أحياء التكاثر فى الكائنات الحية للصف الثالث الثانوى 2016

طرق التكاثر في الكائنات الحية

تعريف التكاثر: هو عملية حيوية يقوم بها الكائن الحي بعد أن يصل لحد معين من النمو بغرض الحفاظ على نوعه وحمايته من الانقراض وزيادة أعداده.

أهمية التكاثر للأحياء:

(1)           توقف التكاثر في نوع معين بشكل جماعي يعرضه للانقراض.

(2)           عملية التكاثر تعتمد على تأمين جميع الوظائف الحيوية الأخرى وليس العكس

(3)     الوظائف الحيوية مثل التنفس والتغذية والإخراج: الاهمية مهمة لاستمرار حياة الأفراد وتؤمن بقاء الأفراد ولو توقفت لهلك الفرد سريعاً. وتوقيتها تبدأ منذ بداية الحياة وذلك لتوفير الطاقة اللازمة للنمو.

(4)     عملية التكاثر: الاهمية مهمة لأنها تؤمن بقاء الأنواع وزيادة أعدادها ولكنها لا تؤثر على استمرارية الحياة. ولو توقفت لا يهلك الفرد حتى لو ازيلت أعضاء التكاثر.

توقيتها بعد الوصول لحد معين من النمو بوجه لها الفرد معظم طاقة وسلوكه.

قدرات التكاثر بين الأحياء تتوقف على:

( 1 ) البيئة المحيطة:

مثال: الأحياء المائية تنتج نسلاً أكثر من أقرانها على اليابسة وذلك لتعويض الفاقد منها.

( 2 ) طبيعة حياة الكائن الحي وحجم المخاطر التي يتعرض لها:

مثال : الأحياء الطفيلية تنتج نسلاً أكثر من الكائنات الحرة لتعويض الفاقد منها.

(3 ) تطور الكائن الحي وطول عمره:

مثال: الأحياء البدائية أو قصيرة العمر تنتج نسلاً أكثر مما تنتجه الأحياء المتقدمة أو طويلة العمر.. علل: وذلك لتعويض الفاقد منها ولما تلقاه الأحياء المتقدمة من رعاية وحماية من الآباء.

لاحـــــظ:

( 1 ) يتوقف وجود الأنواع والأفراد في الوقت الحاضر على:

-         نجاح اسلافها في التكاثر.

-         تخطي المصاعب التي واجهتها عبر الأجيال المتلاحقة.

( 2 ) علل: انقراض الديناصورات والزواحف العملاقة ؟

وذلك بسبب عدم قدرتها على التكاثر وتخطي المصاعب التي واجهتها عبر الأجيال المتلاحقة.

*طرق التكاثر فى الكائنات الحية:

(1) التكاثر اللاجنسي.

(2) التكاثر الجنسي.

هناك بعض الكائنات الحية تجمع بين طريقتي التكاثر (الجنسي – اللاجنسى ) فى دورة حياتها وهو ما يعرف بـ (تعاقب الأجيال).

( 1 ) كيفية حدوثه: انفصال جزء من الجسم سواء كان خلية جرثومية واحدة أو عدة خلايا أو أنسجة ونموها إلى فرد جديد يشبه الفرد الأبوي (تحدث بدون امشاج).

( 2) شيوعه: شائع فى عالم النبات ويقتصر وجوده على بعض الأنواع البدائية من عالم الحيوان حيث أنه يعتمد على (الانقسام الميتوزى) لإنتاج فرد جديد.

( 3 ) الانقسـام: يعتمد على (الانقسام الميتوزى) لخلايا الكائن الأصلي حيث يكون عدد الصبغيات فى خلايا الكائن الجديد مماثل لعدد الصبغيات لخلايا الكائن الأصلي.

( 4 ) خصائص الكائن الناتج منه: يشبه الفرد الأصلي فى جميع صفاته حيث يتسلم مادته الوراثية من أب واحد ß وهذا يعرض النسل الناتج للهلاك إذا حدث تغيير فى البيئة المحيطة (ما لم تكن آباؤها قد تأقلمت مع ذلك التغيير).

( 5 ) الخصائص العامة للتكاثر اللاجنسي:

أ – يحافظ على ثبات الصفات الوراثية،

 ب-غير مكلف للوقت والطاقة،  

جـ-تتمكن جميع أفراد النوع من الانجاب.  

د –وفرة النسل.

( 6 ) صور التكاثر اللاجنسي :

* الانشطار الثنائي:

-         الحيوانات الأولية (الأميبا – البراميسيوم).

-         الطحالب البسيطة.

-         البكتيريا.

* التبرعــم:

-         وحيدة الخلية  ßالخميرة..

-         عديد الخلايا ß الأسفنج و الهيدرا.

*التجــدد:

-         تجدد للتكاثر ß الهيدرا ، نجم البحر ، البلاناريا.

-         تجدد للتعويض ß القشريات والبرمائيات.

-         تجدد للالتئام الجروح ß الفقاريات العليا كالإنسان.

* التبرعم:

-         فطريات ß عفن الخبز – عيش الغراب.

-         السراخس  ß نبات الفوجير أثناء دورة تعاقب الأجيال.

* التوالد البكري:

-         طبيعى ß الديدان –  القشريات – الحشرات (ذكور نحل العسل ، حشرة المن ).

-         صناعي ß نجم البحر – الضفدعة – الأرنب.

* ذراعـه الأنسجة: نبات الجزر – نبات الطباق.

( 1 ) الانشطـار الثنـائي :

-         تتكاثر به كثير من الأوليات الحيوانية كالأميبا والبراميسيوم والطحالب البسيطة والبكتريا.

-         كيفية الانشطار.

( أ ) فى الظروف المناسبة:

• تنقسم النواة ميتوزيا.

• تنشطر الخلية التي تمثل جسم الكائن الحي إلى خليتين فيصبح كل منها فرداً جديداً.

• الأفراد الناتجة تكون مشابهة للأب وذلك لأنها نشأت من الانقسام الميتوزي. وبالتالي فإن عدد صبغيات الخلية الجديدة يكون مساوي للخلية الأم.

( ب ) فى الظروف غير المناسبة.. (قلة الماء – الجفاف – تغير - Ph تغير درجة الحرارة).

• يفرز الكائن الحي غلافاً كيتينيا حول نفسه للحماية.

• تنقسم الخلية عدة مرات بالانشطار الثنائي المتكرر لينتج العديد من الخلايا (الأفراد الجديدة).

• تتحرر الأفراد الجديدة من الحوصلة فور تحسن الظروف المحيطة.

( 2 ) التبـــرعم :

( أ ) الكائنات وحيدة الخلية (الخميرة):

• ينشأ البرعم كبروز جانبي على الخلية الأصلية.

• تنقسم نواة الخلية الأصلية ميتوزيا إلى نواتين تبقى إحداهما فى الخلية الأم وتهاجر الثانية نحو البرعم.

• ينمو البرعم تدريجياً ثم:

-         يبقى متصل بخلية الأم حتى يكتمل نموه ثم ينفصل عنها.

-         او يستمر فى اتصاله بها مكونا مع غيره من البراعم النامية مستعمرات خلوية.

(ب) الكائنات متعددة الخلايا (الهيدرا):

•  ينمو البرعم على شكل بروز صغير من أحد جوانب الجسم بفعل (انقسام الخلايا البينية) وتميزها إلى برعم.

• ينمو البرعم تدريجياً ليشبه الأم تماماً.

• ينفصل عنها الكائن الجديد ليبدأ حياته مستقلاً.

( 3 ) التجــدد :

-    تشيع فى النباتات وبعض الحيوانات كالاسفنج والهيدرا وبعض الديدان ونجم البحر. تقل قدرة الكائن على التجدد كلما تقدم فى الرقي.

( أ ) الكائنات ا لراقية (التجدد بغرض التعويض):

س : لا يعتبر التجدد فيها تكاثر… علل :

جـ/ وذلك لأن التجدد يقتصر على تعويض الأجزاء المفقودة من الجسم عند التعرض لحادث أو تمزق فى الأنسجة.

مثال (1): الفقاريات العليا: يقتصر التجدد فيها على التئام الجروح المحدودة فى الجلد والأوعية الدموية والعضلات بتكوين خلايا جديدة وذلك لأن التجدد تقل قدرته برقي الحيوان.

مثال(2): بعض القشريات والبرمائيات: يقتصر التجدد فيها على استعاضة الأجزاء المبتورة فقط.

(ب) الكائنات الأقل رقياً: (التجدد بغرض التكاثر):

( 1 ) يعتبر التجدد فيها تكاثراً… علل ؟!

وذلك لأنه اذا تم تقطيع الكائن لعدة قطع فان أي قطعة من الجسم تستطيع النمو إلى فرد جديد.

 أمثــلة:

[ 1 ] الهيدرا : تتجدد إذا قطعت لعدة أجزاء فى مستوى عرضي. حيث ينمو كل جزء إلى فرد جديد مستقل.

[ 2 ] دورة البلاناريا: وهي من الديدان المفلطحة المنتشرة فى الماء العذب. يمكنها أن تتجدد إذا قطعت لعدة أجزاء على مستوى عرضي أو لجزئين طولياً. حيث ينمو كل جزء إلى فرد جديد.

[ 3 ] نجم البحر: يتجدد إذا قطعت إحدى أذرعه مع قطعة من قرصة الوسطى إلى فرد مستقبل فى فترة وجيزة.

علل: يشكل نجم البحر خطراً على محار اللؤلؤ؟

وذلك لأن نجم البحر الواحد يفترس حوالي عشرة محارات يومياً بما قد تحمله من لؤلؤ بين ثناياها.

-         بم تفسر: لجأ مربو المحار إلى حرق نجم البحر؟

وذلك بسبب معرفتهم أن تكسيرها او تقطيعها يعمل على تكاثرها او اكثارها حيث ان الزراع مع جزء من القرص الوسطى ينمو الى نجم بحر كامل بالتجدد.

      – علل يختلف التجدد فى كل فى الهيدرا والاسفنج عن التجدد فى القشريات والبرمائيات؟

* وذلك لأن التجدد فى الهيدرا و الاسفنج يعتبر نوع من التكاثر اللاجنسي  ( التجدد ) حيث تنتج أفراداً جديدة من الأجزاء المقطوعة.

* بينما القشريات والبرمائيات لا تنتج أفراداً جديدة ولكن يتم استعاضة الأجزاء المبتورة فقط.

   – علل: يختلف التجدد فى البلاناريا ونجم البحر عن التجدد فى الفقاريات العليا؟

* وذلك لأن التجدد فى البلاناريا ونجم البحر يعتبر نوع من التكاثر اللاجنسي (التجدد) لإنتاج أفراداً جديدة من الأجزاء المقطوعة.

* فى الفقاريات العليا يقتصر التجدد على التئام الجروح.

[ 4 ] التكـاثر بالجراثيــــم :

( 1 ) الجرثومة: هي عبارة عن خلية واحدة لها جدار سميك تحتوي على سيتوبلازم به كمية ضئيلة من الماء ونواه.

( 2 ) الكائنات التي تتكاثر بالجراثيم :

• الفطريات مثل فطر عفن الخبز وفطر عيش الغراب (الجراثيم تنقسم ميتوزياً).

• السراخس: تتكاثر بالجراثيم أثناء دورة تعاقب الأجيال (الجراثيم تنقسم ميوزياً).

( 3 ) كيفية التكاثر بالجراثيم فى كل من عفن الخبز وعيش الغراب:

• تتحرر الجرثومة عند نضجها من النبات الأم لتنتشر فى الهواء.

• تمتص الماء عند وصولها لوسط ملائم للنمو ويتشقق جدارها وتنقسم عدة مرات ميتوزياً حتى تنمو إلى فرد جديد.

( 4 ) مميزات التكاثر بالجراثيم:

علل: تلجأ بعض الكائنات الحية إلى التكاثر بالجراثيم؟

* سرعة الإنتاج.                * تحمل الظروف القاسية.    * الانتشار لمسافات بعيدة.

( 5 ) التوالـد البكري (العذري):

• التعريف: هو قدرة البويضة على النمو لتكوين فرد جديد بدون إخصاب من المشيج الذكري.

• علل: يعد التوالد البكري نوعاً خاصاً من التكاثر اللاجنسي؟

وذلك لأن العديد من القشريات والديدان والحشرات يتم إنتاج الأبناء فيها من أب واحد فقط ينتج عن المشيج الأنثوي.

• أنواع التوالد البكري:

-         طبيعياً.

-         صناعياً.

أولاً: التوالد البكري الطبيعي:

( 1 ) نحـل العســل:

1-تنتج الملكة (ملكة نحل العسل) البيض من الانقسام الميوزي والبيض ينمو الى نوعان تبعا لحوث اخصاب او لا حيث ان:

• الذكور: تنتج من البيض الذي ينمو بدون إخصاب من المشيج الذكرى (ينمو بالتوالد البكري) ويكون أحادي المجموعة الصبغية (1 ن).

علل: تكون ذكور نحل العسل احادية المجموعة الصبغية؟

وذلك لأن الذكور تنمو بالتكاثر البكري (لاجنسي). عن طريق نمو البويضة أحادية المجموعة الصبغية (1ن) فيكون ذكر نحل العسل احادى المجموعة الصبغية (1ن).

• الملكات والشغالات: تنتج من البيض الذي ينمو بعد الإخصاب من المشيج الذكرى. ويكون الانتاج لإناث ملكات او شغالات وذلك حسب نوع الغذاء لذلك تكون الملكات والشغالات ثنائية المجموعة الصبغية (2ن ) …علل : وذلك لأنها تنمو من إخصاب المشيج الذكري للمشيج الأنثوي (1 ن+ 1 ن = 2 ن).

( 2 ) حشرة المن :

1-  تتكون البويضات من انقسام ميتوزي (بدون إخصاب). فتنمو إلى أفراد ثنائية المجموعة الصبغية ( 2ن)

 لاحـــــظ أن:

 6-  بم تفسر: بعض الكائنات تنتج بيضاً ثنائي المجموعة الصبغية (2ن )؟

وذلك لأن البيض ينتج من انقسام ميتوزي وبالتالي تكون البويضات لها نفس عدد المجموعة الصبغية للأم (2ن) فتنمو بالتوالد البكري إلى أفراد ثنائية المجموعة الصبغية ( 2ن).

7- بم تفسر: بالتوالد البكري قد تنتج أفراد أحادية المجموعة الصبغبة ( 1ن) وثنائية المجموعة الصبغية (2ن)؟

ثانياً: التوالد البكري الصناعي:

( 1 ) نجم البحر والضفدعة :

-    يتم تنشيط البويضات بواسطة: تعريضها لصدمة حرارية أو كهربية أو للاشعاع أو لبعض الأملاح أو للرج أو للوخذ بالأبر.

-         يؤدي التنشيط إلى تضاعف الصبغيات بدون إخصاب مكونة أفراداً جديدة تشبه الأم تماماً.

( 2 ) الأرانــــب :

استخدمت منشطات كالتي استخدمت مع الضفدعة لتكوين أجنة مبكرة من بويضاتها.

( 6 ) زراعـة الأنسجــة :

( 1 ) التعريف :  هو إنماء نسيج حي (نباتي تحتوي خلاياه على المعلومات الوراثية الكاملة). فى وسط غذائي شبه طبيعى (لبن جوز الهند). ثم متابعة تميز أنسجتها وتقدمها نحو إنتاج أفراد جديدة كاملة.

( 2 ) تجربة على نبات ا لجذر ( أو الطباق) :

• تم فصل أجزاء صغيرة من الجذر أو الطباق فى أنابيب زجاجية صغيرة تحتوي على لبن جوز الهند وهو لبن يحتوي على جميع الهرمونات النباتية والعناصر الغذائية اللازمة لنمو النبات فبدأت هذه الأجزاء الكبيرة فى النمو إلى نبات كامل.

• تم فصل خلايا منفردة من نفس انسجة النبات وزراعتها بنفس الطريقة للحصول على نبات كامل.

-   أكدت التجارب أن الخلية النباتية التي تحتوي على المعلومات الوراثية الكاملة يمكنها أن تصبح نباتاً كاملاً إذا زرعت فى وسط غذائي مناسب يحتوي على الهرمونات النباتية بنسب معينة.

-    يتم حفظ الأنسجة المختارة للزراعة فى نيتروجين سائل (لتبريدها لمدة طويلة مع الإبقاء على حيويتها لحين زراعتها وبالتالي التحكم فى وقت زراعتها).

-         أهمية زراعة الأنسجة؟

• إكثار نباتات نادرة أو ذات سلالات ممتازة أو أكثر مقاومة للأمراض.

• اختصار الوقت اللازم لنمو المحاصيل المنتجة وإكثارها.

• تقديم حلولاً لمشاكل الغذاء بشكل عام.

    ملاحظــات على التكاثر اللاجنسي :

     ( 1 ) ما الفرق بين التكاثر اللاجنسي بالتبرعم والتجدد فى الهيدرا ؟

* تكاثر الهيدرا بالتبرعم:

- الأفراد الناتجــة تشبــه الأم لأنــهـا نتجت من انقسام ميتوزي فتتساوي أعداد الصبغيات بهما ( 2ن )

-البرعم ينمو بفعل انقسام الخلايا البنية على أحد جانبي الجسم ثم ينفصل ويبدأ حياته.

* تكاثر الهيدرا بالتجدد:

- الأفراد الناتجة تشبه الأم لأنها نتجت من انقسام ميتوزي. فتتساوى أعداد الصبغات بها     ( 2 ن).

- يتجدد إذا قطعت لعدة أجزاء عرضياً وينمو كل جزء لفرد جديد.

( 2 ) الأميبا: ( انشطار ثنائي ) : تختفي الخلية الأصلية … ( الفرد الابوى ) … الأفراد الناتجة مشابهه للخلية الأم لأنها تنشأ من انقسام ميتوزي  للخلية الام إلى فردين متساويين و متشابهين تماما و تنفصل الأفراد عن بعضها أي لا تكون مستعمرات.

( 3 ) فطر الخميرة: ( تبرعم ) : لا تختفي الخلية الأصلية ( الفرد الابوى). الأفراد الناشئة غير متساوية  فى الحجم للخلية الأم حيث تنمو كبروز جانبي. الفرد ينفصل عن الأم أو يظل متصلاً بها ليكون مستعمرة.