در فصل هشتم علوم هشتم با عنوان «تولید مثل در جانداران» با اهمیت تولیدمثل در بقای نسل جانداران و روشهای مختلف تولیدمثل جنسی و غیرجنسی آشنا میشویم. در این فصل روشهایی مانند دونیم شدن، جوانه زدن، قطعه قطعه شدن و هاگزایی را بررسی میکنیم و سپس با تولیدمثل جنسی در جانوران و گیاهان، گامت، لقاح، تقسیم کاستمان (میوز)، تولیدمثل در انسان، دوقلوهای همسان و گردهافشانی آشنا میشویم.
در ادامه پاسخ کامل سؤالهای داخل متن، فعالیتها، گفتوگو کنیدها، آزمایشهای عملی، جدولها و سؤالهای وابسته به تصاویر صفحات ۶۵ تا ۷۵ علوم هشتم را به ترتیب کتاب میخوانید.
جواب سوالات و جدول صفحه ۶۵ علوم هشتم
چه ویژگیای در جانداران هست که سبب میشود، جمعیت آنها زیاد شود؟
پاسخ: تولیدمثل سبب میشود افراد جدیدی از یک نوع جاندار به وجود آیند و جمعیت آن افزایش پیدا کند.
اگر افراد یک نوع جانور نتوانند تولیدمثل کنند، چه اتفاقی میافتد؟ جانداران متفاوتی که در اطراف شما وجود دارند، چگونه تکثیر میشوند؟
پاسخ: اگر افراد یک نوع جاندار نتوانند تولیدمثل کنند، با مرگ افراد موجود، جمعیت آنها به تدریج کاهش مییابد و سرانجام ممکن است
نسل آن جاندار از بین برود.
جانداران به روشهای متفاوتی تولیدمثل میکنند. بعضی مانند انسان و بسیاری از جانوران به روش جنسی و بعضی مانند باکتریها به روش غیرجنسی تکثیر میشوند. بعضی جانداران نیز توانایی هر دو نوع تولیدمثل را دارند.
جانداران به روشهای متفاوتی تولیدمثل میکنند.
در جدول ۱ تعدادی از ویژگیهای جانداران آمده است. زیر هر ویژگی نقش آن را بنویسید. به نظر شما چه تفاوت اساسی بین تولیدمثل و ویژگیهای دیگر جانداران وجود دارد؟
| ویژگی |
نقش |
| تغذیه |
فراهم کردن مواد و انرژی مورد نیاز جاندار |
| تنفس |
کمک به تأمین انرژی مورد نیاز برای فعالیتهای حیاتی |
| دفع |
خارج کردن مواد زائد و اضافی از بدن |
| تولیدمثل |
ایجاد افراد جدید و ادامه یافتن نسل جاندار |
تفاوت اساسی: ویژگیهایی مانند تغذیه، تنفس و دفع برای زنده ماندن خود جاندار ضروریاند؛ اما تولیدمثل برای زنده ماندن همان فرد ضروری نیست و نقش اصلی آن ادامه نسل و بقای نوع جاندار است.
جواب فعالیت صفحه ۶۶ علوم هشتم
وسایل و مواد لازم: ظرف شیشهای، مخمر نانوایی، شکر، نمک، آب، قاشق چایخوری، میکروسکوپ، تیغه و تیغک.
مخمر نانوایی، قارچی تکیاختهای است. به اندازهٔ یک قاشق چایخوری پودر مخمر نانوایی را به همراه مقدار اندکی شکر و نمک در ظرف شیشهای بریزید. حدود ۵۰ میلیلیتر آب ولرم به آن اضافه کنید تا آب با پودر مخمر مخلوط شود. روی ظرف را بپوشانید و آن را در جای نسبتاً گرم قرار دهید. بعد از گذشت ۱۰ دقیقه آن را مشاهده و آنچه را میبینید، یادداشت کنید.
قطرهای از این مخلوط را روی تیغه بگذارید و روی آن تیغک قرار دهید. نمونه را با میکروسکوپ مشاهده و شکل آنچه را میبینید، رسم کنید.
نتیجه مورد انتظار: پس از حدود ۱۰ دقیقه معمولاً در مخلوط،
حبابهای گاز و مقداری کف مشاهده میشود. مخمر با مصرف مواد قندی فعالیت میکند و گاز کربندیاکسید تولید میشود.
در مشاهده میکروسکوپی، یاختههای مخمر معمولاً به شکلهای گرد یا بیضی دیده میشوند و در بعضی از آنها برآمدگی کوچکی به نام جوانه دیده میشود.
راهنمای رسم: چند یاخته گرد یا بیضی مخمر را رسم کنید و در کنار بعضی یاختهها یک برآمدگی کوچک را به عنوان جوانه نشان دهید. شکل نهایی باید تا حد امکان مطابق مشاهده واقعی شما زیر میکروسکوپ باشد.
جواب گفت و گو کنید صفحه ۶۶ علوم هشتم
شکل روبهرو، مراحل رشد و تکثیر باکتری را نشان میدهد. با توجه به این شکل و آزمایش مربوط به مخمر، تولیدمثل باکتری و مخمر را با هم مقایسه کنید.
پاسخ: هر دو جاندار به روش
غیرجنسی و با یک والد تولیدمثل میکنند، اما روش آنها متفاوت است.
باکتری: با روش دونیم شدن تکثیر میشود. یاخته باکتری رشد میکند و سپس از وسط به دو یاخته تقریباً مشابه تقسیم میشود.
مخمر: با روش جوانه زدن تکثیر میشود. ابتدا برآمدگی کوچکی روی یاخته مادر ایجاد میشود؛ جوانه رشد میکند و ممکن است از یاخته مادر جدا شود یا به آن متصل بماند.
جواب فعالیت صفحه ۶۷ علوم هشتم
وسایل و مواد لازم: نان کپک زده، میکروسکوپ، تیغه و تیغک.
قطرهای آب روی تیغه بگذارید. با استفاده از چیزی مانند سوزن یا خلال دندان، مقداری از کپک را از روی نان بردارید و بهآرامی با آب روی تیغه مخلوط کنید. روی آن تیغک بگذارید و با میکروسکوپ مشاهده کنید. شکل چیزی را که میبینید، رسم کنید.
نتیجه مورد انتظار و راهنمای رسم: زیر میکروسکوپ رشتههای باریک کپک و بخشهایی از آن دیده میشوند. در نمونه مناسب ممکن است ساقههای ظریف و بخشهای گرد مربوط به
هاگدان نیز مشاهده شوند.
آنچه واقعاً در میدان دید میکروسکوپ مشاهده میکنید رسم کنید و اگر هاگدان و رشتههای کپک قابل مشاهدهاند، آنها را نیز در شکل نشان دهید.
آزمایشی طراحی کنید که نشان دهد چه عوامل محیطی در رشد کپک روی نان نقش مثبتی دارند؟
نمونه طراحی آزمایش: چند قطعه یکسان از یک نوع نان تهیه کنید و هر قطعه را در شرایط متفاوت قرار دهید:
۱- نان مرطوب در محیط نسبتاً گرم
۲- نان مرطوب در محیط سرد مانند یخچال
۳- نان خشک در همان محیط گرم
بقیه شرایط را تا حد امکان یکسان نگه دارید و هر روز بدون باز کردن ظرفها مقدار رشد کپک را مقایسه کنید.
نتیجه مورد انتظار: رطوبت و دمای مناسب رشد کپک را بیشتر میکنند. معمولاً نان مرطوب در محیط نسبتاً گرم سریعتر کپک میزند. نور برای رشد کپک ضروری نیست و «تاریکی» را نباید به تنهایی عامل اصلی رشد کپک دانست.
توجه ایمنی: نمونههای کپکزده را بو نکنید و پس از رشد کپک، ظرف یا کیسه را بیدلیل باز نکنید. مشاهده و کار با کپک بهتر است با راهنمایی معلم انجام شود.
جواب گفت و گو کنید صفحه ۶۸ علوم هشتم
معمولاً کپکها ابتدا به شکل لکههای کوچک روی نان یا میوه دیده میشوند؛ اما با گذشت زمان این لکهها بزرگتر میشوند و سرانجام همهٔ سطح آنها را میپوشانند. چه استدلالی برای این مشاهده دارید؟
پاسخ: کپک با تولید
هاگ تکثیر میشود. هاگها کوچک و سبکاند و بهراحتی در محیط پخش میشوند. وقتی هاگ در محل مناسبی از نان یا میوه قرار گیرد، رشد میکند و کپک جدیدی ایجاد میشود.
کپکهای تازه نیز هاگهای بیشتری تولید میکنند؛ بنابراین به مرور تعداد نقاط آلوده افزایش مییابد و رشتههای کپک در سطح ماده غذایی گسترش پیدا میکنند. به همین دلیل لکههای کوچک اولیه به تدریج بزرگتر میشوند و ممکن است بخش زیادی از سطح را بپوشانند.
جواب فعالیت صفحه ۶۹ علوم هشتم
شکلهای زیر، تولیدمثل غیرجنسی را در بعضی جانداران نشان میدهد.
روش هر تولیدمثل را زیر هر شکل بنویسید.
پاسخ بر اساس سه تصویر کتاب:
الف) هاگزایی در قارچ
ب)جوانه زدن در هیدر
پ)دونیم شدن
پرورشدهندگان گل و گیاه، روشهای متفاوتی برای ازدیاد (تکثیر) گیاهان به کار میبرند. با این کار، آنها میتوانند در مدتی کوتاه، تعداد فراوانی گل و گیاه تولید کنند.
با مراجعه به مراکز پرورش گل و گیاه به طور گروهی این روشها را از نزدیک مشاهده، و گزارشی در این باره تهیه کنید و در کلاس ارائه دهید.
نمونه گزارش: پرورشدهندگان برای تکثیر سریع گیاهان از روشهای گوناگون استفاده میکنند:
قلمه زدن: بخشی از ساقه یا اندام گیاه را جدا میکنند و در شرایط مناسب قرار میدهند تا ریشه و گیاه جدید ایجاد شود؛ مانند شمعدانی و انگور.
خوابانیدن: بخشی از شاخه را بدون جدا کردن از گیاه مادر در خاک قرار میدهند تا ریشه بدهد و سپس آن را جدا میکنند.
تقسیم پیاز، غده یا ساقههای زیرزمینی: از اندامهای ذخیرهای بعضی گیاهان برای ایجاد گیاهان جدید استفاده میشود؛ مانند پیاز و بعضی گیاهان زینتی.
پیوند زدن: بخشی از یک گیاه را به گیاه دیگری متصل میکنند تا با هم رشد کنند؛ این روش در پرورش بعضی درختان میوه و گیاهان زینتی کاربرد دارد.
کشت بافت: در مراکز مجهز، مقدار کمی از بافت گیاه را در شرایط کنترلشده پرورش میدهند و تعداد زیادی گیاه مشابه تولید میکنند.
جواب سوالات صفحه ۷۰ علوم هشتم
شکل ۸ـ ویژگیهای ظاهری طاووس و شیر نر را که در تصاویر میبینید، چه مینامند؟
پاسخ: به این ویژگیها صفات جنسی ثانویه گفته میشود؛ یعنی ویژگیهایی که نر و ماده یک گونه را از نظر ظاهری از یکدیگر متمایز میکنند و با رسیدن به بلوغ آشکارتر میشوند.
یال شیر و پرهای رنگارنگ طاووس نر، صفاتی هستند که این جانوران را از مادههای آنها متفاوت میکند. چرا با افزایش سن، تفاوتهای ظاهری این جانوران آشکار میشود؟
پاسخ: با رسیدن جانور به سن بلوغ، فعالیت غدد جنسی و ترشح هورمونهای جنسی افزایش مییابد. این هورمونها بر بخشهای مختلف بدن اثر میگذارند و باعث آشکار شدن صفات جنسی ثانویه میشوند؛ مانند رشد یال در شیر نر و پرهای رنگارنگ در طاووس نر.
جواب گفت و گو کنید صفحه ۷۱ علوم هشتم
با توجه به اینکه در لقاح، گامتها از دو فرد نر و ماده با هم ترکیب میشوند، آیا این یاختهها میتوانند حاصل رشتمان باشند؟ برای پاسخ خود دلیل بیاورید.
پاسخ: خیر. در تقسیم
رشتمان (میتوز) تعداد فامتنهای یاختههای حاصل با یاخته اولیه برابر باقی میماند؛ اما گامتها باید فقط
نصف تعداد فامتنهای یاخته اولیه را داشته باشند.
به همین دلیل گامتها با تقسیم کاستمان (میوز) تولید میشوند. در کاستمان تعداد فامتنها نصف میشود تا با ترکیب گامت نر و ماده در لقاح، تعداد طبیعی فامتنهای جاندار دوباره برقرار شود.
جواب فعالیت صفحه ۷۱ علوم هشتم
مرغها و خروسها هر کدام در یاختههای بدن خود، ۷۸ فامتن دارند. گامتهای نر و ماده این جانوران هر کدام چند فامتن دارند؟ یاختهٔ تخم آنها چند فامتن دارد؟
پاسخ: چون در تقسیم کاستمان تعداد فامتنها نصف میشود:
78 ÷ 2 = 39
پس هر گامت نر و ماده ۳۹ فامتن دارد.
در لقاح، دو گامت با یکدیگر ترکیب میشوند:
39 + 39 = 78
بنابراین یاختهٔ تخم دارای ۷۸ فامتن است.
جواب فعالیت صفحه ۷۲ علوم هشتم
اغلب پرندگان آشیانه میسازند و 
از تخمها و زادههای (فرزندان) خود نگهداری میکنند.
رشد تخمهای قورباغهها معمولاً در آب انجام میشود و گاهی تخمهای آنها به گیاهان درون آب میچسبند.
۱ـ پرندهها برای مراقبت از تخمها و سپس زادههایشان چه کارهایی انجام میدهند؟
۲ـ به نظر شما، چرا در هر بار تولیدمثل، تعداد تخمهای قورباغهها بسیار بیشتر از تعداد تخمهای پرندههاست؟
پاسخ ۱: پرندگان معمولاً آشیانه میسازند، روی تخمها میخوابند و آنها را
گرم و محافظت میکنند. پس از خارج شدن جوجهها نیز از آنها مراقبت میکنند، به بسیاری از آنها غذا میدهند و از آنها در برابر شکارچیان و شرایط نامناسب محیطی محافظت میکنند.
پاسخ ۲: تخمهای قورباغه معمولاً در محیط آب قرار دارند و مراقبت والدینی از آنها در بسیاری از گونهها کمتر از پرندگان است. تعداد زیادی از تخمها و نوزادان نیز ممکن است بر اثر شکار شدن یا شرایط نامناسب محیطی از بین بروند.
بنابراین قورباغه با تولید تعداد زیادی تخم، احتمال باقی ماندن تعدادی از زادهها تا رسیدن به سن تولیدمثل را افزایش میدهد. در پرندگان به دلیل مراقبت بیشتر از تخم و جوجه، احتمال زنده ماندن هر زاده بیشتر است و معمولاً تعداد تخمها کمتر است.
جواب فعالیت صفحه ۷۳ علوم هشتم
بعضی دوقلوها همسان یعنی همشکل و از یک جنساند. شکل روبهرو چگونگی ایجاد دوقلوهای همسان را نشان میدهد. با توجه به شکل، علت همسان بودن این دوقلوها را توضیح دهید.
پاسخ: دوقلوهای همسان از
یک یاختهٔ تخم به وجود میآیند. یاختهٔ تخم پس از چند تقسیم، در مراحل ابتدایی رشد به دو توده یاختهای جدا تقسیم میشود و هر توده به یک جنین تبدیل میشود.
چون هر دو جنین از یک یاختهٔ تخم به وجود آمدهاند، اطلاعات ژنتیکی بسیار مشابهی دارند و به همین دلیل معمولاً همجنس و از نظر بسیاری از ویژگیهای ظاهری بسیار شبیه هستند.
جواب گفت و گو کنید صفحه ۷۳ علوم هشتم
ــ دو جمعیت از یک نوع جاندار در یک محیط زندگی میکنند. یک جمعیت حاصل تولیدمثل غیرجنسی و جمعیت دیگر حاصل تولیدمثل جنسی این جاندار است. اگر عوامل محیطی (مانند دما، رطوبت، غذا یا تغییر در عوامل زنده محیط مانند گسترش نوعی باکتری بیماریزا) تغییر کنند، پیشبینی میکنید افراد کدام جمعیت، بیشتر در خطر از بین رفتن قرار گیرند؛ چرا؟
ــ با مقایسهٔ دو نوع تولیدمثل جنسی و غیرجنسی، مزایا و معایب هر کدام را توضیح دهید.
پاسخ بخش اول: جمعیتی که حاصل
تولیدمثل غیرجنسی است معمولاً بیشتر در خطر قرار میگیرد؛ زیرا افراد آن از نظر وراثتی شباهت بسیار زیادی به یکدیگر دارند. اگر تغییر محیط یا بیماری برای ویژگیهای آنها نامناسب باشد، ممکن است تعداد زیادی از افراد به شکل مشابه آسیب ببینند.
در تولیدمثل جنسی، ترکیب اطلاعات ژنتیکی دو والد باعث تنوع بیشتر بین زادهها میشود؛ بنابراین احتمال اینکه بعضی افراد در شرایط جدید سازگاری بیشتری داشته باشند بالاتر است.
| نوع تولیدمثل |
مزایا |
معایب |
| غیرجنسی |
به یک والد نیاز دارد، معمولاً سریعتر است و در مدت کوتاه افراد زیادی ایجاد میشوند. |
تنوع وراثتی افراد کم است و تغییر شدید محیط میتواند بخش بزرگی از جمعیت را تحت تأثیر قرار دهد. |
| جنسی |
تنوع وراثتی بیشتری در زادهها ایجاد میکند و احتمال سازگاری بعضی افراد با تغییرات محیط بیشتر میشود. |
معمولاً به تشکیل گامت و یافتن جفت نیاز دارد و نسبت به بسیاری از روشهای غیرجنسی زمان و انرژی بیشتری میطلبد. |
جواب فعالیت صفحه ۷۴ علوم هشتم
تعدادی گل انتخاب و کاسبرگها و گلبرگهای آنها را مشخص کنید. چگونه آنها را تشخیص میدهید؟
پرچمها را جدا و آنها را با ذرهبین مشاهده کنید. دانههای گرده را همراه با قطرهای آب با میکروسکوپ مشاهده کنید. شکل دانههای گرده را رسم کنید. دانههای گرده را از کدام قسمت پرچم برداشتید؟ آیا دانهٔ گردهٔ گلهایی که دارید، یک رنگ و یک شکلاند؟
با استفاده از تیغ، مادگی را از طول برش دهید. این کار را با احتیاط انجام دهید. با استفاده از ذرهبین قسمتهای متفاوت مادگی را مشاهده، و به ویژگیهای هر قسمت توجه کنید. آیا میتوانید تخمکها را در تخمدان ببینید؟ شکل اجزای مادگی را رسم کنید.
پاسخ بخش کاسبرگ و گلبرگ: در بسیاری از گلهای معمول، کاسبرگها در بیرونیترین قسمت گل قرار دارند و اغلب سبزرنگاند. گلبرگها معمولاً در داخل کاسبرگها قرار دارند و اغلب بزرگتر و رنگیتر هستند.
پاسخ بخش پرچم و دانه گرده: دانههای گرده در قسمت انتهایی پرچم یعنی
بساک تشکیل میشوند؛ بنابراین دانههای گرده را از بساک برمیداریم.
دانههای گرده گلهای مختلف الزاماً یک شکل و یک رنگ نیستند و ممکن است از نظر اندازه، شکل، رنگ و نقش سطح خارجی تفاوت داشته باشند.
راهنمای رسم: شکل دانههای گرده را دقیقاً مطابق نمونهای که زیر میکروسکوپ مشاهده میکنید رسم کنید؛ زیرا شکل گرده در گونههای مختلف گیاهی متفاوت است.
پاسخ بخش مادگی: مادگی از بخشهایی مانند
کلاله، خامه و تخمدان تشکیل شده است. با برش طولی تخمدان در نمونه مناسب میتوان ساختارهای کوچکی به نام
تخمک را درون آن مشاهده کرد.
راهنمای رسم: مادگی را به صورت طولی رسم کنید و کلاله را در بالا، خامه را در بخش میانی و تخمدان را در پایین مشخص کنید. درون تخمدان نیز چند تخمک رسم و نامگذاری کنید.
توجه: برش مادگی با تیغ باید با احتیاط و زیر نظر معلم انجام شود. شکل دانههای گرده و تعداد و اندازه تخمکها نیز با نوع گلی که بررسی میکنید متفاوت است.
جواب فعالیت صفحه ۷۵ علوم هشتم
حشرههایی مانند زنبور در گردهافشانی نقش مهمی دارند. گردههای گل به بدن حشره میچسبند. در نتیجه حشره، گردهها را از گلی به گل دیگر میبرد. دربارهٔ ویژگیهایی که به گلها کمک میکند تا حشره به طرف آنها برود، گفتوگو کنید.
پاسخ: گلهایی که به کمک حشرات گردهافشانی میشوند معمولاً ویژگیهایی دارند که حشرات را به طرف خود جذب میکنند؛ از جمله:
• رنگهای مشخص و جذاب گلبرگها
• بوی گل
• تولید شهد به عنوان منبع غذایی
• شکل و ساختمان مناسب گل که دسترسی حشره به شهد و گرده را آسان میکند
هنگامی که حشره برای استفاده از شهد یا گرده روی گل مینشیند، دانههای گرده به بدنش میچسبند و هنگام رفتن به گل دیگر، بخشی از گردهها به آن گل منتقل میشوند.
جواب اطلاعات جمع آوری کنید صفحه ۷۵ علوم هشتم
به جز حشرهها، جانوران دیگری نیز به گردهافشانی گلها کمک میکنند، گزارشی دربارهٔ چنین جانورانی تهیه کنید و در کلاس ارائه دهید. گزارش را میتوانید به شکل تصویری ارائه دهید.
نمونه پاسخ پژوهشی: به جز حشرات، بعضی
پرندگان و پستانداران نیز میتوانند گردهافشان باشند.
پرندگان شهدخوار: برخی پرندگان مانند مرغ مگسخوار برای خوردن شهد، منقار خود را وارد گل میکنند. در این هنگام دانههای گرده به منقار یا پرهای سر آنها میچسبد و با رفتن پرنده به گل دیگر، گرده منتقل میشود.
خفاشهای شهدخوار: بعضی خفاشها شبها برای استفاده از شهد یا گرده به گلها مراجعه میکنند. هنگام تماس بدن یا سر آنها با بخشهای زایشی گل، گرده به بدنشان میچسبد و به گل دیگری منتقل میشود.
در بعضی مناطق جهان، تعدادی از پستانداران کوچک و مهرهداران دیگر نیز میتوانند هنگام تغذیه از شهد، گرده را میان گلها جابهجا کنند.
تفاوت مهم: گردهافشانی یعنی انتقال دانه گرده به بخش ماده گل. جانوری که میوه میخورد و دانه گیاه را به محل دیگری میبرد، در پراکنش دانه نقش دارد؛ این کار را نباید با گردهافشانی اشتباه گرفت.
نکته مهم فصل: هدف اصلی تولیدمثل، ادامه نسل جاندار است. در تولیدمثل غیرجنسی معمولاً یک والد شرکت میکند و زادهها شباهت وراثتی زیادی به والد دارند؛ اما در تولیدمثل جنسی، گامتهای دو والد با هم ترکیب میشوند و به علت ترکیب اطلاعات وراثتی، تنوع بیشتری میان زادهها ایجاد میشود.
جمعبندی فصل هشتم علوم هشتم: جانداران برای ادامه نسل تولیدمثل میکنند. تولیدمثل میتواند جنسی یا غیرجنسی باشد. باکتریها با دونیم شدن، مخمر و هیدر با جوانه زدن و بسیاری از قارچها با هاگزایی تکثیر میشوند. در تولیدمثل جنسی، گامت نر و ماده با هم ترکیب میشوند و یاختهٔ تخم را تشکیل میدهند. گامتها با تقسیم کاستمان ساخته میشوند و نصف فامتنهای یاخته اولیه را دارند. تولیدمثل جنسی به دلیل ایجاد تنوع وراثتی، در سازگاری جمعیت با تغییرات محیط نقش مهمی دارد. در گیاهان گلدار نیز پرچم بخش نر و مادگی بخش ماده گل است و انتقال دانه گرده به مادگی، گردهافشانی نام دارد.
