تولیدمثل در جانداران
برای دانلود پی‌دی‌اف فصل تولیدمثل در جانداران، اینجا کلیک نمایید.
چه ویژگی‌ای در جانداران وجود دارد که سبب می‌شود. جمعیت یک نوع از آنها زیاد شود؟
اگر افراد یک نوع جانور نتوانند تولید مثل کنند، چه اتفاقی می افتد؟ جانداران متفاوتی که در اطراف شما وجود دارند، چگونه تکثیر می‌شوند؟
» جانداران به روش‌های متفاوتی تولید مثل می‌کنند
در جدول ۱ تعدادی از ویژگی‌های جانداران آمده است. مقابل هر ویژگی نقش آن را بنویسید. به نظر شما چه تفاوت اساسی بین تولید مثل و ویژگی‌های دیگر جانداران وجود دارد؟
جدول ۱)
| ویژگی | تغذیه | تنفس | دفع | تولیدمثل |
| نقش |
فعالیت
وسایل و مواد لازم: ظرف شیشه‌ای، مخمر نانوایی، شکر، نمک، آب، قاشق چای‌خوری، میکروسکوپ، تیغه و تیغک.
مخمر نانوایی، قارچی تک‌سلولی است. به اندازه یک قاشق چای‌خوری پودر مخمر نانوایی را به همراه مقدار اندکی شکر و نمک در ظرف شیشه‌ای بریزید. حدود ۵۰ میلی لیتر آب به آن اضافه کنید تا آب با پودر مخمر مخلوط شود. روی ظرف را بپوشانید و آن را در جای نسبتاً گرم قرار دهید. بعد از گذشت ۱۰ دقیقه آن را مشاهده و آنچه را می‌بینید یادداشت کنید.
قطرهای از این مخلوط را روی تیغه بگذارید و روی آن تیغک قرار دهید. نمونه را با میکروسکوپ مشاهده و شکل آنچه را می‌بینید، رسم کنید.
گفت و گو کنید
شکل روبه رو مراحل رشد و تکثیر باکتری را نشان می‌دهد. با توجه به این شکل و آزمایش مربوط به مخمر، تولید مثل باکتری و مخمر را با هم مقایسه کنید.
بعضی جانداران برای تولید مثل به فرد دیگری نیز نیاز دارند؛ مثلاً جانداری مانند کبوتر برخلاف باکتری به تنهایی نمی‌تواند تولید مثل کند. برای انجام شدن تولید مثل در چنین جاندارانی به دو جنس نر و ماده نیاز است. بنابراین به این نوع تولید مثل، تولید مثل جنسی می‌گویند. اما تولید مثل باکتری و مخمر از نوع تولید مثل غیر جنسی است؛ چرا؟
آیا می‌دانید؟
بعضی جانداران فقط تولیدمثل جنسی و بعضی فقط تولیدمثل غیرجنسی دارند؛ در حالی که بعضی جانداران هر دو نوع تولیدمثل را دارند.
» روش‌های تولید مثل غیرجنسی
تولید مثل غیر جنسی در جانداران تک سلولی، نوع رایج و معمول تولید مثل است. تولید مثل غیرجنسی در جانداران پرسلولی نیز وجود دارد. تولید مثل غیر جنسی در طبیعت به روش‌های متفاوتی انجام می‌شود. در ادامه به روش‌های متفاوت تولید مثل غیر جنسی می‌پردازیم.
دونیم شدن: باکتری‌ها به روش دونیم شدن، تولید مثل می‌کنند، دیدید که سلول باکتری از وسط به دو نیمه تقسیم می‌شود. در این حالت هر نیمه، یک سلول کامل است که بعد از رشد می‌تواند به همین روش تقسیم و تکثیر شود (شکل ۱).
شکل ۱- باکتری در حال دونیم شدن
آیا می دانید؟
اگر مواد مغذی کافی و دمای محیط مناسب باشد. باکتری‌ها به سرعت رشد می‌کنند و هر ۲۰ دقیقه یک بار تقسیم می‌شوند.
جوانه زدن: در آزمایشی که با مخمر نانوایی انجام دادید، دیدید که بخشی از سطح بعضی سلول‌ها برآمده است. به هر یک از این برآمدگی‌ها که به تدریج بزرگ می‌شوند، جوانه می گویند (شکل ۲). هر جوانه یک سلول مخمر است که ممکن است به سلول مادر متصل بماند یا از آن جدا شود.
قطعه قطعه شدن: در فصل قبل دیدید از قطعه‌ای سیب زمینی که جوانه دارد، گیاه دیگری به وجود می‌آید. این روش تولید مثل در طبیعت نیز وجود دارد. مثلاً گیاه خزه انشعاب‌هایی دارد که اگر جدا شوند. هریک از آنها رشد و یک گیاه خزه ایجاد می‌کند (شکل ۳).
شکل ۲- سلول‌های مخمر و جوانه‌های متصل به آنها
هاگ‌زایی
شکل ۳- از هر قطعه خزه، خزه دیگری رشد می‌کند.
فعالیت
وسایل و مواد لازم: نان کپک زده، میکروسکوپ، تیغه و تیغک قطرهای آب روی تیغه بگذارید. با استفاده از چیزی مانند سوزن با خلال دندان. مقداری از کپک را از روی نان بردارید و به آرامی با آب روی تیغه مخلوط کنید. روی آن تیغک بگذارید و با میکروسکوپ مشاهده کنید.
شکل چیزی را که می‌بینید، رسم کنید. آزمایشی طراحی کنید که نشان دهد چه عوامل محیطی در رشد کپک روی نان نقش مثبتی دارند؟
کپک نان نمونه‌ای از جاندارانی است که با تولید سلول‌هایی به نام‌های زیاد می‌شود. هاگ‌ها در هاگدان تشکیل می‌شوند. هاگ سلول کوچک، سبک و مقاومی است که همراه با هوا و آب پخش می‌شود. هاگ در صورتی که در جای مناسب قرار گیرد. رشد می‌کند و جانداری مانند والد خود به وجود می‌آورد. کپک روی میوه‌ها نیز با همین روش زیاد می‌شود (شکل ۴ و ۵).
شکل ۴- میوه کپک زده
شکل ۵- مراحل رشد کپک
گفت و گو کنید
معمولاً کپک‌ها ابتدا به شکل لکه‌های کوچک روی نان یا میوه دیده می‌شوند، اما با گذشت زمان این لکه‌ها بزرگ‌تر می‌شوند و سرانجام همه سطح آن¬ها را می‌پوشانند. چه استدلالی برای این مشاهده دارید؟
آیا می‌دانید؟
سال‌ها پیش، الکساندر فلمینگ به طور اتفاقی دریافت که کپک ماده‌ای تولید می‌کند که باکتری‌های بیماری‌زا را می‌کشد. چند سال بعد همکارانش توانستند این ماده را استخراج و اولین آنتی‌بیوتیک را تولید کنند. این آنتی‌بیوتیک، پنی سیلین نام دارد و برای از بین بردن عفونت‌ها به کار می‌رود. فلمینگ و همکارانش برای این کشف، جایزه نوبل را دریافت کردند.
فعالیت
شکل‌های زیر تولیدمثل غیرجنسی را در بعضی جانداران نشان می‌دهد. روش هر تولید مثل را زیر هر شکل بنویسید.
الف) ……………………………………
ب) ……………………………………..
پ) ……………………………………..
بعضی گیاهان بخش‌های ویژه‌ای برای تولید مثل غیر جنسی دارند که با آنها تکثیر می‌شوند. نمونه‌ای از این بخش‌ها را در گیاه شکل ۶ می‌بینید. به جوانه‌های روی لبه برگ‌ها توجه کنید. این جوانه‌ها از برگ جدا می‌شوند و در خاک رشد می‌کنند.
شکل ۶ – جوانه‌های روی برگ؛ این جوانه‌ها در واقع گیاهان کوچکی‌اند.
فعالیت پرورش دهندگان گل و گیاه، روش‌های متفاوتی برای ازدیاد (تکثیر) گیاهان به کار می‌برند. با این کار، آنها می‌توانند در مدتی کوتاه، تعداد فراوانی گل و گیاه تولید کنند. با مراجعه به مراکز پرورش گل و گیاه به طور گروهی این روش‌ها را از نزدیک مشاهده و گزارشی در این باره تهیه کنید و در کلاس ارائه دهید.
» تولیدمثل جنسی
کدام یک از جانوران شکل ۷ می‌تواند به تنهایی تولید مثل کند؟ وجود دو فرد یا دو نوع سلول ماده و نر در تولید مثل جنسی ضروری است. شکل ظاهری نر و ماده در بعضی جانداران با هم متفاوت است؛ به طوری که به آسانی از همدیگر تشخیص داده می‌شوند.
شکل ۷- نر و ماده این جانوران را چگونه از یکدیگر تشخیص می‌دهید؟
معمولاً شکل نوزادان جانورانی که نر و ماده آن¬ها با هم فرق می‌کنند. یکسان است (شکل ۸). مثلاً تشخیص مرغ یا خروس بودن جوجه‌ها دشوار است؛ اما چرا با افزایش سن، این تفاوت‌ها آشکار می‌شوند؟
شکل ۸- آیا جنسیت این جوجه‌ها را تشخیص می‌دهید؟
جانداران نر و ماده اندام‌های تولید مثلی دارند. در این اندام‌ها سلول‌های جنسی یا گامت تولید می‌شوند. جاندار ماده، گامت ماده و جاندار نر، گامت نر تولید می‌کند. گامت نر با گامت ماده ترکیب می‌شود و سلول تخم به وجود می‌آید. به ترکیب شدن گامت نر و ماده لقاح می گویند. سلول تخم، بارها تقسیم و درنهایت از رشد و نمو سلول‌های حاصل از آن جاندار کاملی تشکیل می‌شود (شکل ۹).
شکل ۹ – سلول تخم از ترکیب دو گامت نر و ماده ایجاد می‌شود.
گفت و گو کنید
با توجه به اینکه در تولیدمثل جنسی، دو گامت از دو فرد نر و ماده با هم ترکیب می‌شوند، آیا این گامت‌ها می‌توانند حاصل تقسیم میتوز باشند؟ برای پاسخ خود دلیل بیاورید.
تعداد کروموزوم‌های هر گامت. نصف تعداد کروموزوم‌های سلولی است که از آن به وجود آمده است. سلول‌هایی که در اندام‌های تولید مثلی قرار دارند با تقسیم میوز گامت تولید می‌کنند (شکل ۱۰). مقدار DNA در تقسیم میوز نیز مانند تقسیم میتوز ابتدا دو برابر می‌شود.
شکل ۱۰- تقسیم میوز
فعالیت
در شکل و محل تقسیم میتوز یا میوز را مشخص کنید. اگر تقسیم میوز وجود نداشت. آیا تولید مثل جنسی امکان‌پذیر بود؟
» تولیدمثل جنسی در جانوران
گفت و گو کنید
شکل زیر گامت‌های نر و ماده را در چند جانور نشان می‌دهد. با توجه به شکل، گامت های نر و ماده چه تفاوت‌های کلی با هم دارند؟
تولید گامت‌های نر و ماده اساس تولید مثل جنسی در همه جانداران است. گامت نر در جانوران اسپرم نامیده می‌شود. لقاح در جانوران به دو شکل خارجی و داخلی رخ می‌دهد. در لقاح خارجی، گامت ماده و اسپرم در خارج از بدن جانور ماده ترکیب می‌شوند. به نظر شما چنین جانورانی در چه محیط‌هایی زندگی می‌کنند؟ در لقاح داخلی گامت ماده و اسپرم، درون بدن جانور ماده با هم ترکیب می‌شوند.
فعالیت
الف) ماهی‌ها، دوزیستان، خزندگان، پرندگان و پستانداران پنج گروه مهره داران‌اند (شکل زیر). درباره خارجی یا داخلی بودن لقاح در هر گروه از آنها نظر خود را با استدلال بیان کنید.
ب) افراد کدام گروه از زاده‌هایشان مراقبت می‌کنند؟
پ) در مهره داران، جانوران ماده‌ای که لقاح خارجی دارند، نسبت به آنهایی که لقاح داخلی دارند، چندین برابر گامت تولید می‌کنند. به نظر شما دلیل این پدیده چیست؟
ت) توضیح دهید احتمال زنده ماندن زاده‌ها (فرزندان)، در رشد و نمو تخم در بیرون از بدن بیشتر است یا درون بدن. با مراجعه به منابع معتبر، درستی پاسخ‌هایتان را بررسی کنید.
در بیشتر پستانداران بخشی از بدن مادر به رشد و نمو جنین اختصاص دارد. این بخش رَحِم نامیده می‌شود. بند ناف با رگ‌های خونی‌ای که دارد، بین جنین ودستگاه گردش خون ما در ارتباط ایجاد می‌کند (شکل ۱۱)، یعنی بند ناف مواد مغذی و اکسیژن را از مادر به جنین می‌رساند و مواد دفعی جنین را نیز به بدن مادر می‌برد.
شکل ۱۱۔ جنین از طریق بند ناف مواد مغذی و اکسیژن را دریافت می‌کند.
» تولیدمثل در انسان
از کارهای غده‌های جنسی در انسان تولید گامت است. اسپرم در بیضه و گامت ماده در تخمدان تشکیل می‌شود. اسپرم‌ها بعد از بلوغ، به طور مداوم در بیضه‌ها تولید می‌شوند. این عمل معمولاً تا کهنسالی ادامه دارد.
گامت‌های ماده در دوران جنینی به تعداد مشخصی تولید می‌شوند. بعد از بلوغ، معمولاً در هر ماه یک گامت از تخمدان جدا می‌شود. تولید گامت ماده، معمولاً حدود سن ۵۰ سالگی متوقف می‌شود. تغذیه مناسب و رعایت بهداشت برای سلامت غده‌های جنسی ضروری است.
فعالیت
بعضی دوقلوها همسان (هم شکل و از یک جنس) و بعضی غیرهمسان‌اند. شکل روبه رو چگونگی ایجاد دوقلوهای همسان و غیرهمسان را نشان می‌دهد. با توجه به شکل علت همسان بودن یا غیرهمسان بودن دوقلوها را توضیح دهید. 
» تولیدمثل جنسی در گیاهان گلدار
گل اندام تولید مثل جنسی گیاهان گلدار است. شکل ۱۲ اجزای گل را نشان می‌دهد. مادگی بخش ماده و پرچم بخش نر گل را تشکیل می‌دهند. بیشتر گل‌ها دارای مادگی و پرچم‌اند.
شکل ۱۲- گل و اجزای آن
فعالیت
تعدادی گل انتخاب و کاسبرگ‌ها و گلبرگ‌های آنها را مشخص کنید. چگونه آنها را تشخیص می‌دهید؟
پرچم‌ها را جدا و آنها را با ذره بین مشاهده کنید. دانه‌های گرده را همراه با قطرهای آب با میکروسکوپ مشاهده کنید. شکل دانه‌های گرده را رسم کنید. دانه‌های گرده را از کدام قسمت پرچم برداشتید؟ آیا دانه گرده گل‌هایی که دارید، یک رنگ و یک شکل‌اند؟
با استفاده از تیغ، مادگی را از طول برش دهید. این کار را با احتیاط انجام دهید. با استفاده از ذره‌بین قسمت‌های متفاوت مادگی را مشاهده و به ویژگی‌های هر قسمت توجه کنید. آیا می‌توانید تخمک‌ها را در تخمدان ببینید؟ شکل اجزای مادگی را رسم کنید.
آیا می‌دانید؟
برخی گل‌ها فقط پرچم (گل نر) و برخی فقط مادگی (گل ماده) دارند. مثلاً در درخت خرما، گل‌های بر روی یک نخل و گل‌های ماده روی نخل دیگری قرار دارند.
گامت‌های ماده در تخمک‌ها و گامت های نر در دانه‌های گرده به وجود می‌آیند. هنگام گرده افشانی دانه‌های گرده روی مادگی گل قرار می‌گیرند. در این هنگام لوله‌ای از دانه گرده تشکیل می‌شود که گامت نر را به سمت گامت ماده می‌برد (شکل ۱۳). سلول تخم بعد از ترکیب گامت¬های نر و ماده تشکیل می‌شود.
شکل ۱۳- رشد لوله گرده. لوله گرده، گامت نر را به گامت ماده می‌رساند.
آیا می‌دانید؟
میوه از رشد تخمدان ایجاد می‌شود. تخمک‌ها نیز رشد می‌کنند و به دانه تبدیل می‌شوند.
اطلاعات جمع‌آوری کنید
به جز حشره‌ها، جانوران دیگری نیز به گرده افشانی گل‌ها کمک می‌کنند، گزارشی درباره چنین جانورانی تهیه کنید و در کلاس ارائه دهید. گزارش را می‌توانید به شکل تصویری ارائه دهید.
گفت‌وگو کنید
– دو جمعیت از یک نوع جاندار در یک محیط زندگی می‌کنند. یک جمعیت حاصل تولید مثل غیرجنسی و جمعیت دیگر حاصل تولید مثل جنسی این جاندار است. اگر عوامل محیطی (مانند دما، رطوبت، غذا یا تغییر در عوامل زنده محیط مانند گسترش نوعی باکتری بیماری‌زا) تغییر کنند، پیش‌بینی می‌کنید افراد کدام جمعیت بیشتر در خطر از بین رفتن قرار می‌گیرند، چرا؟
– با مقایسه دو نوع تولید مثل جنسی و غیرجنسی، مزایا و معایب هر کدام را توضیح دهید.
فعالیت
حشره‌هایی مانند زنبور نقش مهمی در گرده افشانی دارند. گرده‌های گل به بدن حشره می‌چسبند. درنتیجه حشره گرده‌ها را از گلی به گل دیگر می‌برد. درباره ویژگی‌هایی که بد گل‌ها کمک می‌کند تا حشره به طرف آنها برود، گفت وگو کنید.
زیستشناسی علوم تجربی هفتم
زیستشناسی علوم تجربی هشتم
زیستشناسی علوم تجربی نهم
