أدلة أن DNA هو المادة الوراثية: جريفث وآفري وهيرشي وتشيس
الدرس يتتبع الأدلة التي أثبتت أن DNA هو المادة الوراثية: جريفث ثم آفري ثم هيرشي وتشيس، ثم كمية DNA في الخلايا. وفي صفحة الأسئلة تجد باقي الدرس.
تجارب جريفث
- استخدم جريفث سلالتين من بكتيريا الالتهاب الرئوي: (S) لها كبسولة وتقتل الفئران، و(R) بلا كبسولة وغير ممرضة.
- حقن (S) الحية يقتل الفئران، أما (R) الحية أو (S) المقتولة بالحرارة فلا تقتلها.
- عند حقن (R) الحية مع (S) المقتولة ماتت الفئران، وعُزلت منها بكتيريا (S) حية. هذا هو التحول البكتيري: انتقلت مادة وراثية من (S) الميتة إلى (R).
اعرض الحل
تتكاثر (R) أولًا فيزداد عددها، ثم يتحول كثير منها إلى (S).
فيقل عدد (R) ويزداد عدد (S).
الإجابة (ج).
اعرض الحل
تجربة جريفث: خلايا (S) مقتولة مع (R) حية دون إزالة أي مركب، وهي التجربة (E).
الإجابة (د).
تجارب آفري وزملائه
- عزل آفري ومعاونوه مادة التحول من (S) وعاملوها بإنزيمات تحلل كل نوع من الجزيئات: البروتينات، وRNA، وDNA.
- لم يمنع التحول إلا إنزيم دي أوكسي ريبونيوكليز الذي يحلل DNA، فاستنتجوا أن DNA هو المادة الوراثية.
اعرض الحل
الإنزيمان (1) و (2) لم يمنعا التحول، فليس أي منهما دي أوكسي ريبونيوكليز.
الإنزيم (3) منع التحول فهو دي أوكسي ريبونيوكليز.
الليبيز يحلل الدهون، والريبونيوكليز يحلل RNA.
الإجابة (ب).
اعرض الحل
ريبونيوكليز يحلل RNA ولا يؤثر في DNA، فيحدث التحول كالمعتاد.
الإجابة (ج).
تجربة هيرشي وتشيس
- استخدما البكتيريوفاج، وهو فيروس يصيب البكتيريا. في DNA يوجد الفوسفور، وفي البروتين يوجد الكبريت.
- رقما DNA الفاج بالفوسفور المشع، ورقما غلافه البروتيني بالكبريت المشع، ثم تركا الفاج يصيب البكتيريا.
- دخل الفوسفور المشع خلية البكتيريا وبقي الكبريت المشع خارجها، وتكونت فاجات جديدة. فالمادة التي دخلت هي المادة الوراثية.
اعرض الحل
الإشعاع في DNA الخلية البكتيرية يبقى داخلها، وغلاف الفاج المشع يبقى خارجها.
فتبقى كمية الإشعاع داخل الخلية ثابتة.
الإجابة (ب).
اعرض الحل
الفوسفور المشع يرقم DNA فقط، فتثبت التجربة أن DNA هو المادة الوراثية.
التجربة لا تنفي دور البروتين لأنه لم يُرقم.
الإجابة (ب).
- داخل الخلية يتضاعف DNA الفاج أولًا ثم يتكون بروتينه، وبعد نحو نصف ساعة تنفجر الخلية وتخرج الفاجات.
اعرض الحل
(س) يرتفع أولًا فهو DNA، لأن DNA الفاج يتضاعف أولًا.
(ص) يرتفع بعده فهو البروتين، الذي يُصنع بعد ذلك.
الإجابة (ج).
كمية DNA في الخلايا
- كمية DNA متساوية في كل الخلايا الجسدية للكائن الواحد، لأنها نتجت من الزيجوت بالانقسام الميتوزي.
- الأمشاج فيها نصف الكمية، والإخصاب يعيدها إلى الكمية الكاملة.
اعرض الحل
كمية DNA في الخلية الكبدية (الجسدية) تقارب ضعف كميتها في الحيوان المنوي.
وهذا يتكرر في الكائنات الثلاثة.
الإجابة (ب).
اعرض الحل
خلايا الرحم والكلى جسدية، فكمية DNA فيها متساوية.
الإجابة (ب).
ملخص
- جريفث: التحول البكتيري ينقل مادة وراثية من (S) الميتة إلى (R).
- آفري: تحليل DNA وحده منع التحول.
- هيرشي وتشيس: الفوسفور المشع (DNA) دخل البكتيريا، والكبريت المشع (البروتين) بقي خارجها.
- الخلايا الجسدية لها كمية DNA واحدة، والأمشاج نصفها.