معلومة

التكاثر الاصطناعي وعلاقته بالتكاثر اللاجنسي

التكاثر الاصطناعي وعلاقته بالتكاثر اللاجنسي


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أعلم أن التكاثر اللاجنسي يسمى أيضًا التكاثر الخضري. لكني لا أفهم علاقتها بالتكاثر الاصطناعي. هل هي تقنية تستخدم للتكاثر اللاجنسي (الطريقة التي تتكاثر بها النباتات لاجنسيًا) أم هي التكاثر الاصطناعي اسمًا آخر للتكاثر اللاجنسي.

هل أنا محق عندما أقول إن تقنيات التكاثر الصناعي توفر الوسائل للنباتات للتكاثر اللاجنسي؟

أيضًا ، هل فهمي للتكاثر اللاجنسي والتكاثر الاصطناعي صحيحًا:

في التكاثر اللاجنسي ، ينتج النبات الأم ذرية متطابقة وراثيا مع بعضها البعض. ينتج التكاثر اللاجنسي استنساخًا لأن النسل والوالد هما مستنسخان لبعضهما البعض. يمكن أن يكون التكاثر اللاجنسي ميزة عندما تكون الظروف البيئية مستقرة والكائن الحي يتكيف جيدًا مع بيئته. سيتم أيضًا تكييف الربيع المتطابق وراثيًا مع تلك البيئة. يتم إجراء التكاثر اللاجنسي عن طريق تقنيات التكاثر الاصطناعي المختلفة. التكاثر الاصطناعي هو استنساخ نبات من جزء من جذوره أو سيقانه أو أوراقه. في التكاثر اللاجنسي في النباتات ، والذي يُطلق عليه أيضًا التكاثر الخضري ، ينمو أفراد جدد من جزء من جذور أو سيقان أو أوراق النبات الموجود. يتضمن التكاثر الاصطناعي استخدام القدرة الطبيعية للنباتات على التكاثر الخضري. تمكن هذه العملية المزارعين والبستانيين من اختيار النباتات الأم لصفات معينة.


التكاثر الاصطناعي (بشكل عام) موجه من الإنسان ، في حين أن التكاثر اللاجنسي / الخضري هو عملية طبيعية. ألق نظرة على مقالة ويكيبيديا حول التكاثر الخضري لمزيد من المعلومات حول كيف ولماذا يُفضل التكاثر الاصطناعي أحيانًا على التكاثر الخضري.


22 مزايا وعيوب التكاثر اللاجنسي

هناك طريقتان للتكاثر تستخدمهما الحيوانات والنباتات لضمان بقاء أنواعها. في التكاثر "القياسي" ، يشارك والدان في العملية. ثم يتم دمج جينات الوالدين بحيث يتم تكوين النسل. في التكاثر اللاجنسي ، لا يلزم سوى والد واحد لإنجاب ذرية.

الميزة الأساسية للتكاثر اللاجنسي هي حقيقة أنه يمكن تكوين النسل بنجاح دون الحاجة إلى شراكة. يحدث خلال فترة زمنية قصيرة دون الحاجة إلى تطوير علم الوراثة لتكوين جنس. في المقابل ، سيشترك النسل الناتج في خصائص والدهم بشكل متماثل.

عيب التكاثر اللاجنسي هو أنه يحد من العملية التطورية. النسل الذي تم إنشاؤه من خلال هذه العملية مطابق تقريبًا للوالد ، وينتمي دائمًا إلى نفس النوع. نظرًا لوجود تطور تطوري محدود ، فإن الصفات السيئة للأنواع تنتقل باستمرار عبر كل جيل.

فيما يلي بعض المزايا والعيوب الإضافية للتكاثر اللاجنسي.

ما هي مزايا التكاثر اللاجنسي؟

1. متطلبات الطاقة للتكاثر ضئيلة.
نظرًا لأن أحد الوالدين فقط مطلوبًا لهذه العملية التناسلية ، يتم تقليل متطلبات الطاقة طوال دورة التكاثر بأكملها. ليست هناك حاجة لممارسة الجنس. هذا يعني أن الطاقة لا تحتاج إلى إنفاق في اندماج علم الوراثة. هذا يسهل على الأنواع نقل المعلومات إلى الجيل التالي.

2. يمكن أن تحدث في بيئات مختلفة.
الكائنات اللاجنسية شديدة التكيف. يمكن أن تتخذ أشكالًا مختلفة أو تتكيف مع البيئات المتغيرة ولا تزال قادرة على التكاثر بنجاح. تسمح هذه المرونة للكائن الحي بالوصول إلى بعض الحركات التطورية على الرغم من وجود والد واحد فقط يشارك في عملية التكاثر. إذا كان الكائن الحي قادرًا على البقاء في البيئة التي أسس فيها نفسه ، فيمكنه أن يزدهر هناك ، بافتراض أن الظروف تظل متشابهة بمرور الوقت.

3. يسمح ببقاء الأنواع.
التكاثر اللاجنسي هو في الأساس عملية استنساخ ، لذلك ليست هناك حاجة للتدخل الخارجي للتكاثر. بدلاً من طلب رفيق أو تلقيح ، يمكن للوالد ببساطة استنساخ نفسه وفصل النسل عن الدورة التناسلية. نظرًا لأن التنوع يمكن أن يكون محدودًا بطريقة إيجابية ، يمكن للكائن الحي أن يجد موطنًا داعمًا ثم يتكاثر بأعداد كبيرة دون التهديد بنقل المواد الوراثية العشوائية.

4. التأثيرات الجينية الإيجابية مضمونة لتنتقل إلى الجيل القادم.
نظرًا لأن النسل الذي تم إنشاؤه من خلال عملية التكاثر اللاجنسي هو في الأساس نسخة مكررة من الأب ، فإن جميع الصفات الإيجابية للأنواع مضمونة فعليًا. هذا يعني أن السمات الرئيسية للكائن الحي اللاجنسي يمكن أن تساعده في الوصول إلى النوافذ الصغيرة للتقدم التطوري المتاحة له.

5. تتوفر أشكال متعددة من التكاثر اللاجنسي.
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من التكاثر اللاجنسي التي قد تحدث. الأول يسمى "التبرعم" ، وهو ما يحدث عندما يأتي النمو من الأب. تعد البطاطس من أكثر الأمثلة شيوعًا لهذا النوع من التكاثر. الثاني ، يسمى "التكاثر" ، يحدث عندما ينتج النبات "عدائين" لزراعة المزيد من النباتات. تعتبر الفراولة مثالًا جيدًا على هذه العملية. والثالث ، يسمى التجزئة ، يسمح لجزء من كائن حي أن ينمو ليصبح أبًا كاملاً بمرور الوقت. يمكن أن تنمو كل من البغونيا والبنفسج الأفريقي والخضرة الصينية من القصاصات. الجراثيم والانشطار هي أيضًا طرق تكاثر محتملة.

6. مطلوب كائن حي واحد فقط لإنشاء مستعمرة.
بالنسبة لأولئك الذين يتكاثرون جنسيًا ، يجب إنشاء شراكة قبل إنشاء مستعمرة. في التكاثر اللاجنسي ، هذا ليس ضروريًا. يمكن لأحد الوالدين فقط إنتاج خلايا ابنة وإنشاء مستعمرة ذات حجم غير محدود تقريبًا بمرور الوقت. بمجرد إنشاء مستعمرة ، يصبح من الممكن لهذا الكائن أن يتنافس مع الآخرين داخل تلك البيئة على الموارد المتاحة.

7. يوفر آلية دفاعية.
تميل الكائنات الأصغر إلى أن تكون تحت رحمة كائنات أكبر بسبب دورة الطبيعة. يسمح التكاثر اللاجنسي للكائنات الأصغر بالاستمرار في التكاثر ، خاصة عندما يكون هناك احتمال أن تكون ثابتة طوال دورة حياتها بأكملها. يمكن إنتاج العديد من النسل ويمكن إنتاج النسل في كثير من الأحيان بسبب انخفاض متطلبات الطاقة التي تشارك في العملية.

8. في الكائنات الحية النباتية ، يلغي التكاثر اللاجنسي الحاجة إلى البذور.
يستخدم المجتمع الحديث محاصيل معينة بمستويات عالية. قصب السكر والياسمين مثالان شائعان. بفضل التكاثر اللاجنسي ، يصبح من الممكن نشر محاصيل كبيرة من هذه العناصر المطلوبة حتى لو لم تنمو من البذور أو تمتلكها. تميل النباتات التي تزرع من خلال عملية التكاثر اللاجنسي إلى أن تؤتي ثمارها في وقت مبكر من موسم النمو أكثر من تلك التي تتطلب التلقيح أو التكاثر الجنسي.

9. يمكن موازنة خسائر المحاصيل مع طريقة التكاثر هذه.
أي محصول سيواجه مستوى من الخسارة على مدار موسم النمو. بفضل التكاثر اللاجنسي ، يصبح من الممكن التجديد السريع للجيل الحالي من المحاصيل بحيث يمكن زيادة الغلة إلى الحد الأقصى. حتى الكائنات الحية التي تتعرض للإصابة يمكن إعادة تأهيلها من خلال عمليات التكاثر التي تدخل في دورة التكاثر هذه.

10. النضج سريع.
بالنسبة للنباتات التي تستخدم دورة التكاثر اللاجنسي ، يمكن أن يحدث النضج في أقل من 6 أسابيع. بالنسبة للنباتات التي تعتمد على التكاثر الجنسي ، يمكن أن تستغرق عملية نضج غلة المحاصيل عدة أشهر. يتيح وقت النمو القصير هذا إمكانية تحقيق عوائد متعددة في بعض البيئات.

ما هي عيوب التكاثر اللاجنسي؟

1. الطفرات السلبية تدوم لفترة أطول في الكائنات اللاجنسية.
نظرًا لأن نسل الكائن الحي اللاجنسي هو في الأساس استنساخ للوالد ، فإن أي طفرات سلبية في جينات الكائن الحي ستنتقل إلى النسل. هذا يزيد من مخاطر انقراض الأنواع اللاجنسية في نهاية المطاف لأن معظم الطفرات تميل إلى أن تكون سلبية أكثر منها إيجابية ، خاصة مع التطور المحدود المتاح لمثل هذه الأنواع.

2. التنوع محدود.
نظرًا لأن أحد الوالدين فقط يشارك في التكاثر مع كائن حي لاجنسي ، فإن التنوع داخل الأنواع محدود للغاية. هذا يجعل الأنواع أكثر عرضة للإصابة بأمراض أو عدوى مختلفة لأن هناك نقصًا في القدرة على التكيف أو محاربة مثل هذه المشكلة. بدون تدخل خارجي ، ستحتاج العديد من الكائنات اللاجنسية إلى التكيف بمرور الوقت لزيادة التنوع الجيني أو أن أعداد سكانها ستكون محدودة للغاية.

3. يمكن أن يكون من الصعب السيطرة على أعداد السكان.
لأن عملية التكاثر أسهل في الإكمال ، بالنسبة للعديد من الكائنات اللاجنسية ، فإنها تحدث في كثير من الأحيان أكثر من التكاثر الجنسي. هذا يعني أن أعداد السكان لأحد الأنواع يمكن أن تزداد بمعدل كبير ، خاصة عندما تكون هناك ظروف بيئية مواتية تدعم الدورة التناسلية. أضف إلى حقيقة أنه لا توجد منافسة على التكاثر وإمكانية مضاعفة عدد سكان الكائن الحي مع كل دورة تكاثر يصبح احتمالًا.

4. يمكن أن يكون هناك عدم القدرة على التكيف.
لا تستطيع الكائنات اللاجنسية دائمًا التكيف مع بيئة أو موطن متغير. هذا صحيح بشكل خاص إذا كان هناك نوع من الحيوانات المفترسة أو المرض الذي يمكن أن يطور القدرة على البحث عن الكائن الحي اللاجنسي وتدميره. مع وصوله التطوري المحدود ، فإن أي تطور يستهدف الكائن الحي يمكن أن يدمر الأنواع بأكملها في فترة زمنية قصيرة.

5. يمكن أن يكون الاكتظاظ مشكلة حقيقية.
يمكن لأحد الوالدين إنتاج عدد كبير من النسل في فترة محدودة. مع تقدم كل جيل إلى الجيل التالي ، قد يصبح عدد الكائنات الحية أكثر مما يمكن أن تدعمه البيئة أمرًا ممكنًا. يتسبب الازدحام في نقص الموارد التي يمكن أن تمنع الكائن الحي من النمو في المستقبل. ستستقر مستويات السكان لدعم أكبر عدد من الكائنات الحية ، ولكن هذا يأتي على حساب الجوع.

6. يمكن أن يخلق التكاثر منافسة.
تخلق بعض أشكال التكاثر اللاجنسي ذرية على علاقة وثيقة ببعضها البعض. لأنهم قريبون جدًا من بعضهم البعض ، تبدأ المنافسة على الموارد. على الرغم من أن الطعام هو مورد مهم ، إلا أن هناك أيضًا اعتبارات تتعلق بالفضاء في بعض الأنواع أيضًا.

7. بمجرد التغيير يمكن القضاء على الأنواع بأكملها.
بمجرد أن ينشئ الكائن الحي اللاجنسي مستعمرة ، فلن يتحرك. إذا تغيرت ظروف البيئة حول المستعمرة ، يمكن القضاء على الأنواع بأكملها. هناك قدرات حركية محدودة داخل معظم الأنواع اللاجنسية ، مما يعني أن بقاء العديد من الأنواع ليس تحت سيطرتها بشكل كامل.

8. تكون مقاومة الآفات ضئيلة مع التكاثر اللاجنسي.
تميل النباتات التي تنمو من خلال دورة تكاثر لاجنسية إلى أن تكون أقل عرضة لمقاومة الآفات التي قد تكون داخل البيئة. على الرغم من أنه يمكن تعويض الضرر أو الخسارة بسرعة بسبب السرعة وانخفاض متطلبات الطاقة لهذا النوع من التكاثر ، فإن التهديد المستمر لصحة الأنواع يمكن أن يقلل من غلة المحاصيل ، أو يخلق محاصيل رديئة الجودة ، أو ينتج عنه مشاكل صحية إضافية يمكن أن تؤثر على الأنواع الأخرى - أو حتى الناس.

9. الكائنات اللاجنسية عادة ما يكون لها عمر أقل.
المحاصيل التي يتم إنشاؤها من خلال دورة التكاثر اللاجنسي لها عمر أقصر عادة من النباتات التي تتكاثر من خلال عملية جنسية منتظمة. الفرق هو مثل مقارنة النباتات المصنفة على أنها "نباتات حولية" وتلك المصنفة على أنها "نباتات معمرة". يمكن الحصول على عائد جيد من النباتات اللاجنسية ، مثل محصول البطاطس ، ولكن هناك حاجة لتأسيس مستعمرة جديدة باستمرار بعد الحصاد. بالنسبة للمحاصيل الأخرى ، مثل البستان ، ليس هذا هو الحال.

10. إنها عملية مكلفة.
على الرغم من انخفاض تكاليف الطاقة مع التكاثر اللاجنسي ، إلا أن هناك نفقات إضافية لأولئك الذين يزرعون المحاصيل بهذه الطريقة. مهارات خاصة مطلوبة للنمو بنجاح أيضًا ، الأمر الذي يتطلب استثمارًا للوقت. بالنسبة للبعض ، هذه التكاليف غير منطقية كاستثمار حيث لا يمكن تطوير أنواع جديدة من المحاصيل ضمن هذه الدورة التناسلية.

11. يمكن أن تصبح الأنواع معتمدة على الموائل.
تعتمد بعض الكائنات اللاجنسية على بيئتها للتكاثر لدرجة أنها قد لا تكون قادرة على فعل ذلك في أي بيئة أخرى. تمتلك بعض الكائنات الحية القدرة على أن تكون مرنة ويمكنها إنشاء مستعمرات في موائل متعددة ، ولكن هذا ليس هو الحال دائمًا. يوجد الفطر ، الذي يميل إلى التكاثر من خلال الجراثيم ، في كل موطن تقريبًا ، ولكنه يتطلب الكثير من الماء ودرجات حرارة معتدلة للبقاء على قيد الحياة.

12. هناك حدود طبيعية لهذه الدورة التناسلية.
بالنسبة للنبات الذي يتكاثر جنسيًا ، قد يكون هناك مئات أو آلاف البذور التي يتم إنتاجها كل عام. يمكن أن يحتوي متوسط ​​عباد الشمس ، على سبيل المثال ، على رأس بذرة يحتوي على ما يصل إلى 2000 بذرة. هذا هو احتمال وجود ما يصل إلى 2000 نبتة جديدة في موسم النمو المقبل. وبالمقارنة ، فإن النبات اللاجنسي قد ينتج فقط حفنة من قصاصات قابلة للحياة يمكن تحويلها إلى نباتات جديدة خلال موسم النمو التالي. قد يكون هناك المزيد من السرعة والنضج ، ولكن من حيث الكمية الهائلة ، في بعض الأحيان تتخلف النباتات اللاجنسية عن الركب.

توضح لنا مزايا وعيوب التكاثر اللاجنسي أن هذه العملية الشائعة تسمح للحياة بالاستمرار في البيئات أو الموائل التي قد تكون صعبة إلى حد ما بالنسبة لأشكال التكاثر الأخرى. لديها بعض الميزات التي يمكن أن تضع قيودًا على الأنواع التي تتكاثر بهذه الطريقة ، ولكن إذا كان من الممكن إدارتها بشكل صحيح ، فسوف تسمح للأنواع بالازدهار أثناء عملها من أجل البقاء.


الطرق الثلاثة الشائعة للتكاثر الصناعي للنباتات هي

يمكننا زراعة العديد من النباتات من نبتة واحدة بالطرق التي صنعها الإنسان. تسمى عملية زراعة العديد من النباتات من نبات واحد بطرق من صنع الإنسان بالتكاثر الاصطناعي للنباتات. يتم استخدام عدد من طرق التكاثر الصناعي للنباتات في الزراعة (لتربية المحاصيل) والبستنة (زراعة الخضروات والفواكه والزهور). الطرق الثلاثة الشائعة للتكاثر الصناعي للنباتات هي:

1. قصاصات

2. التصفيف و

3. التطعيم.

سنصف الآن كل هذه الأساليب ، واحدة تلو الأخرى. دعونا نبدأ بطريقة القطع للتكاثر الصناعي للنباتات.

يسمى جزء صغير من النبات الذي تتم إزالته عن طريق قطع بسكين حاد a & # 8216 cutting & # 8217. قد يكون القطع قطعة من الجذع أو الجذر أو حتى ورقة. أثناء إجراء عملية القطع ، يجب الحرص على التأكد من وجود بعض البراعم عليها.

في هذه الطريقة ، يتم أخذ قطع من النبات الأم (على سبيل المثال ، من الجذع أو الجذع) به بعض البراعم ويتم دفن الجزء السفلي منه في التربة الرطبة. بعد بضعة أيام ، يطور القطع جذعًا للجذور وينمو ليصبح نباتًا جديدًا. القطع وسيلة للتكاثر اللاجنسي في النباتات. النبات الجديد المتكون من القطع مشابه تمامًا للنبات الأم.

يمكن زراعة النباتات مثل الورد ، الجهنمية ، الأقحوان ، العنب ، قصب السكر ، الموز ، والصبار ، وما إلى ذلك ، عن طريق العقل. على سبيل المثال ، يتم إكثار (أو استنساخ) نباتات الورد عن طريق قصاصات ج من السيقان (أو البراعم) على النحو التالي: يتم قطع قطعة من الساق (أو الجذع الجانبي) لها برعم من نبات الورد الموجود بمساعدة سكين. الجزء السفلي من هذه القناة مدفون في التربة الرطبة. بعد بضعة أيام ، تتطور جذور القطع المدفونة في التربة ثم تنمو لاحقًا لتصبح نبتة وردة جديدة. تتمثل إحدى ميزات طريقة القطع في أنه باستخدام هذه الطريقة ، يمكننا إنتاج العديد من النباتات الجديدة من نبات واحد فقط بسرعة ، دون انتظار الزهور وما إلى ذلك.

في هذه الطريقة ، يتم سحب فرع من النبات باتجاه الأرض ويتم تغطية جزء منه بالتربة الرطبة تاركًا طرف الفرع مكشوفًا فوق الأرض. بعد مرور بعض الوقت ، تنشأ جذور جديدة من جزء الفرع المدفون في التربة. ثم يتم قطع الفرع عن النبات الأم. ينمو جزء الفرع الذي طور الجذور ليصبح نباتًا جديدًا (تمامًا مثل النبات الأم). يتم إكثار نبات الياسمين (شاميلي) أو إنتاجه بطريقة الطبقات.

يمكننا أن نرى من ذلك الفرع الأيسر وفرع الجانب الأيمن من نبات الياسمين الأصل مدفونين في تربة رطبة. تنمو جذور الفروع المدفونة في التربة. عندما يحدث هذا ، يتم قطع فروع النبات الأم التي تربط النباتات المشكلة حديثًا بحيث تنمو النباتات المشكلة حديثًا من تلقاء نفسها وتتطور إلى نباتات ناضجة (مثل النبات الأم).

يتم نشر العديد من النباتات مثل الفراولة والتوت بطريقة الطبقات الطبيعية. تحدث الطبقات الطبيعية لأن هذه النباتات تشكل عدائين (وهي عبارة عن سيقان أفقية ناعمة تمتد فوق الأرض). أينما تلمس أطراف هؤلاء العدائين الأرض ، تتشكل نباتات جديدة في تلك الأماكن. بهذه الطريقة ، يتم تكوين العديد من نباتات الفراولة أو التوت من النبات الأم & # 8221 بطريقة طبيعية.

تستخدم طريقة الطبقات لإكثار (أو تكاثر) نباتات مثل: الياسمين ، الفراولة ، التوت ، الليمون ، الجوافة ، الكركديه (ورد الصين) ، الجهنمية والعديد من نباتات الزينة النحيلة.

التطعيم هو طريقة يتم فيها ربط السيقان المقطوعة لنباتين مختلفين (أحدهما له جذور والآخر بدون جذور) معًا بحيث ينضم السيقان وينموان كنبات واحد. سيكون لهذا النبات الجديد خصائص كل من النباتات الأصلية.

(ط) يسمى الجذع المقطوع لنبات (أو شجرة) له جذور (ومثبت في التربة) بالمخزون. المخزون هو الجزء السفلي من النبات (أو الشجرة) التي لها جذور.

(2) يسمى الجذع المقطوع لنبات آخر (بدون جذور) سليل. السليل هو الجزء العلوي من النبات الذي قد يكون عليه أوراق (ولكن بدون جذور).

عند إجراء التطعيم ، يتم اختيار نباتين (أو شجرتين) لاستخدامهما كطفل ومخزون. أولاً ، تتم إزالة الجذع (أو الفرع) من النبات المختار ليكون سليلًا (لخصائصه المرغوبة) عن طريق إجراء قطع مائل. هذا يعطينا السليل بقطع مائل. يتم أيضًا قطع جذع النبات الثاني (أو الشجرة) التي سيتم استخدامها في التطعيم بطريقة مائلة. الجزء السفلي من هذا النبات (أو الشجرة) هو المخزون. كما أن لها قطع مائل.

يتم وضع السليل فوق المخزون. يتم تثبيت الأسطح المقطوعة من السليل والمخزون معًا وربطها بإحكام بقطعة قماش ومغطاة بشكل صحيح بورقة البوليثين (وذلك لمنع العدوى الضارة بالبكتيريا أو الفطريات ، وفقدان الماء وعصارة النبات من القطع والنهايات المترابطة من الأسهم وسليل).

أثناء انضمام السليل إلى المخزون ، يجب توخي الحذر للتأكد من أن طبقة الكامبيوم من السليل ملامسة لطبقة الكامبيوم من المخزون (لأن طبقة الكامبيوم في الساق مسؤولة عن النمو).

سرعان ما يلتئم الجرح وينمو مخزون وسيل نباتين معًا ويصبحان نباتًا واحدًا. يستمر السليل في إنتاج أوراقه وزهوره وفواكهه الأصلية ولكنه يحصل على الماء والمعادن لصنع الطعام من المخزون المختار. لذلك ، ستتمتع الثمار بخصائص كل من النباتات (التي جاء منها السليل والمخزون).

يستخدم التطعيم لتربية أشجار الفاكهة والشجيرات المزهرة. غالبًا ما يتم تطعيم أشجار التفاح والخوخ والمشمش والكمثرى. سنقوم الآن بوصف بعض مزايا طريقة التطعيم للتكاثر الصناعي.

(ط) يمكّننا التطعيم من الجمع بين أكثر الخصائص المرغوبة للنباتين (التطعيم والمخزون) في أزهارها وثمارها.

(2) من خلال طريقة التطعيم ، يمكن تصنيع سليل صغير جدًا (جزء من النبات) للزهور وإنتاج الثمار بسرعة كبيرة عندما يتم تطعيمه بالمخزون (الجذع الذي له جذور) من نبات ناضج.

(3) يمكننا من الحصول على أزهار وفواكه لها خصائص مرغوبة مختلفة عن طريق تطعيم سليل من أنواع مختلفة من النباتات في نفس المخزون. تم إنتاج العديد من أنواع المانجو بطريقة التطعيم.

(4) يمكن استخدام التطعيم لإنتاج أنواع مختلفة من الفاكهة الخالية من البذور.

عادة ما يستخدم التكاثر الخضري الاصطناعي لتكاثر (أو تكاثر) تلك النباتات التي تنتج إما بذور قليلة جدًا أو لا تنتج بذورًا قابلة للحياة. بعض الأمثلة على هذه النباتات التي تتكاثر بطرق التكاثر الخضري الاصطناعي هي: الموز والأناناس والبرتقال والعنب والورد ، إلخ.


النباتات 2: تكاثر النبات

ستعتمد المواد المطلوبة على النباتات المحددة التي ينشرها الطلاب ، ولكن القائمة العامة ستتضمن:

  • تربة
  • هرمون التجذر
  • أواني الزهور
  • الرمل أو الفيرميكوليت
  • نبتة

غرض

زراعة نبات عن طريق التكاثر الخضري وفهم لماذا قد يكون من المفيد القيام بذلك.

مفهوم

هذا الدرس هو الثاني في سلسلة من جزأين عن النباتات. في هذه الدروس ، يبحث الطلاب وينفذون التكاثر في النباتات ، ويتوصلون إلى فهم أن معظم النباتات تتكاثر جنسيًا ، ولكن يمكن إجبارها على التكاثر اللاجنسي.

يناقش الدرس الأول في السلسلة ، النباتات 1: آباء النبات ، التكاثر الجنسي في النباتات ، بينما يناقش هذا الدرس التكاثر اللاجنسي. يشار إلى التكاثر اللاجنسي في النباتات باسم التكاثر الخضري. في هذا الدرس ، سيقوم الطلاب بتنفيذ مشروع يختارون فيه نباتًا ويحاولون نشره. سيستغرق المشروع حوالي 6 إلى 8 أسابيع ليكتمل. خلال هذا الوقت ، سيقوم الطلاب بالبحث عن التكاثر ومحاولة نشر نبات والاحتفاظ بدفتر يوميات وكتابة ملخص عند انتهاء المشروع.

سيتم تنفيذ هذا المشروع بشكل فردي من قبل الطلاب. سوف يتطلب الأمر بعض الوقت في المكتبة والوصول إلى الإنترنت للبحث عن التكاثر الخضري والنبات المحدد الذي يأملون في نشره. من المستحسن أن يكون لدى الطلاب فصلين دراسيين على الأقل (45 دقيقة لكل منهما) في المكتبة لاستكمال هذا البحث. بمجرد اكتمال البحث ، سيحاول الطلاب التكاثر في المنزل. يجب أن يكتبوا ويتبعوا توجيهات التكاثر ، وأن يحتفظوا بدفتر يتتبع تقدم النبات لمدة ستة أسابيع تقريبًا.

ترتبط الأفكار الواردة في هذا الدرس ارتباطًا وثيقًا بتلك الموجودة في معايير 5F Evolution of Life. إن الفكرة ذات الصلة بشكل خاص هي الفكرة القائلة بأن الكائنات الحية الفردية التي لها سمات معينة هي أكثر عرضة من غيرها للبقاء على قيد الحياة ولديها ذرية ، وأن التغيرات في الظروف البيئية يمكن أن تؤثر على بقاء الكائنات الفردية والأنواع بأكملها. هذه الأفكار مفيدة في فهم بعض التطبيقات المفيدة للتكاثر الخضري. يمكن أيضًا استخدام هذا الدرس لتعزيز الأفكار في 5B وراثة ، موضحًا بطريقة ملموسة الطرق التي يمكن للنباتات من خلالها التكاثر اللاجنسي.

قبل القيام بهذا الدرس ، يجب أن يكون لدى الطلاب فهم لكل من التكاثر الجنسي واللاجنسي وكيفية انتقال المعلومات الجينية من الوالدين إلى الأبناء في كلتا الحالتين. من المهم أيضًا أن يكون الطلاب على دراية بأجزاء الزهرة وأدوارها في التكاثر الجنسي ، وهي مفاهيم مقدمة في الدرس الأول من هذه السلسلة.

التخطيط للمستقبل

أيضًا ، سيحتاج الطلاب إلى حزمة مشروع تكاثر النبات. يمكن استخدام هذه الحزمة كما هي ، أو كمثال لإنشاء حزمة تناسب احتياجات طلابك المعينين.

  • صفحة عنوان الكتاب
  • إرشادات الطالب
  • صفحات مجلة النبات
  • ورقة النتائج
  • خطاب إلى ولي الأمر (يوصى بإخطار الوالدين برسالة حتى يكونوا على دراية بمتطلبات المشروع. أكد لأولياء الأمور أن درجة المهمة تعتمد على البحث والجهد والمجلة والمهمة الكتابية ، وليس على الاحتفاظ بها. النبات على قيد الحياة ونشره بنجاح. يجب أن تطلب الرسالة أيضًا من الوالدين / الأوصياء المساعدة في المعرفة والمواد ، ولكن ليس القيام بالمشروع لأطفالهم.)

بالإضافة إلى ذلك ، سيكون من المفيد وجود كتب مرجعية عن تكاثر النباتات للاستخدام أثناء المناقشات الصفية. قد تكون كتب البستنة مفيدة أيضًا للطلاب أثناء محاولتهم نشر نباتاتهم الجديدة.

التحفيز

راجع المفاهيم الواردة في الدرس الأول من هذه السلسلة ، النباتات 1: آباء النبات. تأكد من أن الطلاب على دراية بالتكاثر الجنسي في النباتات ، بما في ذلك أجزاء الزهرة ودورها في التكاثر الجنسي.

اطرح أسئلة على الطلاب مثل:

  • هل سبق لك أن بدأت نبتة جديدة من البذور؟ صف ما يحدث.
  • هل كل النباتات الجديدة تبدأ من البذور؟
  • من أين تأتي البذور؟
  • هل تعرف أي طرق أخرى لبدء مصانع جديدة؟ هل جربت هذه من قبل؟

يمكن للطلاب استخدام الكتب المرجعية التي وفرتها للعثور على إجابات لهذه الأسئلة ، أو التوسع في ما يعرفونه بالفعل.

اشرح للطلاب أن معظم النباتات تتكاثر عن طريق التكاثر الجنسي ولكن ليس كل النباتات ، وليس طوال الوقت. تتكاثر بعض النباتات بوسائل لاجنسية. أكد أنه في التكاثر اللاجنسي ، تأتي جميع المعلومات الجينية من أحد الوالدين فقط. تتكاثر العديد من النباتات بهذه الطريقة بشكل طبيعي.

قل للطلاب: في هذا المشروع سوف تتعرف على التكاثر الخضري في النباتات. عندما تتكاثر النباتات لاجنسيًا بأي وسيلة ، سواء بشكل طبيعي أو اصطناعي ، يتم استخدام مصطلح التكاثر الخضري. وهذا يعني أن أنسجة النبات الخضري (أو أجزاء من النبات لا تستخدم في التكاثر الجنسي) تستخدم لإنتاج نباتات جديدة.

يمكن العثور على مقدمة عن طرق التكاثر المختلفة في Flower Power: Kerin Lilleeng-Rosenberger. نص المقال عبارة عن مقابلة مع مدير حضانة وبستاني في الحديقة النباتية الاستوائية الوطنية الذي كان له دور أساسي في السعي لإنقاذ قائمة هاواي المتزايدة من النباتات المحلية المهددة بالانقراض.

يمكن للطلاب قراءة هذه المقالة ثم مناقشة الأسئلة التالية:

  • ما هي تقنيات تكاثر النباتات التي تستخدمها كيرين ليلينج روزنبرجر لمحاولة الحفاظ على النباتات المحلية؟
  • ما هي بعض العقبات التي تواجهها؟
  • ماذا تقصد عندما تتحدث عن استخدام كل من البذور والعقل للحفاظ على النباتات؟

تطوير

قم بإحالة الطلاب إلى المصادر التالية من فسيولوجيا النبات في موقع جامعة ولاية كونيتيكت الشرقية. يمكن استخدام هذه المقالات للمساعدة في تقديم الدرس وكمواد مرجعية خلال فترة المشروع الذي مدته ستة أسابيع لمزيد من فهم التكاثر الخضري:

وزع حزمة مشروع تكاثر النبات واشرح المشروع للطلاب ، وأجب عن أي أسئلة لديهم. أكد للطلاب أنه يجب عليهم اختيار النباتات التي يمكنهم الوصول إليها والتي ستكون مهتمين بتكاثرها. اعتمادًا على الوقت من العام ، قد تكون النباتات المنزلية الداخلية أكثر نجاحًا. خلال فصل الشتاء في المناخات الباردة ، تكون النباتات الخارجية نائمة ولن تتكاثر.

بمجرد إبلاغ أولياء الأمور واختيار الطلاب للنباتات ، يجب منح الطلاب متسعًا من الوقت في المكتبة لإجراء البحث. تتضمن المجلة صفحات لخصائص النبات ، ولكن تذكر أن المعلومات المقترحة المدرجة في المجلة ليست بأي حال من الأحوال قائمة شاملة بالمعلومات التي يمكن للطلاب تضمينها أو يجب عليهم تضمينها.

تتضمن حزمة الطالب أيضًا القائمة التالية لمصادر الإنترنت المقترحة للطلاب:

تحقق من مجلات الطلاب للتأكد من أن لديهم معلومات كافية عن نباتاتهم وحول التكاثر الخضري. يجب أن تتضمن مجلات الطلاب إجراءات خطوة بخطوة للقيام بعملية النشر.

في غضون أسبوع واحد من إكمال البحث ، يجب أن يكون الطلاب قد انتهوا من التكاثر وسجلوا ملاحظاتهم الأولى في مجلاتهم. شدد على أن المجلات يجب أن تكون وصفية ودقيقة قدر الإمكان. يجب ألا تقرأ الملاحظات "تحول لون النبات إلى اللون البني". بل بالأحرى ، "ظهرت بقعة بنية دائرية طولها سنتيمتر واحد في وسط الورقة". لا ينبغي أن يكون إدخال ما تم القيام به للنبات ، "لقد سقيته". بدلا من ذلك ، "أعطيت النبتة 50 مل من الماء".

يجب أن يعتني الطلاب بالنباتات وفقًا للمعلومات التي يجدونها في أبحاثهم. يجب أن يتأكدوا من أن النبات يحصل على الكمية المناسبة من الضوء والماء ، والنوع المناسب من التربة. يجب مراقبة النباتات وتسجيل الملاحظات (بما في ذلك الرسم أو الصور الفوتوغرافية) مرتين على الأقل في الأسبوع. (تحقق من المجلات كل أسبوع للتأكد من أن الطلاب يحتفظون بسجلات كافية ويتحققون من المصنع مرتين على الأقل في الأسبوع).

إذا مات مصنع في وقت مبكر من المشروع ، اطلب منه المحاولة مرة أخرى. يجب أن يذكروا في المجلة أن النبات قد مات ، وأن هناك محاولة جديدة جارية. إذا ماتت نبتة في وقت لاحق من المشروع ، فسيكون الأمر متروكًا لتقديرك لتقرر ما إذا كان لدى الطالب الوقت الكافي لمحاولة التكاثر مرة أخرى.

في نهاية ستة أسابيع ، يجب أن يعرف الطلاب ما إذا كان التكاثر ناجحًا. حان الوقت لكتابة ملخص وتقييم المشروع كما هو موضح في المجلة.

تقدير

يجب على الطلاب إحضار نباتاتهم إلى الفصل ، حية أو ميتة. غالبًا ما يرغب الطلاب في مشاركة نجاحاتهم وإخفاقاتهم. مرة أخرى ، لا ينبغي أن يعتمد تقييم المشروع على ما إذا كان المصنع قد نجا أم لا ، يجب أن يعتمد على الملاحظات البحثية والمجلة والورقة المكتوبة.

تم توفير نموذج تقييم مقترح مع هذا الدرس ، ومع ذلك ، يجب عليك تعديل المعيار غير القياسي هذا ليعكس جوانب المشروع الأكثر ملاءمة لفصولك الدراسية. هناك العديد من الموارد على الإنترنت التي تصف استخدام نماذج التقييم في الفصل الدراسي من رياض الأطفال وحتى الصف الثاني عشر ، وقد تم إبراز عدد قليل منها هنا.

لمعرفة المزيد حول القواعد بشكل عام ، راجع Make Room for Rubrics على موقع Scholastic.

للحصول على أمثلة محددة للقواعد ومزيد من المعلومات وروابط لمصادر أخرى ، تحقق من المواقع التالية:

أخيرًا ، يمكنك الانتقال إلى Teacher Rubric Makers على موقع Teach-nology.com لإنشاء قواعد التقييم الخاصة بك. في هذا الموقع ، يمكنك ملء النماذج لإنشاء نماذج مناسبة لطلابك المعينين ، ثم طباعتها على الفور من جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

ملحقات

قم بترتيب رحلة ميدانية إلى مركز الحديقة المحلي أو الحضانة. يمكنهم أن يوضحوا لك كيفية تكاثر النباتات تجاريًا في الدفيئة الخاصة بهم.

تعد حديقة الفصل الدراسي أيضًا طريقة رائعة لزيادة الاهتمام بالنباتات. هناك الكثير من الموارد عبر الإنترنت التي تساعد في حدائق الفصول الدراسية. تحقق من Kidsgardening للحصول على أفكار.

مشروع التكاثر الخضري هو نموذج ممتاز لطريقة بديلة لإجراء هذا الدرس. تم العثور على المشروع في الأصل في Activity Exchange الموجود على موقع Access Excellence الذي لم يعد له وجود الآن ، ولا يزال من الممكن العثور على المشروع في Internet Archive.


التكاثر الخضري في النباتات

التكاثر الخضري هو التكاثر اللاجنسي في النباتات. في هذا النوع من التكاثر ، يشارك جزء واحد فقط من النبات ويتم تطوير النسل الجديد من أحد الوالدين فقط. هناك نوعان من التكاثر الخضري ، الطبيعي والاصطناعي. تم تطوير العديد من تقنيات التكاثر الخضري اللاجنسي من قبل البستانيين وهم يستخدمون أجزاء النبات الخضري لغرض التكاثر. تختلف صعوبة التكاثر الخضري ومعدلات نجاحه اختلافًا كبيرًا. من خلال عملية التكاثر الخضري الطبيعي ، يتم تطوير نبات جديد من أجزاء نبات واحد ناضج. ينمو النبات الجديد ويتطور دون أي تدخل بشري. الجذور العرضية هي العامل الرئيسي الذي يساعد في التكاثر الخضري للنباتات. However, in the artificial vegetative propagation, there is direct involvement of human intervention.

Role of Meristem Tissue for Vegetative Propagation

Meristem tissues help in the vegetative propagation of the plants and they are commonly found in the stems and leaves and even in the tips of the stems and the roots. Undifferentiated cells are present in the meristem tissues and they actively divide by the process of mitosis and help the plant to grow. Some specialized and permanent plant tissue systems also originate from the meristem tissues.

Advantages of Vegetative Propagation

There are several advantages, associated with the vegetative reproduction of the plants, and one of the most important ones is that the new offspring is the clone of the parent plant. The favorable traits of the plants can be passed down to the new plants. Vegetative propagation of the plants is economically beneficial for the commercial growers for cloning of the certain plants, to ensure their consistency. Additionally, this process is not costly, as there is no involvement of the flowers and subsequent seeds and fruits. In this type of reproduction, plants are allowed to reach the mature phase at a faster rate. It also offers the dimensions of research in various areas of biology and has practical uses for the afforestation.

Disadvantages of Vegetative Propagation

One of the main disadvantages of vegetative propagation is that it does not offer genetic diversity and severe reductions in the crop yields can be observed. The genetic makeup of the plants is identical and therefore they will be susceptible to the same kind of diseases and environmental stresses and the entire crop can be wiped out in a shorter period.


Tissue culture

Using tissue culture, sometimes called micropropagation, tiny fragments of plants are treated with plant hormones in a sterile growing medium. The hormones stimulate the growth of a callus, from which a new seedling can grow. This method is used to produce large numbers of identical seedlings.

In the interactive Making a transgenic plant, the third step shows how transgenic plantlets are developed in the lab using tissue culture and then grafted onto rootstock.


Artificial Propagation and it's relation to asexual reproduction - Biology

يسمح التكاثر الجنسي للمعلومات الجينية للوالدين بإعادة الاتحاد لتشكيل فرد جديد.
تتمثل إحدى الميزات الرائعة ، من وجهة نظر بيولوجيا السكان ، في أن التكاثر الجنسي ينتج قدرًا كبيرًا من الاختلاف الجيني من خلال خلط كل من الطفرات المفيدة والضارة.
يتطلب التكاثر الجنسي مضاعفة الصبغيات (حالة وجود مجموعتين من الكروموسومات) مع مجموعة من الكروموسومات من كل والد مما يسمح بمرونة وراثية أكبر من الصبغيات الفردية.
قد تكون الخلايا ثنائية الصبغة إما متماثلة اللواقح أو متغايرة الزيجوت لأي جين معين.
ومع ذلك ، فإن الأمشاج (الحيوانات المنوية والبويضات) عبارة عن خلايا فردية فردية ينتجها الانقسام الاختزالي.

دورات حياة الكائنات الجنسية لها مراحل ثنائية الصبغية وأحادية الصيغة الصبغية.
تقضي بعض الفطريات معظم حياتها على أنها أحادية العدد (1 ن) وتصبح ثنائية الصبغة (2 ن) فقط لإنتاج الأمشاج.
يجب أن تخضع الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية لشكل متخصص من انقسام الخلية يُعرف باسم الانقسام الاختزالي ، وهي عملية تقسم الخلية ثنائية الصبغة إلى أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية.

الانقسام الاختزالي

يتم إنتاج الحيوانات المنوية والبويضات من خلال عمليتين رئيسيتين 1) الانقسام الاختزالي و 2) تمايز الخلايا المتخصصة.
يختلف تكوين الجاميطات بشكل كبير بين تكوين الحيوانات المنوية وتكوين البويضات.
يحول تكوين الحيوانات المنوية الخلايا المنوية إلى أربعة أذرع منوية.
أثناء تكوين البويضات ، ينتج الانقسام غير المتماثل للخلايا خلية واحدة كبيرة وثلاث خلايا صغيرة تتحلل إلى ثلاثة أجسام قطبية.

ينتج الانقسام الاختزالي تنوعًا جينيًا عن طريق إعادة اتحاد المكمل الجيني للخلية ثنائية الصبغيات لتوليد مشيج أحادي العدد.
يعتمد هذا التنوع على الفصل وتشكيلة من الأليلات.
الأهم من ذلك ، يمكن أن تحمل الكائنات ثنائية الصبغيات أليلات متنحية من الجينات التي يمكن إخفاءها تمامًا بواسطة الأليل الآخر (النوع البري عادةً).
في منتصف القرن التاسع عشر الميلادي ، صاغ جريجور مندل "قوانين الميراث" من تجاربه الشهيرة البازلاء.
يضمن "قانون الفصل" لمندل أن تنفصل أليلات كل جين عن بعضها البعض أثناء تكوين الأمشاج.
يقترح قانون مندل (الأكثر إثارة للجدل) للتشكيلة المستقلة أن أليلات كل جين تنفصل بشكل مستقل عن الجينات الأخرى.

يوفر السلوك الكروموسومي دعمًا قويًا لقوانين الفصل والتشكيلة المستقلة.
بعد كل شيء ، فإن تسلسل الحمض النووي المعروف للكروموسومات المتماثلة هي نفسها بشكل أساسي.
استندت نظرية الكروموسومات في الوراثة (ساتون ، أوائل القرن العشرين) إلى خمس نقاط:
1) تحتوي النوى على مجموعتين من الكروموسومات المتجانسة (1 أمومية و 1 أبوية).
2) الكروموسوم يحتفظ بالهوية ومستمر وراثيا خلال دورة الحياة.
3) مجموعتا الكروموسومات المتجانسة متكافئتان وظيفيا.
4) تتشابك الكروموسومات المتجانسة للأم والأب أثناء الانقسام الاختزالي ثم تنتقل إلى أقطاب متقابلة.
5) تفصل الكروموسومات المتجانسة للأم عن الأب بشكل مستقل.

إعادة التركيب الجيني

Experiments in the early 1900's with ذبابة الفاكهة سوداء البطن mutants revealed that different alleles (mutant and wild type) of some genes did not assort independently (as Mendel's work with peas suggested) but tended to be inherited together.
Four different sets of genes were defined as linkage groups because of the tendency of non-random inheritance.
The four linkage groups correspond to the four chromosome haploid number of the ذبابة الفاكهة سوداء البطن محيط.

Genetic variability is produced by genetic recombination through the process of crossing over when the chromosomes pair during meiotic prophase.
Parental homologous chromosomes exchange segments during crossing over to produce recombinant chromosomes.
Genetic mapping based upon the measurement of recombination frequencies is used to map gene locations.
Co-infection of bacterial cells with bacteriophage can lead to genetic recombination.
Transformation and transduction involve recombination of the bacterial genome with naked DNA or bacteriophage DNA.
Bacterial conjugation is a modified sexual activity that facilitates genetic recombination.

خمسة أمثلة للتبادل الجيني بين جزيئات الحمض النووي المتماثلة تتضمن إعادة التركيب المتماثل
1) الطور الأول للانقسام الاختزالي (تكوين الأمشاج)
2) العدوى المصاحبة للبكتيريا ذات الصلة بالعاثيات
3) تحول البكتيريا (DNA)
4) نقل البكتيريا (تحويل العاثيات)
5) الاقتران البكتيري

يعتمد إعادة التركيب المتماثل على الكسر المتحكم به وتبادل الحمض النووي الذي تم إثباته من خلال التجارب.
1) أظهرت العدوى المشتركة للبكتيريا مع العاثية المسمى تبادل الحمض النووي (lable).
2) كشف تصنيف الكروموسومات حقيقية النواة أن الكروموسومات ما بعد الانقسام الاختزالي تتكون من خليط من الكروموسومات الأبوية وترتبط جيدًا بمعدلات إعادة التركيب الجيني للجينات المعروفة على الكروموسوم.

Gene Conversion and Genetic Recombination

نموذج هوليداي للتأليف المتماثلن
يوضح النموذج الحالي لآلية تبادل الحمض النووي بين اثنين من الكروموسومات المتجانسة تحويل الجينات وإعادة التركيب الجيني.
1) يخضع جزيء DNA مزدوج الشريطة لكسر أحادي السلسلة.
2) يغزو الحمض النووي أحادي الجديلة المنطقة التكميلية للمتماثل مزدوج الشريطة.
3) يبدأ إصلاح الحمض النووي (تخليق الحمض النووي) للحمض النووي DNA باستخدام ssDNA الغازي كقالب.
4) ينتج عن الغزو المتبادل تشكيل "تقاطع مزدوج" أو تقاطع هوليداي.
5) هجرة الفروع (حركة الهيكل المتقاطع) هي نتيجة لفك الحمض النووي وإعادة لفه.
6) سيؤدي حل تقاطع Holliday إلى حدث تقاطع أو حدث تحويل جيني (بدون تقاطع).

يتطور المركب synaptonemal فقط عندما ينفذ الحمض النووي أحادي السلسلة بنجاح عملية "البحث عن التماثل" لتسهيل عملية التبادل.

Recombinant DNA Technology

يتم إنتاج جزيئات الحمض النووي المؤتلف بواسطة.
1) قطع الحمض النووي من مصدرين مختلفين باستخدام نوكليازات مقيدة (إنزيمات تقييدية) ،
2) خلط الشظايا معًا للسماح لأطراف الشظايا بالتفاعل و
3) ربط الأجزاء مع DNA ligase.

عادةً ما يتضمن استنساخ أجزاء معينة من الحمض النووي:
1) إدخال الحمض النووي في ناقل (ناقل مؤتلف)
2) إدخال ناقلات المؤتلف في الخلايا (عادة بكتريا قولونية)
3) تضخيم ناقلات المؤتلف في الخلايا
4) اختيار الخلايا التي تحمل الناقل المؤتلف.
5) تحديد استنساخ المؤتلف الصحيح.

غالبًا ما يتم استخدام نهج "البندقية" لإنتاج الحيوانات المستنسخة.
وهذا يعني أنه بدلاً من البدء بجزء محدد معروف من الحمض النووي ، فإن "كل" الحمض النووي من المصدر (مثل القطع العشوائية نسبيًا يتم استنساخه في ناقل) لينتج عنه مكتبة من الحيوانات المستنسخة.
إذا كان مصدر الحمض النووي هو جينوم الكائن الحي ، فسيتم الإشارة إلى المكتبة على أنها مكتبة جينومية.

لفحص الجينات المعبر عنها لكائن حي ، يمكن "تحويل" الرنا المرسال إلى مكتبة DNA تكميلية (cDNA) من خلال استخدام إنزيم النسخ العكسي للإنزيم.
يتم تصنيع (كدنا) عن طريق صلب الاشعال بولي- تي إلى ذيول بولي- أ من الرنا المرسال المعزول وتوليف ssDNA من قالب مرنا مع ترانسسيبتيز عكسي.
يتم تحلل الحمض النووي الريبي (RNA) ويولد DNA polyermerase الشريط الثاني لتكوين dsDNA.
ثم يتم إدخال (كدنا) في ناقل ونشر على النحو الوارد أعلاه.
مع تحسن التقنيات ، يمكن استنساخ أجزاء أكبر من الحمض النووي كقطعة مستمرة في نواقل متخصصة مثل الكوسميدات والكروموسومات الاصطناعية الخميرة (YACs).

Recombinant technology allows us to produce large amounts of medically important proteins includinginsulin (diabetes), blood clotting factors (hemophilia), growth hormone (dwarfism), tissue plasminogen activator (treating blood clots), plus much more.

Genetic engineering can be used to improve crops (GMO food plants is a very contraversial topic these days).
The Ti plasmid (isolated from the bacterium أغروباكتريوم توميفاسيانز) is used as a vector and a DNA fragment of interest is cloned into the T DNA region of the plasmid.
The T DNA region becomes integrated into the plant cell's chromosomal DNA.
مع التكاثر ، يصبح الحمض النووي T المؤتلف مندمجًا بشكل ثابت في جينوم كل خلية في النبات.

Gene therapy is the rapidly becoming the treatment of choice for a number of human diseases.
In gene therapy, a patient whose disease is caused by defective copies of a gene can be treated with a functional copy of that gene.
إحدى الآليات المستخدمة لتنفيذ العلاج الجيني هي إزالة خلايا معينة من المريض أولاً ، وإدخال الجين في المختبر ثم تعيد الخلايا إلى المريض.

قد يوفر تطبيق علم إعادة التركيب الجيني الأساس للعديد من التطورات المهمة في العلوم.


CornellCast

You will be notified by email when the transcript and captions are available. The process may take up to 5 business days. Please contact [email protected] if you have any questions about this request.

In this Room I share with you my fascination with plant reproductive biology and its application to horticulture and related disciplines.

I begin by dispelling the widely held oversimplification that "plants grow from seeds" - indeed many of them do, but quite a few have evolved the capacity for asexual (clonal) reproduction. Even before the origins of agriculture, about 12,000 years ago, mankind has been observing wild plants performing feats of asexual reproduction.

From this increasingly sophisticated understanding of the natural history of cloning, early agriculturists domesticated a number of fruit, nut and other food crops and eventually a host of ornamentals as well. The Room includes hands-on demonstrations of clonal propagation by layering, cuttings, grafting and micropropagation.

This video is part 2 of 7 in the Natural and Human History of Plant Cloning series.

المزيد عن

What to watch next


Artificial Propagation and it's relation to asexual reproduction - Biology

مطلوب الاشتراك في J o VE لعرض هذا المحتوى. ستتمكن من رؤية أول 20 ثانية فقط.

يتوافق مشغل الفيديو JoVE مع HTML5 و Adobe Flash. المتصفحات القديمة التي لا تدعم HTML5 وبرنامج ترميز الفيديو H.264 ستظل تستخدم مشغل فيديو يعتمد على Flash. نوصي بتنزيل أحدث إصدار من Flash هنا ، لكننا ندعم جميع الإصدارات 10 وما فوق.

إذا لم يساعد ذلك ، فيرجى إخبارنا بذلك.

Unlike most animals, plants can reproduce asexually, producing offspring that are genetically identical to the parent plant. Asexual reproduction in plants, also called vegetative reproduction, takes place without the fusion of sex gametes or meiosis.

Plants may reproduce asexually through natural mechanisms developed by plants or artificial mechanisms developed by breeders.

Vegetative propagation is a form of asexual reproduction in which detached root or stem fragments can develop into an entire new plant. For example, the &lsquoeye&rsquo, or bud, of a potato can be planted to regenerate a whole new plant.

Dandelions use another method of asexual reproduction in which they produce seeds without pollination or fertilization&mdasha process called apomixis. Apomixis allows certain hybrid plants to overcome sterility and pass their intact genome to their offspring.

Breeders use a variety of artificial methods of asexual reproduction, such as grafting, cutting, layering, and micropropagation. These methods are sometimes used by plant breeders to generate novel plant varieties.

Grafting is a technique commonly used to grow grapes that combines favorable traits from different varieties. The upper portion of one plant is combined with the lower portion of another plant, forming a graft. The upper part of the graft is called the scion, while the lower part is called the rootstock. For example, a scion with large fruit may be grafted onto a disease-resistant rootstock, producing disease-resistant progeny with large fruit.

In conditions unfavorable for sexual reproduction, asexual reproduction allows species to survive and propagate. Asexual reproduction is particularly advantageous for plants that are well-adapted to their environments, as their genetically-identical offspring can help establish a flourishing colony.

However, asexual reproduction is sometimes undesirable, as it can severely limit the ability of plants to adapt to changing environmental conditions. Without the introduction of genetic variability, the offspring are as vulnerable to threats and diseases as the parent plant. Genetic uniformity can even put asexually-reproducing plants at risk of extinction.

35.5: Asexual Reproduction

Asexual reproduction allows plants to reproduce without growing flowers, attracting pollinators, or dispersing seeds. Offspring are genetically identical to the parent and produced without the fusion of male and female gametes.

Vegetative reproduction is a common type of asexual reproduction, in which detached fragments&mdashsuch as stems, roots, or leaves&mdashfrom individual plants develop into complete organisms. Dandelions of the Taraxacum genus use a method of asexual reproduction called apomixis, which produces seeds without pollination or fertilization.

Plant breeders also use artificial methods of asexual reproduction&mdashincluding cutting, grafting, layering, and micropropagation.

Some plants can be propagated by merely placing stem cuttings that contain nodes into moist soil and allowing them to root.

Grafting can be used to combine the desirable traits of different plants. A stem segment (the scion) from one plant is grafted, or attached, to a root section (the stock) from another plant. Over time, the vascular systems of the two plants fuse, forming a graft. The scion grows, producing new shoots and eventually flowers and fruit. Grafting is typically used to produce different varieties of grapes, roses, and citrus trees, among other species.

Layering involves bending a young stem of a plant and covering the stem with soil. Rooting hormones may also be applied. When roots appear, the new plant can be transplanted to a different area.

Micropropagation quickly produces several plants from a single plant using plant tissue culture methods. These techniques are useful for propagating rare or endangered species that are difficult to grow in natural conditions.

While asexual reproduction confers several advantages, strictly asexually-reproducing species are at an increased risk of extinction. Asexual reproduction can reduce genetic variability, limiting an organism&rsquos ability to adapt to changing environmental conditions.

Garcês, H. M., Champagne, C. E., Townsley, B. T., Park, S., Malhó, R., Pedroso, M. C., Sinha, N. R. (2007). Evolution of asexual reproduction in leaves of the genus Kalanchoë. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم, 104 (39), 15578-15583. [مصدر]

Schmidt, A., M. W. Schmid, and U. Grossniklaus. 2015. &ldquoPlant Germline Formation: Common Concepts and Developmental Flexibility in Sexual and Asexual Reproduction.&rdquo تطوير 142 (2): 229&ndash41. [مصدر]


الاستنتاجات ووجهات النظر المستقبلية

Colonial ascidians possess regenerative potential and mechanisms involved in asexual propagation. In fact, they are the closest relatives to vertebrates that can regenerate the entire body, including the germline, not only as part of their life history but also after injury. Strategies utilized in whole body regeneration (WBR) and asexual budding in colonial ascidians seem to involve a combination of stem/progenitor cell activity and de-/transdifferentiation mechanisms.

Phenomena such as WBR and the existence of somatic and germ cell parasitism in Botryllus schlosseri have made it clear that blood-based progenitors from one genotype can contribute to asexual development of different tissues and organs in another individual. However, neither the early stem cell transplantation experiments in Perophora (Freeman, 1964) nor prospective isolation of the heterogeneous ALDH+ cell population in Botryllus (Laird et al., 2005b) enables us to establish lineage relationships between “original” and “new” cell phenotypes in developing buds. On the other hand, histological observations of the early bud suggest the presence of a morphallactic domain and the possible involvement of de-/transdifferentiation activity. Cell differentiation has not been shown at a molecular level that is, with appropriate markers for each of the germ layers. Only with adequate cell lineage tracing will it be possible to resolve whether the origin of budding is due to niche formation/pluripotent stem cell homing, to de-/transdifferentiation of pre-existing somatic cells, or to both processes simultaneously. The recent development of high-resolution, real-time imaging techniques has enabled unprecedented detection of hematopoietic stem cell niches in mammals (Lo Celso et al., 2009 Xie et al., 2009). This approach has already been successfully utilized to track phagocyte homing patterns in Botryllus schlosseri colonies (Lauzon وآخرون., unpubl. البيانات). In the same species, the niches where the progenitor cells reside and proliferate are thought to be located in the anterior part of the endostyle (Voskoboynik et al., 2008). Consequently, a similar real-time imaging strategy could be the first step in visualizing homing and engraftment of mobile progenitors at the level of the single cell.

In addition to the molecular and cellular origin of the regenerative event, another aspect of regeneration is the means by which new structures find their correct position in relation to the parental body or following injury. For colonial ascidians, it is clear that multiple developmental pathways, lacking any embryonic stages, can give rise to the same adult body plan (Tiozzo et al., 2005 Manni and Burighel, 2006), but the way positional information is retained and the modularity of the developmental gene networks are still unexplored. In fact, the developmental and genetic programs that underlie asexual budding and WBR are almost completely unknown. Is this process more similar to adult regeneration or normal embryonic development? The contrast between mosaic development during embryogenesis and the plasticity of adult regeneration within and among species is intriguing, as it is difficult to understand how such disparate mechanisms of differentiation could co-exist in the same organism. At the same time, due to their phylogenetic position and conserved molecular pathways, these organisms can provide insights on regeneration and body (re)patterning in an evolutionary and developmental perspective. Moreover, studies carried out on colonial ascidians may illuminate the existence of similar mechanisms utilized in vertebrate organ and tissue renewal that ensure their homeostasis and longevity. The use of high-throughput genomic and proteomic technologies and the prospects of creating transgenic individuals bode well for the future utilization of these organisms as models for regenerative biology.


شاهد الفيديو: تكاثر البكتيرياالتكاثر اللاجنسي.flv (شهر نوفمبر 2022).