תורשה? זו לא מילה קשה

תורת התורשה (בלועזית: גנטיקה) עוסקת בתכונות המאפיינות יצורים חיים, ובהעברת (הורשת) המידע לתכונות הללו מדור לדור.
תורה זו מסבירה גם את הדמיון הקיים בין קרובי משפחה, בין פרטים מאותו מין ובין כל היצורים החיים, וגם את השוני בין היצורים השונים ואת המגוון הרב של היצורים החיים בימינו או שחיו בעבר על כדור–הארץ.

אפשר לתאר כל אחד מן היצורים החיים בעזרת אוסף גדול של מאפיינים – מכלול התכונות של היצור.
נהוג למיין את היצורים החיים לקבוצות (מינים, סוגים, משפחות וכדומה) על פי צירופי התכונות השונות. יש תכונות המאפיינות רק קבוצה מצומצמת של יצורים, ואחרות מאפיינות קבוצות גדולות יותר.
בין התכונות של היצורים החיים יש כאלה הבאות לידי ביטוי במראה החיצוני, ותכונות אחרות באות לידי ביטוי במבנה הפנימי של הגוף. יש תכונות הקשורות לתהליכים פיזיולוגיים המתרחשים בגוף, ויש הקשורות לאורח החיים ולהתנהגות. יש תכונות בולטות לעין, ויש תכונות שלא מבחינים בהן באמצעות החושים.

התכונות המאפיינות את היצורים החיים רבות ומגוונות, ואפשר למיינן לקבוצות
בדרכים שונות. המקובלת בהן היא חלוקה לשתי קבוצות:

1. תכונות תורשתיות- תכונות שחוזרות ומופיעות בהורים ובצאצאים במהלך
הדורות. המידע לתכונות אלה מצוי ב–DNA של כל פרט מלידתו, הועבר אליו
מהוריו ועשוי לעבור לצאצאיו: המבנה (החיצוני והפנימי) והצורה של הגוף, של
איברי הגוף ושל תאי הגוף.
2. תכונות נרכשות- תכונות שהפרט “רוכש” במהלך חייו בהשפעת הסביבה.
ניתן לרכוש תכונות בעקבות למידה או חינוך, או בעקבות השפעה תרבותית.
לגבי התכונות הנרכשות אין מידע מוגדר ב–DNA,הן אינן מתפתחות בכל פרט
מאליהן, ועשויות להופיע בצאצאיו רק אם הצאצאים נחשפו גם הם לאותם
תנאי סביבה.

מנדל ומחקריו בתורשה 
כיום ברור לנו שהמידע על התכונות התורשתיות נמצא בגנים שב-DNA המרכיב את הכרומוזומים שבגרעין התא. אך תפקודו של ה–DNA כחומר התורשתי, הדרך שבה הוא עובר מדור לדור בתאי הרבייה, והקשר בין מבנה ה–DNA לתכונות ולפנוטיפים השונים שלהן, לא היו ידועים למי שנחשב לאבי תורת התורשה- גרגור יוהן מנדל.

למרות זאת, מנדל הצליח לפענח את חוקיות ההורשה של תכונות מהורים לצאצאיהם, קרוב למאה שנים לפני גילוי מבנה ה–DNA!

כל זאת בהתבסס על ניתוח תוצאות ניסוייו בעזרת חשיבה בלבד,
בלי שהיה בידיו הידע המדעי המצוי בימינו.
ממצאי המחקרים שמנדל ביצע במאה ה–19 הם הבסיס למדע התורשה עד היום.

שם ההוצאה: מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית
שנת ההוצאה: תשע”ד – 2014
עמוד: 212

גְרֵגוֹר יוֹהַאן מֶנְדֵל (Gregor Johann Mendel) 

נולד ב- 22 ביולי 1822, בכפר הקטן הייזנדורף (היום הכפר הייניצה שבצ’כיה). מנדל נולד למשפחת איכרים ענייה. מגיל צעיר התוודע לעולם החקלאות, הטבע והצמחים השונים.

בשנים 1851 עד 1854 הוא למד מתמטיקה וביולוגיה באוניברסיטה של וינה. בשנת 1856 החל מנדל בעידודו של אב המנזר לערוך ניסויים בהכלאה בין צמחי אפונה מזנים שונים ובעלי תכונות שונות. במשך שמונה שנים ארוכות הוא האביק והכליא בין צמחים בעלי תכונות שונות. תכונות כגון גובה הצמח, גודל הפרחים צורת הפירות וכו’.

מנדל ניסה להבין אילו תכונות יעברו בירושה כתכונה לדור הבא ואילו יועברו בצורה סמויה ויופיעו כתכונה גלויה בהסתברות מסוימת רק בדורות הבאים.

בשנת 1865 בכנס של אגודה לחקר הטבע העביר מנדל הרצאות על הניסויים שערך בצמחי האפונה ולמסקנות אליהן הגיע. בשנת 1866 פורסמו המחקר, תוצאות התצפיות והמסקנות בחיבור מדעי.

מנדל חקר את העברתם של שבע תכונות שונות בצמחי האפונה מזן Pisum sativum. הבחירה בצמחי האפונה נבעה מכמה סיבות שונות:

1. לצמח זה פריחה סגורה כך שניתן בקלות יחסית למנוע האבקות שלא מתוכננות כחלק מהניסוי.

2.לצמח זה יש אברי רבייה זכריים ונקביים באותו הצמח, כך ניתן לערוך יותר אפשרויות הכלאה בין צמחים בעלי תכונות שונות.

3.לצמח האפונה גם תכונות קבועות וגם תכונות משתנות העוברות מדור לדור שניתן לבחון אותן.

4.את צמח האפונה ניתן לגדל בכמויות גדולות וניתן בקלות יחסית לבצע בו הכלאות.

שבע התכונות בצמחי האפונה אותן בחר מנדל לחקור הן:

1. גובה הצמח: נמוך או גבוה
2. מיקום הפרח: לאורך הגבעול או בסופו
3. צבע הפרח: סגול או לבן
4. צורת התרמיל: מנופח או מצומצם
5. צבע התרמיל: ירוק או צהוב
6. צורת הזרע: עגול או מקומט
7. צבע הזרע: ירוק או צהוב

בעזרת ניסויים שערך הוא הגיע לניסוחם של ארבעה חוקים העומדים בבסיס תורת התורשה והם נקראים על שמו.

חוקי מנדל

1. תכונות עוברות בתורשה מדור לדור בעזרת גורמי תורשה היום נקראל גנים.
2. צאצא מקבל גורם עבור כל תכונה מכל אחד מהוריו, ובסך הכול שני גורמים     לכל תכונה.
3. ייתכן וגורם לתכונה לא יבוא לידי ביטוי בצאצא, אך עדיין הוא יועבר בצורה סמויה לדורות הבאים.
4. התכונות מועברות בתורשה באופן בלתי תלוי אחת בשנייה.

דוגמא לניסוי של מנדל בזרעי אפונה

בדור השני ביצע מנדל האבקה עצמית בצמח האפונה שכזכור יש לו אברי רבייה זכריים ונקביים. בדור השני יתכן ויופיע צמח אפונה עם זרעים ירוקים. הסיבה לכך היא החלוקה ההסתברותית השווה למעבר הגורמים. מכיוון שמתבצעת האבקה עצמית להורה בעל גורם לצבע צהוב וגורם לצבע ירוק ייתכנו ארבע אפשרויות שונות:

1. צאצא עם גורם לצבע צהוב מפרח הורה אחד וגורם לצבע צהוב מפרח הורה שני.
2. צאצא עם גורם לצבע צהוב מפרח הורה אחד וגורם לצבע ירוק מפרח הורה שני.
3. צאצא עם גורם לצבע ירוק מפרח הורה אחד וגורם לצבע צהוב מפרח הורה שני.
4. צאצא עם גורם לצבע ירוק מפרח הורה אחד וגורם לצבע ירוק מפרח הורה שני.

מנדל הגיע גם לתוצאה מספרית לפיה יחס ההופעה של תכונה דומיננטית בצאצאים על פני ההופעה של תכונה נסגנית הוא 3:1 לטובת התכונה הדומיננטית.

הודות למנדל ומחקריו ניתן כיום באמצעות הכרת חוקיות ההורשה של תכונות לחשב את הסיכוי לקבל בהכלאה כלשהי צאצאים בעלי גנוטיפים ופנוטיפים מסוימים, כאשר הגנוטיפים של הורים ידועים.

הידע המצטבר בחקר תחום התורשה מאפשר למדענים ולרופאים להתערב בתהליכי התורשה של האדם ושל יצורים חיים אחרים.