الوحدة التعليمية : تحويل المادة والطاقة في نظام بيئي . ـ تذكير : ـ يتمثل النظام البيئي في مجموع الكائنات الحية المتفاعلة مع بعضها البعض أثناء إقامة علقات تربطها ضمن وسط حيوي تؤثر فيه و تتأثر به . ـ نميز نظامين بينيين بري و مائي )بحري( . ـ من أهم العلقات القائمة نذكر بالعلقات الغذائية التي تشكل ما يعرف بسلسل غذائية. ـ تتميز كل سلسلة غذائية بمنتجين و مستهلكين و محللين . و منه :كيف يتم نقل المادة و تحويل الطاقة ضمن نظام بيئي ؟ لدراسة كيفية نقل المادة الحية ضمن نظام بيئي نقوم بما يلي :
النشاط : نختار لهذه الدراسة السلسل الغذائية الممثلة في الوثيقة :
أدرس الوثيقة ثم أجب عما يلي : 1ـ ما هو دور كل من النبات الخضر و النسان في السلسل الغذائية أعله . 2ـ إستخدم الوثيقة لتحديد كتلة المادة الحية اللزمة لبناء 1كلغ من الكائن الحي في كل مستوى من السلسلة . 3ـ أنجز هرم لوزان السلسلة الغذائية للوثيقة حيث كل 1سم = 1000كلغ. 4ـ ماذا تلحظ فيما يخص تغيرات اوزان الكتلة الحية لهذه السلسلة ؟
5ـ أنجز مخطط تعلل به هذه التغيرات. 6ـ ما هو الفضل بالنسبة للنسان :أن يستهلك البياض أم السردين مباشرة ؟ ولماذا؟ كل الكائنات الحية تحتاج إلى طاقة لحياتها و عرفنا مما سبق أن كمية معتبرة من المادة المستهلكة تتحول إلى طاقة . ـ هل توجد علقة بين المادة و الطاقة ضمن السلسلة الغذائية ؟ النشاط : لظهار هذه العلقة نقترح الدراسة التالية : تمثل الوثيقة هرمين للطاقة لبعض السلسل الغذائية الولى برية )(A والثانية بحرية )مائية( ): (B
ـ تنبيه : إن النتاجية هي كمية المادة المركبة خلل وحدة زمن لمستوى معين من السلسلة الغذائية. أ ـ بعد دراستك للوثيقة أجب بعلمة صحيح )ص( أو خطأ )خ( على العبارات التالية : 1ـ إنتاجية السلسلة الغذائية للبياض أحسن لو استهلك العلق الحيواني مباشرة. 2ـ إنتاجية السلسلة الغذائية للنسان اقل لو استهلك النبات الخضر مباشرة . 3ـ أحسن إنتاجية للسردين عندما يتغذى على العلق النباتي .
4ـ كلما قل عدد المستهلكين للسلسلة الغذائية كلما قلت إنتاجية المستهلك الخير . 5ـ تتوقف حياة الكائنات الحية على بعضها البعض . 6ـ إذا اختفى النبات الخضر من سطح الرض تختفي بقية الكائنات الخرى . 7ـ إن تركيز CO 2كعامل بيئي يزيد النتاجية . 8ـ ل يمكن للنسان تحسين النتاجية . ب ـ إستغل نتائج النشاط لحصر النتائج التي تحدد تلك النتاجية . لحظنا أن السلسلة الغذائية تسمح بنقل المادة و من ثمة تحويل الطاقة من المنتج الول الذي يستغل المواد المنتجة عن عمل المحللين إلى المستهلك الخير . ـ هل يمكن أن تترجم ذلك في شكل دورة )حلقة( و هل هذه الحلقة مفتوحة أم مغلقة . النشاط : للجابة عن هذا التساؤل نتابع نقل عنصر الفحم و تحويل الطاقة في نص علمي. المنتج الول ) :النبات الخضر( هـو المسـؤول عـن النتـاج الخـام و الـذي يمثـل مــدخل للطاقــة و المـادة فــي كـل النظمــة البيئيــة فـي حيــن أن نشــاط المسـتهلكين بــإختلف درجاتهم و مجموع المحللين هو الذي يشكل مم ار مستم ار . لتتحول العناصر من الحالة المعدنية إلى الحالة العضوية ثم مـن الحالـة العضـوية إلى المعدنية . يرافق كل تحول في المادة تحول في الطاقة :
ـ من طاقة ضوئية إلى طاقة كميائية كامنة في المادة العضوية إلي طاقة كميائية قابلة للستعمال و طاقة ح اررية ضائعة . السؤال : 1ـ إستعن بهذا النص العلمي لنجاز مخطط يمثل تحولت عنصر الكربون في الطبيعة من حالة إلى أخرى مبر از مختلف الظواهر الحيوية التي تتحكم في التحولت الطاقوية . 2ـ هل المخطط الذي تحصلت عليه مفتوح أم مغلق ؟ علل ذلك .
ما يجب أن تتوصل إليهكيف يتم نقل المادة و تحويل الطاقة ضمن نظام بيئي. النشاط : 1ـ * دور النبــات الخضــر هـو المنتــج الول إذ يســتطيع تحويل الطاقــة الضــوئية إلــى طاقة كيميائية كامنة في المادة العضوية . * دور النسان هو المستهلك الخير . 2ـ كتلة المادة الحية اللزمة لبناء 1كلغ من الكائن الحي في كل مستوى من السلسلة الغذائية . 10000غ ) 10كلغ( علق نباتي
1000غ )1كلغ( علق نباتي
س و منه
1كلغ
10كلغ × 1كلغ 1كلغ
= 10كلغ علق نباتي .
النتيجة :يتطلب بناء 1كلغ من الكائن الحي إستهلك 10كلغ من المادة من مستوى لخر في السلسلة الغذائية . 3ـ هرم الوزان للسلسلة الغذائية لبناء 1كلغ من المادة عند النسان .
4ـ تتناقص أوزان الكتلة الحية كلما إبتعدنا عن المنتج الول في السلسلة الغذائية . 5ـ تعليل هذه التغيرات بمخطط .
6ـ الفضل للنسان أن يستهلك السردين مباشرة . التعليل :لنه عند إستهلك 100غ سردين في السلسلة )أ( ل يشكل إل 1غ من المادة أما عند الستهلك المباشر )السلسلة )ب(( فإنه يشكل 10غ أي 10أضعاف . النشاط : /1 2
الرقم
1
الجابة
ص خ
3
4
ص خ
7
8
5
6
ص ص خ
خ
/2العوامل التي تحدد النتاجية : 1ـ عوامل بيئية خارجية مثل توفير الملح المعدنية و ). (CO2 2ـ عوامل حيوية تتمثل في التوازن الطبيعي بين المنتجين و المستهلكين . النشاط :
1ـ
2ـ المخطط يمثل حلقة مغلقة لن كل من قسم المنتجيــن و قســم المســتهلكين المحللين في تفاعل مستمر إذن كل قسم يعتمد على الخر في الغذاء .
وقســم
المفاهيم المبنية للوحدة : تحويل المادة والطاقة في نظام بيئي ـ تعتبر النباتات الخضراء ذاتية التغذية لنها تركب مادتها العضوية بإستعمال الطاقة الضوئية و المادة المعدنية فقط . ـ إن المواد العضوية المركبة من طرف النباتات الخضراء تمثل المصدر الوحيد للمادة و بالتالي للطاقة الضرورية لجميع الكائنات غير ذاتية التغذية . ـ تقدر الطاقة الضوئية المستعملة من طرف النباتات الخضراء لتركيب المادة العضوية من % 1إلى % 2من الطاقة الضوئية الجمالية التي تبثها الشمس . ـ يمثل النتاج الول الخام مدخل للطاقة و المادة في كل النظمة البيئية و الذي يمكن تحسينه من طرف النسان .
ــ يشــكل نشــاط الكائنــات الحيــة فــي السلســلة الغذائيــة ممـ ار مســتم ار للعناصــر مــن الحالــة المعدنية إلى الحالة العضوية ثم العودة إلى الحالة المعدنية . ـ يعتبر كل كائن حي في مستوى معين من السلسلة العدائية منتجا بما يركبه و محلل بتنفسه و تخمراته . ـ إن الدورات البيوجيوكميائية للعناصر الكميائية في الطبيعة مرتبطة بتحويل الطاقة . التـقــــويم إن إستم اررية الحياة على الكرة الرضية متوقفة على النباتات الخضراء و الشمس . 1ـ قدم الدلة التي تدعم ذلك . 2ـ بين بواسطة تجربة أن النباتات عديمة اليخضور غير قادرة على القيام بدور النباتات الخضراء على سطح الكرة الرضية . 3ـ ما هي أهمية الدورات البيوجيوكميائية في الطبيعة .
مجال التعلم تحسين إنتاج الكتلة الحيوية إن المنتــج الول هــو الكــائن الوحيــد إلــى جــانب بعــض البكتري ات قــادر علــى إنتــاج م ـواد عضــوية أي كتلــة حيويــة انطلق ــا فق ــط م ــن المــاء و الملح المعدني ــة و ) (CO2و ف ــي وجود ضوء. ـ فما هي العوامل المؤثرة في هذه النتاجية و كيف يمكن تحسينها ؟ بينــت الد ارســات فــي هــذا المجــال إن إنتاجيــة النباتــات الخض ـراء تختلــف حســب العوامــل المؤثرة و التي تتمثل في : أ /عوامل خارجية .
ب /عوامل داخلية .
أ ـ العوامل الخارجية : تتمثل العوامل الخارجية في العوامل الترابية و المناخية . ـ ما هي العلقة بين العوامل الترابية و النتاجية ؟ النشاط : لتحديد هذه العلقة عند المنتج الول أجريت تجربة طويلة المدى دامت 15 سنة عولجت خللها ثلثة أراض زراعية )حقول قمح( كما يلي :
ـ الحقل : 1ارض غير معالجة )شاهد( . ـ الحقل : 2ارض معالجة بالدبال ) 14طن/هكتار( سنويا . ـ الحقل : 3ارض معالجة بالسمدة الكيميائية سنويا . و تترك الراضي بو ار كل 5سنوات زرع )أي ل تزرع في السنة السادسة( النتائج المحصل عليها في الجدول التالي : متوسط المنتوج
السنوي 100كلغ/هكتار
الراضي الزراعية
السنة الولى بعد البور
السنة الرابعة بعد البور
الحقل 1
20
11
الحقل 2
31.5
25
الحقل 3
32
24.5
1ـ حلل نتائج الجدول . 2ـ ما هي المعلومة التي تتوصل إليها فيما يخص تأثير المعالجة بالدبال و بالسمدة الكيميائية ؟ 3ـ إبحث في موضوع ضرورة سقي التربة و حرثها من اجل تحسين الكتلة الحيوية النباتية . 4ـ إستخلص كيفية التأثير على التربة كم اجل تحسين الكتلة الحيوية النباتية . عرفنا تأثير بعض العوامل الترابية على النتاجية . ـ فما هو تأثير العوامل المناخية ؟
النشاط : مــن اجــل إيجــاد العلقــة بيــن العوامــل المناخيــة و النتاجيــة نهتــم بد ارســة تــأثير العوامــل المناخية التالية :الضوء ,درجة الح اررة ,تركيز ) (2COعلى النتاجية . المرحلة : سمحت البحاث حول تأثير كل من الضوء و درجة الح اررة و نسبة تركيز ) (2COفي الوسط على شدة التركيب الضوئي أي تحسين الكتلة الحيوية و منه النتاجية من الحصول على الوثائق وو. تظهر الوثيقة العلقة بين شدة الضاءة و النتاجية للنبات الخضر و تــبين الوثيقــة تأثير تركيز ) (2COأما الوثيقة فتوضح تأثير درجة الح اررة .
ـ الوثيقة : نسبة % 2CO
عدد الفقاعات المحررة في الدقيقة
0
0
0.01
7
0.03
15
0.05
29
0.07
43
0.09
62
0.1
74
0.2
29
0.5
0
1ـ بعد دراستك للوثيقة : أ /حدد تأثير شدة الضاءة على النتاجية النباتية . ب /قسم نباتات الوثيقة إلى شمسية و ظليه . ج /وجه المساعدة لمك في إختيار مكان وضع أصيص السرخس . 2ـ مثل بيانيا تغيرات النتاجية بدللة تركيز )) ،(2COجدول الوثيقة . ( ـ ماذا تستنتج؟ 3ـ باستغلل نتائج الوثيقة 3فقط علل تغير النتاجية بدللة درجة الح اررة . المرحلة : إن تأثيرات الضوء و تركيز ) (2COو الح اررة متداخلة ـ فكيف يمكن تحديد العامل الذي يتحكم في النتاجية في هذه الحالة ؟ بغرض البحث عن هذا العامل المحدد للنتاجية عند نبات معين تم إجراء التجربة التالية: درس تأثير كل من عامل الضوء و عامل تركيز ) (2COمعا على النتاجية عند نبات اليلوديا )نبات اخضر مائي( .
ثم دونت نتائج هذه الدراسة في الجدول التالي: البعد بين المنبع الضوئي
12.
2
5
7
10
11
6
5
5
0
5
0
0
ف ـ ـ ـ ـ ـ ــي وسـ ـ ـ ـ ـ ــط 4
34
2
1
1
11
11
5
7
2
في وسط
2
25
2
1
1
فقير من 2CO
5
4
7
2
و النبـ ــات)سـ ــم( )م 1م (7 النتاجية بدللة قطرفقاعات الكسجين المنطلقة مم .
غني ب 7 2ΧΟ
11
1ـ ارسم التركيب التجريبي الذي يسمح بهذه الدراسة. 2ـ مثل بيانيا على نفس المعلم المتعامد و المتجانس )الوثيقة (1منحنيي تغيرات النتاجية بدللة تركيز ) (CO2و شدة الضاءة .
10
3ـ ا /ما هو العامل الذي يحدد )يتحكم( في النتاجية في المجال ) 6ـ (50سم . ب /نفس السؤال في المجال ) 50ـ (110سم . 4ـ قدم تعريفا للعامل المحدد . 5ـ باستغلل نتائج المرحلة السابقة عين العامل المحدد طبيعيا .ولماذا؟ 6ـ اكتب نصا علميا حول تأثير العوامل الخارجية على إنتاج الكتلة الحية .
ما يجب أن تتوصل إليهتأثير العوامل الترابية على النتاجية . النشاط : 1ـ يمثل الجدول متوسط المنتوج السنوي ل 3حقول من القمح معالجة و غير معالجة . ــ نلحــظ أن متوسط المنتــوج الســنوي للحقــل 1غيــر المعالــج تنــاقص ب 900كلــغ/هكتــار فــي الســنة الرابعــة بعــد البــور أمــا الحقــل 2المعالــج بالــدبال تنــاقص ب 650كلــغ/هكتــاري السنة الرابعة بعد البور في حين أن الحقل 3المعالج بالســمدة الكيميائيـة تنـاقص ب 750 كلغ /هكتار . 2ـ تؤدي المعالجة بالسمدة الطبيعية و الكيميائية للتربة إلى تحسين إنتاج الكتلة الحيوية عن طريق التأثير في خواصها الكيميائية لما توفره من مواد معدنية . 3ـ ـ يــؤدي حــرث الترب ة إلــى تحســين إنتــاج الكتلــة الحيويـة و ذلــك بالتــأثير فــي خواصــها الفيزيائية و التي تتمثل في : ا /التغيير في بنية و تركيب التربة مما يساعد على توغل الجذور. ب /زيادة مسامية التربة مما يسمح بانتشار الغازات خاصة الكسجين و نفاذية الماء و تحقيق التوزيع الجيد للملح المعدنية . ج /طمر بقايا النباتات مما يسمح بعمل مكروبات التربة عليها و تحويلها إلى دبال
ثم إلى سماد قي شكل أملح معدنية قابلة للمتصاص . 4ـ من اجل رفع و تحسين الكتلة الحيوية النباتية يتم التأثير على الخصائص الفيزيائية و الكيميائية للتربة . النشاط : المرحلة : 1ـ ا /تزداد إنتاجية بعض النباتات إلى حد معين بزيادة الشدة الضوئية بينما تتناقص هذه النتاجية لنباتات أخرى بزيادة هذه الشدة الضوئية. ب/ نباتات شمسية
نباتات ضلية
سبانخ
سرخس
بطاطا
حرف
ج /أنصح أمي أن تضع أصيص السرخس في مكان قليل الضاءة . 2ـ رسم المنحنى البياني:
ـ الستنتاج : تتحسن الكتلة الحيوية للنبات الخضر بزيادة نسبة ) (2COفي الجو إلى حد معين. 3ـ التعليل : تزداد النتاجية بزيادة درجة الح اررة الى 30م لزيادة نشاط النزيمات و منه وزيادة نشاط النبات و عند تجاوزها 30م تنقص النتاجية لتناقص نشاط النزيمات السابقة . المرحلة : 1ـ رسم التركيب التجريبي :
2ـ المنحنى :
3ـ ا /العامل الذي يحدد النتاجية في المجال )6الى 50سم( بعد ضوئي هو نسبة ) (2COفي الوسط ). (NaHCO3 ب /العمل الذي يحدد النتاجية في المجال )50الى 110سم( بعد ضوئي هو شدة الضاءة . 4ـ تعريف العامل المحدد :هو العامل القريب من الحد الدنى . 5ـ العامل المحدد طبيعيا هو تركيز ) (2COفي الوسط لن نسبته في الجو هي 0.03%و هي نسبة بعيدة عن الحد المثل . 6ـ يتأثر إنتاج الكتلة الحية النباتية بعوامل خارجية يمكن تقسيمها إلى :
ا /عوامل ترابية و تتمثل في تركيب و بنية التربة من حيث : ـ الخصائص الفيزيائية :أي حجم الحبيبات المكونة لها والتي يمكن التأثير عليها بالحرث و الستصلح . ـ الخصائص الكيميائية :أي محتوى التربة من حيث المواد المعدنية والتي يمكن التأثير عليها بالسمدة الطبيعية و الصطناعية . ب /عوامل مناخية تتمثل في العوامل الطبيعية من تغيرات لشدة الضاءة و تركيز ) (2COودرجة الح اررة .
المفاهيم المبنية للوحدة : تأثير العوامل الخارجية على إنتاج الكتلة الحية ـ تأثير العوامل الخارجية على إنتاج الكتلة الحية .
ـ يمكن رفع و تحسين إنتاج الكتلة الحيوية النباتية عن طريق التأثير على العوامل الخارجية المتمثلة في العوامل الترابية و المناخية . ـ يتم التأثير على العوامل الترابية بالتأثير في خصائصها الفزيائية و الكميائية بعمليات الحرث و السقي و إستعمال السمدة . ـ يتم التأثير على العوامل المناخية بالتأثير في العوامل المؤثرة على شدة التركيب الضوئي و التي تتمثل في الضوء و تركيز co2و درجة الح اررة . ـ إن العامــل المنــاخي الــذي يقــترب مــن حــده الدنــى فــي الوسط هــو العامــل الكــثر تحكمــا في إنتاجية النبات الخضر .
التـقــــويم تخضع عملة التركيب الضوئي في الطبيعة إلى عدة عوامل تؤثر عليها في نفس الوقت . بعــد د ارســة تــأثير كــل مــن الضــوء و الحـ اررة فــي نفــس الــوقت علــى شــدة الــتركيب الضــوئي عند نبات اليلوديا تم إنجاز منحنيات الوثيقة التالية :
1ـ إقترح تجربة لدراسة تأثير درجة الح اررة على شدة التركيب الضوئي . 2ـ إنطلقا من الوثيقة حدد شروط أحسن إنتاجية لنبات اليلوديا . 3ـ إقترح ثلثة طرق لتحسين المردود الزراعي . إن إنتاجية النباتات الخضراء تختلف من نوع إلى آخر حسب العوامل الداخلية. ـ ما هي العلقة بين العوامل الداخلية و إنتاج الكتلة الحيوية ؟ النشاط : في إطار البحث عن هذه العلقة أجريت التجربة الممثلة بما يلي : ـ المرحلة أ :قيست و تحت نفس العوامل الخارجية إنتاجية سللتين مختلفتين لنفس النوع النباتي )القمح اللين( فكانت النتائج كما يلي :
متوسط النتاجية :طن/هكتار سللة القمح اللين
سللة الشتاء
سللة الربيع
سنة 1978
4.8
3.7
ـ مفاهيم : ـ النوع :هو مجموعة الفراد المتشابهة في الصفات الوراثية و التي لها القدرة على التصالب فيما بينها لنتاج أفراد خصبة )غير عقيمة( . مثال :نوع القمح ,نوع النسان . ـ السللة :هي مجموعة صغيرة من الفراد ضمن النوع لها صفات وراثية خاصة بها .
مثال: سللة القمح الصلب ـ نوع القمح}
سللة الزنوج ،ـ نوع النسان }
سللة القمح اللين ـ علل اختلف كمية النتاجية لهتين السللتين . ـ المرحلة ب :ما هو مقر العوامل الداخلية و فيما تتمثل ؟ لتحديد العوامل الداخلية و مقرها أجريت التجربة التالية :
سللة الهنود الحمر
ـ أستعملت في هذه التجربة سللتين نقيتين من الفئران : ـ السللة 1فئران بيضاء . ـ السللة 2فئران سوداء . مراحل التجربة و نتائجها حسب الوثيقة . ـ تتبع خطوات التجربة ثم حدد المسؤول الخلوي )الدعامة الخلوية( عن ظهور الفأر السود الوحيد بعد النجاب .
ـ علمنا مما سبق أن النواة تحتوي على الصبغيات التي تنتقل من الخلية الم إلى الخليا البنات أثناء النقسام .
ـ تحتوي الوثيقة مخطط انتقال الصبغيات أثناء التكاثر الجنسي :
ـ إن كل الخليا الجسمية للنباتات ثنائية الصيغة الصبغية يرمز لها )2ن( وهي ناتجـ ــة مـ ــن إلتقـ ــاء)1ن( صـ ــبغي لمشـ ــيج ذكـ ــري)خليـ ــة جنسـ ــية ذكريـ ة( هـ ــو الن ـ ـواة التوالديةلحبــة الطلــع مــع )1ن( صــبغي لمشــيج أنثــوي هــي البويضــة و ذلــك خلل التكــاثر الجنسي حسب مخطط الوثيقة . ـ مثال : ـ النسان 2) :ن( = 23زوج من الصبغيات . ـ البطاطا 2) :ن( = 24زوج من الصبغيات .
تنقسم البيضة الملقحة )المخصـبة( عـدة انقسـامات خيطيـة متسـاوية لتشـكل جنيـن )رشيم( يتطور فيما بعد إلى نبات يحمل الصفات الوراثية البوية . أ /جدول الوثيقة يمثل بعض الحتمالت النظرية الممكنة لتحاد صبغيات المشاج )العراس( : ـ أكمل الحتمالت الناقصة باستعمال رموز الصبغيات المبينة أسفل الجدول . ب /علما أن كل فرد يملك مجموعة صفات ورثها عن أبويه : ـ حدد الوسيلة الخلوية لنقل عوامل الصفات. ج/ ـ بما أن الفرد الواحد له )2ن( صبغي حيث يتكون كل زوج صبغي من اتحاد صبغي واحد من الب و صبغي آخر من الم . ـ إذا علمت أن نفس الفرد يأخذ مورثة من الب و مورثة من الم بالنسبة للصفة الوراثية الواحدة . ـ فكم من شكل للمورثة الواحدة؟
يسمح التكاثر الجنسي بنقل صفات الباء عبر أمشاجهما بظاهرة اللقاح .
ـ هل نستطيع إنتاج أفراد مرغوبة الصفات عن طريق التصالب و التكاثر الجنسي؟ من أجل البحث في طرق إنتاج سللت مرغوبة الصفات تم إجراء عــدة أبحــاث نلخصــها في النشاط التالي : النشاط : المرحلــة : تــم إج ـراء تصــالب بيــن ســللتين لنبــات الــبزلء تختلفــان فــي زوج واحــد مــن الصبغيات . السللة : 1ذات بذور ملساء نقية و هي صفة مرغوبة . السللة : 2ذات بذور مجعدة نقية و هي صفة غير مرغوبة . فنتج الجيل الول يحمل صفة الملسة بنسبة . %100 ـ ـ يمث ــل المخط ــط الت ــالي )الوثيق ــة (1ال ــتركيب ال ــوراثي للب ــاء حي ــث نرم ز للي ــل الص ــفة الملساء ب ما و اليل الصفة المجعدة ب م .
1ـ أكمل المخطط و إستخرج التركيب الوراثي للجيل الناتج . 2ـ علل عدم ظهور الصفة المجعدة . 3ـ ا /قارن بين اليلي المورثة عند الب الملس و عند الجيل الناتج . ب /إذا علمت أن ج 1سللة هجينة ،عرف النقية والهجينة . المرحلة : تم إجراء تصالب بين سللتين لنبات البزلء تختلفان في زوجين من الصفات : السللة : 1ذات بذور ملساء صفراء نقية للصفتين . السللة : 2ذات بذور مجعدة خضراء نقية للصفتين . ـ الصفات المرغوبة :ملساء خضراء . ـ نرمز لصفة الشكل : ـ الملساء)صفة سائدة( ب ما . ـ المجعدة)صفة متنحية( ب م . ـ نرمز لصفة اللون : ـ صفراء)صفة سائدة( ب فا . ـ خضراء)صفة متنحية( ب ف . ـ نصالب أفراد ج 1فيما بينها : 1ـ ماهي الصفات الظاهرية)نمط ظاهري( لفراد الجيل الول ج 1؟ 2ـ مثل في جدول الحتمالت النظرية الممكنة لتحاد إليلت أعراس ج 1لنتاج
أفراد الجيل الثاني ج .2 3ـ ا /ضع * أمام التراكيب الوراثية للفراد المرغوب فيها و التي تمثل سللت نقية)متماثلة اللواقح(و ¤أمام التراكيب الوراثية للفراد المرغوبة لكنها مختلفة اللواقح. ب /ما هو الفرق بين هذه الفراد ؟ 4ـ اقترح فرضيات لنتقاء الصفات المرغوبة. تظهر خلل انتقاء السللت ومن حين لخر سللت غير مرغوبة . ـ كيف يمكن المحافظة على السللت المرغوبة و الكثار منها ؟
النشاط : يلجأ المزارعون إلى طريقة أخرى من التكاثر للحفاظ على السللة المرغوبة عنــد النبــات و الحيوان . ـ المرحلة : تمثل الوثيقة مراحل التكاثر الخضري باللمة ) (Clonageعند نبات أخضر مثال البطاطا .
بعد دراستك للوثيقة: 1ـ تعرف على الطريقة المتبعة لكثار المحصول الزراعي؟و اذكر مراحلها. 2ـ ما هي النسجة المسؤولة عن هذا النوع من التكاثر و ما هي مميزاتها ؟ 3ـ ابحث عن مختلف الطرق التقليدية لكثار النباتات المرغوب فيها . 4ـ ا /قارن بين التكاثر الجنسي و التكاثر اللجنسي باستعمال الجدول التي :
أوجه المقارنة
التكاثر الجنسي
التكاثر اللجنسي
أصل النبات الجديد اسـ ــتق اررية صـ ــفات السـ ــللة الناتجة المـ ـ ـ ـ ـ ــدة اللزم ـ ـ ـ ـ ـ ة لجنـ ـ ـ ـ ـ ــي المحصول النسبة المئوية للنتاجية ب /حدد الطريقة المثلى التي تنصح بها المزارع لكثار الصفة المرغوبة . ـ المرحلة : تم تطبيق التكاثر الخضري بنجاح عند النبات الخضر فكيف هو الحال عند الحيوان ؟ ـ تتمثل التقنية المتبعة لكثار الحيوانات المرغوبة في :طريقة الستنساخ و مراحلها هي : 1ـ استخلص نواة خلية جسمية )2ن( . 2ـ زراعة النواة المستخلصة في هيولى خلية بيضية منزوعة النواة. 3ـ تنمية الخلية الجديدة في وسط مناسب للتطور الجنيني . 4ـ زرع الجنة الجديدة في رحم أنثى في فترة حمل . 5ـ ولدة حيوانات مرغوبة الصفات .
1ـ ما هي الصيغة الصبغية لكل من الخلية الطلئية الجلدية للضفدع و الخلية الجنينية لغدة الثدي للنعجة ؟ 2ـ ما هي الفوائد المنتظرة من هذه التقنية ؟ 3ـ ابحث عن العواقب السلبية للفراط في : ـ انتقاء السللت المرغوبة فقط. ـ التعديل الوراثي للمحاصيل. ـ الستعمال غير العقلني للسمدة.
ما يجب أن تتوصل إليه تأثير العوامل الداخلية . ـ المرحلة أ :رغم تشابه العوامل الخارجية اختلفت إنتاجية السللتين لختلف عواملهما الداخلية . ـ المرحلة ب : ـ دور النواة : ـ تعتبر النواة المسؤول الخلوي في نقل الصفات. 2ـ ا /إتمام الجدول للحتمالت النظرية الممكنة لتحاد صبغيات المشاج
ب /الصفات الوراثية تمثلها عوامل وراثية تقع في النواة و بالتحديد على الصبغيات في شكل قطع تدعى المورثات . ج /لكل مورثة شكلين مختلفين تدعى باليلين وهما متناظران في الزوج الواحد من الصبغيات حسب المخطط التالي :
النشاط : المرحلة :
1ـ إكمال المخطط :
ـ التركيب الوراثي للجيل الناتج مام )ملساء( . %100 2ـ لم تظهـر صــفة التجعيـد فــي الجيـل الناتـج )مــام( رغم وجود الليــل )م( لســيطرة الليـل )ما( على الليل )م( فيكون بذلك )ما( سائدا و )م( متنحيا . 3ـ ا /المقارنة :اليل المورثة عند الب الملس متشابهان )ماما( أما عند الجيل الناتج فهما مختلفان )مام( . ب/ ـ تمتاز السللة النقية باليلين متشابهين )ماما( )متماثل اللواقح( . ـ تمتاز السللة الهجينة باليلين مختلفين )مام( )مختلف اللواقح( .
المرحلة : 1ـ نتائج الجيل الول أملس اصفر هجين للصفتين 2ـ جدول الحتمالت النظرية الممكنة لتحاد الليلت : مافا
ماف
م فا
مف
مافا
ماما فافا
ماما فاف
مام فافا
مام فاف
ماف
ماما فاف
*ماماف ف
مام فاف
¤مام ف ف
م فا
مام فافا
مام فاف
م م فافا
م م فاف
مف
مام فاف
¤مام ف ف
م م فاف
ممفف
3ـ ا /انظر الجدول . ب/ ـ الفراد المرغوبة و المتماثلة اللواقح هي من سللت نقية تعطي عند تصالبها سللت نقية . ـ الفراد المرغوبة المختلفة اللواقح هي سللت هجينة تعطي عند تصالبها أفراد مختلفة . 4ـ الفرضيات : ا /إجراء التصالبات و انتقاء الفراد المرغوبة و المحافظة عليها في حين يتم عزل الفراد غير المرغوبة باستهلكها أو القضاء عليها .
ب /استعمال التقنيات الطبيعية و الصطناعية للتكاثر اللجنسي. النشاط : المرحلة : 1ـ تقنية التكاثر بالزراعة في النابيب ) (In vitroو تتم وفق المراحل التالية : 1ـ اختيار النبات المرغوب الصفة 2ـ قطع فسيله منه )برعم( 3ـ زراعتها في وسط مناسب و معقم لمدة أشهر 4ـ الحصول على عدة براعم 5ـ تنميتها في أوساط مناسبة و معقمة لشهر أخر 6ـ زراعة البراعم الكثيرة في تربة معالجة أو في بيوت بلستيكية 7ـ جني المحصول ذو إنتاج جيد و الصفة مرغوبة 2ـ النسجة المسؤولة عن هذا النوع من التكاثر هي النسجة النشائية )المرستيمية( و التي تقع في مناطق معينة من جسم النبات تمتاز بمواصلة قدرتها على النقسام الميتوزي لتشكيل نبات جديد عند وضعها في وسط مناسب . 3ـ الطرق التقليدية لكثار النباتات المرغوبة : /1التقنيات الطبيعية )التقليدية( وتتمثل في : ـ الفتسال مثل زراعة فصوص من بصيلت الثوم. ـ الترقيد )التعكيس( مثل زراعة الكروم حيث عند انحناء الفرع الهوائي وملمسته للتربة تظهر عليه جذور عرضية فيتم عندئذ فصله .
ـ التطعيم مثل تطعيم برعم مأخوذ من نبات البرقوق ووضعه في شق نحدثه على نبات الخوخ يجب عند لصق الطعم على حامله أن تنطبق النسجة النشائية على بعضها البعض كما يطلى مكان التطعيم بطلء خاص لمنع خروج النسغ ودخول المحللين .
4ـ ا/ التكاثر اللجنسي
اوحه المقارنة
التكاثر الجنسي
أصل النبات الجديد
بيضة ملقحة ناتجة من عروس خلية إنشائية أنثوية وعروس ذكرية
اسـ ــتق اررية صـ ــفات السـ ــللة ينتـ ـ ـ ــج سـ ـ ـ ــللت غيـ ـ ـ ــر ثابتـ ـ ـ ــة ينت ـ ـ ـ ــج س ـ ـ ـ ــللت ثابت ـ ـ ـ ــة الناتجة
الصفات
الصـ ـ ـ ــفات مـ ـ ـ ــع النبـ ـ ـ ــات الصلي
المـ ـ ـ ـ ـ ــدة اللزم ـ ـ ـ ـ ـ ة لجنـ ـ ـ ـ ـ ــي طويلة تصل لعدة سنوات
محصول مباشر
المحصول النسبة المئوية للنتاجية
ضئيلة
ب /أنصح المزارع ان يطبق طريقة التكاثر اللجنسي . المرحلة :
عالية
1ـ الصيغة الصبغية لكل من الخلية الجلدية وخلية غدة الثدي هي 2ن . 2ـ ـ الفوائد القتصادية المرجوة من هذه التقنية : ـ تحسين السللت بهدف رفع النتاج الحيواني من حيث الحليب ومشتقاته اللحوم ,الصوف والجلود....الخ . ـ الفوائد العلمية من هذه التقنية : ـ المحافظة على النواع الحيوانية المهددة بالنقراض . ـ إنتاج أعضاء للستخدام في المجال الطبي)التطعيم( . 3ـ العواقب السلبية للتقنيات الزراعية في النابيب : /1إن الفراط في انتقاء السللت المرغوبة فقط يحدث خلل في التوازن الطبيعي بسبب انقراض بعض أنواع الشبكات الغذائية مما يسبب خلل بيئيا خطي ار يتمثل في انخفاض التنوع الحيوي مما يسبب تكاثر سريع للطفيليات. /2التعديل الوراثي للمحاصيل إوانتاج المحاصيل المعدلة وراثيا OGMوالتي تمتاز بصفات مرغوبة إل انه يمكن ظهور إفراد جديدة غير متوقعة تكون
ضارة للنسان . /3الستعمال المفرط للسمدة : ـ عند سقوط المطار تحتفظ التربة بجزء من الماء في حين ينفذ جزء آخر ليشكل المياه الجوفية الكامنة التي تخزن في الجيوب المائية وبسبب الستعمال المفرط للسمدة الكيميائية تتعرض تلك الجيوب المائية للتلوث الكيميائي مما يعرض صحة النسان للخطر.
ـ إن الستعمال المفرط للسمدة من اجل تخصيب التربة يؤدي إلى تشكيل فضلت فيها وعند مرور الماء بها تنجر معه تلك الفضلت إلى طبقات المياه العميقة التي تصبح بدورها غير قابلة للستعمال من طرف جميع الكائنات الحية ,نباتات وحيوانات وكذلك النسان .
المفاهيم المبنية للوحدة : تأثير العوامل الداخلية على إنتاج الكتلة الحية 1ـ تأثير العوامل الداخلية : ـ يمكن رفع إنتاج الكتلة الحيوية النباتية والحيوانية بالتأثير على العوامل الداخلية المتمثلة في العوامل الوراثية . ـ تقع العوامل الوراثية في نواة الخلية وبالتحديد على الصبغيات بشكل قطع تدعى المورثات حسب نص النظرية الصبغية :المورثات محمولة على الصبغيات. ـ لكل مورثة اليلين يحتلن موقعين متناظرين على صبغيين متماثلين محددين. ـ خلل النقسام المنصف يفترق وبصورة عشوائية صبغيا كل زوج من الصبغيات ومن ثمة افتراق اليل كل مورثة مما يسمح بالتنوع الوراثي لمشاج كل فرد . ـ خلل اللقاح تتحد أمشاج البوين بصورة عشوائية وتجتمع عندئذ الصبغيات ومعها اليلت المورثات في أزواج البيضة الملقحة مما يؤدي إلى تنوع الفراد
الناتجة . 2ـ انتقاء الفراد المرغوبة والكثار منها : ـ يتطلب تحسين إنتاج الكتلة الحية البحث عن أفراد مرغوبة وانتقائها)اصطفائها( من بين تلك الناشئة عن التصالبات الطبيعية أو الصطناعية بشكل تدريجي ثم إكثارها فيما بعد. ـ من اجل إكثار النباتات المرغوبة الصفات يلجا المزارعون إلى تقنيات التكاثر الخضري)التكاثر باللمة( يكون ناتجها عدد كبير من الفراد المتشابهة تماما للب الصلي ويتم ذلك بالفتسال وزراعة المرسيم وزراعة البروتوبلزم . ـ من اجل إكثار الحيوانات ذات الصفات المرغوبة يلجا الباحثون فقط والى حد الن إلى الطرق التجريبية للتكاثر باللمة ويتم انطلقا من خليا جنينية لجنين ناتج عن تلقيح سللتين منتقاتين . 3ـ العواقب السلبية لهذه التطبيقات : ـ يؤدي الفراط في انتقاء السللت إواكثارها إلى تدهور التنوع الحيوي وتكاثر سريع للطفيليات واختفاء النواع المحلية الصلية .
ـ كما يؤدي الفراط في استعمال السمدة إلى التلوث الكيميائي للجيوب المائية ومن ثمة تعريض صحة النسان إلى الخطر .
التـقــــويم لغرض الحصول علـى سـللة مـن القمـح ذات صـفات مرغوبة تمـت مصـالبة سـللتين مـن القمح: ـ الولى :ذات سنابل كبيرة ,حساسة لمرض التفحم . ـ الثانية :ذات سنابل صغيرة ,مقاومة لمرض التفحم . فكانت جميع نباتات الجيل الول ذات سنابل كبيرة ومقاومة للمرض 1ـ ماذا تستنتج من ذلك ؟ 2ـ ما هي الطريقة التي يمكن بها إنتاج دائم للسللة النقية ذات النمط الظاهري المرغوب سنابل كبيرة ومقاومة لمرض التفحم؟ 3ـ كيف يمكن الكثار منها ؟