TOPIC 3 REPRODUCTION
Fertilisation dan Perkembangan Embrio
Setiap manusia bermula hidup sebagai satu sel tunggal, terbentuk apabila sperma bapa fertilises telur ibu. Fertilisation biasanya berlaku dalam tiub fallopio ibu, yang menghubungkan uterus ( rahim) dengan ovari. Rahim adalah saiz dan bentuk pir yang besar, ia diperbuat daripada otot dan ia terbentang untuk membolehkan pertumbuhan bayi sepanjang bulan kehamilan.
Fertilisation merujuk kepada gabungan gamet untuk membentuk organisma baru.
Setelah disimpan dalam faraj, sperma meneruskan perjalanan mereka ke dalam dan melalui rahim dan di atas ke dalam tiub fallopio di mana persenyawaan mungkin berlaku. Walaupun sperma yang boleh berenang beberapa milimeter setiap kedua, perjalanan ke dan melalui tiub fallopio boleh dibantu oleh penguncupan otot dinding rahim dan tiub. Terdapat juga bukti bahawa mereka bertindak balas kepada penarik bahan kimia yang dihasilkan oleh telur atau tisu sekitarnya. Dalam sebarang kes, sperma boleh sampai ke telur dalam masa 15 minit ejakulasi. Lawatan itu adalah juga penuh dengan kematian berat. Satu manusia purata ejaculates lebih 100 juta sperma tetapi hanya beberapa dozen melengkapkan perjalanan. Walau bagaimanapun, hanya satu sperma akan berjaya dalam pemindah benih telur.
Proses persenyawaan (seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.12) bermula dengan mengikat kepala sperma untuk lapisan luar telur (zona pellucida) itu. Eksositosis daripada acrosome di hujung kepala sperma akan melepaskan enzim yang mencerna jalan yang melalui zona. Ini akan membolehkan kepala sperma untuk mengikat kepada membran plasma telur. Gabungan membran masing-masing membolehkan seluruh kandungan sperma yang akan ditarik ke dalam cytosol telur. Sebagai mitokondria sperma memasuki telur, mereka sentiasa dimusnahkan dan tidak menyumbang gen mereka kepada embrio. Oleh itu, DNA mitokondria manusia selalunya diwarisi daripada ibu sahaja.
Rajah 3.12: Proses persenyawaan sperma |
Selepas persenyawaan, zigot yang tunggal berpecah kepada dua; maka kedua-dua sel-sel berganda kepada empat, empat kepada lapan, lapan hingga enam belas dan sebagainya. Zigot kemudian berlalu; ke rahim. Apabila rongga rahim dicapai, kelompok sel menjadi berongga dan berisi cecair, dan disebut sebagai blastocyst itu. Walau bagaimanapun, ini bukanlah satu rumpun lengai sel-sel tetapi manusia sibuk membangun. Pembezaan (organisasi ke dalam bahagian-bahagian dan fungsi yang berbeza) telah pun berlaku . Sementara itu rahim membentuk lapisan lembut di mana embrio akan implan. Untuk mencapai matlamat ini, embrio lubang ke dalam dinding rahim dan dilindungi alih oleh lapisan rahim. Ini bermula enam hari selepas persenyawaan dan siap dalam tempoh tujuh hari akan datang.
Jika persenyawaan tidak berlaku, lapisan rahim datang jauh di akhir kitaran bulanan sebagai tempoh haid wanita. Tetapi apabila penempelan berlaku, embrio menghantar isyarat hormon yang menghalang tempoh ibu. Ini biasanya petunjuk pertama kehamilan.
Janin bergantung kepada ibunya untuk perlindungan, bekalan nutrien dan oksigen. Ia juga memerlukan bahan-bahan sisa dibuang. Janin dilindungi oleh uterus dan cecair amnion , cecair yang terkandung di dalam beg yang dipanggil amnion. Plasenta bertanggungjawab menyediakan oksigen dan nutrien serta membuang bahan-bahan buangan. Ia tumbuh ke dalam dinding rahim dan disertai kepada janin dengan tali pusat.
Darah ibu tidak dapat bercampur dengan darah janin, tetapi plasenta membolehkan bahan melepasi antara kedua-dua bekalan darah seperti berikut:
- Oksigen dan nutrien meresap merentasi plasenta daripada ibu kepada janin ; dan
- bahan-bahan sisa seperti meresap karbon dioksida di seluruh plasenta daripada janin kepada ibu.
Rajah 3.13 menunjukkan perubahan fizikal yang berlaku dari minggu pertama untuk bulan ketiga. Bayi akan menjalani lebih banyak perubahan dalam tempoh asasi sehingga tarikh yang ditetapkan.
Rajah 3.13: Perubahan dari minggu pertama ke bulan ketiga |
KEMBAR SEIRAS DAN DAN TIDAK SEIRAS
Dalam bahagian sebelum ini, anda telah mengkaji bahawa sperma yang fertilises telur untuk membentuk zigot yang kemudiannya berkembang menjadi janin. Walau bagaimanapun kadang-kadang, dua telur dilepaskan oleh ovari dan disenyawakan. Ini menyebabkan kembar seiras yang berbeza dalam penampilan dan mungkin jantina berbeza kerana gen mereka terbentuk daripada dua telur dan dua sel sperma. Jarang sekali, satu embrio membahagi kepada dua dan kedua-dua sel-sel membentuk secara berasingan, kembar seiras, sama dalam penampilan.Kembar tak seiras dan Fraternal
Dengan Fraternal (juga dikenali sebagai kembar tidak seiras), jenis yang paling biasa, ibu menyumbang dua telur dan setiap disenyawakan dalam rahim oleh dua sel-sel sperma yang berbeza dari bapa. Kedua-dua telur membentuk dua zigot , dan kembar ini kerana itu juga dikenali sebagai dizygotic serta kembar biovular (lihat Rajah 3.14).Fraternal, seperti mana-mana adik-beradik yang lain, mungkin kelihatan sangat serupa, memandangkan bahawa mereka adalah dalam umur yang sama. Walau bagaimanapun, kembar seiras juga mungkin kelihatan sangat berbeza antara satu sama lain. Mereka mungkin berbeza jantina atau jantina yang sama. Perkara yang sama berlaku untuk saudara-saudara dari ibu bapa yang sama, bermakna Fraternal hanya sekadar saudara lelaki dan/atau saudara perempuan yang berada dalam umur yang sama. Mereka secara genetik sebagai sama seperti mana-mana adik-beradik biasa.
Jenis berkembar ini adalah lebih biasa jika terdapat sejarah keluarga kembar, juga lebih biasa bagi ibu-ibu yang lebih tua, dengan kadar berkembar dua kali ganda pada ibu-ibu yang berumur 35 tahun ke atas. Ia juga lebih cenderung untuk berlaku jika ubat kesuburan digunakan untuk membantu anda hamil.
Kembar Seiras
Dengan kembar seiras, satu telur (zigot) daripada ibu disenyawakan oleh satu sperma dari bapa, dan kemudian pada awal-awal perkembangan embrio berpecah dan dua janin berkembang (rujuk Rajah 3.14). Bahagian spontan zigot kepada dua embrio tidak dianggap sebagai sifat keturunan, tetapi peristiwa spontan atau secara rawak.Jika zigot berpecah awal (dalam dua hari pertama selepas persenyawaan), mereka boleh membentuk plasenta berasingan (chorion) dan pundi berasingan (amnion). Ini dipanggil dichorionic dan diamniotic (atau di/di) kembar. Walaupun semua kembar seiras adalah ' 'di/ di', ini berlaku 20-30% daripada masa dalam kembar seiras .
Kebanyakan masa dalam kembar seiras, zigot akan berpecah selepas dua hari, menyebabkan plasenta yang dikongsi bersama tetapi dua pundi berasingan. Ini dipanggil monochorionic dan diamniotic (mono/di ) kembar. Ini adalah kembar sama genetik dan berkongsi tembuni tunggal.
Sangat jarang, kembar akan berkongsi kantung yang sama (rongga cecair). Dalam kira-kira 1% daripada kembar seiras, pemisahan berlaku cukup lambat mengakibatkan kedua-dua plasenta yang dikongsi dan kantung yang dikongsi bersama. Ini dipanggil monochorionic dan monoamniotic (mono / mono) kembar.
Kembar Siam
Jika zigot berpecah sangat lambat, ia akan menyebabkan kembar siam. Dikenali sebagai kembar Siam kerana kembar siam berlaku sekali dalam setiap 100,000 kelahiran. Kembar siam boleh dikenal pasti melalui ultrasound pada awal kehamilan. Selain berkongsi plasenta dan membran, kembar siam juga boleh berkongsi bahagian badan dan organ-organ. Kejadian kembar siam berlaku apabila zigot membahagi lambat dan tidak berpecah sepenuhnya. Kembar boleh dikaitkan di mana-mana bahagian badan tetapi kedua-duanya akan menyertai di tempat yang sama.PEMBIAKAN SEKSUAL DAN ASEKSUAL DALAM TUMBUHAN
Sama seperti binatang, tumbuh-tumbuhan juga boleh membiak dengan pembiakan seksual dan aseksual.Struktur dan Fungsi Bunga dalam Pembiakan
Stamen dan pistil merupakan bahagian-bahagian bunga yang bertanggungjawab untuk pembiakan. Bunga yang mempunyai kedua-dua stamen dan pistil dikategorikan sebagai bunga lengkap. Ini kerana benang sari dianggap sebagai organ seks lelaki manakala pistil dianggap sebagai organ seks wanita. Walau bagaimanapun, beberapa bunga tidak mempunyai lengkap organ seks lelaki dan wanita seperti yang tembikai , timun dan labu. Ada yang mempunyai organ-organ seks lelaki sahaja dan ada yang mempunyai organ-organ seks wanita sahaja. Bunga dengan organ-organ seks lelaki hanya dipanggil bunga staminate manakala bunga dengan organ-organ seks hanya wanita disebut bunga berputik . Apabila bunga mempunyai kedua-dua organ seks lelaki dan perempuan, ia dirujuk sebagai bunga hermafrodit . Contoh bunga hermafrodit adalah teratai (Rajah 3.15) dan bunga ros (Rajah 3.16 ).Rajah 3.15: Teratai |
Rajah 3.16: Ros |
Rajah 3.17: organ-organ pembiakan bunga |
Rajah 3.18: Stigma dan Stamen |
Pistil ini terdiri daripada tiga bahagian, iaitu, stigma, gaya dan ovari. Debunga terperangkap oleh permukaan melekit dipanggil stigma. Stigma itu dipegang oleh gaya. Gaya adalah struktur tiub seperti yang membawa ke ovari. Ovari mengandungi ovules. Yang gamet betina dihasilkan oleh bakal buah yang.
Kelopak dan sepal adalah bahagian yang penting di dalam bunga. Orang ramai biasanya tertarik untuk membeli bunga kerana kewujudan kelopak. Kelopak sangat berwarna yang juga menarik pendebunga. Sepal dianggap penting kerana mereka melindungi bunga semasa peringkat putik dan mencegah kecederaan daripada serangga dan kehilangan air.
Pendebungaan
Pendebungaan adalah satu proses memindahkan debunga dari organ lelaki bunga untuk organ perempuan yang sama atau bunga yang berbeza. Dalam erti kata lain , untuk didebungakan , debunga mesti dipindahkan dari benang sari untuk stigma. Ia dipanggil pendebungaan sendiri apabila debunga dari benang sari Plantes dipindahkan kepada Plantes stigma sama. Walau bagaimanapun, apabila debunga dari benang sari Plantes dipindahkan kepada Plantes stigma yang berbeza , ia dikenali sebagai pendebungaan silang.Terdapat gamet jantan dalam debunga. Oleh itu, apabila gamet lelaki dipindahkan ke organ wanita, debunga tanah pada stigma dan rembesan manis pada stigma merangsang percambahan debunga. Satu tiub debunga terbentuk. Tiub ini tumbuh ke bawah melalui gaya ke arah bakal buah yang terdapat di dalam ovari. The ovules adalah gamet yang terdapat dalam ovari. Bakal buah yang disenyawakan oleh nukleus lelaki debunga selepas lulus ke tiub . Oleh yang demikian, bakal buah disenyawakan menjadi benih. Sementara itu, ovari menjadi buah-buahan selepas kelopak jatuh. Rajah 3.19 menunjukkan biji-biji debunga pada stigma teratai.
Rajah 3.19: Bijian debunga pada stigma teratai |
Perbezaan antara serangga dan Angin
Bunga Didebungakan
Bunga yang didebungakan oleh serangga mempunyai butir debunga yang kasar supaya mereka melekat pada serangga, manakala bunga didebungakan oleh angin mempunyai debunga yang agak licin dan lebih kecil.Serangga mendebungakan bunga mempunyai kelopak berwarna besar manakala bunga didebungakan angin mempunyai kelopak agak kecil. Bunga yang didebungakan oleh serangga menghasilkan madu manakala bunga didebungakan oleh angin tidak menghasilkan madu. Rajah 3.20 dan 3.21 menunjukkan bunga didebungakan serangga dan angin.
Rajah 3.20: bunga serangga didebungakan |
Rajah 3.21: bunga didebungakan Angin |
Fertilisation
Fertilisation bermula apabila debunga bijirin tanah pada stigma. Bijian debunga bercambah, membentuk tiub debunga. Nukleus tiub mengawal pertumbuhan tiub debunga. Nukleus generatif bergerak ke tiub debunga. Ia menjalani mitosis, membentuk dua haploid nukleus gamet lelaki. Tiub debunga memasuki bakal buah dengan cara micropyle itu. Kedua-dua nukleus gamet lelaki dilepaskan ke dalam kantung embrio. Nukleus tiub kemudian hancur. Rujuk Rajah 3.22.Rajah 3.22: Fertilisation |
Rajah 3.23: Persenyawaan Berganda |
Benih
Banyak struktur biasanya dirujuk sebagai benih sebenarnya buah-buahan kering. Biji bunga matahari yang dijual secara komersial, sementara masih tertutup dalam shell keras buah, yang mesti berpecah terbuka untuk mencapai benih. Kumpulan yang berbeza daripada tumbuh-tumbuhan mempunyai pengubahsuaian lain, buah-buahan batu yang dikenali sebagai (seperti buah pic) telah lapisan buah keras (tempurung) bersatu untuk dan sekitar benih sebenar. Kacang adalah satu -pilihan, buah keras - dibuang kulit sesetengah tumbuhan dengan benih indehiscent, seperti Acorn atau hazelnut.(a) Pembentukan beni dan buah-buahan dalam tumbuhan
- Pendebungaan membantu pengeluran benih.
- Benih dibentuk selepas telur (evoles) telah disenyawakan oleh bijirin debunga.
- Dinding ovari berkembang menjadi buah.
- Buah-buahan adalah organ untuk menyebarkan benih.
- Benih boleh didapati dalam pelbagai bentuk, warna dan saiz.
- Terdapat beberapa jenis benih yang boleh dimakan dan beberapa jenis benih yang tidak boleh dimakan.
- Salah satu ciri yang paling penting adalah kulit benih yang melindungi benih dari menjadi kering dan embrio di dalam benih daripada rosak.
- Sesetengah kulit benih adalah nipis manakala yang lain adalah lebih tebal. Sebagai contoh, benih kacang mempunyai kulit benih yang lembut dan nipis tetapi benih kelapa mempunyai lapisan benih keras dan agak tebal. Oleh kerana sebab benih yang wujud dalam pelbagai bentuk, ada benih bercambah dengan mudah, manakala benih lain memerlukan syarat-syarat tertentu yang perlu dipenuhi sebelum ianya boleh bercambah.
- Apabila benih bercambah, ia boleh dilihat untuk melihat endosperma, bekalan makanan sementara, yang penuh di seluruh embrio dalam bentuk daun khas yang dipanggil kotiledon.
- Tumbuhan dikategorikan berdasarkan bilangan kotiledon dalam benih.
- Monokot adalah tumbuhan yang mempunyai satu kotiledon dalam benih manakala dikot adalah tumbuhan yang mempunyai dua kotiledon.
- Struktur benih dikot dan benih monokot ditunjukkan dalam Rajah 3.25.
Rajah 3.25: Struktur Benih dikot dan monokot |
Biji benih berlaku untuk menyediakan peluang untuk menyebarkan tumbuhan baru untuk kawasan baru. Oleh yang demikian, ia mengurangkan persaingan antara benih dan pokok induk. Apabila benih dan pokok induk berkembang jauh dari satu sama lain, kedua-dua akan mendapat nutrien yang mencukupi dan mempunyai peluang yang lebih baik mencari keadaan yang sesuai untuk berkembang. Biji benih boleh dikategorikan kepada empat jenis, iaitu, penyebaran angin, penyebaran haiwan, penyebaran air dan penyuraian diri.
Beberapa biji mempunyai fungsi yang unik yang membolehkan mereka membawa diri mereka jauh dari bunga. Ini jenis benih adalah cahaya atau mempunyai pertumbuhan berbulu yang bertindak seperti payung terjun kecil. Oleh itu , mereka menggunakan angin untuk menyuraikan diri mereka dari tumbuhan induk. Sebagai contoh , benih-benih orkid hampir seringan debu. Penyebaran sendiri melibatkan letupan buah-buahan yang seterusnya menyebarkan benih dari buah. Tumbuhan kekacang adalah sejenis tumbuhan yang tersebar benih yang jauh melalui letupan buah kacang.
Benih juga boleh tersebar dengan bantuan haiwan. Buah-buahan yang dimakan oleh makhluk seperti burung dan kemudiannya, benih-benih buah-buahan yang dibuang oleh mereka burung. Beberapa biji mempunyai cangkuk khas yang mudah melekat pada haiwan. Benih tertentu adalah kurang tumpat daripada air, sekali gus , benih menurun daripada tumbuh-tumbuhan ke sungai supaya mereka boleh tersebar ke tempat-tempat lain. Oleh kerana sebab ini , biji kelapa boleh melakukan perjalanan beribu-ribu kilometer di laut dan tumbuh di pulau-pulau seperti pokok-pokok sawit kelapa, walaupun mereka asalnya datang dari tanah besar.
(c) Percambahan Benih
Syarat-syarat tertentu yang perlu dipenuhi sebelum benih boleh bercambah. Air, oksigen dan suhu yang sesuai adalah tiga faktor penting untuk percambahan.
Walau bagaimanapun , biji tertentu perlu terdedah kepada jumlah yang lebih tinggi ringan berbanding dengan jenis lain benih. Ia adalah penting untuk memberi perhatian yang mencukupi untuk semua keadaan yang diperlukan oleh benih untuk bercambah. Jika tidak, benih akan kekal tidak aktif atau tidak aktif.
Sel-sel embrio mula membesarkan apabila benih terdedah kepada keadaan yang sesuai. Oleh yang demikian, rehat kot benih terbuka selepas air dan oksigen yang diambil melalui kot benih. Bulu kecil yang tumbuh semasa percambahan untuk membentuk akar. Akar berkembang menolak ke dalam tanah untuk menambat baru tumbuhan dan untuk menyerap air dan mineral dari tanah. Selepas itu, bulu kecil yang tumbuh dari benih untuk membentuk penggambaran. Ia tumbuh ke arah cahaya. Fasa percambahan berakhir apabila menembak muncul dari tanah. Ia dianggap bahawa kilang baru mula berkembang. Ia berterusan memerlukan air, kehangatan, nutrien dan cahaya untuk berkembang.
Terdapat beberapa faktor yang berpotensi membawa kepada percambahan miskin , seperti yang disenaraikan di bawah:
- Oksigen tidak boleh mencapai kilang jika kilang itu overwatered ;
- Tumbuhan perlu menggunakan tenaga penuh untuk mencapai permukaan tanah jika ia ditanam secara mendalam ;
- Benih tidak boleh mula bercambah jika ia berada dalam keadaan kering; dan
- Air dan oksigen tidak boleh masuk ke dalam benih jika kot benih itu terlalu keras.
Oleh itu, untuk mengelakkan percambahan miskin , tips berikut adalah dicadangkan:
- Biji kot yang terlalu keras perlu direndam dan tercalar ; dan
- Mendedahkan benih untuk suhu yang sesuai kerana beberapa biji perlu terdedah kepada suhu sejuk untuk tempoh yang tertentu , untuk membuat mereka bercambah.
Pembiakan Aseks dalam Tumbuhan
Beberapa jenis tumbuhan tidak menghasilkan benih dan bunga. Ini jenis tumbuh-tumbuhan menghasilkan spora bukannya benih. Oleh itu, mereka ini dikenali sebagai tumbuhan tidak berbunga . Spora biasanya diiktiraf dengan melihat undersides daun di mana terdapat tompok coklat atau pad di bahagian bawah daun. Apabila kes spora pecah terbuka, ribuan spora kecil , masing-masing yang terdiri daripada sel berdinding tebal , mencurahkan dan tersebar di jarak yang jauh oleh angin dan arus air. Contoh terbaik tanaman ini adalah pakis (lihat Rajah 3.26 ).Rajah 3.26 : Spora pada daun pakis |
(a) pembiakan vegetatif (dalam tumbuh-tumbuhan)
Dalam pembiakan tampang , bahagian tumbuhan yang menjadi berkembar dan tumbuh menjadi tumbuhan baru biasanya berhampiran ibu bapa asal. Mari kita lihat beberapa contoh.
- Pelari - Kilang strawberi mempunyai batang tebal pendek dan roset daun rapat ke tanah . Tunas dalam axils daripada daun tumbuh ke luar , membentuk mendatar panjang dan batang tipis dengan beberapa skala kecil daun di permukaan tanah. Putik terminal pelari bertukar ke atas dan akar kebetulan tumbuh ke bawah, dengan itu , berlabuh kilang baru. Kilang baru mungkin pula membentuk banyak pelari. Kemudian, pelari menghubungkan anak pokok kepada rots ibu bapa , supaya kilang yang baru menjadi bebas. Contohnya adalah tumbuhan strawberi dan rumput labah-labah.
- Rizom - Banyak tumbuhan herba mempunyai bahagian bawah tanah sistem menembak mereka; jika ia mendatar ia dipanggil rhizome. Rhizome boleh menghantar sehingga pucuk udara kerap. Ini pucuk tumbuh daripada tunas di celah daun kecil dan dilabuhkan di dalam tanah oleh akar kebetulan yang tumbuh dari nod. Contoh ini adalah rumput.
- Batang ubi - Apabila batang ubi bengkak ditanam, "mata" yang sebenarnya tunas axillary, mula berkembang dan membentuk pucuk berdaun, dan akar kebetulan berkembang daripada asas pucuk ini. satu umbi boleh membawa kepada banyak tumbuhan jika dipotong kepada beberapa bahagian sebelum menanam . Contoh ubi adalah kentang.
- Bulbs- Ini adalah tunas bawah tanah dengan makanan rizab disimpan di dalam skala daripada lapisan asas daun berisi daripada tahun sebelumnya. Daun ini mengelilingi dan menyembunyikan batang pendek yang dilampirkan. Tunas adalah anugerah dalam beberapa axils mereka. Dari batang, satu siri akar kebetulan baru tumbuh ke bawah. Pucuk baru membentuk dari tunas ketiak dan muncul dari mentol. Jika dua atau lebih banyak tunas axillary tumbuh daripada mentol, setiap membentuk mentol baru sendiri dan sebagai pembiakan berterusan, sejak batang biasa tidak lama lagi menghakis dan membolehkan perpisahan mereka. Bawang , teratai dan bunga tulip adalah contoh bulbs.
(b) Penyebaran vegetatif oleh Manusia
Pembiakan tumbuhan dibiakkan oleh manusia melalui pelbagai kaedah.
Bidang bioteknologi adalah lebih luas ia melibatkan kejuruteraan genetik tanaman untuk pertanian, biopemulihan, pemprosesan makanan, ubat-ubatan dan proteomik semua termasuk dalam bidang bioteknologi.
Bioteknologi merupakan cabang teknologi yang menggunakan organisma hidup atau sistem biologi untuk mengubah suai manusia dan alam sekitar mereka.
Bioteknologi tidak terhad kepada berteknologi tinggi atau prototaip teknologi. Bioteknologi boleh jadi perubatan, alam sekitar atau pertanian dalam permohonan.
Bioteknologi telah diamalkan lama sebelum istilah ini dicipta. Malah, manusia telah mengamalkan bioteknologi selama berabad-abad. Salah satu contoh bioteknologi yang paling awal adalah penapaian yis ke dalam alkohol; proses yang sama digunakan untuk membuat yogurt dan keju.
Pengasingan makanan dilakukan untuk mengekalkan ketahanan makanan sebelum mikroorganisma dilihat oleh mata manusia, bersama-sama dengan mereka yang dilanda penyakit diquarantinkan. Petani abad ke-19 juga telah mengamalkan satu bentuk bioteknologi apabila mereka memilih tumbuhan yang terbaik untuk tanaman mereka. Pembiakan selektif untuk tumbuh-tumbuhan yang dihasilkan tanaman dan buah-buahan dan sayur-sayuran yang paling terbesar adalah hasil uji kaji awal dalam genetik yang menjadi asas penyelidikan abad ke-
21.
Pengklonan boleh dilakukan seperti berikut (http://learn.genetics.utah.edu):
(a) Embrio Buatan Berkembar
Seperti namanya, ini meniru proses teknologi semula jadi mewujudkan kembar seiras . Secara semula jadi, kembar berlaku hanya selepas persenyawaan sel telur oleh sel sperma. Dalam kes-kes yang jarang berlaku, apabila telur disenyawakan yang terhasil dipanggil zigot, cuba untuk membahagikan ke dalam dua sel embrio, kedua-dua sel-sel berasingan. Setiap sel terus membahagi dengan sendiri, akhirnya berkembang menjadi individu yang berasingan di dalam ibu. Sejak kedua-dua sel-sel datang daripada zigot yang sama , individu-individu yang terhasil memiliki genetik yang serupa.
Embrio berkembar tiruan menggunakan pendekatan yang sama, tetapi ia berlaku dalam piring Petri dan bukannya dalam badan ibu. Ini dapat dicapai secara manual dengan memisahkan embrio awal ke dalam sel-sel individu, dan kemudian membolehkan setiap sel untuk membahagi dan membentuk dengan sendiri. Embrio yang terhasil diletakkan ke dalam ibu tumpang, di mana mereka dibawa ke istilah dan dihantar. Sekali lagi, kerana semua datang dari embrio zigot yang sama, mereka adalah memiliki genetik yang serupa .
(b) Pemindahan Sel Somatik Nuklear
Pemindahan sel somatik nuklear (SCNT) menggunakan pendekatan yang berbeza daripada embrio berkembar tiruan, tetapi ia menghasilkan keputusan yang sama: klon yang tepat, atau salinan genetik, seseorang individu. Ini adalah kaedah yang digunakan untuk mencipta Dolly Kambing biri-biri itu.
Untuk membuat Dolly, penyelidik mengasingkan sel somatik daripada biri-biri betina dewasa. Seterusnya, mereka dipindahkan dari sel nukleus itu kepada sel telur yang nukleus telah dikeluarkan. Selepas beberapa tweak kimia, sel telur, dengan nukleus baru, telah berkelakuan seperti zigot baru disenyawakan. Ia berkembang menjadi embrio, yang diimplan ke dalam ibu tumpang dan dibawa ke panjang. Domba Dolly, adalah replika genetik yang tepat daripada biri-biri betina dewasa yang didermakan nukleus sel somatik untuk telur. Dia mamalia pertama kali diklon daripada sel somatik dewasa.
Bagaimana SCNT berbeza daripada cara semula jadi membuat embrio ? Persenyawaan telur oleh sperma dan kaedah pengklonan SCNT kedua-dua hasil dalam perkara yang sama: bola membahagikan sel-sel, yang dipanggil embrio. Jadi apa sebenarnya perbezaan antara kaedah-kaedah ini?
Embrio terdiri daripada sel-sel yang mengandungi dua set lengkap kromosom. Perbezaan antara persenyawaan dan SCNT terletak pada mana kedua-dua set berasal.
Dalam persenyawaan, sperma dan telur kedua-duanya mengandungi satu set kromosom. Apabila sperma dan telur menyertai, zigot yang terhasil berakhir dengan dua set - satu dari bapa ( sperma) dan seorang dari ibu ( telur).
Dalam SCNT, set tunggal sel telur ini, kromosom dikeluarkan. Ia digantikan dengan nukleus dari sel somatik, yang sudah mengandungi dua set lengkap kromosom. Oleh itu, dalam embrio yang terhasil, kedua-dua set kromosom datang dari sel somatik.
Kaedah ini menggunakan eksplan tumbuhan (bahagian tumbuhan) atau biji yang telah disterilkan sebelum diletakkan di dalam bekas sederhana yang semakin meningkat (biasanya gel) yang mempunyai beberapa nutrien ditambah. Eksplan atau benih, dan bekas sederhana yang semuanya telah disterilkan, dan ini (jika berjaya) menghalang mana-mana luka atau tisu koyak, atau keseluruhan eksplan atau benih sendiri, dari dijangkiti dengan mikroorganisma daripada beberapa jenis dan ini reput selama bahagian-bahagian tumbuhan berakar umbi atau membiak.
Banyak jenis biji benih bercambah dalam keadaan ini cenderung untuk tumbuh dengan cepat berbanding dengan yang dipupuk dalam media standard yang tumbuh di luar daripada steril, bekas tertutup. Menggunakan tisu tumbuhan, ia adalah mungkin untuk salinan berkembang tepat seperti tumbuhan penderma. Ini adalah amat berguna untuk tumbuh-tumbuhan yang mempunyai ciri-ciri genetik wajar kerana satu boleh membuat banyak klon tumbuhan tertentu lebih cepat daripada kaedah pembiakan tradisional seperti keratan, pullings atau pembahagian.
Media nutrien steril biasanya mengandungi larutan nutrien (biasanya garam dan vitamin) , sukrosa (gula), hormon (pilihan), antibiotik (pilihan ) dan memejal atau ejen gelling seperti agar ( produk rumpai laut).
Prosedur standard untuk melaksanakan tisu tumbuhan ujikaji budaya agak asas ( lihat Rajah 3.29).
Berikut adalah manfaat tumbuhan tisu kultur di dunia pertanian:
Pembiakan tumbuhan dibiakkan oleh manusia melalui pelbagai kaedah.
- Keratan - Sebatang pisau tajam
memotong pendek secara serong batang yang mengandungi empat
atau lima nod. Daun ini dikeluarkan kecuali dua atau tiga daripada yang
paling kecil. Apabila ditanam di dalam tanah, akar terbentuk daripada
permukaan yang potong dan daun kecil. Contoh kaedah ini adalah bunga
kertas dan bunga ros (lihat Rajah 3.27).
Rajah 3.27: Ros dibiakan dengan kaedah keratan |
- Cantuman - Ini adalah cara yang menggabungkan
sistem akar daripada pelbagai stok tumbuhan yang kuat
dengan pelbagai sistem pucuk yang dikehendaki. Satu putik dan
daun dipilih daripada pelbagai pangkal yang diingini. Kulit kayu
stok tumbuhan dipotong dalam bentuk "T" dan diangkat dari kayu
untuk membolehkan pembiakan baru yang akan dimasukkan. Luka potongan itu
diikat dengan kuat menggunakan tali raffia yang dilembapkan. Putik baru akan
tumbuh jika pembiakan berjaya (rujuk Rajah 3.28).
BIOTEKNOLOGI - TISU KULTUR DAN PENGKLONAN
Pembiakan keturunan boleh berlaku secara semula jadi melalui pelbagai kaedah pembiakan. Seseorang juga boleh campur tangan dalam peringkat tertentu dalam proses pembiakan untuk menentukan jenis baka yang dia mahu.Bidang bioteknologi adalah lebih luas ia melibatkan kejuruteraan genetik tanaman untuk pertanian, biopemulihan, pemprosesan makanan, ubat-ubatan dan proteomik semua termasuk dalam bidang bioteknologi.
Bioteknologi merupakan cabang teknologi yang menggunakan organisma hidup atau sistem biologi untuk mengubah suai manusia dan alam sekitar mereka.
Bioteknologi tidak terhad kepada berteknologi tinggi atau prototaip teknologi. Bioteknologi boleh jadi perubatan, alam sekitar atau pertanian dalam permohonan.
Bioteknologi telah diamalkan lama sebelum istilah ini dicipta. Malah, manusia telah mengamalkan bioteknologi selama berabad-abad. Salah satu contoh bioteknologi yang paling awal adalah penapaian yis ke dalam alkohol; proses yang sama digunakan untuk membuat yogurt dan keju.
Pengasingan makanan dilakukan untuk mengekalkan ketahanan makanan sebelum mikroorganisma dilihat oleh mata manusia, bersama-sama dengan mereka yang dilanda penyakit diquarantinkan. Petani abad ke-19 juga telah mengamalkan satu bentuk bioteknologi apabila mereka memilih tumbuhan yang terbaik untuk tanaman mereka. Pembiakan selektif untuk tumbuh-tumbuhan yang dihasilkan tanaman dan buah-buahan dan sayur-sayuran yang paling terbesar adalah hasil uji kaji awal dalam genetik yang menjadi asas penyelidikan abad ke-
21.
PENGKLONAN
Kejadian organisma yang merupakan salinan genetik yang tepat yang lain.Ini bermakna bahawa setiap bit tunggal DNA adalah sama antara kedua-dua! Tetapi bagaimana pengklonan dilakukan?
Pengklonan boleh dilakukan seperti berikut (http://learn.genetics.utah.edu):
(a) Embrio Buatan Berkembar
Seperti namanya, ini meniru proses teknologi semula jadi mewujudkan kembar seiras . Secara semula jadi, kembar berlaku hanya selepas persenyawaan sel telur oleh sel sperma. Dalam kes-kes yang jarang berlaku, apabila telur disenyawakan yang terhasil dipanggil zigot, cuba untuk membahagikan ke dalam dua sel embrio, kedua-dua sel-sel berasingan. Setiap sel terus membahagi dengan sendiri, akhirnya berkembang menjadi individu yang berasingan di dalam ibu. Sejak kedua-dua sel-sel datang daripada zigot yang sama , individu-individu yang terhasil memiliki genetik yang serupa.
Embrio berkembar tiruan menggunakan pendekatan yang sama, tetapi ia berlaku dalam piring Petri dan bukannya dalam badan ibu. Ini dapat dicapai secara manual dengan memisahkan embrio awal ke dalam sel-sel individu, dan kemudian membolehkan setiap sel untuk membahagi dan membentuk dengan sendiri. Embrio yang terhasil diletakkan ke dalam ibu tumpang, di mana mereka dibawa ke istilah dan dihantar. Sekali lagi, kerana semua datang dari embrio zigot yang sama, mereka adalah memiliki genetik yang serupa .
(b) Pemindahan Sel Somatik Nuklear
Pemindahan sel somatik nuklear (SCNT) menggunakan pendekatan yang berbeza daripada embrio berkembar tiruan, tetapi ia menghasilkan keputusan yang sama: klon yang tepat, atau salinan genetik, seseorang individu. Ini adalah kaedah yang digunakan untuk mencipta Dolly Kambing biri-biri itu.
Untuk membuat Dolly, penyelidik mengasingkan sel somatik daripada biri-biri betina dewasa. Seterusnya, mereka dipindahkan dari sel nukleus itu kepada sel telur yang nukleus telah dikeluarkan. Selepas beberapa tweak kimia, sel telur, dengan nukleus baru, telah berkelakuan seperti zigot baru disenyawakan. Ia berkembang menjadi embrio, yang diimplan ke dalam ibu tumpang dan dibawa ke panjang. Domba Dolly, adalah replika genetik yang tepat daripada biri-biri betina dewasa yang didermakan nukleus sel somatik untuk telur. Dia mamalia pertama kali diklon daripada sel somatik dewasa.
Bagaimana SCNT berbeza daripada cara semula jadi membuat embrio ? Persenyawaan telur oleh sperma dan kaedah pengklonan SCNT kedua-dua hasil dalam perkara yang sama: bola membahagikan sel-sel, yang dipanggil embrio. Jadi apa sebenarnya perbezaan antara kaedah-kaedah ini?
Embrio terdiri daripada sel-sel yang mengandungi dua set lengkap kromosom. Perbezaan antara persenyawaan dan SCNT terletak pada mana kedua-dua set berasal.
Dalam persenyawaan, sperma dan telur kedua-duanya mengandungi satu set kromosom. Apabila sperma dan telur menyertai, zigot yang terhasil berakhir dengan dua set - satu dari bapa ( sperma) dan seorang dari ibu ( telur).
Dalam SCNT, set tunggal sel telur ini, kromosom dikeluarkan. Ia digantikan dengan nukleus dari sel somatik, yang sudah mengandungi dua set lengkap kromosom. Oleh itu, dalam embrio yang terhasil, kedua-dua set kromosom datang dari sel somatik.
Kultur Tisu
Kultur tisu, juga dikenali sebagai mikropropagasi, adalah kaedah pembiakan yang digunakan untuk menghasilkan tumbuh-tumbuhan di bawah keadaan steril.Kaedah ini menggunakan eksplan tumbuhan (bahagian tumbuhan) atau biji yang telah disterilkan sebelum diletakkan di dalam bekas sederhana yang semakin meningkat (biasanya gel) yang mempunyai beberapa nutrien ditambah. Eksplan atau benih, dan bekas sederhana yang semuanya telah disterilkan, dan ini (jika berjaya) menghalang mana-mana luka atau tisu koyak, atau keseluruhan eksplan atau benih sendiri, dari dijangkiti dengan mikroorganisma daripada beberapa jenis dan ini reput selama bahagian-bahagian tumbuhan berakar umbi atau membiak.
Banyak jenis biji benih bercambah dalam keadaan ini cenderung untuk tumbuh dengan cepat berbanding dengan yang dipupuk dalam media standard yang tumbuh di luar daripada steril, bekas tertutup. Menggunakan tisu tumbuhan, ia adalah mungkin untuk salinan berkembang tepat seperti tumbuhan penderma. Ini adalah amat berguna untuk tumbuh-tumbuhan yang mempunyai ciri-ciri genetik wajar kerana satu boleh membuat banyak klon tumbuhan tertentu lebih cepat daripada kaedah pembiakan tradisional seperti keratan, pullings atau pembahagian.
Media nutrien steril biasanya mengandungi larutan nutrien (biasanya garam dan vitamin) , sukrosa (gula), hormon (pilihan), antibiotik (pilihan ) dan memejal atau ejen gelling seperti agar ( produk rumpai laut).
Prosedur standard untuk melaksanakan tisu tumbuhan ujikaji budaya agak asas ( lihat Rajah 3.29).
- Persekitaran steril mesti diwujudkan. Medium yang digunakan untuk mengembangkan tisu tumbuhan, tumbuhan tisu diri mereka sendiri, dan persekitaran budaya tisu, mestilah bebas daripada semua bahan cemar yang mungkin.
- Tisu boleh diambil dari daun Plantes yang , menembak , putik , batang atau akar.
- Sampel tisu maka boleh diletakkan di atas aseptik (percuma mikroorganisma ), sederhana kaya dengan nutrien di mana sel-sel akan mula tumbuh dan berkembang menjadi produk tumbuhan yang dikehendaki.
- Akhirnya , tisu membangun perlu dikekalkan dalam kimia dan fizikal persekitaran yang terkawal dengan teliti, seperti rumah hijau , untuk mencapai hasil yang terbaik.
Rajah 3.29: langkah-langkah asas mikropropagasi |
- Ia membolehkan untuk pengeluaran jumlah yang besar tumbuh-tumbuhan dalam tempoh yang pendek;
- Satu bilangan besar daripada tumbuh-tumbuhan boleh dihasilkan dengan menggunakan tisu yang dikumpul dari Tumbuhan ibu tunggal - tumbuhan yang sendiri masih tanpa luka dalam proses penuaian tisu; dan
- Ia menghapuskan kemungkinan gangguan dalam musim yang semakin meningkat kerana ia boleh dilakukan di dalam persekitaran yang dikawal selia dengan berhati-hati rumah hijau.
No comments:
Post a Comment