وحدة التكاثر الجنسي وعلم الوراثة الأحياء للصف 9 متقدم

وحدة التكاثر الجنسي وعلم الوراثة الأحياء للصف 9 متقدم

الانقسام المنصف 

ينتج عن الانقسام المنصف أمشاج أحادية المجموعة الكروموسومية. 

الربط مع الحياة اليومية انظر إلى طلاب صف الأحياء من حولك. الأرجح أن تلاحظ أن الطلاب غير متشابهين. فقد يختلفون في الطول ولون العينين ولون الشعر ومظاهر  أخرى. إن هذا التنوع في الخصائص ينتج عن اتحاد خليتين جنسيتين خلال التكاثر الجنسي. 

الكروموسومات وعدد الكروموسومات 

لكل طالب من طلاب صفك خصائص انتقلت إليه من والديه. إن كل من هذه الخصائص. مثل لون الشعر أو الطول أو لون العينين. يسمى صفة وراثية. وتتوفر التعليمات الخاصة بكل صفة وراثية في الكروموسومات الموجودة داخل نوى الخلايا. يترتب ال DNA الموجود في الكروموسومات في قطع تسمى الجينات التي تتحكم في إنتاج البروتينات. يتكون كل كروموسوم من مئات الجينات، حيث يؤدي كل جين دورا مهما في تحديد خصائص الخلية ووظائفها. 

الكروموسومات المتماثلة إن كل خلية من خلايا جسم الإنسان تحتوي على 46  كروموسوما. ويساهم كل من الوالدين ب 23 كروموسوما منها. فتكون النتيجة 23 زوجا من الكروموسومات. وتسمى الكروموسومات التى تشكل أزواجا. والتي يكون أحد الوالدين مصدر كل منها. الكروموسومات المتماثلة. وكما هو موضح في الشكل 1، فإن الكروموسومات المتماثلة في خلايا الجسم لها الطول نفسه وموقع القطعة المركزية نفسه وتحمل الجينات التي تتحكم في الصفات الموروثة نفسها.  فعلى سبيل المثال. يقع الجين الذي يتحكم في نوع شحمة الأذن في الواقع نفسه على كل من الكروموسومات المتماثلة. على الرغم من أن هذه الجينات ترمز إلى نوع شحمة الأذن. إلا أنها قد لا ترمز تماما إلى نوع شحمة الأذن نفسه.

الخلايا أحادية المجموعة الكروموسومية وثنائية المجموعة 

الكروموسومية للحناظ على ثبات عدد الكروموسومات من جيل إلى أخر. ينتج الكائن الحي الأمشاج وهي خلابا جنسية تحمل نصف عدد الكروموسومات. ويختلف عدد الكروموسومات من نوع إلى اخر، فلدى الإنسان يحمل كل مشيج 23 كروموسوما يمكن استخدام الرمز n لتمثيل عدد الكروموسومات في المشيج وتسمى الخلية التي تحمل العدد n من الكروموسومات خلية أحادية المجموعة الكروموسومية وكلمة أحادية المجموعة الكروموسومية مشتقة من الكلمة اليونانية haploos. وتعني أحاديا 

تسمى العملية التي يتحد فيها مشيج أحادي المجموعة الكروموسومية بمشيج أخر أحادي المجموعة الكروموسومية الإخصاب. ونتيجة للإخصاب. تحتوي الخلية على 2n من الكروموسومات؛ من الكروموسومات من الأنثى الأم و من الكروموسومات من الذكر الأب وتسمى الخلية التي تحوي العدد 2n من  الكروموسومات خلية ثناثية المجموعة الكروموسومية. 

لاحظ أن العدد يصف أيضا عدد أزواج الكروموسومات في الكائن الحي. فعند اتحاد مشيجين بشريين. ينتج 23 زوجا من الكروموسومات المتماثلة. 

المرحلة الأولى من الانقسام المنصف 

تتكون الأمشاج أثناء عملية تسمى الانقسام المنصف وهو نوع من أنواع الانقسام الخلوي الذي يختزل عدد الكروموسومات؛ ولذلك يشار إليه باسم الانقسام الاختزالي. يحدث الانقسام المنصف على مستوى التراكيب التناسلية للكائنات الحية التي تتكاثر جنسيا وفي حبن يحافظ الانقسام المتساوي على ثبات عدد 
الكروموسومات، يختزل الانقسام المنصف عدد الكروموسومات إلى النصف عن طريق انفصال الكروموسومات المتماثلة فالخلية التي تحتوي على 2n من الكروموسومات. ستكون أمشاجا تحمل العدد n من الكروموسومات بعد انقسامها انقساما منصفا كما هو موضح في الشكل 2. وتضمن الانقسام المنصف مر حلتين 
متتاليتين من انقسام الخلية هما المرحلة الأولى من الانقسام المنصف والمر حلة الثانية من الانقسام المنصف. 

الطور البيني تذكر أن دورة الخلية تتضمن الطور البيني قبل الانقسام المتساوي. تمر الخلايا اثناء الانقسام المنصف أيضا بالطور البيني كجزء من دورة الخلية وتقوم الخلايا في الطور البيني بعدد من عمليات الأيض المتنوعة. ومنها تضاعف ال DNA وتركيب البروتينات. 

الطور التمهيدي الأول بعد دخول الخلية الطور التمهيدي الأول. تصبح الكروموسومات المتضاعفة واضحة وكما في الانقسام المتساوي، تحتوي الكروموسومات المتضاعفة على اثنتين من الكروماتيدات الشقيقة عندما تتألف الكروموسومات المتمائلة. تبدأ بتكوين الأزواج في عملية تسمى التشابك. حيث تتلاصق الكروموسومات المتماثلة على امتداد طوليا كما هو موضح في الشكل 3- لاحظ أنه في الشكل 4 حدث تبادل بين أجزاء كل من الكروموسومات الوردية والخضراء يحدث هذا التبادل أثناء عملية التشابك. إن عملية العبور هي عملية يحدث فيها تبادل للأجزاء على مستوى زوج من الكروموسومات المتماثلة. 

مع استمرار الطور التمهيدي الأول. تنتقل المريكزات إلى الأقطاب المتقابلة من الخلية كما تتكون الخيوط الغزلية التي تربط مع الكروماتيدات الشقيقة عند النقطة المركزبة. 

الطور الاستوائي الأول في المرحلة التالية من الانقسام المنصف. تصطف أزواج الكروموسومات الشائلة على خط استواء الخلية كا هو موضح في الشكل 5. خلال الانقسام المنصف، ترتبط الخيوط المغزلية بالنقطة المركزية لكل كروموسوم من الكروموسومات المتماثلة. تذكر أنه أثناء الطور الاستوائي من الانقسام المتساوي. 

تصطف الكروموسومات المفردة التي تحتوي على كروماتدين شقيقين على طول خط استواء الخلية. وأثناء الطور الاستوائي الأول للانقسام المنصف. تصطف الكروموسومات المتماثلة في صورة أزواج على طول خط اساواء الخلية وهذا أحد الفروق المهمة بين الانقسام المتساوي والانقسام المنصف. 

الطور الانفصالي الأول أثناء الطور الانفصالي الأول. تنفصل الكروموسومات  المتماثلة كما هو موضح أيضا في الشكل 5. حيث يتحرك كل مكون من أزواج الكروموسومات نحو قطب من القطبين المتقابلين في الخلية توجهه الخيوط الغزلية يتم اختزال عدد الكروموسومات من 2n إلى n عند انفصال الكروموسومات المتماثلة. تذكر أنه في الانقسام المتساوي. تنقسم الكروماتيدات الشقيقة أثناء الطور الانفصالي. أما أثناء الطور الانفصالي الأول للانقسام المنصف. فيبقى كل واحد من الكروموسومات المتماثلة مكونا من كروماتيدين شقيقين. 

الطور النهائي الأول تصل الكروموسومات المتماثلة. المكونة من كروماتدين شقيقين، إلى القطبين المتقابلين في الخلية إن كل قطب من هذين القطبين يحتوي على مكون واحد فقط من الزوج الأصلي للكروموسومات المتمائلة. لاحظ في الشكل 5 أن كل كروموسوم يبقى مكونا من كروماتيدين شقيقين مرتبطين معا عند النقطة المركزية قد لا تكون الكروماتيدات الشقيقة متطابقة العبور التي قد تحدث أثناء عملية التشابك في الطور التمهيدي الأول. 

أثناء الطور النهائي الأول. تحدث عادة عملية الانقسام السيتوبلازمي. وتؤدي إلى حدوث تخضر في الخلايا الحسوانية وتكون صفيحة خلوية في الخلايا النباتية. وبعد الانقسام السيتوبلازمي. قد تمر الخلايا بالطور البيني مرة أخرى قبل حدوث المجموعة الثانية من الانقسامات. لكن لا يتضاعف ال DNA مرة أخرى أثناء هذا الطور البيني. وفي بعض الأنواع. تبتعد الكروموسومات بعضها عن بعض ويظهر الغشاء النووي وتتكون النواة مرة أخرى أثناء الطور النهائي الأول. 

المرحلة الثانية للانقسام المنصف 

الانقسام المنصف بنهاية المرحلة الأولى منه. فأثناء الطور التمهيدي الثاني. تحدث مجموعة ثانية من الأطوار تبدأ بتكون الجهاز المغزلي وتكاثف الكروموسومات. وفي الطور الاستوائي الثاني. تترتب الكروموسومات على خط استواء الخلية بواسطة الخيوط المغرلية. كما هو موضح في الشكل 5. يصطف عدد من الكروموسوماث ثنائية المجموعة الكروموسومية على خط استواء الخلية أثناء الطور الاستوائي تحضيرا للانقسام المتساوي.

أما في الطور الاستوائي الثاني من الانقسام المنصف. فيصطف عدد من الكروموسومات أحادية المجموعة الكروموسومية على خط استواء الخلية. يتم سحب الكروماتيدات الشقيقة خلال الطور الانفصالي الثاني بعيدا عند النقطة المركرية بواسطة الخيوط المغزلية وتتحرك الكروماتيدات الشقيقة باتجاه القطبين المتقابلين للخلية تصل الكروموسومات إلى القطبين خلال الطور النهائي الثاني ويتكون الغشاء النووي والنواة مرة أخرى. وفي نهاية المرحلة الثانية من الانقسام المنصف. يحدث الانقسام السيتوبلازمي وينتج عنه أربع خلايا أحادية المجموعة الكروموسومية. تحمل كل العدد n من الكروموسومات، كما هو موضح في الشكل 5. 

التأكد من فهم النص استدل لماذا تعد مرحلتا الانقسام المنصف مهمتين لتكوين المشيج ؟