10-4 - كتاب الأحياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 التنظيم الجيني والطفرة

المفاهيم الأساسية

التنظيم الجيني: قدرة المخلوق الحي على التحكم في اختيار أي الجينات تنسخ استجابة للبيئة.

المنطقة الفعالة (Operon): قطعة من DNA تحتوي على جينات تستقر بروتينات ضرورية لعملية منظمة، والجينات التي تشفر البروتينات. تعمل عمل مفتاح لبدء النسخ وإيقافه.

الطفرة: (مصطلح مذكور دون تعريف في الصفحة).

العامل المسبب للطفرة: (مصطلح مذكور دون تعريف في الصفحة).

الهندسة الوراثية: (مصطلح مذكور دون تعريف في الصفحة).

المخلوقات المعدلة وراثياً: (مصطلح مذكور دون تعريف في الصفحة).

خريطة المفاهيم

```markmap

الوراثة الجزيئية

١٠-٣: DNA، RNA، والبروتين

الشفرة الوراثية (الكودون)

#### اكتشاف الشفرة

#### تركيب الشفرة

#### خصائص الكودونات

الترجمة (Translation)

#### مكان العملية

#### دور tRNA

#### دور الريبوسوم

#### نهاية الترجمة

عمليتا النسخ والترجمة

#### النسخ (في النواة)

#### الترجمة (في السيتوبلازم)

مختبر تحليل البيانات 10-1

تأثير الريفامبين على النسخ

نتائج الرسم البياني

١٠-٤: التنظيم الجيني والطفرة

الفكرة الرئيسية

• يتم تنظيم التعبير الجيني داخل الخلية
• يمكن أن تؤثر الطفرات في هذا التعبير

التنظيم الجيني في بدائيات النوى

• المنطقة الفعالة (Operon) تتحكم في نسخ الجينات
• مثال: استجابة بكتيريا E. coli للتريبتوفان واللاكتوز

التنظيم الجيني في حقيقيات النوى

• أكثر تعقيداً من بدائيات النوى
• يتطلب محفزاً واحداً لمجموعة من الجينات

الطفرة

• (أنواعها مذكورة كهدف للتعلم)

الهندسة الوراثية

• التحكم في DNA
• تحسين حياة الإنسان
• استخدام معلومات الجينوم البشري

```

نقاط مهمة

• الأهداف: تتعلم هذه الصفحة كيف تنظم البكتيريا والخلايا حقيقية النوى جيناتها، وأنواع الطفرات، وكيف تساعد الهندسة الوراثية في التحكم بالـ DNA وتحسين حياة الإنسان.
• التنظيم في بدائيات النوى: يتم عبر "المنطقة الفعالة" (Operon)، وهي قطعة DNA تعمل كمفتاح للنسخ استجابة للتغيرات البيئية (مثل وجود التريبتوفان أو اللاكتوز).
• التنظيم في حقيقيات النوى: أكثر تعقيداً، حيث تتفاعل الجينات مع بعضها ويتطلب الأمر محفزاً واحداً لمجموعة من الجينات.
• الربط مع الحياة: تغيير حرف واحد في جملة (مثل "سيارة" بدلاً من "سارة") يغير المعنى تماماً، مشابهاً لتأثير الطفرة في تسلسل الجينات.

10-4

التنظيم الجيني والطفرة

Gene Regulation and Mutation

الأهداف

تصف كيف يمكن للبكتيريا أن تنظم جيناتها.

تناقش كيف تنظم الخلايا الحقيقية النوى عملية نسخ الجين.

تلخص الأنواع المختلفة من الطفرات.

تصف كيف تساعد الهندسة الوراثية على التحكم في DNA.

تلخص استعمال الهندسة الوراثية في تحسين حياة الإنسان.

تفسر كيف تستعمل المعلومات من الجينوم البشري في تعرف وظائف الجينات في الإنسان.

مراجعة المفردات

بدائيات النوى، مخلوقات ليس لها عضيات محاطة بغلاف ولا DNA مرتب على شكل كروموسومات.

المفردات الجديدة

التنظيم الجيني

المنطقة الفعالة

الطفرة

العامل المسبب للطفرة

الهندسة الوراثية

المخلوقات المعدلة وراثياً

الفكرة

الرئيسة يتم تنظيم التعبير الجيني داخل الخلية، ويمكن أن تؤثر الطفرات في هذا التعبير.

الربط مع الحياة عندما تكتب جملة على الحاسوب، من المهم أن يُطبع كل حرف "سيارة تسير في الشارع". فعلى الرغم من أن الاختلاف في حرف واحد إلا أن الجملتين تختلفان في المعنى تماماً.

التنظيم الجيني في الخلايا بدائية النوى

Prokaryote Gene Regulation

كيف تنظم الخلايا بدائية النوى الجينات التي يتم نسخها في وقت محدد من حياة المخلوق الحي؟ التنظيم الجيني gene regulation هو قدرة المخلوق الحي على التحكم في اختيار أي الجينات تنسخ استجابة للبيئة. ففي بدائيات النوى تتحكم المنطقة الفعالة عادة في نسخ الجينات استجابة للتغيرات البيئية. والنقطة الفعالة Operon هي قطعة من DNA تحتوي على جينات تستقر بروتينات ضرورية لعملية منظمة، والجينات التي تشفر البروتينات. فالمشغل قطعة من DNA تعمل عمل مفتاح لبدء النسخ وإيقافه. أما المحفز فهو قطعة DNA أخرى، تقع حيث يرتبط إنزيم بلمرة RNA مع بداية جزيء DNA. وتستجيب بكتيريا E. coli إلى التريبتوفان، وهو حمض أميني، وإلى سكر اللاكتوز، من خلال منطقتين فعاليتين اثنتين هما: المنطقة المحددة، والمنطقة الفعالة.

التنظيم الجيني في الخلايا حقيقية النوى

Eukaryote Gene Regulation

يجب أن تتحكم الخلايا حقيقية النوى في الجينات التي سيتم التعبير عنها في أوقات محددة من حياة المخلوق الحي. فالمحدد الجينات التي يتفاعل بعضها مع بعض في الخلايا الحقيقية النوى، مما يتطلب توافر محفز واحد ومحفز واحد لمجموعة من الجينات. ولما كان تنظيم الخلايا الحقيقية النوى وتركيبها أكثر تعقيداً من الخلايا البدائية النوى فإن ذلك يزيد من تعقيد نظام التحكم.

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

وزارة التعليم Ministry of Education 283 2025 - 1447

--- SECTION: 10-4 --- 10-4 التنظيم الجيني والطفرة Gene Regulation and Mutation --- SECTION: الأهداف --- الأهداف تصف كيف يمكن للبكتيريا أن تنظم جيناتها. تناقش كيف تنظم الخلايا الحقيقية النوى عملية نسخ الجين. تلخص الأنواع المختلفة من الطفرات. تصف كيف تساعد الهندسة الوراثية على التحكم في DNA. تلخص استعمال الهندسة الوراثية في تحسين حياة الإنسان. تفسر كيف تستعمل المعلومات من الجينوم البشري في تعرف وظائف الجينات في الإنسان. --- SECTION: مراجعة المفردات --- مراجعة المفردات بدائيات النوى، مخلوقات ليس لها عضيات محاطة بغلاف ولا DNA مرتب على شكل كروموسومات. --- SECTION: المفردات الجديدة --- المفردات الجديدة التنظيم الجيني المنطقة الفعالة الطفرة العامل المسبب للطفرة الهندسة الوراثية المخلوقات المعدلة وراثياً --- SECTION: الفكرة --- الفكرة الرئيسة يتم تنظيم التعبير الجيني داخل الخلية، ويمكن أن تؤثر الطفرات في هذا التعبير. الربط مع الحياة عندما تكتب جملة على الحاسوب، من المهم أن يُطبع كل حرف "سيارة تسير في الشارع". فعلى الرغم من أن الاختلاف في حرف واحد إلا أن الجملتين تختلفان في المعنى تماماً. --- SECTION: التنظيم الجيني في الخلايا بدائية النوى --- التنظيم الجيني في الخلايا بدائية النوى --- SECTION: Prokaryote Gene Regulation --- Prokaryote Gene Regulation كيف تنظم الخلايا بدائية النوى الجينات التي يتم نسخها في وقت محدد من حياة المخلوق الحي؟ التنظيم الجيني gene regulation هو قدرة المخلوق الحي على التحكم في اختيار أي الجينات تنسخ استجابة للبيئة. ففي بدائيات النوى تتحكم المنطقة الفعالة عادة في نسخ الجينات استجابة للتغيرات البيئية. والنقطة الفعالة Operon هي قطعة من DNA تحتوي على جينات تستقر بروتينات ضرورية لعملية منظمة، والجينات التي تشفر البروتينات. فالمشغل قطعة من DNA تعمل عمل مفتاح لبدء النسخ وإيقافه. أما المحفز فهو قطعة DNA أخرى، تقع حيث يرتبط إنزيم بلمرة RNA مع بداية جزيء DNA. وتستجيب بكتيريا E. coli إلى التريبتوفان، وهو حمض أميني، وإلى سكر اللاكتوز، من خلال منطقتين فعاليتين اثنتين هما: المنطقة المحددة، والمنطقة الفعالة. --- SECTION: التنظيم الجيني في الخلايا حقيقية النوى --- التنظيم الجيني في الخلايا حقيقية النوى --- SECTION: Eukaryote Gene Regulation --- Eukaryote Gene Regulation يجب أن تتحكم الخلايا حقيقية النوى في الجينات التي سيتم التعبير عنها في أوقات محددة من حياة المخلوق الحي. فالمحدد الجينات التي يتفاعل بعضها مع بعض في الخلايا الحقيقية النوى، مما يتطلب توافر محفز واحد ومحفز واحد لمجموعة من الجينات. ولما كان تنظيم الخلايا الحقيقية النوى وتركيبها أكثر تعقيداً من الخلايا البدائية النوى فإن ذلك يزيد من تعقيد نظام التحكم. رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa وزارة التعليم Ministry of Education 283 2025 - 1447