☰ خطة العام · الأحياء (بالعربية)

أهمية التكاثر والتكاثر اللاجنسي

الأسبوع 6 · الفصل الثالث «التكاثر» (١): أهمية التكاثر والقدرة التكاثرية والتكاثر اللاجنسي (الانقسام الثنائي والتبرعم والتجدد والتجرثم والتوالد البكري وزراعة الأنسجة) · 3 دروس
3

بيض بلا إخصاب ونباتات من الأنسجة

Biology Sec 3 Term 1, Chapter 3: pp. 39–46
الهدفأفسّر التوالد البكري في نحل العسل والمن، وأصف زراعة الأنسجة وما بيّنته عن الخلايا النباتية.
كلمات جديدة
التوالد البكري · نمو البيضة إلى فرد جديد دون أن يخصبها مشيج ذكريأحادي المجموعة (N) · ذو مجموعة واحدة من الكروموسومات، وقد نقص العدد إلى النصف بالانقسام الميوزيالخلية الجسدية · خلية عادية من خلايا الجسم وليست مشيجًازراعة الأنسجة · تنمية قطع من النسيج أو خلايا معزولة في وسط غذائي حتى تكوّن كائنًا كاملًا
الشرح

التوالد البكري هو قدرة البيضة على النمو إلى فرد جديد دون أن يخصبها مشيج ذكري. ويُعد نوعًا خاصًا من التكاثر اللاجنسي لأن النسل يأتي من الأم وحدها. ويحدث في بعض الديدان والقشريات والحشرات. ففي نحل العسل تضع الملكة بعض البيض الذي ينمو دون إخصاب فيصير ذكورًا، وهي أحادية المجموعة (N). وبيض آخر يُخصَّب فيصير ملكات أو شغالات ثنائية المجموعة (2N) بحسب الغذاء الذي تتلقاه اليرقات. وفي المن يُكوَّن البيض بالانقسام الميتوزي فينمو دون إخصاب إلى إناث ثنائية المجموعة، أما حين يتكاثر المن جنسيًا فيُكوَّن بيضه بالانقسام الميوزي ويُخصَّب قبل أن ينمو. وقد استطاع العلماء أيضًا أن يبدأوا نمو بيض الضفدع ونجم البحر بغير حيوان منوي بتعريضه للحرارة أو لصدمة كهربائية أو للإشعاع أو لبعض الأملاح أو بالرج أو بالوخز، وحُصل على مراحل جنينية مبكرة من بيض الأرنب بطريقة مماثلة. وهذا يُحكى هنا بوصفه من تاريخ الفكرة، وليس عملًا يجربه طالب. أما زراعة الأنسجة فتُجرى على النبات. تُنمّى الأنسجة في وسط غذائي شبه طبيعي وتُتابَع حتى يتكون كائن كامل. وفي تجربة معروفة وُضعت قطع صغيرة من الجزر في دوارق فيها لبن جوز الهند الذي يمد النمو بهرمونات نباتية ومواد غذائية فنمت نباتات جزر كاملة. وبعد ذلك عُزلت خلايا مفردة من النبات نفسه وزُرعت بالطريقة ذاتها فأعطت نباتات كاملة، كما نمت نبتة تبغ كاملة من خلايا ورقة معزولة. وبيّنت التجارب أن كل خلية جسدية في النبات تحمل المعلومات الوراثية كلها، وأنها تستطيع أن تصير نباتًا كاملًا في وسط فيه هرمونات نباتية بنسبة مناسبة. وتُستعمل الطريقة في إكثار النباتات النادرة والأصناف المرغوبة والنباتات الأكثر مقاومة للأمراض.

الحيوانالبيضة تُصنع بـهل تُخصَّب؟النسل
نحل العسلالملكةلاذكور أحادية المجموعة (N)
نحل العسلالملكةنعمملكات وشغالات ثنائية المجموعة (2N)
المنالانقسام الميتوزيلاإناث ثنائية المجموعة (2N)
المن (تكاثر جنسي)الانقسام الميوزينعمأفراد جديدة من بيض مخصب
أمثلة محلولة
خلية نحل بأرقام مفترضة. افترض أن عاملة واحدة فيها ⁦2N = 32⁩. الذكر الذي نما من بيضة غير مخصبة أحادي المجموعة، فيه ⁦32 ÷ 2 = 16⁩ كروموسومًا. وإذا وضعت الملكة 100 بيضة وكانت 30 منها غير مخصبة، فإن 30 تصير ذكورًا و⁦100 − 30 = 70⁩ مخصبة.
إكثار نبات نادر بأرقام مفترضة. في مشتل نبات نادر واحد. وُضعت قطعة منه في وسط غذائي فأعطت 12 نباتًا. فإذا أعطى كل نبات من الاثني عشر 12 نباتًا بالطريقة نفسها صار عندنا ⁦12 × 12 = 144⁩ نباتًا لها المعلومات الوراثية نفسها. وهذا ممكن لأن كل خلية جسدية تحمل المجموعة الكاملة من المعلومات.
ماذا تخبرنا كل نتيجة؟ نمت نبتة تبغ كاملة من خلايا ورقة معزولة. وهذا يخبرنا أن خلية الورقة، وهي خلية جسدية عادية، ما زالت تحمل المعلومات الوراثية كلها للنبات.
نشاط الفصل

ارسم شجرة عائلة الخلية على الورق، بمساعدة شخص بالغ. اكتب «الملكة» في الأعلى. ارسم خطًا إلى ذكر واكتب عليه «بيضة غير مخصبة، N»، وخطًا آخر إلى عاملة واكتب عليه «بيضة مخصبة، 2N». استعمل العدد 32 للعاملة واحسب العدد للذكر. ثم اكتب جملتين تفسّر فيهما لماذا يستطيع بستاني في المختبر أن يصنع نباتات كثيرة متطابقة من ورقة واحدة، ولا يستطيع ذلك بزراعة بذورها.

تدرّب
1
ما التوالد البكري؟
2
في خلية النحل، أي الأفراد أحادي المجموعة؟
3
ماذا بيّنت تجربتا الجزر والتبغ عن الخلايا الجسدية النباتية؟
4
اذكر استعمالًا واحدًا لزراعة الأنسجة.