درس هشتم علوم هشتم: تولید مثل در جانداران

تولید مثل ویژگی و عملی است که موجب تولید جانداران جدید از هم نوعان خود می گردد.

ویژگی هایی که موجودات زنده را از موجودات غیر زنده متمایز می کند عبارتند از :

رشد – تغذیه – حرکت – تنفس – پاسخ به محرک وتولیدمثل .

پنج ویژگی اول در جهت بقای فرد  اما تولید مثل در جهت بقای نسل عمل می کند.

تولید مثل مهم ترین تفاوت موجود زنده و غیر زنده می باشد

ویروس ها که در  مرزمیان موجود زنده و غیر زنده قرار دارند ،به نوعی تولید مثل می کنند.

تولید مثل:

ویژگی و عملی است که موجب تولید جانداران جدید از هم نوعان خود می گردد.

تولید مثل به دو روش اساسی انجام می شود:

1) تولید مثل غیر جنسی :

روشی است که در آن وجود یک فرد (والد)برای بوجود آمدن جاندار جدید کافی است.

2) تولید مثل جنسی :

روشی است که در آن برای به وجود آمدن جاندار جدید ، وجود دو فرد(والد) از دو جنس مختلف لازم است .

معمولاً از آن ها به عنوان نر وماده نام می برند ،

 بعضی از جانداران فقط تولید مثل جنسی دارند

مانند: گربه و بعضی دیگر فقط تولید مثل غیر جنسی دارند مانند باکتری ،

در حالیکه برخی از جانداران هر دو نوع تولید مثل را دارند

مانند:اکثر گیاهان  و بعضی بی مهره ها

اهداف تولید مثل:

1) تولید مثل غیر جنسی : افزایش تعداد جاندار

2) تولید مثل جنسی: افزایش تنوع جانداران و بقای نسل

علوم هشتم فصل 8 :روش های تولید مثل غیر جنسی:

1) دو نیم شدن :

در این روش سلول اولیه پس از رشد کافی از وسط دو نیم می شود.

این روشهمه ی مواد سلول اولیه به طور مساوی تقسیم شده و هر نیمه یک سلول کامل می شود.

این روش در باکتری ها و بعضی آغازیان مانند پارامسی و آمیب دیده می شود.

2) جوانه زدن :

در این روش یک برآمدگی کوچکی در سطح سلول ایجاد می شود و رشد می کند .

سپس هسته ی سلول تقسیم شده و یک هسته به جوانه ی در حال رشد اضافه می شود .

 

در واقع سلول جدید مثل جوانه ای از سلول اولیه می روید که می تواند به سلول مادر متصل بماند و یا از آن جدا شود.

این روش تولید مثل در مخمر (نوعی قارچ تک سلولی ) ، هیدر  و اسفنج ها دیده می شود.

3) قطعه قطعه شدن :

در این روش قطعه ای از بدن جاندار اولیه ، خود به خود جدا شده ودر شرایط مناسب رشد کرده وجاندار کاملی را بوجود می آورد .

مثل قطعه قطعه شدن گیاه خزه

4) نوپدیدی (ترمیم) :

در این روش بخشی از پیکر جاندار اولیه بوسیله ی عوامل خارجی  و نه خود به خود از آن جدا شده و رشد کرده وبه جاندار جدید تبدیل می شود .

مثل کرم خاکی وستاره ی دریا یی

5) هاگزایی :

نوعی تولید مثل غیر جنسی است که با کمک هاگ صورت می گیرد .

هاگ ، یک سلول ویژه برای تولید مثل است که توسط جاندار اولیه تولید می شود و می تواند به تنهایی وبه طور مستقیم جاندار جدید را ایجاد کند .

هاگ ها در هاگدان تولید می شوند .

هنگامی که رشد هاگ به اندازه ی کافی رسید هاگدان پاره می شود.

هاگ ها که سلول های سبک ، کوچک و مقاومی هستند پخش می شوند.

 اگر در شرایط مناسب قرار گیرند رشد کرده و جانداری مانند والد خود را بوجود می آورند.

مثل کپک نان و کپک میوه ( نوعی قارچ)

شرایط مناسب برای رشد کپک نان عبارتند از : تاریکی – رطوبت – گرما – غذا

برخی از گیاهان بخش های ویژه ای در برگ ها ، ساقه ها و ریشه هایشان برای تولید مثل غیر جنسی دارند که با آن ها تکثیر می شوند .

مثل جوانه روی لبه ی برگ های گیاه دیونه

تولید مثل جنسی:

 – تولید گامت نر وماده اساس تولید مثل جنسی است.

گامت ها (سلول های جنسی ) در اندام های تولید مثلی تولید می شوند .

جاندار نر  ، گامت نر و جاندار ماده ، گامت ماده تولید می کند.

گامت

گامت یک سلول ویژه برای تولید مثل است که برای تولید جاندار جدید ، باید با گامت دیگری از جنس مخالف ترکیب شود.

اندام تولید مثلی نر واندام تولید مثلی ماده در برخی جانداران در دو فرد جدا قرار دارد.

دراین حالت جاندار دارای دو جنس مجزای نر وماده است.

مانند : پستانداران ،پرندگان ، خزندگان  ، برخی گیاهان و…

گاهی اندام های تولید مثلی نر وماده در بدن یک فرد قرار دارد ، در این حالت جاندار نر- ماده (دو جنسی  یا  هرمافرودیت ) نامیده می شود .

مانند: حلزون ها، بسیاری از گیاهان و بعضی بی مهره ها.

نر – مادگی :

غالباً یک وسیله ی سازگار کننده برای جاندارانی است که امکان حرکت وجابجایی ندارند و نمی توانند جفت یابی کنند.

لقاح:

ترکیب گامت های نر وماده را که منجر به تشکیل سلول تخم می شود،لقاح گویند.

سلول تخم (زیگوت):

اولین سلول جاندار جدید است که با تقسیم های متوالی و تغییراتی که پیدا می کند ، در نهایت جانداری مشابه والدین را ایجاد می کند. –

از آن جایی که سلول تخم از ترکیب دو گامت نر وماده به وجود می آید ، پس برای اینکه تعداد کروموزوم های جاندار جدید  ثابت بماند و زیاد نشود ، باید تعداد کروموزوم های هر گامت نصف سلول اولیه ای باشد که از آن بوجود آمده است.

  گامت های نر و ماده نمی توانند حاصل تقسیم میتوز باشند

زیرا اگر چنین بود کرو موزوم های یک نوع جاندار ثابت نبوده و در هر نسل دو برابر می شد.

تقسیم میوز :

.سلول های جنسی (گامت ها ) از تقسیمی بوجود می آیند که منجر به نصف شدن تعداد کروموزوم ها ی سلول اولیه (والد) می شود .

این تقسیم ،تقسیم میوز نام دارد.

تعداد  کروموزوم های حاصل از تقسیم میوز نصف سلول اولیه است.

DNA  در میوز ، همانند میتوز قبل از تقسیم مقدار  دو برابر می شود.

 درتقسیم میوز از یک سلول اولیه ، 4 سلول ایجاد می شودو گامت ها حاصل تقسیم میوز هستند.

تولید مثل جنسی در جانوران :

 در جانوران گامت نر، اسپرم وگامت ماده ، تخمک (اوول) نام دارد .

 در اندام های تولید مثلی نر (بیضه ها ) اسپرم و اندام های تولید مثلی ماده (تخمدان ها ) تخمک بوجود می آیند.

 در جانوران اندازه ی گامت ماده بزرگ تر از گامت نر است

گامت ماده اندوخته ی غذایی بیش تری دارد تا انرژی و غذای کافی برای رشد اولیه ی سلول تخم را فراهم کند.

گامت نر کوچکتر است ودارای دم یا تاژک برای حرکت است تا خود را به گامت ماده برساند.

همچنین تعداد گامت نر بیشتر است زیرا عمر آن کوتاه تر است.

 لقاح در جانوران به  دو صورت خارجی و داخلی وجود دارد ،در برخی جانوران لقاح داخلی وبرخی دیگر لقاح خارجی است

لقاح خارجی:

در این نوع لقاح ،ترکیب گامت نر و ماده در خارج از بدن فرد ماده صورت می گیرد. مانند: ماهی ها و دو زیستان

– لقاح خارجی فقط در آب امکان پذیر است تا امکان حرکت وبه هم رسیدن گامت ها فراهم شود.

– لقاح خارجی روشی مطمئن برای تولید جاندار نیست

زیرا به علت شرایط محیطی ،امکان برخورد مؤثر گامت ها و انجام لقاح کمتر است .

1. بنابراین برای یک لقاح خارجی موفق باید:
2. تعداد گامت ها زیاد باشد ؛
3. اطراف تخمک بوسیله ی یک لایه ی ژله ای پوشیده شده باشد ؛
4. عمر گامت ها زیاد باشد ؛
5. اندوخته غذایی گامتها زیاد باشد
6. همزمان تولید و رها شوند.

لقاح خارجی روشی مقرون به صرفه وانرژی نیست.

زیرا در این لقاح تعداد گامت ها بسیار زیاد است و تولید و تهیه و ذخیره ی غذایی کافی برای هریک از تخمک ها برای جانور موجب مصرف ماده وانرژی زیاد می شود.

لقاح داخلی:

در این نوع لقاح ، ترکیب گامت نر وماده در داخل بدن فرد ماده صورت می گیرد.مانند:خزندگان ،پرندگان و پستانداران

– برای آن که شانس لقاح افزایش یابد می بایست از نظر مکانی و زمانی شرایطی فراهم شود تا امکان لقاح به حداکثر برسد.

مثلاً در پرندگان و پستانداران دوره ی جنسی وجود دارد به این معنی که در هر ماه تنهادر مدت زمان مشخصی شرایط لقاح وجود دارد.

1.  در لقاح داخلی علاوه بر افزایش امکان لقاح ،
2. به دلیل تولید کم تر تخمک ،انرژی کم تری مصرف می شود
3. تغذیه وحفاظت از جنین به نحو مطلوب تری صورت می گیرد.
4. احتمال زنده ماندن سلول تخم بیشتر است.
5.  اندازه ی تخمک جانوران تخم گذار به دلیل اندوخته ی غذایی بیشتر بزرگ تر از جانوران بچه زا است.

تولید مثل در انسان:

– وظایف غدد جنسی در انسان ترشح هورمون های جنسی  و تولید گامت (سلول های جنسی) می باشد.

– در انسان اسپرم ها ( گامت نر ) در بیضه ها و تخمک ها ( گامت ماده )در تخمدان ها تولید می شوند.

– اسپرم ها بعد از سن بلوغ به طور مداوم در بیضه ها تولید می شوند  واین عمل تا کهنسالی ادامه می یابد

– تخمک ها در دوران جنینی به تعداد مشخصی تولید می شوند و بعد از بلوغ معمولاً در هر ماه یک تخمک از تخمدان آزاد می شود ، این عمل معمولاً در حدود سن 50 سالگی متوقف می شود.

 تخمک در انسان سلول درشتی به قطر تقریبی  1/0 میلی متر است که با چشم غیر مسلح نیز دیده می شود.

 انواع دوقلوها :

دو قلوهای همسان(حقیقی)    –    دوقلوهای غیرهمسان (کاذب)

 دو قلوی همسان:

از ابتدا یک گامت ماده(تخمک) با یک اسپرم ترکیب شده و سلول تخم بوجود می آید واین سلول تخم در همان مراحل اولیه ی رشد به دو قسمت تقسیم شده و هر کدام یک جنین کامل را تشکیل می دهند.

این دوقلوها حتماً هم جنس هستند و در تمامی صفات شبیه هم هستند.

 دو قلوهای غیر همسان:

از ابتدا دو گامت ماده (تخمک) با دو اسپرم ترکیب شده و دو سلول تخم تشکیل می شود و هر سلول تخم یک جنین را به وجود می آورد.

بنابراین تنها وجه مشترک ابن نوع دوقلوها اشتراک زمانی است واز لحاظ ژنتیکی مانند بقیه ی خواهرها و بردارها هستند .

تولید مثل جنسی در گیاهان گل دار:

 اندام تولید مثلی در گیاهان ، گل می باشد.

بخش نر گل: پرچم نام داردو شامل میله و بساک( برآمدگی سر پرچم که مولد لوله ی گرده است)

  اندام تولیدمثلی ماده گل مادگی:

مادگی گل شامل :  کلاله،خامه  و تخمدان( قسمت پایین مادگی که حجیم است و در آن یک یا چند تخمک است)

اندام حفاظتی:  

گلبرگ  : قسمت ها ی رنگین گل که معمولاً پرچم ومادگی را در بر می گیرد.

کاسبرگ : معمولاً سبز رنگ است و سایر قطعات گل را در بر می گیرد.

نهنج  :  برآمدگی انتهای گل که اجزای گل بر روی آن قرار دارند.

به گل هایی که فقط پرچم دارند ،گل نر  و به گل هایی که فقط مادگی دارند گل ماده می گویند.

برخی گل ها هم پرچم دارند و هم مادگی که آن ها را گل نر- ماده می نامند

هردانه ی گرده دارای دو هسته است  ، هسته ی رویشی که مولد لوله ی گرده و هسته ی زایشی که مولد دو گامت نر است.

گامت ماده درداخل تخمک درون مادگی قرار دارد.

علوم هشتم فصل 8 :گرده افشانی :

پراکنده شدن دانه های گرده به منظور قرار گرفتن روی کلاله ی مادگی را گرده افشانی گویند .

هدف از گرده افشانی فراهم کردن موقعیت مناسب برای عمل لقاح است.

گرده افشانی به دوصورت مستقیم وغیر مستقیم انجام می شود.

 گرده افشانی مستقیم (خود گرده افشانی):

دانه ی گرده ی یک گل روی کلاله ی همان گل قرار می گیرد.

دراین نوع گرده افشانی یک والد در پدید آوردن گیاه جدید نقش دارد،درنتیجه نسل حاصل به والد خود شباهت دارند  وشانس بقای کمتری در برابر شرایط محیطی دارند ، همچنین این نوع گرده افشانی باعث افزایش سرعت تولید مثل می شود.

گرده افشانی غیر مستقیم (دگر گرده افشانی):

دانه ی گرده ی یک گل روی کلاله ی گل دیگری از همان نوع قرار می گیرد.

در این نوع گرده افشانی دو والد در پدید آوردن گیاه جدید نقش دارند در نتیجه نسل حاصل متنوع تر و توانایی بیش تری برای سازش با محیط دارند .

آب ،باد وجانوران ازجمله: حشرات(مانند زنبور و پروانه)، مرغ مگس یا شهدخوار وخفاش از عوامل مؤثر در گرده افشانی هستند.

–  در گلهایی که به وسیله ی حشرات گرده افشانی می کنند بو ،رنگ و شهد  عاملی برای جلب حشرات وکمک به گرده افشانی است.

هر چه گلبرگ های گل رنگین تر ،جذاب تر  وبوهای قوی تری داشته باشند جانوران گرده افشان بیشتری را به سمت خود جلب می کنند.

زنبور عسل رنگ های آبی و زرد را بهتر دیده و جذب آن ها می شوند .

بعضی از گونه های گل ارکیده از شکل خود برای جذب گرده افشان ها استفاده می کنند

این گونه گل هایی مشابه زنبور ماده در رنگ و شکل وعطر تولید می کنند و  زنبور نر  از یک گل به گل دیگربرای یافتن زنبور ماده پرواز می کند.

خفاش ها و حشره هایی که در شب تغذیه می کنند جذب گل های سفید که بوی قوی دارند می شوند.

گرده افشانی چمن وبلوط و گل هایی که معمولاً کوچک هستند و رنگ درخشان و بوی قوی و شهد ندارند بر عهده ی باد است.

 در هنگام گرده افشانی ،دانه ی گرده روی کلاله ی مادگی قرار می گیرد  ،

دراین هنگام هسته ی رویشی دانه ی گرده به لوله ی گرده و هسته ی زایشی آن به دو گامت نر تبدیل می شود

این دو گامت نر از راه لوله ی گرده به تخمک می رسند ودر تخمک با گامت ماده ترکیب می شوند و سلول تخم بوجود می آید.

سلول تخم که درون تخمک قرا ر دارد گیاهک یا جنین گیاه جدید را می سازد و تخمک به دانه ،پوسته ی تخمک به پوسته ی دانه و تخمدان به میوه تبدیل می شود.

نتیجه ی تولید مثل جنسی گیاه ، تولید دانه است و وظیفه ی میوه حفاظت از دانه می باشد.

مقایسه ی تولید مثل جنسی وغیرجنسی:

در تولید مثل غیر جنسی چون توسط یک جاندار صورت می گیرد ، سرعت تولید مثل بیش تر ، تولید مثل ساده تر است ،تعداد زاده ها بیشتر است ،تنوع ژنتیکی زاده ها کمتر وشباهت زاده ها بیشتر، تفاوت فردی کمتر ودر نتیجه سازگاری با محیط و شانس بقای آن ها کمتر است.

در تولید مثل جنسی  چون توسط دو جاندار صورت می گیرد ، سرعت بیشتر ، تولید مثل پیچیده تر ،تعداد زاده ها کمتر ،تنوع ژنتیکی زاده ها  بیشترو شباهت زاده ها کمتر ، تفاوت فردی آنها بیشتر ود رنتیجه سازگاری با محیط بیشتر و شانس بقای بیشتر دارند.

  در روش دونیم شدن تعدادباکتری حاصل از تقسیم شدن یک یا چند باکتری در یک زمان معین از رابطه ی زیر به دست می آید:

 تعدادباکتری تولید شده  =  تعداد باکتری اولیه × 2ⁿ   

 دراین رابطه نشان n دهنده ی تعداد تقسیم های انجام شده می باشد از راه زیر به دست می آید:

علوم هشتم فصل 8 : تولید مثل رویشی :

یکی از روشها ی تولید مثل غیر جنسی ،تولید مثل رویشی است که درآن تمام بدن یا قسمتی از بدن جاندار اولیه به جاندار جدید تبدیل می شود .

دو نیم شدن ، جوانه زدن ، قطعه قطعه شدن و ترمیم از روش های تولید مثل رویشی هستند.

کشاورزان با استفاده از روش تولیدمثل رویشی بسیاری از گیاهان را  تکثیر می کنند.

این نوع تولید مثل به دو روش طبیعی و مصنوعی در گیاهان دیده می شود

روش های طبیعی تولید مثل رویشی گیاهان:

بوسیله ی ساقه های زیر زمینی ساقه ها ی خزنده انجام می شودکه عبارتند از:

 الف) :

ساقه ی زیر زمینی است که تقریباً به صورت افقی در زیر زمین قرار گرفته و دارای جوانه ی انتهایی است که هرسال به ساقه ی هوایی تبدیل می     شود .

  مانند : زنبق – اختر – ریواس نی خیزران ومهرسلیمان

ب)  غده:

انتهای یک ساقه ی زیر زمینی بوده و در آن اندوخته ی غذایی فراوان وجود دارد.مانند سیب زمینی

ج) پیاز:

ساقه ی زیز زمینی دارای فلس هایی پر از مواد غذایی است سنبل ،لاله و پیاز خوراکی

د) بُنه :

نوعی غده وساقه ی زیر زمینی که ظاهری شبیه پیاز داردولی بر خلاف پیاز خوراکی فلس های متعدد نداردو معمولاً دارای یک جوانه اند.

مانند: زعفران و گلایول

و) ساقه ی خزنده: ساقه های خزنده که روی خاک گسترده می شونداز محل گره های خود ریشه تولید می کنند  وسپس ساقه و برگ بوجود می آورند.

مانند توت فرنگی وتمشک

 روش های مصنوعی تولید مثل گیاهان :

الف)قلمه زدن  : شمعدانی و بگونیا

ب) پیوند زدن :درختان میوه مانند مرکبات و گیلاس پیوندی

ج) خوابانیدن  :  خرزهره ،میخک ،ماگنولیا و رازقی

د) جداکردن :  کوکب و گل صد تومانی

علوم هشتم فصل 8:تولید مثل در جانوران:

 برای آن که تولید مثل موفق باشد باید شرایط تغذیه وحفاظت از جنین فراهم شود.

تغذیه ی جنین:

در جانوران تخم گذار ،جنین درون تخم رشد می کند و از اندوخته ی غذایی آن استفاده می کند ، ولی در جانوران بچه زا ،جنین درون رحم مادر رشد می کند و از خون مادر تغذیه می کند

 در بیشتر پستانداران بخشی از بدن مادر به رشد ونمو جنین اختصاص دارد ،این بخش رحم نام دارد.

بند ناف با رگ های خونی بین جنین ودستگاه گردش خون مادر ارتباط بر قرار می کند و موادمغذی واکسیژن را به جنین می رساند و مواد دفعی را به بدن مادر می برد.

حفاظت از جنین :

در آبزیانی که لقاح خارجی دارند(ماهی ها و دوزیستان) تخمک ها با لایه ای ژله مانند و چسبناک پوشیده شده اند.

در خزندگان پوسته ی چرمی   شکل و قابل انعطاف تخم ودر پرندگان پوسته ی آهکی تخم از جنین محافظت می کند .

در پستانداران تخم گذار مانند پلاتی پوس و اکیدنه که جفت ندارند ،

مادر تخم ها را  برای مدتی در بدن خود نگه می دارد و کمی قبل از خروج جنین ،تخم گذاری می کند و روی تخم ها می نشیند تا نوزاد متولد شود سپس به آن شیر می دهد.

 

در پستانداران کیسه دار مانند کانگورو و اپاسوم ، جنین ابتدا درون رحم مادر رشد می کند

ولی چون وسیله ی رشد کامل جنین در رحم مادر فراهم نیست به طور نارس به دنیا می آید ودرون کیسه ای روی شکم مادر گرم نگه داشته می شود وبا تغذیه از غدد شیری مادر رشد می کند.

در پستانداران جفت دار مانند انسان و ببر  ، کامل ترین نمونه ی رشد ونمو داخلی و حفاظت از جنین دیده می شود ،جنین درون رحم مادر رشد و نمو می کند و از طزیق اندامی به نام جفت  با خون مادر در ارتباط است.و از آن تغذیه می کند.

بنابراین جنین در جانوران بچه زا از نظر تغذیه و ایمنی شرایط بهتری دارد.

علوم هشتم فصل 8 : تولید مثل گیاهان:

گیاهان تک پایه :

گیاهانی که گل کامل (نر- ماده) دارندو یا گل های نر و ماده ی آن ها روی یک گیاه است .مانند: ذرت – کدو –گردو

گیاهان دو پایه :

گل های نر و گل های ماده ی آن روی گیاهان جداگانه ای از یک نوع قرار دارند.مانند: بید – نخل – مارچوبه

میوه :

وظیفه ی میوه حفاظت از دانه است و به دو صورت حقیقی و کاذب وجود دارد.

میوه ی حقیقی:

از رشد تخمدان به وجود آمده است . مانند: سیب ،پرتقال وهلو

میوه ی کاذب:

  از رشد فسمت های دیگر گل به جز تخمدان به وجود آمده است .

مانند توت که از رشد وآبدارشدن کاسبرگ ها و توت فرنگی که از رشد و آبدار شدن نهنج به وجود آمده است.

  همه ی میوه ها خوراکی نیستند مانند پوست سبز گردو و پوست سبز لوبیا وباقلا