الوراثة هي العملية التي ينقل من خلالها الآباء الخصائص أو السمات إلى ذريتهم من خلال الجينات. الجينات هي الوحدات الأساسية للوراثة، وتتكون من الحمض النووي. يحتوي الحمض النووي على تعليمات لبناء وصيانة الكائن الحي. ويتم تنظيم هذه التعليمات في أجزاء تسمى الجينات، والتي تقع على هياكل تسمى الكروموسومات.
يحتوي كل كائن حي على عدد محدد من الكروموسومات الموجودة في نواة الخلية. البشر، على سبيل المثال، لديهم 23 زوجًا من الكروموسومات، أي ما مجموعه 46. مجموعة واحدة من 23 كروموسوم موروثة من الأم، والمجموعة الأخرى من الأب. يحدد هذا المزيج من الكروموسومات التركيب الجيني للفرد، بما في ذلك الصفات الجسدية، وفي بعض الحالات، الاستعداد للإصابة بأمراض معينة.
تتكون الجينات من سلسلة من قواعد الحمض النووي: الأدينين (A)، والثايمين (T)، والسيتوزين (C)، والجوانين (G). ويحدد تسلسل هذه القواعد المعلومات المتاحة لبناء الكائن الحي وصيانته، على غرار الطريقة التي تظهر بها حروف الأبجدية بترتيب معين لتكوين الكلمات والجمل.
أجرى جريجور مندل، وهو راهب نمساوي من القرن التاسع عشر، تجارب على نباتات البازلاء والتي أرست الأساس لفهمنا للوراثة. أدت تجارب مندل إلى قانونين رئيسيين:
تساعد هذه القوانين في تفسير أنماط وراثة السمات التي تنظمها جينات منفردة ذات أليلين. قد يكون أليل واحد لكل جين هو السائد، مما يعني أن سماته تتجاوز سمات الأليل المتنحي الآخر.
مربعات بونيت هي أداة تستخدم للتنبؤ بنتائج التهجينات الجينية. من خلال تحديد المجموعات المحتملة من الأليلات التي يمكن أن تنتج عن التهجين الجيني، يستطيع العلماء وعلماء الوراثة التنبؤ باحتمالات وراثة النسل لصفات معينة.
على سبيل المثال، إذا كان لدينا نبات بازلاء متغاير الزيجوت في لون الزهرة (Rr، حيث R هو أليل الزهور الحمراء، وr هو أليل الزهور البيضاء)، وقمنا بتهجينه مع نبات متخالف آخر (Rr)، فإن سيبدو مربع بونيت كما يلي:
| ر | ص | |
| ر | ر.ر | ص.ر |
| ص | ص.ر | ص |
في هذه الحالة، هناك احتمال بنسبة 75% (3 من 4) أن يكون لدى النسل زهور حمراء (RR أو Rr)، واحتمال 25% (1 من 4) أن يكون لديهم زهور بيضاء (rr).
في حين توفر قوانين مندل الأساس لفهم الوراثة، فليست كل السمات تتبع أنماط الوراثة المندلية. بعض الأمثلة على الميراث غير المندلية تشمل:
بينما تلعب الجينات دورًا حاسمًا في تحديد سمات الكائن الحي، يمكن للبيئة أيضًا أن تؤثر على كيفية التعبير عن هذه السمات. على سبيل المثال، يمكن أن يتغير لون زهور الكوبية اعتمادًا على مستوى الرقم الهيدروجيني للتربة التي تزرع فيها. وبالمثل، يمكن أن تؤثر التغذية وممارسة الرياضة على سمات مثل وزن الجسم وكتلة العضلات.
الوراثة هي عملية معقدة تتأثر بالجينات والكروموسومات والبيئة. ومن خلال دراسة الوراثة، اكتسب العلماء فهمًا أعمق لكيفية انتقال السمات من جيل إلى جيل، مما فتح الباب أمام التقدم في علم الوراثة والطب والتكنولوجيا الحيوية.
