حل درس المادة الوراثية DNA أحياء 3

الصف حلول ثانوي
الفصل مسار العلوم الطبيعية
المادة حل أحياء 3 1442 هـ
عدد الزيارات 33
تاريخ الإضافة 2021-11-01, 21:58 مساء

حل درس المادة الوراثية DNA أحياء 3

 

حل درس المادة الوراثية DNA

 

اكتشاف المادة الوراثية 

عندما أعيد اكتشاف نتائج مندل في العام 1900 م بدأ العلماء البحث عن الجزيء الذي يدخل في الوراثة وقد عرف العلماء أن المعلومات الرواثية محمولة على الكروموسومات في خلايا المخلوقات الحقيقية النوى وأن أهم مكونين من مكونات الكروموسومات هما DNA والبروتين وعلى مدى سنوات طويلة حاول العلماء تحديد أي هذين الجزيئين الكبيرين الحمض النووي أو البروتين هو مصدر المعلومات الوراثية 

العالم جريفيث 

أجرة فريدريك جريفيث أول تجربة رئيسة أدت إلى اكتشاف DNA بوصفه مادة الوراثة وقد درس جريفيث سلالتين من البكتيريا المكورات السبحية الرئوية التي تسبب التهاب الرئة فوجد أن إحدى السلالات يمكنها أن تتحول أو تتغير إلى شكل أخر وقد كان لإحدى السلالتين اللتين درسهما غلاف من السكريات في حين لم تكن للسلالة الأخرى ذلك الغلاف والسلالة المحاطة بغلاف من السكر تسبب التهاب الرئة وسماها السلالة الملساء S أما السلالة غير المحاطة فلا تسبب التهاب الرئة وسماها بالخشنةR وتبدو حواف مستعمرات السلالة R نتيجة عدم وجود غلاف يحيط بها 

أفري 

في عام 1944م تعرف أفري وزملاؤه الجزيء الذي حول البكتيريا من السلالة R إلى السلالة S فقد عزل أفري جزيئات كبيرة مختلفة مثل DNA وبروتين ودهون من خلال البكتيريا S الميته وقام بتعريض الخلايا البكتيرية الحية R للجزيئات الكبيرة على نحو منفصل وتحولت الخلايا R إلى خلايا S عند تعرضها لجزيئات DNA فاستنتج أفري أنه عند قتل الخلايا S في تجربة جريفيث تحررت جزيئات DNA فاستقبلت بعض خلايا البكيتريا R جزيئات DNA هذه مما أدى إلى تغيير خلايا البكتيريا R إلى خلايا من النوع S 

هيرشي وتشيس 

نشر العالمان ألفرد هيرشي ومارثاتشيس نتائج تجاربهما التي وفرت الدليل الدامغ على أن الDNA هو عامل التحول وقد تضمنت تجاربهو الفيروس الآكل للبكتيريا وهو نوع من الفيروسات يهاجم البكتيريا وهناك عاملان جعلا تجربة هيرشي تشيس ملائمة لإثبات أن DNA هو المادة الوراثية أولهما الفيروس الأكل للبكتيريا المستعمل في التجربة كان مكوناً من الDNA وبروتين فقط وثانيهما أن الفيروسات لا تستطيع ان تتضاعف بنفسها لذا يجب أن تحقن الفيروسات مادتها الوراثية داخل خلايا حية لكي تتمكن من التكاثر 

النيوكليوتيدات 

في عام 1920 م حدد عالم الكيمياء الحيوية ليفين التركيب الأساسي للنيوكليوتيدات التي تكون DNA فالنيوكليوتيدات وحدات بنائية للأحماض النووية وتتكون من سكر خماسي الكربون ومجموعة في الخلايا الحية هما DNA   RNA  وتحتوي النيوكليوتيدات في DNA على سكر رايبوز منقوص الأكسجين ومجموعة فوسفات وأحدى أربع قواعد نيتروجينية هي الأدينين والجوانين والسايتوسين والثايمين 

تشار جاف 

حلل إروينتشار جاف 1940 م كمية الأدينين والجوانين والثايمين والسايتوسين في DNA لأنواع مختلفة من المخلوقات الحية ونشر جزء من بيانات تشار جاف عام 1950 م وجد تشار جاف أن كمية الجوانين تساوي كمية السايتوسين تقريباً وأن كمية الأدنين تساوي كمية الثايمين تقريباً في النوع الواحد وسمي هذا الاكتشاف قاعدة تشار جاف 

ويلكنز 

استخدم ويلكنز تقنية تسمى تشتت الأشعة السينية وهي تقنية تتضمن تصويب الأشعة السينينة على جزيء DNA  وفي عام 1951 م انضمت فرانكلين إلى الفريق وهناك التقطت صورة رقم 51 المشهورة الآن 

أن DNA هو جزيء حلزوني مزدوج أو على شكل سلم ملتو مكون من سلسلتين من النيوكليوتيدات ملتفين إحداهما حول الأخرى وقد حدد واطسون وكريك التركيب الحلزوني المزدوج لجزيء DNA لاحقاً 

واطسون وكريك 

شاهد واطسون وكريك صورة فرانكلين لتشتت الأشعة السنينة وقد قاس واطسون وكريك معاً عرض الجزيء الحلزوني والمسافات بين القواعد مستخدمين بيانات فرانكلين وبيانات تشارجاف وقاما ببناء نموذج لجزيء DNA المزدوج يتوافق مع أبحاث الأخرين النموذج الذي بنياه في عام 1953 م اشتمل على بعض الخصائص المهمة الأتية 

1- سلسلتين خارجيتين تتكونان من سكر الرايبوز المنقوص الأكسجين وفوسفات بشكل متبادل 

2- ترتبط السايتوسين والجوانين معاً بثلاث روابط هيدروجينية 

3- يرتبط الثايمين والأدينين معاً برابطتين هيدروجينيتين 

تركيب DNA 

يحاكي جزيء DNA على الأغلب السلم الملتوي حيث يمثل حاجز الحماية للسلم السكر المنقوص الأكسجين والفوسفات بشكل متبادل وتشكل أزواج القواعد النيتروجينينة درجات هذا السلم وترتبط البيريميدينات دائماً بالبيورينات فتحافظ بذلك على البعد الثابت لحاجزي الحماية سلسلتي DNA في السلم هذا الترابط المقترح للقواعد يفسر أيضاً نتائج تشارجاف الذي اقترح أن كمية البيريميدهات تساوي كمية البيورينات في عينة جزيء DNA أن قواعد البيريميدينات تساوي قواعد البيورينات تستخدم أزواج القواعد المتممة لوصف الارتباط الدقيق بين قواعد البيورينات والبيريميدينات بين سلسلتي الأحماض النووية 

وهي خاصية تضاعف جزيء DNA التي يمكن من خلالها للسلسلة الأصلية إن تحدد ترتيب القواعد في السلسلة الجديدة 

الاتجاه 

من الصفات الفريدة لجزيء DNA اتجاه أو تريب السلسلتين حيث يمكن ترقيم الكربون في المركبات العضوية يوضح الشكل 8-9 اتجاه ذرات الكربون المرقمة في جزيئات السكر في كل سلسلة من سلاسل DNA فتكون بداية الارتباط في السلسلة العلوية عند الكربون رقم 5 في سكر الرايبوز وينتهي الارتباط عند الرقم 3 في سكر الرايبوز 

ترتيب السلسلتين هذا يسمى التوازي المتعاكس 

التركيب البنائي للكروموسوم 

يوجد جزيئ DNA في المخلوقات الحية البدائية النوى في السيتوبلازم ويتكون بشكل اساسي من حلقة من DNA ويرتبط مع البروتينات في حين يترتب DNA في المخلوقات الحيةالحقيقية النوى في صورة كروموسومات منفردة يتكون الكروموسوم في الإنسان 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 سيبلغ 5cm تقريباً فكيف يمكن لكمية DNA هذه أن تترتب داخل خلية مجهرية لكي يترتب جزيء DNA داخل خلية حقيقية النواة فإنه يلتف حول مجموعة من البروتينات تشبه الخرز تسمى الهستونات 

ولأن مجموعات الفوسفات في DNA تحمل شحنة سالبة فهي تجذب جزيئات DNA إلى بروتينات الهستون الموجبة الشحنة فتكون جسيماً نووياً ثم تتجمع النيوكليوسومات معاً لتكون أليافاً كروماتينية يلتف بعضها على بعض لتكون تركيب DNA المعروف بالكروموسوم 

 

شارك الملف

ربوت حلول والاختبارات