ملخص وحدة علم الوراثة الجزيئية أحياء الصف 12 متقدم

ملخص وحدة علم الوراثة الجزيئية أحياء الصف 12 متقدم

ملخص وحدة علم الوراثة الجزيئية 

الدرس الأول المادة الوراثية 

بداية نقول : أن الكروموسوم يتكون من DNA والبروتين 

لكن من منهما هو مصدر المعلومات الوراثية 

الأدلة التي تثبت أن DNA هو المادة الوراثية 

1- العالم جريفت :

درس سلالتين من بكتيريا المكورات السبحية الرئوية التي تسبب الالتهاب الرئوي 

وجد أن أحدى السلالات يمكنها أن تتحول أو تتغير إلى شكل أخر 

1- السلالة ذات الغلاف السكري 

تسبب مرض الالتهاب السكري ويطلق عليها السلالة الملساء 

2- بينما لا تسبب السلالة الاخرى 

في الأصابة بمرض الالتهاب الاخرى 

يطلق عليها السلالة الخشنة 

ويعود ذلك إلى أنه في غياب الغلاف السكري يصبح لمستعمرات البكتيريا حواف خشنة 

الاستنتاج : أن العامل المسبب للمرض انتقل من البكتيريا الميته S إلى البكتيريا R الحية وهو الذي سبب التحول 

قام جريفت في ذلك 

بعزل البكتيريا الحية من الفأر الميت وعندما قام جريفت باستزراع للبكتريا فب المزرعة المعزولة وجد أن سمة البكتيريا الملساء هي الواضحة 

وتشير إلى مرور العامل المسبب للمرض من الخلايا الملساء الميته إلى الخلايا الخشنة الحية 

واستنتج من ذلك تحول البكتيريا الخشنة الحية إلى البكتيريا الملساء الحية 

2- آفري :

قام آفري بعزل عدد من الجزيئات الضخمة المختلفة 

مثل الDNA والبروتينات والليبدات من البكتريا الملساء الميته 

ثم عرض الخلايا الخشنة الحية إلى الجزيئات الضخمة بشكل منفصل 

عند تعرض الخلايا الخشنة الحية إلى الDNA الموجودة في ذرية الخلايا الملساء تحولت إلى خلايا ملساء 

استنتج افري من ذلك أن DNA هو سبب التحول 

لكن المجتمع العلمي لم يتقبل استنتاجات أفري بشكل كبير 

3- هيرشي وتشيس :

استخدما الفيروس الأكل للبكتيريا وهو نوع من الفيروسات التي تهاجم البكيريا 

وجعل وجود مكونان محددان تلك التجربة مثالية لاثبات أن DNA هو المادة الوراثية 

اولاً : الفيروس المستخدم في التجربة يتكون من الDNA والبروتين 

ثانياً : لا تستطيع الفيروسات التكاثر بنفسها حيث يجب أن تقوم بحقن مادتها الوراثية في أحد الخلايا الحية للتكاثر 

استخدم  هيرشي وتشيس فيروسات المجموعتين لاختراق واصابة البكتيريا 

الفيروس ذو DNA المميز بالفوسفور المشع 

التصق بالسطح الخارجي للبكتيريا 

حقنت مادتها الوراثية في البكتيريا 

ثم انفصل الفيروس عن البكتيريا المصابة 

فحص  هيرشي وتشيس هذه المجموعة المميزة بالفوسفور المشع 

وجدا أن DNA الفيروسي المميز تم حقنه إلى داخل البكتريا 

مما يشير إلى أن الDNA لعب دور حامل المعلومات الوراثية 

بنية الDNA 

ليفن : أول من وصف تركيب النيوكليوتيد 

الوحدة البنائية لل DNA هي النيوكليوتيدات 

تتكون  النيوكليوتيدات  من 

1- سكر خماسي الكربون 

2- مجموعة فوسفات 

3- قاعدة يتروجينية 

نوعي الاحماض النووية DNA    و RNA 

س/ ميز بين البيريميدينات والبيورنات ؟

 البيريميدينات: هي قواعد نيتروجينة تتكون من حلقة مفردة وهي T و C 

البيورنات :  هي قواعد نيتروجينة تتكون من حلقتان وهي A  وT 

تشارجاف 

حلل كمية الادنين والجوانين والثايمين والسيوسين في DNA لأنواع مختلفة من المخلوقات الحية 

وجد أن كمية الجوانين = كمية السيتوسين 

وكمية الادنين = كمية الثايمين سمي هذا الاكتشاف قاعدة تشارجاف A=T 

C=G 

التساؤلات حول البنية 

وحد العلماء جهودهم في البحث عن بينة DNA 

كلا من ولينز فرانكلين  واطسون وكريك 

حيود الأشعة السينية 

عمل ولكينز مستخدما نقنية  تسمى حيود الأشعة السينية 

وتتضمن هذه التقنية تصويب الأشعة السينية نحو جزئ DNA 

واطسون وكريك :

1- شاهد واطسون وكريك صورة فرانكلين لشتت الأشعة السينية 

2- قاسا عرض الجزئ الحلزوني والمسافات بين القواعد 

3- مستخدمين بيانات فرانكلين وبيانات تشارجاف 

أهم خصائص نموذج الDNA لواتسون وكريك :

1- سلسلتين خارجيتين يتكونان من سكر الرايبوز المنقوص الاكسجين وفوسفات بشكل متبادل 

2- يرتبط السايتوسين والجوانين معاً بثلاث روابط هيدروجينة 

3- يرتبط الثايمين والادنين معا برابطتين هيدروجيتين 

تركيب الDNA 

يحاكي جزئ DNA  على الأغلب السلم الملتوي حيث يمثل 

حاجز الحماية للسلم :

السكر المنقوص الاكسجين والفوسفات بشكل متبادل 

درجات هذا السلم تشكل :

ازواج القواعد النيتروجينية 

س/ ما أهمية إرتباط البيريميدينات دائما بالبيورونات ؟

تحافظ بذلك على البعد الثابت لحاجزي الحماية – سلسلتي DNA في السلم 

الاتجاه :

من الصفات الفريدة لجزئ DNA  اتجاه أو تريب السلسلتين 

حيث يمكن ترقيم الكربون في المركبات العضوية 

أولاً : ترتيب السلسلتين يسمى التوازي المتعاكس سلسلة من 3 إلى 5 والعكس الأخر 

ثايناً : سميت نهايتا سلسلتي DNA  ب 3 و 5 نتيجة ترتيب ذرات الكربون في جزئ السكر 

تركيب الكروموسوم :

يتكون الكروموسوم في الأنسان من 51 مليوناً إلى 245 مليون زوج من القواعد النيتروجينية 

وإذا تم بسط سلسلة DNA مكونة من 140 مليون نيوكليوتيد في خط مستقيم فإن طوله يبلغ 5 cm تقريباً 

الهستونات : وهي مجموعة من البروتينات تشبه الخرز يلتف حولها جزئ الDNA 

علل تنجذب جزيئات الDNA  بروتينات الهستون؟

بسبب الشحنة السالبة على مجموعة الفوسفات في الDNA  والشحنة الموجبة لجزيئات الهستونات 

ما هو الجسيم النووي ؟ عبارة عن DNA  مرتبط بالهستون 

ما هي الألياف الكروماتينية ؟

تجمع من النيوكليوتيدات 

ماذا ينتج عن تجمع الألياف الكروماتينية ؟ 

الكروموسوم 

الدرس الثاني : تناسخ DNA

التناسخ نصف المحافظ : اقترحها واطسون وكريك 

يحدث هذا التضاعف : في الطور البيئي للانقسام المتساوي أو المنصف 

الخطوات : الانحلال – تزاوج القواعد – الاتحاد 

1- الانحلال :

يقوم انزيم هيليكاز DNA بفك وانحلال اللولب المزودج 

تنكسر روابط هيدروجينة بين القواعد تاركة ورائها شرائط مفردة من DNA

ثن ترتبط البروتينات المعروفة ببيروتينات الارتباط مفردة  الشريط بالDNA

للحفاظ على انفصال الشرائط اثناء النسخ 

2- تزاوج القاعدة ( ارتباط القواعد في أزواج )

يحفز انزيم بلمرة DNA أضافة النيوكليوتيدات المناسبة الى DNA الجديد 

تضاف  النيوكليوتيدات  الجديدة إلى النهاية 3 للشريط الجديد 

تذكر ان كل قاعدة تنثني لمكملتها فقط 

تسمح النماذج بانتاج نسخ متطابقة من ال النيوكليوتيدات  مزدوج الشريط الأصلي 

ملحوظة : نلاحظ ان الشريطين تم صنعهما بأسلوب مختلف نوعاً ما 

أ- يسمى أحدهما الشريط المتقدم 

وهو الذي يمتد أثناء انحلال ال DNA ويبنى ذلك الشريط من خلال الاضافة المستمرة  النيوكليوتيدات إلى النهاية 3 

ب- الشريط الأخر الDNA يسمى الشريط المتأخر 

ويتمدد بعيداً عن شوكة التضاعف ويتم بناؤه على هيئة قطاعات صغيرة تسمى شظايا أو كازاكي 

وذلك بواسطة انزيم بلمرةDNA في اتجاهه 3 إلى 5 تتصل تلك الشظايا فيما بعد بانزيم ليجاز DNA 

ثالثاً : الربط 

تضاعف DNA في الخلايا حقيقة النواة تبدأ عادة في عدة مماطق على طول الكروموسوم 

عندما يأتي انزيم بلمرة DNA إلى مسرع على الDNA فإنه يزيله 

ويملأ محله بنيوكليوتيدات الDNA 

يربط انزيم ليجاز DNA بين القسمين 

عملية بناء البروتين يتم على مرحلتين وهما النسخ والترجمة 

اولاً النسخ :

المبدأ المركزي : تنسخ شفرات الDNA إلى RNA الذي يوجه عملية بناء البروتينات 

أين تحدث هذه العملية ؟ في جميع المخلوقات الحية بدءاً من البكتيريا حتى الأنسان 

خطوات النسخ 

يتم فك شريط DNA جزئياً 

يربط انزيم بلمرة RNA بجزء محدد من DNA 

يبدأ أنزيم بلمرة RNA في عملية بناء mRNA 

كلما انفكت سلسلة DNA قام بلمرة RNA ببناء mRNA 

يتحرك أنزيم بلمرة على طول أحد سلسلتي DNA في الاتجاه من 3 إلى 5 

يطلق على شريط DNA الذي يقرأ بواسطة أنزيم بلمرة الشريط النموذجي 

يطلق على شريط DNA غير المستخدم اسم الشريط غير النموذجي 

يصنع mRNA  في الاتجاه من 5 إلى 3 

عند بناء mRNA  يحل اليزوراسيل U محل الثايمين T ويتم أنتاج mRNA 

في النهاية يتم أطلاق mRNA  وينفصل انزيم البلمرة عن DNA 

ثم ينتقل mRNA  من النواة إلى السيتوبلازم عبر الثقوب النووية