Skip to main content
Global

7.E: الأساس الخلوي للميراث (تمارين)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    191614

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    7.1: التكاثر الجنسي

    تخضع جميع حقيقيات النوى تقريبًا للتكاثر الجنسي. يبدو أن الاختلاف الذي أدخله الانقسام الاختزالي في الخلايا التناسلية هو أحد مزايا التكاثر الجنسي الذي جعله ناجحًا للغاية. يتناوب الانقسام الاختزالي والإخصاب في دورات الحياة الجنسية. تنتج عملية الانقسام الاختزالي خلايا تناسلية فريدة وراثيًا تسمى الأمشاج، والتي تحتوي على نصف عدد الكروموسومات كخلية أصلية. يؤدي التسميد، وهو اندماج الأمشاج أحادية الصبغيات من شخصين، إلى استعادة الحالة ثنائية الصبغية. وبالتالي، تتناوب الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا بين المراحل أحادية الصبغية وثنائية الصبغيات. ومع ذلك، تختلف طرق إنتاج الخلايا التناسلية والتوقيت بين الانقسام الاختزالي والإخصاب اختلافًا كبيرًا. هناك ثلاث فئات رئيسية من دورات الحياة: الغلبة على ثنائي الصبغيات، التي تظهرها معظم الحيوانات؛ وهيمنة أحادية الصبغيات، والتي تظهرها جميع الفطريات وبعض الطحالب؛ والتناوب بين الأجيال، الذي تظهره النباتات وبعض الطحالب.

    اختيار متعدد

    ما هي الميزة التطورية المحتملة للتكاثر الجنسي على التكاثر اللاجنسي؟

    أ. التكاثر الجنسي ينطوي على خطوات أقل
    ب. فرصة أقل لاستخدام الموارد في بيئة معينة
    C. يؤدي التكاثر الجنسي إلى زيادة التباين في النسل
    D. يعتبر التكاثر الجنسي أكثر فعالية من حيث التكلفة

    إجابة

    ج

    ما نوع دورة الحياة التي تحتوي على مرحلة أحادية الصبغية وثنائية الصبغيات متعددة الخلايا؟

    A. دورة الحياة اللاجنسية
    B. المهيمنة على ثنائي الصيغة الصبغية
    C. المهيمنة أحادية
    الشكل D. تناوب الأجيال

    إجابة

    د

    ما الحدث الذي يؤدي إلى تكوين خلية ثنائية الصيغة الصبغية في دورة الحياة؟

    ألف - الانقسام الاختزالي
    باء
    - الإخصاب جيم - تناوب الأجيال
    D. الطفرة

    إجابة

    ب

    استجابة مجانية

    اشرح الميزة التي تتمتع بها مجموعات الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا على الكائنات الحية التي تتكاثر بشكل غير جنسي؟

    إجابة

    إن نسل الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا كلها فريدة وراثيًا. ولهذا السبب، قد تنجح الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا في بقاء النسل في البيئات التي تتغير أكثر من الكائنات الحية التي تتكاثر بشكل غير جنسي، والتي تكون ذريتها كلها متطابقة وراثيًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن معدل تكيف الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً أعلى، بسبب اختلافها المتزايد. قد يسمح هذا للكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا بالتكيف بسرعة أكبر مع المنافسين والطفيليات، الذين يطورون طرقًا جديدة لاستغلالها أو التغلب عليها.

    وصف الحدثين المشتركين بين جميع الكائنات الحية التي تتكاثر جنسيًا وكيف تتناسب مع دورات الحياة المختلفة لتلك الكائنات.

    إجابة

    الحدثان المشهودان لجميع الكائنات الحية التي تتكاثر جنسياً هما الانقسام الاختزالي والإخصاب. يقلل الانقسام الاختزالي من الخلية ثنائية الصبغيات إلى حالة أحادية الصبغيات. قد تنقسم الخلية أحادية الصيغة الصبغية لإنتاج كائن حي، تتحد بعض خلاياه أثناء الإخصاب، أو قد تتحد الخلايا أحادية الصبغية الناتجة عن الانقسام الاختزالي على الفور في الإخصاب لإنتاج خلية ثنائية الصيغة الصبغية تنقسم لإنتاج كائن حي.

    7.2: الانقسام الاختزالي

    يتطلب التكاثر الجنسي أن تنتج الكائنات ثنائية الصبغيات خلايا أحادية الصبغية يمكن أن تندمج أثناء الإخصاب لتكوين ذرية ثنائية الصبغيات. تسمى العملية التي تؤدي إلى خلايا أحادية الصبغيات بالانقسام الاختزالي. الانقسام الاختزالي عبارة عن سلسلة من الأحداث التي تقوم بترتيب وفصل الكروموسومات إلى خلايا ابنة. خلال المرحلة البينية للانقسام الاختزالي، يتم تكرار كل كروموسوم. في الانقسام الاختزالي، هناك جولتان من الانقسام النووي ينتج عنهما أربع نوى وعادة أربع خلايا ابنة أحادية الصبغيات، ولكل منها نصف عدد الكروموسومات باعتبارها الخلية الأم. أثناء الانقسام الاختزالي، يتم إدخال التباين في النواة البنت بسبب التقاطع في المرحلة الأولية الأولى والمحاذاة العشوائية في المرحلة الوصفية الأولى. تعتبر الخلايا التي ينتجها الانقسام الاختزالي فريدة وراثيًا.

    يتشابه الانقسام الاختزالي والانقسام الفتيلي، ولكن لهما نتائج مميزة. التقسيمات الانقسامية هي أقسام نووية مفردة تنتج نوى ابنة متطابقة وراثيًا ولها نفس عدد مجموعات الكروموسومات مثل الخلية الأصلية. التقسيمات المعدنية عبارة عن قسمين نوويين ينتجان أربع نوى ابنة مختلفة وراثيًا ولها مجموعة كروموسوم واحدة بدلاً من المجموعتين في الخلية الأم. تحدث الاختلافات الرئيسية بين العمليات في القسم الأول من الانقسام الاختزالي. تنفصل الكروموسومات المتجانسة إلى نوى مختلفة أثناء الانقسام الاختزالي الأول مما يؤدي إلى انخفاض مستوى الصبغية. يشبه القسم الثاني من الانقسام الاختزالي إلى حد كبير الانقسام الانقسامي.

    اختيار متعدد

    ينتج الانقسام الاختزالي ________ خلايا ابنة.

    أ. اثنان ثنائي الصبغيات
    B. اثنان ثنائي
    الصبغيات
    . أربعة ثنائي الصبغيات.

    إجابة

    ج

    في أي مرحلة من الانقسام الاختزالي يتم فصل الكروماتيدات الشقيقة عن بعضها البعض؟

    ألف - المرحلة التمهيدية الأولى
    باء - المرحلة التمهيدية الثانية
    جيم - المرحلة الأولى:
    د. أنافاس - المرحلة الثانية

    إجابة

    د

    الجزء من الانقسام الاختزالي الذي يشبه الانقسام الفتيلي هو ________.

    ألف - الانقسام الاختزالي الأول
    باء. تحليل المرحلة الأولى
    C. الانقسام الاختزالي الثاني
    D. التحريك الداخلي

    إجابة

    ج

    إذا كانت الخلية العضلية للكائن الحي النموذجي تحتوي على 32 كروموسومًا، فما عدد الكروموسومات التي ستكون في مشيج نفس الكائن الحي؟

    ألف - 8
    باء - 16
    جيم - 32
    دال - 64

    إجابة

    ب

    استجابة مجانية

    اشرح كيف تساهم المحاذاة العشوائية للكروموسومات المتجانسة خلال المرحلة الوصفية الأولى في التباين في الأمشاج الناتجة عن الانقسام الاختزالي.

    إجابة

    تؤدي المحاذاة العشوائية إلى مجموعات جديدة من السمات. جاءت الكروموسومات التي ورثها في الأصل الفرد المنتج للشيج بالتساوي من البويضة والحيوانات المنوية. في المرحلة الوصفية الأولى، تصطف النسخ المكررة من هذه الكروموسومات المتماثلة للأم والأب عبر مركز الخلية لتشكل رباعية. اتجاه كل رباعي عشوائي. هناك فرصة متساوية لأن الكروموسومات المشتقة من الأم ستواجه أيًا من القطبين. وينطبق الشيء نفسه على الكروموسومات المشتقة من الأب. يجب أن تحدث المحاذاة بشكل مختلف في كل الانقسام الاختزالي تقريبًا. عندما يتم تفكيك الكروموسومات المتماثلة في المرحلة الأولى، فإن أي مزيج من الكروموسومات الأمومية والأبوية سيتحرك نحو كل قطب. ستحتوي الأمشاج المتكونة من هاتين المجموعتين من الكروموسومات على مزيج من السمات من والدي الفرد. كل مشيج فريد من نوعه.

    ما هي الطرق التي يشبه بها الانقسام الاختزالي الثاني ويختلف عن الانقسام الفتيلي للخلية ثنائية الصبغيات؟

    إجابة

    يتشابه القسمان من حيث أن الكروموسومات تصطف على طول لوحة الميتاتاز بشكل فردي، مما يعني أنها غير مقترنة بالكروموسومات الأخرى (كما هو الحال في الانقسام الاختزالي الأول). بالإضافة إلى ذلك، يتكون كل كروموسوم من كروماتيدين شقيقين سيتم تفككهما. يختلف القسمان لأنه في الانقسام الاختزالي الثاني يوجد نصف عدد الكروموسومات الموجودة في خلية ثنائية الصيغة الصبغية من نفس النوع التي تخضع للانقسام. هذا لأن الانقسام الاختزالي الأول قلل عدد الكروموسومات إلى حالة أحادية الصيغة الصبغية.

    7.3: أخطاء في الانقسام الاختزالي

    يجعل عدد الكروموسومات وحجمها وشكلها ونمطها النطاقي من السهل التعرف عليها في الرسم الكروموسومي ويسمح بتقييم العديد من التشوهات الكروموسومية. عادةً ما تكون الاضطرابات في عدد الكروموسومات، أو اختلال الصيغة الصبغية، قاتلة للجنين، على الرغم من أن بعض الأنماط الجينية الثلاثية قابلة للحياة. بسبب تعطيل X، عادةً ما يكون للانحرافات في الكروموسومات الجنسية تأثيرات أخف على الفرد. تتضمن حالات اختلال الصيغة الصبغية أيضًا الحالات التي يتم فيها تكرار أو حذف أجزاء من الكروموسوم. يمكن أيضًا إعادة ترتيب هياكل الكروموسومات، على سبيل المثال عن طريق الانعكاس أو النقل. يمكن أن يؤدي كل من هذه الانحرافات إلى آثار سلبية على التنمية أو الموت. نظرًا لأنها تجبر الكروموسومات على افتراض أزواج ملتوية أثناء الانقسام الاختزالي الأول، غالبًا ما ترتبط الانعكاسات وعمليات النقل بانخفاض الخصوبة بسبب احتمالية عدم الانفصال.

    اختيار متعدد

    يتوافق النمط الجيني XXY مع:

    متلازمة أ. كلاينفيلتر
    ب
    . متلازمة تيرنر سي تريبلو-إكس
    دي جاكوب

    إجابة

    أ

    تميل التشوهات في عدد الكروموسومات X إلى أن تكون أكثر اعتدالًا من نفس التشوهات في الجسيمات الذاتية بسبب ________.

    ألف - الحذف
    باء - إعادة التركيب غير المتماثل
    جيم - التشابك العصبي
    دال - التعطيل

    إجابة

    د

    مضادات الذهان ضارة بالفرد بسبب أي ظاهرة؟

    أ. عدم الانفصال
    ب. جرعة الجين
    ج. الأخطاء المناعية
    D. التعطيل

    إجابة

    ب

    استجابة مجانية

    الأفراد الذين يعانون من التثلث الصبغي 21 هم أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة حتى مرحلة البلوغ من الأفراد المصابين بالتثلث الصبغي 18 استنادًا إلى ما تعرفه عن اختلال الصيغة الصبغية من هذه الوحدة، ما الذي يمكنك افتراضه عن الكروموسومات 21 و 18؟

    إجابة

    تنشأ المشاكل التي تسببها التثلث الصبغي لأن الجينات الموجودة على الكروموسوم الموجودة في ثلاث نسخ تنتج منتجًا أكثر من الجينات الموجودة على الكروموسومات بنسختين فقط. لا تملك الخلية طريقة لضبط كمية المنتج، ويؤدي عدم التوازن إلى مشاكل في التطوير وصيانة الفرد. يختلف كل كروموسوم عن الآخر، ويمكن أن تتعلق الاختلافات في القدرة على البقاء بعدد الجينات في الكروموسومات. قد يكون الكروموسوم 21 كروموسوم أصغر، لذلك هناك عدد أقل من منتجات الجينات غير المتوازنة. من الممكن أيضًا أن يحمل الكروموسوم 21 جينات تكون منتجاتها أقل حساسية للاختلافات في الجرعة من الكروموسوم 18. قد تكون الجينات أقل انخراطًا في المسارات الحرجة، أو قد تؤدي الاختلافات في الجرعة إلى تقليل الاختلاف في تلك المسارات.