قانون مندل الثاني: شرح وتفسير

ما هو قانون مندل الثاني؟

قانون مندل الثاني، المعروف أيضًا باسم قانون التوزيع الحر (The principle of independent assortment)، هو أحد أهم مبادئ علم الوراثة. ينص هذا القانون على أن الجينات المسؤولة عن الصفات المختلفة تنفصل وتتوزع بشكل مستقل عن بعضها البعض أثناء تكوين الأمشاج (الخلايا الجنسية). بمعنى آخر، توريث جين لصفة معينة لا يؤثر على توريث جين صفة أخرى. كل صفة يتم توريثها بشكل منفصل عن الأخرى.

الخلايا التناسلية، أو الأمشاج، تحمل نصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلايا الجسمية، وتنتقل الصفات الوراثية من الآباء إلى الأبناء عبر هذه الأمشاج. ينص القانون الثاني لمندل على أنّ الجينات التي يتم توريثها من الجيل الأول إلى الثاني، يتم توريث كل منها بشكل مستقل عن الآخر، أي أنّ كل صفة جينية تُورَّث بشكل مستقل.

كيف اكتشف مندل قانونه الثاني؟

تساءل العالم مندل عما إذا كانت الخصائص المختلفة موروثة معًا، على سبيل المثال، هل يتم دائمًا توريث صفة الملمس واللون معًا؟ أم أنّ هاتين الخاصيتين تظهران في مجموعات مختلفة في النسل؟ للإجابة على هذه الأسئلة، قام مندل بدراسة خاصيتين في آنٍ واحد، فقام بتزويج جيل من النباتات تحمل كل منهما صفات مختلفة، وأظهرت النتائج جيل ثانٍ مهجن يحمل كل صفة على حدة (Dihybrid)، أي أنّ كل صفة تم توريثها بشكل منفصل عن الأخرى، وبهذا استدل مندل على قانون التوزيع المستقل من خلال الخطوات الآتية:

1. قام بتزويج ثنائي بذور أحدهما يمتلك صفتين سائدتين، وهما اللون الأصفر والشكل المستدير، ويحمل الرمز (YYRR)، أي أنّ جميع أليلاته سائدة متماثلة (homozygous dominant alleles)، ثانيهما اللون الأخضر والشكل المتجعد ذو الرمز (yyrr)، أي أنّ جميع أليلاته متنحية (homozygous recessive alleles).
2. حصل على بذور صفراء مستديرة فقط في الجيل الأول (F1)، وهذا يشير إلى أنّ الشكل الدائري واللون الأصفر للبذور هو السائد في الطبيعة، لكنّها كانت تحمل الصفات المتنحية، أي أن أليلاتها كانت (YyRr) أي لم تكن متماثلة.
3. تم تزويج الجيل ببعضه البعض، ونتج عن ذلك الجيل الثاني وكانت النتيجة كما يلي: بذور صفراء مستديرة، صفراء مجعدة، خضراء مستديرة وخضراء مجعدة وفقًا للنسب التالية على الترتيب 9: 3: 3: 1.
4. تبعا للنتيجة التي حصل عليها، تم توريث صفة اللون بشكل مستقل عن صفة الشكل.

شرح نتائج قانون مندل الثاني

أوضح مندل أن هذه النتيجة تعتمد على طريقة توريث الجينات الحاملة للصفات الوراثية. فالجينات التي تحمل خصائص مختلفة تتوارث بشكل مستقل عن بعضها البعض. الصفة التي يتم توريثها في حالات الوراثة السائدة (Complete Dominance) تعتمد على جينين، وهما السائد الذي رمز له بالحرف الكبير، والمتنحي الذي يرمز له بالحرف الصغير. الصفات ذات الجينات المتماثلة تسمى بالنقية أو المتجانسة (Homozygotes)، أما غير المتماثلة فتعرف باسم غير النقية أو غير المتجانسة (Heterozygotes).

أمثلة توضيحية لقانون مندل الثاني

يمكن فهم قانون مندل الثاني بشكل أفضل من خلال بعض الأمثلة:

مثال 1: لون الفراء ولون العين في الأرانب

في مجموعة افتراضية من الأرانب، توجد صفتان ظاهرتان فقط: لون الفراء (أسود أو أبيض)، ولون العين (أخضر أو ​​أحمر). أليل الفرو الأسود (B) هو السائد على الأبيض (b)، بينما أليل العين الخضراء (G) هو السائد على الأحمر (g). في هذا المثال الافتراضي، يتم تزاوج اثنين من الأرانب الهجينة ذات الصفات السائدة، أي أن كلا الأرانب لهما النمط الجيني BbGg، قبل التزاوج، يجب على كل أرنب إنتاج أمشاج (جاميتات).

خلال هذه العملية، لا يتم فصل الأليلات فقط، ولكن يتم تخصيص كل نسخة من كل كروموسوم بشكل عشوائي إلى مشيج مختلف، هذا يعني أنّه بغض النظر عن النمط الظاهري للوالدين (أسود مع عيون خضراء)، يمكن للأبناء أن يرثوا مجموعات مختلفة من هذه السمات، على سبيل المثال، يمكن لواحد أن يتلقى النمط الجيني bbgg، مما يمنحه فروًا أبيض وعيونًا حمراء، ويمكن لآخر أن يتلقى النمط الجيني Bbgg، مما يمنحه فروًا أسود وعيونًا حمراء، وهذا هو قانون التوزيع المستقل، أي تم توارث صفة لون العيون بشكل مستقل عن صفة لون الفرو.

مثال 2: لون الشعر وملمسه

لنفترض أن أبًا لديه شعر أحمر (RR) ذو ملمس ناعم مستقيم (SS)، وأمًّا لديها شعر بني (BB) ذو ملمس مجعد (CC)، يمكن أن يمتلك الأبناء الخصائص الجينية التالية: شعر أحمر ناعم (RS)، أو شعر بني ناعم (RB)، أو شعر أحمر مجعد (CR)، أو شعر بني مجعد (CB)، وهذا دليل على توزيع الجينات الخاصة باللون والملمس بشكل مستقل.

مثال 3: لون الزهرة وطول الساق

في مجموعة افتراضية من الأزهار تم التزاوج بين زهرتان تحملان الصفات السائدة الآتية: الأولى تحمل اللون البنفسجي والساق الطويلة، والثانية تمتلك طراز جيني غير نقي، أي أنها تحمل الصفات الجينية المتنحية ألا وهي اللون الأبيض والساق القصيرة، يمكن أن يمتلك الجيل الناتج عن تزاوجها إحدى الصفات الآتية: لون بنفسجي وساق طويل، لون بنفسجي وساق قصير، لون أبيض وساق طويل، لون أبيض وساق قصير، وهذا يدل على أنّ كلا من صفة اللون والطول تتوارث بشكل بستقل عن الصفة الأخرى.

ملخص

قدم العالم النمساوي جريجور مندل نظرية جديدة للوراثة تستند إلى عمله التجريبي على نباتات البازلاء، والتي تنص على أنّ الصفات تتوارث نتيجة لوحدات وراثية منفصلة، أو جينات، وأنّ كل وحدة أو جين، مستقل في توريثه عن الجين الآخر، ووفقًا لهذا المفهوم المندلي، فإنّ وراثة السمة تعتمد على انتقال هذه الوحدات أو الجينات من الآباء إلى الأبناء، إذ يرث الفرد جينًا واحدًا من كل والد ليكون للفرد زوج (جينين)، ويطلق على هذه الأشكال الجينية اسم “الأليلات”.

المراجع

• “what-is-mendels-second-law.”, bartleylawoffice, Retrieved 2/9/2021.
• “dihybrid-cross-inheritance-two-genes”, byjus, Retrieved 2/9/2021.
• “mendels-second-experiment”, nigerianscholars, Retrieved 2/9/2021.
• “law-of-independent-assortment”, biologydictionary, Retrieved 2/9/2021.
• “law-of-independent-assortment”, vedantu, Retrieved 2/9/2021.
• “Gregor Mendel’s Laws Of Inheritance: Law of Segregation, Dominance, Independent Assortment”, scienceabc, Retrieved 2/9/2021.