2 وذلك كان دليل على أن السمات باتت منفصلة ولم يتم مزجها في نباتات الجيل F1 ومن هنا تمكن مندل من استنتاج أن كل النباتات تمتلك نسختين من السمات وليكن لون الزهرة وأن كل والد سواء كان الذكر أم الأنثى قام بنقل نسختة إلى نسله، وهذا يدل على أن التركيب الجيني للكائن الحي بشكل عام  ناتج عن نسختين واحدة سائدة والأخرى متنحية يتم اكتسابهم من الأبوين.

قانون مندل الأول

ينص قانون مندل الأول والذي يُسمى أيضًا بقانون الفصل المتساوي، والذي ينص بشكل مختصر على أنه أثناء تكوين الأمشاج يتم انفصال الأليلين في موضع الجينات عن بعضهما ويكون هناك احتمالات متساوية لاحتواء أي من الأليلين.

فمكن لسمة واحدة فقط أن تتواجد في إصدارات مختلفة أو كما تُسمى أليلات وذلك سواء كان داخل الحيوان او النبات الفردي، وكان ذلك من خلال الدراسة الدقيقة لأنماط علم الوراثة المختلفة، فعلى سبيل المثال عند وجود أليليين لجين لون البذور أحدهما أنتج بذور ذات اللون الأخضر والآخر أعطى بذور ذات لون أصفر، هو اكتشف مندل أنه على الرغم أن الأليلات مختلفة ولكنها أثرت على السمة الواحدة وجعلتها مختلفة وأنها غير قابلة للتجزئة ويمكن توريثها ولكن بشكل منفصل، وهنا .

قانون مندل الثاني

ينص قانون مندل الثاني على أنه أثناء تكوين الأمشاج يكون الفصل بين كل زوج من الجينات مستقل عن الأزواج الأخرى.

ومن هنا يتم الإشارة إلى قانون مندل الثاني على أنه يُمثل مبدأ التشكيل المستقل والذي ينص على أنه عند فصل نوع واحد من الأليل لا يكون للأخر علاقة به وذلك من ضمن أساسيات علم الوراثة المندلي، وتظل تلك القاعدة ثابتة في علم الوراثة إلا إذا كان هناك ربط عندها يتم استثناء تلك القاعدة