ملخص الدرس / الأولى ثانوي/علوم الطبيعة و الحياة/تحسين إنتاج الكتلة الحيوية/تاثير العوامل الداخلية

عند مقارنة الأبناء بأبائهم نجد أن الأبناء يرثون عنهم جملة من الصفات التي تنتقل عبر العوامل الوراثية.

عند إستزراع سلالة   من القمح المكسيكي إلى جانب القمح المحلي في مساحتين متجاورتين ومتماثلتين من حيث الخصائص الفيزيوكيميائية ،يكون ناتج مردودية القمح المكسيكي أكبر من مردردية القمح المحلي  ويعود السبب في إختلاف المحصول اتين السلالتين رغم عنايتهما بنفس العوامل الخارجية إلى وجود عوامل داخلية ( نوعية القمح)

أجريت تجربة على ثلاث سلالات من الأبقار وحيث أن الأبقار المعطية لقحت من طرف ثور من نفس السلالة.ومراحل التجربة وفق المراحل التالية:

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

أفرغو ذه الخلية المحتوية على الجنين من أنويتها بواسطة ماصة خاصة.

آخذو بويضة من مبيض بقرة حمراء وأفرغو ا من نواتها وحافظو على السيتوبلازم والغشاء الواقي.

غرسو النواة المأخوذة من الخلية الجنينية داخل ذه البويضة المنزوعة النواة(النواتين الأوليتين.)

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

عند بلوغ ذه الخلايا مرحلة( 8-10 خلايا متماثلة) قام وا بزرع ذه العلقة في مكانها في الرحم لبقرة ثالثة و ي الأم الحامل (مبرقشة بالأصفر.)

بعد انتهاء مدة الحمل ولد عجل أبيض مبرقش بالأسود.

حيث أكدت ذه التجربة أن العوامل الوراثية تقع فى النواة وبالتحديد على الصبغيات بشكل قطع تدعى المورثات 

هو إجراء تلقيح (تزاوج) بين سلالتين مختلفتين من الكائنات الحية تنتميان لنفس النوع

و إجراء تصالب بين سلالتين تحملان صفات مختلفة و قد يكون طبيعيا أو إصطناعيا 

أ- التهجين الطبيعي (التلقيح الذاتي) : يحدث في الأز ار ثنائية الجنس لأنها تحتوي على أعضاء تكاثرية ذكرية و أنثوية )الأسدية و المدقات( مثل القمح ، الذرة وتسمى السلالة بالنقية. 

السلالة النقية : ي السلالة التي تعطي أفرادا تحمل نفس الصفات الوراثية عندما تتلاقح أفراد ا فيما بينها عندما تتلقح تلقيحا ذاتيا .  

ب- التهجين الإصطناعي (التلقيح الإصطناعي) : يحدث في الأز ار الثنائية الجنس بتدخل الإنسان حيث يقوم على إحدى السلالتين بنزع أعضائها التكاثرية قبل نضجها و تترك لتلقح بحبوب الطلع الاسدية الأخرى لتنتج بذور جينة.

التفسير الصبعي للتهجين: 

النمط الظا ري : ي مجموع الصفات المرئية الناتجة عن تفاعل عوامل الوسط مع مورثات الفرد ،مثل اللون ،كمية المواد ...إلخ.

النمط الوراثي : و مجموع المورثات الموجودة في خلايا الفرد والتي تحدد نمطه الوراثي.

مفهوم الأليل: و شكل من أشكال المورثات .حيث أن لكل مورثة أليلين أو أكثر إلا أن الفرد لا يحمل إلا أليلين يحتلان موضعين متقابلين على صبغيين متماثلين محددين يحصل على أحدهما من الأب والأخر من الأم. 

يكون الفرد متماثل اللواقح (نقي) : إذا كان الأليلين متماثلين.  

يكون الفرد مختلف اللواقح ( جين) : إذا كان الأليلين مختلفين.

مثال :تفسير الوراثي لنبات  الذرة  :  

لاحظ الوثيقة المرفقة 

النمط الظا ري لهجناء الجيل الأول  100% ذرة  كثيرة الحب غزيرة المدخرات (ك ق / غ ف) تشابه جناء الجيل الأول

قانون مندل الأول : يحصل المشج على نسخة واحدة ( أليل واحد ) من مجموع الأليلين و في اللقاح يصل عدد ألاليل الى اثنين.

قانون مندل الثاني (التوزع الحر والمستقل لصفات) : توارت و توزيع جين صفة يآتي بشكل مستقل من توزيع و توارث صفة اخرى اي أذا اختلف فردين في  زوجين من السمات النقيه السائده فينعزل عاملا ذين الفردين أنعزال تام عند تكوين الأمشاج ويظهر في الجيل الثاني بنسبه 3 سائد 1 متنحي من السمات. 

الأمشاج الناتجة من جنا الجيل الأول ي : (ك غ  ،  ك ف ،  ق غ  ، ق ف)

تصالب جناء الجيل الأول: 

نتائج تصالب هجناء الجيل الأول : 

أ- التهجين التقليدي : طريقة بدائية و ي عزل ذكر سلالة مرغوبة مع إناث من سلالة مرغوبة لتشكل أفراد جينة بعد تلقحها مثل تهجين السلالة المحلية للماشية )أولاد جلال( مع السلالة الفرنسية )الميرينوس( وتم الحصول على سلالة تاعدميت

ب- التهجين الإصطناعي: زاد إستعمال ذه التقنية لنجاعتها .حيث نستطيع ان نحصل على سلالة مرغوب فيها من الحيوانات عن طريق التهجين بالتلقيح  الإصطناعي. 

عند تهجين سلالتين نحصل في الجيل الأول على أفراد جينة تحمل صفات الأبوين ( جينة). تتميز بأنها تحمل ظا ريا الصفات المرغوبة ولكنها غير نقية ، حيث تعطي عند زرعها أفراد مختلفة النمط الظا ري والوراثي

يتم مصالبتها ذاتيا لنحصل على أفراد الجيل الثاني بعضها يحمل الصفات المرغوبة.

يتم إنتقاء ذه الأفراد و مصالبتها فيما بينها وعزل الأفراد الأخرى نحصل على أفراد الجيل الثالث بعضها يحمل الصفات المرغوبة

و كذا يتم إكثار الأفراد الحاملة للصفات بإستمرار وعزل الأفراد غير المرغوب فيها حتى الحصول على أفراد نقية.

حيث في كل جيل يتناقص عدد الأفراد الهجينة المنتقاة ويزداد عدد الأفراد النقية إلى أن يتم الحصول على أفراد تحمل ذه الصفات المرغ وبة بشكل نقي. 

و تكاثر خضري يتم إنطلاقا من أجزاء صغيرة من النبات الأم (الفسيلة)  وتتم داخل الأنابيب ويسمح بإستنساخ لمة كبيرة جدا في وقت قياسي.ومن فوائد ذه الزراعة: 

- الحصول على عدد ائل من النباتات المتماثلة و المماثلة للنبات الأم (اللمة) في فترة قصير .

- قلة التكاليف بحيث لا تتطلب أراضي واسعة بل يكفي مخبر صغير .

- إمكانية تجنب العدوى الفيروسية

زراعة المرستيم:

- تتم بواسطة زراعة قطعة نسيجية ( القمة النامية للبرعم)

- تسمح بالتخلص من أي إصابة جرثومية للسلالة الام.

زراعة البروتوبلازم:

- تتم انطلاقا من خلية واحدة و تجريد ا من جدار ا الهيكلي. - تسمح باستحداث سلالات جديدة من خلال دمج بروتوبلازم نباتات مختلفة وراثيا. - تسمح بالتخلص من أي إصابة فيروسية.

فوائد التكاثر الخضري: 

- تشكيل نباتات خالية من الأمراض( زراعة المريستيم)  - تشكيل سلالات جديدة  ذات خصائص وراثية جديدة ( زراعة البروتوبلازم)

- منخفضة التكاليف و يمكن التحكم فيها. - تسمح بإنتاج عدد ائل من النباتات المتماثلة في وقت قصير.

- إمكانية تطبيقها على عدة نباتات مثل البطاطا و الفراولة و أشجار الفاكهة و الأشجار الغابية       

تمهيد:  يتم تكثير الحيوانات المرغوبة عن طريق تقنية الإستنساخ و التي أجريت على العديد من الحيوانات مثل نعجة دولي غير أنها تتطلب وسائل و مهارات متطورة كما أنها تكلف أموالا با ظة .

مراحل التكاثر بالاستنساخ: 

سحب جنين بقرة منتقاة في مرحلة البلاستيولة (32خلية) .

سحب بيوض بقرة أخرى مخصبة أي تحتوي على بيضة ملقحة.

حقن انوية خلايا جنين البقرة المنتقاة بعد سحبها من الجنين في يولى بيوض أبقار اخرى مجردة من أنويتها فنحصل على أجنة جديدة.

نترك الأجنة تتطور لعدة أيام في أنابيب ثم تنقل الى بقرة مهيأة للحمل. بعد الحمل نتحصل على لمة من العجول المتماثلة تماما .

يمكن إستغلال ذه التقنية في إكثار الحيوانات المرغوبة وذلك بعد إستئصال البلاستولا(32 خلية ) من السلالة المرغوبة تفكك الخلايا و تسحب منها أنويتها و توزع في يولى بيوض المجردة الأنوية لحيوانات أخرى و كذا نتحصل على لمة من الحيوانات المرغوبة. 

إن الإنفجار السكاني في العالم أدى إلى زيادة حاجياته الغذائية (النباتية والحيوانية) فتدخل الإنسان الى زيادة الإنتاج النباتي عن طريق الزراعة المحمية ومن التهجين التقليدي إلى التهجين الإصطناعي وصولا الى الإستنساخ.

يستعمل المزارعون كل سنة كميات ائلة من النترات في شكل أسمدة أو فضلات ونظرا لقابلية ذوبانها الشديد في الماء فإنها تجرف مع مياه السيول أو تتسرب إلى المياه الجوفية ويسبب ذلك إرتفاعا تدريجيا لنسبتها قد يصل إلى أن تصبح غير صالحة للشرب ومنه يشكل كارثة بيئية كب يرة لا يمكن التخلص منها إلا بعد مدة طويلة حيث تحول النترات الهيموغلبين إلى مركب يدعى الميتموغلبين وغير قادر على تثبيت ال O2 مما يسبب مشاكل صحية  خاصة عند الأطفال (صعوبة التنفس) .

تستزرع السلالات المرغوبة في أراضي جديدة بعد إقتلاع السلالات الطبيعية وبالتالي تقليص إنتشار ا

يتسبب الرعي المفرط للسلالات الحيوانية المرغوبة في القضاء على الغطاء النباتي وتصحر الأرض.

تنتقل السلالات المرغوبة إلى البيئات الطبيعية وتنافس السلالات الطبيعية في موطنها من جهة ويمكن أنا تتكاثر مع بعضها وبالتالي تتسبب في تحور ا وإختفائها

مخاطر التهجينات الغير المراقبة (لعضويات المعدلة وراثيا OGM):

إن الخطر الذي يهدد السلالات الطبيعية من العضويات المعدلة وراثيا و إمكانية تكاثر ا معها وإنتاج سلالات جينة جديدة ومن ثم إختفاء السلالات الأصلية يؤدي الإفراط في انتقاء السلالات و إكثار ا إلى تد ور التنوع الحيوي و تكاثر سريع للطفيليات ، و اختفاء الأنواع المحلية الأصلية  يرث الأبناء عن آبائهم و أجداد م جملة من الصفات الوراثية ، حيث تنقل العوامل الوراثية المسؤولة عن ظهور ذه الصفات عبر أمشاج الأبوين و تجتمع في البويضة المخصبة التي تشكل خلايا ا كل فرد بالانقسام الخيطي.