السبت، 5 نوفمبر، 2016

التكاثر التزاوجي

 اتّحاد خلية منوية مع خلية بويضة
كما أسلفنا، يحتاج التكاثر التزاوجي لأبوين: الذكر يعطي الخلية المنوية للتكاثر والأنثى تعطي خلية البويضة. الإخصاب هو المرحلة التي تتّحد فيها الخليتان التكاثريتان. في أعقاب ذلك تتكوّن لاقحة (بويضة مخصبة)، ويتطوّر منها الجنين (فرد النسل). لا يؤدّي كلّ لقاء بين خلية منوية وخلية بويضة إلى الإخصاب. ليتمّ الإخصاب، يجب أن تكون الخليتان التكاثريتان من الذكر ومن الأنثى، اللذين يتبعان لنفس النوع (species). على سبيل المثال، الخلية المنوية التي من أيل الكرمل الذكر يمكنها أن تخصب خلية بويضة من أنثى أيل الكرمل، ولا يمكنها أن تخصب خلية بويضة من الغزال ؛ كذلك في النباتات: الخلية التكاثرية الذكرية من الصنوبر يمكنها أن تخصب خلية تكاثرية أنثوية من الصنوبر، ولا يمكنها أن تخصب شجرة المصطكى.
صحيح أنّ هناك حالات ( شاذه ) خارجة عن القاعدة، التي يحدث فيها إخصاب بين أفراد لا تتبع لنفس النوع (على سبيل المثال، الفرس والحمار)، لكنّ فرد النسل الذي ينتج (البغل) ليس خصبًا في هذه الحالة.
شكل الخلايا التكاثرية وتركيبها ملاءمان لأدائها الوظيفي. لدى معظم المخلوقات الحيّة، خلايا البويضة كبيرة وثابتة في مكانها (لا تتحرّك من مكانها)، لكنّ الخلايا المنوية صغيرة (على سبيل المثال، الخلايا المنوية عند الإنسان أصغر بمئة ضعف من خلية البويضة) وتمتلك القدرة على الحركة التي تتيح لها الوصول إلى خلية البويضة. خلية البويضة ذات شكل دائري، بينما الخلية المنوية تشبه شرغوف الضفدع: لها "رأس" "وذنب". نواة الخلية تملأ جزءًا كبيرًا من حجم "الرأس"؛ "الذنب" هو فرع دقيق يبدو كالسوط. هذا هو السوط، وهو الذي يكسب الخلايا المنوية القدرة على الحركة والتقدّم نحو البويضة.
في أغلب الحالات، خلايا منوية كثيرة جدًّا (مئات وأحيانًا آلاف) تصل إلى خلية البويضة، لكنّ خلية منوية واحدة فقط تخصبها: تدخل الخلية المنوية عن طريق غشاء البويضة والنواتان (نواة الخلية المنوية ونواة خلية البويضة) تتّحدان. في هذه المرحلة تختلط المادّتان الوراثيتان اللتان للأبوين.
اللاقحة التي تتكوّن تسمّى بويضة مخصبة، وليس "خلية منوية مخصِبة"، لأنّ معظم حجم اللاقحة تقريبًا وكلّ الموادّ الموجودة فيها تقريبًا- مصدرها من خلية البويضة وليس من الخلية المنوية. خلية البويضة الكبيرة تعطي اللاقحة معظم المركّبات: غشاء الخلية والسيتوبلازما والميتوكندريا وموادّ مختلفة، يشكّل جزء منها مخزن غذاء للجنين في أيّامه الأولى. الخلية المنوية تعطي اللاقحة نواتها فقط.
كما رأينا في الموضوع الفرعي الأوّل، كلّ خلية تكاثرية تعطي اللاقحة نصف مادّتها الوراثية. (انظروا الرسم التوضيحي في الخلفية العلمية في الفصل السابق، صفحة 16).

الإخصاب الخارجي والإخصاب الداخلي
كي لا تجفّ الخلايا التكاثرية وكي تتمكّن الخلايا المنوية من الحركة نحو خلية البويضة، يجب أن يكون اللقاء بينها (الإخصاب) في بيئة مائية أو على الأقلّ في بيئة رطبة.
لدى معظم المخلوقات الحيّة، يُفرِز الذكر والأنثى الخلايا التكاثرية إلى خارج الجسم- في الماء- وهناك يحدث الإخصاب. يسمّى هذا الإخصاب إخصابًا خارجيًا. ما هي المخلوقات الحيّة التي تتكاثر بالإخصاب الخارجي؟ اللافقاريات البحرية (كالشعاب المرجانية وقناديل البحر والأخطبوط وبعض الأسماك). الإخصاب عند البرمائيات خارجي أيضًا. صحيح أنّ معظم البرمائيات البالغة تعيش في اليابسة (كالضفدع والعلجوم)، إلاّ أنّها تعود إلى الماء في موسم التكاثر، وتتكاثر هناك. تضع الأنثى بيضها في الماء، والذكر الذي يرافقها يخصبها خارج الجسم.
في الإخصاب الخارجي، من المهمّ بأن يُفرِز الأبوان خلاياهما التكاثرية في الماء في نفس الوقت، وعندما يكونان بالقرب من أحدهما الآخر. كما من المهمّ بأن يُنتج الذكر والأنثى كمّيات هائلة من الخلايا التكاثرية وأن يحرّراها في الماء في نفس الوقت. بذلك تزداد الاحتمالات بأن تنجح بعض الخلايا التكاثرية في الالتقاء وحدوث الإخصاب. على سبيل المثال، تُنتِج إناث الأسماك في موسم التكاثر عشرات آلاف أو مئات آلاف الخلايا التكاثرية، ويُقدَّر عدد الخلايا المنوية الذكرية بعشرات الملايين!
عند المخلوقات التي تعيش على اليابسة، يجب أن يتمّ الإخصاب داخل جسم الأنثى، حيث تكون البيئة رطبة. يسمّى هذا الإخصاب إخصابًا داخليًا. يُفرِز الذكر الخلايا المنوية داخل جسم الأنثى ومعها السائل المنوي. تسبح الخلايا المنوية في السائل المنوي إلى خلية البويضة وتخصبها. ما هي المخلوقات التي تتكاثر بالإخصاب الداخلي؟ اللافقاريات اليابسية (كالحشرات) والزواحف والطيور والثدييات (بما فيها الإنسان). يحدث لدى معظمها تزاوج، وللذكر عضو خاصّ يلائم لإدخال الخلايا المنوية إلى جسم الأنثى. كذلك في الثدييات البحرية (الدولفينات والحيتان) وفي الزواحف البحرية (السلاحف البحرية)، الإخصاب هو داخلي.
في الإخصاب الداخلي، احتمالات اللقاء بين الخلايا التكاثرية عالية جدًّا، لأنّ الخلايا المنوية تتحرّك داخل الجهاز التكاثري للأنثى. لذلك المخلوقات التي تتكاثر بالإخصاب الداخلي، تُنتِج كمّية قليلة من الخلايا التكاثرية بالمقارنة مع المخلوقات التي تتكاثر بالإخصاب الخارجي. على سبيل المثال، إناث الثدييات تُنتِج خلايا بويضة قليلة فقط (عند المرأة تنضج خلية بويضة واحدة فقط كلّ شهر). لكن لدى هذه المخلوقات أيضًا، عدد الخلايا المنوية أكبر بكثير من عدد خلايا البويضة.
الإخصاب عند الإنسان
كما هو الحال عند جميع الحيوانات، عند الإنسان أيضًا تنتج الخلايا التكاثرية في جهاز التكاثر. تنتج الخلايا المنوية عند الذكر في الخصيتين ابتداءً من مرحلة البلوغ وحتّى آخر الحياة. خلال هذه الفترة تنتج ملايين الخلايا المنوية في جسم الرجل كلّ يوم.خلايا البويضة عند المرأة، التي تسمّى بويضات، تنتج في المبيض عند المرأة منذ كونها جنينًا في رحم أمّها. عندما تولد الطفلة، يكون في أعضائها التكاثرية حوالي نصف مليون خلية بويضة، لكنّها غير ناضجة وإنّما تتواجد في "سبات". يحدث النضوج في جيل البلوغ فقط، وخلال كلّ فترة الخصوبة عند المرأة (حتّى سنّ 45-50 سنة تقريبًا). في هذه الفترة تنضج إحدى البويضات كلّ شهر، وتتحرّر من المبيض وتصل إلى أنبوب البويضات الذي يسمّى قناة فالوب.
كما أسلفنا، الإخصاب عند الإنسان داخلي. يُطلِق الذكر خلاياه المنوية داخل مهبل المرأة، ومن هناك تتحرّك عن طريق الرحم إلى قناة فالوب.
إذا التقت الخلايا المنوية داخل قناة فالوب مع بويضة ناضجة، يحدث إخصاب، وعندها تواصل البويضة المخصبة طريقها إلى الرحم.
الإخصاب عند النباتات
النباتات أيضًا تُنتِج خلايا تكاثرية- خلايا بويضة وخلايا منوية- واللقاء بينها يكوّن لاقحة. فيما يلي بعض الحقائق والتعريفات التي يجب معرفتها قبل التعلّم عن  الإخصاب في النباتات:
-       تحوي الزهرة الأعضاء التناسلية في النباتات. الأعضاء التناسلية الذكرية في الزهرة هي الأسدية، والعضو التكاثري الأنثوي في الزهرة هو المدقّة.
-       تنتج الخلايا المنوية في حبيبات اللقاح التي في الأسدية. كلّ سداة مبنية من  خيط ، الذي هو عبارة عن سويق صغير، ومن المتك ، الذي هو عضو سميك يحوي حبيبات اللقاح. داخل حبيبات اللقاح تتواجد الخلايا المنوية. الخلايا المنوية محفوظة في البيئة الرطبة التي داخل حبيبات اللقاح. تُنتِج الأزهار عددًا كبيرًا جدًّا من حبيبات اللقاح.
-       تتكوّن خلايا البويضة في المتاع . المتاع مبني من ثلاثة أجزاء : المبيض والقلم والميسم. تتكوّن البويضات في مبيض الزهرة وتكون محمية هناك إلى أن يتمّ اللقاء بينها وبين الخلايا المنوية. يربط القلم بين المبيض المستتر في قاعدة الزهرة وبين الميسم الذي في رأسها. عندما تكون الزهرة جاهزة  للإخصاب، يُفرِز الميسم سائلاً لاصقًا، وحبيبات اللقاح التي تصل إلى الميسم "تَعْلَق" فيه.
-       في نباتات من أنواع كثيرة، تحوي الزهرة الأسدية وكذلك المتوع ، أي أنّ الزهرة ثنائية الجنس. على سبيل المثال: شقائق النعمان والركفة.
-       في نباتات من أنواع أخرى، تحوي الأزهار أسدية فقط (الأزهار الذكرية) أو متوع فقط (الأزهار الأنثوية). هذه الأزهار هي أزهار أحادية الجنس. على سبيل المثال: البلّوط والنخيل والبطم.
-       كي يحدث الإخصاب في النباتات، يجب على حبيبات اللقاح أن تنتقل من الأسدية إلى مياسم الأزهار. تحدث هذه المرحلة قبل الإخصاب، وتسمّى التلقيح. لاحظوا أماكن عمليّتَي التلقيح والإخصاب في دورة حياة النباتات.      
طرق التلقيح
هناك نباتات تنتقل فيها حبيبات اللقاح من الأسدية إلى الميسم داخل نفس الزهرة أو من زهرة إلى أخرى تنبت على نفس النبتة. يسمّى هذا التلقيح تلقيحًا ذاتيًا. مثال لمثل هذه النبتة: البازيلاء العطرة.
في نباتات أخرى تنتقل حبيبات اللقاح من زهرة نبتة معيّنة إلى زهرة نبتة أخرى من نفس النوع. يسمّى هذا التلقيح تلقيحًا غريبًا. أمثلة لمثل هذه النباتات: المريمية والخشخاش والعنصل.
مبنى الأزهار وصفاتها ملاءمة لطريقة تلقيحها: في النباتات التي تُلقَّح بالتلقيح الذاتي، أسدية ومياسم النباتات قريبة جدًّا من بعضها البعض، وفي الكثير من الحالات تتلامس. بهذه الطريقة تنتقل حبيبات اللقاح بسهولة من الأسدية إلى المياسم.
مقابل ذلك، في النباتات التي تُلقَّح بالتلقيح الغريب، يجب أن تقطع حبيبات اللقاح مسافة أكبر، تصل أحيانًا إلى كيلومترات كثيرة. لأنّ النباتات لا تستطيع التحرّك من مكانها، فإنّها تحتاج إلى عامل معيّن، "رسول" ينقل حبيبات اللقاح من نبتة إلى أخرى. هذا الرسول يمكن أن يكون حيوانًا (الحشرات مثلاً) أو الرياح أو الماء. في التلقيح الغريب أيضًا، هناك ملاءمة بين صفات الأزهار "والرسول" الذي ينقل حبيبات اللقاح.
في البلاد، معظم ملقّحات النباتات البرّية هي الحشرات: النحل والخنافس والفراش والذباب. هذه الأزهار هي أزهار ملوّنة أو تنبعث منها رائحة، وبهذه الطريقة تجذب الحشرات إليها.
من المهمّ التنويه: الملقّحات لا تصل إلى الأزهار بقصد تلقيحها، وإنّما تنجذب إليها بسبب ألوانها أو شكلها أو رائحتها، وفي أغلب الأحيان تجد الملقّحات في الأزهار مقابلاً وهو الغذاء: الرحيق و/ أو مسحوق تغذية. أثناء جمعها للغذاء، تلتصق حبيبات اللقاح بجسمها، وبهذه الطريقة تنقلها من زهرة إلى أخرى. عادةً تكون حبيبات اللقاح خشنة (ويمكنها الالتصاق بجسم الحشرات) والمياسم لاصقة (يمكنها الإمساك بحبيبات اللقاح، التي وصلت ملتصقة بجسم الملقّح).
الأزهار التي تُلقّح بواسطة الرياح تكون عادةً صغيرة ولونها يميل إلى الخضرة وجميعها عديمة الرحيق والرائحة. لكونها غير ملاءمة لجذب الحشرات وتلقّح بواسطة الريح، فإنّ أسديتها ومياسمها بارزة جدًّا خارج الزهرة، وتكون المياسم كبيرة ومتفرّعة جدًّا. حبيبات اللقاح خفيفة وملساء، ولهذا تكون احتمالات طيرانها في الهواء كبيرة، ويمكن للمياسم الإمساك بها. النباتات التي تُلقّح بواسطة الرياح تُنتِج كمّيات هائلة من حبيبات اللقاح، لأنّ الرياح تنشر الحبيبات في كلّ الاتّجاهات، وليس  فقط باتّجاه الزهرة . لذلك تصل كمّية قليلة من حبيبات اللقاح إلى مياسم الأزهار والتي يمكنها المشاركة في الإخصاب.
مرحلة الإخصاب
الإخصاب في النباتات داخلي: يحدث داخل الأعضاء التناسلية الأنثوية- داخل مبيض الزهرة. كيف يحدث الإخصاب؟
عندما تهبط حبيبات اللقاح على الميسم، يجب على الخلايا المنوية التي داخلها أن تتحرّك نحو البويضات التي داخل المبيض. رأينا أنّ الخلايا المنوية عند الحيوانات تتحرّك بواسطة أسواط، لكنّ الخلايا المنوية عند النباتات ذات الأزهار عديمة الأسواط. إذًا، كيف تصل إلى البويضات؟ تتحرّك الخلايا المنوية في الجهاز التكاثري الأنثوي للزهرة بطريقة مغايرة: حبيبات اللقاح التي على ميسم الزهرة تُنبِت فرعًا دقيقًا يسمّى أنبوب اللقاح. يكبر أنبوب اللقاح ويستطيل عن طريق القلم باتّجاه المبيض، والخلايا المنوية تتحرّك داخله. عندما يصل طرف أنبوب اللقاح إلى المبيض، تخرج الخلايا المنوية منه وتتحرّك نحو البويضات وعندها يحدث الإخصاب. كما يحدث في الحيوانات، كذلك في النباتات تتكوّن لاقحة يتطوّر منها الجنين.
من المهمّ ذكره أنّه يمكن أن تصل إلى زهرة معيّنة حبيبات لقاح من أزهار من أنواع مختلفة، لكنّ نبت أنبوب اللقاح باتّجاه مبيض الزهرة يحدث فقط بين نباتات من نفس النوع (species). سائل الميسم يثير نبت أنبوب اللقاح فقط في حبيبات اللقاح التي مصدرها من نفس النوع.

تدخّل الإنسان في الإخصاب
الوسائل التكنولوجية المتطوّرة تمكّن الإنسان من التدخّل في عمليات الإخصاب وحلّ المشاكل التي تظهر في إخصاب الحيوانات والنباتات والإنسان نفسه.
الإخصاب في الأنابيب (أطفال الأنابيب)
هناك أزواج يعانون من العقم، لا يستطيعون إنجاب أطفال لأسباب مختلفة. بعض مشاكل الخصوبة تتعلّق بالرجل، والبعض الآخر- بالمرأة. أحيانًا يمكن إعطاء المرأة أدوية تحوي هورمونات تشجّع نضج البويضات، وبذلك تُحلّ المشكلة.
في الحالات الأكثر شدّة، يستعينون بالإخصاب خارج الجسم، الذي يسمّى أيضًا الإخصاب في الأنابيب أو الإخصاب الاصطناعي. في هذه الطريقة، يضخّون بويضات من المرأة ويؤدّون بها إلى اللقاء مع خلايا منوية في أنبوب اختباري، في شروط ملائمة. بعد الإخصاب ينمّون الجنين في المختبر لوقت قصير، ومن ثمّ يزرعونه في جسم المرأة ويتيحون له مواصلة التطوّر بشكل طبيعي داخل رحم المرأة.
من المعتاد زرع عدّة أجنّة في رحم المرأة، لأنّ الرحم لا ينجح في استيعابها جميعًا لمواصلة التطوّر. لكن في الكثير من الحالات، ينجح الرحم في استيعاب أكثر من جنين واحد، والنتيجة: حمل لتوأمين أو أكثر. في الحالات التي يُنتِج فيها الرجل كمّية قليلة من الحيوانات المنوية أو جودة الخلايا المنوية منخفضة جدًّا (على سبيل المثال، قدرتها على الحركة مصابة) يمكن الاكتفاء بخلية منوية واحدة وحقنها مباشرةً داخل البويضة، للحصول على اللاقحة.
إحدى أفضليات الإخصاب خارج الجسم هي أنّها تمكّن القيام بتشخيص وراثي قبل التجذير: يمكن فحص المادّة الوراثية للجنين قبل زرعه في رحم المرأة. بهذه الطريقة يمكن الكشف إذا كانت الأجنّة تحمل جينات مصابة والتي من الممكن أن تؤدّي إلى أمراض وراثية صعبة واختيار الأجنّة التي لا تحمل جين المرض.
تكنولوجية الإخصاب خارج الجسم تحمل في طيّاتها أيضًا مشاكل أخلاقية. على سبيل المثال، يمكن إنتاج "أطفال حسب الطلب"، يتحلّون بصفات مرغوب فيها كالمظهر الخارجي أو الجنس المطلوب (ولد أو بنت). يمكن أن تكون لهذه الإمكانيات أبعاد كبيرة على تركيبة المجتمع البشري وعلى أدائه الوظيفي.
الإخصاب خارج الجسمي عند الأبقار
عندما يرغبون في تحسين قطعان الأبقار (للحصول على الحليب أو اللحم)، يختار مربّو الأبقار في البلاد ثيرانًا وبقرات "متميّزة" للإخصاب: يُخصبون البقرات المختارة في القطيع بخلايا منوية من الثيران المختارة، أو يضخّون البويضات من البقرات ويخصبونها (في إخصاب خارج الجسم ) في شروط مختبرية بالخلايا المنوية التي تمّ جمعها من الثيران المختارة. ثمّ يزرعون الأجنّة التي يحصلون عليها في رحم بقرات متبنّية. توجد في البلاد عدّة إناث وذكور "متميّزة"، والتي هي أباء جميع قطعان الأبقار في البلاد تقريبًا!
التلقيح الاصطناعي في النباتات
يتمّ التلقيح الاصطناعي بواسطة الإنسان (وليس بواسطة الحشرات أو الرياح). ينقل الإنسان حبيبات لقاح من زهرة إلى أخرى، لزيادة نجاعة الإخصاب أو لإتاحة لقاء بين حبيبات لقاح من مصدر معيّن مع مياسم أزهار أخرى. يقومون بهذا الإخصاب كثيرًا في زراعة النخيل والفستق، ويتمّ بحثه أيضًا في أشجار اللوز.        
أ. وصف عملية التدريس

اعتبارات بناء تسلسل التدريس: موضوع "الإخصاب" معدّ لعرض عملية الإخصاب أمام الطلاّب، والتشابه والاختلاف في الإخصاب بين جميع المخلوقات الحيّة.
يتعرّف الطلاّب في هذا الفصل على الخلايا التكاثرية وعلى اللقاء بينها، وفي هذا السياق يتعرّف الطلاّب لأوّل مرّة على جهازّي التكاثر عند الرجل وعند المرأة. التعرّف في هذه المرحلة سطحي، ويتمحور فقط حول الأعضاء التي تُنتِج الخلايا التكاثرية. سيتمّ التعرّف على هذه المواضيع بصورة أعمق في الموضوع الفرعي الثالث، الذي يتناول  موضوع البلوغ.
تسلسل التدريس
الدرسان الأوّل والثاني: التعرّف على الخلايا التكاثرية
يتمّ في المرحلة الأولى التعرّف على الخلايا التكاثرية- الخلايا المنوية وخلية البويضة- ومميّزاتها، ويتمّ إجمال المعلومات في جدول مقارنة. تُذكر في الجدول تفاصيل عن حجم الخلايا وشكلها وتركيبة موادّها الغذائية وعدد الخلايا وما شابه. يمكّن الجدول تشخيص المشترك بين الخلايا المنوية وخلايا البويضة: كلتاهما تنتج من خلايا مرّت بانقسام اختزالي، وتحوي عددًا متطابقًا من الكروموسومات.
نجري نقاشًا حول الملاءمة بين المبنى والأداء الوظيفي للخلايا التكاثرية، ونضيف إلى جدول المقارنة عمودًا نفصّل فيه الملاءمات للأداء الوظيفي. من المهمّ في هذه المرحلة التشديد على حاجة الخلايا التكاثرية للبيئة المائية، كمقدّمة للموضوع التالي. 
طرق الإخصاب
نشرح مصطلح الإخصاب: اتّحاد خليتين تكاثريتين وتكوين لاقحة ( زيجوتة ) ، التي يتطوّر الجنين منها. نناقش السؤال: كيف تلتقي الخليتان التكاثريتان في نفس المكان وفي نفس الزمان؟ الطلاّب الذين يجمعون معلومات لمجمّع "بروفيل المخلوق"، يُطلب منهم المضيّ في تحضير المجمّع والتعرّف في هذه المرحلة على طريقة إخصاب المخلوق الحيّ الذين يتناولونه.
يمكن تقسيم الطلاّب إلى مجموعات؛ يقرأ الطلاّب في كلّ مجموعة قطع معلومات (من الكتاب التعليمي أو من المجمّعات التي قاموا بتحضيرها) تتضمّن أمثلة لإخصاب مخلوقات من فئات مختلفة (2-3 أمثلة من كلّ فئة). بهذه الطريقة يتعرّف الطلاّب على المصطلحين، إخصاب داخلي وإخصاب خارجي وعلى الشروط المطلوبة للإخصاب. الطلاّب الذين يعملون ضمن مجموعات يمكنهم الاستعانة بالبطاقة التالية:



بعد العمل ضمن المجموعات، يعود الطلاّب إلى العمل مع كلّ الصفّ، ويعرض ممثّل عن كلّ مجموعة طريقة إخصاب المخلوق الذي بحثوه. إذا استعملوا معلومات تمّ جمعها من مجمّع البروفيل، نطلب من الطلاّب عرض النتائج وتعبئة  الجدول الذي يركّز طرق الإخصاب في الفئات المختلفة.
        فئة الحشرات فئة الأسماك   فئة البرمائيات        فئة الزواحف فئة الطيور    فئة الثدييات
البيئة الحياتية للبالغ                                          
بيئة الإخصاب                                              
عدد الخلايا التكاثرية                                        
الإخصاب داخلي/ خارجي                                         
نقوم بعصف ذهني ونتناول الأسئلة:
       هل يمكن إيجاد علاقة بين البيئة الحياتية للمخلوق (يابسية أو مائية) وبين طريقة الإخصاب، وكيف يمكن تفسير هذه العلاقة؟
       هل يمكن إيجاد علاقة بين طريقة الإخصاب وبين عدد الخلايا التكاثرية، وكيف يمكن تفسير هذه العلاقة؟
نبني جدول مقارنة بين الإخصاب الداخلي والإخصاب الخارجي أو نلائم بين أقوال معطاة وبين طريقة التكاثر (على سبيل المثال: يحدث خارج جسم الأنثى، ينتشر في البيئة المائية، يتطلّب تلامسًا بين الذكر والأنثى وما شابه).

الدرس السادس: تعرّف أوّلي على الجهاز التكاثري عند الإنسان
يتعرّف الطلاّب في هذا الدرس، بشكل عام فقط، على مبنى الجهاز التكاثري عند الإنسان. (من الجدير في هذه المرحلة عرض جهازَي تكاثر الرجل والمرأة دون الخوض في التفاصيل. سنوسّع الحديث عنهما في الموضوع الفرعي الرابع، في مرحلة البلوغ). سنتناول لاحقًا في هذه الوحدة الموضوع بتفصيل أكثر. التعرّف الأوّلي على جهازَي التكاثر الذكري والأنثوي يمكن أن يتمّ عن طريق تحليل رسم توضيحي أو خارطة مجرّدة، أو عن طريق عرض دينامي في موقع أوفق للمدارس الإعدادية، للتعرّف على المصطلحات: المبيض، قناة فالوب (أنبوب البويضات)، الرحم، المهبل، الخصيتان. التركيز في هذا الموضوع الفرعي هو على الأعضاء التي تنتج فيها الخلايا التكاثرية.   

الدرس السابع: الأعضاء التناسلية في النباتات
 نفحص في الصفّ أزهارًا متنوّعة كثيرة بأحجام مختلفة وبألوان مختلفة، وأحادية الجنس وثنائية الجنس. تشخيص أعضاء الزهرة الذكرية (الأسدية والخيط والمتاع ) والأنثوية (المتاع  , المبيض والقلم والميسم)، وتشخيص حبيبات اللقاح وباقي أجزاء الزهرة وصفاتها (عدد أوراق التويج ولونها، أوراق الكأس، خلايا الرحيق، ومسالك الرحيق). عند الفحص نلاحظ الأشياء المشتركة لدى الأزهار من أنواع مختلفة وبين الأشياء المختلفة التي تفرّق بينها ونتمعّن في حبيبات اللقاح وفي البويضات.
نطلب من الطلاّب كتابة أسماء أجزاء الجهاز التكاثري في النباتات:


الدروس الثامن- العاشر: التلقيح والإخصاب في النباتات
 نقوم بعصف ذهني حول السؤال: كيف تلتقي الخلايا التكاثرية عند النباتات، التي لا تستطيع التحرّك من مكانها والانتقال إلى مكان آخر من أجل الالتقاء ؟ نشرح المصطلحين التلقيح الذاتي والتلقيح الغريب، ونعرض طرق التلقيح التالية: بواسطة الرياح وبواسطة الحيوانات. يمكن القيام بفعالية نلائم فيها بين مبنى الزهرة وصفاتها وبين طريقة تلقيحها، من خلال أزهار حيّة أو صور أو من خلال الفعاليات الموجودة في الموقع دورة التكاثر وفي الموقع أفاق في العلوم والتكنولوجيا للمدارس الإعدادية. من المهمّ التشديد على أنّ التلقيح هو شرط ضروري للإخصاب، لكنّه ليس الإخصاب نفسه، وإنّما يحدث قبل الإخصاب. بعد ذلك نصف عملية الإخصاب في النباتات: نبت أنبوب اللقاح عن طريق القلم واتّحاد الخلية المنوية مع خلية البويضة لتكوين اللاقحة.
لإجمال موضوع الإخصاب، نُجمِل في رسم توضيحي الأعضاء التناسلية وطرق التكاثر عند الحيوانات والنباتات، كالرسم التوضيحي الذي أمامكم.
إنتاج الخلايا التكاثرية والإخصاب
كما ونوصي بتنفيذ المهمّة: عن القنافذ والزيتون.
الدرسان الحادي عشر والثاني عشر: تدخّل الإنسان في الإخصاب
 نتعرّف على مشاكل مختلفة للخصوبة عند البشر من خلال مقالات. نتحدّث عن المشاكل وحلولها. نتعرّف على استخدام الزَّرع الاصطناعي والتلقيح الاصطناعي لفائدة الإنسان. نقوم بفعالية في موضوع البيولوجيا الأخلاقية: نقسّم الصفّ إلى مجموعات. تحصل كلّ مجموعة على مقال يتناول مسألة حسّاسة مثل الإخصاب الاصطناعي في السنّ البالغة، التبرّع بالحيوانات المنوية، الأمّ الحامل للجنين وما شابه. قبيل تدريس الموضوع، من الجدير جمع مقالات تتناول هذه المسائل، نُشرت في الصحف المكتوبة أو في الإنترنت. يُطلب من الطلاّب قراءة المقال وعرض ادّعاءات تؤيّد العملية التي قرأوا عنها في المقال وتعارضها. بعد النقاش في المجموعات يمكن إقامة منصّة صفّية، يصف ممثّل من كلّ مجموعة المقال التي قرأتهه المجموعة، ويدّعي الحضور ادّعاءات مؤيّدة ومعارضة. يمكن تنفيذ المهمّة المحوسبة استشارة وراثية، التي في موقع چناتيكا.     

ب. الصعوبات المميّزة

1.     يربط الطلاّب خطأً بين مصطلح التكاثر التزاوجي وبين مصطلح الإخصاب الداخلي. يعتقد الطلاّب خطأً أنّ جميع المخلوقات الحيّة التي تتكاثر بالتكاثر التزاوجي تقوم بذلك بالإخصاب الداخلي.
2.     يعتقد الطلاّب أنّ التكاثر التزاوجي منوط بالتزاوج بين الذكر والأنثى.
3.     يعتقد الطلاّب أنّ الحشرات تصل إلى الزهرة لتلقيحها. يعود هذا الخطأ إلى التأنيس (النظر إلى الحشرة وكأنّها إنسان).

ج. توصيات لمواجهة الصعوبات

1.     يجب عرض أمثلة متنوّعة قدر الإمكان لأنواع تتكاثر بالتكاثر التزاوجي، التي لدى بعضها الإخصاب هو داخلي (المخلوقات اليابسية في الأساس)، ولدى بعضها الآخر الإخصاب هو خارجي (المخلوقات البحرية في الأساس).
2.     الإخصاب الداخلي (وليس التكاثر التزاوجي) يرتبط عادةً بالتزاوج، مع أنّه ليس دائمًا. لدى بعض المخلوقات (العقارب مثلاً)، يُفرِز الذكر كيس خلايا منوية ويلصقه بالأرض، وبعد ذلك يقود الأنثى بحيث تصل فتحتها التكاثرية إلى كيس الخلايا المنوية، فتستوعبه داخل جسمها. في هذه الحالة الإخصاب هو داخلي، ولكن ليس بالتزاوج.
3.     فهم مصطلح العلاقات المتبادلة بين المخلوقات الحيّة يساعد في فهم علاقات الزهرة- الملقّح. يدرك الطلاّب بأنّ التلقيح يتمّ عندما تبحث الحشرة عن الغذاء، وأنّ التلقيح ليس هدف الحشرة. يجب التشديد ثانيةً على أنّ الحيوانات لا تخطّط طريقة تكاثرها، فهي تستوعب إشارات من البيئة وتستجيب لها. السلوكيات ذات أفضلية  تساعد على البقاء والاستمرارية , تكاثرت في العشيرة وبقيت في عملية التطوّر (النشوء والارتقاء).

مجال الساعات الموصى به: 12-15 ساعة
الموضوع     مصطلحات وأفكار   مهارات       فعاليات مفتاحية       توجيه إلى الكتب التعليمية    مهمّات تقييمية
الإخصاب والخلايا التكاثرية
        - الخلايا التكاثرية (الخلية المنوية وخلية البويضة)
- الإخصاب
- اللاقحة (البويضة المخصبة)
- الجنين       - تحليل رسم توضيحي
- مقارنة
- حجاج       - تحليل الفروق بين الخلايا التكاثرية
- جدول مقارنة: التشابه والاختلاف بين الخلايا التكاثرية
- نقاش: الملاءمة بين مبنى الخلايا التكاثرية وأدائها الوظيفي      -
       

طرق الإخصاب      - الإخصاب الخارجي
- الإخصاب الداخلي
- البيئة المائية
- مخلوقات يابسية
- مخلوقات بحرية    - جمع ومعالجة معلومات (إضافة معلومات عن الإخصاب في مجمّع المخلوق)
- مقارنة
- نقاش        - العمل ضمن مجموعات: طرق الإخصاب عند الحيوانات
- جدول إجمالي: طرق الإخصاب في الفئات المختلفة
- نقاش: الشروط البيئية والإخصاب         - רבייה והתפתחות ביצורים חיים,          עמ' 66–74
       
الإخصاب عند الإنسان       - الأعضاء  التناسلية الذكرية والأنثوية      - معالجة معلومات
- تنظيم معلومات بطريقة بيانية      - التعرّف على الأعضاء التناسلية عند الإنسان (فقط في سياق الإخصاب، دون التطرّق إلى الدورة الشهرية) من خلال خارطة مجرّدة أو صور
التلقيح والإخصاب عند النباتات      - الزهرة
- أوراق التويج
- الأسدية (كيس اللقاح، المتك )
- حبيبات اللقاح
- المتاع  (القلم، المبيض، الميسم)
- زهرة ثنائية الجنس
- زهرة أحادية الجنس
- التلقيح الذاتي
- التلقيح الغريب
- الملقّحات    - مشاهدة
- تحليل رسم توضيحي
- استنتاجات   - فحص أزهار ومشاهدة حبيبات اللقاح والبويضات
- إكمال خارطة مجرّدة لمبنى الزهرة
- فعالية محوسبة: الملاءمة بين الزهرة وطريقة التلقيح والملقّحات
- تحليل أو بناء خارطة مصطلحات عن الخلايا التكاثرية والإخصاب في المخلوقات الحيّة      -

تدخّل الإنسان في الإخصاب - الإخصاب الاصطناعي
- الإخصاب بالأنابيب (خارج الجسم )
- الزَّرْع الاصطناعي
        - تحليل مقال علمي
- حجاج       - جمع مقالات (عن مشاكل الخصوبة وحلولها) وتحليلها
- التلقيح والزَّرع الاصطناعي
- فعاليات في مسائل بيولوجية- أخلاقية    

الأهداف (في مجالَي المضمون والمهارات)
       أن يعرف الطلاّب أنّ اللاقحة تتطوّر وتصبح جنينًا بواسطة انقسام الخلايا وتمايزها.
       أن يفهم الطلاّب أنّ للجنين، كباقي المخلوقات الحيّة، احتياجات حياتية: الغذاء والماء والتنفّس وإفراز الفضلات والحماية.
       أن يعرف الطلاّب أنّ تطوّر الجنين يحدث دائمًا في بيئة مائية، سواء تطوّر داخل بيضة أو في جسم الإنسان.
       أن يقارن الطلاّب بين الطرق المختلفة لتطوّر الجنين، وأن يتعرّفوا على الملاءمات بين طرق التطوّر والبيئة الحياتية.
       أن يتعرّف الطلاّب على جنين النبتة ومكان تطوّره.
       أن يقوم الطلاّب بمشاهدة لبيضة دجاجة وثمار وبذور، وأن يشخّصوا أجزاءها وأن يتعرّفوا على الملاءمات بين المبنى والأداء الوظيفي.
       أن يتعرّف الطلاّب على وسائل تكنولوجية مختلفة، يتابع الإنسان بواسطتها تطوّر الجنين البشري.
       أن يعرف الطلاّب أنّ أفراد نسل الحيوانات تأتي إلى العالم بطرق مختلفة: الفقس، التوالد، الإنجاب، الولادة.
       أن يفهم الطلاّب أنّ عددًا قليلاً فقط من الأجنّة وأفراد النسل تنجح في البقاء والوصول إلى البلوغ. 
       أن يقارن الطلاّب بين استراتيجيات مختلفة للعناية بأفراد النسل (عدد قليل من أفراد النسل وبذل جهود كبيرة في العناية بها)؛ عدد كبير من أفراد النسل وعناية قليلة بها).
       أن يفهم الطلاّب أنّ الإنسان يبذل وقتًا كبيرًا في العناية الصحيحة بأفراد نسله.
       أن يتعرّف الطلاّب على التطوّر بطريقة التحوّر عند البرمائيات وعند الحشرات.
       أن يخطّط الطلاّب وأن يجروا تجارب لفحص الإنبات في الشروط المختلفة.
       أن يقرأ الطلاّب خارطة مصطلحات وأن يحلّلوها.

التجانس في عملية تطوّر الجنين في الطبيعة
في جميع المخلوقات الحيّة التي تتكاثر بالتكاثر التزاوجي (الحيوانات والنباتات على حدّ سواء)، يتطوّر جنين. هناك تشابه كبير في عملية تطوّر الجنين لدى جميع المخلوقات الحيّة، ولهذا السبب، يمكن في هذه المرحلة من دورة الحياة أن نجد أمثلة لمبدأ التجانس في عالم الحيوانات والنباتات.
على سبيل المثال، هناك تشابه في جميع المخلوقات الحيّة في العمليات الأساسية التي تشكّل الجنين: في انقسام الخلايا وفي تمايز الخلايا وفي الشروط المطلوبة لتطوّر الجنين (الغذاء والحماية والبيئة الرطبة وما شابه).

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق