مهام السيطرة على 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: توسيع معرفة الطلاب بمواد التكاثر الجنسي واللاجنسي.
• التعليمية: تهيئة الظروف لتكوين كفاءات الطلاب.
• التعليمية: بيان أهمية الاستنساخ في حياة الإنسان وجوانبه الأخلاقية.

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

خلال الفصول الدراسية

1. اللحظة التنظيمية.

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

2. خلق موقف مشكلة (الموسيقى الغنائية، الشرائح).

المعلم: لقد جئنا إلى العالم لنفهم الجمال. الجمال هو فرحة حياتنا. انفتحت متعة الحياة أمام الإنسان لأنه سمع همس أوراق الشجر وأغنية الجندب، ونفخة تيار الربيع ولعب الأجراس الفضية، وقبره في سماء الصيف الحارة وشجيرة الليلك المزهرة - هو يسمع ويحبس أنفاسه ويستمع لمئات وآلاف السنين إلى موسيقى الحياة الرائعة والمتنوعة.

أخبروني يا رفاق، ما هي العملية البيولوجية التي تشكل أساس كل أشكال الحياة على الأرض؟ (الاستنساخ)

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

مصطلح التكاثر ليس جديدا بالنسبة لك. أعط تعريفه الكامل (إجابات الأطفال). اكتب تعريفًا أكثر اكتمالاً لمصطلح "الاستنساخ" في الملخص (أعمال الشرائح).

واستنادا إلى تعريف المصطلح، وكذلك على المعرفة التي لديك، حاول تسليط الضوء على معنى التكاثر الجنسي في الطبيعة.

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

في سياق تطور الكائنات الحية، تحسنت آليات التكاثر.

أي شكل من أشكال التكاثر أقدم؟ (عديم الجنس)

وبناء على ذلك، فإن التكاثر الجنسي هو شكل جديد.

3. صياغة المشكلة التعليمية.

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 ما، نحتاج إلى قاعدة أدلة علمية.ماذا تعتقد أنها سوف تشمل؟ (إجابات الأطفال)

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

4. المشاركة في اكتشاف المعرفة.

لذا، دعونا نصف التكاثر الجنسي والتكاثر اللاجنسي، ثم نقارن هذه الأشكال حسب المعايير المقترحة.انظر إلى الجدول في ملاحظاتك.

ما هي المعايير المفقودة في الجدول المقترح برأيك؟

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

لذلك، لدينا مجموعة كاملة من معايير المقارنة، ويمكننا ملء الجدول (3 دقائق).

من لديه أسئلة؟ (يشير إلى الصف)

بناءً على المقارنة بين خصائص التكاثر اللاجنسي والجنسي، استخلص استنتاجًا 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 وجود العديد من الأنواع التي لها شكل معين من أشكال التكاثر. قم بعمل تصنيف لطرق التكاثر اللاجنسي في الملاحظات الداعمة، مع العمل مع الكتاب المدرسي والمعلومات الإضافية. (2 دقيقة.)

تعليقات على التصنيف حسب الشريحة. لقد رأيت نتائج عملك. لقد تعاملت معها بنجاح (الشريحة). ومع ذلك، أود أن ألفت انتباهكم إلى حقيقة أن طرق التكاثر اللاجنسي مثل التجزئة والتبرعم، في مصادر بيولوجية أخرى، يمكن تمييزها على أنها سلالات نباتية.

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

(عرض الشرائح مع الأمثلة: السلائل المرجانية - التبرعم؛ الفطريات - التبويض؛ النباتات - الخضرية)

أيها الرجال، قم بصياغة استنتاج 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، استخلاص استنتاج حول ميزة التكاثر الجنسي (يمكن أن يحدث في الظروف البيئية المتغيرة، تظهر مجموعات جديدة من الشخصيات).

ما أهمية التكاثر الجنسي في حياة الكائنات الحية؟ أجب عن هذا السؤال من خلال التعليق على الشريحة (يوجد نوعان من الكائنات الحية المرتبطة ببعضهما البعض على الشريحة - الدب القطبي والدب البني).

(تكمن أهمية التكاثر الجنسي في حدوث تغير في المادة الوراثية، وهذا يسمح للكائنات الحية بالتكيف مع الظروف البيئية المختلفة)

لذلك، قمنا بجمع قاعدة أدلة كافية لتأكيد أو دحض فرضياتك المعبر عنها في بداية الدرس حول حل المشكلة: لماذا تم الحفاظ على كلتا طريقتي التكاثر في عملية التطور (مظللة على الشريحة). لذا، لكم الكلمة.

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

يا رفاق، الآن قم 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، والتسرب الوردي لفجر المساء، والضباب الشفاف لمساحات السهوب، وقطيع طيور الكركي في السماء، وانعكاس الشمس في السماء. عدد لا يحصى من قطرات ندى الصباح، الجرس الأزرق لقطرة الثلج:

هل تعتقد أن الإنسان قادر على خلق كائنات حية جديدة؟

برر إجابتك (الاختيار).

صحيح تمامًا: أحد إنجازات التربية هو تطوير أنواع جديدة من النباتات والسلالات الحيوانية وسلالات الكائنات الحية الدقيقة. ما هي بعض الأمثلة على نتائج التربية التي تراها بشكل يومي؟ (اختيار الشريحة: الكفير، الكعكة، الأدوية، البقرة، الكلب المزخرف، الورد).

مثال على الشريحة: البنفسج.

نتيجة الاختيار هي تربية أصناف جديدة من النباتات الداخلية فهي رائعة. أنا شخصياً أحب النباتات كثيراً، لذا فإن الزهور تحيط بي في المنزل وفي العمل. ما هي طريقة التكاثر التي ينبغي استخدامها للحفاظ على صفات الصنف 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 العلمية والبحث. العلم لا يقف ساكنا، بل يتقدم لإيجاد حلول لكثير من المشاكل، بما في ذلك الأمراض المستعصية. ابتكر الإنسان طريقة جديدة للحصول على الكائنات الحية، تعتمد على التكاثر اللاجنسي. هل تعرف ماذا تسمى طريقة التكاثر هذه؟ (استنساخ)

باستخدام المعلومات المتعلقة بالاستنساخ، اشرح ما هو جوهر طريقة التكاثر هذه؟ (وقت العمل مع معلومات إضافية 2 دقيقة.)

ما هو شعورك الشخصي تجاه الاستنساخ البشري؟

هل ترغب في الحصول على نسخة خاصة بك؟

إذا كنت مهتمًا بوجهة نظري حول هذه المشكلة، فهي غامضة تمامًا كما هو الحال في هذا الجمهور. فمن ناحية، لا ينبغي للإنسان، باعتباره خالق الكائنات الحية الجديدة، أن يدخل في صراع مع خالق آخر. ولذلك فإن الأعراف الدينية تحرم الاستنساخ. ومن 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 الإنسان لأنه سمع همس أوراق الشجر وأغنية الجندب ولعب الأجراس الفضية والقبرة في سماء الصيف الحارة وشجيرة الليلك المزهرة - سمع وحبس أنفاسه، يستمع إلى مئات وآلاف السنين من موسيقى الحياة الرائعة والمتنوعة. دع هذه الكلمات التي بدت في بداية درسنا، مثل الدرس نفسه، تساعدك على إكمال المهمة الإبداعية - اكتب Synkwine. قواعد كتابة syncwine موجودة في الملخص المرجعي. الكلمة الأساسية لـ syncwine هي التكاثر.

لذا، أرى أن السينكوينز جاهزون. يرجى قراءتها.

شكرا لك على هذه الإبداعات الرائعة!

وفي الختام، اسمحوا لي أن أقدم لكم سينكوين مخصص لدرسنا:

التكاثر.

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

مرة أخرى، شكرا جزيلا على عملك.

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 خط N. I. Sonin. ومع ذلك، فإن ميزات عرض المادة تجعل من الممكن استخدامها في المرحلة النهائية 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" على نطاق واسع منذ منتصف السبعينيات. القرن العشرين، على الرغم من أنه منذ زمن سحيق، استخدمت البشرية الكائنات الحية الدقيقة في الخبز وصناعة النبيذ، وفي إنتاج البيرة وفي صناعة الجبن. يمكن اعتبار أي إنتاج يعتمد على عملية بيولوجية بمثابة تكنولوجيا حيوية. الهندسة الوراثية والكروموسومات والخلايا، واستنساخ النباتات والحيوانات الزراعية هي جوانب مختلفة من التكنولوجيا الحيوية.

تتيح التكنولوجيا الحيوية ليس فقط الحصول على منتجات مهمة للإنسان، مثل المضادات الحيوية وهرمون النمو والكحول الإيثيلي والكفير، ولكن أيضًا إنشاء كائنات حية ذات خصائص محددة مسبقًا بشكل أسرع بكثير من استخدام طرق التربية التقليدية. هناك عمليات تكنولوجية حيوية لمعالجة مياه الصرف الصحي، ومعالجة النفايات، وإزالة الانسكابات النفطية في المسطحات المائية، وإنتاج الوقود. تعتمد هذه التقنيات على خصائص النشاط الحيوي لبعض الكائنات الحية الدقيقة.

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

الهندسة الوراثية.الكائنات الملائمة للتكنولوجيا الحيوية هي الكائنات الحية الدقيقة التي تحتوي على جينوم منظم بشكل بسيط نسبيًا، ودورة حياة قصيرة، ومجموعة واسعة من الخصائص الفسيولوجية والكيميائية الحيوية.

أحد أسباب مرض السكري هو نقص الأنسولين في الجسم - وهو هرمون البنكرياس. إن حقن الأنسولين المعزول من بنكرياس الخنازير والماشية ينقذ حياة الملايين، ولكن في بعض المرضى يؤدي إلى تطور الحساسية. الحل الأمثل هو استخدام الأنسولين البشري. ومن خلال الهندسة الوراثية، تم إدخال جين الأنسولين البشري في الحمض النووي لبكتيريا الإشريكية القولونية. بدأت البكتيريا في تصنيع الأنسولين بنشاط. وفي عام 1982، أصبح الأنسولين البشري أول دواء معدل وراثيا.

يتم الحصول على هرمون النمو حاليًا بطريقة مماثلة. يوفر الجين البشري، الذي يتم إدخاله في جينوم البكتيريا، تخليق هرمون تستخدم حقنه في علاج التقزم واستعادة نمو الأطفال المرضى إلى مستويات طبيعية تقريبًا.

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

في الطبيعة، هناك بكتيريا تفرز مادة سامة تقتل العديد من الحشرات الضارة. وتم عزل الجين المسؤول عن تخليق هذا السم من الجينوم البكتيري ودمجه في جينوم النباتات المزروعة. وقد تم حتى الآن تطوير أصناف مقاومة للآفات من الذرة والأرز والبطاطس وغيرها من النباتات الزراعية. إن زراعة مثل هذه النباتات المعدلة وراثيا التي لا تتطلب استخدام المبيدات الحشرية لها مزايا كبيرة، لأنه أولا، لا تقتل المبيدات الحشرات الضارة فحسب، بل تقتل أيضا الحشرات المفيدة، وثانيا، تتراكم العديد من المبيدات الحشرية في البيئة ولها تأثير مطفر على الكائنات الحية (الشكل 1). 92).

أرز. 92. البلدان التي تزرع النباتات المعدلة وراثيا. تقريبا كامل المساحة المزروعة بالمحاصيل المعدلة وراثيا تشغلها أصناف معدلة وراثيا من أربعة نباتات: فول الصويا (62٪)، الذرة (24٪)، القطن (9٪) وبذور اللفت (4٪). وقد تم بالفعل إنشاء أنواع مختلفة من البطاطس المعدلة وراثيا والطماطم والأرز والتبغ والبنجر وغيرها من المحاصيل

تم إجراء إحدى أولى التجارب الناجحة على إنشاء حيوانات معدلة وراثيا على الفئران، حيث تم إدخال جين هرمون نمو الفئران في الجينوم. ونتيجة لذلك، نمت الفئران المعدلة وراثيا بشكل أسرع بكثير وانتهى بها الأمر إلى أن أصبح حجمها ضعف حجم الفئران العادية. إذا كانت هذه التجربة ذات أهمية نظرية حصرية، فإن التجارب في كندا كان لها بالفعل تطبيق عملي واضح. وقام علماء كنديون بإدخال جين سمكة أخرى إلى المادة الوراثية لسمك السلمون، مما أدى إلى تنشيط جين هرمون النمو. وأدى ذلك إلى نمو سمك السلمون بشكل أسرع 10 مرات واكتساب وزنه الطبيعي عدة مرات.

استنساخ.يسمى إنشاء نسخ وراثية 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 والتجزئة في بعض الحيوانات (§). إذا انفصلت قطعة من الشعاع عن طريق الخطأ عن نجم البحر، فسيتم تشكيل كائن كامل جديد منها (الشكل 93). في الفقاريات، لا تحدث هذه العملية بشكل طبيعي.

تم إجراء أول تجربة ناجحة لاستنساخ الحيوانات على يد الباحث جوردون في أواخر الستينيات. القرن ال 20 في جامعة أكسفورد. قام العالم بزراعة نواة مأخوذة من خلية ظهارية في أمعاء الضفدع الأبيض في بويضة غير مخصبة لضفدع عادي كانت نواته قد دمرت سابقًا. من هذه البيضة، تمكن العالم من تنمية الشرغوف، الذي تحول بعد ذلك إلى ضفدع، وهو نسخة طبق الأصل من الضفدع الأبيض. وهكذا، لأول مرة تبين أن المعلومات الواردة في نواة أي خلية كافية لتطوير كائن كامل.

وأدت الدراسات اللاحقة التي أجريت في اسكتلندا عام 1996 إلى نجاح استنساخ النعجة دوللي من الخلايا الظهارية الثديية (الشكل 94).

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

أرز. 93. تجديد نجم البحر من شعاع واحد

أرز. 94. استنساخ الأغنام دوللي

ولأغراض خاصة، يمكن أيضًا استنساخ الخلايا المفردة، مما يؤدي إلى إنشاء مزارع الأنسجة التي يمكن أن تنمو إلى ما لا نهاية في الوسائط المناسبة. تعمل الخلايا المستنسخة كبديل لحيوانات المختبر، حيث يمكن استخدامها لدراسة تأثيرات المواد الكيميائية المختلفة، مثل الأدوية، على الكائنات الحية.

يستخدم استنساخ النبات ميزة فريدة من نوعها للخلايا النباتية. في أوائل الستينيات. القرن ال 20 لأول مرة، تبين أن الخلايا النباتية، حتى بعد الوصول إلى مرحلة النضج والتخصص، في ظل ظروف مناسبة، قادرة على إنشاء نبات كامل (الشكل 95). لذلك، فإن الأساليب الحديثة لهندسة الخلايا تجعل من الممكن إجراء تربية النباتات على المستوى الخلوي، أي اختيار ليس النباتات البالغة ذات خصائص معينة، ولكن الخلايا التي تزرع منها النباتات الكاملة.

أرز. 95. مراحل استنساخ النبات (مثال الجزر)

الجوانب الأخلاقية لتطوير التكنولوجيا الحيوية.إن استخدام التكنولوجيات الحيوية الحديثة يطرح العديد من الأسئلة الخطيرة على البشرية. هل يمكن للجين الذي تم إدخاله في نباتات الطماطم المعدلة وراثيا أن يهاجر ويندمج في جينوم البكتيريا التي تعيش في الأمعاء البشرية، على سبيل المثال، عند تناول الثمار؟ هل يمكن لمحصول معدل وراثيا مقاوم لمبيدات الأعشاب والأمراض والجفاف وعوامل الإجهاد الأخرى، عند التلقيح الخلطي مع النباتات البرية ذات الصلة، أن ينقل نفس الخصائص إلى الحشائش؟ ألن يؤدي هذا إلى ظهور "أعشاب ضارة خارقة" ستملأ الأراضي الزراعية بسرعة كبيرة؟ هل سينتهي الأمر بسمك السلمون العملاق بطريق الخطأ في البحر المفتوح، وهل سيؤدي ذلك إلى الإخلال بالتوازن في التعداد الطبيعي؟ هل جسم الحيوانات المعدلة وراثيا قادر على تحمل العبء الذي ينشأ فيما يتعلق بعمل الجينات الأجنبية؟ وهل يحق للإنسان أن يعيد صنع الكائنات الحية لمصلحته؟

هذه والعديد من القضايا الأخرى المتعلقة بإنشاء الكائنات المعدلة وراثيا تتم مناقشتها على نطاق واسع من قبل الخبراء والجمهور في جميع أنحاء العالم. وتزعم الهيئات واللجان التنظيمية الخاصة التي تم إنشاؤها في جميع البلدان أنه على الرغم من المخاوف القائمة، لم يتم تسجيل أي آثار ضارة للكائنات المعدلة وراثيا على الطبيعة.

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

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

ولكن ربما تثار الأسئلة الأكثر خطورة فيما يتعلق بالاستنساخ البشري المحتمل نظريا. لقد أصبحت الأبحاث في مجال الاستنساخ البشري محظورة الآن في جميع البلدان، وذلك لأسباب أخلاقية في المقام الأول. إن تكوين الإنسان كشخص لا يعتمد فقط على الوراثة. وهي تحددها البيئة الأسرية والاجتماعية والثقافية، لذلك، مع أي استنساخ، من المستحيل إعادة تكوين الشخصية، كما أنه من المستحيل إعادة إنتاج جميع ظروف التنشئة والتعليم التي شكلت شخصية نموذجها الأولي (النواة المانحة ). تدين جميع الطوائف الدينية الكبرى في العالم أي تدخل في عملية الإنجاب البشري، وتصر على أن الحمل والولادة يجب أن يحدثا بشكل طبيعي.

أثارت تجارب استنساخ الحيوانات عددًا من الأسئلة الجادة للمجتمع العلمي، والتي يعتمد حلها على التطوير الإضافي لهذا المجال من العلوم. لم تكن النعجة دوللي هي النعجة الوحيدة التي حصل عليها العلماء الاسكتلنديون. كان هناك عدة عشرات من الحيوانات المستنسخة، ولم ينج سوى دوللي. وفي السنوات الأخيرة، مكّنت التحسينات في تقنيات الاستنساخ من زيادة النسبة المئوية للمستنسخات الباقية على قيد الحياة، ولكن معدل الوفيات لا يزال مرتفعا للغاية. ومع ذلك، هناك مشكلة أكثر خطورة من الناحية العلمية. على الرغم من ولادة دوللي المنتصرة، ظل عمرها البيولوجي الحقيقي والمشاكل الصحية المرتبطة بها والوفاة المبكرة نسبيًا غير واضحة. ووفقا للعلماء، فإن استخدام نواة الخلية لخروف مسن يبلغ من العمر ست سنوات أثر على مصير دوللي وصحتها.

من الضروري زيادة قدرة الكائنات المستنسخة على البقاء بشكل كبير، لمعرفة ما إذا كان استخدام أساليب محددة يؤثر على متوسط ​​العمر المتوقع للحيوانات وصحتها وخصوبتها. من المهم جدًا تقليل خطر حدوث خلل في نمو البويضة المعاد بناؤها.

أدى الإدخال النشط للتكنولوجيات 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.الأخلاق تأتي الآن إلى الواجهة. ولسوء الحظ، فإن تلك الوصايا الأخلاقية التي ظلت البشرية تستخدمها لعدة قرون، لا توفر فرصًا جديدة جلبها 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 مخلفات الكائنات الحية الدقيقة.

5. ما هي الكائنات الحية التي تسمى المعدلة وراثيا؟

6. ما هي ميزة الاستنساخ عن طرق التربية التقليدية؟

قضايا للمناقشة

الفصل "الكائن الحي"

"الجسد هو 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 خلايا الكائنات الحية توجد عضيات ذات غرض خاص؟ ما هي الوظائف التي يؤدونها؟

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

"الأيض وتحويل الطاقة"

1. كيف تتم عملية التمثيل الضوئي ومشكلة توفير الغذاء لسكان الأرض؟

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

3. لماذا لا يوجد تبادل للطاقة بدون تبادل البلاستيك؟

5. أعط أمثلة على استخدام الخصائص الأيضية للكائنات الحية في الطب والزراعة وغيرها من الصناعات.

"الاستنساخ"

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

2. لماذا لا يحدث انقسام في الصفات في نسل الهجين أثناء التكاثر الخضري؟

3. فكر في الفرق بين التكاثر الخضري الطبيعي والاصطناعي.

4. تطور الكائن الحي من بويضة غير مخصبة. وهل صفاته الوراثية نسخة طبق الأصل من صفات جسم الأم؟

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

"التنمية الفردية (النشوء)"

1. لماذا تتشكل أنسجة وأعضاء مختلفة ذات خصائص مختلفة من الخلايا الجرثومية المتكافئة في بداية التطور؟

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

3. ما هي أهمية إطالة فترة ما قبل الإنجاب في التطور البشري؟

4. ما هي الكائنات الحية التي يتطابق فيها مفهوما "دورة الخلية" و"النشوء"؟

"الوراثة والتنوع"

1. ما هي ميزة الصبغية الثنائية على الحالة الصبغية؟

2. تكوين وحل مسائل الهجين الأحادي والثنائي الهجين.

3. تحتوي الميتوكوندريا على الحمض النووي، الذي تشفر جيناته تخليق العديد من البروتينات الضرورية لبناء وعمل هذه العضيات. فكر في كيفية وراثة هذه الجينات خارج النواة.

4. اشرح من وجهة نظر علم الوراثة سبب وجود عدد أكبر من المصابين بعمى الألوان بين الرجال مقارنة بالنساء.

5. في رأيك هل يمكن للعوامل البيئية أن تؤثر على تطور كائن حي يحمل طفرة قاتلة؟

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

7. ما هو في رأيك خطر زواج الأقارب؟

8. فكر في خصوصية دراسة وراثة الصفات عند الإنسان.

9. لماذا يزيد النشاط الاقتصادي البشري من التأثير الطفري للبيئة؟

10. هل يمكن للتنوع التوافقي أن يظهر في غياب العملية الجنسية؟

أساسيات الاختيار. التكنولوجيا الحيوية"

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

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

3. من بين مجموعة واسعة من أنواع الحيوانات التي تعيش على الأرض، اختار الإنسان عددًا قليلاً نسبيًا من الأنواع للتدجين. كيف تعتقد أن هذا يفسر؟

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

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

6. ما أهمية معرفة تربية النباتات بالمراكز الأصلية للنباتات المزروعة؟

7. ما هي آفاق تنمية الاقتصاد الوطني وفتح المجال أمام استخدام الحيوانات المعدلة وراثيا؟

8. هل تستطيع البشرية الحديثة الاستغناء عن التكنولوجيا الحيوية؟

<<< Назад

إلى الأمام >>>

التكاثر هو أحد الخصائص الأساسية للكائنات الحية. وهو شرط ضروري لوجود وتطور الأنواع.

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

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

2) املأ الجدول "الأنواع الرئيسية للتكاثر".

إجابة:

علامات	أنواع التربية
	عديم الجنس	جنسي
عدد الوالدين	1	2
ملامح الخلايا التي يتطور منها كائن حي جديد	التطور بشكل أسرع وزيادة أعدادهم وإعادة توطينهم في المنطقة	مجموعة فريدة من الخصائص، أكثر تكيفًا مع الحياة
درجة تشابه الكائنات الجديدة مع الأصل (أو الأصل)	خصائص وراثية	خصائص وراثية
أمثلة على الكائنات الحية التي تتميز بهذا النوع من التكاثر	الكائنات وحيدة الخلية والفطريات والبكتيريا	النباتات والحيوانات والناس
الأهمية العملية والعلمية	استنساخ ذرية متجانسة	التغيير المستمر للأجيال

3) ملء الفجوات في الجمل.

• إجابة:أول خلية تولد خلية جديدة جسمفي التكاثر الجنسي يسمى مشيج. يتم تشكيلها نتيجة لذلك التخصيب. جوهر الإخصاب هو أن يحدث الاندماج الخلايا الجنسية الأنثوية والذكورية - تشكلت زيجوت.

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، والسرخس، والطحالب، وذيل الحصان، في معظم الحيوانات، في البشر.

5) املأ الجدول "مميزات الأمشاج الأنثوية والذكورية في الثدييات."

إجابة:

6) املأ الجدول "طرق التكاثر اللاجنسي".

إجابة:

طرق التكاثر اللاجنسي	الخصائص	أمثلة على الكائنات الحية
الانقسام والتبرعم	النواتج - براعم يتطور منها أفراد جدد	الكائنات وحيدة الخلية ومتعددة الخلايا
التجرثم	إنبات وتكوين كائنات حية جديدة	النباتات، الفطر
التكاثر الخضري	التكاثر بشظايا الجسم	النباتات، في بعض الحيوانات

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

• إجابة:يحدث التكاثر اللاجنسي عندما يكون الكائن الحي في ظروف مواتية. على سبيل المثال، في بعض التجويفات المعوية البحرية، يتم تمثيل الجيل الجنسي بقناديل البحر أحادية الخلية التي تسبح بحرية، ويتم تمثيل الجيل اللاجنسي بواسطة سلائل لاطئة.

يفكر!

1. لماذا لا يحدث انقسام في الصفات في نسل الهجين أثناء التكاثر الخضري؟

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

هناك حاجة إلى خلايا متخصصة للتكاثر الجنسي. الأمشاج,تحتوي على مجموعة واحدة (أحادية الصيغة الصبغية) من الكروموسومات. عندما يندمجون (يخصبون)، يتم تشكيل مجموعة ثنائية الصيغة الصبغية، حيث يحتوي كل كروموسوم على زوج - كروموسوم متماثل. في كل زوج من الكروموسومات المتماثلة، يتم الحصول على كروموسوم واحد من الأب، والثاني من الأم.

عملية تكوين الخلايا الجرثومية - تكوين الأمشاج- عائدات في أجهزة خاصة - الغدد الجنسية. في معظم الحيوانات، تتشكل الخلايا الجنسية الذكرية (الحيوانات المنوية) في الخصيتين، والأمشاج الأنثوية (البيض) - في المبيضين. يسمى تطور البويضة التبويض، والحيوانات المنوية تكوين الحيوانات المنوية.

■ هيكل الخلايا الجرثومية. البويضات عبارة عن خلايا مستديرة كبيرة الحجم وغير متحركة. وفي بعض الأسماك والزواحف والطيور تحتوي على كمية كبيرة من العناصر الغذائية على شكل صفار ويتراوح حجمها من 10 ملم إلى 15 سم، أما بيض الثدييات بما في ذلك الإنسان فهو أصغر بكثير (0.1-0.3 ملم) وبيض الثدييات بما في ذلك الإنسان أصغر بكثير (0.1-0.3 ملم). صفار البيض عمليا لا يحتوي على.

الحيوانات المنوية- خلايا صغيرة متنقلة، يبلغ طولها عند الإنسان حوالي 60 ميكرون فقط. في الكائنات الحية المختلفة، تختلف في الشكل والحجم، ولكن، كقاعدة عامة، جميع الحيوانات المنوية لها رأس وعنق وذيل، مما يضمن حركتها. في رأس الحيوان المنوي توجد النواة التي تحتوي على الكروموسومات. وتتركز الميتوكوندريا في الرقبة، وهي التي تزود الحيوانات المنوية المتحركة بالطاقة.

تم وصف الحيوانات المنوية لأول مرة من قبل عالم الطبيعة الهولندي أ. ليفينهوك في عام 1677. كما قدم هذا المصطلح - الحيوانات المنوية (من اليونانية، الحيوانات المنوية - البذور و Zoon - 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 بمرحلة التكوين.

مرحلة التكاثر. في هذه المرحلة، تنقسم الخلايا التي تشكل جدران الغدد التناسلية بشكل نشط عن طريق الانقسام الفتيلي، وتشكل خلايا جرثومية غير ناضجة. تبدأ هذه المرحلة عند الرجال مع بداية البلوغ وتستمر مدى الحياة تقريبًا. عند النساء، يكتمل تكوين الخلايا الجرثومية الأولية حتى في الفترة الجنينية، أي أن العدد الإجمالي للبويضات التي ستنضجها المرأة خلال فترة الإنجاب يتم تحديده بالفعل في مرحلة مبكرة من تطور الجسد الأنثوي. في مرحلة التكاثر، تكون الخلايا الجرثومية الأولية، مثل جميع خلايا الجسم الأخرى، ثنائية الصيغة الصبغية.

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

مرحلة النضج. المرحلة الثالثة هي الانقسام الاختزالي. الانقسام الاختزالي - هذه طريقة خاصة لانقسام الخلايا، تؤدي إلى انخفاض عدد الكروموسومات إلى النصف وانتقال الخلية من الحالة الثنائية الصيغة الصبغية إلى الحالة الفردية الصيغة الصبغية.

تنقسم الأمشاج المستقبلية في مرحلة النضج 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 الصيغة الصبغية واحدة.

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

الطور الأول للانقسام المنصف الأول (الطور الأول) أطول بكثير من الطور الانقسامي. في هذا الوقت، تتضاعف الكروموسومات، كل منها يتكون بالفعل من اثنين من الكروماتيدات الشقيقة، وتكتسب حجمًا مضغوطًا. ثم يتم ترتيب الكروموسومات المتماثلة بالتوازي مع بعضها البعض، وتشكل ما يسمى ثنائيات التكافؤ، أو رباعيات، تتكون من اثنين من الكروموسومات (أربعة كروماتيدات). بين الكروموسومات المتماثلة، قد يحدث تبادل للمناطق المتماثلة المقابلة، الأمر الذي سيؤدي إلى إعادة تركيب المعلومات الوراثية وتشكيل مجموعات جديدة من جينات الأب والأم في كروموسومات الأمشاج المستقبلية. وبنهاية المرحلة الأولى، يتم تدمير الغلاف النووي.

في الطوريةتوجد الكروموسومات المتماثلة في أزواج على شكل ثنائيات التكافؤ، أو رباعيات، في المستوى الاستوائي للخلية، وترتبط خيوط المغزل بالنتروميرات الخاصة بها.

في الطور الانفصاليأنا الكروموسومات المتماثلة من ثنائي التكافؤ (رباعي) تتباعد نحو القطبين. وبالتالي، يدخل واحد فقط من كل زوج من الكروموسومات المتماثلة في كل من الخليتين الناتجتين - وينخفض ​​عدد الكروموسومات إلى النصف، وتصبح مجموعة الكروموسوم أحادية الصيغة الصبغية. ومع ذلك، لا يزال كل كروموسوم يتكون من اثنين من الكروماتيدات الشقيقة.

في الطور النهائيأنا، تتشكل الخلايا التي تحتوي على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات وكمية مضاعفة من الحمض النووي.

بعد فترة قصيرة من الزمن، تبدأ الخلايا بالانقسام الانتصافي الثاني، والذي يستمر مثل الانقسام الفتيلي النموذجي، ولكنه يختلف في أن الخلايا المشاركة فيه أحادية الصيغة الصبغية.

في الطور التمهيديثانيا، تم تدمير الغلاف النووي. في الطور الاستوائي، تصطف الكروموسومات في المستوى الاستوائي للخلية، وتتصل ألياف المغزل بالنتروميرات في الكروموسومات. في الطور الانفصاليتنقسم السنتروميرات II التي تربط الكروماتيدات الشقيقة، وتصبح الكروماتيدات كروموسومات مستقلة وتتباعد إلى أقطاب مختلفة من الخلية. الطور النهائي الثانييكمل القسم الثاني من الانقسام الاختزالي.

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

أثناء تكوين الحيوانات المنوية في مرحلة النضج، ونتيجة للانقسام الاختزالي، يتم تشكيل أربع خلايا متطابقة - سلائف الحيوانات المنوية، والتي تكتسب في مرحلة التكوين المظهر المميز للحيوانات المنوية الناضجة وتصبح متحركة.

يبدأ تكوين الحيوانات المنوية عند الرجال عند البلوغ. تبلغ مدة المراحل الأربع لتكوين الحيوانات المنوية حوالي 80 يومًا. طوال العمر في جسم الرجل، يتم تشكيل كمية هائلة من الحيوانات المنوية - ما يصل إلى 10 10.

تتميز الانقسامات الانتصافية في تكوين البويضات بعدد من الميزات. تنتهي المرحلة الأولى حتى في الفترة الجنينية، أي أنه بحلول وقت ولادة الفتاة، يكون لدى جسدها بالفعل مجموعة كاملة من البيض المستقبلي. تستمر أحداث الانقسام الاختزالي المتبقية فقط بعد البلوغ عند الأنثى. في كل شهر، في أحد مبيضي المرأة، تستمر إحدى الخلايا التي توقفت عن الانقسام في التطور.

نتيجة للانقسام الاختزالي الأول، يتم تشكيل خلية كبيرة - سلائف البيضة وجسم صغير يسمى الجسم القطبي، الذي يدخل في التقسيم الثاني للانقسام الاختزالي. في مرحلة الطور الاستوائي الثاني، يتم إباضة سلائف البويضة، أي أنها تترك المبيض في تجويف البطن، ومن هناك تدخل قناة البيض. في حالة حدوث الإخصاب، يكتمل الانقسام المنصف الثاني - وتتشكل بويضة ناضجة وجسم قطبي ثانٍ. إذا لم يحدث الاندماج مع الحيوان المنوي فإن الخلية التي لم تكتمل انقسامها تموت ويتم إخراجها من الجسم.

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

على الرغم من وضع الكثير من البيض في الجنين الأنثوي، إلا أن عددًا قليلًا منهم فقط ينضج. خلال فترة الإنجاب، أي عندما تصبح المرأة قادرة على الإنجاب، يتم في النهاية تكوين حوالي 400 بويضة.

■ أهمية تكوين الأمشاج. أثناء تكوين الأمشاج، تتشكل الخلايا الجرثومية التي تحتوي على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات، مما يجعل من الممكن استعادة عدد الكروموسومات المميزة للأنواع أثناء الإخصاب. وفي غياب الانقسام الاختزالي، فإن اندماج الأمشاج من شأنه أن يضاعف عدد الكروموسومات في كل جيل متتالي الناتج عن التكاثر الجنسي. هذا لا يحدث بسبب وجود عملية خاصة - الانقسام الاختزالي، يتم خلالها تقليل عدد الكروموسومات الثنائية (2 لتر) إلى عدد فردي (1 لتر)، أي الدور البيولوجي للانقسام الاختزالي هو الحفاظ على ثبات عدد الكروموسومات في عدد من أجيال الأنواع.