تحضير درس إنتـــــــاج أفــــــــــراد مرغـــوبة عــن طريــــق التهجين في مادة علوم الطبيعة والحياة للسنة الأولى ثانوي

المجال التعلمي:3-تحسيــــــــــــن إنتــــــــــاج الكتــــلـــــة الحيـــويـــــــــة.

الوحدة التعلمية: 2-تأثير العوامل الداخلية على إنتاج الكتلة الحيوية.

الـــــــــــدرس:1-إنتـــــــاج أفــــــــــراد مرغـــوبة عــن طريــــق التهجين.               

الإشكالية:1- ماهو العلاقة بين إنتاج الكتلة الحيوية والعوامل الو راثية؟

              2-ماهو مقر العوامل الو راثية؟

1-1:تأثير العوامل الو راثية على إنتاج الكتلة الحيوية:

-تجربة: تم زرع سلالتين من القمح المكسيكي والقمح المحلي في مساحتين متجاورتين ومتامثلتين من حيث الخصائص الفيزيائية وبعد أن حضيتا بنفس العناية أعطت النتائج الممثلة في الجدول الوثيقة 1 ص 138 .

 -حلل هذه النتائج؟   ماذا تستنتج؟.                                                

القمح المحلي: ق/ها	القمح المكسيكي:ق/ها
25	75

-التحليل:مردود إنتاج القمح المكسيكي أفضل من مردود القمح المحلي.

-النتيجة :إلى جانب العوامل الخارجية هناك عوامل داخلية أو عوامل وراثية تتحكم في إنتاج الكتلة الحيوية(الإنتاج الزراعي).

1-2:مقر العوامل الو راثية:

-تجربة :حسب الخطوات الموضحة في الوثيقة 2 ص138 .

الخطوات التجريبية:

    1 –آخذو جنين في مرحلة البلاستولا من البقرة :البيضاء المبرقشة بالأسود.

    2-أفرغو هذه الخلية المحتوية على الجنين من أنويتها بواسطة ماصة خاصة.

    3-آخذو بويضة من مبيض بقرة حمراء وأفرغوها من نواتها وحافظو على السيتوبلازم والغشاء الواقي.

    4-غرسو النواة المأخوذة من الخلية الجنينية داخل هذه البويضة المنزوعة النواة(النواتين الأوليتين).

    5-وضعت كل خلية(نواة الخلية الجنينية المأخوذة من البقرة المبرقشة بالأسود داخل الغشاء السيتوبلازمي وسيوبلازم البويضة المأخوذة من البقرة الحمراء) داخل أنبوب اختبار وسلطت عليها صعقة كهر بائية فتحركت الخلايا بالانقسام.

    6-عند بلوغ هذه الخلايا مرحلة (8-10 خلايا متماثلة) قامو بزرع هذه العلقة في مكانها في الرحم لبقرة ثالثة وهي الأم الحامل (مبرقشة بالأصفر).

    7-بعد انتهاء مدة الحمل ولد عجل أبيض مبرقش بالأسود.

-ابحث في التجربة عن مصدر الصفات التي يحملها العجل المولود من أي بقرة ؟

-ماذا تستنتج فيما يخص مقر العوامل الو راثية.؟

*مصدر الصفات الو راثية التي يحملها العجل المولود هو البقرة البيضاء المبرقشة بالأسود.

-النتيجة:مقر العوامل الو راثية هو النواة وبالتحديد على الصبغيات بشكل قطع تدعى المورثات.

أ-دراسة الصبغيات:

-تجربة:الوثيقة 3 ص 139 :يمكن ملاحظة الصبغيات العملاقة في الغدد اللعابية لبعض الحشرات من ذوي الجناحين مثل الهموش،حيث تكون جد عملاقة.

-الملاحظة : تظهر الصبغيات العملاقة ليرق الهموش حيث:

* تمثل الأشرطة العريضة المتناوبة على الصبغي العملاق مورثات الكائن الحي والتي تحتل مواقع محددة على صبغي محدد.

-النتيجة :الصبغيات من أهم مكونات النواة وتكون مرئية أثناء الانقسام الخيطي وتظهر بشكل خيوط مميزة تحمل أشرطة متعاقبة ذات سمك وكثافة لونية محددين في الصبغي الواحد.

ب-دراسة المورثة:

-تجارب ميولر: نص التجربة في الوثيقة ص139.

-فسر نتائج تجارب ميولر؟

-ماهو التأكيد الذي تضيفه تجارب ميولر إلى مقر العوامل الو راثية؟

-التفسير: -ظهور هذه الصفات الجديدة كان نتيجة لتغير أو تشوه الأشرطة المكونة للصبغي في بعض المورثات ،فتغيرت الصفات وظهرت صفات جديدة .

-التأكيد:مقر العوامل الو راثية موجود في النواة وبالضبط على الصبغيات.

 

 

 

 

 

 

-النتيجة:يملك كل كائن حي مجموعة من الصفات التي ينقلها إلى أبناءه وتدعى الصفات الو راثية وهي التي تحدد نوعــــــه وسلالته.

-تعريف المورثات: هي الشكل المادي للعوامل الو راثية توجد في أنوية كل خلايا العضوية بشكل أجزاء مادية محمولة علـى الصبغيات وتشكل أجزاء منها وتنتقل حيث انتقلت ، لكل مورثة أليلين أحداهما يأتي من الأب والأخر يأتي من الأم ،يحتـــــــل أليلا كل مورثة موقعين محددين متنا ضرين بدقة على الصبغيين المتماثلين.ويفترق أليلا كل مورثة أثناء تشكل الامشاج مع افتراق صبغيات الأبوين.

 

 

-ملاحظة:يشكل مجموع المورثات الطابع النووي للكائن الحي.

 

ج-دراسة الطابع النووي:

-تجربة :ينجز الطابع النووي بملاحظة وفحص الصبغيات في الخلايا أثناء الانقسام الخيطي حسب الوثيقة5ص140.

ج-1:تحليل الطابع النووي: يمكن تمييز الصبغيات باستعمال عدة معايير وهي:

      *شكل وطول كل زوج.

      *موضع الجزء المركزي.

      *توزع أشرطة ذات شدة تلون محددة بدقة.

 

ج-2:عدد الصبغيات:تختلف باختلاف الكائنات الحية:

   

عدد صبغيات بعض الأنواع النباتية والحيوانية
الأنواع النباتية	الأنواع الحيوانية
الياسمين:..................08	ذبابة الخل:...................8
البازلاء:....................14	القط:...........................38
البصل:.....................16	الفأر:..........................40
الطماطم:...................24	الإنسان:......................46
القمح:.......................28	الثور:.........................60
البطاطا:.....................48	الحصان:......................64

 

ج-3:المقارنة بين الطابع النووي للرجل والمرأة: الوثيقتين6 و 7 ص 140.

-يختلف الطابع النووي للرجل عن الطابع النووي للمرأة في الزوج الخير (الزوج 23)والمعروف بالزوج الجنسي حيث يتكون من صبغيين متماثلين عند المرأة يدعى كل منهما بالصبغي:س أو x ،أما عند الرجل فيكونا مختلفين أحداهما يشيه الصبغي الجنسي عند المرأة س والثاني يختلف عنه ويدعى بالصبغي ع أو y .

 

-النتيجة:  *كل النساء متماثلة الطابع النووي وتحمل صفات مشتركة وهي الصفات الأنثوية.

             *كل الرجال متماثلة الطابع النووي وتحمل صفات مشتركة وهي صفات الذكرية.

            *فالصبغيات هي المسئولة عن حمل الصفات الو راثية بما فيها الصفات الجنسية.

 

ج-4:المقارنة بين الطابع النووي للنطفة والبويضة:

 

-الخلايا الجنسية (الامشاج) (النطفة والبويضة) :تحتوي على نصف عدد الصبغيات (23 صبغي) حيث تفترق الأزواج المتماثلة من الصبغيات وتفترق معها المورثات التي تحملها ،حيث أن الطابع النووي للنطفة إما أن يكون حاملا للصبغي الحامل لصفة y أو الحامل لصفة x  بينما البويضة فتكون حاملة للصفة x دائما.

-الخلايا الجسمية :يكون تحمل عدد زوجيا من الصبغيات 2 ن= 46 لأنها تنشأ من بويضة ملقحة تحتوي على نصف عدد الصبغيات من الأم والنصف الأخر من الأب.

1-3:التهجين عند النبات:

1-تعريف التهجين: هو إجراء التلقيح بين سلالتين امن الكائنات الحية تنتميان إلى نفس النوع ،وقد طبق من قبل الإنسان منذ عهد بعيد قصد الحصول على أفراد مرغوبة تحمل صفات جديدة وأصبح في وقتنا الحاضر يطبق على نطاق واسع من أجل الحصول على البذور الهجينة أو استحداث سلالات جديدة.

2- تعريف السلالة النقية :هي السلالة التي تعطي أفرادا تحمل نفس الصفات الو راثية عندما تتلاقح أفرادها فيما بينها أو عندما تتلقح تلقيحا ذاتيا.

-ينتمي القمح إلى السلالة النقية لان الأزهار  لاتتفتح إلا بعد نضج البويضات وحبوب الطلع وحدوث التلقيح الذاتي.وثيقة 2ص142.

3- التلقيح الخلطي الاصطناعي عند نبات القمح:          -الوثيقة3ص143 .

-ينتم التلقيح الخلطي الاصطناعي عند نبات القمح بتدخل الإنسان وذلك بالتهجين بين سلالتين تحملان صفات مرغوبة للحصول على سلالة هجينة تجمع بين هذه الصفات المرغوبة.

-يتم التهجين الخلطي عند نبات القمح حسب الطريقة التالية: -يتم زرع السلالتين جنبا إلى جنب وعند تشكل الأزهار يتم إخصاء إحدى السلالتين قبل نضج الأعضاء المؤنثة بقطع الاسدية يدويا قبل نضجها أو بتخريب حبوب الطلع لإحدى السلالتين بمادة كيميائية وتترك لتلقح بطلع الاسدية الأخرى لتنتج بذور هجينة.

-أما إذا كانت عملية التهجين في مزرعة مختلطة بعدة سلالات فانه يستوجب تغطية السنابل الملقحة بأكياس رقيقة (منع وصول حبوب الطلع لسلالات أخرى يمكن أن تخلط النتائج).

3-1: أصل الصفات الظاهرية للجيل الأول:

لدينا: السلالة الأولى:قليلة الحب غزيرة المدخرات  × السلالة الثانية :كثيرة الحب فقيرة المدخرات.

      هجناء الجيل الأول:سنابل كثيرة الحب غزيرة المدخرات.

من خلال هذه النتائج:صفة كثيرة الحب في الجيل الأول أصلها من السلالة الثانية(02) وصفة غزيرة المدخرات أصلها من السلالة الأولى(01). ونحصل دائما على نفس النتائج أي أن الجيل الأول يحمل دائما صفة من السلالة( 1 )وصفة من السلالة (2) لأنها تخضع لقوانين الوراثة.

1-4:التفسير الصبغي للتهجين:

1- التفسير الصبغي لتهجين سلالتين نقيتين من القمح (الجيل الأول):

 -نفرض أن لكل مورثة تحمل على زوج مستقل من الصبغيات .

-يمكن تمثيلها باليلين يحتلان موضعين متقبلين على زوج صبغي محدد.

-إذا كان الأبوين نقين فان أليلا كل مورثة يكونا  متامثلين (متماثلا اللواقح).

استعمال الرموز:

v    نرمز لصفة كثيرة الحب بالحرف : ك ك .

v    نرمز لصفة فقيرة المدخرات بالحرف :ف ف .

v    نرمز لصفة قليلة الحب بالحرف : ق ق  .

v    نرمز لصفة غزيرة المدخرات بالحرف : غ غ  .

-النمط الظاهري للأبوين: ك ك ف ف     × ق ق غ غ .

ملاحظة : من الأفضل استعمال رموز الصفات من نفس الحرف حتى تسهل الدراسة.وعليه يكون الترميز كما يلي:

*كثير الحب: ك ك *قليل الحب: ﻛ ﻛ  *غزير المدخرات:غ غ *فقير المدخرات:ﻏ ﻏ .

أ-المنهجية المتبعة في  التفسير الصبغي للتهجين:ج 1 :كما يلي:

*النمط الظاهري للأبوين:  السلالة01 :  كثير الحب فقير المدخرات  ×   السلالة 02  قليل الحب غزير المدخرات

* النمط الو راثي للأبوين:                          ك ك ﻏ ﻏ              ×             ﻛ ﻛ غ غ

 

*أمشاج الابوين :                             ك ﻏ           ك ﻏ                         ﻛ  غ            ﻛ  غ                                  

 

 

 

*النمط الو راثي لهجناءالجيل الأول:ج1

*النمط الظاهري لهجناء الجيل الأول ج1:                                     100%

                                                                       سنابل كثيرة الحب غزيرة المدخرات.

 

 

ب-سلوك المورثات أثناء تشكل الامشاج وأثناء الإخصاب:

*أثناء تشكل الامشاج ينفصل أليلا كل مورثة مع افتراق صبغيات الابوين وعليه فان كل مشيجة (عروس ذكري أو أنثوي) تحمل أليلا واحدا من كل مورثة.

*أثناء الالقاح تجتمع صبغيات الابوين مثنى مثنى ويلتقي معها أليلا كل مورثة وبذلك يكون النط الو راثي لأفراد الجيل الأول (ج1) مختلف اللواقح وهجينة100 %. حيث:

 -صفة كثيرة الحب سائدة على صفة قليلة الحب.

 -صفة غزيرة المدخرات سائدة على صفة فقيرة المدخرات.

ملاحظة:في بعض الحالات يتميز أفراد الجيل الأول ضاهريا بأنه يحمل صفات وسطية من الابوين أي لا توجد صفة سائدة وصفة متنحية.

 أفراد الجيل الأول لاتحمل  دائما الصفات المرغوبة.

2- التفسير الصبغي لنتائج ا لتهجين الذاتي لهجناء الجيل الأول(ج2):

-ينتج عن التلقيح الذاتي لهجناء الجيل الأول في المثال السابق للقمح:04 أنماط ظاهرية.

-المنهجية العلمية للتفسير الصبغي للجيل الثاني:

    النمط الظاهري للجيل الأول(الأبوين): كثيرة الحب غزيرة المدخرات× كثيرة الحب غزيرة المدخرات

    النط الو راثي لأفراد الجيل الأول:           ( ك ﻛ  غ  ﻏ )               ×              (  ك ﻛ  غ  ﻏ)

    النمط الو راثي للامشاج:         (ك غ) +(ك ﻏ)+(ﻛ  غ)+( ﻛ ﻏ )         (ك غ) +(ك ﻏ)+(ﻛ  غ)+( ﻛ ﻏ )

    أفراد الجيل الثاني :تكون موزعة في الجدول التالي:

الأمشاج	ك غ	ك ﻏ	ﻛ  غ	ﻛ ﻏ
ك غ	ك ك غ غ	ك ك غ ﻏ	ك  ﻛ غ غ	ك  ﻛ غ ﻏ
ك ﻏ	ك ك غ ﻏ	ك ك ﻏ ﻏ	ك  ﻛ  غ ﻏ	ك ﻛ ﻏ ﻏ
ﻛ  غ	ك ﻛ غ غ	ك ﻛ غ  ﻏ	ﻛ ﻛ غ غ	ﻛ ﻛ غ ﻏ
ﻛ ﻏ	ك ﻛ غ ﻏ	ك ﻛ ﻏ ﻏ	ﻛ ﻛ غ ﻏ	ﻛ ﻛ ﻏ ﻏ

    تفسير النتائج:تفسر هذه النتائج بحدوث توزع مستقل لا ليلا كل مورثة أثناء تشكل الامشاج وينتج عنه 04 أنماط من الامشاج لكل أب وينشا عن اتحاد هذه الامشاج أفراد متنوعة النمط الظاهري والو راثي وأن المورثة المسئولة عن كثرة الحب تحمل على زوج مستقل من الصبغيات عن المورثة المسئولة عن غزارة الحب.

    الأنماط الظاهرية لأفراد الجيل الثاني تتوزع كما يلي

1-    نباتات ذات سنابل: كثيرة الحب وغزيرة المدخرات.

2-    نباتات ذات سنابل: قليلة الحب وغزيرة المدخرات.

3-    نباتات ذات سنابل: كثيرة الحب وفقيرة المدخرات.

4-    نباتات ذات سنابل: قليلة الحب وفقيرة المدخرات.

    الأنماط الظاهرية لأفراد الجيل الثاني ونسبتها:

الأنماط الظاهرية للجيل الثاني	9/16 كثير الحب وغزير المدخرات	3/16 قليل الحب وغزير المدخرات	3/16 كثير الحب وفقير المدخرات	1/16 قليل الحب وفقير المدخرات
الأنماط الو راثية للجيل الثاني	4/16 ك ك غ ﻏ 2/16 ك ك غ ﻏ 2/16 ك ﻛ غ غ 1/16 ك ك غ غ	1/16 ﻛ ﻛ غ غ 2/16 ﻛ ﻛ غ ﻏ	1/16 ك ك ﻏ ﻏ 2/16 ك ﻛ ﻏ ﻏ	1/16 ﻛ ﻛ ﻏ ﻏ

    الأنماط الظاهرية المفيدة:  9/16 كثيرة الحب وغزيرة المدخرات ولكنها ليست مفيدة بنفس الدرجة لان بعضها هجين في صفة والبعض الأخر هجين في صفتين.

    طريقة تمييز السلالات الحاملة للأنماط الظاهرية المفيدة:يجب زرعها وتركها تتلاقح ذاتيا فإذا كانت الأفراد الناتجة تحمل جميعها الصفات المرغوبة فهي نقية ،وإذا كانت تحمل خليط من الصفات فهي هجينة.

-تطبيق.