قد يتساءل العديد من الأشخاص عن سبب ظهور النمش والدمامل وهذه فقط أمثلة قليلة على الوراثة المندلية التي تنتقل من الوالدين، وعلى الجانب الآخر، فإن الشعر ولون العينين هي سمات غير مندلية، وطريقة انتقالها تكون أكثر تعقيدا.

السمات هي صفات جسدية تنتقل من الأبوين إلى الأجيال اللاحقة. الأمثلة على هذه السمات هي وجود النمش، زمرة الدم، لون الشعر، ولون البشرة. الصفات المندلية هي سمات تنتقل بآليات سائدة ومتنحية لجين واحد. الأليلات هي أنماط مختلفة من الجينات، والتي تكون عبارة عن قطع من الدنا التي تحمل المعلومات لصفات معينة. الصفات غير المندلية لا تتحدد من خلال أليل متنحي أو سائد، ويمكن ان تتضمن أكثر من جين واحد

يطلق على الصفة التي يتحكم بظهورها جين واحد الوراثة المندلية أو الوراثة وحيدة الصبغي، أما الصفة التي يتحكم بظهورها العديد من الجينات فيطلق عليها اسم الوراثة عديدة الجينات وقد يطلق عليها اسم الوراثة عديدة العوامل إذا اجتمعت العوامل الجينية مع العوامل البيئية

الوراثة المندلية

الأليلات غالبا ما يتم التعبير عنها من خلال حرف واحد. الحرف الكبير يعبر عن الأليل السائد، بينما الحرف الصغير يعبر عن الأليل المتنحي. الأطفال يحصلون على أليل من أجل الصفة من الأب والأليل الآخر من الأم. الأليلات الاثنان يجتمعان سويا من أجل تحديد ما سيكون عليه النمط الظاهري للسمة.

النمط الظاهري هو التمثيل الجسدي للسمة، مثل لون الشعر البني، العيون الزرقاء، أو النمش. إذا تلقى الطفل واحد أو اثنان من الأليلات السائدة، فسوف يظهر النمط الظاهري السائد، أما إذا تلقى الطفل أليلين متنحين، فسيظهر النمط الظاهري المتنحي.

السمات المندلية تمت تسميتها على اسم العالم النمساوي غريغر ماندل الذي درس كيفية تمرير السمات عبر الأجيال من خلال إجراء أبحاث على نبات البازلاء في القرن التاسع عشر، وقد استخدم في دراسته مربع بونيت وهو رسم بياني يساعد الشخص على تحديد فرصة ظهور نمط ظاهري معين في النسل[1]

نتائج تجارب مندل

قام ماندل بإجراء تجارب التكاثر على نبات البازلاء لاختبار أنماط الوراثة، قام بشكل انتقائي باختيار نبات البازلاء ذو الصفات المحددة على مرور عدة أجيال. وبعد إجراء التزاوج بين نباتين يختلفن في سمة واحدة (ساق طويلة × ساق قصيرة، بازلاء مستديرة مقابل بازلاء مجعدة، زهور أرجوانية مقابل زهور بيضاء). عندما صالب ماندل نباتات تحوي بذور مدورة مع نباتات تحوي بذور مجعدة، حصل في الجيل الأول على نباتات تحوي بذور مدورة، ثم ترك نباتات الجيل الأول تزاوج بعضها البعض فحصل في الجيل الثاني على نباتات تنتج بذور مدورة وأخرى تنتج بذور مجعدة، كانت نسبة البذور المدورة إلى المجعدة 3 إلى 1.

ووجد ماندل لدى مطالبته النباتات التي تعطي البذور المدورة وتلك التي تعطي البذور المجعدة أن صفة المجعدة لا تظهر في البذور إلا في الجيل الثاني دون الأول وذلك عند التخصيب بين نباتات الجيل الاول وكانت صفة تجعد البذور مطابقة في الجيل الثاني مع تلك الموجودة في جيل الآباء

استنتج ماندل أن العامل المسؤول عن تجعد البذور كان موجود في نباتات الجيل الأول لكنه لم يؤثر على شكل البذور في النباتات بل انتقل كوحدة مستقلة إلى نباتات الجيل الثاني، التفسير لذلك هو ببساطة أن نباتات الجيل الأول امتلكت عاملين مسؤولين عن تشكل البذور أحدهما مسؤول عن ظهور الصفة المجعدة والآخر مسؤول عن ظهور البذور المدورة، وقد ادرك أيضا أنه في البذور المدورة يكفي ظهور جين واحدة لظهور الصفة بينما في البذور المجعدة فإن الجين المسؤولة عنها لم يكن لها أي تأثير إن لم تكن مترافقة بجين آخر للبذور المجعدة. واستنتج بذلك ان ظهور صفة ما لا يعكس بالضرورة التركيب الوراثي

قوانين مندل في الوراثة

قانون الفصل

ينص قانون الفصل في

الوراثة المندلية

أنه بالنسبة لأي سمة، ينقسم اقتران زوج الجينات الأليلات وكل جين ينتقل من إحدى الأبوين إلى النسل. وانتقال جين معين إلى النسل يتم بالكامل عن طريق المصادفة

قانون التفارز المستقل

ينص قانون التفارز المستقل أن أزواج الأليلات يتم تمريرها من الأبناء بشكل مستقل عن بعضهم البعض، لذلك وراثة الجينات في مكان ما لا يؤثر على وراثة الجينات في موقع آخر[2]

الوراثة غير المندلية

هناك بعض الأمور التي تختلف فيها الوراثة غير المندلية عن الوراثة المندلية

السيادة غير التامة: يمكن عند تصالب أليلين أن ينتج صفة متوسطة بين الأليلين، بدلا من أن يحدد أحد الأليلين النمط الظاهري، مثال على ذلك هو التصالب بين نبات أبيض متماثل الزيجوت ونبات أحمر، نتج عن ذلك ذرية ذات لون زهري
السيادة غير المشتركة: يظهر تأثير كل جين من الجينين المتقابلين، بدلا من أن يحدد كل واحد منها النمط الظاهري في بعض أنواع الدجاج ، يعتبر الأليل للريش الأسود شائعًا مع الأليل للريش الأبيض. سيؤدي التقاطع بين الدجاج الأسود والدجاج الأبيض إلى ظهور الدجاج مع الريش الأسود والأبيض.
الأليلات المتعددة: درس مندل اثنين فقط من الأليلات من جيناته البازلاء ، لكن السكان الحقيقيين غالبًا ما يكون لديهم الأليلات المتعددة لجين معين
الجينات المتقابلة: بعض الجينات تؤثر على أكثر من صفة واحدة بدلا من ان ينحصر تأثيرها بصفة واحدة. مثال على ذلك هو متلازمة مارفان، والذي ينتج عنه العديد من الأعراض (وهي طول غير عادي، وأصابع يد وقدم نحيفة، خلع في عدسة العين، ومشاكل في القلب) هذه الأعراض لا تبدو مترابطة، ولكن يمكن تتبعها كلها إلى طفرة في جين واحد
الأليلات القاتلة: تحوي بعض الجينات على أليلات تمنع البقاء على قيد الحياة عند تواجدها في كائن وحيد الزيجوت أو متغاير الزيجوت، مثال على ذلك هو الفئران الصفراء، ويموت النمط الجيني في وقت مبكر من التطوير، الأليلات القاتلة يمكن أن تكون سائدة او متنحية وقد تظهر في كائن متماثل الزيجوت أو مختلف الزيجوت

الوراثة متعددة الجينات والعوامل البيئية

إن الجينات في هذا النوع ليست بالأكثر تعقيدا من الجينات الأخرى، وكل واحدة منها يتبع لقوانين ماندل في الوراثة، لكن الفرق هو تضافر العديد من الجينات مع بعضها البعض بالإضافة للعوامل البيئية لإعطاء نمط ظاهري معين مع غياب ملامح التنحي والسيادة

يتم التحكم في العديد من الخصائص ، مثل الطول ولون البشرة ولون العين وخطر الإصابة بالأمراض ، من خلال العديد من العوامل. قد تكون هذه العوامل وراثية أو بيئية أو كليهما.

الوراثة عديدة الجينات: بعض الخصائص تكون متعددة الجينات ، مما يعني أنها يتم التحكم فيها من قبل عدد من الجينات المختلفة. في الوراثة متعددة الجينات ، غالبًا ما تشكل الصفات طيفًا ظاهريًا بدلاً من الوقوع في فئات واضحة.مثال على ذلك هو تصبغ الجلد لدى البشر، والذي يتم التحكم فيه بواسطة عدة جينات مختلفة.
تأثيرات بيئية: يتم تحديد معظم خصائص العالم الحقيقي ليس فقط من خلال النمط الجيني ، ولكن أيضًا من خلال العوامل البيئية التي تؤثر على كيفية ترجمة النمط الجيني إلى النمط الظاهري. مثال على ذلك هو زهرة الكوبية. قد تختلف لون الكوبية من نفس النوع الجيني من الأزرق إلى الوردي اعتمادًا على الرقم الهيدروجيني للتربة الموجودة فيها.[3]