الأحياء في المرحلتين الابتدائية والإعدادية · Grades 1–9
64الصبغيات
حشرت الملاحظة 63.7 المحددات في النواة. وإذا أمسكت بخلية في اللحظة المناسبة كشفت النواة عن يدها: فمحتوياتها تلتف حتى تصير أجسامًا تعد وتصوّر — هي الصبغيات. ويتبين أن عدّها، في خلايا الجسم وفي الأمشاج، يفسر كل ما طلبه الألبوم العائلي تقريبًا: الأنصاف، والأزواج، والخلط، والقرعة التي تقرر أذكرًا يكون المولود أم أنثى.
64.1 النواة، ملتقطة متلبسة
تعريف 64.1 (الصبغيات)
الصبغي جسم خيطي في النواة، يرى (إذا صبغ جيدًا، وقت الانقسام) حين تلتف محتويات النواة استعدادًا للنقل. وبين الانقسامات تجري الخيوط نفسها منفرطة غير مرئية — وهي حالة العمل؛ وعند الانقسام تتكاثف — وهي حالة التنقل. وإذا صوّرت صبغيات خلية ورتبت صارت نمطها الصبغي: مجموعة الورق كلها، مبسوطة.
قضية 64.2 (الأعداد البشرية)
تقدم الأنماط الصبغية ثلاثة أعداد تحمل الفصل كله:
برهان. نقبله في هذا المستوى. ∎
مثال 64.3 (حساب الإخصاب)
تنطبق الأعداد بعضها على بعض كالبرهان. المشيجان 23 لكل واحد؛ والإخصاب (القضية 54.2) يجمعهما: فتحمل اللاقحة — وقد استعيدت الأزواج، شريك من كل زوج من الأم، وشريك من الأب. ثم تحمل كل خلية من خلايا جسم الولد إسهام الوالدين معًا — وهو بعينه ما لاحظه الملاحظة 23.3 من الخارج، بالمهر والغرة، منذ جيل من الفصول.
ملاحظة 64.4 (لماذا وجب أن تنصّف الأمشاج)
افترض أنها لم تفعل: لصنعت أمشاج ذات 46 صبغيًا أولادًا ذوي 92، وأحفادًا ذوي 184 — فتتضاعف المجموعة كل جيل. وانقسام الأمشاج المنصّف الخاص — إذ يتلقى كل واحد شريكًا واحدًا من كل زوج — هو الذي يبقي عدد النوع ثابتًا عند 46، جيلًا بعد جيل. ولاحظ المكافأة: أي شريك من كل زوج يتلقاه المشيج أمر يقرر مستقلًا، زوجًا زوجًا — مجموعة ممكنة من والد واحد، وقد عُدّ أخيرًا خلط القضية 54.5.
64.2 الصبغيات تحمل المحددات
قضية 64.5 (الدليل على أن للمجموعة شأنًا)
وكون الصبغيات هي مركبات المحددات ليس افتراضًا بل دليلًا:
- فهي تسلك تمامًا كما يقتضي القضية 63.6: حاضرة في كل خلية، منصّفة في الأمشاج، مستعادة عند الإخصاب، منتقاة شريكًا شريكًا؛
- وحوادث النمط الصبغي تثبت الحمولة: فمجموعة فيها صبغي زائد أو ناقص تغير نمو الجسم كله — فنسخة زائدة من الزوج الصغير 21، مثلًا، تنتج مجموعة الصفات المعروفة باسم متلازمة داون. خيط واحد أخطئ في عده، وصفات كثيرة انزاحت: إذن الخيوط تحمل تعليمات الصفات؛
- وزوج واحد يعلن حمولته في كل نمط صبغي: هما الصبغيان الجنسيان.
برهان. نقبله في هذا المستوى. ∎
تعريف 64.6 (X وY، وقرعة النقود)
الزوج 23 يأتي في نسختين: صبغيا X متطابقان — وهو النمط الصبغي للأنثى؛ أو صبغي X وصبغي Y صغير — وهو الذكر. ثم يجري التنصيف القرعة: فكل بويضة تحمل X؛ والنطفة تحمل X أو Y، مناصفة. والإخصاب بنطفة تحمل X يعطي XX، وبنطفة تحمل Y يعطي XY — فرصة من اثنتين (لغة الحظ في الفصل 63، ومعها آليتها أخيرًا)، تقررها السابحة الواصلة، في لحظة الإخصاب.
مثال 64.7 (أسئلة قديمة، وأجوبة قصيرة)
المجموعة تحسم خصومات تاريخية. فكون الولد ذكرًا أو أنثى لا يدين بشيء لأماني أي من الوالدين ولا لطعامهما ولا لفصول السنة — إنما هو القرعة، تجري بآلية التعريف 64.6 (ولتسجيل مظالم قديمة: الفرق الحاسم يركب في النطفة). والأنصاف المتساوية تجيب الألبوم العائلي أيضًا: فالأم والأب يسهم كل واحد منهما بنصف مجموعة كامل — 23 و23 — وحساب الوراثة يكرّم الخطين سواء.
طريقة 64.8 (قراءة نمط صبغي)
إذا سلّمت صورة نمط صبغي:
- عُدّ: 46 متوقعة في خلية جسمية، و23 في مشيج؛
- وازدوج: يطابق بين الشريكين الحجم والتخطيط، 22 زوجًا عاديًا مع الزوج الثالث والعشرين؛
- واقرأ الزوج الثالث والعشرين: XX أم XY؛
- وتحقق من الأعداد: فأي زوج فيه فرد واحد أو ثلاثة يفسر، وفق القضية 64.5، نموًا منزاحًا.
64.3 تمارين
تمرين 64.1 ★
ما الصبغي، ومتى يرى؟
تمرين 64.2 ★
أعط الأعداد البشرية الثلاثة، وأين يصح كل واحد منها.
تمرين 64.3 ★
أجر حساب الإخصاب، وقل ما الذي يستعيده.
تمرين 64.4 ★
لماذا وجب أن تنصّف الأمشاج المجموعة؟ بيّن الانفلات لو لم تفعل.
تمرين 64.5 ★
ما نسختا الزوج 23، ومشيج أي والد يفصل بينهما؟
تمرين 64.6 ★
ماذا تنتج نسخة زائدة من الصبغي 21، وماذا يثبت ذلك عن الخيوط؟
تمرين 64.7 ★★
أين يحدث خلط القضية 54.5 بالضبط، بلغة هذا الفصل — وما سعة فضاء الخلط عند والد واحد؟
تمرين 64.8 ★★
طابق بين كل مقتضى في القضية 63.6 وسلوك الصبغيات الذي يحققه.
تمرين 64.9 ★★
“فرصة الذكر واحدة من اثنتين في كل ولادة، مهما سبق.” دافع عن ذلك بالآلية — لماذا لا تغير سلسلة من ثلاث إناث شيئًا؟
تمرين 64.10 ★★
طبّق الطريقة 64.8 على: (أ) خلية جسمية 46,XX؛ (ب) مشيج 23,Y؛ (ج) خلية جسمية فيها 47، والزائد في الزوج 21.
تمرين 64.11 ★★
ألقى التاريخ اللوم على الملكات في بنات الممالك. صحّح السجل بمساعدة المثال 64.7، مشيجًا مشيجًا.
تمرين 64.12 ★★★
كل خلية في الجسم تحمل الصبغيات الستة والأربعين كاملة — ومع ذلك يختلف العصبون وخلية الجلد اختلافًا تامًا (الملاحظة 45.6). صغ اللغز الذي يطرحه هذا، ووجهة حله (وهو شغل الفصل التالي: ما الذي يقرأ على الصبغي).
حل
حل التمرين 64.12.
اللغز: مجموعة واحدة، وأنواع خلايا كثيرة — فإن كانت كل خلية تحمل الخيوط الستة والأربعين نفسها من التعليمات، فلم لا يكون العصبون خلية جلد؟ ووجهة الحل: لا بد أن تختلف الخلايا فيما تقرؤه من التعليمات، لا فيما تحمله — فالمجموعة مكتبة، والتخصص سياسة استعارة. أما ما الوحدات المقروءة على الصبغي فسؤال الفصل التالي.
64.4 مسألة: منضدة الوراثة الخلوية
مسألة 64.1
مسألة نهاية الأسبوع — أربعة أنماط صبغية على منضدة إضاءة واحدة
منضدة تعليمية في مختبر وراثة خلوية بمستشفى: النمط الصبغي أ — 46 صبغيًا، والزوج 23 هو XY؛ وب — 46، والزوج 23 هو XX؛ وج — 23 صبغيًا، وفيها X واحد؛ ود — 47، بثلاث نسخ عند الزوج 21، والزوج 23 هو XX.
الجزء الأول — القراءات.
- اقرأ أ وب وج وفق الطريقة 64.8: خلايا من يمكن أن يكون كل واحد منها؟
- عدد ج ليس خطأ. أي نوع من الخلايا هو، وأي تاريخ من الانقسام يسجله عدده 23؟
- اقرأ د: العدد، والازدواج، والنمو الذي يعلنه.
- مشيج أي والد قرر الزوج 23 في أ، وما كانت الاحتمالات عند ذلك الإخصاب؟
الجزء الثاني — أسئلة الحساب.
- يسأل متدرب لماذا تتفق خلايا جسم الشخص الواحد كلها مع النمط أ. أجب بانقسامات النسخ في القضية 29.7.
- ويسأل آخر كيف صنع والدان خلاياهما 46 عدد ج البالغ 23. سمّ الانقسام الخاص وقاعدته.
- اجمع ج مع بويضة تحمل X، ومع جاره في المختبر الحامل للصبغي Y — مهلًا: ج خال من Y. اذكر ما يضمنه X في ج عن أي ولد يسهم في صنعه.
- احسب المجموعات الممكنة التي يستطيع والد واحد توزيعها: اذكر الاستقلال زوجًا زوجًا ونتيجة — ثم أضف ازدواج الإخصاب بين توزيعين كهذين.
الجزء الثالث — غرفة الإرشاد.
- يسأل والدا طفل نمطه الصبغي د: “ما الخطأ الذي ارتكبناه؟” أعط جواب الآلية الصادق عن حوادث التنصيف — وما الذي تغيره خيوط الطفل السبعة والأربعون وما لا تغيره في المحبة القائمة في الغرفة. (أجب بوصفك المرشد، والبيولوجيا صريحة.)
- يسأل زوجان لهما ثلاث بنات عن احتمال ابن في المرة القادمة. أجب بالقرعة، وصحّح غريزة سلسلة الحظ.
- يدعي زائر أن حمية ما تستطيع اختيار جنس المولود. دقّق الادعاء في مقابل التعريف 64.6: أين يتخذ القرار، وما الذي تستطيع الحمية بلوغه؟
- اختم المنضدة بجملة واحدة: ما الذي تثبته الصور الأربع مجتمعة عن موضع ركوب الوراثة.
حل
حل المسألة 64.1.
1. أ: خلية جسمية لفتى أو رجل — 46، XY. وب: خلية جسمية لفتاة أو امرأة — 46، XX. وج: مشيج — 23، شريك واحد لكل زوج؛ وX الذي فيه يجعله إما بويضة وإما نطفة تحمل X.
2. مشيج. وعدده 23 يسجل الانقسام المنصّف الخاص: من خلية ذات 46، أخذ شريك واحد من كل زوج، ولا زوج كامل.
3. 47 خيطًا، والزائد عند الزوج 21، والزوج 23 هو XX: النمط الصبغي لفتاة بمتلازمة داون — خيط واحد أخطئ في عده، ونمو منزاح.
4. مشيج الأب — أي X أو Y في نطفته. والاحتمال عند اللقاء: واحد من اثنين، في كل اتجاه.
5. لأن الجسم نما من لاقحة واحدة بانقسامات نسخ: فكل انقسام يضاعف المجموعة ويوزع نسخة كاملة لكل خلية بنت — 46 نسخة أمينة من الجلد إلى العصبون.
6. الانقسام المنصّف في الأمشاج، وقاعدته: شريك واحد من كل زوج من الأزواج الثلاثة والعشرين — نصف مجموعة كامل، لا زوج مضاعف ولا زوج ساقط.
7. أن الولد يتلقى منه X: فأيًا كان الشريك الواصل من الجهة الأخرى، فإسهام ج في الزوج 23 ثابت — ومشيج يحمل X يكتب X في الزوج 23 عند الولد من غير شرط.
8. كل زوج من الأزواج الثلاثة والعشرين يسهم بأحد الشريكين، مستقلًا: ، 23 مرة — نصف مجموعة، أي عدة ملايين، من والد واحد. والإخصاب يزاوج توزيعًا كهذا من كل والد: فيضرب الفضاءان أحدهما في الآخر، ويفسر حساب الخلط لماذا لا يتكرر الإخوة أبدًا.
9. لم يرتكب أي خطأ: فالصبغي 21 الزائد ينشأ في حادثة تنصيف — إذ يخفق شريكا زوج في الانفصال — وهي مصادفة سيئة في الآلية، لا في أفعال الوالدين ولا في قدرهما. والخيط السابع والأربعون يزيح نمو الطفل؛ ولا يغير شيئًا في كون الطفل طفلهما كله — فحقيقة الإرشاد وحقيقة الوراثة الخلوية متفقتان.
10. واحد من اثنين، تمامًا كما في كل ولادة: فجمهرة النطف نصفها X ونصفها Y عند كل إخصاب، ولا تترك القرعات الماضية فيها أثرًا. السلسلة تبدو ذات معنى؛ والآلية لا تحتفظ بذاكرة.
11. القرار يتخذ عند الإخصاب، بأي نطفة تصل — داخل إسهام الأب، في آخر مليمترات السباق. والحمية لا تبلغ صناعة جمهرة النطف مناصفة، ولا نتيجة السباق: فليس للادعاء حلقة يسدها أو يميلها — وهو السؤال الأول في الطريقة 59.8، يخفق من جديد.
12. الوراثة تركب على خيوط تعد في النواة: منصّفة في الأمشاج، مستعادة عند الإخصاب، مزيحة للصفات إذا أخطئ عدها، فاصلة في الجنس عند الزوج 23 — أربع صور، ومركب واحد.