شجرة النسب: قواعد قراءتها وتحديد الحليل المتنحي أو السائد وهل هو محمول على صبغي جنسي أو لاجنسي - السنة الثانية ثانوي علوم تجريبية

يضع الأستاذ في الفرض أو الاختبار شجرة نسب لعائلة أصيب بعض أفرادها بمرض وراثي، ثم يطرح السؤالين المعروفين: هل حليل المرض متنح أم سائد؟ وهل هو محمول على صبغي جنسي أم لاجنسي؟ مع التعليل. هذان السؤالان يتكرران في نهاية كل فصل تقريبًا في مادة علوم الطبيعة والحياة للسنة الثانية ثانوي، شعبتي العلوم التجريبية والرياضيات، ونقاطهما كثيرة لأن التلميذ الذي يعرف القواعد يحلهما بسهولة بدون حفظ حالات. تعرض هذه الصفحة رموز شجرة النسب، ثم قاعدة تحديد السيادة أو التنحي، ثم قاعدة تحديد موقع الحليل على صبغي جنسي أو لاجنسي، ثم حساب الاحتمالات، ثم خطوات مثال كامل، وتنتهي بأخطاء شائعة وتمارين.

كيف نقرأ شجرة النسب؟

شجرة النسب مخطط يمثل أفراد عائلة عبر عدة أجيال، ويبين أي الأفراد مصاب بالمرض.

الرموز

• المربع: ذكر. الدائرة: أنثى.
• الشكل الفارغ: فرد غير مصاب ظاهريًا. وقد يكون حاملًا للحليل المسبب للمرض.
• الشكل المملوء (المظلل): فرد مصاب بالمرض المدروس.
• الأرقام الرومانية (I, II, III) على اليسار: ترقم الأجيال، وداخل كل جيل نرقم الأفراد بأرقام عادية. فنقول: الفرد 2 من الجيل الأول.
• الخط الأفقي الواصل بين مربع ودائرة: زواج (تزاوج).
• الخط العمودي النازل من خط الزواج ثم يتفرع: الأبناء الناتجون عن هذا الزواج.

أولًا: هل الحليل متنح أم سائد؟

لكل صفة وراثية حليلان في الإنسان. الحليل السائد يظهر أثره حتى لو وجد منه حليل واحد، والحليل المتنحي لا يظهر أثره إلا إذا وجد منه حليلان.

القاعدة 1: الحليل متنح

إذا ظهر في العائلة فرد مصاب من أبوين سليمين، فإن الحليل المسبب للمرض متنح. التعليل: لو كان سائدًا لظهر على أحد الأبوين على الأقل، لأن الأب أو الأم الذي يحمله سيصاب به. فلما كان الأبوان سليمين وأنجبا مصابًا، فإنهما حاملان للحليل المتنحي (غير المعبر عنه)، وأصاب الابن بحليلين متنحيين. وعند الأبوين: النمط الوراثي (أي التركيب الجيني) غير متماثل (هجين) مثل ⁦Nn⁩.

القاعدة 2: الحليل سائد

إذا ظهر فرد سليم من أبوين مصابين، فإن الحليل المسبب للمرض سائد. التعليل: لو كان متنحيًا لكان كل أبناء الأبوين المصابين مصابين، لأنهما لا يملكان إلا الحليل المتنحي. فلما ولد منهما سليم، فهذا يعني أن للأبوين حليلًا سائدًا ظاهرًا وحليلًا متنحيًا مخفيًا، والسليم أخذ المتنحيين.

ملاحظة

إذا لم توجد إحدى الحالتين السابقتين في الشجرة، فقد لا يمكن الجزم، ويقال: الحليل متنح على الأرجح لأن الأمراض الوراثية في الغالب متنحية، مع ذكر الحالة التي بنينا عليها حكمنا.

ثانيًا: هل الحليل على صبغي جنسي أم لاجنسي؟

الصبغيات الجنسية في الإنسان هما ⁦X⁩ و ⁦Y⁩: الأنثى ⁦XX⁩ والذكر ⁦XY⁩. والحليل المدروس إما محمول على صبغي لاجنسي (جسمي) وإما على الصبغي الجنسي ⁦X⁩ (عادة، لأن ⁦Y⁩ يحمل جينات قليلة).

حالة الحليل المتنحي

• القاعدة 3: إذا ولدت بنت مصابة لأب سليم، فالحليل محمول على صبغي لاجنسي. التعليل: لو كان على الصبغي ⁦X⁩ والحليل متنح لاحتاجت البنت المصابة إلى حليلين متنحيين، أحدهما من الأب، فكان الأب سيصاب لأن الذكر يملك صبغيًا ⁦X⁩ واحدًا فقط وأي حليل متنح عليه يظهر. وبما أن الأب سليم فلا يمكن ذلك.
• القاعدة 4: إذا كانت أم مصابة وولد لها ابن سليم، فالحليل محمول على صبغي لاجنسي. التعليل: لو كان الحليل المتنحي على ⁦X⁩ لكانت الأم المصابة ⁦XnXn⁩، ولأعطت كل أبنائها الذكور الصبغي ⁦Xn⁩ فكانوا جميعًا مصابين. فوجود ابن سليم يستبعد هذا الاحتمال.

حالة الحليل السائد

• القاعدة 5: إذا كان أب مصاب وله بنت سليمة، فالحليل محمول على صبغي لاجنسي. التعليل: لو كان الحليل السائد على ⁦X⁩ لأعطى الأب المصاب صبغيه ⁦X⁩ لكل بناته، فكن كلهن مصابات.
• القاعدة 6: إذا كانت أم سليمة وولد لها ابن مصاب، فالحليل محمول على صبغي لاجنسي. التعليل: لو كان سائدًا على ⁦X⁩ لاحتاج الابن المصاب إلى صبغي ⁦X⁩ يحمله من الأم، وهي سليمة فلا تحمله.

حالات لا نستبعد فيها شيئًا

إذا لم يوجد في الشجرة أي فرد يستبعد الحليل على ⁦X⁩ قلنا: الحليل محمول على صبغي لاجنسي أو على الصبغي الجنسي ⁦X⁩، ولا نجزم. والقاعدة الذهبية: لا نحكم بأنه جنسي إلا إذا استبعدنا اللاجنسي بحجة، والغالب أن الأسئلة تهدف إلى استبعاد الحالة الجنسية بإحدى القواعد أعلاه.

الصبغي Y

إذا انتقل المرض من الأب إلى كل أبنائه الذكور فقط ولا يصاب أحد من البنات، فالحليل على الصبغي ⁦Y⁩، وهو نادر جدًا.

ثالثًا: حساب الاحتمالات

نرمز للحليل السائد بـ ⁦N⁩ وللمتنحي بـ ⁦n⁩ (أو أي حرفين). من زواج أبوين هجينين ⁦Nn × Nn⁩ يكون الاحتمال لكل ولد:

• ⁦1 / 4⁩ سليم متماثل ⁦NN⁩.
• ⁦2 / 4⁩ سليم هجين ⁦Nn⁩.
• ⁦1 / 4⁩ مصاب ⁦nn⁩.

فاحتمال أن يولد طفل مصاب من أبوين سليمين حاملين هو ⁦1 / 4⁩، أي ⁦25%⁩. واحتمال أن يكون الولد السليم حاملًا للحليل هو ⁦2 / 3⁩ (لأنه سليم، فهو إما ⁦NN⁩ أو ⁦Nn⁩ بنسبة ⁦1⁩ إلى ⁦2⁩).

مثال كامل

شجرة: الجيل الأول: أب سليم وأم سليمة، لهما في الجيل الثاني ابنة مصابة وابن سليم.

1. السيادة: أبوان سليمان وأنجبا ابنة مصابة، إذن الحليل المسبب للمرض متنح (القاعدة 1).
2. الموقع: البنت المصابة أبوها سليم، إذن الحليل على صبغي لاجنسي (القاعدة 3).
3. النمط الوراثي: الأبوان ⁦Nn⁩، والابنة ⁦nn⁩.
4. الاحتمال: احتمال إنجاب طفل مصاب في الحمل التالي ⁦1 / 4⁩.

أخطاء شائعة

• القول إن المرض متنح لأن عدد المصابين قليل. التعليل يكون بفرد محدد في الشجرة.
• الخلط بين الجنسي واللاجنسي: تبحث عن بنت مصابة لأب سليم (متنحي) أو أب مصاب لبنت سليمة (سائد).
• كتابة التعليل بدون ذكر أرقام الأفراد في الشجرة.
• القول إن الفرد السليم لا يمكن أن يحمل الحليل المتنحي.
• نسيان أن الذكر يملك صبغيًا ⁦X⁩ واحدًا فيظهر عنده الحليل المتنحي على ⁦X⁩.
• ترك السؤال بدون اسم للأجيال والأفراد.

تمارين للتدرب

1. أبوان سليمان لهما ابن مصاب. ما نوع الحليل؟ علل.
2. أب مصاب بمرض سائد وبنته سليمة. ما موقع الحليل؟ علل.
3. احسب احتمال إصابة الطفل من زواج ⁦Nn × nn⁩.

الحلول:

1. متنح، لأن الأبوين سليمين وأنجبا مصابًا.
2. لاجنسي، لأنه لو كان على ⁦X⁩ لأعطى الأب صبغيه لكل بناته فيصبن.
3. نصف الأطفال تقريبًا ⁦1 / 2⁩ هجين سليم، ونصفهم ⁦nn⁩ مصاب، فالاحتمال ⁦1 / 2⁩.

الشرح المصوّر

لمن يفضل المتابعة بالصوت والصورة، يقدم فيديو «جميع قواعد شجرة النسب، علوم طبيعة للسنة الثانية ثانوي» من قناة «دروس وتمارين تدعيمية» ملخصًا شاملًا لهذه القواعد في نحو أربع عشرة دقيقة، يبدأ بكيفية قراءة الرموز ثم يتناول سؤالي السيادة والموقع.