التهجين عند الحيوان والنبات

التهجين عند الحيوان والنبات

شرح التهجين ومفاهيمه :

التهجين هو انتاج من فصيلتين ومن نفس العائله ويكون الانتاج اما قابل للانتاج مره اخرى او عقيم ودائما. العقيم تكون صفات

جيده تميزه عن الانتاج الاخرالذي هو ليس بعقيم.

فقط الشاهين اذا هجن مع غير فصيلته فانه ينتج عقيم.

التلقيح الصناعي هو اخذ السائل المنوي من الذكر بطريقه القبعه او بطريقه اخرى ووضعها في انبوبه وتخصيب ووضعها في الانثى الجاهز للتلقيح .

محاسن التهجين :

 هو اناث كثير وذكر واحد

وانتاج من الذكر الي يكون اصله جيد وحجمه ولونه من الالوان المرغوبه .

- من اكبر مساوء التهجين هو جير الشاهين اذا عاش في الطبيعه فانه يعبث بالصيد ليس للاكل وانما يكون قاتل لكل مايجده . وهذا من اكبر اسباب تفكير الاجانب بحضر على تهجينه .

التهجين عند النباتات :

مبدأ الإنتقاء لنبات القمح :

** التلقيح الذاتي عند نبات القمح** :

القمح من النجيليات المستزرعة على نطاق واسع في العالم وذلك لسهولة زراعته وقيمته الغذائية الكبيرة

يشكل نبات القمح سنابل مكونة من عدة سنيبلات ممتاليبية وكل سنيبلة تحتوي  زهرتين أو ثلاثو أزهار خناث وتحتوي كل زهرة بويضة واحدة. وبما أنها لا تتفتح إلا بعد نضج الأعضاء التكاثرية الذكرية والأنثوية وحدوث الإلقاح الذاتي فإن نبات القمح هو نبات إجباري التلقيح الذاتي طبيعيا. ولذلك فإنه يحافظ على نفس الصفات وتبقى سلالته نقية.

** التلقيح الخلطي الإصطناعي عند نبات القمح** :

يتم التلقيح الخاطي الإصطناعي بتدخل الإنسان بالتهجين بين سلالتين تحملان صفات موغوبة للحصول على سلالة هجينة تجتمع فيها جميع هذه الصفات المرغوبة.

- في نبات القمح يتم التهجين بين السلالتين بزرعهما جنبا إلى جنب وعند تشكيل الأزهار يتم إخصاء إحدى السلالتين قبل نضج الأعضاء المؤنثة بقطع الأسدية يدويا قبل نضجها أو بتخريب حبوب الطلع لإ حدى السلالتين عن طريق مادة كميائية وتترك لتلقح بطلع السلالة الأخرى لتنتج بذور هجينة. أما إذا كانت عملية التهجين في مزرعة مختلطة بعدة سلالات فإنه يستوجب تغطية السنابل الماقحة بأكياس رقيقة .

الزراعة في الأنابيب :

 الإفتسال الدقيق في الأنابيب :

مثال عند البطاطا :

لنبات البطاطا القدرة على تشكيل نباتات جديدة مماثلة للنبات الأم انطلاقا من غرس الدرنات و قد إستغل الباحثون هذه القدرة لإنتاج نباتات كاملة في المخبر إنطلاقا من قطعة صغيرة من النبات الأم تحتوي برعما و توزع القطع على أنابيب معقمة تحتوي وسطا زراعيا ملائما في ظروف من الحرارة و الإضاءة جد مراقبة مع تجنب أي عدوى جرثومية أثناء أخذ القطع بعد شهر تتشكل نبتة صغيرة كاملة تقطع إلى 5 أو 6 قطع توزع على أنابيب أخرى و تكرر العملية كل شهر و بعد 8 أشهر تغرس النباتات في تربة ملائمة و عندما يشتد عودها تنقل إلى الحقل و تسمح هذه التقنية بالحصول على مليوني فسيلة في ظرف 8 أشهر..

زراعة البروتوبلازم :

تتضمن اخذ خلية مجردة من جدارها الهيكلي يسمى البروتوبلازم

- تسمح باستحداث سلالات جديدة نتيجة دمج برامج وراثية للسلالات اخرى حتى وان كانت تنتمي الى انواع اخرى

- نحصل على نباتات مماثلة فيما بينها ومماثلة للنبات الام

- يمكن تطبيقها على الزراعات ذات الاستهلاك الواسع (الحبوب -الاشجار المثمرة - البطاطا)

- هي تقنية غير مكلفة (الوسائل -المساحات الوقت)

زراعة المرستيم :

تتضمن اخذ كتلة خلوية لها القدرة على الانقسام وغير متمايزة

- تسمح بالحصول على نباتات مماثل فيما بينها و مماثلة للنبات الام

- تسمح بالحصول على نبتات خالية من الامراض الفيروسية

الإستنساخ والإستيلاد عند الحيوانات :

عرف الاستنساخ فى الحيوانات والنباتات الأولية الدنيئة ذات الخلية الواحدة حيث تنقسم الخلية الى خليتين متماثلتين كما وجد فى الخميرة والاميبا والبكتريا ومع ظهور صور الحياة الارقى قضت حكمة الخالق ان يختار للتكاثر أسلوبا أرقى وهو التزاوج بين الإناث والذكور لتنشأ عنها انساقا متنوعة من النسل فحفلت الحياة بتعددية رائعة الأشكال والأنساق فأختلفت الاخوة فى الأشكال وتحولت الحياة الى متحف بديع ثرى من الأشكال والألوان والأنواع والاصناف فأصبح للعنكبوت مائة الف صنف والخنافس مائتان وسبعون الف صنف واصبحت الحياة ولادة تلقى بالجديد كل لحظة فى غنى وثراء وتناسق وتوازن لتدل على قدرة الخالق العظيم فى الخلق ولقد جاء النسل بتلك الكيفية اكثر قوة وملائمة وجمالا فمن الدجاج خرج الطاووس والكروان والبلبل والنسر والصقر والبوم اصناف فائقة فى الجمال والمواهب .

خيال الأدباء سبق الاستنساخ :

يسبق دائما خيال الأدباء العلماء وهو ما حدث بالنسبة للاستنساخ فقد تناولته قصص الخيال العلمي و الذي اصبح حقيقة الآن ففي رواية (عالم بلا رجال) للكاتب تشارلز ايريك و رواية (بول أندرسون) كوكب العذارى والذى يتخيل انه سوف ياتى الزمان الذى يتمكن فيه العلماء من آن يستنسخوا الأطفال من المرأة دون حاجة الى الرجل و تشرح القصة كيف يمكن للنساء آن تعيش على كوكب الأرض بدون رجال وفى فيلم و رواية (أولاد من البرازيل) تأليف ايرالفين يحاول النازيون فيها استنساخ 940 ولدا من الخلايا التى أخذوها من جلد و شعر هتلر و أيضا فيلم حديقة الديناصورات الذى تناول الاستنساخ عن طريق تكبير الحامض النووى الموجود فى بيض الديناصورات التى انقرضت منذ 60 مليون سنة و كلها قصص نجد فيها آن خيال الأدباء قد تحول الى حقيقة و أيضا فى مصر كتب الكاتب الكبير توفيق الحكيم قصة قصيرة نشرها ضمن مجموعة ( أرني الله ) وقد أشار إليها الكاتب محمد مسعود بان توفيق الحكيم تحدث عن الاستنساخ منذ عشرات السنين دون آن يراه و قد كتب فى قصته أن ( سكان الأرض سنه مليون سوف يربون النطفة كما يربون البكتيريا ) لن نقول آن الحكيم تنبأ بالاستنساخ و لكن الخيال الذى كثيرا ما يتحول الى واقع .

الهدف من الاستنساخ :

كما كان الهدف من الاستنساخ فى النبات هو الحصول على اعداد كبيرة من سلالات نباتية تمتاز بالإنتاج الوفير والصفات المرغوبة بعد الحصول على اول نبات من تلك السلالة المميزة بالانتخاب الطبيعى او باستحداث الطفرات او بالتربية والتهجين بين السلالات المختلفة فيتم إكثار ذلك النبات او السلالة المميزة بالتكاثر الخضرى او الاستنساخ Cloning للمحافظة على تلك التراكيب الوراثية الممتازة والمميزة , فالهدف من الاستنساخ فى النعجة دوللى لم يخرج عن هذا المفهوم فالعالمان اللذان حققا هذا الأعجاز التقنى فأنهم بالاضافة الى عملهم الأكاديمي فهم يعملان فى احدى الشركات ( شركة PPL ) التى تستخدم الحيوانات كمعامل لتحضير الدواء وانتاج بروتينات خاصة تفرز فى ألبانها تلك البروتينات تعم كعامل مجلط لدم مرضى الهيموفيليا او سيولة الدم وبعض تلك الحيوانات تستخدم فى انتاج هرمون النمو لعلاج التقزم الناتج من ضرر بالغدة النخامية او هرمون الأنسولين لعلاج مرض السكر وبناء على اساليب الهندسة الوراثية يتم معالجة جينات البويضة المخصبة لأنثى النعاج بأحد الجينات المسئولة عن انتاج احدى تلك الأدوية او البروتينات او الهرمونات وعند وضع البويضة بعد معالجتها وراثيا او هندستها وراثيا فى رحم نعجة حاضنه تلد صغيرا يحمل الصفة الجديدة ويسمى الحيوان الناتج بالحيوان المهجن transgenic animal يمكن الحصول من ألبانها على المركب المطلوب , وجاءت فكرة الاستنساخ حفاظا على الصفة التى اكتسبتها عن طريق الهندسة الوراثية وخوفا عليها من الضياع فى تلافيف ضفيرة الامشاج الأنثوية والذكرية المختلطة عند توالدها طبيعيا لذلك فعملية الاستنساخ جاءت متسقة مع التوجه النفعى للتقدم التقنى الحادث الان .

استنساخ دوللى هو إنجاز تقنى وليس إعجاز علمى فهى نتاج تقدم التكنولوجيا فيما يعرف بالنقل النووى او تكنولوجيا الحقن المجهرى حيث قام الفريق العلمى المتكون من ايان ويلموث وزميلة كيث كامبل بأخذ خلية من ضرع النعجة روزى واستطاعوا إيقاف الخلية عن التكاثر والانقسام لمدة معينة لجعلها مستعدة وهى خلية جسدية من استعادة نشاطها الجينى بوضعها فى مزرعة تمدها بكمية قليلة من الغذاء وحرارة منخفضة لمدة أسبوع ثم أزالوا الغشاء الخارجى حتى حصلوا على نواتها الداخلية منفردة التى فتح فيها الجينات المسئولة على تخليق الجنين عندئذ اتوا ببويضة غير مخضبة من نعجة سوداء وقاموا بتفريغ نواتها فأصبحت بذلك وعاء لتوفر المناخ المناسب للانقسام ثم يتم نقل النواة الاتية من ضرع النعجة روزى البيضاء ( والمهندسة وراثيا سابقا ) وذلك بواسطة نبضات كهربائية فتكون الخلية كأنها خلية زيجوت قابل للانقسام وتكوين البلاستونة والخلايا الجذعية الجنينية والذى يمكن نقلة الى رحم ام حاضنة سمراء اخرى لمدة 150 يوم لتولد دوللى البيضاء والتى لها نفس خواص ألام فقط وليس لهل علاقة بالنعجة التي أخذت منها البويضة أو النعجة التى حملتها طول مدة الحمل .

فوائد الاستنساخ :

1- يفيد الاستنساخ فى المحافظة على السلالات النادرة سواء كانت نباتية او حيوانية ومعرضة لانقراض بسبب التلوث الصناعى وخوفا من ان تتحمل البشرية اثار الافتقار الى التنوع البيولوجى Biodiversity الذى قد يعرض البشرية للمخاطر فيقوم الاستنساخ هنا بمهمة لا نجد بديل عنها وهو ما تقوم به الدول المتقدمة وهو ما يعرف بالبنوك الوراثية والتى يتم فيها جمع السلالات والأنواع النادرة وحفظها وإكثارها واستنساخها من اجل الحفاظ على معلوماتها الوراثية والتى تعتبر مصدر لمربى النبات والحيوان للاستفادة منها والآخذ منها فى استحداث وتطوير نباتاته وحيواناته من خلال التقنيات الحديثة فى التربية كالهندسة الوراثية ونقل الجينات.

2- يفيد الاستنساخ فى مجال البحث العلمى فمثلا انتاج فأر ليكون موديلا لفأر آخر يعانى من مرض وراثي محدد لإجراء تجارب علاجية وراثية لتحديد افضل سبل العلاج والتى يمكن تطبيقها على الانسان يكون هنا للاستنساخ فائدة عظيمة لاختيار افضل وانسب الطرق الصالح للبشرية.

3- اكثار الحيوانات المهندسة وراثيا لانتاج العقاقير بمعنى مضاعفة المصانع الحيوية عدديا لزيادة انتاج العقاقير.

4- اكثار التراكيب الوراثية التى اثبتت كفاءتها فى انتاج الغذاء للبشر.

الاستنساخ العلاجى :

هو استعمال المادة الوراثية (الجينية) من خلايا المريض ذاته لتوليد خلايا مثل جزيرات بنكرياسية لعلاج الداء السكرى او خلايا عصبية لا صلاح النخاع الشوكى التالف وذلك عن طريق عزل خلايا جذعيه Stem Cell بشرية من الكيسات الاريمية , ولقد اكتشفت الخلايا الجذعية Stem Cells او سيدة الخلايا Master Cells وعرف عنها قدرنها على تخليق الأنواع المختلفة من الأنسجة.