مهام مراقبة العمل للفصل الدراسي في علم الأحياء. التعلم المعياري في دروس علم الأحياء أي شكل من أشكال التكاثر يوفر أفضل قدرة على التكيف

أهداف الدرس:

• التعليمية: لتوسيع معرفة الطلاب حول مادة التكاثر الجنسي واللاجنسي.
• تعليمي: تهيئة الظروف لتكوين كفاءات الطلاب.
• تعليمي: إبراز أهمية الاستنساخ في حياة الإنسان وجوانبها الأخلاقية.

معدات:عرض الدرس ، ملاحظات مرجعية للطلاب ، زهور نضرة (أنواع مختلفة من البنفسج) ، التطبيقان رقم 1 ورقم 2.

خلال الفصول

1. لحظة تنظيمية.

لجذب انتباه الطلاب إلى حقيقة أنه بالإضافة إلى المصادر التقليدية ، سنعمل اليوم في الدرس مع ملخص مرجعي.

2. إنشاء حالة مشكلة (الموسيقى الغنائية والشرائح).

المعلم: نأتي إلى العالم لفهم الجمال. الجمال هو فرحة حياتنا. انفتحت فرحة الحياة أمام أي شخص لأنه سمع همسة أوراق الشجر وأغنية جندب ، وغمغم تيار الربيع ولعب الأجراس الفضية ، وقبرة في سماء الصيف الحارة وشجيرة أرجوانية مزهرة - هو سمع ، وهو يحبس أنفاسه ، يستمع لمئات وآلاف السنين إلى موسيقى الحياة الرائعة والمتنوعة.

أخبرني أيها الرجال ، ما هي العملية البيولوجية التي هي أساس كل أشكال الحياة على الأرض؟ (استنساخ)

ما هي أشكال تكاثر الكائنات الحية الموجودة في الطبيعة؟ (جنسي ولاجنسي)

مصطلح الاستنساخ ليس جديدًا عليك. قدم تعريفه الكامل (إجابات الأطفال). اكتب تعريفًا أكثر اكتمالاً لمصطلح "إعادة الإنتاج" في الملخص (أعمال الشرائح).

بناءً على تعريف المصطلح ، وكذلك بناءً على المعرفة التي لديك ، حاول إبراز معنى التكاثر الجنسي في الطبيعة.

من وجهة نظر العلم ، تكمن أهمية التكاثر في حقيقة أن الاستمرارية تتم بين الأجيال ، يزداد عدد الأفراد في السكان وإعادة توطينهم في الأراضي الجديدة ، ويضمن التكاثر وجود النوع ككل.

في سياق تطور الكائنات الحية ، تحسنت آليات التكاثر.

أي شكل من أشكال التكاثر أقدم؟ (عديم الجنس)

تبعا لذلك ، فإن التكاثر الجنسي هو شكل جديد.

3. صياغة المشكلة التربوية.

يقدم الطلاب بيان المشكلة.

لماذا ، في سياق التطور ، لم يحل أحد أشكال التكاثر محل الآخر ، ولماذا توجد آليتا التكاثر؟ عبر عن تخميناتك (إجابات الأطفال).

سمعنا عدة فرضيات. من أجل تأكيد أو دحض فرضية ، نحتاج إلى قاعدة أدلة علمية.ماذا تعتقد أنه سيتضمن؟ (إجابات الأطفال)

أنت على حق. سوف نتذكر المصطلحات والمفاهيم البيولوجية المعروفة لك ، والعمليات البيولوجية ، ونقيم العلاقات السببية بينها ونقارنها.

4. الاكتشاف المشترك للمعرفة.

لذا، دعونا نصنف التكاثر الجنسي واللاجنسي ، ثم نقارن هذه الأشكال وفقًا للمعايير المقترحة.انظر إلى الجدول في ملاحظاتك.

ما هي المعايير ، في رأيك ، المفقودة في الجدول المقترح؟

(تم إدخال إجابات الأطفال في الجدول ، جميع المعايير على الشريحة)

لذلك ، لدينا مجموعة كاملة من المعايير للمقارنة ، ويمكننا ملء الجدول (3 دقائق).

من لديه أسئلة؟ (في اشارة الى الفصل)

بناءً على مقارنة بين خصائص التكاثر اللاجنسي والتكاثر الجنسي ، توصل إلى استنتاج حول مزايا التكاثر اللاجنسي.

(يجيب الأطفال: مشاركة فرد واحد فقط في عملية التكاثر ؛ ظهور النسل في فترة زمنية قصيرة)

نحن نعلم أن إحدى فوائد التكاثر اللاجنسي هي أن هناك أنواعًا عديدة من شكل معين من التكاثر. قم بتصنيف طرق التكاثر اللاجنسي في الملاحظات الداعمة ، والعمل مع الكتاب المدرسي والمعلومات الإضافية. (2 دقيقة.)

تعليقات على التصنيف بالشريحة. لقد رأيت نتائج عملك. لقد تعاملت معها بنجاح (شريحة). ومع ذلك ، أود أن ألفت انتباهكم إلى حقيقة أن أساليب التكاثر اللاجنسي مثل التجزئة والتبرعم ، في مصادر بيولوجية أخرى ، يمكن تمييزها على أنها نوع فرعي من النباتات.

بأي طريقة (التكاثر اللاجنسي) تتكاثر الكائنات الحية المعروضة على الشريحة؟

(عرض شرائح مع أمثلة: السلائل المرجانية - البراعم ؛ الفطريات - الأبواغ ؛ النباتات - نباتي)

يا رفاق ، صاغوا استنتاجًا حول أهمية التكاثر اللاجنسي في الطبيعة (يسمح لك بزيادة عدد الأفراد من نوع معين بسرعة في فترة زمنية قصيرة في ظل ظروف مواتية).

والآن ، باستخدام نفس المعايير ، استخلص استنتاجًا حول ميزة التكاثر الجنسي (يمكن أن يحدث في الظروف البيئية المتغيرة ، تظهر مجموعات جديدة من الشخصيات).

ما هي أهمية التكاثر الجنسي في حياة الكائنات الحية؟ أجب عن هذا السؤال بالتعليق على الشريحة (هناك نوعان من الكائنات الحية على الشريحة - الدب القطبي والدب البني).

(تكمن أهمية التكاثر الجنسي في وجود تغيير في المادة الوراثية وهذا يسمح للكائنات بالتكيف مع الظروف البيئية المختلفة)

لذلك ، قمنا بجمع قاعدة أدلة كافية لتأكيد أو دحض الفرضيات التي تم التعبير عنها في بداية الدرس حول حل المشكلة: لماذا تم الحفاظ على كلتا طريقتين الاستنساخ في عملية التطور (مظللة في الشريحة). إذن ، الكلمة لك.

إذن ما هو الاستنتاج الذي توصلت إليه: التكاثر اللاجنسي والجنسي يضمن تنوع الكائنات الحية (يكتب الأطفال الاستنتاج في الملخص).

يا رفاق ، قم الآن بصياغة موضوع درسنا. نكتب في الملاحظات الأساسية.

المعلم: نعم ، العالم لا حدود له ، جميل ، متنوع. أصبح الرجل رجلاً لأنه رأى عمق السماء اللازوردية ، وميض النجوم ، والانسكاب الوردي لفجر المساء ، والضباب الشفاف لمساحات السهوب ، وسرب الرافعات في السماء ، وانعكاس الشمس في عدد لا يحصى من قطرات ندى الصباح ، الجرس الأزرق لقطرة الثلج:

هل تعتقد أن البشر يمكن أن يخلقوا كائنات حية جديدة؟

برر إجابتك (اختيار).

صحيح تمامًا: أحد إنجازات التربية هو تطوير أنواع جديدة من النباتات وسلالات الحيوانات وسلالات الكائنات الحية الدقيقة. ما هي بعض الأمثلة على نتائج التربية التي تراها بشكل يومي؟ (اختيار الشرائح: الكفير ، كعكة ، مخدرات ، بقرة ، كلب مزخرف ، وردة).

مثال على الشريحة: البنفسج.

نتيجة الاختيار هي تربية أنواع جديدة من النباتات الداخلية ، فهي رائعة. أنا نفسي أحب النباتات كثيرًا ، لذا تحيطني الأزهار في المنزل وفي العمل. ما هي طريقة التكاثر التي يجب استخدامها للحفاظ على الصفات المتنوعة لهذا الصنف البنفسجي؟

(لاجنسي: ورقة أو جزء من شجيرة)

حول دور النباتات المزهرة في تصميم المباني (بالمناسبة ، يوصي المصممون بوضع الزهور في أماكن الراحة ، على سبيل المثال ، في غرفة المعيشة).

يعتمد النشاط الإبداعي البشري في التربية على المعرفة والبحث العلمي. العلم لا يقف مكتوف الأيدي ، فهو يتقدم لإيجاد حلول للعديد من المشاكل ، بما في ذلك الأمراض المستعصية. لقد ابتكر الإنسان طريقة جديدة للحصول على الكائنات الحية ، والتي تقوم على التكاثر اللاجنسي. هل تعرف ماذا تسمى طريقة التكاثر هذه؟ (استنساخ)

باستخدام معلومات حول الاستنساخ ، اشرح ما هو جوهر طريقة الاستنساخ هذه؟ (وقت العمل مع معلومات إضافية 2 دقيقة).

ما هو شعورك الشخصي حيال استنساخ البشر؟

هل ترغب في الحصول على نسختك الخاصة؟

إذا كنت مهتمًا بوجهة نظري حول هذه المشكلة ، فهي ، تمامًا مثل هذا الجمهور ، غامضة. من ناحية أخرى ، لا ينبغي للإنسان ، كونه خالقًا لكائنات حية جديدة ، أن يتعارض مع خالق آخر. لذلك ، تنكر الأعراف الدينية الاستنساخ. من ناحية أخرى ، لا يمكن وقف التقدم العلمي والتكنولوجي. لذلك ، يحتاج الناس إلى مناقشة واعتماد معايير جديدة تأخذ في الاعتبار الحقائق الجديدة.

5. نتيجة الدرس.

المعلم: دعني أذكرك بما بدأنا به درسنا. انفتحت فرحة الحياة أمام أي شخص لأنه سمع همسة أوراق الشجر وأغنية جندب ، ولعب الأجراس الفضية ، وقبرة في سماء الصيف الحارة وشجيرة أرجوانية مزهرة - سمع وهو يحبس أنفاسه ، يستمع إلى مئات وآلاف السنين من موسيقى الحياة الرائعة والمتنوعة. دع هذه الكلمات التي بدت في بداية الدرس ، مثل الدرس نفسه ، تساعدك على إكمال المهمة الإبداعية - اكتب نصًا متزامنًا. قواعد كتابة syncwine موجودة في الملخص المرجعي. الكلمة الأساسية من syncwine هي التكاثر.

لذا ، أرى أن الحانات جاهزة. يرجى قراءتها.

شكرا لك على هذه الإبداعات الرائعة!

وفي الختام ، اسمحوا لي أن أقدم لكم عرضًا مخصصًا لدرسنا:

التكاثر.

إنه مصدر الخلود والنور.
ابتهج ، أنا أحب ، أنا أعيش!
كن مبتهجا ، عش!
الكون لا نهاية له.

مرة أخرى ، شكرا جزيلا لعملك.

يتوافق الكتاب المدرسي مع المستوى الأساسي للمكون الفيدرالي لمعيار الدولة للتعليم العام في علم الأحياء ويوصى به من قبل وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي.

الكتاب المدرسي موجه للطلاب في الصفوف 10-11 ويكمل سطر N. I. Sonin. ومع ذلك ، فإن ميزات عرض المادة تجعل من الممكن استخدامها في المرحلة الأخيرة من دراسة علم الأحياء بعد الكتب المدرسية لجميع الأسطر الموجودة.

ما هي أهمية اختيار الكائنات الحية الدقيقة للصناعة والزراعة؟

التكنولوجيا الحيويةهو استخدام الكائنات الحية أو النظم البيولوجية أو العمليات البيولوجية في الإنتاج الصناعي. انتشر مصطلح "التكنولوجيا الحيوية" منذ منتصف السبعينيات. القرن العشرين ، على الرغم من أنه منذ زمن بعيد ، استخدمت البشرية الكائنات الحية الدقيقة في الخبز وصنع النبيذ ، في إنتاج البيرة وفي صناعة الجبن. يمكن اعتبار أي إنتاج يعتمد على عملية بيولوجية بمثابة تقنية حيوية. تعد الهندسة الوراثية والكروموسومات والخلوية واستنساخ النباتات والحيوانات الزراعية جوانب مختلفة من التكنولوجيا الحيوية.

تجعل التكنولوجيا الحيوية من الممكن ليس فقط الحصول على المنتجات المهمة للبشر ، مثل المضادات الحيوية وهرمون النمو ، والكحول الإيثيلي والكفير ، ولكن أيضًا لإنشاء كائنات ذات خصائص محددة مسبقًا بشكل أسرع بكثير من استخدام طرق التربية التقليدية. هناك عمليات تقنية حيوية لمعالجة مياه الصرف الصحي ، ومعالجة النفايات ، وإزالة الانسكاب النفطي في المسطحات المائية ، وإنتاج الوقود. تعتمد هذه التقنيات على خصائص النشاط الحيوي لبعض الكائنات الحية الدقيقة.

تعمل التقنيات الحيوية الحديثة الناشئة على تغيير مجتمعنا ، وتفتح فرصًا جديدة ، ولكنها في نفس الوقت تخلق بعض المشكلات الاجتماعية والأخلاقية.

الهندسة الوراثية.الكائنات الملائمة للتكنولوجيا الحيوية هي الكائنات الحية الدقيقة التي لها جينوم منظم نسبيًا ودورة حياة قصيرة ومجموعة متنوعة من الخصائص الفسيولوجية والكيميائية الحيوية.

أحد أسباب مرض السكري هو نقص الأنسولين في الجسم - وهو هرمون البنكرياس. تنقذ حقن الأنسولين المعزولة من بنكرياس الخنازير والماشية ملايين الأرواح ، ولكن في بعض المرضى تؤدي إلى تطور الحساسية. الحل الأمثل هو استخدام الأنسولين البشري. عن طريق الهندسة الوراثية ، تم إدخال جين الأنسولين البشري في الحمض النووي للإشريكية القولونية. بدأت البكتيريا في تصنيع الأنسولين بنشاط. في عام 1982 ، أصبح الأنسولين البشري أول دواء معدل وراثيًا.

يتم الحصول على هرمون النمو حاليًا بطريقة مماثلة. يوفر الجين البشري ، الذي يتم إدخاله في جينوم البكتيريا ، تخليق هرمون ، يتم استخدام حقنه في علاج التقزم وإعادة نمو الأطفال المرضى إلى المستويات الطبيعية تقريبًا.

كما هو الحال في البكتيريا ، يمكن أيضًا تغيير المادة الوراثية للكائنات حقيقية النواة بمساعدة طرق الهندسة الوراثية. تسمى هذه الكائنات المعدلة وراثيا المعدلة وراثياأو الكائنات المعدلة وراثيا (GMOs).

في الطبيعة ، هناك بكتيريا تطلق مادة سامة تقتل العديد من الحشرات الضارة. تم عزل الجين المسؤول عن تخليق هذا السم من الجينوم البكتيري وتم دمجه في جينوم النباتات المزروعة. حتى الآن ، تم بالفعل تطوير أصناف مقاومة للآفات من الذرة والأرز والبطاطس وغيرها من النباتات الزراعية. إن زراعة مثل هذه النباتات المعدلة وراثيًا التي لا تتطلب استخدام مبيدات الآفات لها مزايا كبيرة ، لأن المبيدات أولاً لا تقتل الحشرات الضارة فحسب ، بل والمفيدة أيضًا ، وثانيًا ، تتراكم العديد من المبيدات في البيئة ولها تأثير مطفر على الكائنات الحية (الشكل). 92).

أرز. 92- البلدان التي تزرع النباتات المحورة جينيا. تقريبا كامل المساحة المزروعة بالمحاصيل المعدلة وراثيا تشغلها أصناف معدلة وراثيا من أربعة نباتات: فول الصويا (62٪) والذرة (24٪) والقطن (9٪) وبذور اللفت (4٪). تم بالفعل إنشاء أنواع مختلفة من البطاطا والطماطم والأرز والتبغ والبنجر والمحاصيل الأخرى المعدلة وراثيًا

أجريت واحدة من أولى التجارب الناجحة على تكوين حيوانات معدلة وراثيًا على الفئران ، في الجينوم الذي تم فيه إدخال جين هرمون نمو الفئران. نتيجة لذلك ، نمت الفئران المعدلة وراثيًا بشكل أسرع وانتهى بها الأمر لتصبح ضعف حجم الفئران العادية. إذا كانت هذه التجربة ذات أهمية نظرية حصرية ، فإن التجارب في كندا لها بالفعل تطبيق عملي واضح. أدخل العلماء الكنديون جينًا من سمكة أخرى إلى المادة الوراثية للسلمون ، والتي نشطت جين هرمون النمو. أدى ذلك إلى نمو السلمون أسرع 10 مرات واكتساب وزنه الطبيعي عدة مرات.

استنساخ.يسمى إنشاء نسخ جينية متعددة لفرد واحد من خلال التكاثر اللاجنسي استنساخ.في عدد من الكائنات الحية ، يمكن أن تحدث هذه العملية بشكل طبيعي ، تذكر التكاثر الخضري في النباتات والتفتت في بعض الحيوانات (§). إذا انفصلت قطعة من شعاع بطريق الخطأ عن نجم البحر ، يتشكل منها كائن حي كامل جديد (الشكل 93). في الفقاريات ، لا تحدث هذه العملية بشكل طبيعي.

أجرى الباحث جوردون أول تجربة ناجحة لاستنساخ الحيوانات في أواخر الستينيات. القرن ال 20 في جامعة أكسفورد. زرع العالم نواة مأخوذة من خلية ظهارة أمعاء ضفدع ألبينو في بويضة غير مخصبة لضفدع عادي ، تم تدمير نواتها سابقًا. من هذه البيضة ، تمكن العالم من زراعة الشرغوف ، والذي تحول بعد ذلك إلى ضفدع ، والذي كان نسخة طبق الأصل من ضفدع ألبينو. وهكذا ، لأول مرة تبين أن المعلومات الواردة في نواة أي خلية كافية لتطوير كائن حي كامل.

أدت الدراسات اللاحقة في اسكتلندا عام 1996 إلى الاستنساخ الناجح للأغنام دوللي من الخلايا الظهارية للثدي (الشكل 94).

يبدو أن الاستنساخ طريقة واعدة في تربية الحيوانات. على سبيل المثال ، عند تربية الماشية ، يتم استخدام التقنية التالية. في مرحلة مبكرة من التطور ، عندما تكون خلايا الجنين غير متخصصة بعد ، ينقسم الجنين إلى عدة أجزاء. من كل جزء يتم وضعه في أم حاضنة (بديلة) ، يمكن أن يتطور عجل كامل. بهذه الطريقة ، يمكنك إنشاء العديد من النسخ المتطابقة لحيوان واحد بصفات قيمة.

أرز. 93. تجديد نجم البحر من شعاع واحد

أرز. 94. استنساخ النعجة دوللي

لأغراض خاصة ، يمكن أيضًا استنساخ الخلايا المفردة ، مما يؤدي إلى إنشاء مزارع نسيجية ، في الوسائط الصحيحة ، يمكن أن تنمو إلى أجل غير مسمى. تعمل الخلايا المستنسخة كبديل لحيوانات المختبر ، حيث يمكن استخدامها لدراسة التأثيرات على الكائنات الحية للمواد الكيميائية المختلفة ، مثل الأدوية.

يستخدم استنساخ النبات ميزة فريدة للخلايا النباتية. في أوائل الستينيات. القرن ال 20 لأول مرة ، تبين أن الخلايا النباتية ، حتى بعد بلوغ النضج والتخصص ، في ظل ظروف مناسبة ، قادرة على إنتاج نبات كامل (الشكل 95). لذلك ، فإن الأساليب الحديثة في هندسة الخلايا تجعل من الممكن إجراء تكاثر النباتات على المستوى الخلوي ، أي اختيار ليس نباتات بالغة ذات خصائص معينة ، ولكن الخلايا ، التي تُزرع منها نباتات كاملة.

أرز. 95- مراحل استنساخ النباتات (مثل الجزر)

الجوانب الأخلاقية لتطوير التكنولوجيا الحيوية.يطرح استخدام التقانات الحيوية الحديثة العديد من الأسئلة الجادة للبشرية. هل يمكن أن يهاجر الجين الذي يتم إدخاله في نباتات الطماطم المعدلة وراثيًا ويندمج في جينوم ، على سبيل المثال ، البكتيريا التي تعيش في أمعاء الإنسان عند تناول الثمار؟ هل يمكن لمحصول معدل وراثيا مقاوم لمبيدات الأعشاب والأمراض والجفاف وعوامل الإجهاد الأخرى ، عند التلقيح المتبادل مع النباتات البرية ذات الصلة ، نقل نفس الخصائص إلى الأعشاب الضارة؟ ألن ينتج عن ذلك "أعشاب خارقة" من شأنها أن تملأ الأراضي الزراعية بسرعة كبيرة؟ هل ستنتهي زريعة السلمون العملاقة بالصدفة في عرض البحر ، وهل سيؤدي ذلك إلى الإخلال بالتوازن في التجمعات الطبيعية؟ هل جسم الحيوانات المعدلة وراثيا قادر على تحمل العبء الذي ينشأ فيما يتعلق بوظيفة الجينات الأجنبية؟ وهل للإنسان الحق في إعادة صنع الكائنات الحية لمصلحته؟

تتم مناقشة هذه القضايا والعديد من القضايا الأخرى المتعلقة بتكوين كائنات معدلة وراثيًا على نطاق واسع من قبل الخبراء والجمهور في جميع أنحاء العالم. تزعم الهيئات واللجان التنظيمية الخاصة التي تم إنشاؤها في جميع البلدان أنه على الرغم من المخاوف القائمة ، لم يتم تسجيل أي آثار ضارة للكائنات المعدلة وراثيًا على الطبيعة.

في عام 1996 ، اعتمد مجلس أوروبا اتفاقية حقوق الإنسان في استخدام تقنيات الجينوم في الطب. تركز الوثيقة على أخلاقيات استخدام هذه التقنيات. يقال أنه لا يمكن التمييز ضد أي فرد على أساس المعلومات حول ميزات الجينوم الخاص به.

يمكن أن يكون لإدخال مادة وراثية غريبة في الخلايا البشرية عواقب سلبية. يمكن أن يؤدي الإدخال غير المنضبط للحمض النووي الغريب في أجزاء معينة من الجينوم إلى تعطيل الجينات. خطر استخدام العلاج الجيني عند العمل مع الخلايا الجرثومية أعلى بكثير من استخدام الخلايا الجسدية. عندما يتم إدخال التركيبات الجينية في الخلايا الجرثومية ، قد يحدث تغيير غير مرغوب فيه في جينوم الأجيال القادمة. لذلك ، في الوثائق الدولية لليونسكو ومجلس أوروبا ومنظمة الصحة العالمية (WHO) ، تم التأكيد على أن أي تغيير في الجينوم البشري يمكن أن يتم فقط على الخلايا الجسدية.

ولكن ربما تثار أخطر الأسئلة فيما يتعلق بالاستنساخ البشري الممكن نظريًا. البحث في مجال الاستنساخ البشري محظور الآن في جميع البلدان لأسباب أخلاقية في المقام الأول. إن تكوين الإنسان كشخص لا يقوم على الوراثة فقط. تحددها الأسرة والبيئة الاجتماعية والثقافية ، وبالتالي ، مع أي استنساخ ، من المستحيل إعادة تكوين شخصية ، كما أنه من المستحيل إعادة إنتاج جميع شروط التنشئة والتعليم التي شكلت شخصية نموذجها الأولي (نواة المتبرع) ). تدين جميع الطوائف الدينية الرئيسية في العالم أي تدخل في عملية التكاثر البشري ، وتصر على أن الحمل والولادة يجب أن يحدثا بشكل طبيعي.

أثارت تجارب استنساخ الحيوانات عددًا من الأسئلة الجادة للمجتمع العلمي ، والتي يعتمد على حلها مواصلة تطوير هذا المجال العلمي. لم تكن النعجة دوللي هي النسخة الوحيدة التي حصل عليها العلماء الاسكتلنديون. كان هناك عدة عشرات من الحيوانات المستنسخة ، ونجت دوللي فقط. في السنوات الأخيرة ، أتاحت التحسينات في تقنيات الاستنساخ زيادة نسبة الحيوانات المستنسخة الباقية على قيد الحياة ، لكن معدل وفياتها لا يزال مرتفعًا للغاية. ومع ذلك ، هناك مشكلة أكثر خطورة من وجهة نظر علمية. على الرغم من ولادة دوللي المنتصرة ، إلا أن عمرها البيولوجي الحقيقي والمشاكل الصحية المرتبطة بها وموتها المبكر نسبيًا ظل غير واضح. وفقًا للعلماء ، فإن استخدام نواة خلية لأغنام متبرع مسن يبلغ من العمر ست سنوات أثر على مصير وصحة دوللي.

من الضروري زيادة جدوى الكائنات المستنسخة بشكل كبير ، لمعرفة ما إذا كان استخدام طرق معينة يؤثر على متوسط ​​العمر المتوقع للحيوانات وصحتها وخصوبتها. من المهم جدًا تقليل مخاطر حدوث خلل في نمو البويضة المعاد بناؤها.

أدى الإدخال النشط للتقنيات الحيوية في الطب وعلم الوراثة البشرية إلى ظهور علم خاص - أخلاقيات علم الأحياء. أخلاقيات علم الأحياء- علم الموقف الأخلاقي تجاه جميع الكائنات الحية بما في ذلك الإنسان.تأتي الأخلاق الآن في المقدمة. هذه الوصايا الأخلاقية التي استخدمها الجنس البشري لقرون ، للأسف ، لا توفر فرصًا جديدة أتى بها العلم الحديث إلى الحياة. لذلك ، يحتاج الناس إلى مناقشة واعتماد قوانين جديدة تأخذ في الاعتبار حقائق الحياة الجديدة.

مراجعة الأسئلة والواجبات

1. ما هي التكنولوجيا الحيوية؟

2. ما هي المشاكل التي تحلها الهندسة الوراثية؟ ما هي التحديات المرتبطة بالبحث في هذا المجال؟

3. لماذا تعتقد أن اختيار الكائنات الحية الدقيقة له أهمية قصوى حاليًا؟

4. أعط أمثلة على الإنتاج الصناعي واستخدام نفايات الكائنات الحية الدقيقة.

5. ما تسمى الكائنات الحية المعدلة وراثيا؟

6. ما هي ميزة الاستنساخ على طرق التربية التقليدية؟

قضايا للمناقشة

فصل "الكائن الحي"

"الجسد كل واحد. تنوع الكائنات الحية "

1. لماذا تعتقد أن العلم لا يزال لا يعرف العدد الدقيق لأنواع الكائنات الحية التي تعيش على كوكبنا؟

2. في أي كائنات حية توجد عضيات ذات أغراض خاصة؟ ما هي الوظائف التي يؤدونها؟

3. النظر فيما إذا كانت الكائنات متعددة الخلايا قد تفتقر إلى الأنسجة والأعضاء.

"التمثيل الغذائي وتحويل الطاقة"

1. كيف يتم التمثيل الضوئي ومشكلة توفير الغذاء لسكان الأرض؟

2. اشرح لماذا يؤدي تناول الكثير من الطعام إلى السمنة.

3. لماذا لا يوجد تبادل الطاقة بدون التبادل البلاستيكي؟

5. أعط أمثلة على استخدام السمات الأيضية للكائنات الحية في الطب والزراعة والصناعات الأخرى.

"استنساخ"

1. ما هي برأيك ميزة الإخصاب المزدوج في كاسيات البذور مقارنة بالإخصاب في عاريات البذور؟

2. لماذا لا يتم تقسيم الشخصيات في نسل الهجينة أثناء التكاثر الخضري؟

3. فكر في الفرق بين التكاثر الخضري الطبيعي والاصطناعي.

4. تطور الكائن الحي من بويضة غير مخصبة. هل صفاته الوراثية هي نسخة طبق الأصل من صفات جسد الأم؟

5. ما هو شكل التكاثر الذي تعتقد أنه يوفر أفضل قدرة على التكيف مع التغيرات البيئية؟

"التنمية الفردية (تطور الجنين)"

1. لماذا تتشكل الأنسجة والأعضاء المختلفة ذات الخصائص المختلفة من الخلايا الجرثومية المتكافئة في بداية التطور؟

2. ما هي أهمية التطور مع التحول في التكيف مع ظروف الحياة؟

3. ما هي أهمية إطالة فترة ما قبل الإنجاب في تطور الإنسان؟

4. لأي كائنات يتطابق مفهوما "دورة الخلية" و "التكوّن"؟

"الوراثة والتنوع"

1. ما هي ميزة ثنائية الصبغية على الحالة الفردية؟

2. يؤلف وحل مسائل التهجين أحادي الهجين وثنائي الهجين.

3. تحتوي الميتوكوندريا على دنا ، تقوم جيناته بتشفير تخليق العديد من البروتينات اللازمة لبناء وعمل هذه العضيات. فكر في كيفية وراثة هذه الجينات خارج النواة.

4. اشرح من وجهة نظر علم الوراثة سبب وجود العديد من المصابين بعمى الألوان بين الرجال أكثر من النساء.

5. برأيك ، هل يمكن أن تؤثر العوامل البيئية على تطور كائن حي يحمل طفرة قاتلة؟

6. ما نوع التجربة التي تقترح إعدادها لإثبات التكييف الجيني للاستجابات السلوكية؟

7. ما هو برأيك خطر الزيجات وثيقة الصلة؟

8. فكر في خصوصية دراسة وراثة السمات في البشر.

9. لماذا النشاط الاقتصادي البشري يزيد من تأثير الطفرات في البيئة؟

10. هل يمكن أن يتجلى التباين التوليفي في غياب العملية الجنسية؟

أساسيات الاختيار. التكنولوجيا الحيوية "

1. ما هي أوجه الشبه والاختلاف بين طرق تربية النبات والحيوان؟

2. لماذا تحتاج كل منطقة إلى أصنافها الخاصة من النباتات والحيوانات؟

3. من بين الأنواع المتنوعة من الحيوانات التي تعيش على الأرض ، اختار الإنسان أنواعًا قليلة نسبيًا للتدجين. كيف تعتقد أن هذا موضح؟

4. لا يستمر التباين في الأجيال اللاحقة عادة ، بل يتلاشى. لماذا يحدث هذا؟

5. برأيك ، هل يمكن استخدام الانتقاء الجماعي في تربية الحيوانات؟ أثبت رأيك.

6. ما هي أهمية تربية النبات لمعرفة مراكز منشأ النباتات المزروعة؟

7. ما هي آفاق تنمية الاقتصاد الوطني التي تتيح استخدام الحيوانات المعدلة وراثيا؟

8. هل تستطيع البشرية الحديثة الاستغناء عن التكنولوجيا الحيوية؟

<<< Назад

إلى الأمام >>>

التكاثر هو أحد الخصائص الأساسية للكائنات الحية. إنه شرط ضروري لوجود الأنواع وتطورها.

1) تعريف مفهوم "التكاثر". ما هي أهمية هذه العملية؟

إجابة:التكاثر هو تكاثر من نوعه يضمن استمرار وجود النوع. نتيجة للتكاثر ، يزداد عدد الأفراد من نوع معين ، ويتم الاستمرارية والتعاقب في نقل المعلومات الوراثية.

2) املأ الجدول "الأنواع الرئيسية للتكاثر".

إجابة:

علامات	أنواع التربية
	عديم الجنس	جنسي
عدد الآباء	1	2
ملامح الخلايا التي يتطور منها كائن حي جديد	تطوير أسرع وزيادة أعدادهم وإعادة توطينهم في الإقليم	مجموعة فريدة من الخصائص ، أكثر تكيفًا مع الحياة
درجة تشابه الكائنات الحية الجديدة مع الوالد (أو الوالد)	الخصائص الوراثية	الخصائص الوراثية
أمثلة على الكائنات الحية التي تتميز بهذا النوع من التكاثر	الكائنات وحيدة الخلية والفطريات والبكتيريا	النباتات والحيوانات والبشر
الأهمية العملية والعلمية	تكاثر نسل متجانس	التغيير المستمر للأجيال

3) املأ الفراغات في الجمل.

• إجابة:أول خلية تؤدي إلى ظهور ملف جسمفي التكاثر الجنسي يسمى مشيج. تم تشكيله نتيجة لذلك التخصيب. جوهر الإخصاب هو أن الاندماج يحدث الخلايا الجنسية للإناث والذكور - تشكلت اللاقحة.

4) باستخدام نص كتاب مدرسي عن الأمشاج لكائنات مختلفة ، قارن بين الحيوانات المنوية والحيوانات المنوية. تحديد أوجه التشابه والاختلاف ، وصياغة الاستنتاج.

إجابة:تتطور الحيوانات المنوية في جميع كاسيات البذور وعاريات البذور ، والحيوانات المنوية في الطحالب ، والطحالب ، والسراخس ، والطحالب ، وذيل الحصان ، في معظم الحيوانات ، عند البشر.

5) املأ الجدول "ميزات الأمشاج الأنثوية والذكور في الثدييات".

إجابة:

6) املأ الجدول "طرق التكاثر اللاجنسي".

إجابة:

طرق التكاثر اللاجنسي	الخصائص	أمثلة من الكائنات الحية
التقسيم والبراعم	النواتج - البراعم التي ينمو منها الأفراد الجدد	الكائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا
التجرثم	إنبات وتكوين كائنات حية جديدة	النباتات والفطر
التكاثر الخضري	التكاثر عن طريق شظايا الجسم	النباتات في بعض الحيوانات

7) اشرح لماذا في معظم الكائنات أحادية الخلية ومتعددة الخلايا يمكن أن يتناوب التكاثر اللاجنسي مع التكاثر الجنسي. وضح اجابتك بأمثلة.

• إجابة:يحدث التكاثر اللاجنسي عندما يكون الكائن الحي في ظروف مواتية. على سبيل المثال ، في بعض تجاويف الأمعاء البحرية ، يتم تمثيل الجيل الجنسي بواسطة قناديل البحر أحادية الخلية حرة السباحة ، ويتم تمثيل الجيل اللاجنسي بالزوائد اللاطئة.

يفكر!

1. لماذا لا يتم تقسيم الشخصيات في نسل الهجينة أثناء التكاثر الخضري؟

3. ما هو شكل التكاثر الذي تعتقد أنه يوفر أفضل قدرة على التكيف مع التغيرات البيئية؟

الخلايا المتخصصة مطلوبة للتكاثر الجنسي. الأمشاج ،تحتوي على مجموعة واحدة (أحادية العدد) من الكروموسومات. عندما يتم دمجهم (تخصيبهم) ، يتم تشكيل مجموعة ثنائية الصبغيات ، حيث يحتوي كل كروموسوم على زوج - كروموسوم متماثل. في كل زوج من الكروموسومات المتجانسة ، يتم تلقي كروموسوم واحد من الأب ، والثاني من الأم.

عملية تكوين الخلايا الجرثومية - تكوين الأمشاج- عائدات في أعضاء خاصة - الغدد الجنسية. في معظم الحيوانات ، تتشكل الخلايا الجنسية الذكرية (الحيوانات المنوية) في الخصيتين ، الأمشاج الأنثوية (البيض) - في المبايض. تطوير البويضة يسمى تكوين البويضاتوالحيوانات المنوية تكوين الحيوانات المنوية.

■ هيكل الخلايا الجرثومية. البويضات هي خلايا مستديرة كبيرة الحجم وغير متحركة. في بعض الأسماك والزواحف والطيور ، تحتوي على كمية كبيرة من العناصر الغذائية على شكل صفار ويتراوح حجمها من 10 مم إلى 15 سم. لا يحتوي صفار البيض عمليا.

الحيوانات المنوية- الخلايا الصغيرة المتنقلة ، يبلغ طولها في البشر حوالي 60 ميكرونًا فقط. في الكائنات الحية المختلفة ، تختلف في الشكل والحجم ، ولكن كقاعدة عامة ، كل الحيوانات المنوية لها رأس وعنق وذيل ، مما يضمن حركتها. يوجد في رأس الحيوان المنوي النواة التي تحتوي على الكروموسومات. تتركز الميتوكوندريا في الرقبة ، والتي تزود الحيوانات المنوية المتحركة بالطاقة.

تم وصف Spermatozoa لأول مرة من قبل عالم الطبيعة الهولندي A. Leeuwenhoek في عام 1677. كما قدم هذا المصطلح - الحيوانات المنوية (من اليونانية ، الحيوانات المنوية - البذور والحيوان - كائن حي) ، أي بذرة حية. تم اكتشاف بيضة الثدييات في عام 1827 من قبل العالم الروسي K.M Baer.

■ تكوين الخلايا الجرثومية. ينقسم تطور الخلايا الجرثومية إلى عدة مراحل: التكاثر ، والنمو ، والنضج ، وفي عملية تكوين الحيوانات المنوية ، تتميز أيضًا مرحلة التكوين.

مرحلة التكاثر. في هذه المرحلة ، تنقسم الخلايا التي تشكل جدران الغدد التناسلية بنشاط عن طريق الانقسام ، وتشكل خلايا جرثومية غير ناضجة. تبدأ هذه المرحلة عند الرجال مع بداية سن البلوغ وتستمر تقريبًا مدى الحياة. في النساء ، يكتمل تكوين الخلايا الجرثومية الأولية حتى في الفترة الجنينية ، أي أن إجمالي عدد البويضات التي تنضجها المرأة أثناء فترة الإنجاب يتم تحديدها بالفعل في مرحلة مبكرة من نمو الجسد الأنثوي. في مرحلة التكاثر ، تكون الخلايا الجرثومية الأولية ، مثل جميع خلايا الجسم الأخرى ، ثنائية الصبغة.

مرحلة النمو.في مرحلة النمو ، والتي يتم التعبير عنها بشكل أفضل بكثير في تكوين البويضات ، هناك زيادة في سيتوبلازم الخلايا ، وتراكم المواد الضرورية وتضاعف الحمض النووي (مضاعفة الكروموسومات).

مرحلة النضج. المرحلة الثالثة هي الانقسام الاختزالي. الانقسام الاختزالي - هذه طريقة خاصة لتقسيم الخلية ، تؤدي إلى خفض عدد الكروموسومات إلى النصف وإلى انتقال الخلية من حالة ثنائية الصبغيات إلى حالة أحادية العدد.

الأمشاج المستقبلية في مرحلة النضج تنقسم مرتين. تحتوي الخلايا التي تبدأ الانقسام الاختزالي على مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات المضاعفة بالفعل. في عملية الانقسام الانتصافي ، يتم تشكيل أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية من خلية ثنائية الصبغيات.

يتكون الانقسام الاختزالي من قسمين متتاليين يسبقهما تكرار واحد للحمض النووي يتم إجراؤه خلال مرحلة النمو. في كل قسم من الانقسام الاختزالي ، يتم تمييز أربع مراحل ، والتي تتميز أيضًا بالانقسام الفتيلي (الطور ، الطور ، الطور ، الطور النهائي) ، لكنها تختلف في بعض الميزات.

إن الطور الأول للتقسيم الانتصافي الأول (الطور الأول) أطول بكثير من طور الانقسام الفتيلي. في هذا الوقت ، تتصاعد الكروموسومات المضاعفة ، والتي يتكون كل منها بالفعل من كروماتيدات شقيقتين ، وتكتسب حجمًا مضغوطًا. ثم يتم ترتيب الكروموسومات المتجانسة بالتوازي مع بعضها البعض ، وتشكل ما يسمى ثنائية التكافؤ ، أو رباعي التكافؤ ، وتتكون من اثنين من الكروموسومات (أربعة كروماتيدات). بين الكروموسومات المتجانسة ، يمكن أن يحدث تبادل للمناطق المتجانسة المقابلة ، مما سيؤدي إلى إعادة تجميع المعلومات الوراثية وتشكيل مجموعات جديدة من جينات الأب والأم في كروموسومات الأمشاج المستقبلية. بحلول نهاية الطور الأول ، يتم تدمير الغلاف النووي.

في الطورتوجد كروموسومات متجانسة في أزواج على شكل ثنائي التكافؤ ، أو رباعي التكافؤ ، في المستوى الاستوائي للخلية ، وخيوط المغزل متصلة بوسطها.

في الطورأنا كروموسومات متجانسة من ثنائي التكافؤ (رباعي التكافؤ) تتباعد نحو القطبين. ونتيجة لذلك ، يدخل واحد فقط من كل زوج من الكروموسومات المتجانسة في كل من الخليتين الناتجتين - ينخفض ​​عدد الكروموسومات إلى النصف ، وتصبح مجموعة الكروموسومات أحادية العدد. ومع ذلك ، لا يزال كل كروموسوم يتكون من كروماتيدات شقيقتين.

في الطور النهائيأنا ، تتشكل الخلايا التي تحتوي على مجموعة الصبغيات الفردية وكمية مضاعفة من الحمض النووي.

بعد فترة قصيرة من الزمن ، تبدأ الخلايا في الانقسام الانتصافي الثاني ، والذي يستمر مثل الانقسام الفتيلي النموذجي ، ولكنه يختلف في أن الخلايا المتورطة فيه أحادية العدد.

في الطورثانياً ، تم تدمير الغلاف النووي. في الطور الاستوائي ، تصطف الكروموسومات في المستوى الاستوائي للخلية ، وتتصل ألياف المغزل بوسط الكروموسومات. في الطورتنقسم القسيمات المركزية الثانية التي تربط الكروماتيدات الشقيقة ، وتصبح الكروماتيدات صبغيات ابنة مستقلة وتتباعد إلى أقطاب مختلفة من الخلية. Telophase IIيكمل القسم الثاني من الانقسام الاختزالي.

نتيجة للانقسام الاختزالي ، من خلية ثنائية ثنائية أولية تحتوي على جزيئات DNA مضاعفة ، يتم تكوين أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية ، يتكون كل كروموسوم منها من جزيء DNA واحد.

أثناء تكوين الحيوانات المنوية في مرحلة النضج ، نتيجة للانقسام الاختزالي ، يتم تكوين أربع خلايا متطابقة - سلائف الحيوانات المنوية ، والتي تكتسب في مرحلة التكوين المظهر المميز للحيوان المنوي الناضج وتصبح متحركة.

يبدأ تكوين الحيوانات المنوية عند الرجال عند سن البلوغ. مدة جميع مراحل تكوين الحيوانات المنوية الأربع حوالي 80 يومًا. تتشكل كمية كبيرة من الحيوانات المنوية في جسم الرجل مدى الحياة - تصل إلى 10 10.

تتميز الانقسامات الانتصافية في تكوين البويضات بعدد من الميزات. ينتهي الطور الأول حتى في الفترة الجنينية ، أي بحلول الوقت الذي تولد فيه الفتاة ، يكون جسدها بالفعل مجموعة كاملة من بيض المستقبل. تستمر الأحداث المتبقية للانقسام الاختزالي فقط بعد سن البلوغ في الأنثى. كل شهر ، في أحد مبيض المرأة ، تستمر إحدى الخلايا التي توقفت عن الانقسام في النمو.

نتيجة للتقسيم الأول للانقسام الاختزالي ، تتشكل خلية كبيرة - مقدمة البيضة وجسم قطبي صغير يسمى ، يدخلان القسم الثاني للانقسام الاختزالي. في مرحلة الطور الثاني ، تبيض مقدمة البويضة ، أي أنها تترك المبيض في التجويف البطني ، حيث تدخل قناة البيض. في حالة حدوث الإخصاب ، يتم الانتهاء من الانقسام الانتصافي الثاني - يتم تكوين بويضة ناضجة وجسم قطبي ثان. إذا لم يحدث الاندماج مع الحيوانات المنوية ، فإن الخلية التي لم تنته من الانقسام تموت وتخرج من الجسم.

تعمل الأجسام القطبية على إزالة المواد الوراثية الزائدة وإعادة توزيع العناصر الغذائية لصالح البويضة. بعض الوقت بعد الانقسام يموتون.

على الرغم من حقيقة أنه يتم وضع الكثير من البيض في جنين الأنثى ، إلا أن القليل منها فقط ينضج. خلال فترة الإنجاب ، أي عندما تكون المرأة قادرة على الإنجاب ، تتشكل أخيرًا حوالي 400 بويضة.

■ أهمية تكوين الأمشاج. أثناء عملية التكوُّن الجيني ، تتشكل الخلايا الجرثومية التي تحتوي على مجموعة الصبغيات أحادية الصبغيات ، مما يجعل من الممكن استعادة عدد الكروموسومات المميزة للأنواع أثناء الإخصاب. في حالة عدم وجود الانقسام الاختزالي ، فإن اندماج الأمشاج سيضاعف عدد الكروموسومات في كل جيل متتالي ناتج عن التكاثر الجنسي. هذا لا يحدث ، بسبب وجود عملية خاصة - الانقسام الاختزالي ، يتم خلالها تقليل عدد الكروموسومات ثنائية الصبغيات (2 لتر) إلى أحادي العدد (1 لتر) ، أي أن الدور البيولوجي للانقسام الاختزالي هو الحفاظ على ثبات عدد الكروموسومات في عدد من الأجيال من الأنواع.