☰ Year plan · Biology (Arabic)

التكاثر الجنسي وتعاقب الأجيال

Week 7 · Chapter 3 (B): sexual reproduction (gametes, zygote, meiosis and haploid cells), conjugation in Spirogyra, reproduction by male and female gametes, external and internal fertilization, alternation of generations: the life cycle of Plasmodium and of a fern · 3 lessons
1

التكاثر الجنسي: الأمشاج واللاقحة والاقتران في الأسبيروجيرا

Biology Sec 3 Term 1, Chapter 3: pp. 46–51
الهدفأفسّر ما التكاثر الجنسي ولماذا يقوم على الانقسام الميوزي، وكيف يحدث الاقتران في الأسبيروجيرا.
كلمات جديدة
المشيج · خلية جنسية ذكرية أو أنثوية، وهي أحادية المجموعة (N)، وتتكون في الحيوان بالانقسام الميوزياللاقحة · خلية ثنائية المجموعة (2N) تتكون حين يندمج مشيج ذكري بمشيج أنثويالانقسام الميوزي · انقسام خلوي ينقص عدد الكروموسومات إلى النصف فتنتج خلايا أحادية المجموعةالاقتران · نوع من التكاثر الجنسي في الكائنات البدائية يلتقي فيه محتوى خليتين ويندمجان فتتكون لاقحة
الشرح

يحتاج التكاثر الجنسي إلى فرد ذكر وفرد أنثى، يكوّن كل منهما أمشاجًا. ويلتقي مشيج ذكري بمشيج أنثوي ويندمجان. وهذا الاندماج هو الإخصاب وينتج لاقحة. وتنقسم اللاقحة وتنمو إلى جنين ثم صغير ثم بالغ يجمع صفات الأبوين. فيتلقى الصغار مادة نووية من الأبوين معًا ويصيرون مزيجًا منهما، أما الصغار في التكاثر اللاجنسي فيتلقونها من أب واحد فيكونون نسخًا منه. ويستهلك التكاثر الجنسي وقتًا وطاقة أكثر، ولا تنتج أفرادًا جديدة إلا الإناث، فيظهر أفراد جدد أقل مما في التكاثر اللاجنسي. لكنه يعطي النسل توليفات جديدة من الصفات تساعده على الاستمرار حين تتغير الظروف. ويقوم على الانقسام الميوزي: ففي الحيوان عند تكوين الأمشاج ينقص عدد الكروموسومات إلى النصف فتكون الأمشاج أحادية المجموعة (N)، وعند الإخصاب تندمج النواتان فيعود العدد إلى 2N. ومن طرق التكاثر الجنسي الاقتران. فبعض الكائنات البدائية، ومنها بعض الأوليات والطحالب والفطريات، تتكاثر بالانقسام الميتوزي في الظروف الجيدة، لكنها تتحول إلى الاقتران إذا واجهت جفافًا أو تغيرًا في حرارة الماء أو نقائه. والأسبيروجيرا طحلب يعيش في المياه العذبة الراكدة، وخيوطه صفوف مفردة من الخلايا. وفي الاقتران السلمي يرقد خيطان متجاوران، وينمو نتوء بين الخلايا المتقابلة، ويختفي الجدار بينها فيتكون أنبوب اقتران. ويتكور محتوى كل خلية في أحد الخيطين وينتقل عبر الأنبوب إلى الخلية المقابلة فتتكون لاقحة. تكتسب اللاقحة جدارًا سميكًا وتسمى لاقحة ساكنة (زيجوسبور)، وتبقى ساكنة حتى تتحسن الظروف، فتنقسم نواتها ميوزيًا إلى أربع نوى أحادية المجموعة. تضمر ثلاث منها وتنقسم الرابعة ميتوزيًا لتكوّن خيطًا جديدًا. وفي الاقتران الجانبي ينتقل محتوى خلية إلى الخلية المجاورة في الخيط نفسه عبر فتحة في الجدار بينهما. وخلايا الخيط أحادية المجموعة (N) واللاقحة ثنائية المجموعة (2N).

الخطوةما الذي يحدث
1يرقد خيطان متجاوران
2يتكون أنبوب بين الخلايا المتقابلة
3ينتقل محتوى خلية عبر الأنبوب
4يندمج المحتويان: لاقحة (2N)
5جدار سميك: تسكن اللاقحة
6انقسام ميوزي: أربع نوى أحادية المجموعة وتضمر ثلاث
7تنقسم نواة واحدة ميتوزيًا: خيط جديد (N)
أمثلة محلولة
عدّ الكروموسومات بأرقام مفترضة. افترض أن في خلية الأسبيروجيرا ⁦N = 12⁩. تعطي كل خلية من الخليتين المندمجتين 12، فيكون في اللاقحة ⁦12 + 12 = 24⁩ (2N). والانقسام الميوزي في اللاقحة الساكنة يعطي أربع نوى في كل منها 12. تضمر ثلاث وتبقى واحدة، فيكون في كل خلية من الخيط الجديد N = 12 من جديد.
اللاجنسيالجنسي
الأبوانأب واحدأبوان (ذكر وأنثى)
الانقسام وراءهميتوزيميوزي لتكوين الأمشاج ثم إخصاب
النسلنسخ من الأبمزيج من الأبوين
الوقت والطاقةأقلأكثر
اللاجنسي والجنسي جنبًا إلى جنب.
لماذا الاقتران حين تسوء الظروف؟ بدأت بركة تجف. الأسبيروجيرا التي كانت تتكاثر بالانقسام الميتوزي تتحول إلى الاقتران. تستطيع اللاقحة الساكنة ذات الجدار السميك أن تبقى ساكنة طوال فترة الجفاف، وحين يعود الماء تنقسم نواتها ميوزيًا ويبدأ خيط جديد.
نشاط الفصل

ارسم نموذجًا للخطوات، بمساعدة شخص بالغ. خذ شريطين من الورق يمثلان خيطين، وارسم ست خلايا على كل منهما. اصنع وصلة صغيرة بين خليتين متقابلتين (هذا ورق وليس كائنًا حيًا). حرّك قطعة ملونة من خلية إلى الخلية المقابلة، واكتب «لاقحة (2N)» على تلك الخلية. ثم اكتب في ثلاثة أسطر قصيرة ماذا يحدث للاقحة حين تتحسن الظروف، وأيّ النوى الأربع تبقى.

تدرّب
1
ماذا نسمي اندماج مشيج ذكري بمشيج أنثوي؟
2
أيّ انقسام خلوي ينقص عدد الكروموسومات إلى النصف عند تكوين الأمشاج؟
3
متى تتحول بعض الكائنات البدائية إلى الاقتران؟
4
تنقسم لاقحة الأسبيروجيرا ميوزيًا. كم نواة أحادية المجموعة تتكون، وكم منها يبقى؟