🎨 السؤال بالخط الأزرق · الإجابة بالخط الأخضر. المرجع الوحيد: كتاب الطالب.
١
الوحدة الأولى: علم النبات — الدرس 1-1: تركيب النباتات
الفصل الأول: التغذية والنقل والنموّ في النباتات · صفحات 12–27تمهيد الوحدة والفصل (ص 12–13)
ما أكبر نبات معمّر في العالم؟ وما الذي عرفه العلماء من دراسة حلقات نموّه؟
الشجر الأحمر الساحلي Sequoia Sempervirens. كل حلقة نموّ سجلّ حيّ لتاريخ الشجرة: ينتج عن نموّ الربيع حلقة من الخشب فاتحة اللون، ومع استمرار النموّ في الصيف يظهر شريط ضيّق من الخشب داكن اللون. تمتدّ حياة بعض هذه الأشجار إلى أكثر من 3500 عام، وقد بدأت إحداها نموّها في حوالى العام 730 بعد الميلاد، وقبل أن تسقط في العام 1933 كان ارتفاعها 95 مترًا ووزنها نصف مليون كيلوجرام تقريبًا.
اكتشف بنفسك: ملاحظة نبات زهري — ما المادة التي تخرج من الزهرة عند نفضها فوق ورقة سوداء؟
حبوب اللقاح، وهي حبيبات صغيرة تحتوي على الأمشاج الذكرية للتكاثر. جميع النباتات البذرية، بما فيها الشجر الأحمر العملاق، تُنتج حبوب اللقاح لتتكاثر جنسيًّا. (الأدوات: نبات كامل مزهر، عدسة يدوية، ورقة سوداء.)
ما أهداف الوحدة الأولى؟
١) يُفسّر سبب حاجة الأشجار الكبيرة إلى أنظمة نقل متخصّصة لنقل الغاز والماء والطعام · ٢) يُميّز بين النباتات المختلفة انطلاقًا من خصائصها · ٣) يربط بين تركيب الأنسجة المختلفة وموقعها وبين وظيفتها · ٤) يصف عمل أنظمة النقل المختلفة في النباتات · ٥) يشرح مراحل عملية البناء الضوئي · ٦) يربط موقع الأنسجة الإنشائية في النباتات ووظيفتها بنوع النموّ. معالم الوحدة: علم الأحياء في حياتنا اليومية · العلم والتكنولوجيا والمجتمع · علم الأحياء والبيئة.
لماذا لا تستطيع كائنات كالحلزون استخدام طاقة الشمس؟ وكيف تحصل عليها؟
لأنها لا تقوم بالبناء الضوئي؛ فهي تحصل على الطاقة اللازمة لها كي تنمو وتتكاثر وتحافظ على حياتها بالتغذية على النباتات التي صنعت غذاءها بنفسها، وبعضها يتغذّى على كائنات أخرى تغذّت على النباتات، وبعضها لا يعيش إلا بتحليل أجسام الكائنات الميتة. فجميع الكائنات بما فيها النباتات يجب أن تُحرّر الطاقة من السكّريات والمركّبات التي تمّ بناؤها عن طريق البناء الضوئي.
ما دروس الفصل الأول؟
١) تركيب النباتات · ٢) التغذية في النباتات · ٣) النقل في النباتات · ٤) نموّ النباتات.
1. مقدّمة في النباتات (ص 14–15)
ما الأهداف العامة للدرس 1-1؟
١) يُحدّد التراكيب الأساسية في أوراق النباتات وسوقها وجذورها · ٢) يُقارن بين الوظائف الأساسية للأوراق والسوق والجذور والأزهار · ٣) يُقارن بين تراكيب النباتات الزهرية ذات الفلقة الواحدة وذات الفلقتين.
أعطِ أمثلة على تنوّع النباتات وتكيّفاتها.
تُغطّي النباتات معظم قارّات العالم. زهرة نبتة الأوركيد لها لون ملكة النحل وشكلها ورائحتها فتجذب ذكور النحل التي تُلقّح الزهرة (شكل 1). بعضها يصل إلى ارتفاعات شاهقة كأشجار الخشب الأحمر، وبعضها كالسرخس الطافي صغير جدًّا لا يتجاوز ارتفاعه بعض السنتيمترات. بعضها ذو أزهار ملوّنة وبعضها لا يُزهر. نبات القطيفة (شكل 2) لا يعيش سوى لموسم واحد، والصنوبر ذو المخاريط الشوكية يعيش لآلاف السنين.
ما أوجه التشابه بين النباتات؟ وإلامَ تعزى الاختلافات؟
جميع النباتات تقريبًا أجزاء خضراء، والكثير منها خشبي ومعظمها له أزهار، وعلى عكس الحيوانات تعيش جميع النباتات تقريبًا مزروعة في مكان واحد في التربة. وتُعزى الاختلافات إلى التنوّع في بعض التراكيب الأساسية: الأوراق والسوق والجذور والأزهار والبذور (شكل 3)، وهذه التراكيب تُمكّن النباتات من أن تعيش وتتكاثر في البيئات المختلفة.
2. الأوراق النباتية Leaves
الأوراق هي أكثر التراكيب وضوحًا في النباتات، وهي الأعضاء التي تتمّ فيها أكثر العمليات ضرورة لحياة النباتات وهي البناء الضوئي (ضوء الشمس + الماء + ثاني…
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
٢
الدرس 1-2: التغذية في النباتات
الوحدة الأولى · الفصل الأول · صفحات 28–40ما الأهداف العامة للدرس 1-2؟
١) يُحدّد الموادّ والتراكيب المستخدمة في البناء الضوئي · ٢) يُقارن بين خطوات البناء الضوئي التي تستلزم وجود الضوء والتي لا تستلزمه · ٣) يصف تركيب الورقة النباتية ويُحدّد أين تحدث عملية البناء الضوئي · ٤) يُفسّر دور كل من ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون والكلوروفيل في البناء الضوئي.
علّل: تُمثّل المجاعات خطرًا داهمًا على حياة الإنسان والحيوان معًا.
لأن هذه الكائنات تُصبح غير قادرة على توفير متطلّباتها من الطاقة لكي تبقى على قيد الحياة، على عكس الكائنات ذاتية التغذية التي تستطيع توفيرها. فمنذ حوالى 3 مليارات سنة تطوّرت لدى بعض الكائنات القدرة على استخدام مصدر الطاقة اللامتناهي وهو الشمس.
1. الطاقة المستمدّة من ضوء الشمس
البناء الضوئي Photosynthesis هو العملية التي تستخدم فيها الكائنات ذاتية التغذية (التي تحتوي على الكلوروفيل) طاقة ضوء الشمس لبناء الكربوهيدرات (السكّريات) من الموادّ غير العضوية البسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء.
لماذا يُعتبر البناء الضوئي القاعدة الأساسية للحياة؟ وأين يحدث؟
لأنه يتمّ بواسطته إنتاج الغذاء وتحرير الأكسجين اللازم لتنفّس جميع الكائنات الحيّة؛ وغاز الأكسجين في الهواء ما هو إلّا نتاج البناء الضوئي الذي تراكم على مرّ العصور. يحدث في النباتات الخضراء والطحالب وحيدة الخلية وبعض الطلائعيات كالبكتيريا الزرقاء Cyanobacteria، ويحدث في النباتات داخل البلاستيدات الخضراء، وهي عضيّات خلوية توجد بكمّيات كبيرة في خلايا الأوراق.
فقرة إثرائية: كيف تحصل البكتيريا ذاتية التغذية على غذائها بالبناء الكيميائي؟
باستخدام الطاقة الكيميائية الناتجة عن أكسدة مركّبات غير عضوية مثل كبريتيد الهيدروجين (H₂S) وتحليلها، لاختزال CO₂ وتثبيته في مركّبات كربوهيدراتية، فتُنتج الكبريت (S) بدلًا من الأكسجين. البناء الضوئي: CO₂ + H₂O ← (طاقة ضوء الشمس) سكّريات + O₂ · البناء الكيميائي: CO₂ + O₂ + H₂S ← سكّريات + S + H₂O. اكتُشفت عام 1977 في قاع المحيطات قرب فوّهات البراكين التي تخرج منها كمّيات كبيرة من H₂S، وتعيش عليها ديدان كبيرة الحجم غريبة الشكل وأنواع أخرى من الحيوانات.
2. البلاستيدات الخضراء Chloroplasts
| التركيب | الوصف |
|---|---|
| البلاستيدة الخضراء | عضيّة تتخصّص في القيام بالبناء الضوئي، يُحيط بها غشاء مزدوج |
| الستروما (الحشوة) Stroma | مادّة جيلاتينية عديمة اللون تقع بين الجرانا، تحتوي على حبيبات من النشا وقطرات دهنية |
| الجرانا Grana (مفردها جرانم Granum) | تراكيب قرصية الشكل متراصّة بعضها فوق بعض |
| الثيلاكويد Thylakoid | القرص الواحد؛ يصل عددها إلى 15 قرصًا أو أكثر في الجرانا الواحدة، مجوّف من الداخل (تجويف الثيلاكويد)، يحتوي على الكلوروفيل وجميع الأصباغ الأخرى والأنظمة الضوئية |
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
٣
الدرس 1-3: النقل في النباتات
الوحدة الأولى · الفصل الأول · صفحات 40–50ما الأهداف العامة للدرس 1-3؟
١) يشرح دور كلّ من الجذور والأوراق في نقل الماء في النباتات · ٢) يُفسّر آليّات نقل الماء والسكّريات في النباتات.
ما دور ثاني أكسيد الكربون في البناء الضوئي؟ وماذا أثبتت تجربة سنبييه (1782)؟
ثاني أكسيد الكربون هو العامل الثالث المؤثّر في البناء الضوئي ويُستخدم لصنع السكّريات البسيطة أثناء دورة كالفن. أجرى العالم الفرنسي جان سنبييه عام 1782 تجربة (شكل 28): أوراق في ماء يحتوي CO₂ (محلول بيكربونات) وعُرّضت لضوء الشمس فأنتجت الأكسجين؛ وأوراق في ماء خالٍ من CO₂ لم تنتج الأكسجين. النتيجة: الأوراق تستخدم CO₂ في البناء الضوئي، وتحتاج أيضًا إلى الماء والضوء لتنتج O₂.
مراجعة الدرس 1-2 (أسئلة الكتاب): لخّص الخطوات الرئيسية للبناء الضوئي، وفسّر دور الضوء والماء وCO₂، وماذا عن انتقال CO₂ والماء؟
الخطوات: تفاعلات الضوء في الثايلاكويدات (تحرير O₂ وإنتاج ATP وNADPH) ثم دورة كالفن في الستروما (تثبيت CO₂ وصنع السكّر). الضوء: مصدر الطاقة؛ الماء: مصدر الإلكترونات ويتحلّل فيُحرّر O₂؛ CO₂: يُستخدم لصنع السكّر. أما CO₂ والماء فينتقلان بالانتشار والأسموزية؛ فالانتشار من التركيز الأعلى إلى الأقل، والأسموزية انتقال الماء عبر الغشاء. (استنتاج من المفاهيم)
1. النقل في الجذور
ضغط الامتلاء Turgor Pressure: هو الضغط الناتج عن الضغط الأسموزي لمحتويات الخلية على جدارها، وهو الذي يعطي دعامة للخلية النباتية. عند فقدان الماء يذبل النبات (مثل نبات الكرفس في الشكل 29 وحركة الميموزا الحسّاسة).
علّل: يذبل النبات عند قلّة الماء ويستعيد صلابته عند وضعه في الماء.
لأن خلايا النبات تفقد ضغط امتلائها بتبخّر الماء، وعند توفّر الماء تمتلئ الفجوات العصارية المركزية فتضغط على الجدار الخلوي وتبقى الخلية منتفخة. وعندما تكون الفجوات غير ممتلئة تتكمّش الخلايا ويذبل النبات.
كيف يحصل النبات على الماء الضروري للحفاظ على ضغط الامتلاء؟
تقوم الجذور بتثبيت النبات في التربة وبامتصاص الماء والمعادن الذائبة فيه. تتطلّب عملية الامتصاص طاقة، ولا يدخل الماء مباشرة من التربة إلى الجذور بل تتمّ بالأسموزية.
ما شروط حدوث الأسموزية؟ وما دور التربة؟
تتطلّب انتقال الماء من محيط ذي تركيز مائي عالٍ (وسط منخفض التركيز Hypotonic، أي ذي جهد مائي عالٍ High Water Potential) إلى محيط ذي تركيز مائي منخفض (وسط مرتفع التركيز Hypertonic، أي جهد مائي منخفض). التربة خليط من الرمل والطين والأملاح المعدنية (شوارد الأملاح) والهواء وأنسجة الكائنات الحية المتحلّلة، وتحتاج النباتات إلى الأملاح المعدنية لتنمو بشكل سليم (شكل 30).
ماذا يحدث إذا لم تمتصّ النبتة عناصر معدنية كافية مثل النيترات (شكل 30)؟
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
٤
الدرس 1-4: نموّ النباتات
الوحدة الأولى · الفصل الأول · صفحات 51–59ما الأهداف العامة للدرس 1-4؟
١) يُحدّد موقع منشأ الخلايا في النباتات · ٢) يُقارن بين الأنسجة الإنشائية والأنسجة الأخرى في النباتات · ٣) يُقارن بين نمطين من نموّ النباتات · ٤) يشرح كيف يحدث النموّ الأوّلي والنموّ الثانوي في النباتات.
كيف يوجّه الفنّانون اليابانيون نموّ أشجار «البونساي» (شكل 40)؟
يزرعون أشجارًا مصغّرة في أصص ويوجّهون نموّها إلى أشكال جميلة بربط أطرافها بسلك وتقليمها. هذه الأشجار ليست من النوع الصغير، لكن عمّال البستان يتحكّمون بالحجم بزراعتها في أصص صغيرة قليلة العمق وبتهذيب الجذور والفروع المورقة الجديدة أو تقليمها بانتظام.
1. الأنسجة الإنشائية (المرستيمية): مواقع النموّ
تنمو النباتات في الطول بزيادة طول قمم الجذور والسوق أو أطرافها. تُسمّى الأنسجة النامية للنباتات الأنسجة الإنشائية (المرستيمية) Meristems. وظيفتها إنتاج خلايا جديدة بواسطة الانقسام الميتوزي؛ الخلايا الجديدة تكون متشابهة في بادئ الأمر، ثم تتخصّص وتتمايز لتُكوّن واحدًا من ثلاثة أنواع من الأنسجة: النسيج الوعائي · النسيج الجلدي (البشرة) · النسيج الأساسي.
أين توجد الأنسجة الإنشائية في النباتات؟
تحتوي النباتات العشبية والخشبية أنسجة إنشائية عند أطراف السوق والفروع وقممها، وعند أطراف الجذور وقممها، وفي البراعم عند مواقع اتصال الأوراق بالساق. كما توجد أنسجة إنشائية في النباتات الخشبية بين نسيج الخشب ونسيج اللحاء في الجهاز الوعائي وبالقرب من أسطح الساق.
| النوع | الموقع | الدور |
|---|---|---|
| الأنسجة القمّية (المرستيمية القمّية) Apical Meristems | قمم الجذور والسوق أو أطرافها | تُسبّب نموّ أطراف السوق والجذور في الطول؛ تصبح النباتات أكثر طولًا وجذورها أعمق |
| الأنسجة البرعمية الإبطية Axillary Meristems | البراعم عند اتصال الأوراق بالساق (آباط الأوراق) | تُسبّب نموّ الفروع الجانبية على الساق (شكل 41) |
| الأنسجة الجانبية Lateral Meristems | تقع في سوق النباتات الخشبية وجذورها بشكل موازٍ لمحيط العضو | مسؤولة عن نموّ النباتات في العرض (ازدياد قطر الساق والجذور) |
لماذا تعدّ النباتات الخشبية والعشبية مختلفة عن الإنسان في النموّ؟
الإنسان ينمو في الطول عن طريق عظام معيّنة (الفخذ والعمود الفقري)، بينما تنمو النباتات عن طريق زيادة طول قمم الجذور والسوق أو أطرافها بالأنسجة الإنشائية (المرستيمات).
2. النموّ الأوّلي أو الابتدائي Primary Growth
يوجد نمطان من النموّ في النباتات البذرية: في أحدهما تنمو جميع النباتات لتصبح أكثر طولًا وأكثر عمقًا داخل التربة، وفي الآخر تنمو النباتات الخشبية لتصبح أكثر عرضًا. وتُسمّى العملية الأولى (استطالة السوق والجذور) بـالنموّ الأوّلي أو الابتدائي Primary Growth، وتحدث في جميع النباتات.
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
٥
الفصل الثاني: التكاثر والاستجابة في النباتات — الدرس 2-1: التكاثر الجنسي في النباتات (1)
الوحدة الأولى · الفصل الثاني · صفحات 60–67ما دروس الفصل الثاني؟ وما فكرة مقدّمته؟
الدرس الأوّل: التكاثر الجنسي في النباتات (1) · الدرس الثاني: التكاثر الجنسي في النباتات (2) · الدرس الثالث: التكاثر اللاجنسي في النباتات. المقدّمة: تزهر نباتات أجراس الثلج في هواء جبال الألب، وتنبت أعشاب الصيف عبر ثلج الصيف المبكر. وبعض النباتات تُفرز الكحول الذي يعمل كمادة مانعة للتجمّد، ولأزهار نباتات أخرى بتلات لها قدرة عالية على عكس الضوء فتتخذ شكل الكؤوس لاقتناص أشعة الشمس فترتفع درجة حرارتها 10°C عن الهواء المحيط. النباتات القطبية تتكاثر بالريزومات (الجارية)، وخلال البرد تحتفظ بعض النباتات بالحرارة والطاقة لكي تمنع سوائلها الداخلية من التجمّد؛ أما في البرد القارس فتدخل النباتات في فترة الكمون.
ما الأهداف العامة للدرس 2-1؟
١) يشرح ظاهرة تعاقب الأجيال في النباتات · ٢) يصف عملية تكاثر النباتات اللابذرية والنباتات البذرية.
كيف تنتشر بذور شجرة البندق (شكل 46)؟
تُقذف بقوة نتيجة تقلّص القرون التي تحويها، وقد تصل البذور إلى مسافة تتجاوز 14 مترًا، وهي من منتجات التكاثر الجنسي في النباتات البذرية.
1. التكاثر الجنسي Sexual Reproduction
لماذا تحتاج النباتات إلى التنوّع الوراثي؟ وما الوردة الهجينة (شكل 47)؟
تمرّ معظم النباتات بطور من التكاثر الجنسي في مرحلة من مراحل دورة حياتها، فإمكانية إنتاج نباتات متنوّعة وراثيًّا لا بدّ أن تكون ذات فائدة كبيرة للأنواع المختلفة. فالتنوّع الوراثي يعزّز مقدرتها على مقاومة الأمراض والافتراس والتأقلم مع التغيّرات في البيئة، ويسمح للنباتات بالاستمرار في الحياة والانتشار على شكل نباتات جديدة وهجينة ذات صفات وراثية مختلفة. الوردة الهجينة أُنتجت بانتقال حبّة لقاح من نوع من الورد إلى نوع آخر، ويستخدم مربّو النباتات هذا النوع من التكاثر الجنسي لإنتاج أزهار ذات روائح وألوان وأشكال جديدة.
هل كل النباتات تُنتج أزهارًا؟
لا؛ الأزهار أكثر التراكيب التكاثرية شيوعًا، إلّا أنّ هناك نباتات لا تُنتج أزهارًا، فالحزازيات والسرخسيات والنباتات المخروطية مثلًا تتكاثر من دون أن تُكوّن…
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
٦
الدرس 2-2: التكاثر الجنسي في النباتات (2)
الوحدة الأولى · الفصل الثاني · صفحات 68–74ما الأهداف العامة للدرس 2-2؟
١) يُحدّد التراكيب الذكرية والأنثوية والعقيمة للزهرة · ٢) يشرح عملية الإخصاب في النباتات الزهرية · ٣) يُفسّر عملية إنبات البذور.
كيف يحدث التلقيح في نبات كرفس الماء (شكل 56)؟
عندما تصادف الزهرة الذكرية الطافية على سطح الماء منخفضًا مائيًّا تصنعه الزهرة الأنثوية التي تُثبّت نفسها بساق مغمورة داخل الماء، فتنزلق الزهرة الذكرية في هذا المنخفض لتصطدم بالزهرة الأنثوية. في هذه العملية تُغبّر الزهرة الأنثوية بحبوب اللقاح التي تقوم بتلقيح البيوض. وعلى الرغم من أنّ الأزهار تُلقّح بطرق متنوّعة، إلّا أنها تحتوي كلها على التراكيب نفسها التي تسمح بحدوث عملية التكاثر.
1. خصائص الأزهار Characteristics of Flowers
الزهرة هي العضو التكاثري في النباتات الزهرية أو النباتات مغطّاة البذور. الأزهار Flowers عبارة عن سوق متحوّرة لها أوراق وتراكيب أخرى متخصّصة من أجل عملية التكاثر. ولمعظم الأزهار ثلاثة أنواع من التراكيب: ذكرية وأنثوية وعقيمة.
ما الزهرة الكاملة والزهرة الناقصة؟ مع مثال.
الزهرة الكاملة Complete Flower: تحتوي على التراكيب الأنثوية والذكرية معًا، مثل أزهار المنتور والمشمش والفول. الزهرة الناقصة Incomplete Flower: تحتوي على إحدى التراكيب الأنثوية أو الذكرية فقط، مثل زهرة التين والتوت والنخيل. أمّا التراكيب العقيمة فوظيفتها حماية الأزهار والأجنّة النامية، وجذب الحشرات من أجل إتمام عملية التلقيح.
1.1 التراكيب العقيمة للزهرة Sterile Parts of the Flower
ما التراكيب العقيمة للزهرة؟ وما وظيفة كلٍّ منها؟
الكأس (السبلات Sepals): المحيط الخارجي للزهرة الذي يحضن التراكيب الأخرى ويحميها من العوامل الخارجية، وعادة ما تكون أوراق الكأس خضراء اللون، لكنّ عددها يختلف من زهرة إلى أخرى. التويج (البتلات Petals): يتكوّن من أوراق قد يختلف لونها من زهرة إلى أخرى، ولها روائح مختلفة تُساهم في جذب الحشرات التي تُؤدّي دورًا مهمًّا في عملية التلقيح. ومثل السبلات، قد يختلف عدد الأوراق الملوّنة أو البتلات من زهرة إلى أخرى، لكنّه ثابت في أزهار النوع الواحد.
2.1 التراكيب التكاثرية للزهرة Male and Female Parts of the Flower
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
٧
الدرس 2-3: التكاثر اللاجنسي في النباتات
الوحدة الأولى · الفصل الثاني · صفحات 75–82ما الأهداف العامة للدرس 2-3؟
١) يصف طرق التكاثر الخضري الطبيعي · ٢) يشرح طرق التكاثر الخضري الاصطناعي · ٣) يُعدّد فوائد التكاثر الخضري الاصطناعي · ٤) يتعرّف الزراعة في الماء · ٥) يصف التكاثر الخضري (البكري) عند النباتات الزهرية · ٦) يُحدّد مفهوم زراعة الأنسجة عند النباتات.
كيف يمكن إنتاج نباتات عديدة من نبات واحد (شكل 63)؟
عندما تُقطَع القمم النامية (أنسجة مرستيمية أو إنشائية) من نبات وتوضَع في محلول مغذٍّ وشروط بيئية مناسبة، تنقسم الخلايا في النسيج الإنشائي وتُسبّب نموّ النسيج. يلي ذلك أخذ قطع صغيرة من النسيج النامي وإعادة زراعتها في محاليل مغذّية من جديد، لتنمو كلّ قطعة منها وتُصبح نبتة كاملة. بهذه الطريقة، يكون العلماء قد استنسخوا نباتات عديدة من النبتة الأمّ بطريقة من طرق التكاثر اللاجنسي.
1. التكاثر الخضري Vegetative Reproduction
يتمّ التكاثر الجنسي في النباتات كما في معظم الكائنات الحيّة باتّحاد نواة الأمشاج من فردين، فتنتج عن هذا النوع من التكاثر تنوّعات وراثية كثيرة. وعلى عكس ذلك، لا تحدث في التكاثر اللاجنسي عملية إخصاب، لذلك تنتج عنه أفراد جديدة مطابقة وراثيًّا للنبتة الأمّ (شكل 64: استنساخات نباتية طبيعية).
ما أهمية التكاثر اللاجنسي مقابل الجنسي؟
وعلى الرغم من أنّ الكثير من النباتات يتكاثر لاجنسيًّا في أوقات معيّنة خلال دورة حياتها، فإنّ نباتات أخرى تستخدم هذه الطريقة في معظم دورة حياتها. وتُشكّل قدرة النباتات على التكاثر بالطريقتين الجنسية واللاجنسية فائدة كبيرة لها؛ ففي البيئة المستقرّة والغنية بالموارد، يكون التكاثر اللاجنسي أسرع من التكاثر الجنسي، ويُنتج نباتات متكيّفة للعيش في هذه البيئة. وحين تتغيّر الظروف البيئية، تستطيع هذه النباتات أن تتكاثر جنسيًّا فتنتج عنها نباتات تحمل صفات وراثية جديدة قد تزيد من فرصها للبقاء حيّة في تلك البيئة المتغيّرة.
يُسمّى التكاثر اللاجنسي الذي يحدث طبيعيًّا في النباتات بالتكاثر الخضري Vegetative Reproduction، ويُمكن لتلك النباتات أن تُضاعف من أعدادها بسرعة كبيرة جدًّا، حتى أنها قد تزاحم النباتات الأخرى.
2. طرق التكاثر الخضري Ways of Vegetative Reproduction
يتمّ التكاثر الخضري عن طريق تركيب أو جزء من أجزاء النبات،…
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
٨
مراجعة الوحدة الأولى: المفاهيم والأفكار الرئيسية
الوحدة الأولى · صفحات 83–91مفاهيم الوحدة الأولى (إنجليزي ↔ عربي)
| المفهوم | English | المفهوم | English |
|---|---|---|---|
| الإخصاب | Fertilization | الأنسجة الإنشائية | Meristems |
| البذرة | Seed | بروتينات ناقلة نشطة | Active Transport Protein |
| البلاستيدات الخضراء | Chloroplasts | البناء الضوئي | Photosynthesis |
| تعاقب الأجيال | Alternation of Generations | الترقيد | Stolon |
| التطعيم | Budding | التعقيل | Cutting |
| تفاعلات غير معتمدة على الضوء (دورة كالفن) | Light Independent Reactions | تفاعلات معتمدة على الضوء | Light Dependent Reactions |
| التكاثر البكري | Apomixis | التكاثر الخضري | Vegetative Reproduction |
| التكاثر الصناعي | Artificial Propagation | التلقيح | Pollination |
| الثغور | Stomata | الثمرة | Fruit |
| الجذر الوتدي | Taproot | الجذر الليفي | Fibrous Root |
| جرانا | Grana | حرق الجذور | Root Burn |
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
٩
الوحدة الثانية: علم الوراثة — الفصل الأول: أساسيات علم الوراثة — الدرس 1-1: الأنماط الوراثية
الوحدة الثانية · صفحات 92–100ما دروس الفصل الأول من الوحدة الثانية؟
الدرس الأول: الأنماط الوراثية · الثاني: مبادئ علم الوراثة · الثالث: دراسة توارث الصفات في الإنسان · الرابع: ارتباط الجينات (الارتباط والعبور) · الخامس: الوراثة والجنس.
ما أهداف الوحدة الثانية (علم الوراثة)؟
يتعرّف مفهوم علم الوراثة والصفات الوراثية · يُميّز بين الصفات السائدة والصفات المتنحّية · يفهم قوانين مندل الوراثية · يفهم موضوع السيادة · يُحدّد شروط تحقّق النسب المندلية · يتعرّف مفهوم التلقيح الاختباري وتطبيقاته · يتعرّف مفهوم انعدام السيادة · يتعرّف توارث الصفات باستخدام سجلّ النسب الوراثي · يُفرّق بين الاختلالات الوراثية السائدة والمتنحّية وطرق تحديدها · يتعرّف مفهومَي الارتباط والعبور وما ينتج عنهما من ارتباطات جينية جديدة · يُفسّر دور الوراثة في تحديد الجنس · يُميّز بين الكروموسومات الجنسية والذاتية · يتعرّف الصفات الوراثية المرتبطة والمتأثّرة بالجنس.
لماذا تتشابه أفراد العائلة الواحدة؟ وكيف تنتقل الخصائص؟
منذ قرون عدّة يجهل الناس لماذا يتشابه أفراد العائلات؛ وجاءت الأدلّة الأولى من خلال دراسة دقيقة لتوارث الصفات في النباتات، واكتُشفت معلومات كثيرة غيرها بعد اكتشاف المجهر. قبل القرن العشرين اعتقد الناس أنّ الخصائص البيولوجية تنتقل بواسطة الدم («نسب الدم»)، لكننا نعلم الآن أنّ هذه الخصائص تنتقل كرسائل كيميائية في الكروموسومات، وهذه الرسائل مرمّزة على جزيئات الـ DNA داخل النواة.
نشاط «اكتشف بنفسك»: استكشاف الصفات الموروثة — ما خطواته؟
الأدوات: قلم رصاص، ورقة بيضاء، ورقة رسم بياني. ١) كن واثقًا من قدرتك على تحديد كلّ صفة: القدرة على لفّ اللسان على شكل U، شحمة الأذن ملتحمة أم سائبة، وجود شعر على السلامى الوسطى لأصابع اليد أو غيابه، وجود غمّازات على الخدّ أو غيابها. ٢) ضع جدولًا لتستخدمه في حصر أفراد عائلتك أو معظم أصدقائك. ٣) أحصِ الأشخاص الذين تبدو عليهم صفة أو أكثر. ٤) ارسم شكلًا بيانيًّا لنتائجك: أيّ الصفات أكثر وضوحًا وأيّها الأكثر انتشارًا؟
لماذا يتشابه أفراد النوع الواحد ويختلفون؟ (شكل 70–71)
لكلّ نوع من الكائنات الحيّة صفات تُميّزه عن الكائنات الأخرى؛ والكائنات تتكاثر جيلًا بعد جيل لتنتقل صفاتها إلى نسلها لكي ينمو إلى النوع نفسه (فلا يُنجب البشر إلّا بشرًا، ولا تلد…
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
١٠
الدرس 2-1: مبادئ علم الوراثة
الوحدة الثانية · الفصل الأول · صفحات 100–113ما الأهداف العامة للدرس 2-1؟
١) يُلخّص قوانين مندل الوراثية ويفسّر بعض تطبيقاتها · ٢) يُحدّد شروط تحقّق النسب المندلية · ٣) يُوضّح مفهوم السيادة في الكائنات الحيّة · ٤) يتعرّف مفهوم انعدام السيادة وبعض تطبيقاته · ٥) يتعرّف مفهوم التلقيح الاختباري وبعض تطبيقاته.
1. الأساس الخلوي للوراثة The Cellular Basis of Inheritance
ما الأساس الخلوي للوراثة؟ وما «النظرية الكروموسومية في الوراثة»؟
قبل عصر مندل لم يكن يُعرف شيء عن الكروموسومات. لكن بعد اكتشاف تقنيات صبغ الأنسجة شوهدت الكروموسومات في أنوية الخلايا للمرّة الأولى في أواخر القرن التاسع عشر (شكل 76)، وسمحت للعلماء بملاحظة التغيّرات التي تشهدها الكروموسومات أثناء الانقسامين الميتوزي والميوزي. بعد إعادة اكتشاف ما نشره مندل، بدأ العلماء بملاحظة التشابه بين سلوك الكروموسومات وسلوك العوامل الوراثية التي افترضها مندل (الجينات). وقد سمح ذلك للعالم ساتون في العام 1903 بوضع «النظرية الكروموسومية في الوراثة Chromosome Theory of Heredity» والتي تُقرّ بأن «مادّة الوراثة محمولة بواسطة الجينات الموجودة على الكروموسومات». بناءً على ذلك، إنّ سلوك الصفات عند انتقالها من جيل إلى الجيل الذي يليه يرجع إلى سلوك الكروموسومات وما تحمله من جينات.
2. تمثيل الأليلات بالرموز Representing Alleles
عرّف: الأليلات – الفرد النقي (متماثل اللاقحة) – الفرد الهجين (متباين اللاقحة).
استخدم العلماء مجموعة من المصطلحات والرموز لتبسيط شرح النظرية الكروموسومية في الوراثة. الأليلات Alleles: أشكال مختلفة للجينات، ولكلّ جين صفة وراثية. مثال: يتحكّم في لون قرن البازلّاء جين واحد له أليلان: أحدهما للقرون الخضراء (الصفة السائدة) ويُرمَز له بالحرف (G)، والآخر للقرون الصفراء (الصفة المتنحّية) ويُرمَز له بالحرف (g). طبقًا لاستنتاجات مندل توجد عوامل (جينات) للصفة في أزواج؛ لذلك فإنّ جينَي الصفة الوراثية قد يكونان متماثلين (للسائدة أو للمتنحّية) فيُسمّى الفرد نقيًّا أو متشابه اللاقحة Homozygous، أو يحتمل أن يكون الجينان مختلفين (أحدهما للسائدة والآخر للمتنحّية) فيُسمّى الفرد هجينًا أو خليطًا أو متباين اللاقحة Heterozygous. التركيب الجيني للبازلّاء النقي للقرون الخضراء هو GG، والهجين Gg.
ما التركيب الجيني Genotype والتركيب الظاهري Phenotype؟ مع مثال طول الساق (شكل 77).
التركيب الجيني Genotype: التركيب الوراثي أي جينَي الصفة الوراثية (مثل GG أو Gg أو gg). التركيب الظاهري Phenotype: الصفة الظاهرة على الفرد (فقد يكون نبات البازلّاء بنفسجي أو أبيض الأزهار، طويل أو قصير الساق). مثال: في تجارب مندل لجيل الآباء، النباتات طويلة الساق لها تركيب جيني نقي (TT)، والنباتات قصيرة الساق لها تركيب جيني نقي (tt)، وأنتجت نباتات الجيل الأول لها تركيب ظاهري طويل الساق (صفة سائدة) وتركيب جيني هجين (Tt).
3. قوانين مندل Mendel's Law
بعد اكتشاف أعمال مندل، قام العلماء بصياغة نتائجه وإصدارها في شكل قوانين سُمّيت قوانين مندل تقديرًا لإنجازاته. ولوحظ أنّ العديد من الصفات تتبع قوانين مندل وتُسمّى الصفات المندلية، في حين أنّ صفات أخرى لا تتبعها وتُسمّى الصفات غير المندلية.
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
١١
الدرس 3-1: دراسة توارث الصفات في الإنسان
الوحدة الثانية · الفصل الأول · صفحات 114–119ما الأهداف العامة للدرس 3-1؟
١) يُفسّر توارث بعض الصفات باستخدام سجلّ النسب الوراثي · ٢) يُدرك الفرق بين بعض الاختلالات الوراثية السائدة والمتنحّية · ٣) يُحدّد بعض طرق تحديد بعض الاختلالات الوراثية المحتمل توارثها (الاستشارات الوراثية).
لماذا يتحكّم في توارث الغمّازات أليل سائد؟ وهل السائد يعني الأكثر انتشارًا؟
يتحكّم في توارث الغمّازات أليل سائد، فإذا وُرِّث هذا الأليل ظهرت الغمّازات (شكل 88). لكن أن يكون الأليل سائدًا لا يعني بالضرورة أن تكون الصفة الظاهرة نتيجة تأثيره هي الصفة الأكثر عمومية وانتشارًا.
1. دراسة سجلّ النسب الوراثي Pedigree Studies
لماذا دراسة انتقال الصفات الوراثية في الإنسان أصعب منها في النباتات؟
ليست دراسة انتقال الصفات الوراثية في الإنسان أمرًا سهلًا، وذلك بسبب طول الفترة الممتدّة بين جيل وآخر (مقابل 90 يومًا فقط بين جيل وآخر في نبات البازلّاء)، بالإضافة إلى قلّة عدد الأفراد الناتجة عند كلّ تزاوج. تمكّن العلماء حديثًا من التوصّل إلى بعض التقنيات التي تُمكّنهم من دراسة جينات الإنسان بطريقة مباشرة. لكنّ معظم ما نعرفه عن الوراثة في الإنسان ما زال مصدره دراسة بعض الأنماط الوراثية عن طريق دراسة سجلّ النسب أو شجرة النسب لبعض العائلات.
سجلّ النسب Pedigree: عبارة عن مخطّط يُوضّح كيفية انتقال الصفات وجيناتها من جيل إلى جيل في عائلة محدّدة. الرموز: المربّع = ذكر · الدائرة = أنثى · الرمز المظلّل = ظهور…
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
١٢
الدرس 4-1: ارتباط الجينات (الارتباط والعبور)
الوحدة الثانية · الفصل الأول · صفحات 120–125ما الأهداف العامة للدرس 4-1؟
١) يُحدّد العلاقة بين الجينات والصفات الوراثية والكروموسومات وحمض DNA النووي · ٢) يتعرّف مفهوم الارتباط كنمط وراثي · ٣) يُفسّر ما ينتج عن العبور من ارتباطات جينية جديدة.
ما مثال السمك الذهبي (شكل 93) على الارتباط؟
تُعتبر طريقة التربية والتهجين أحد الأساليب العلمية التي يتّبعها العلماء لكشف الظواهر الوراثية وتفسيرها من أجل تحسين الإنتاج. فقام العلماء بتربية وتهجين سلالة نوع من الأسماك القصيرة والنحيلة وصغيرة الفم مع سلالة أخرى من النوع نفسه، إنّما طويلة وممتلئة ومتّسعة الفم. وعلى عكس ما هو متوقّع، جاءت الأسماك إمّا قصيرة ونحيلة وصغيرة الفم، أو طويلة وممتلئة ومتّسعة الفم. فقرّر العلماء أنّ هذه الصفات تورَث مرتبطة بعضها ببعض.
1. الارتباط Linkage
ما العلاقة بين DNA والجينات والكروموسومات؟ (شكل 94)
كيف يكون للكائنات المئات من الصفات الوراثية على الرغم من عدم وجود مئات الكروموسومات في خلاياها؟ للإجابة عن هذا السؤال افترض العلماء أنّه لا بدّ من أن يحمل الكروموسوم الواحد العديد من الجينات المختلفة التي تُظهر مختلف الصفات. وتوجد علاقة بين كلّ من الحمض النووي DNA والجينات والكروموسومات. فالـ DNA يتركّب من لولب مزدوج من شريطين، يتكوّن كلّ واحد منهما من وحدات تعرف بـالنيوكليوتيدات. والجين عبارة عن تتابع معيّن لمجموعة من هذه النيوكليوتيدات في أحد شريطي الـ DNA. يلتفّ الـ DNA حول نفسه ويتكدّس في شكل مكتّف للغاية مكوّنًا الكروموسوم (شكل 94).
ماذا يحدث للجينات إذا كانت موجودة على كروموسوم واحد؟ وما تجربة باتسون وبانت (شكل 95)؟
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
١٣
الدرس 5-1: الوراثة والجنس
الوحدة الثانية · الفصل الأول · صفحات 126–133ما الأهداف العامة للدرس 5-1؟
١) يُفسّر دور الوراثة في تحديد الجنس · ٢) يُميّز بين الكروموسومات الذاتية والكروموسومات الجنسية · ٣) يتعرّف بعض الصفات الوراثية المرتبطة والمحدّدة والمتأثّرة بالجنس ويُقارن بينها.
1. كروموسومات الإنسان Human Chromosomes
تحتوي الخلايا الجسمية للإنسان على 23 زوجًا من الكروموسومات (46 كروموسومًا)، منها 22 زوجًا (44) تُسمّى الكروموسومات الذاتية أو الجسمية، وزوج واحد يُسمّى الكروموسومان الجنسيان.
ما الكروموسومات الذاتية (الجسمية) Autosomes؟ وما الكروموسومات الجنسية Sex Chromosomes؟
الذاتية: تظهر في أزواج ذات الشكل نفسه ولكنّها تختلف عن الأزواج الأخرى في الخلية الجسمية. الجنسية: هما اللذان يُحدّدان ما إذا كان الأفراد ذكورًا أو إناثًا، وهما مختلفان ويُرمز إليهما بالحرفين X و Y. ويُعتبَر الكروموسوم Y في الثدييات، ومنها الإنسان، المحدّد الأساسي للجنس؛ فإذا كان الكروموسوم Y موجودًا كان الفرد ذكرًا (XY)، وإذا كان غائبًا كان الفرد أنثى (XX). ولأنّ خلايا الإناث تحتوي على كروموسومين جنسيين (XX)، فجميع البيض الناتج عن الانقسام الميوزي يحتوي على كروموسوم واحد من النوع X (22 + X). أمّا في الذكور (XY)، فنصف الحيوانات المنوية الناتجة عن الانقسام الميوزي يحتوي على الكروموسوم الجنسي Y (22 + Y)، ونصفها الآخر يحتوي على الكروموسوم X (22 + X). أي مشيجي ذكر الإنسان يُحدّد نوع الجنس في الأبناء (شكل 100). نسبة المواليد الإناث 50% والذكور 50%.
2. الصفات المرتبطة بالجنس Sex-linked Traits
الكروموسومان X وY غير متماثلين. تُعرف الجينات المحمولة على الكروموسومين X وY بالجينات المرتبطة بالجنس Sex-linked Genes، ويُطلق على الصفات التي تتحكّم فيها الجينات المرتبطة بالجنس اسم الصفات المرتبطة بالجنس Sex-linked Traits.
ما تجارب مورجان على الذباب (شكل 101)؟ وكيف فسّرها؟
يُعتبر العالم مورجان أوّل من درس الجينات المرتبطة بالجنس في العام 1910 حين كان يجري أبحاثه على توارث صفة لون العينين في حشرة ذبابة الفاكهة (الدروسوفيلا). فقد لاحظ وجود ذبابة ذكر ذات عينين بيضاوين بدلًا من العينين الحمراوين العاديتين لدى هذا الذباب. فقام بتهجين ذبابة ذكر أبيض العينين مع أنثى حمراء العينين،…
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
١٤
مراجعة الوحدة الثانية: المفاهيم والأفكار الرئيسية والأسئلة
الوحدة الثانية · صفحات 134–141مفاهيم الوحدة الثانية (عربي ↔ English)
| المفهوم | English | المفهوم | English |
|---|---|---|---|
| الارتباط | Linkage | الأليل | Allele |
| الأليل السائد | Dominant Allele | الأليل المتنحّي | Recessive Allele |
| التلقيح الاختباري | Test Cross | التهجين الأحادي | Monohybrid Cross |
| التهجين الثنائي | Dihybrid Cross | الجين | Gene |
| الجينات المرتبطة | Linked Genes | الجينات المرتبطة بالجنس | Sex Linked Genes |
| حامل الصفة | Carrier | سجلّ النسب | Pedigree |
| السيادة غير التامّة | Incomplete Dominance | السيادة المشتركة | Codominance |
| السيادة الوسطية | Intermediate Dominance | الصفات المتأثّرة بالجنس | Sex Influenced Traits |
| الصفات المحدّدة بالجنس | Sex Limited Traits | الصفة النقية | Pure Trait |
| الصفة الهجينة | Hybrid Trait | الصفة الوراثية | Genetic Trait |
| التركيب الجيني | Genotype | التركيب الظاهري | Phenotype |
| العبور | Crossing Over | علم الوراثة | Genetics |
| الكروموسومات الجسمية | Autosomes | الكروموسومات الجنسية | Sex Chromosomes |
| مربّع بانت | Punnett Square | النظرية الكروموسومية في الوراثة | Chromosome Theory of Heredity |
| نقي أو متشابه اللاقحة | Homozygous | هجين أو متباين اللاقحة | Heterozygous |
الأفكار الرئيسية للوحدة الثانية (الفصل الأول: أساسيات علم الوراثة)
1-1 الأنماط الوراثية: علم الوراثة هو دراسة انتقال الصفات أو توارثها · جريجور مندل أول من استخدم الإحصاء والرياضيات لدراسة توارث الصفات في الكائنات ·…
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
✎
اختبر نفسك
اختر الإجابة وسيظهر الصواب فورًاباقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة
★ نصائح ليلة الاختبار
١) البناء الضوئي: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ · التفاعلات الضوئية في الثايلاكويدات (تحرّر O₂ وتنتج ATP وNADPH) ← دورة كالفن في الستروما (تثبّت CO₂).
٢) النقل: الخشب (ماء ومعادن، إلى أعلى فقط: ضغط جذري + تماسك وتلاصق + شدّ…
باقي هذا القسم مقفل افتح المذكرة كاملة