قســـم الوراثـــة
مادة حفظ األصول الوراثية
اإلسم : الشعبة:
مادة حفظ االصول الوراثية
1
الموضوعات العملية لمقرر حفظ االصول الوراثية استمارة ( )1 جدول توزيع موضوعات الدروس العملية على أسابيع الفصل الدراسي المقرر في مرحلة البكالوريوس . الفصل الدراسي :الثانى اسم المقرر :حفظ االصول الوراثية رقم المقرر ( :ورث )...... الرابع /برنامج التكنولوجيا الحيوية المستوى والبرامج: لجنة التدريس :ا.د /محمود عبد الحفيظ – د/لمياء مصطفي كمال – ا.مني مغازي – ا.هبه حسن الهدف من دراسة المقرر :التأكد أن الطلبة تستطيع استنباط المعلومات الخاصة ب...................... الموضـــــــــــــــــــــــــوع
األسبوع االول
مقدمة عن حفظ االصول وتقنيات حفظ الاصول الوراثية
الثانى
قانون هاردي وواينبرج لتحديد التكرارات الجينية في المجتمعات
الثالث الرابع
التقني ات الجزيئي ة المس تخدمة لقي اس او تقي يم التن وع الحي وي م ابين االنواع بـ RAPD المعشبة النباتية "اصنعها بنفسك"
الخامس
المعشبة الحيوانية "اصنعها بنفسك"
السادس
المعشبة الفطرية "اصنعها بنفسك"
السابع
المعشبة الحشرية "اصنعها بنفسك"
الثامن
الحفظ المعملي لالصول الوراثية بواسطة زراعة االنسجة
التاريخ
التاسع العاشر الحادى عشر الثانى عشر الكتب الدراسية و المراجع -: مواعيد الحصص العملية يوم
الثالثاء من 5-3
مواعيد االمتحانات خالل الفصل الدراسي : امتحانات أعمال السنة
األسبوع /
امتحان الشفهي
األسبوع /الثالث عشر مع اإلمتحان العملي
طرق تقييم أخرى و مواعيدها ( إن وجدت )-:
موعد االمتحان النظري يحدد من قبل إدارة الكلية طبقا للجدول العام لالمتحانات .
مادة حفظ االصول الوراثية
2
الدرس العملي االول مقدمة عن حفظ األصول وتقنيات حفظ األصول الوراثية االهداف العامة هو تعريف الطالب عل ي القيم ة المباش رة للنب ات ف ي حي اة االنس ان وذل ك م ن خ الل التن وع البيول وجي ال ذي يخ دم االنس ان وماهي اهمية المحافظة عليها وعمل حفظ لالصول الوراثية.
االهداف الخاصة ان يتعرف الطالب على بعض التقنيات المستخدمة فى الحفاظ علي االصول الوراثية.
ما هو التنوع البيولوجي؟ إن التنوع البيولوجي هو الذي يدعم الحياة على كوكب األرض ،ويعني التنوع الموجود في الكائنات الحية والذي يتراوح بين التركيب الجيني للنباتات والحيوانات وبين التنوع البيئي. ماذا يعني التنوع البيولوجي بالنسبة إلى صحة اإلنسان؟ إن البشر يعتمدون على التنوع البيولوجي في حياتهم اليومية على نحو ال يكون واضحا ً وال ملحوظا ً بصورة دائمة .فصحة اإلنسان تعتمد اعتماداً جذريا ً على منتجات وخدمات النظام اإليكولوجي (كتوافر المياه العذبة والغذاء ومصادر الوقود) وهي منتجات وخدمات ال غنى عنها لتمتع اإلنسان بالصحة الجيدة ولسبل العيش المنتجة .وخسارة التنوع البيولوجي يمكن أن تكون لها آثار هامة ومباشرة على صحة اإلنسان إذا أصبحت خدمات ال ُنظم اإليكولوجية غير كافية لتلبية االحتياجات االجتماعية .وللتغيرات الطارئة على خدمات ال ُنظم اإليكولوجية تأثير غير مباشر على سبل العيش والدخل والهجرة المحلية وقد تتسبب أحيانا ً في الصراع السياسي.
مادة حفظ االصول الوراثية
3
وباإلضافة إلى ذلك فإن التنوع الفيزيائي البيولوجي للكائنات المجهرية والنباتات والحيوانات يتيح معرفة واسعة لها فوائد هامة في العلوم البيولوجية والصحية والصيدالنية .وهناك اكتشافات طبية وصيدالنية هامة تتحقق بفضل تعزيز فهم التنوع البيولوجي على كوكب األرض .وقد تتسبب خسارة التنوع البيولوجي في الحد من اكتشاف العالجات المحتملة لكثير من األمراض والمشاكل الصحية. يشمل التنوع البيولوجي «االحيائي» جميع األنواع النباتية والحيوانية ومواردها الوراثية والنظم االيكولوجية التي تنتمي اليها هذه االنواع ،انه باختصار تنوع كافة اشكال الحياة على وجه األرض سواء كانت على اليابسة او في المياه .ويوفر التنوع البيولوجي للعالم ضمانة للحصول على امدادات متصلة من االغذية ومن انواع ال حصر لها من المواد الخام التي يستخدمها االنسان في حياته اليومية ولبناء حاضره ومستقبله .وال يشمل التنوع البيولوجي األنواع االحيائية الموجودة في محيط بيئي مائي او على اليابسة في وحدة زمنية محددة فحسب بل يشمل النظم البيئية والوراثية التي جاءت منها هذه األنواع. أقسام التنوع البيولوجي يمكن تقسيم التنوع البيولوجي الى عدة فئات وأهم هذه الفئات: -1التنوع الوراثي ويقصد به تنوع الوراثى داخل األنواع ويشمل ذلك مجاميع متميزة من نفس النوع مثال اعداد كبيرة من انواع القطف وهو نبات مقاوم للجفاف والملوحة ،او االف االنواع من األرز الموجودة في تايالند والهند مثال .وقد يكون التنوع الوراثي داخل المجموعة الواحدة ،وهو شديد بين وحيد القرن الهندي ومنخفض عند الفهد الصياد .وإذا كانت قياسات التنوع الوراثي قد طبقت على األنواع المستأنسة والمدجنة المحتفظ بها في حدائق الحيوان والحدائق النباتية فقد بدأ االنسان بتطبيق نفس التقنيات على األنواع البرية في مواطنها االصلية .ويعتبر التنوع الوراثي من اهم منتجات البيئة وعلى كل المقاييس الحيوية واالقتصادية والصحية واالجتماعية ،ويمكن قياس انتاجية منطقة معينة بناء على التنوع الوراثي الموجود فيها ،ويمكن استنتاج انتاجية نظام بيئي معين من خالل الذخيرة الوراثية الموجودة في هذا النظام فمثال مجتمع الطيور البرية والدجاج البري مقاوم لمعظم األمراض وظروف انخفاض وارتفاع درجات الحرارة ونقص الغذاء بينما ال يحتمل نفس النظام الكثير من االمراض اذا كان مربى بشكل قطعان كما في المداجن او مزارع الطيور مثال .وينظر االقتصاد البيئي الحديث الى مناطق التنوع الوراثي على انها بنوك وراثية تحوي تلك الموروثات المنتجة وقد بدأ العلماء بتصنيفها منذ بداية هذا القرن. مادة حفظ االصول الوراثية
4
اذا ما هو التنوع الوراثي؟ التنوع الوراثي هو عبارة عن مجموعة من الصفات الوراثية ،الموج ودة ف ي جين ات ك ل األف راد الموج ودة، وفي كل واحد من المخلوقات الموجودة على وجه األرض بما فيه ا :النبات ات والحيوان ات والكائن ات الحري ة المجهرية .يمكن للصفات الوراثية الجديدة أن تتطور عند مختلف األفراد عن طريق الطفرات الوراثية وم ن خالل الصفات الوراثية الجديدة التي تظهر عن طريق التكاثر عند األنواع .هذه الصفات الوراثية الجديدة هي التي تمكن الكائن الحي أن يالئم نفسه لبيئته المتغيرة بواسطة عملية االنتقاء الطبيعي. متي بدء التفكير فى حفظ االصول الوراثية؟ باستهالك األلفية ال جديدة وما سوف يواكبها من تقنية جديدة ومع القلق المتزيد بسبب زيادة تعداد السكان واإلخطار المحدقة بالبيئة بدأ العالم يعي حالة المصادر الوراثية للنباتات خاصة ما يتعلق بالغذاء والمراعي والغابات ومدى احتياج ذلك التخاذ إجراءات تنظيمية وتوعية فورية وعاجلة .ومع الوعي المتعلق بمملكة النبات (لكونها تمثل نظام الدعم الحياتي) ،فقد تزايد عدد أولئك الناس الذي يتساءلون عن التهديدات التي تحدق بمصادر النبات وما يترتب عليها من تناقص في المصادر النباتية وما يجب عمله لحماية مواطن النباتات وكيف يتحقق لإلفراد وأعضاء الجمعيات ومؤسسات صنع القرار أن يساهموا في المحافظة على النبات. وقد برزت فكرة تجميع وحفظ االصول النباتية بزراعتها فيما يسمي بالحدائق النباتيه منذ القرن الثامن عشر. أما االن فهناك اهتمام عالمي بتجميع وحفظ االصول النباتيه النقراض العديد من االنواع النباتية نتيجة الكوارث الطبيعية واستزراع الغابات.
مادة حفظ االصول الوراثية
5
وال تتوقف اهمية النباتات المعرضة لالندثار على الناحية الغذائية أو باعتبارها مصدر لكثير من العقاقير الطبية واستغاللها كوقود واخشاب فحسب ,بل تعدي األمر الي تأثيرها على البيئة بصفة عامة .كما يتم ايضا القضاء على الكثير من االنواع النباتية بإحالل أصناف ذات مواصفات تالءم المتطلبات الحالية. فقد ساهم استنباط أصناف جديدة عالية اإلنتاج في اندثار بعض االصول النباتية التي يعيبها قلة اإلنتاج. وربما تكون تلك االنواع النباتية المعرضة للخطر الفناء هي المصدر الوحيد لجينات ذات قيمة اقتصادية كبيرة لتحسين اإلنتاج النباتي بصفة عامة. يمتلك الوطن العربي الكثير من اصول االنواع النباتية والطرز الوراثية المميزة باالضافة الي االعشاب البرية والتي لها اهمية طبية عالمية .لذا يجب حماية وتسجيل تلك االصول والحفاظ عليها من األندثار أو النهب من قبل منظمات اخري فقد قامت الدول الصناعية وبعض المنظمات العالمية بالطرق المشروعة وغير المشروعة بجمع تلك الثروات من الدول الفقيرة وحفظها لستغاللها فى المستقبل.
وقد تم وضع استراتجيات من اجل المحافظة على تلك النباتات المهددة باالنقراض منه: .1المحافظة في المكان الطبيعي In-situ Conservation تهدف هذه الطريقة للمحافظة على السالالت واألنواع جنبا إلى جنب مع أصولها البرية وتظهر التباينات الوراثية من التهجينات بين السالالت الحديثة واألصول النباتية الطبيعية في المنطقة وفي هذا النوع من طرق الحفظ قد تتعرض بعض السالالت إلى الفقد بسبب الظروف البيئية باإلضافة إلى التكلفة العالية للحفاظ على هذه السالالت منزرعة في األرض والقيام على خدمتها .وتعتبر من أفضل االستراتجيات المعمول بها التي تخض لسن قوانين وأنظمة إدارية ومنها تحديد المنطقة المستهدفة التي يتوفر بها األنواع المراد المحافظة عليها.
.2المحافظة خارج الموطن األصلي Ex-Situ Conservation عندما تكون عملية المحافظة علي النباتات صعبة داخل موطنها. تقوم الجهات المسئولة بإنقاذ النباتات المستهدفة من موطنها المهدد وتقديم الحماية لها في مستودعات أو مخازن كان يكون منتزها وطنيا أو محمية للحياة البرية أو حديقة نباتية أو بنك للبذور او مادة حفظ االصول الوراثية
6
مركز للحفظ بالتبريد وتمتاز هذه األماكن انها التحتاج إلى مساحات كبيرة .وهنا يتم الحفاظ على المصادر الوراثية خارج الموطن األصلي في صورة بذور أو خاليا أو أعضاء نامية تحت ظروف مناسبة لمدة طويلة كبنك للجينات ويعتبر حفظ المادة الوراثية على صورة بذور أوسع الطرق انتشارا حيث تشغل البذور مساحة صغيرة للتخزين وسهلة النقل.
عيوب هذه الطريقة: فقد حيوية البذور مع طول فترة التخزين والقابلية لإلصابة باألمراض والحشرات. عدم القدرة على حفظ السالالت الممتازة وخاصة الناتجة من التربية الداخلية الناتجة عن طريق التوالد الكبرى. ال يمكن تطبيقها على المحاصيل التي تتكاثر خضريا مثل البطاطس والبطاطا ويندرج تحت هذه الطريقة من الحفظ المعملي.
الحفظ المعملي لألصول الوراثية : تعتبر طريقة الحفظ المعملي أفضل الطرق للمحافظة على المادة النباتية التي تتكاثر خضريا ،واألنواع ذات البذور وكذلك األنواع المهندسة وراثيا.
ومن أهم مميزات هذه الطريقة : .1الحاجة إلى مساحة صغيرة للمحافظة على أعداد كبيرة من النباتات المتكاثرة خضريا . .2الحفاظ على المادة الوراثية بعيدا عن مصادر اإلصابة المرضية والحشرية . .3الحماية من الظروف المناخية غير المناسبة .4سهولة اإلكثار النتاج أعداد كبيرة من النباتات عند الحاجة إليها في أي وقت . .5تقليل العوائق واإلضرار التي قد تتسبب بواسطة نظام الحجر الزراعي حيث أن هذه األنواع موجودة وتنقل تحت ظروف تعقيم وتطهير كاملة . وسوف نتناول فقط تطبيقات زراعة الخاليا واألنسجة في عملية المحافظة على األصول الوراثية.
الوسااااالل المسااااتخدمة فااااى حفااااظ األصااااول الوراثيااااة
For
Used
Materials
Conservation المواد الوراثية التي ُتحفظ في المعمل قد تكون بروتوبالس ت مع زول – خالي ا م ن م زارع س ائلة – م زارع كالوس ،قمم مرستيمية ،وحدات تكاثرية في مراحل مختلفة من التكشف ونباتات كاملة مادة حفظ االصول الوراثية
7
حفظ المادة الوراثية عن طريق إعادة الزراعة Subcultureعلى فت رات متقارب ة ل ه بع ض العي وب منه ا خطورة فقد هذه المواد نتيجة الخطأ البشري في الحفاظ على هذه األنسجة داخل المعمل أو تعرضها لمسببات األمراض .أيضا عدم الثبات الوراثي والذي يظهر كنتيجة لتكرار الزراعة وظهر هذا العيب بص فة أساس ية في الخاليا واألنسجة غير التكشفية (كالوس) وتتراوح التغيرات الوراثية ما بين إضافة أو نقص تت ابع جين ى .وقد وجد أن المحافظة على المادة الوراثية في صورة نباتات كاملة ومن ثم إكثارها بواسطة اس تخدام قط ع الس الميات (بط اطس) أو التفص يص (م وز) يقل ل م ن فرص ة التع رض لع دم الثب ات ال وراثي وه و أح د المتطلبات األساسية في الحفاظ على األصول الوراثية أيضا تقليل عملية إعادة الزراعة بأقل صورة ممكنة . وهذا يمكن أن يتم بواس طة ع دة ط رق منه ا التخ زين الب ارد وأيض ا تح ت ض غط ج وي م نخفض وأكس جين منخفض وأيضا يمكن الحفظ بالتجميد وعموم ا ال يمك ن حف ظ الم ادة النباتي ة عل ى درج ة الح رارة العادي ة للنم و ألنه ا تس تمر بنش اطها مم ا ي ؤدي لتدهورها ويتم المحافظة عليها إما بتخفيض نش اطها ونموه ا إل ى الح د األدن ى وب ذلك يمك ن حفظه ا لم دة ق د تصل من عدة شهور إلى سنة أو اثنين أو يتم وقف نموها تماما عن طريق تجميدها بالنيتروجين السائل ومن هنا تنقسم طرق الحفظ المعملي إلى طريقتين حسب مدة الحفظ : .aحفظ األنسجة النباتية لمدة قصيرة لمتوسطة ()Short to medium term storage .bحفظ األنسجة النباتية لمدة طويلة ()Long Term Storage
حفظ االصول الوراثية بالوسالل االتيه: .1جمع العينات في األنابيب تشمل هذه الطريقة على تنظيف العينة من الحشرات ووضع النس يج الح ي الم زروع للنب ات ف ي وس ط معق م خاص باالس تنبات قب ل نقل ه لمختب ر االس تنبات تمهي دا لمزي د م ن االج راءات لحفظ ة ف ي االنب وب الزج اجي وتعتب ر ه ذه الطريق ة مناس بة ل بعض ان واع النب ات الت ي ي تم تض اعفها بالتك اثر الالتزاوج ي ول بعض الب ذور واالجنة الحساسة التي تنهار سريعا .ولهذه الت قنية ميزة إن النبات ات المنقول ة تخض ع بس هولة النظم ة الحج ر الصحي مما يوقف امراض كثيرة مثل مرض الفيوزاريوم وامراض اخرى سهلة االنتشار.
.2المعشبات : تعتبر مرجعا ً هاما ً في تصنيف األنواع النباتية غير المعروفة التي هي في نفس الوقت ذات قيمة علمية عالية للخب راء والب احث ين الع املين ف ي معرف ة األن واع واألجن اس ،وك ذلك الع املين ف ي أع داد الفل ورات المحلي ة مادة حفظ االصول الوراثية
8
والعالمية ،لذا فإن جمع وإعداد العين ات النباتي ة بطريق ة س ليمة يجع ل االس تفادة منه ا ممكن ا ً ومتيس راً لت وفير الكثير من المعلومات.
.3طرق تقييم العينات بالواسمات الجزيلية لحفظ االصل الوراثي: وتعتبر تقنية مفيدة لتقييم المصادر الوراثية للنبات او الحيوانية الم راد حفظه ا واس تخدامها كم ا تس هل تحلي ل ومراقبة التنوع الحيوي وتقييم وتحديد ميزات وخصائص المورثات التي تم جمعه ا وك ذلك تقي يم التن وع ف ي المجموعات النباتية المتوفرة.
.4طرق تقييم العينات بواسطة حساب التكارارات االليلياة والجينياة داخال العشايرة لحفظ االصل الوراثي
مادة حفظ االصول الوراثية
9
التدريب العملي االول
مادة حفظ االصول الوراثية (ورث )416 شعبة البيوتكنولوجي تقييم تقرير التنوع البيولوجي لبعض الكائنات
()1
قسم الوراثـــــــــة
اسس التقييم للبحث االول عن التنوع البيولوجي لبعض الكائنات: رقمممممممممممممممممم اسم المجموعة
البيئة
المجموعة
التنممممممممممموع التنمممممممممممممموع االلقاء الوراثى
االنواع
تقيمممممممممممميم العرض
.1
.2
المجموع =
***اضف رمز A=2, B= 1, C=0 لكل عنصر من العناصر المقام عليها التقييم علي حسب النقاط المذكورة .1البيئة :درجة الحرارة – التغذية – مكان المعيشة .2التنوع الوراثى :الشكل المظهرى – االختالف على المستوى الكروموسومات .3التنوع االنواع (على مستوى الكائنات للعشيرة )richness – evenness .4االلقاء امام وااللتزام بالوقت .5العرض التقديمي
مادة حفظ االصول الوراثية
10
اوالا :التقنيات الوراثية لتحديد التكرار الجيني داخل العشيرة ولتقييم وقياس االصول الوراثية قبل حفظها
مادة حفظ االصول الوراثية
11
الدرس العملي الثاني قانون هاردي – وواينبرج تحديد التكرارات الجينية في المجتمعات االهداف العامة هو تعريف الطالب
ليبا المة بل ال را برن لي رباح ابا الةبان اذلكبان خاللبا تبو ب
ال بو
الرةولوجا الذي يخدم اذلكان ختاها اه ةل ال حااظل ليةها خل ل الفظ ل صو الوراثةل. االهداف الخاصة
ان ي عرف الطال
ليى :
ماب التمرارات الجينية (ا ليليم) ل ينة من مجتما نتوي علي التراكيب الوراثية AA, Aa, aaوالتي لمل مناا شم ً ظاهر ا ً مميزاً. انن ن ما إذا كاات عينة المجتما التي اتمون من التراكيب الوراثية AA, Aa, aaذات الكمل الظاهري المميز امثل مجتم ا ً في الة إازان هادري – وا نبرج.
ماب التمرارات األلي ت A,aعننما مون هنا
يادة اامة ( أي أن الكمل الظاهري للتركيب
الوراثي : )Aa = AAم لومية امرار األفراد ذات التركيب ( )A-, aaفي عينة مجتما م ين.
التنوع الوراثي: هو عبارة عن مجموعة من الصفات الوراثية ،الموجودة في جينات كل األفراد الموجودة ،وفيي كيل وا ين مين المخلوقييات الموجييودة علييا وجييم األره :مييا فيايياا النبااييات والنيوااييات والماهنييات النر يية المجار يية .مميين للصفات الوراثية الجن نة أن اتطور عنين مختليا األفيراد عين ر يف الطفيرات الوراثيية ومين اي
الصيفات
الوراثية الجن نة التي اظار عين ر يف التمياثر عنين األايواذ .هيصف الصيفات الوراثيية الجن ينة هيي التيي اممين المييييييييياهن النيييييييييي أن
هيييييييييط افميييييييييم لبيطتيييييييييم المت ييييييييييرة :وا يييييييييطة عمليييييييييية ا ات يييييييييا الطبي يييييييييي.
حيث يطلق اسم "العشيرة" عليا الماهنيات النيية التيي ا ييب ميا :بياا اليب ة فيي و ينة ج رافيية منيندة والتي اتماثر ما :باا الب ة والتي اتزاوج فيما :يناا جنميا ً مت ا يمة مميتودذ جينيي مكيتر ..مثمال علمى ذلك :عكيرة ال ز ن التي ا يب في منمية عين جني ،أو عكيرة النمور التي ا يب فيي منميية مجمي م فيي الجو ن وغيرها .تواجن التنوذ الوراثي عنن األفراد في عكيرة م ينة لنوذ م ين يوا ا داايل ال كياهر التيي مادة حفظ االصول الوراثية
12
ا ييييب :جيييوار :بييياا اليييب ة أو فيييي عكييياهر ا ييييب :يييينة عييين :بييياا اليييب ة مييين النا يييية الج رافيييية. لمل عكيرة هنا اركيبية ااةية مين ا ليي ت والتيي انبيا مين م همية أفيراد ال كييرة افمياا للظيرو
البيطيية
المت يرة. المستودع الجيني :عبارة عن كل الم لومات الوراثية التي املماا األفراد المتماثرة في عكيرة من الماهنات التي اتزاوج جنمياً .واوجن ع قة د ناميمية في ممتودذ الجينات :ين األلي ت و :باا وما األليي ت والبيطية التي ا يب فياا هصف الماهنات واؤدي ال وامل البيطة (الطفرات – اإلاتخاب -الاجرف..... -إلخ) إلي الت يير. التكممرار الجينمميا مييني امييرار وجييود جييين م ييين ف يي عكييييرة ميييا .واميييت مل الرميييوا الاجاهيييية للت بيييير عييين التمرارات الجينية يث بر pعين ينوا النينا و q عن عنم نوا الننا .و:التالي فإن الرمز pبير عين ظاور األليل الماهن Aوالرمز qبر عن ظاور األلييل اآلار المتنني .aو:ما أن مجموعة األ تميا ت المممنية لننوا نا ما هيو الوا ين الصينيب و:التيالي إذا اتب نيا أليلين ف ط لموقا وراثي وا ن فإنا
صورة (:)14تنوع التكرارات الجينية داخل العشيرة
أي أنا p + q = 1 و:التالي فإنا أي أنا
A+a=1 (p +q)2 = (1)2= p2+ 2pq + q2 =1 (A +a)2 = (1)2= A2+ 2Aa + a2 = 1
وفي عام 1908اكتكا ال الط اإلاجليزي هاردي والطبيب األلمااي وا نبرج كل علي نف مبنأ إايزان هاردي – وا نبرج والصي نص علي أام عنين اإلايزان اظيل التميرارات األليليية واميرارات التراكييب الوراثيية ثا:تة من جيل إلي آار.
التكرار الجيني في حالة وراثة السيادة التعادلية-: :ما أن في هصف النالة اجن أن كيل مين األليليين الت بيير عين افمياما فيي األفيراد الخليطية ييث يتط التميييز :يين التراكيب الماهنة األةيلة والخليطة والمتننية و:التالي ممن ماب التمرار األليلي من ا مادة حفظ االصول الوراثية
ا 13
(Number of AA + 1/2 Number of Aa) / Total number
=)P(A
(Number of aa + 1/2 Number of Aa) / Total number or
=)q(a
)1- p (A
=)q(a
التكرار الجيني في حالة وراثة السيادة التامة-: في هصف النالة اجن أن األليل الماهن مود في ا بيرف عليي األلييل المتننيي و:التيالي :ين التراكيب الماهنة األةيلة والخليطة و:التالي تط ماب التمرار األليلي من ا
اميتطيا التميييز
ا
Number of aa / Total number
=)q2(aa
)√ q2 (aa
= )q(a
)P(A) 2 & 2pq(Aa) = 2 X p(A) X q(a
= )p2 (AA
)then p (A) =1- q(a
تطبيق علي الوراثة البشرية: بعض الصفات البشرية و طرق سيادتها في المجتمع وهمل منهما صمفات حافظمت علمي اسمتمراريتها ام حمدث لها انقراض.
السيادة
الصفة
الصورة
شييي ر ع لييية األةيييبا وجود الك ر اهن علي عنم وجودف الو طي لا اللمان
م نرة اللا اهن علي عنم الم نرة
م نميييية الكيييي ر ميييين اابات الك ر من الجباة اهن علي اابااية مين ايط الجباة
مادة حفظ االصول الوراثية
وا ن
14
األذن الملتص ة
األذن غير الملتنمة اهنة علي الملتنمة
ااننا اإل:اام
عنم ا تطاعة ثني اإل:اام اكثر من º45اهن علي ا تطاعة الثنا
و األةا:ا
ةفة متأثرة :الجنس ،في الصكور أةبا المبا:ة ال صير اهن
تطبيق حساب التكرار الجيني علي الصفات الوراثية فى االنسان: هدف هذا التطبيق :هل ممنك انن ن أكثر الصفات عمومية وااتكاراً في اإلامان؟
.1اختار صفة من الصفات السابق ذكرها بحيث يتم حسب التكرار الجيني لها من حيث تطبيمق هذا التمرين علي الطلبة في القاعة الدراسية؟
عممدد االفممراد التممي عممدد االفممراد التممي العممممممممممدد الكلممممممممممي
الصفة
تظهممممممممر علمممممممميهم ال تظهمممممر علممممميهم للمجموعة الصفة
الصفة
لا اللمان (ةفة اهنة) إاننا ا :اام (ةفة اهنة) .2اي الصفات التي دراستها أكثر عمومية وأكثر إنتشاراا؟ ............................................................................................................... المراجع https://www.pathwayz.org/Tree/Plain/GENE+POOLS+%26+ALLELE+FREQUENCY
مادة حفظ االصول الوراثية
15
التدريب العملي الثاني .1في األغنام لون الصوف األبيض يعتمد علي وجود العامل السائد Bبينما اللون األسود يرجمع إلممي العامممل المتنحممي .bفممي عشمميرة مممن 900خممروف وجممد ا تممي 891 :أبمميض و 9أسممود. أحسب التكرار الجيني لهذين العاملين .ماهي الخطموات الالمممة للحفمال علمي سماللة الخمراف المنتجة للصوف ذو اللون االسود؟ .2فااي ماشااية الشااورتهورن -التركيااب الااوراثي CRCRيعطااي اللااون األحماار للجساام CWCWللااون األبااي
و CRCWللااون الطااوبي .فااتذا افترضاانا أن عشاايرة ماان هااذه
الماشية محتوية علي األعاداد التالياة 108 :أحمار 144طاوبي 48أباي
.أحساب
تكرار العامل CW, CRفي هذه العشيرة؟ .3عنممدما أختبممرت عينممات الممدم مممن 999طالممب لمجموعممة الممدم Rhوجممد أن %74.9كانممت موجبة %25.1 ،سالبة ،فإذا فرضنا موجا واحدا ممن األلميالت r ,Rيمتحكم فمي همذل الصمفة ما هو التكرار الجيني.
مادة حفظ االصول الوراثية
16
الدرس العملي الثالث التقنيات الجزيلية المستخدمة لقياس او تقييم التنوع الحيوي ما بين األنواع للعينات بـ ”“RAPD االهداف العامة هو ا ر ا الطالب علي ال يمة المباشرة للنبات في ياة ا اميان وذليك مين اي
التنيوذ البيوليوجي اليصي
خنم ا امان وماهي اهمية المنافظة علياا وعمل فظ ل ةو الوراثية. االهداف الخاصة ان يتعرف الطالب على : ا ر ا هصف الت نية اطبيف ااتبار ()RAPD كيفية اجراهاا
تقنيات لتقييم حفظ األصول الوراثية علا الرغم من أهميـيية التوصـييي
المورفولوجي لدرامة التباينات بين ال را النباتية إ أنم ي د عملية ص بة
خاصـييييييية فـيييييييي النباتات المتكاباة في الكم الخارجي ،وينتاج إلا وقت وي ويتأثر بدرجة مبيرة فـيييييييي الظرو
البيطية ،لذل توجات األنظار إلا درامة ا خت فات الوراثية علا ممتوﻯ ( )DNAالتي يممن من
خ لاا مك
ملاا (البنر وام ﺅف .)1999 ،وقد تممن Williamsوام ﺅف ()1990 ا خت فات الوراثية ﹼ
من ت وير ت نيـ ية RAPDالم تمـ يدة علـ يا التبخيم ال كواطي ألجااﺀ من الدنا بامتخدام جااا تفاع البلمرة بروريا فـيييي ﹰ المتملـيييم PCRالتـيييي تمتخدم بكم واما في مجا البيولوجيا الجايطية التي ي د امتخداماا إدارة ونفظ األصو الوراثية باد
نفظ المادة الوراثية لﻸنواذ النباتية ( Hormazaوام ﺅف .)1978
وت د ت نية RAPDإندﻯ الت نيات المتمياة بـمرعتاا وانخفاه ملفتاا عند درامة ال قات الوراثية وانت ـياﺀ األصـييينا
المرغـيييوب فياـيييا ،إذ تمتخدم في درامات الخراط الوراثية ،ووراثة ال كاطر ،والت ييم الـيييوراثي،
ومـ يذل فـ يي برامﺞ تربية النيوان والنبات ( )Baradakci، 2001ويفيد تنديد درجة التـ يكابم الـييوراثي بين األنواذ وبمناا في برامﺞ تربية النبات ،من خ
ت لي عدد المدخ ت المـيييييمتخدمة في التاجين ،وا عتماد
وراثيا التي تﺅمن النصو علا قاعدة وراثية مبيرة (.)Muzher، 2004 ﹰ علا اآلباﺀ المتباعدة مادة حفظ االصول الوراثية
17
وهناك بعض التقنيات التي تندرج تحت أساليب حفظ األصول الوراثية وتطبمق لليمات التقنيمة الحيويمة ،وممن هذل التقنيات مايلي : الواسمات )المعلمات) الجزيئية اوفر الوا مات الجز طية ا نية مفينة لل ا ة لت ييط ال ينات للمنافظة علا المصادر الوراثية للنبات وا تخناماا، كما امال انليل ومراقبة التنوذ النيوي ،وا ييط وانن ن ميزات واصاهص المورثات التي اط جم اا ،وكيصلك ا ييط التنوذ في المجموعات النبااية المتوفرة ،ومن المزا ا األارﻯ لاصف الت نية أااا ا- .1امثل فرةة
مثيل لايا لتيوف ير الم لوميات يو التنيوذ اليصي وجين ليب ة األايواذ الخاةية
يمن
األقيياليط المنلييية و:ييين البليينان ،وكييصلك يينود الثبييات الييوراثي لﻸجيييا المنتجيية ميين الجيينس أو النييوذ الوا ن. .2اوفر دقة متناهية و ر ة مو وعية .في انن ن ماهية انوذ األةو الوراثية ،و ن هصا مفيناً علا األاص في اكر الم لومات النقي ة :ين الكبمات اإلقليمية وال المية. و:كمل ا ليني فإن الوا مات الجز طية المت ل ة :كمل النبات واإل زوا مات اط ا تخناماما لاصف الت ييمات ،إ أن كلياميييا منييينودة ،ليييصا ايييأاي أهميييية ا نييييات الفصيييل الجز طييييييييييييييييييييييييييي للمورثييييييييييييييييييييييييييات مثييييييييييييييييييييييييييل ( ،)RFLP,RAPD,AFLP,VNTRوالتييييييي ا يييييين :مثا:ة ثورة في الوةو إلا الاين
المتبيمن مراقبية
التنوذ النيوي والوراثي النبااي. و و ييب شييمل ( )5اطبيييف ا نييية ( )RAPDعلييا أاييواذ النخيييل :المملمييـة للت يير
علييا ميينﻯ التنـييـوذ
الوراثيييـي ومييينﻯ الناجييية اليييا فيييظ :ييية األةيييـو الماـمة مناا (.)Al-Khalifah & Askari, 2003 شكل ( )5مراقبة التنوع الوراثي بالنخيل و:نا ة فإن الوا مات الجز طية تمون ذات قيمة عالية في ا ن ر وا ييط التنوذ وا
ت رار اليوراثي ،و:يالرغط
من هصف اإلممااية ،فيإن التنن ينات الناليية لت نيية الوا ميـات الجز طيية اتطليب م يـنات غاليـية اليثمن ،واينر ب األفراد ال املين علياا ،و:ص جاـن كبيــر في البنث لتوفير إمماايـة اطبي ـات وا ة لمنﻯ م ين من األاواذ.
مادة حفظ االصول الوراثية
18
تعريف بالتقنية ):Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD هي ا نية
ن ثة امبيا ً :نأ ال مل :اا مطلا التم ينات من ال رن المنصرم .اممب :ممب كامل الايطة
المرمو ومية للماهن عكواهيا ً للمكا عن أي ا يرات وراثية في م لوماام الوراثية . ا نية ا تمن علا PCR
يث تط فياا ابخيط قط ة من DNA
امثل جينا (جز عكواهي
من : )DNAنيث ا طا ا ند مظارﻯ Polymorphism
و متخنم من أجل ذلك :ادهات عكواهية Random primersيث مت مل في هصف الت نية :ادئ _ _Primerةن ي (وليس بي ي) و ين (وليس مزدوج) ممون من 10-8ايوكليتينة (ذات اتا :ات عكواهية لمن غالبا ً ما انتوي علا : GCنمبة % 50علا األقل)...
خصائص : Primers : ادئ قصير من 8إلا 12قاعنة ،وهو :ادئ وا ن مل علا ك الكر طين هصا البادئ ليس متخصصا ل ز جين ما اظرا ألن البادئ قصير فينتمل أن تواجن التتا:ا المممل مرات عن نة علا ك الكر طين و:التالا ممن أن ننا ابخيط وعز ل ط ة من DNAفا الممافة :ين إرابا البادهين. خطوات اإلختبار ( )RAPDوكشف النتائج . .1في البنا ة ارفا درجة النرارة إلا ( )96درجة مطو ة فتبنأ عملية فصل لملتي ( )DNAعن :باما) Denaturation) . امن منند اخفّة درجة النرارة وما إن اصل درجة رارة الو ط إلا النرجة التي ا هط .2و :ن ٍ التصاق البادئ بنأ هصا األاير :ملية ا لتصاق ( )Primer annealingعكواهيا ً في أي ممان مادة حفظ االصول الوراثية
19
من جينوم الماهن :مجرد اطا:ف اململم النمليوايني ما اململ امليوايني موجود علا لملة (...)DNAأي أن عملية التصاق تتط :كمل عكواهي وليس :كمل اات اهي. .3ثط اأاي :ن ذلك عملية ا
تطالة ( )Extensionلمنة منندة وانتاي النورة األولا لتبنأ النورة
الثااية . في الناا ة تط انميل ال ينة النااجة في جيل ا جاروا فتنفصل ال ينة إلا :با قطا ( .)Bandsاآلن.ا ين التجر:ة افماا :نفس البادئ وافس الزمن (امتخنم افس البراامﺞ في جااا )PCRلمن ما ابات آار من افس النوذ وهمصا ممن الم اراة :ين ال ن ن من ا اواذ فا افس الوقت ما :ادئ وا ن للتفرقة :يناط عدد الحزم الناتجة يتوقف على:
و الجينوم فملما ااد و الجينوم ااد عند النزم المتوق ة
اتا:ا ال واعن فإذا كان التتا:ا الخاص :البادئ موجودا
طا
زمة وإذا كان التتا:ا الخاص :البادئ غير موجود
طا زمة
و:التالا ختلا عند النزم النااجة من ةنا ابااا ار رغط اافاقاما فا و الجينوم الممافة :ين البادهين جب أن ا ل عن 3كيلوقاعنة ااجاف البنا
مادة حفظ االصول الوراثية
يث جب أن مون إاجاف البنا علا ك الكر طين
20
...فإذا
ي ا ير في اواجن ال طا النااجة عن عينة ما ال طا النااجة عن عينة ااري فاصا ن قط ا ً ظنا أ ّ
علا وجود اات فات وراثية ما:ين ال ينتين و:التالي ممننا التنبؤ عن الة مالميادة والتننيم في النبااين او ال ينات منل النرا ة او الة وجود فرة من عنمم .
مادة حفظ االصول الوراثية
21
ملخص عن هذل التقنية : ا نية RAPDا نية ذات يادة Dominantيث و:التالي فأانا
ممن امييز المظار الوراثا الن ا عن الخليط
امتطيا النمط :نقة.
طا الفرد اتيجة موجبة( زمة) إذا نا :نا ل ط ة : DNAإاناد قط تين من البادئ ما قالبا DNA
طا الفرد اتيجة البة (عنم إعطا النزمة) إذا نا :نا علا شر ط وا ن ف ط أو إذا لط ننا البنا علا أﻯ من الكر طين و:التالا ا
ظاور النزمة األليل األو (الماهن) A غياب النزمة األليل الثااا (المتننا) a
و:التالي مون الفرد الن ا الماهن AAم طيا افس النزمة التا و:التالا
طياا الفرد الماهن الخليط Aa
ممن امييز الفرد الماهن الن ا عن الفرد الخليط
و:التالا مون التركيب الوراثا ل فراد إما اهن A-أو aa كيفية تحديد وحساب االختالفات بين االصناف بواسطة هذل التقنية : اظرا لوجود أكثر من موقا وراثا (أكثر من زمة :وان جز طا مختلا علا الجيل) مون لمل زمة :وان جز طا مختلا رمز مختلا للتركيب الوراثا كما تبب من المثا التالاا .1اكتب التركيب الوراثا لمل عينة مما لاا
مادة حفظ االصول الوراثية
22
بما أن هناك 4حزم مختلفة الومن الجزيئي "إذن هناك 4مواقع وراثية "A, B, C, D 2
3
A- aa aa AB- B- B- bb C- cc cc CD-
D-
D-
D-
A B C
A B C
D
D
يث ان هصف الت نية امتخنم لتفرقة :ين ا اواذ ومني التكا:ة او ا ات التكا:ة وا ات
1
:يناط عن ر ف ماب امبة
ا
ماب امبة التكا:ة =
عند النزم المتماثلة فا جميا ال ينات 100 X عند النزم الملي لجميا ال ينات
ماب امبة ا ات
=
عند النزم المختلفم فا جميا ال ينات 100 X عند النزم الملي لجميا ال ينات
مما بف امتنتﺞ أن كثافة ال طا علا جيل ا جاروا غير ماط .إاما ابرا األهمية في هصف الت نية من وجود أو غياب هصف ال ط ة (. )Bands التفرقة بين الحزم :Bands Polymorphism
Monomorphism
مادة حفظ االصول الوراثية
23
محاسن وعيوب تقنية (:)RAPD عيوبها وسلبياتها :
محاسنها ومميزاتها : اطبف علا مختلا األاواذ (إامان ،يوان ،ابات ،ا نية عكواهية . :متير ا....الخ اولة اطب اا في أ ّ ي م مل في ال الط
امكا عن وجود الميادة أو عنم وجودها ف ط أيأااا اميز :ين النمطين الوراثيين ()AA & aa وا جز عن التميز :ين النمطين (. )AA & Aa
ا نية ر ة و:ميطة اهينة
انتاج لخبرة كما ان اماليفاا اتاهجاا غير قا:لة للتمرار...أي
ممن م اراة اتاهﺞ
ااتبار ( )RAPDل ينة ما و:نفس الكرو
في
مختبر ن اثنين و ب ا ً هصا اااﺞ عن كون هصف الت نية عكواهية المراجع: http://www.uidaho.edu/~/media/Files/orgs/Law/law-review/2012-symposium/Trade-wreck-bobo.ashx http://www.stratec.com/en/molecular/Products_Molecular/Genomic_DNA/Invisorb_Genomic_DNA_Kit_ii/Invisorb _Genomic_Kit_ii.php http://a9eel2012.wordpress.com/ http://www.damascusuniversity.edu.sy/mag/farm/images/stories/3-2013/131-149.pdf
مادة حفظ االصول الوراثية
24
التدريب العملي الثالث .1في تجربة فى المعمل للتفرقة بين العديد من االنواع النباتية الستخدامها فى حفظ هذل االصول بواسطة تقنية RAPDوبعد التفريد على جيل االجاروم كانت النتيجة كما هو فى الصورة اذكر بنسبة التشابة واالختالف بين هذل اال نواع؟
مادة حفظ االصول الوراثية
25
ثانيا :تقينات حفظ االصول الوراثية عن طريق المعشبات
المعشبة النباتية
المعشبة الحيوانية
معشبة الفطريات
المعشبة الحشرية
مادة حفظ االصول الوراثية
26
الدرس العلمي الرابع المعشبة النباتية "اصنعها بنفسك ج"1 االهداف العامة هو تعريف الطالب علي احدي تقنيات حفظ االصول الوراثية وهي المعشبات. االهداف الخاصة ان يتعرف الطالب على كيف يقوم بعمل نموذج للمعشبة مصغر خالل هذه المادة. تعريف المعشبة النباتية: المعشبات هي مجموعة من العينات النباتات المحفوظة .ويمكن أن تكون العين ة من اجزاء أو نبات بالكامل .وعادة م ا تك ون ف ي ص ورة مجفف ة ملص وقة عل ى الواح ,لكن ذلك يعتمد على نوعية العينة حيث أنها يمكن أن تكون محفوظة ف ي كح ول أو أي م ادة حافظ ة أخري.ويس تعمل ه ذا المص طلح أيض ا ف ي عل م الفطريات لوصف مجموعة الفطريات المحفوظة. ويمكن أن يشير مصطلح المعشبات إلي المبني الذي يتم فيه تخ زين العين ات أو إلي المؤسسة العلمية والتي تحتوي أيضا على العينات باإلضافة إلي األبحاث المتعلقة بها كيف يمكن تجهيز العينة للحفظ داخل المعشبة : تمر الع ينات المعشبة بمراحل إجبارية قبل ان تنتظم في خزائنها التصنيفية ,وهذه المراحل في غايتها تهدف إلي الحفظا على شكل العينة النباتية ألطول فترة ممكنه وذلك بإنتزاع العصير الخلوي من العينة أي تجفيفها والحفاظ عليها من العوامل البيئية واالصابات الحشرية ,لذا فإن مراحل إعداد العينات المعشبية تأتي حسب الترتيب التالي: .1مرحلة الجمع
.2مرحلة الحجر والفرز
.4مرحلة التثبيت
.5مرحلة التعريف
مادة حفظ االصول الوراثية
.3مرحلة الكبس
27
.1مرحلة الجمعCollection Sample : ا .جمع البذور وتنظيفها وتجفيفها إن طرق جمع البذور تختلف م ن نب ات رخ ر ،وذل ك نتيج ة الخ تالف حم ل ه ذه النبات ات لثماره ا .ل ذا ف إن عملية جمع البذور تتم يدويا ً في بعض األنواع النباتية وآليا ً في أنواع أخ رى .فعن د جم ع الب ذور ي دويا ً يج ب فرش األرض تحت النب ات بغط اء بالس تيكي وم ن ث م تحري ك األغص ان والف روع بالي د لتس قط الب ذور ف وق الغطاء البالستيكي تم تجميع البذور .أما إذا كان الحصاد آليا ً فيتم بواسطة آالت (مكائن شفط) لها القدرة على فرط البذور وشفطها في خزانات البذور .ويمكن تقليم األجزاء النباتية التي تحمل الب ذور الناض جة باس تخدام مقص التقليم ومن ثم فرط البذور في المعمل . تبدأ عملية تنظيف البذور وذلك باستخدام مناخل ميكانيكية أو يدوية ذات فتحات مختلفة الحجم .المناخل الت ي فتحاتها واس عة لتمري ر الب ذور دون البقاي ا النباتي ة األخ رى والحج ارة أم ا المناخ ل ذوات الفتح ات الص غيرة فتستخدم لتنظيف البذور من األتربة .ويوجد آالت متط ورة لعملي ة فص ل الب ذور حي ث تحم ل مناخ ل داخلي ة ويمر خالل هذه ارالت تيار هوائي يقوم بفصل البذور عن الشوائب والمواد األخرى . ويتم تجفيفها هوائيا ً وذلك ع ن طري ق نش رها عل ى ف رش ف ي غرف ة خاص ة تح ت درج ات ح رارة ورطوب ة مناسبة .ويجب تقليب البذور من وقت رخر تفاديا ً لحدوث تعفن لها . ب -اختبارات البذور :ويقصد بها تحديد نسبة اإلنبات وحيوية البذور .1اختبار نسبة اإلنبات : ويقصد بذلك -بزوغ الجذير من خالل غالف البذرة -والذي من خالله يتم قب ول الب ذور أو رفض ها.إلجراء هذا االختبار تؤخذ عينة عشوائية وتوزع في أطب اق بتري ة تحت وي عل ى أوراق ترطي ب أو قط ن .ك ل طب ق بتري يعبر عن مكررة ،ونحتاج إلى 10-5مكررات للقيام بالتحليل اإلحصائي .توضع األطب اق البتري ة ف ي جهاز اإلنبات ( الحضانات) المتحكم بدرجة الحرارة والرطوبة فيها .يسجل عدد البذور المنبتة يوميا إل ى أن توقف عملية اإلنبات تماماً .ويحسب نسبة اإلنبات على أساس متوسط نسب اإلنبات للمكررات: نسبة اإلنبات
( عدد البذور النابتة /عدد البذور الكلي)× 100
ومن عيوب هذا االختبار أن البذور الكامنة ال تنبت لذا فهو ال يعبر عن مدى الحيوية لدى البذور المفحوصة ألنه ال يظهر نسبة البذور الحية .
مادة حفظ االصول الوراثية
28
.2اختبار نسبة حيوية البذور: يقصدون بحيوية البذور ،قدرتها على اإلنبات وإعطاء بادرة طبيعية . إن اختبار التترازوليم من الطرق الدقيقة شائعة االستعمال لتقدير حيوية البذور .ويتميز بأنه: اختبار سريع . يمكننا من معرفة حيوية البذور الكامنة . أساس هذه االختبار هو التفريق ب ين األنس جة الحي ة والميت ة لجن ين الب ذرة بن اءاً عل ى المع دل النس بي لت نفس األنسجة الرطبة .ويعتمد اختبار التترازوليم على نشاط أنزيمات الديهيدروجينيز . فتتفاعل أنزيمات الديهيدروجينيز مع األنسجة منتجة أيونات الهيدروجين والتي ب دورها تخت زل محل ول مل ح التت رازوليم الع ديم الل ون والمتأكس د وتحول ه إل ى مركاب الفاورمزان ) (Formazanالمخت زل ذو الل ون الزهري أو األحمر ،وتقدر حيوية البذرة طبقا ً لطبوغرافية نمط التلوين وكثافته في الجنين . وتعد البذور التي تحولت كليا ً أو جزئيا ً إلى اللون األحمر والتي تعتبر حية وكذلك تعد الب ذور الت ي ل م يتغي ر لون أجنتها والتي تعتبر بذور ميتة ومن ثم تحتسب نسبة حيوية البذور . نسبة الحيوية للبذور
( عدد البذور الحية /عدد البذور الكلي) × 100
.3اختبار درجة نقاوة البذور : م دى وج ود الش وائب والم واد الغريب ة م ع الب ذور ،ولتق دير النق اوة ي وزن مجموع ة م ن العين ات العش وائية وتفرز المواد الغربية والشوائب منها بعناية ثم توزن مرة أخرى ونحدد منها نسبة النقاوة. الشغل العملي لهذه الخطوة: وه ي مرحل ة الت ي يق وم فيه ا الج امع ب الخروج ال ي البيئ ة الطبيعي ه ف ي ج و صحو (غير ممطر او عاصف) ,حامال ادواته من: دفتر لتسجيل المعلومات وعدسات مكبرة وحقائب لجمع العينات وجروف ومقص نباتات وما الي ذلك من مستلزمات حقل. باالضافة الي كاميرا حت ي يق وم بتص وير بع ض العين ات النباتي ه ف ى بيئتها الطبيعيه.
مادة حفظ االصول الوراثية
29
وقبل ان تمتد يده ليلتقط العينات ,عليه ان يُراعي ان النوع الذي سوف يقوم بجمعه مت وفر ف ى المنطق ة وف ي اعمار مختلفه حتي تكون العينة التي سيختارها ممثلة قدر االمكان للنبات في مرحلة نموه المختلفه ( من اول بادرة الي وصله لنبات بالغ) ،بمعنى اشتمالها على كافة اجزاءه م ن مجم وع ج ذري ومجم وع خض ري بم ا ف ي ذل ك عل ى اش تمالها عل ى ثم ار أو ازه ار وياحب ذا ان تك ون ناض جة (به ا ب ذور) وان تك ون خالي ه م ن االم راض ا و االص ابات الحش رية (تس تخدم االكي اس البالس تيك او حقائ ب م ن الص اج محكم ة الغل ق لحف ظ العينات من العوامل الجوية لحين الوصول بها الى المعشبة مع كتاب ة ت اريو ومك ان الجم ع ب القلم الرص اص على ورقة ترفق بالعينات). في أثنــاء تجميـع العينــات في الحقــل البد من رصد للبيانات التاليــة: oتاريو جمع العينة . oاالسم الدارج (كما يسميه أبناءالمنطقة). oالمكان (البعد واالتجاه من أشهر مكان معروف). oالوسط من حيث مالمحه (بركه -كثبان رملية-أرض -حشائش). oاستخدامات هذا النبات (هل هو نبات طبي أم اقتصادي أم زينة). oويمكن تسجيل بعض الصفات أثناء الجمع مثل هوية الســاق , oنوع التربة ,وصف النورة ,وجود لبن نباتي ,وجود رائحة ..الو. oدرجات التواجد . oتأخذ العينات المجمعة رقمـًا مسلسال ًوتـ ـدون البيـ ـانات الس ـابقة ف ي كراس ة خاص ة بالعم ل الحقلي تحت نفس رقم العينة . oيدون اسم الشخص القائم بالجمع . عينات ذات طراز خاص في التجميع: - 1العينات العصيرية: مثل نبات الصبار والذي يتميز بسمك اعضائه واحتواءه على نسبة عالية من الماء ،وعينات كهذه يتبع معه ا مايلي: أ -تقتل االنسجة سريعا اما بالغمر بالماء الساخن لمدة ثوان أو معاملتها بأحد محاليل الغمر كالكحول او الفورمالين. ب-يتم نزع األنسجة الزائدة الداخلية للعضو. مادة حفظ االصول الوراثية
30
-2العينات الصغيرة: مثل عدس الماء ويتبع مع العينات الصغيرة ارتي: أ -يتم تجميعه في مجموعات وليس كعينة فردية. ب-يتم تجفيفها بواسطة الشمس. ج -توضع على ورق التحميل داخل مظروف من السيلوفان او البالستيك الشفاف. د -يمكن حفظها في احد سوائل الحف ظ مث ل(الكحول اإليثيل ي او الفورمالدهي د او الم اء) حت ى يمك ن بع د ذلك اجراء الدراسات عليها مثل دراسة التركيب التشريحي. هـ -تحفظ هذه العينات داخل اواني زجاجية ويتم تسجيل البيانات الخاصة بها على رقائق من الخارصين أو صفائح من الصيني وتوضع داخل اإلناء ويٌغلق بإحكام وتحفظ العينات داخل المعشبة. -3العينات المالية: أ -توضع بعد جمعها في اناء مسطح به ماء ويتم فرد العينة في الماء. ب -توضع بحرص اسفل العينة وهي في الماء قطعة من الورق األبيض او قم اش الميس يلين muslin والموضعة فوق شبكة من السلك و ٌترفع العينة المفرودة على الورق. ج -تسحب الورقة من اسفل العينة برفق شديد وبالتدريج. د -توض ع العين ة بع د ذل ك عل ى ورق المك بس داخ ل المك بس م ع مراع اة وض ع كمي ة اكب ر م ن ورق التجفيف مقارنة بالحاالت العادية. هـ -يتم تغير ورق المكبس على فترات متقاربة. و -في حالة العينات التي يستلزم جمعها نزعها بجزء م ن الص خر الملتص ق عليه ا فه ذه يج ب ان تحف ظ داخل السوائل الحافظة. -4السراخس: أ -ي تم جم ع ه ذا الن وع م ن العين ات ب الجزء الس فلي له ا (الماس ك او الري زوم) حي ث انه ا تعتب ر ص فة تصنيفية هامة ب -في حالة األوراق الكبيرة يجب ان يؤخذ معها الجزء الس فلي م ع الج زء القاع دي ويج ب ان يحت وي على البثرات.
مادة حفظ االصول الوراثية
31
-5األبصال والدرنات: أ -مثل هذه العينات يجب قتل انسجتها اوال اما باحدى محاليل القتل او بالتسخين اثناء عملية التجفيف مع استمرار تهوية العينات داخل المكابس وذلك ألنها قد تستمر في النمو حتى اثناء عملية الكبس. ب -يجب تقليل حجم العينة مع عدم تغيير شكلها الخارجي وذلك بنزع األنسجة الداخلية للعينة ثم حفظه ا في سوائل الحفظ أو بالحفظ العادي بعد التجفيف بالمكبس. وهناك أولويات خاصة لألنواع النباتية التي تجمع البذور منها مرتبة كالتالي : النباتات المهددة بالفناء . النباتات الفريدة من حيث التطور والتصنيف. النباتات التي يراد إعادة استزراعها في المواقع الطبيعية المتدهورة. النباتات ذات األهمية الزراعية أو الطبية أو الصناعية. .2مرحلة الحجر والفرز: قبل تفريغ العينات من اكياس الجمع او العلب وقب ل ادخاله ا ال ي طاولة العمل فى المعشبة توضع فى فريزر تثليج لمدة 24ساعة لقت ل االاف ات النباتي ه ,حي ث ي تم بع دها ف رز العين ات الس تبعاد المص اب منه ا والتاك د م ن خلوه ا تم ام م ن اي عوال ق غريب ة (حش رية – فطري ة – اتراب ة) حت ي ال ي ؤدي ذل ك ال ي انتق ال االصابة لباقي العينات المعش بة ,وياتم سسالها بالمااء الجااري ( أو نفضها من االترابة دون الغسل) وفردها لتجف ف ف ى اله واء, ثم تجمع مره اخري لتصنف فى مجموعات. .3مرحلااة الكاابس "ضااغط وتتجفيااف العينااة"Pressing : and Drying of Specimen تعريفها: ه ي المرحل ة الت ي ي تم فيه ا انت زاع الج زء األكب ر م ن الم اء الموجود في العينة لتصبح جاف ة ويس تخدم له ذه العملي ة مايس مى بالمكابس (الضواغط). مادة حفظ االصول الوراثية
32
وعلى طاولة العمل يتم تجهيز المكابس الخشبية (لوحان م ن الخش ب مقي اس ع المي – بهم ا ثق ب للتهوي ة – واوراق جرائد مطوية – واوراق كرتون للتشرب الماء) حيث يوضع احد الل وحين عل ى الطاول ة ث م يوض ع طبقة من الكرتون والجرائد ,وترص العين ات ف ي طبق ات تفص ل بينه ا الجرائ د او اوراق التجفي ف ,عل ي ان تفرد اوراق كل عينة فرداً كامالً ,وترص طبقة اخري .وهكذا حتي يتكون مجلد كبير من الطبقات ث م تغط ي باللوح الخشبي الث اني .ويربط اللوحين بالحبل للضغط على العينات ثم تقفد محتواها المائي ومن ث م تتش ربه اوراق الجرائد .وتت رك لم دة ي ومين ف ى مك ان جي د التهوي ة ,ث م يُع اد تغي ر الجرائ د بجرائ د اخ ري جدي ده , وهكذا لمدة ث الث او ارب ع م رات حس ب طبيع ة العين ات النباتي ه والتق دير الشخص ي لم دي جف اف العين ات , فكلم ا كان ت العين ات النباتي ه عص يرية كلم ا احتاج ت ال ي تب ديل اوراق التجفي ف عل ى فت رات متقارب ة ع دة مرات. يلجأ بعض الهواه الي ضغط العينات النبايته بين اوراق بعض الكتب القديمة ,ووضع ثقاالت وقوال ب ط وب عليها .وهي طريقة مقبولة وال تحتاج الى ادوات. مرحلة التسميم :Poisoning تعريفها: قتل األنسجة النباتية بالمواد السامة الت ي تعم ل ايض ا عل ى تك وين طبق ة حماي ة عل ى س طح العين ة.و تس مم العينات عموما ً مباشرة بعد عملية الجمع أو أثن اء عملي ة الك بس ،وق د يك ون بع د عملي ة التحمي ل عل ى ورق المعشبة .ومن محاليل التسميم نذكر: .1محلول كلوريد الزلبق: يحضر المحلول من 15جرام كلوريد زئبق مع 35جرام أمونيوم كلوريد ويذابا في لتر من الكحول %96 يصب المحلول في حوض زجاجي (تستبعد األواني واألدوات المعدنية) ،تغم س العين ات لم دة م ن 20-15 ثانية ثم ترفع وتعاد إلى المكبس ،تجفف لمدة 24ساعة تصبح بعدها صالحة للتثبيت على ورق المعشبة .قد يستخدم المحلول بعد تثبي ت العين ة وذل ك ب دهان العين ات بفرش اة .يراع ى ع دم لم س األي دي وأج زاء الجس م وباألخص األجزاء التي بها جروح لهذا المحلول ،ويستخدم ماسك من الخشب لرفع العينات بعد غمرها ف ي الحوض. )2الفورمالين: وف ي هذه الحالة يتم تسميم النباتات بعد الجمع مباشرة .وتستخدم في حالة الرحالت الطويل ة والت ي ال ي تمكن فيها م ن القي ام بعملي ة ف رد وتجفي ف العين ات لم دة ق د تص ل إل ى أربع ة أش هر (تعتب ر طريق ة لحف ظ العين ات أيضاً) .ويستخدم لذلك فرومالين .%10تجهيز العينات على هيئة مجموعات (حزم) ملفوفة بورق الجرائ د ، مادة حفظ االصول الوراثية
33
توضح كل مجموعة داخل كيس بالستيك ،يصب فوقها المحلول بكمية تكف ي لتش بع ورق الجرائ د فق ط دون أن يبقى جزء من المحلول داخل الكيس ،يغلق الكيس ،ويحفظ حتى نتمكن من القيام بعملية التجفيف. )3التبخير: وفي هذه الحالة يتم تبخير العينات سواء قبل إتمام عملية التحميل أو بعدها.ويستخدم لذلك أحد السوائل السامة المتطايرة مثل ميثيل برومايد ،رابع كلوريد الكربون ،توضع ه ذه المحالي ل ف ي طب ق بت ري داخ ل دوالي ب المعشبة ،وتغل ق لم دة أس بوع ،وق د يك ون هن اك غ رف خاص ة لمحكم ة الغل ق له ذه العملي ة .ولك ن ف ي ه ذه ال طريقة ال يتم قتل بيض الحشرات ،وبذلك يجب تكرار عملية التبخير على فترات دورية منتظمة. وهذه المرحلة يمكن ان يتجاوزها الهواه لخط ورة الم ادة المس تخدمة ف ى التس ميم أو اس تبدالها ب رش العين ات النباتيه التي تم تجفيفها جيدا بمبيد حشري قوي التأثير مع الحذر المعتاد بعدم استنشاق الرذاذ وذلك لالحتفاظ بالعينات لمدة طويلة .أما المش تغلون ف ى المعش بات العلمي ة القومي ة فعل يهم تس ميم العين ات بمحل ول كح ولي (بنسب 1جرام كلوريد زئبقيك :ا لتر من كحول ايثيلي) حيث ُتغمر العينات للحظات ثم تنشل بملقط وتترك لتجفف ,حيث تكون جاهزه للتثبيت. .4مرحلة التثبيت: تثب ت العين ات بع د ذل ك عل ى لوح ات الع رض (ورق بريس تل اب يض مق اس 28 *42س م) عل ى ان تك ون اج زاء العين ة متساوية وواضحة ,وذلك بلصق االجزاء بالص ق س لوتيب او بالغراء ,وتوضع الب ذور ف ي ك يس بالس تيك ص غير يثب ت ف ي الجانب االيمن العلوي من لوحة العرض.
مادة حفظ االصول الوراثية
34
.5مرحلة التعريف: تلصق على لوحة العرض فى الجانب االيمن السفلي بطاقة البيانات المتضمنة : االسم العلمي:
.................................................................
االسم الشائع (العام):
.................................................................
تاريو الجمع:
.................................................................
الجــــــــامع:
.................................................................
مكان الجمع:
.................................................................
ويقوم متخصص (عالم لتصنيف النبات) بتعريف اسم العينة .وبالتالي تكون العينة المعشبية جاهزة للحفظ فى خزائن المعشبة أو فى ملفات المجموعة المعشبية الخاصة بالهواه.
Reference: /page/92/أخبار-ونشاطات-بيئيةhttp://theenvironment.maktoobblog.com/category/ http://www.clipartpal.com/clipart/flower/grass_147794.html http://forum.nooor.com/t51863.html /هيئة-حماية-البيئة-والتنمية-في-رأس-الخيhttp://theenvironment.maktoobblog.com/8105/ http://www.back4allah.com/kids/play.php?catsmktba=227 معشبةhttp://www.marefa.org/index.php/
مادة حفظ االصول الوراثية
35
التدريب العملي الرابع .1تقسيم الطالب الي مجاميع بحيث كل مجموعة تقوم بعمل نموذج للمعشبة النباتية. .2وعرض مجهود المجموعة في صورة مجلة تعرض خطوات عمل المجموعة. جــــــدول المتابعة رقم المجموعة: اسماء افراد المجموعة: توزيع المهام الداخلية: المدة المقترحه النهاء المعشبة: تاريخ تقديم المشروع: مقدم المشروع: عدد الدرجات
مادة حفظ االصول الوراثية
36
الدرس العملي الخامس المعشبة الحيوانية "اصنعها بنفسك" االهداف العامة هو ا ر ا الطالب علي ا ني ا نيات فظ ا ةو الوراثية وهي الم كبات. االهداف الخاصة ان ت ر
الطالب علا كيا وم :مل اموذج للم كيبة مصي ر اي
هيصف الميادة
ين الماهنيات الممثليم
للمجتما وهي النيوااات. مقدمة: اننيط المواا هو فظ جثث المواا :وا طة ميواد كيمياهيية ،فينيافظ جميط اإلاميان عليا مظايرف و بينو كأايم ي ،عنن امجيتم في ممان عام قبل إجرا مرا ط النفن ,وذلك أل باب بية أو از ينية؛ :اإل افة إلا أام في :متطلبات :ة الن ااات التي اؤار النفن ل نة أ ام ،أو ابطر لن ل الجثة إلا ممان آار ،فيمنا التننيط ا فّن الجثة. وقدماء المصريين هم أول من مارس هذه العملية في العصور الغابرة ،وكان الغ رض م ن ه ذه العملي ة ه و حفظ أجساد الموتى من التحلل والفناء ،واالحتفاظ بالمظهر الخارجي للشخص الميت واإلبقاء عل ى مالمح ه الشخصية. وكان يدفعهم إلى ذلك عقيدتهم ،حيث كانوا يؤمنون بأن الروح تعود إلى الجسد بعد الم وت ،حي ث يواص ل الميت حياته الثانية في العالم ارخر ،وكانوا يظنون أن الروح قد تظل الطريق في عودتها وال تتعرف عل ى جثتها إذا تحللت وتعفنت ،فكانوا يحرصون على أن تبقى الجثة في حالة جيدة ،وله ذا أيض ا ً ك انوا يض عون مع الجثة بعض المواد كالحلي وارنية والطعام وغيرها حتى يج د المي ت زاده ومتاع ه ف ي رحلت ه إل ى حي ث يقضي حياته الباقية. تعريف المعشبة الحيوانية او طرق حفظ الحيوانات عن طريق "التحنيط" اننيط النيوااات هو فن فظ النيوااات وإظاارها كما لو كاات ية .ا ره متا ا التار خ الطبي ي أاواعا من النيوااات في هيطتاا الطبي ية. مادة حفظ االصول الوراثية
37
األساس العلمي للحفظ بواسطة التحنيط: هو ازذ ما الجمط واجفيفم اماميا ً ،وا يتخ ص أي قط ية مين اللنيط داايل الجميط ،تيا
ايتممن :متير يا
الت فن من أن ا يب علياا أو ات صﻯ :اا. االدوات المستخدمة في الحفظ او التحنيط:
الطرق المتبعه للحفظ .1 :قديمة .2حديثة اوالا :الطريقممة القديمممة للتحنمميط :من واقع التجربة كان يتم التحن يط ل رأس الب دن بالطريق ة التقليدي ة والت ي (بالملح والقرنفل )
مادة حفظ االصول الوراثية
مازال يتبعها أكثر القناصين في وقتنا الحاضر .ومراحلها كاالتي:
38
.1مرحلة التنظيف .2مرحلة التعويض .3مرحلة البناء .4مرحلة الزبرقة والتجميل
المرحلة األولى ( :التنظيف) لخ الرأس :المكر من انت الننك ثط انظيا الرأس من جميا اللنوم :ما فياا اللمان .
.1
.2عملية إاراج المخ :مل ة أو انر ك الممين داال الجمجمة ثط إداا الما ورجم جينا ثط خرج المخ و
خفا عليمط موقا إداا الممين (:ين ال ظمين ) ما إمتناد فتنة النخاذ الكوكي .
.3عملية إاراج ال يون وهي عملية م نة لميي انيافظ عليا رميوظ الظبيي كميا هيي :ين مين النقية فيي قطا الجفون .ثط ازذ ال ين :مل ة وانظيا منجر ال ين من الكنوم . .4غمل الرأس جينا :الما .
المرحلة الثانية ( :التعويض) .5ا وم :ت و ة جميا ما أاصاا من لنوم :ال طن أو :الخيب وأاا أفبل الخيب . .6اجاز :
تيك كبم أذن النيوان مين أي هيوا أ مير انمييم عليا النيار واميون شيمل األذن .لينيافظ
علا إمتناد وإعتنا األذن . .7اجاييز األ ي
والخيييو ال و يية مثييل ييلك المييبنة .واجاييز أةييلب أاييواذ اإل:يير ألن الجليين ة ي ب
إاتراقم . .8ابنأ :و ا ال رافل :الطا ون .ثط اخلطم ما الملب . .9انبر كوراين من الب
تيك أو الزجاج .لت و باما عن ال ينين.
المرحلة الثالثة ( :البناء ) .10ابا الملب وال رافل داال الجمجمة :مميات كبيرة .ثط امن الفتنة :طن . .11ابا الملب وال رافل :ين الجلن وال ظط . .12ابا قطا الخيب و الننمين و امثر من الخيب لمي
نتفخ و كوف المنظر.
.13انال المراين منل ال يون وابا قبلاما قلي من ال طن والملب وال رافل . .14ابا قطن أو ايب داال األاا . .15ابا :ين األ نان والبر ط قط ة ايب ة يرة انافظ علا :رواهما :كمل :ميط . مادة حفظ االصول الوراثية
39
.16ابا الب
تيك المناكي لكمل األذن داال اجو ا األذن وانمط عليم :ر:ا .
.17اخيط الجلن و :بم الب ة . .18اأاي :نر متو ط النجط وابا فيم الما ثيط امزجيم :خلييط المليب وال رافيل ،وابيا اليرأس فييم مين الخلا من جاة األذاين . .19ار:ط بل و ال راين لمي اكين األذايين فييم ولميي ا ليف اليرأس فيي الكيمس .واألايا إليا األ يفل ليخرج جميا الما من الرأس لمنة ث ثة أ ام .
المرحلة الرابعة ( :الزبرقة والتجميل ) .20اأاص الرأس وانظفم من الملب وذلك :نمم :مكيط :
يتيمي :رفيف وليين لميي
تنتيا الكي ر (فيتكيوف
الرأس). .21اصبغ ال يون :أي :و ة وأفبل شي (المناكير) .22دهن ال رون :الفاالين :ممية قليلة .ودهن الك ر :الجرجنز .و مااا من دهن ال ود و الممك. ثانيممماا :الطريقمممة الحديثمممة وهي الة جنا وا تمن علا مر لتين ف ط ا (الفورمالين):
( .1مر لة الن ن والخيا ة ) ( .2مر لة التز ين والز:رقة)
أوالا :إحضار مادة الفرملين بعد حشو األنف وربط األذنين تحقن المادة :
مادة حفظ االصول الوراثية
40
ثانيا :تنشيف الرأس في الشمس وتزيينة بعد ثالثة أيام:
صور من ميارة متحف الحيوان في حديقة الحيوان لعام 2016-2015
مادة حفظ االصول الوراثية
41
التدريب العملي الخامس .1تقسيم الطالب الي مجاميع بحيث كل مجموعة تقوم بعمل نموذج للمعشبة الحيوانية. .2وعرض مجهود المجموعة في صورة مجلة تعرض خطوات عمل المجموعة. جــــــدول المتابعة رقم المجموعة: اسماء افراد المجموعة: توزيع المهام الداخلية: المدة المقترحه النهاء المعشبة: تاريخ تقديم المشروع: مقدم المشروع: عدد الدرجات
مادة حفظ االصول الوراثية
42
الدرس العملي السادس المعشبة الفطرية "اصنعها بنفسك " االهداف العامة هو ا ر ا الطالب علي ا ني ا نيات فظ ا ةو الوراثية وهي الم كبات. االهداف الخاصة ان ت ر
الطالب علا كيا وم :مل اموذج للم كيبة مصي ر اي
هيصف الميادة
ين الماهنيات الممثليم
للمجتما وهي الفطر ات.
تعريف الفطريات: • الفطر ات ليموا من النبااات أو النيوااات .ييث اكينت أوجم الت نم ال لمية التي أجر ت مؤارا ،واصوةا في مجا علط الوراثة ،أن الفطر يات هيي شيمل مين أشيما النياة متميزة ،أكثر ارابا ا Faunaمن النبااات. • علييييا عمييييس النبااييييات والفطر ييييات
انتييييوي علييييا
الملوروفييييييل .م ظيييييط الفطر يييييات المجار ييييية ،ولمييييين :ة) (Macro-Fungiانتﺞ :كيمل مت طيا األجميام الثمر ة ) (sporocarpsالتي هي وا نة لل ا ة.
متي تنتج الفطريات االجسام الثمرية؟ •
مميين لييـ Macro Fungalأن نيينا ا ثمييار فييي م ظييط أوقييات الميينة ،شيير طة درجييات ييرارة المنا يبة وهنيا ر و:ية كافيية فيي النظيام البيطيي ،ولمين التوقييت الينقيف فيي كثيير مين األ ييان اوعيا منندا .اتطلب األاواذ المختلفة الظرو
مادة حفظ االصول الوراثية
البيطية المختلفة لبن الجمط ا ثمار.
43
ماهي االسباب التي تجعل للفطريات اهمية؟ • وابيييط Macro-fungalأ ييين المموايييات الماميييم لل ا ييية وغيييير المتجاامييية مييين التنيييوذ البيوليييوجي النظيييام اإل موليييوجي و يييؤدي وظييياها الييينظط اإل مولوجيييية النيو ييية : .ييية األايييواذ Macro- fungalهييي الطفيلييية ،المكيييجة المتميياثرة دااييل أامييجة النبااييات المبييفم وا يتخراج المركبيات ال بيو ة فيي اينفف الم يص ات فيي ااجييياف وا ييين .ييييث ان النباايييات المبييييفم غيييير الصييينية اميييوت و متمر الفطر في انليل المواد ال بو ة الميتية .و:ايصف الطر ية ،يتط اطايير النباايات الميتية و نينا اجن ن النظام البيطي.
نموذج من الفطريات :Macro-fungal •
تمون فطر عيب ال راب قلنموة م ل ية :مياق نميل ال لنميوة، و نميييو فيييي األمييياكن الر بييية كال ا:يييات ،وهيييو مصييينر غنيييي :البرواينات ،إ أام ف ير :المر:وهينرات.
اوالا :خطوات حفظ المزارع الفطرية للفطريات :Macro-fungal فإاييم ميين الممتنميين للنفيياظ علييا ال ينييات فييي اليية ااجيية قيينر اإلممان ان تط التجميا في الصباح البياكر .ثيط :ين ذليك يتط الت يا ال صيييور فواوغرافيييية ،والتفيييا
عليييا الفيييور ال ينيييات فيييي رقييياهف
األلومنيوم أو ورق الكما ،ما النرص علا ابمين ع مة جما.
مادة حفظ االصول الوراثية
44
خطوات التجميع والتجفيف للعينات الفطريه اوالا :ااتيار ال ينات التي هي في الة جينة وممثل عن ابا ن ال كيرة. ثانياا :ا تخنام مين الجيب
تخراج عينات من الطب ة المفلية للتر:ة.
ثالثاا :ااص الصور الفواوغرافيةا :كر ان امون ال ينة ااميم في :يطتاا الطبي ية عره افاةيل ال ينة مثل الخياشيط أو الممام اصو ر أي مات غير عاد ة ،مميزة أو مثيرة ل هتميام وال مية المجيوهرات لتيوفير اطياق وككياهن عليارقط مرج ي فر ن من اوعم.
()1
()2
()3
رابعاا :نب ي أن امون ال ينات ملفوفة في ورق مكيما أو فو يل ( اميمب لل ينيات للصي يا أو اجمييين .ا ييبط الث جيية فييي .)˚7-5و ييا أي عينييات ال امة المجار ة ال ميل أو الميمياهيية ا اتبيارات فيي الث جية ودرا يتاا ا
48اعة.
خامساا :تسجيل الرموم الميكروسكوبية الرئيسية التي فحصت بشكل عام مثال: .1شمل أ:واغ. .2جييط أ:ييواغ والطييو و تييراوح ال ييره والمتو ييطات -قييياس فييي ميمييرون (ميمرون). .3جط النعامات وشملاا. .4وجود Cystidiaوالكمل والممان. Pileipellis .5البنية الخلو ة (النوذ). .6أاواذ ايو النا ر .7أ :اد او يا مجموعة من ا عراه مادة حفظ االصول الوراثية
45
سادسماا:
ييا جميييا ال ينييات المتب ييية علييا مجففييات الخاةيية (و ي ت فييي
درجة رارة اتراوح :يين (˚55-42ميا ال ميات التيي اكيمل الم
ظيات
المينااية. سممابعاا :انفيييص أي ااتبييارات كيمياهييية دقي يية مطلو:يية ،وامييجيل النتيياهﺞ علييا ورقة جل عينة
ثانياا :طريقة بسيطة للحفال على المزارع الفطرية:
• الخطوة األولى :هي عز الفطر ات في مزرعة ا يم. • الخطمموة الثانيممة :ا طيييا قط يية ميين ورق الترشيييب ميين ييوالي يينتيمتر وا يين مر:ييا وا يماييا فييي األواوك • الخطوة الثالثة :ااص جراثيط جن نة أو قط ة ة يرة من مزرعة ا ية يث تط ااص جز من مميت مرة جن نة ،و
اا كل قط ة من ورق الترشيب (اأكن لل مل في :يطة م مة).
الخطمموة الرابعممه :الحفممظ فممي الثالجممات الخاصممة بعممد التعريف والتوصيف:
مادة حفظ االصول الوراثية
46
التدريب العملي السادس .1تقسيم الطالب الي مجاميع بحيث كل مجموعة تقوم بعمل نموذج للمعشبة الحيوانية. .2وعرض مجهود المجموعة في صورة مجلة تعرض خطوات عمل المجموعة. جــــــدول المتابعة رقم المجموعة: اسماء افراد المجموعة: توزيع المهام الداخلية: المدة المقترحه النهاء المعشبة: تاريخ تقديم المشروع: مقدم المشروع: عدد الدرجات
مادة حفظ االصول الوراثية
47
الدرس العملي السابع المعشبة الحشرية "اصنعها بنفسك " االهداف العامة هو ا ر ا الطالب علي ا ني ا نيات فظ ا ةو الوراثية وهي الم كبات. االهداف الخاصة ان ت ر
الطالب علا كيا وم :مل اموذج للم كيبة مصي ر اي
هيصف الميادة
ين الماهنيات الممثليم
للمجتما وهي النكرات.
المقدمة: قبل الب دء ف ي التع رف عل ى الحش رات ودراس تها لغ رض تص نيفها أو لدراس ة الش كل الخ ارجي أو التش ريح الداخلي ،يجب إتباع الخطوات التالية لتجميع وحفظ الحشرات ليسهل دراستها.
خطوات العمل: .1التجميع .2قتل الحشرات .3حفظ الحشرات
أوال :التجميع: للبدء في عملية تجميع أي نوع من أنواع الحشرات يجب تحديد ارتي: .1اختيار األدوات المناسبة لتجميع الحشرات. .2اختيار الطريقة المالئمة لتجميع الحشرات.
مادة حفظ االصول الوراثية
48
أ – األدوات المستخدمة في تجميع الحشرات: .1شبكة حشرات
.2الشفاطة لسحب الحشرات الصغيرة الحجم
.3زجاجات لقتل الحشرات
.4أنابيب زجاجية سعة (25*75مم) أو ( 10*50مم)
.5ملقط وإبرة ومقص
.6حافظة خاصة ألدوات التجميع
.7عدسة يد مكبرة
.8كراسة مالحظات وقلم
.9سكين مطوي ومصائد
ب -طرق تجميع الحشرات: بع د إع داد األدوات الالزم ة لتجمي ع الحش رات يج ب إتب اع إح دى ط رق التجمي ع المناس بة ارتي ة: .1االلتقاط باليد: تستخدم هذه الطريقة في تجميع الحشرات األرضية كبي رة الحج م كالخن افس والصراص ير والنم ل حي ث ي تم التقاطها باليد ووضعها في زجاجة القتل .كما تستخدم ه ذه الطريق ة ف ي جم ع الحش رات المختبئ ة تح ت قل ف األش
جار ,أو عل
ى األوراق واألزه
ار ,أو الحش
رات المتطفل
ة عل
ى العائ
ل.
.2التجميع بواسطة الشبكات: تستخدم شبكات خاصة لتجمي ع معظ م أن واع الحش رات الط ائرة والمائي ة ,وتص نع الش بكة م ن قم اش خ اص طول ه ح والي 65س م ,وقط ر الفتح ة المعدني ة للش بكة 30س م لت دعيم حلق ة الش بكة .ويتص ل بالحلق ة ي د مصنوعة من الخشب أو االلومنيوم أو النحاس المجوف يصل طولها حوالي 40سم .وتجهز شبكة التجمي ع ويوج
د ثالثااااااااااة أنااااااااااواع مختلفااااااااااة ماااااااااان شاااااااااابكات تجميااااااااااع الحشاااااااااارات هااااااااااي:
أ.شبكة الفراشات: شبكة مصنوعة من قماش أبيض خفيف من النايلون المسامي الشفاف لكي يس هل رؤية الحشرات داخل الشبكة ,وتستعمل هذه الش بكة ع ادة ف ي تجمي ع الفراش ات والرعاش
ات.
ب .شبكة الكنس: مصنوعة من قماش سميك نوعا ما ,وتستعمل في تجميع معظم أنواع الحشرات الموجودة عل ى المزروع ات الحقل ية كالقمح والبرسيم والبطاطس واألعشاب والحشائش .ويتم تجميع الحشرات بحركة الكنس (امتداد اليد على الجانبين من الجسم ) على المحاصيل بالشبكة عدة مرات ,ثم تلف الشبكة أو تثنى بالتواء الي د بس رعة .
مادة حفظ االصول الوراثية
49
تثنى الشبكة بعد ذلك على حلقة السلك المع دني ح اجزة الحش رات داخله ا ث م تنق ل الحش رات المص طادة إل ى زجاجة القتل. ج .الشبكات المالية: تس تخدم لتجمي ع الحش رات المائي ة وتص نع م ن قم اش س ميك أو م ن الت ل المسامي .وتتميز شبكة الماء بصغر حجمها وثقلها ,وبها يد طويلة لتصل إلى العمق المطلوب .تج ر الش بكة عل ى أرض ية الق اع ومنه ا بس رعة إل ى السطح ,يتسرب الماء وتبقى الحشرات في قاع الشبكة ويتم نقلها إل ى إن اء ع.
التجمي .3الضرب:
تس تخدم طريق ة الض رب ف ي تجمي ع الحش رات الموج ودة عل ى األش جار والش جيرات بض رب األغص ان والفروع بعصا فيتساقط ما عليها من حشرات في مختلف أطوار نموها على قطع ة قم اش مش دودة الجوان ب أو إن
اء تجمي
ع مس
طح أس
فل األغص
ان واألف
رع.
.4التجميع باستخدام الشفاطة: تس تخدم ه ذه الطريق ة ف ي جم ع الحش رات الص غيرة ج دا وخاص ة الم راد جمعه ا حي ة مث ل الم ن والنم ل وغيره ا م ن الحش رات الصغيرة الدقيقة التي يصعب تجميعها باليد .وتتك ون الش فاطة م ن وع اء زج اجي ب ه س دادة م ن المط اط أو الفل ين تنف ذ منه ا أنبوبتان من الزجاج أو النحاس ,توضع األنبوبة القصيرة على الحشرات عن طريق الش فط ,ويمن ع دخ ول الحشرات التي جمعت داخل الشفاطة إلى الفم وجود قطعة من الشاش حول فتحة األنبوبة .
مادة حفظ االصول الوراثية
50
.5المصالد: تس تخدم المص ائد بجمي ع أنواعه ا لتجمي ع العدي د م ن أن واع الحش رات وم ن أه م أنواعه ا: أ .المصالد الضولية: تستخدم هذه الطريقة ف ي ص يد الحش رات الت ي ي زداد نش اطها ل يال وتترك ب المص ائد الض وئية .م ن مص در ض وئي ( مص باح كهرب ائي ) 200وات وقم ع مع دني أمل س الج دران ,يوج د أس فله مباش رة إن اء تجمي ع يحتوي على مادة حافظة ( %70كحول ). ب .المصالد الالصقة: تستخدم هذه الطريقة في جمع الحشرات النشطة ليال ونهارا ,وهي عبارة ع ن اسطوانة أو أنبوبة زجاجية مغط اة بم ادة الص قة ,وتوض ع عل ى دعام ة عل ى االرتفاع المطلوب ويتم دراسة وحصر والتعرف على الحشرات الملتصقة. ج .المصالد المالــــية: تستخدم هذه الطريقة لجمع أنواع كثيرة من الحشرات مثل المــن والذباب ,وهي عبارة عن أوان مطلية م ن الداخل باللون األصفر أو األبيض لجذب الحشرات إليها ,دائرية أو مستطيلة الشكل من الزجاج أو اللدائن أو المعدن وتعبأ اواني الجمع بالماء المضاف إليه قليل م ن الص ابون فيعم ل عل ى ن زول الحش رات م ن الس طح إل ى ق اع اإلن اء ,كم ا يض اف أيض ا %5م ن الفورم الين لحف ظ الحش رات م ن ال تعفن. توض ع المص ائد عل ى ارتفاع ات مختلف ة ,وينص ح بمالحظته ا باس تمرار حت ى ال يظه ر الم اء أثن اء س قوط األمطار أو يتبخر نتيجة لحرارة الشمس العالية .ولزي ادة كف اءة ه ذه المص ائد يوض ع ب داخل اإلن اء ل وح م ن اج أو ص
الزج
فيحتان م
ن االلومني
وم ف
ي وض
د
ع متعام
د.المصالد المستوردة: تستخدم هذه الطريقة في تجمي ع الحش رات األرض ية مث ل الخن افس ,النم ل وصراص ير الحق ل وتترك ب ه ذه المص ائد م ن إن اء زج اجي أو م ن ل دائن ذات فوه ة واس عة ويغم ر اإلن اء ف ي حف رة تح ت س طح الترب ة. وعن
د هط
ول األمط
ار يوض
ع غط
اء لمن
ع دخ
ول الم
اء إل
ى المص
يدة
.6الغربلة: يستخدم في هذه الطريقة بعض انواع م ن المناخ ل او قم ع ب ارليز .والتجمي ع باس تخدام طريق ة المناخ ل ي تم بجمع الحشرات الصغيرة التي توجد على بقايا النباتات واالوراق المتساقطة وكذلك الحش رات الموج ودة م ع مادة حفظ االصول الوراثية
51
المواد الغذائية والحبوب المخزونة .ويتم غربلة هذه المواد المختلطة بوضع كمية منه ا ف ي المنخ ل وتغرب ل ببطء على قطع ة م ن القم اش او ال ورق المق وى االب يض وتجم ع الحش رات المتس اقطة بواس طة الش فاطة او فرشة مبللة. وفي حالة استعمال قمع بارليز توضع العينة المحتوية على الحشرات وبقايا النبات ات عل ى حام ل منخل ي ف ي قم ع كبي ر م ن الزج اج يوض ع اس فله إن اء يحت وي عل ى %70كح ول لتس قط في ه الحش رات ,ويعل و القم ع مصباح كهربائي لتسليط الضوء والحرارة على بعد مناسب من العين ة تجع ل الحش رات تتح رك اس فل القم ع وتسقط في إناء التجميع.
ثانيا :قتل الحشرات: الخط وة الت ي تل ي تجمي ع الحش رات الحي ة ,وي تم فيه ا وض ع الحش رات الت ي جمع ت ف ي زجاج ات القت ل الخاص ة .وه ذه الزجاج ات ذات أحج ام مختلف ة وفوه ة واس عة وغط اء محك م ,ويوض ع داخله ا م ادة كيميائي ة لقتل الحشرات. ومن اهم المواد الكيميائية المستخدمة ف ي قت ل الحش رات سيانور الصوديوم أو البوتاسيوم ,الكلورو فورم ,راب ع كلوريد الكربون ,وخالت اإليثايل .وتعتبر كل من مادتي سيانور الصوديوم والبوتاسيوم من الم واد الس امة جدا.
وتجهز زجاجة قتل الحشرات كاآلتي: احضار زجاجة قتل ذات فوهة واسعة نظيفة جافة.
مادة حفظ االصول الوراثية
52
توض ع طبق ة م ن مس حوق س يانور الص وديوم او البوتاس يوم ف ي ق اع الزجاج ة. يغطي السيانور بطبقة من الجبس الجاف ,تليها طبقة اخرى من الجبس المبلل. تترك الزجاجة دون غطاء في مكان مالئم حتى يجف الجبس لمدة يوم او يومين ,ث م يحك م الغط اء وتصبح جاهزة لالستعمال بعد مدة تتراوح بين 48-24ساعة. يل ف ش ريط الص ق ح ول ق اع الزجاج ة م ن الخ ارج لمن ع تبعث ر الم ادة الكيميائي ة ف ي حال ة كس ر الزجاجة ,كما تلصق عالمة (خطر) على الزجاجة من الخارج. اما بالنسبة للمواد الكيميائية االخرى ( الكلوروف ورم ,راب ع كلوري د الكرب ون ,وخ الت اإليثاي ل ) فه ي أق ل سمية من مادة السيانور ,وتجهز زجاجة القتل لهذه المواد بوض ع قطع ة قط ن مبلل ة بغح دى ه ذه الم واد ف ي ق اع الزجاج ة كم ا يج ب إض افة الم واد المس تعملة ك ل 24س اعة ف ي حال ة تك رار اس تخدامها للحف اظ عل ى فعاليتها لمدة طويلة .وتعتبر مادة اإليثاي ل غي ر ض ارة باالنس ان ,ام ا م ادتي الكل ورو ف ورم وراب ع كلوري د الكربون فهي من المواد السامة لإلنسان وينصح بعدم استنشاقها.
ثالثا :حفظ الحشرات: توج د ط رق مختلف ة لحف ظ وتخ زين الحش رات لفت رة طويل ة م ن ال زمن أهمه ا:
اوال :التدبيس والتجفيف (الحفظ الجاف ). يفضل استخدام هذه الطريقة لحفظ الحشرات داخل صناديق وأدراج الحشرات .وتستخدم هذه الطريق ة ع ادة للحش رات ذات الجلي د الص لب حت ى تج ف وه ي ف ي حال ة جي دة .ث م تحف ظ العين ات ف ي ص ناديق خاص ة مصنوعة من الخشب ذات غطاء زجاجي محك م وق اع فلين ي ,ويك ون مق اس الص ندوق ع ادة 64*30*23 س م ,وترت ب النم اذ ج الحش رية داخ ل ه ذه الص ناديق غالب ا وفق ا للترتي ب التقس يمي للرت ب والع ائالت. ولحماية النماذج الحشرية من التلف بواسطة الحشرات األخرى مثل النمل وخنافس الجلود ,توضع في زوايا الصندوق كمية من النفتالين على هيئة كرات أو على هيئة مسحوق في صرة من الشاش .
مادة حفظ االصول الوراثية
53
وتاااااااااااااااتم عملياااااااااااااااة التااااااااااااااادبيس والتجفياااااااااااااااف فاااااااااااااااي المراحااااااااااااااال اآلتياااااااااااااااة: أ .التدبيس المباشر: تس تخدم دب ابيس م ن ف الذ غي ر قاب ل للص دأ ذات احج ام مختلف ة ,وبع د قت ل الحشرة مباشرة وقبل جفافها يغرز الدبوس عادة عموديا في منطقة الص در , بحي ث يت رك ح والي 1/4ط ول ال دبوس أعل ى جس م الحش رة .وف ي حال ة الحشرات من رتبة غمدية األجنحة يغرز الدبوس اماما في الغمد األيم ن ,ام ا الحشرات نصفية االجنحة فيجب ان يمر الدبوس بالص فيحة الوس طى المثلث ة للحلقة الصدرية الثانية .كما توضع أسفل الدبوس قصاصة او قصاصتين من الورق لكتابة المعلومات الخاصة .والمعلومات الهامة التي يجب كتابتها على قصاصات الورق تشمل ارتي : اسم الحشرة تاريو التجميع العائل (المحصول ) اسم الجامع مكان التجميع ب .التحميل على قصاصة ورقية: تجهز الحشرات الص غيرة الحج م كالحش رات المتطفل ة وبع ض الحش رات غش ائية االجنح ة وثنائي ة األجنح ة ونصفية األجنحة ,بهذه الطريقة حيث تلصق الحشرة على قصاصة ورق بيضاء بغراء شفاف اوال ثم يغرز الدبوس في موض ع مناس ف ف ي قصاص ة ال ورق يقاب ل موض ع الحش رة .وتك ون قصاص ة ال ورق مثلث ة او مس تطيلة الش كل كم ا توض ع قصاص ة ورقي ة اخ رى اس فل العين ة لكتاب ة المعلوم ات الخاص ة بالحش رة. ج.التحميل المزدوج: تستخدم هذه الطريقة للحشرات الص غيرة ج دا ,حي ث يغ رز دب وس رفي ع ف ي ص در الحش رة ث م عل ى ط رف قطعة من الفلين ويحمل طرفها ارخر على الدبوس العادي .توضع قصاصة او قصاصتين من الورق اس قل العينة لكتابة المعلومات الخاصة بالحشرة . د .التصليب (الفرد): مادة حفظ االصول الوراثية
54
في هذه العملية تفرد األجنحة واألرجل وق رون االستش عار ف ي وض ع افق ي م ع مس توى جس م الحش رة حت ى تج
ف هيييييييييييييييييصف الزواهييييييييييييييييين فيييييييييييييييييي الكيييييييييييييييييمل الطبي يييييييييييييييييي للنكيييييييييييييييييرة.
و تط الفرد او الصلب :ا ت ما الص :ة التي اتركب مين شير نتين مين الخكيب إ يناهما متنركية واألايرﻯ ثا:تة علا قاعنة خشبية بينهما مجرى يتناسب مع جسم الحشرة. توض ع الحش رة الم راد ص لبها ( فراش ة م ثال ) حي ث يك ون كل من الصدر والبطن في مجرى الصالبة ,يغ رز ال دبوس ف ي ص در الحش رة وتثب ت نهايت ه بمج رى الص البة بحي ث يك ون الس طح العل وي لجس م الحش رة وس طحي ش ريحتي الص البة ف ي مس توى واح د .تف رد االجنح ة عل ى ش ريحتي الصالبة من الج انبين وتثب ت بواس طة ش ريطين م ن ال ورق يثبت ان بال دبابيس وتوج ه زوائ د الحش رة األخ رى (األرج ل وقرون االستشعار) في وض عها الطبيع ي كم ا ف ي ,وتت رك الحشرة على الصالبة لبضعة ايام لتجف بعي دة ع ن هجم ات النمل والحشرات األخرى ,ثم تنقل إلى صندوق الحفظ.
ثانيا:الحفظ في محاليل: تستخدم هذه الطريقة في حفظ الحشرات التي يصعب حفظها جافة ,او للحش رات الت ي ت م تجميعه ا بواس طة المصائد الضوئية باعداد كبيرة وتحفظ في مادة حافظة تتكون م ن %70كح ول م ع قط رات م ن الجلس رين لمنع تصلب زوائد الحشرة .توضع ورقة المعلومات الخاصة بالعين ة مكتوب ة بقل م الرص اص داخ ل زجاج ة الحفظ وتحكم الزجاجة بغطاء محكم مع إضافة الكحول من وقت رخر.
ثالثا:الحفظ المؤقت: تحفظ الحشرات مؤقتا بين طبقتين من قطن صوفي وتلف أغلفة من الورق مع كمية من النفت الين او قط رات من مادة رابع كلوريد الكربون ,وتجهز اغلفة الورق بأخذ فطع ة مس تطيلة م ن ال ورق وتط وي م ن زاويت ين متقابلتين على هيئة ظرف .وتكتب البيان ات الخاص ة بالعين ة عل ى الغ الف وتوض ع االغلف ة ف ي ص ناديق أو إدراج لحفظها لحين استعمالها.
رابعا:الحفظ بواسطة الشرالح المجهرية:
مادة حفظ االصول الوراثية
55
تستخدم هذه الطريقة في حفظ الحشرات الصغيرة جدا كالقمل والبراغي ث والم ن والت ريس .او لحف ظ بع ض االجزاء او الزوائد في جسم الحشرة مثل االرجل وقرون االستشعار واالجنحة واجزاء الفم والثغور التنفسية والقصبات الهوائية وغيرها. يااااااااااااااتم تحضااااااااااااااير الشاااااااااااااارالح المجهريااااااااااااااة باتباااااااااااااااع الخطااااااااااااااوات التاليااااااااااااااة: أ .التفكـــك: تغل ى العين ات (أج زاء الحش رة) ف ي محل ول %5او %15م ن هيدروكس يد الص وديوم (ص ودا كاوي ة) او هيدروكس يد البوتاس يوم (البوت اس ) ,وتعتم د م دة الغلي ان عل ى م دى ص البة ه ذه االج زاء اما بالنسبة لتحضير شرائح مجهرية لحشرة كاملة رهيفة مثل السمك الفضي او البعوض ,تنق ع الحش رة ف ي محل ول هيدروكس يد الص وديوم او البوتاس يوم الب ارد او ال داف لم دة 20دقيق ة .تنق ل العين ة م ن المحل ول وتوضع في ص حن ب ه م اء للغس ل وغزال ة الش وائب المتفكك ة بعناي ة ,ث م تنق ل العين ة م رة اخ رى إل ى م اء يحتوي على قليل من حامض الخليك الثلجي. ب .إزالة الماء: تتم عملية إزالة الماء من العينة بنقلها من الماء الحامض ووضعها في تركيزات تص اعدية م ن الكح ول ,م ع مراعاة تسلسل التركيزات والزمن المحدد لكل تركيز كارتي .1كحول %30لمدة 10-5دقائق
.2كحول %50لمدة 10 - 8دقائق
.3كحول %70لمدة 15 - 10دقيقه
.4كحول %85لمدة 20 - 15دقيقه
.5كحول %95لمدة 20 - 15دقيقه
.6كحول %100لمدة 30 - 20دقيقه
وينصح عند نقل الع ينه من تركيز كحولي الى اخر بالضغط بحذر على العينه بواسطة ملقط غير حاد ليتخلل الكحول انسجة العينه وفي حالة التحضير المجهري للحشرات الدقيقة او الرهيف ة يج ب تعريض ها لتركي زات الكحول بزمن اقل. ج .الترويق يستعمل الزيلول في عملية الشفافية كما يستخدم البنزين وزيت القرنفل لنفس الغرض .تجفف العينات كبي رة الحجم من الكحول المطل ق بوض عها عل ى ورق ة ترش يح ث م تنق ل مباش رة ال ى الزيل ول م ن 20 - 15دقيق ة لتصبح رائقة او شفافة بعض الشي ويجب اال تبقى العينه لمدة طويله في محلول الزيلول قبل إعدادها حتى ال تتكسر أجزاؤها.
مادة حفظ االصول الوراثية
56
د .إعداد العينة على الشريحة: بعد عملية الترويق تنظف الشريحة الزجايجية جيدا ب الكحول المطلق ويوضع في منتصفها كمية قليله من صمغ كندا بلس م عل ى العين ة وتغط ى بم اء الش ريحة الزج اجي بوض ع مائ ل بمساعدة إب رة لتجن ب تك وين فقاع ات هوائي ة ف ي العين ة بع د ذل ك تلص ق بطرف ي الش ريحة بطاق ة أو بط اقتين وتكت ب البيان ات أالزم ة عل ى ك ل بطاق ة ب الحبر الهن دي ث م تجف ف وتحفظ في علب أو إدراج خاصة بالشرائح. http://lab-plant.blogspot.com.eg/2014/02/blog-post.html
مادة حفظ االصول الوراثية
57
التدريب العملي السابع .1تقسيم الطالب الي مجاميع بحيث كل مجموعة تقوم بعمل نموذج للمعشبة الحيوانية. .2وعرض مجهود المجموعة في صورة مجلة تعرض خطوات عمل المجموعة. جــــــدول المتابعة رقم المجموعة: اسماء افراد المجموعة: توزيع المهام الداخلية: المدة المقترحه النهاء المعشبة: تاريخ تقديم المشروع: مقدم المشروع: عدد الدرجات
مادة حفظ االصول الوراثية
58
ثالثا :تقنيات حفظ االصول الوراثية عن طريق وسالل التكنولوجيا الحيوية وهي "زراعة االنسجة"
مادة حفظ االصول الوراثية
59
الدرس العملي الثامن الحفظ المعملي لألصول الوراثية "بواسطة زراعة االنسجة" االهداف العامة هو تعريف الطالب علي احدي تقنيات حفظ االصول الوراثية وهي زراعة االنسجة. االهداف الخاصة ان يقوم بالتعريف علي ادوات زراعة االنسجة واستخدامها في حفظ االصول الوراثية.
تعريف زراعة األنسجة النباتية: هي عملي ة زراع ة خلي ة أو نس يج أو عض و نب اتي داخ ل المعم ل ف ي وس ط غ ذائي و تح ت ظ روف خاص ة ومالئمة لنمو النسيج النباتي.ومن منطلق هذا التعريف يسمي هذا النوع من الزراعة باألسماء التالية: .1زراعة الخاليا النباتية Plant Cell Culture .2زراعة األنسجة النباتية Plant Tissue Culture .3زراعة األعضاء النباتية Plant Organ Culture ماهو الوسط العذالي: هو وسط صناعي يحضر في المعمل حسب نوع النبات لينمو فيه وبعض معامل زراعة األنسجة تشتريه محضر من الشركات ولكنه يكون ذات تكلفة عالية ،وهو يتكون من: .1العناصر الغذائية الكبري
.2العناصر الغذائية الصغري
.3مركبات الحديد
.4الفيتامينات
.5هرمونات النمو
.6وكربوهيدرات (سكروز)
.7تعديل الرقم الهيدروجينيPH
.8األجار
.9الفحم المنشط (يستخدم في بعض األوساط وهو يعمل علي إزالة المركبات الفينولية وتمنع التاثير السلبي علي اإلنسجة).
ماهي اهداف استخدام زراعة االنسجة كوسية للحفظ المعملي لألصول الوراثية : مادة حفظ االصول الوراثية
60
تعتبر طريقة الحفظ المعملي أفضل الطرق للمحافظة على المادة النباتية التي تتك اثر خض ريا ،األن واع ذات البذور وكذلك األنواع المهندسة وراثيا ومن أهم مميزات هذه الطريقة : oالحاجة إلى مساحة صغيرة للمحافظة على أعداد كبيرة من النباتات المتكاثرة خضريا . oالحفاظ على المادة الوراثية بعيدا عن مصادر اإلصابة المرضية والحشرية . oالحماية من الظروف المناخية غير المناسبة oسهولة اإلكثار النتاج أعداد كبيرة من النباتات عند الحاجة إليها في أي وقت . oتقلي ل العوائ ق واإلض رار الت ي ق د تتس بب بواس طة نظ ام الحج ر الزراع ي حي ث أن ه ذه األن واع موجودة وتنقل تحت ظروف تعقيم وتطهير كاملة .
وسااوف نتناااول فقااط تطبيقااات زراعااة الخاليااا واألنسااجة فااي عمليااة المحافظااة علااى األصااول الوراثية. صور األصول الوراثية المحفوظة Materials Used For Conservation : المواد الوراثية التي تحفظ في المعمل قد تكون بروتو بالست معزول – خالي ا م ن م زارع س ائلة – م زارع كالوس ،قمم مرستيمية ،وحدات تكاثرية في مراحل مختلفة من التكشف ونباتات كاملة. حفظ المادة الوراثية عان طرياق إعاادة الزراعاة Subcultureعلاى فتارات متقارباة لاه بعا
العياوب
منها: .1خطورة فقد هذه المواد نتيجة الخطأ البشري في الحفاظ على هذه األنسجة داخل المعمل أو تعرض ها لمسببات األمراض . .2أيضا عدم الثبات الوراثي والذي يظهر كنتيجة لتكرار الزراعة وظهر هذا العيب بص فة أساس ية ف ي الخاليا واألنسجة غير التكشفية (كالوس) وتتراوح التغيرات الوراثية م ا ب ين إض افة أو نق ص تت ابع جينى .
لتفادي مشاكل :subculture وقد وجد أن المحافظة على المادة الوراثية في صورة نباتات كاملة وم ن ث م إكثاره ا بواس طة اس تخدام قط ع الس الميات (بط اطس) أو التفص يص (م وز) يقل ل م ن فرص ة التع رض لع دم الثب ات ال وراثي وه و أح د المتطلبات األساسي ة في الحفاظ على األصول الوراثية أيضا تقليل عملية إعادة الزراعة بأقل صورة ممكنة . وهذا يمكن أن يتم بواس طة ع دة ط رق منه ا التخ زين الب ارد وأيض ا تح ت ض غط ج وي م نخفض وأكس جين منخفض وأيضا يمكن الحفظ بالتجميد. مادة حفظ االصول الوراثية
61
وعموم ا ال يمك ن حف ظ الم ادة النباتي ة عل ى درج ة الح رارة العادي ة للنم و ألنه ا تس تمر بنش اطها مم ا ي ؤدي لتدهورها ويتم المحافظة عليها إما بتخفيض نش اطها ونموه ا إل ى الح د األدن ى وب ذلك يمك ن حفظه ا لم دة ق د تصل من عدة شهور إلى سنة أو اثنين أو يتم وقف نموها تماما عن طريق تجميدها بالنيتروجين السائل.
ومن هنا تنقسم طرق الحفظ المعملي إلى طريقتين حسب مدة الحفظ: ( )1حفظ األنسجة النباتية لمدة قصيرة لمتوسطة
( )2حفظ األنسجة النباتية لمدة طويلة
Short to medium term storage
Long Term Storage
أوال :حفظ األنسجة النباتية لمدة قصيرة او متوسطة : يتم حفظ األنسجة النباتية لفترة زمنية تستمر من عدة أشهر ألكثر من سنة عن طريق تقليل نمو األنسجة للحد األدنى ويتم ذلك بعدة طرق : -1التحكم في درجة الحرارة واإلضاءة Control of temperature and lighting وفي هذه الطريقة تقلل درجة الحرارة عن الح د األمث ل للنم و وك ذلك تقل ل ش دة اإلض اءة أو حت ى التحض ين والحفظ في ظروف اإلظالم التام وبهذا يتم تقليل نمو األنسجة وتطول فترة بقائها داخل أوعية الزراعة (Al )Maari,1986 وتختلف درجة حرارة الحفظ باختالف النوع النباتي فنباتات المناطق االستوائية وشبه االستوائية تحفظ عل ى درجات حرارة مرتفعة نسبيا 20-14م مثال :حفظ األجنة الخضرية لنخيل البلح على درجة 18م لمدة 10أشهر ) ) Hassan 2002وكذلك حفااظ المااوز صاانف William’sلماادة ساانة علااى درجااة º15م ) (Hassan,1996بينمااا نبااات الفراولة أمكن حفظه على درجة حرارة º4م والعنب على درجة º9م ( نباتات مناطق معتدلة) -2تعديل بيلة الزراعة Modification of culture medium ويشمل هذا التعديل ما يلي :
أ -تقليل أو زيادة تركيز السكر في البيلة Decreasing or increasing sugar concentration تقليل او انعدام مستوي السكروز في البيلة
زيادة السكروز في البيلة
استخدام تركيز السكروز كمصدر للطاقة بنسبة قليلة أيض ا زيااادة السااكروز فااي البيلااة يعم ل عل ى رف ع مادة حفظ االصول الوراثية
62
أو حتى غياب السكر يؤدي لتقليل النمو للحد األدنى
الضغط األسموزي وتقليل نمو النبات
مثال - :أمكن تخزين وحفظ زراعات لنبات
مثااال - :حف ظ نب ات الطم اطم بيئ ة تحت وي عل ى
البن Coffeeلمدة سنتين في البيئة خالية من السكر %5سكروز مع تقليل قوة األمالح إلى النصف في وجود اإلضاءة. ب -تقليل تركيز المغذيات المعدنية Decreasing the supply of inorganic nutrients في هذه الطريقة تقلل قوة األمالح الكاملة إلى 4/1 ، 2/1 ، 4/3أو حسب النبات فيقل النمو مثال :حفظ القرنف ل ف ي بيئ ة تحت وي عل ى 4/1أو 2/1ق وة أم الح موراش يجي وس كوج م ع زي ادة نس بة الس كروز ل ـ %5وك ذلك أمك ن حف ظ زراع ات العن ب ف ي بيئ ة تحت وي عل ى 4/1تركي ز أم الح نت رات األمونيوم لبيئة موراشيجي وسكوج (.)Murashige and Skoog medium حـ -تعديل القوة األسموزية لبيلة الزراعة Changing the osmotic potential وذلك بإضافة السكريات الكحولية مثل الس وربيتول ،الم انيتول أو زي ادة تركي ز الس كروز ف ي البيئ ة وك ذلك استخدام الجليسرول. -3استخدام منظمات النمو The use of growth regulators م ن ه ذه األن واع ح امض األبسيس ك ) ، (ABAسيكوس يل )( Paclobutrazol، (CCCب اكلوبوترازول هي مادة كيميائية تستعمل كمثبط لنمو النبات وتعمل بعكس هرمون الجبرلين .تؤثر عل ى النب ات ع ن طري ق من ع إنت اج الجب رلين ،فت ؤدي إل ى إبط اء تثبي ت الكرب ون (التمثي ل الض وئي) ونم و رواح ب قص يرة فيص بح النب ات أقص ر وتخ ف وتي رة نم وه .يس تعمل ه ذا المرك ب لزي ادة تحم ل النب ات للجف اف ع ن طري ق تقليل النتح واالحتياجات المائية). وينحصر عمل هذه المركبات في األتي: سكون األعضاء النباتية تقليل البناء الخلوي منع انقسام الخاليا مادة حفظ االصول الوراثية
63
تقليل حساسية الخاليا لدرجة الحرارة المنخفضة وبذا يمكن حفظ األنسجة النباتية لمدة طويلة . -4الحفظ تحت ضغط وأكسجين منخف
Low pressure and low - oxygen
حي ث ي ؤدي تقلي ل الض غط الج وي ح ول النبات ات لتقلي ل النم و وك ذلك تقلي ل األكس جين باس تخدام الزي وت المعدنية بإضافتها على سطح بيئة نمو النباتات ي ؤدي لمن ع تب ادل وانتش ار الغ ازات مم ا يس مح بتقلي ل النم و للحد األدنى. -5يمكن استخدام أكثر من طريقة من الطرق سالفة الذكر معا لزيادة مدة الحفظ . ثانيا :الحفظ لفترات طويلة Long term storage (Cryopreservation ) : يتم حفظ األنسجة النباتية لفترات طويلة عن طريق استخدام النيتروجين السائل Liquid nitrogenوفي (- ) . 196º cهذه الطريقة يتم وقف كافة العمليات الحيوية ونشاط النمو نهائيا ادخلت هذه التقنية لإلستخدام في تجميد النباتات منذ عام 1975وقد استخدمت هذه الطريقة في عدد كبير م ن األن واع النباتي ة مث ل البس لة – القم ح – ج وز الهن د – نخي ل الزي ت ونخي ل ال بلح ) .(Bajaj, 1987ويحت اج العم ل ف ي ه ذا المج ال إل ى مهارات خاصة البد من توافرها في القائمين على العمل ومن الضروري حماية الخاليا المجمدة م ن ج روح التجميد أثناء عملية التجميد نفسها وحمايتها من تكون بلورات الثلج داخل العضو حي ث تك ون ه ذه البل ورات يؤدي لفقدان الحيوية.
وتشتمل عملية الحفظ بالتجميد على الخطوات التالية: أ -مرحلة تمهيدية Pretreatment stage في هذه المرحلة يتم زراعة األنسجة النباتي ة الم راد تجمي دها ب النيتروجين عل ى محل ول مغ ذى يحت وى عل ى المحلول المستخدم في إكثار األنسجة نفسها مضافا له بعض المواد التي تعمل على رف ع الض غط األس موزي لبيئة الزراعة ويحدث بلزمة للخاليا بخروج جزء م ن الم اء إل ى خ ارج الخلي ة فتص بح أكث ر مقاوم ة لعملي ة التجمد من هذه المواد السكريات مثل السكروز والجلوكوز بتراكيز مرتفعة . السكريات الكحولية مثل السوربيتول والمانيتول البولي إثيلين جليكول )Polyethlelene glycol (PEG بعض األحماض األمينية مثل Proline كذلك قد تضاف مادة )Dimethyl sulfoxide ( DMSO
مادة حفظ االصول الوراثية
64
وطبيعة عم ل ه ذه الم ادة ي تلخص ف ي اختراقه ا للخالي ا بس هولة وس رعة نفاذيته ا إل ى ال داخل وب ذلك تحم ى الغش اء البالزم ي م ن التش قق أثن اء عملي ة التجمي د .ويمك ن اس تخدام م زيج م ن ع دة م واد حافظ ة مث ل %8 + PEG %10جلوكوز DMSO%10 +والذي استخدم مع نخيل البلح صنف مدجول ب -مرحلة التجميد Freezing توضع الخاليا ف ي الوس ط الغ ذائي م ع ت وفر م ادة للحماي ة م ن التجمي د ث م تنق ل إل ى أنبوب ة م ن م ادة الب ولي برولين مغطاة ثم تجمد بإحدى الطرق التالية -: -1
طريقة التجميد البطئ Slow Freezing Method
تجمد الخاليا بطريقة بطيئة على درجات حرارة منخفضة بسرعة تت راوح م ا ب ين º4–5م /دقيق ة بداي ة م ن الصفر المئوي حتى تصل إلى – º100م ثم تنقل بعد ذلك إلى النيتروجين السائل. -2
طريقة التجميد السريع Rapid Freezing Method
وت تلخص ف ي أخ ذ الوع اء المحت وى عل ى الم ادة النباتي ة ووض عه مباش رة ف ي النيت روجين الس ائل وكمي ة المحتوى المائي للعينة ه ي أح د العوام ل المح ددة الس تخدام أي طريق ة م ن ط رق التجمي د س واء الس ريع أو البط فالعينات التي تحتوي عل ى كمي ة قليل ة م ن الم اء مناس بة أكث ر للتجمي د الس ريع مث ل الب راعم الطرفي ة لنبات الفراولة ويعاب على طريقة التجميد السريع فقدان بعض الخالي ا النباتي ة لحيويته ا ول ذا يج ب اس تخدام طرقة التجميد التدريجي. -3طريقة التجميد التدريجي Stop-wise Freezing Method وفيها تدمج الطريقتين السابقتين حي ث تب رد العين ة النباتي ة بواس طة التبري د بس رعة تت راوح م ا ب ين º5-1م/ دقيقة حتى الوصول لدرجة متوسطة وتحفظ عليها لمدة 30دقيقة ثم تغمس بعدها في النيتروجين السائل. -4طريقة التجميد الجاف Dry Freezing Method هنا ينزع بعض الماء م ن الم ادة الم راد تجمي دها بواس طة التجفي ف ف ي أح د األف ران وتح ت تفري غ .الفك رة األساسية لعملية التجميد الجاف نبعت من الحقيقة السائدة من أن البذور الجافة غير النابت ة ق ادرة عل ى الحي اة عند تجمي دها عل ى درج ات ح رارة منخفض ة مقارن ة بالب ذور المتش ربة لكمي ة عالي ة م ن الم اء .عل ى نف س المنوال فإن عملية التجفيف لألعضاء النباتية تؤدي إلى نسبة حيوية عالية لألعضاء . جـ -إذابة الثلج Thawingأو مرحلة التسخين
مادة حفظ االصول الوراثية
65
تغم س األنس جة المجم دة مباش رة ف ي حم ام م ائي عل ى درج ة ح رارة º40 -37م لم دة دقيق ة حي ث ت زال البلورات الثلجية من األنسجة . د – إعادة الزراعة Re-culture تنقل النبا تات المحفوظة بعد الخطوات السالفة الذكر لوسط غذائي جديد مناسب لحثها على النمو واإلكثار من جديد مع توفر كافة الظروف المالئمة للنمو. حيوية الخاليا واألنسجة المحفوظة Viability of Preserved Cells and Tissues س واء ت م حف ظ األنس جة النباتي ة لم دة قص يرة أو لم دة طويل ة فبع د م دة الحف ظ الب د م ن التأك د م ن بق اء ه ذه النباتات حية ودراسة مقدرتها على النمو والتطور بعد مدة الحفظ ويتحقق ذلك بنقل األجزاء الت ي ت م حفظه ا إلى ظروف النمو الطبيعية ومتابعتها للوقوف على مدى حيويتها ويتم تقدير نسبة الحيوية بمعادلة بسيطة جدا هي كالتالي : نسبة الحيوية ) عدد الخاليا واألعضاء التي نمت تحت الظروف الطبيعية × / (100عدد الخاليا واألعضاء الكلية التي تم حفظها. وهن اك العدي د م ن الوح دات الت ي تس تخدم ف ي إج راء عملي ات التجمي د للعين ات النباتي ة أبس طها يطل ق عليه ا Dewar flaskوالت ي تمل
ب النيتروجين الس ا ئل حي ث تغم س ب ه األمب والت المحتوي ة عل ى العين ة
النباتية المراد حفظها.
تأثير عملية الحفظ على الثبات الوراثي لألنسجة النباتية: إن عملية حفظ األنسجة النباتية هامة جدا فيما لو حافظت على الثب ات ال وراثي للنبات ات بش كل يش ابه النب ات األم .وقد دلت األبحاث التي اجريت على عدد من النباتات مث ل الج ذر ،القم ح ،البطاط ا والت ي ت م حفظه ا بالتجميد لفترة من الزمن قد حافظت على حيويتها وتشابهت النباتات المحفوظة في نموها وسلوكها مع النبات األم مما يدل عل ى أن عملي ة التجمي د حافظ ت عل ى الثب ات ال وراثي للنبات ات .ك ذلك دل ت األبح اث عل ى أن كالوس نخيل البلح المجمد قد حافظ على حيويت ه وقدرت ه عل ى إعط اء أجن ة خض رية ونبات ات كامل ة وكان ت النباتات الناتجة مشابهة وراثيا لل نبات األم .كما تشابهت النباتات الناتج ة م ن األجن ة الخض رية لنخي ل ال بلح والتي تم حفظها معمليا لمدة 10أشهر م ع النب ات األم وت م قي اس االختالف ات باس تخدام طريق ة RAPD- .PCR مادة حفظ االصول الوراثية
66
Reference: 256 ص. إكثار النخيل بواسطة تقنيات زراعة األنسجة النباتية جامعة دمشق كلية الزراعة: )1995 ( المعرى خليل-George , E. F. (1993) : Plant propagation by tissue culture by Bulter Tanner Ltd. -Hassan, M.M. (1996): Micro propagation of some tropical fruit trees ( Banana ) . M. Sc. Thesis. Cairo University. Egypt -Hassan, M.M. (2002): In vitro studies on somatic embryogenesis conservation of date palm . Ph. D. thesis .Cairo University. Egypt -Tisserate , B; J.M. Ulrech and B.J.Finkle (1981) : Cryogenic preservation and regeneration of date palm tissue . Hortscience, 16 (1) = 47-48
67
مادة حفظ االصول الوراثية
التدريب العملي الثامن .1ان يقوم الطاالب بعمال تجرباة زراعاة انساجة علاي ان ياتم تقسايمهم مجااميع لتطبياق كال اناواع الحفاظ المتاحه معمليا.
جــــــدول المتابعة نوع النبات: اسم النبات: اسم البيئة: عدد البرطمانات: تاريخ المالحظة: نسبة التلوث: نوع التلوث: مالحظات اخري: عدد الدرجات=
مادة حفظ االصول الوراثية
68
مادة حفظ االصول الوراثية
69