صفحة 268 - كتاب الأحياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 تجربة هيرشي وتشيس

المفاهيم الأساسية

فيروسات البكتيريا (البكتريوفاج): نوع من الفيروسات يهاجم البكتيريا، ويتكون من DNA وبروتين فقط.

العلامات المشعة (Radioactive labeling): تقنية لتتبع مكونات الخلية (مثل DNA والبروتين) باستخدام نظائر مشعة.

خريطة المفاهيم

```markmap

الوراثة الجزيئية

١٠-١: المادة الوراثية DNA

اكتشافه تطلب العديد من التجارب

#### تجربة جريفيث (1928)

• العالم: فريدريك جريفيث
• البكتيريا: المكورات السبحية الرئوية
• السلالات:

- السلالة الملساء (S): محاطة بغلاف سكري، تسبب التهاب الرئة.

- السلالة الخشنة (R): غير محاطة بغلاف، لا تسبب المرض.

• الملاحظة: إمكانية تحول سلالة إلى أخرى.
• خطوات التجربة:

- خلايا (S) الحية: تقتل الفأر.

- خلايا (R) الحية: لا تقتل الفأر.

- خلايا (S) الميتة: لا تقتل الفأر.

- خليط (R) حية + (S) ميتة: تقتل الفأر.

• الاستنتاج: حدث تحول من البكتيريا الحية (S) إلى البكتيريا الحية (R) بواسطة "عامل محول".

#### تجربة أفرى (1944)

• الهدف: التعرف على الجزء الذي حوّل البكتيريا من السلالة R إلى السلالة S.
• الطريقة: عزل جزيئات كبيرة (DNA، بروتين، دهون) من خلايا (S) الميتة.
• النتيجة: عند تعريض خلايا (R) الحية لجزيئات DNA فقط، تحولت إلى النوع (S).
• الاستنتاج: DNA هو العامل المحول.

#### تجربة هيرشي وتشيس (1952)

• الهدف: تأكيد أن DNA هو المادة الوراثية.
• الكائن المستخدم: فيروس البكتيريا (البكتريوفاج).
• سبب الملاءمة:

- يتكون الفيروس من DNA وبروتين فقط.

- لا يتضاعف الفيروس بنفسه، بل يحقن مادته الوراثية داخل الخلية الحية.

• طريقة العمل (العلامات المشعة):

- المجموعة 1: فيروسات مميزة بـ ³²P (يلتصق بالـ DNA فقط).

- المجموعة 2: فيروسات مميزة بـ ³⁵S (يلتصق بالبروتين فقط).

• النتائج:

- المجموعة 1 (³²P): وجد الـ DNA المشع داخل البكتيريا، والفيروسات الجديدة كانت مشعة.

- المجموعة 2 (³⁵S): لم يُعثر على البروتين المشع داخل البكتيريا، والفيروسات الجديدة لم تكن مشعة.

• الاستنتاج: DNA هو المادة الوراثية التي تُحقن داخل البكتيريا.

#### نشاط: من اكتشف DNA؟

##### خطوات العمل

• تحديد العلماء المساهمين في فهم الوراثة و DNA
• قراءة الفصل
• عمل خط زمني للاكتشافات المهمة

##### التحليل

• مقارنة الخط الزمني مع المجموعات الأخرى
• استنتاج تأثير تجارب العلماء السابقة على اللاحقين

١٠-٢: تضاعف DNA

يتم بتكوين سلسلة جديدة متممة للسلسلة الأصلية

١٠-٣: DNA، RNA، والبروتين

تنسخ شفرات DNA في صورة RNA

RNA يتحكم في بناء البروتينات

#### نشاط: المطويات

##### الغرض: مقارنة عمليتي النسخ والترجمة

##### خطوات عمل المطوية

• الخطوة 1: طي الورقة أفقياً من المنتصف
• الخطوة 2: طي الورقة من المنتصف مرة أخرى
• الخطوة 3: قص الطبقة العلوية وتسميتها بعنواني "عملية النسخ" و "عملية الترجمة"

##### الاستخدام

• رسم العمليتين تحت كل لسان في المطوية
• شرح العمليتين

١٠-٤: التنظيم الجيني والطفرة

يتم تنظيم التعبير الجيني داخل الخلية

الطفرات يمكن أن تؤثر في هذا التعبير

```

نقاط مهمة

• قدمت تجربة هيرشي وتشيس الدليل الدامغ على أن DNA هو المادة الوراثية.
• استخدمت التجربة فيروسات البكتيريا لأن تركيبها بسيط (DNA وبروتين فقط) ولا تتضاعف إلا داخل خلية حية.
• الفكرة الأساسية: تحديد أي مكون (DNA أم بروتين) يُحقن داخل البكتيريا أثناء العدوى، لأنه سيكون المادة الوراثية.
• النتيجة الحاسمة: الـ DNA المشع (³²P) دخل البكتيريا وظهر في الفيروسات الجديدة، بينما البروتين المشع (³⁵S) لم يدخل.

فيروسات البكتيريا

نشر العالمان ألفرد هيرشي ومارثا تشيس نتائجهما التي وفرت الدليل الدامغ على أن DNA هو عامل التحول. وقد تضمنت تجاربهما الفيروس الأكل للبكتيريا (البكتريوفاج)، وهو نوع من الفيروسات يهاجم البكتيريا. وهناك عاملان جعلا تجربة هيرشي وتشيس ملائمة لإثبات أن DNA هو المادة الوراثية. أولهما أن الفيروس الأكل للبكتيريا المستعمل في التجربة كان مكونًا من DNA وبروتين فقط. ثانيهما أن الفيروسات لا تستطيع أن تتضاعف بنفسها. لذا يجب أن تحقن الفيروسات مادتها الوراثية داخل خلايا حية لكي تتمكن من التكاثر. وقد ميز هيرشي وتشيس مكوني الفيروس (DNA والبروتين)؛ ليحددا أي هذين المكونين يُحقن داخل البكتيريا، لمعرفة أي هذين المكونين هو المادة الوراثية.

العلامات المشعة Radioactive labeling

وتشيس تقنية تسمى العلامات بالإشعاع لتتبع DNA والبروتين. وعندما تهاجم الفيروسات الأكلة للبكتيريا خلايا البكتيريا وتتكاثر داخلها، لاحظ الشكل 3-10. وقد حقن هذان العالمان مجموعة من الفيروسات بالفسفور المشع (32P). ولما كانت البروتينات هي التي تحتوي على فسفور، لذا سيكون DNA فقط وليس البروتين هو الجزء ء المشع. وقد قام هذان العالمان بحقن مجموعة أخرى من الفيروسات الأكلة للبكتيريا بالكبريت المشع (35S). ولما كانت جزيئات DNA تحتوي على الكبريت ولا تحتوي عليه جزيئات DNA فإن البروتينات هي التي ستشـع وليس DNA. جعل هيرشي وتشيس مجموعتي الفيروسات تهاجم البكتيريا. وعندما تهاجم الفيروسات البكتيريا تلتصق بسطحها الخارجي وتحقن مادتها الوراثية داخلها. ثم عزلت البكتيريا المصابة عن الفيروسات.

الشكل 3-10 استعمل هيرشي وتشيس تقنية العلامات المشعة في توضيح أن DNA هو المادة الوراثية في الفيروسات.

الجدول 1-10

ملخص نتائج هيرشي وتشييس

268

فيروسات البكتيريا نشر العالمان ألفرد هيرشي ومارثا تشيس نتائجهما التي وفرت الدليل الدامغ على أن DNA هو عامل التحول. وقد تضمنت تجاربهما الفيروس الأكل للبكتيريا (البكتريوفاج)، وهو نوع من الفيروسات يهاجم البكتيريا. وهناك عاملان جعلا تجربة هيرشي وتشيس ملائمة لإثبات أن DNA هو المادة الوراثية. أولهما أن الفيروس الأكل للبكتيريا المستعمل في التجربة كان مكونًا من DNA وبروتين فقط. ثانيهما أن الفيروسات لا تستطيع أن تتضاعف بنفسها. لذا يجب أن تحقن الفيروسات مادتها الوراثية داخل خلايا حية لكي تتمكن من التكاثر. وقد ميز هيرشي وتشيس مكوني الفيروس (DNA والبروتين)؛ ليحددا أي هذين المكونين يُحقن داخل البكتيريا، لمعرفة أي هذين المكونين هو المادة الوراثية. العلامات المشعة Radioactive labeling وتشيس تقنية تسمى العلامات بالإشعاع لتتبع DNA والبروتين. وعندما تهاجم الفيروسات الأكلة للبكتيريا خلايا البكتيريا وتتكاثر داخلها، لاحظ الشكل 3-10. وقد حقن هذان العالمان مجموعة من الفيروسات بالفسفور المشع (32P). ولما كانت البروتينات هي التي تحتوي على فسفور، لذا سيكون DNA فقط وليس البروتين هو الجزء ء المشع. وقد قام هذان العالمان بحقن مجموعة أخرى من الفيروسات الأكلة للبكتيريا بالكبريت المشع (35S). ولما كانت جزيئات DNA تحتوي على الكبريت ولا تحتوي عليه جزيئات DNA فإن البروتينات هي التي ستشـع وليس DNA. جعل هيرشي وتشيس مجموعتي الفيروسات تهاجم البكتيريا. وعندما تهاجم الفيروسات البكتيريا تلتصق بسطحها الخارجي وتحقن مادتها الوراثية داخلها. ثم عزلت البكتيريا المصابة عن الفيروسات. الشكل 3-10 استعمل هيرشي وتشيس تقنية العلامات المشعة في توضيح أن DNA هو المادة الوراثية في الفيروسات. الجدول 1-10 ملخص نتائج هيرشي وتشييس 268 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: استعمل هيرشي وتشيس تقنية العلامات المشعة في توضيح أن DNA هو المادة الوراثية في الفيروسات. Description: Diagram illustrating Hershey-Chase experiment. Shows two groups of bacteriophages. Group 1 uses 32P to label DNA, Group 2 uses 35S to label protein. Both infect E. coli. After infection, DNA from Group 1 is found inside bacteria, while protein from Group 2 is found in the surrounding fluid. Context: Explains the Hershey-Chase experiment to demonstrate that DNA is the genetic material. **TABLE**: الجدول 1-10 Description: A table summarizing the results of the Hershey-Chase experiment, comparing two groups of phages labeled with radioactive isotopes. Table Structure: Headers: المجموعة 1 (فيروسات مميزة بـ 32P) | بكتيريا مصابة | سائل يحتوي على فيروسات | المجموعة 2 (فيروسات مميزة بـ 35S) | بكتيريا مصابة | سائل يحتوي على فيروسات Rows: Row 1: DNA مميز بـ (32P) داخل خلايا البكتيريا. | تضاعف الفيروس. | الفيروسات الجديدة مميزة 32P. | لا توجد بروتينات مميزة. | بـ (35S). | تضاعف الفيروس. | لم تكن الفيروسات الجديدة مميزة. Context: Summarizes the experimental results that led to the conclusion that DNA is the genetic material.