دروس وحلول تمارين العلوم مجال اسس التنوع البيولوجي 2ع ت

المجال التعلمي 02 : أسس التنوع البيولوجي
الهدف التعلمي 03 :
ثبت دور الطفرات في التنوع البيولوجي
النشاط 1: الطـفـرة
الكفاءة المستهدفة:
تحديد
العلاقة الموجودة بين الطفرة وتأثير المحيط، إظهار دور الطفرات في ظهور
آليلات جديدة و تبيان تأثير الطفرة على الخلية الجنسية والخلية الجسمية

المنهاج
الوثيقة المرفقة
الوثائق
دليل الأستاذ
النشاطات
المعارف
توضيحات
* وضع تعريف للطفرة إنطلاقا من الأمثلة السابقة
* وضع علاقة بين الطفرة و تأثير المحيط إنطلاقا من تحليل نتائج تجريبية (زرع الخميرة تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية)
* تحليل مقارن إنطلاقا من أمثلة لقطع نكليوتيدة على مستوى الـADN المورثات العادية و مختلف الصنويات الطافرة
* مقارنة التتابع النكليوتيدي لمختلف الصنويات (أليلات) نفس المورثة (في الهيموغلوبين Sو A)
مقارنة - في الأبناء – بين عواقب الطفرات التي مست مورثات خلايا جسمية و التي مست مورثات خلايا جنسية
*
إستخلاص دور المحيط في إنتقاء الأنماط الجديدة الظاهرة خلال الطفرات
إنطلاقا من دراسة حالات مستهدفة (فراشة الدقيق ، الملاريا .....).
* بناء مخطط حصيلة يوضح الآليات المؤدية إلى قابلية تغير الأفراد داخل النوع
- تتمثل الطفرة بتغير في تتابع النكليوتيدات على مستوى المورثة
- يمكن أن تكون الطفرات مستحدثة (نتيجة تأثير المحيط كتأثير الأشعة فوق البنفسجية ، المعادن الثقيلة ، التدخين )
و يمكن أن تكون تلقائية :
- يمكن أن يكون أصل الطفرة على مستوى المورثة : إستبدال ، إنقلاب ، إضافة. أو نزع نكليوتيدة واحدة أو عدة نكليوتيدات من القطعة
- الطفرات أصل ظهور الصنويات الجديدة كأشكال مختلفة لنفس المورثة (تتابع نكليوتيدي مختلف)
التنوع الشكلي للـADN داخل النوع الواحد هو نتيجة لتراكم الطفرات عبر الأجيال المتعاقبة
- على مستوى الخلايا ثنائية الصيغة الصبغية يوجد صنوياتان للمورثة (أليلا المورثة)
- تدعى الصنوية غير المعبرة الناتجة عن الطفرة صنوية متنحية أما الصنوية المعبرة تدعى صنوية سائدة
- يكون الصنوي المتنحي معبرا عند الأفراد المتماثلة اللواقح
-
تظهر الطفرات التي تصيب مورثات الخلايا الجسمية عند الفرد الحاملة لها فقط
ولا تظهر في الأبناء. بينما تورث الطفرات التي تصيب مورثات الخلايا
الجنسية إلى الأبناء
- يتدخل المحيط في إنتقاء الطفرات المفيدة لفرد ما
في وقت معين . يمكن لهذه الطفرات الوراثية التي تفيد حاملها أن تنتقل إلى
الأنسال كما يمكن أن تنتقل طفرات دون أن تحقق فائدة منتقاة (طفرات محايدة).
- الطفرات المحدثة أو التلقائية هي السب في ظهور صنويات جديدة للمورثات
-
إن الإمتزاج داخل وبين الصبغيات الذي يحدث أثناء الإنقسام المنصف و
الإلقاح يؤدي إلى تشكل أنماط جديدة قد تستمر أو لا تستمر عبر الزمن تبعا
لتأثيرات المحيط المفروضة على الأنماط الظاهرة
يهدف هذا النشاط لإظهار أن للمحيط دور في انتقاء الأنماط الجديدة الظاهرة خلال الطفرات.
الحالة الأولى المستهدفة : (أرفية السندر PHALENES DE BOULEAU: نوع من الفراش)

يوجد نوعان من أرفية السندر :
أغلبية الأفراد لونها فاتح و التي تتوضع على جذوع الأشجار باهتة اللون و هذا لضمان عدم تعرضها إلى افتراس الطيور.
أما باقي الأفراد فهي طافرة اللون (داكنة) و بالتالي فهي فريسة سهلة للطيور لأنها تميز على جذوع الأشجار الفاتحة.
بسبب
التلوث الناجم عن التصنيع اسودت جذوع الأشجار فأصبحت الفراشات الطبيعية
(المتوحشة) أصبحت عرضة لافتراس الطيور , أما الفراشات الطافرة فإن لونها
الطافر (الداكنة) آمنها من الافتراس و بالتالي زاد عددها و أصبحت الغالبة
في هذا المحيط الجديد.
الحالة الثانية المستهدفة :
الملاريا (PALUDISME) :
إن مرض فقر الدم المنجلي
(drépanocytose)
طفرة تفيد حاملها في بعض الشروط :
الإصابة بالملاريا:
عند الأفراد غير متماثلة اللواقح HbA/HbS حيث الطفيلي المسؤول
(Plasmodium)
يتكاثر بنشاط كبير داخل الكريات الدموية الحمراء السليمة، نادرا ما يتكاثر داخل الكريات الدموية الحمراء المنجلية.
و منه نستنتج أن للمحيط دور في انتقاء الصفات و بقاءها و بالتالي تكون الطفرة مفيدة لحاملها.
1
تجرى التجارب في وسط معقم لتفادى نمو أنواع أخرى من المستعمرات غير المرغوب فيها.
2
إن
مصدر المستعمرات الحمراء هو الأشعة فوق البنفسجية التي تعرضت لها الخميرة
ممّا أدّى إلى حدوث طفرة وراثية حيث أصبحت غير قادرة على إنتاج إنزيم يسمح
لها بتحويل المادة الأولية 2(م أ 2) و بالتالي توقّف السلسلة التركيبية في
مستوى معين فتتراكم بذلك إحدى المواد الوسطية التي تتلوّن بالأحمر في وجود
الأكسجين.
3
إن الفرق بين السلسلتين أ و ب هو:
- تمّ استبدال القاعدة A في السلالة الطبيعية بالقاعدة T في السلالة الطافرة.
4
إنّ
أصل الطفرات هو إمّا استبدال قاعدة بأخرى، أو حذف قاعدة، أو إضافة قاعدة
وقد تؤثّر هذه الطفرة على الفرد إذا كانت ضمن القطع الدالة للـADN.
5 و 6
إن
صفة هيموغلوبين عادي سائدة و صفة هيموغلوبين غير عادي(المسؤولة عن مرض فقر
الدم المنجلي) متنحية، لأنّ المرض ظهر عند البنت رقم 5 رغم كون الأبوين
سليمين و بالتالي لا يظهر المرض إلاّ إذا كان الفرد متماثل اللّواقح .
-النّمط التّكويني للفرد 5 II :متماثل اللواقح بالنسبة لصفة مرض فقر الدم المنجلي (.Hbs//Hbs)
النمط التكويني للفرد 6 II :غير متماثل اللواقح (HbA//Hbs) لهذا ظهر المرض عند الفرد III 8
-النّمط التّكويني للفرد 3 IV يمكن إن يكون نقيا أو هجينا.
-النّمط التّكويني للفرد 4 IV متماثل اللواقح.
7
تسبب الأشعة الشمسية فوق البنفسجية طفرة على مستوى الخلايا الجسمية و لا يمكن أن تكون وراثية.
8 و 9
يعود
وجود نسبة عالية من الفراشات الفاتحة في المناطق الريفية إلى قلّة التلوث و
بالتالي تكون جذوع الأشجار في هذه المناطق مغطاة بالأشنيات ممّا يجعلها
أقل عرضة للإفتراس من طرف الطيور.
تكون، بالمقابل نسبة الفراشات الداكنة
مرتفعة في المناطق الصناعية التي يكثر فيها التلوث، حيث تتعرى جذوع
الأشجار (لا يمكن للأشنيات أن تنمو في وسط ملوث) و تصبح بذلك داكنة ممّا
يجعلها أقل عرضة لافتراس الطيور، أمّا السلالة الفاتحة فإنّها تتعرض
للافتراس لأنها تُميَّز عن الجذوع الداكنة.
إضافة إلى ذلك توجد عوامل
انتقاء أخرى عدا الافتراس (الانتقاء الحراري: تمتص الفراشات الداكنة
الحرارة في النهار ممّا يسمح لها بالطيران في الليل، و بالتالي تلتحق
بالإناث فتتكاثر. كما يساهم ذلك في زيادة تواتر الأليل الداكن.
10
تعود
الوفيات عند الشعوب الأربعة إلى سبب الملاريا عند متماثلي اللواقح وتكون
عند غير متماثلي اللواقح منعدمة حيث تكون الفئة الأخيرة محمية من الموت
بهذا المرض.
11
يكون تواتر الأليل sβ مرتفعا في المناطق التي ينتشر
فيها الملاريا، هذا يجعلنا نفكر في أن احتواء الفرد على أليل واحد فقط يمنح
فائدة الانتقاء لحامله حيث يجعله أكثر مقاومة لمرض فقر الدم المنجلي، و
بالتالي تكون له فرصة الإنجاب و الخلف. و هكذا تمّ الحفاظ على تواتر الأليل
sβ عبر الأجيال في المناطق التي استوطن فيها المرض.
- للحفاظ على طفرة
لا بدّ أن تنتقل عبر الأجيال عند متعددي الخلايا، لا تنتقل الطفرة عبر
الأجيال إلاّ إذا مست الخلايا الجنسية؛ أمّا عند الكائنات وحيدة الخلايا أو
النباتات، فإنّه يمكن للطفرة التي مست الخلية الجسمية أن تنتقل عبر
الأجيال.
الخلاصة:
يمكن للطفرات أن تغيِّر تتالي المورثات، كما
يمكنها أن تنتقل عبر الأجيال و بالتالي تتشكل مختلف أليلات مورثة التي
تعتبر أساس التنوّع الوراثي لأفراد النوع الواحد.
يمكن لبعض الطفرات أن تكون مفيدة لحاملها حيث تلعب دورا في الانتقاء الطبيعي له.

تصحيح التمارين:
استرجاع المعلومات

1_عين العبارات الصحيحة مع التعليل و صحح العبارات الخاطئة.
أ-
نعم. ب- خطأ.(تؤثر الطفرة على المعلومة الوراثية و بالتالي على الـADN .
إنّ بعض الطفرات لا تؤثر على النمط الظاهري. ج- خطأ.(إن الطفرات التي تمس
الخلايا الجنسية هي الوحيدة التي تنتقل عبر الأجيال).
د-خطأ (تعود بعض الطفرات إلى خلل وظيفي في المادة الوراثية)
2_اربط مثنى مثنى الكلمات أو العبارات التالية:
ب؛ 2-ج؛ 3-أ؛ 4-د.
توظيف المعلومات

التمرين 1:
أ-يعود ظهور الفئران البيضاء انطلاقا من تصالب فئران سوداء إلى حدوث طفرة وراثية مست الخلايا الجنسية.
ب- لا يمكن الإكثار من النوع الأخير من الفئران انطلاقا من الفأرة التي تحصلنا عليها لأن الطفرة مست خلايا جسمية.
التمرين 2:
أ- إن أصل السلالة [Try-] هو طفرة وراثية.
ب- تتميز البكتيريا المحصل عليها في التجربة الثانية باكتسابها القدرة على اصطناع الحمض الأميني تريبتوفان.
ج- يتمثل محتوى مستخلص الـADN الذي أدى إلى ظهور هذه النتائج في المورثة المسؤولة عن صنع الحمض الأميني تريبتوفان.
التمرين 3:
1- الوسط المغذي البسيط هو الوسط الذي يسمح بنمو السلالة الطبيعية دون إضافة مواد أخرى.
تتمثل مكونات الوسط البسيط في الماء، الأملاح المعدنية، جيلوز غلوكوز بولة، و فيتامينات.
2- أدى تعريض الأنابيب إلى حدوث طفرة وراثية.
3- إن النمط التكويني الذي كانت تشترك فيه جميع السلالات هو:[Val+;His+. Pro+. Cys+. ].
4- إن الوسط الذي أصبح ضروريا لكل سلالة هو:
السلالة 1: وسط بسيط + سيستئين السلالة 2: وسط بسيط + هيستامين.
السلالة 3: وسط بسيط. السلالة 4: وسط بسيط + برولين.
السلالة 5: وسط بسيط + سيستئين + برولين. السلالة 6: وسط بسيط + سيستئين + فالين.
5-النمط التكويني للسلالات هو:
السلالة 1: Val+;His+. Pro+. Cys-. ]. السلالة 2: Val+;His-. Pro+. Cys+. ].
السلالة 3: Val+;His+. Pro+. Cys+. ]. السلالة 4: Val+;His+. Pro-. Cys+. ].
السلالة 5: Val+;His+. Pro-. Cys-. ]. السلالة 6: Val-;His+. Pro+. Cys-. ].
6- السلالة التي لم تتأثر بالأشعة هي السلالة الثالثة، التي نمت في جميع الأوساط.
نمطها التكويني هو: Val+;His+. Pro+. Cys+.