سازمان‌دهی
نحوه برش‌گیری بافت‌های گیاهی را به دانش‌آموزان نشان دهید. اگر می‌خواهید هر سال از همین مطالب در تدریس استفاده کنید، چند عکس دیجیتال از نحوه برش‌گیری بگیرید تا در سال‌های بعد در تهیه دستور کار راحت‌تر باشید. در پایان درس هر دانش‌آموز یک قلمه برای بردن به خانه آماده خواهد کرد. نحوه رشد قلمه‌ها را بعد از چند هفته مرور کنید. می‌توانید در این درس در مورد اخلاق زیستی شبیه‌سازی نیز بحث کنید یا در وقت دیگری که دیگر روش‌های شبیه‌سازی را بررسی کرده‌اید، در این‌باره بحث کنید.
مواد و ابزار مورد نیاز
الف. برای هر گروه از دانش‌آموزان:
اسکالپل، یک عدد
گلدان خالی به قطر ۱۰ سانتی‌متر، یک عدد
کمپوست، به اندازه کافی برای پر کردن گلدان
کیسه پلاستیکی، یک عدد
لیوان ۱۰۰ سانتی‌متر مکعبی، یک عدد
ذره‌بین، یک عدد
ب. برای کلاس، تهیه‌شده از سوی معلم یا کارشناس آزمایشگاه:
گیاهانی که می‌توان از آن‌ها قلمه گرفت، مانند شمعدانی یا گل حنا
پودر ریشه‌زایی، پودر تالک.
بهداشت و ایمنی و یادداشت‌های فنی
به راهنمای مندرج در روی بسته پودر ریشه‌زایی مراجعه کنید.
ممکن است شیره گیاه پوست برخی افراد را تحریک کند.
هرگز رو به بدن خود برش‌گیری نکنید.
بعد از اتمام کار دست‌ها را بشویید.
پودر ریشه‌زایی حاوی هورمون‌هایی است که می‌توانند ریشه‌زایی را تقویت کنند؛ اما برخی شواهد نشان می‌دهند که راه اصلی تقویت ریشه با عملکرد قارچ‌کش‌هاست. آزمایش این مسئله بسیار سخت است؛ اما با مقایسه قلمه‌های تیمار شده با و بدون پودر ریشه‌زایی می‌توان پی برد که آیا پودر ریشه‌زایی تأثیری دارد یا نه.
مسائل اخلاقی
موارد اخلاقی در ارتباط با فناوری‌های شبیه‌سازی که پیشرفته‌تر از این هستند، وجود دارد، به‌ویژه مواردی که شامل مواد جانوری از جمله مواد شبیه‌سازی از سلول‌های بزرگسالان است. با این حال، بیشتر مردم در مورد شبیه‌سازی مواد گیاهی مشکلی پیدا نمی‌کنند. خطر کاهش تنوع زیستی و افزایش آسیب‌پذیری اکوسیستم‌ها وجود دارد که ممکن است یک منطقه بزرگ با مواد شبیه‌سازی‌شده یکسان پر شود.
روش
توجه: هرگز تیغه اسکالپل را به طرف بدن خود حرکت ندهید.
آماده سازی
الف. اطمینان حاصل کنید که برای هر دانش‌آموز یا هر دو دانش‌آموز مواد برش‌دهی به تعداد و مقدار کافی دارید.
ب. مقداری پودر ریشه‌زایی اختصاصی آماده کنید.
یک گلدان پر از کمپوست و اسکالپل آماده کنید.
یک ساقه بدون گل را از گیاه جدا کنید تا مورد استفاده قرار گیرد. بخشی را به طول حدود ۱۰ سانتی‌متر انتخاب کنید.
با برداشتن همه برگ‌ها به جز زوج برگ بالایی یا دو جفت بالایی، برش بدهید. ساقه را با زاویه مایل در یکی از مکان‌هایی که برخی از برگ‌ها را برداشته‌اید برش دهید.
نگاهی دقیق به انتهای ساقه داشته باشید. از ذره‌بین استفاده کنید.
انتخاب کنید که می‌خواهید از کدام پودر ریشه‌زایی استفاده کنید.
انتهای بریده‌شده را به پودر ریشه‌زا آغشته کنید، سپس آن را محکم به وسط کمپوست فشار دهید تا انتهای بریده‌شده حداقل ۳ سانتی‌متر در زیر سطح قرار گیرد.
یک کیسه پلاستیکی و یک لیوان کوچک آب آماده کنید.
گلدان را درون کیسه قرار دهید. در آن آب بریزید. کیسه را مهر و موم کنید.
قلمه را به خانه ببرید و آن را مرطوب نگه دارید - اما نه خیس. بعد از ۲ تا ۳ روز می‌توانید کیسه را بردارید و برش را روی بشقابی روی طاقچه پنجره بگذارید. هر ۲ تا ۳ روز یک‌بار آبیاری کنید.
ویژگی‌های گیاه اصلی را یادداشت کنید.
گیاه اصلی را اگر در ساخت قلمه کاملاً مصرف نشده باشد.
مشاهدات قلمه‌ها را پس از ۲ تا ۳ هفته (یا بیشتر) انجام دهید تا با گیاه اصلی مقایسه شوند.
یادداشت‌های آموزشی
برخی از ویژگی‌های قلمه مانند شکل برگ، رنگ برگ و رنگ گل (که با رشد قلمه مشخص می‌شود) به ساختار ژنتیکی گیاه بستگی دارد. سایر ویژگی‌ها از جمله تعداد برگ‌ها و ارتفاع گیاهان به‌شدت تحت تأثیر محیط است. همه قلمه‌ها در شرایط مختلف (طاقچه‌های خانه دانش‌آموزان) نگهداری می‌شوند. بنابراین، باید در ویژگی‌هایی که تحت تأثیر محیط قرار می‌گیرند، تفاوت قابل‌توجهی با هم داشته باشد ولی در ویژگی‌های ژنتیک هیچ تغییری نداشته باشند.
گرفتن قلمه یک روش ساده برای تولید تعداد زیادی گیاه با ترکیب ژنتیکی یکسان است. از این روش می‌توان در تولید تجاری گیاهان باغبانی، به‌ویژه گیاهان کمیاب مانند ارکیده استفاده کرد.
گیاهانی که از قلمه رشد می‌کنند، از نظر ژنتیکی با یکدیگر و با گیاه مادر یکسان‌اند، در حالی‌که گیاهانی که با بذر رشد می‌کنند، تفاوت‌های قابل‌توجهی نشان می‌دهند.
برگه دانش‌آموز
موضوع: کلون‌سازی موجود زنده
این فعالیت به شما امکان می‌دهد:
• جانداری را کلون‌سازی کنید،
• گیاه کلون‌شده را با گیاه مادر مقایسه کنید،
• درک کنید کدام ویژگی‌ها محیطی و کدام ژنتیک‌اند،
• احساس خود را درباره کلون‌کردن جانداران آزمایش کنید.
روش کار
ایمنی: مواظب باشید تیغه اسکالپل را رو به بدن خود حرکت ندهید. پس از برش‌گیری، کاشت گیاه و پایان ار دست‌های خود را بشویید.
آزمایش
۱. یک گلدان پر از کمپوست و یک اسکالپل در اختیار شماست.
۲. بخشی از گیاه را که می‌خواهید مطابق توضیحات معلم کلون کنید، ببُرید.
۳. قطعه بریده‌شده را همان‌طور که معلم شما توصیف کرده، کوتاه کنید.
۴. نگاهی دقیق به انتهای ساقه بیندازید. برای این کار از ذره‌بین استفاده کنید.
۵. اگر می‌خواهید از پودر ریشه‌زایی استفاده کنید، انتهای بریده‌شده را درون پودر قرار دهید.
۶. ساقه را محکم به وسط کمپوست فشار دهید، به‌طوری که انتهای برش حداقل ۳ سانتی‌متر به زیر سطح کمپوست قرار گیرد.
۷. یک کیسه پلاستیکی و یک لیوان کوچک آب آماده کنید.
۸. گلدان را درون کیسه قرار دهید. به آن آب بدهید و در کیسه را ببندید.
کلون را به خانه ببرید، آن را مرطوب نگه دارید، ولی مواظب باشید خیس آب نشود. بعد از ۲ تا ۳ روز می‌توانید آن را از کیسه خارج کنید و کلون را روی بشقابی روی طاقچه پنجره بگذارید. هر ۲ تا ۳ روز یک بار آن را آبیاری کنید.
در هفته‌های بعد، کلون خود را مشاهده کنید و هر وقت معلم‌تان درخواست کرد، آن را به کلاس ببرید.
پرسش‌ها
۱. چه چیزی در مورد بافت‌های ساقه مشاهده می‌کنید؟ آیا به نظر می رسد که همه سلول‌های ساقه یکسان‌اند یا تفاوت‌هایی بین آن‌ها وجود دارد؟
۲. پس از ۲ تا ۳ هفته کلون خود را توصیف کنید:
رنگ برگ‌ها
شکل برگ‌ها
ترتیب قرارگرفتن برگ‌ها
رنگ گل‌ها (اگر گل‌دار باشد)
ارتفاع
تعداد برگ‌ها
۳. کلون خود را پس از ۲ تا ۳ هفته با گیاه مادر مقایسه کنید.
۴. کدام یک از ویژگی‌های کلون شما به ماده ژنتیکی موجود در بافت آن بستگی دارد؟
۵. نظر شما در مورد شبیه‌سازی گیاهان از این طریق چیست؟ آیا شما در تولید جانوران جدید از مجموعه سلول‌های جانوری نیز همین احساس را دارید؟ چرا؟
پاسخ به پرسش‌ها
۱. معمولاً حلقه‌هایی از بافت در داخل ساقه وجود دارد که با یکدیگر متفاوت به نظر می‌رسند. معمولاً یک لایه بیرونی مشخص وجود دارد و ممکن است ساختارهایی مانند حلقه‌ای از سلول‌ها را ببینید که حامل آب و مواد شیمیایی غذایی به بالا و پایین ساقه هستند. یکی از بافت‌های موجود در قلمه باید بتواند تمایز مجدد پیدا کند تا بتواند به بافت ریشه قلمه تبدیل شود.
۲. به مشاهدات خود دانش‌آموزان بستگی دارد.
۳. رنگ برگ، شکل برگ، ترتیب برگ‌ها روی ساقه و رنگ گل باید بین کلون‌ها و گیاه اصلی یکسان باشد. ارتفاع و تعداد برگ‌ها ممکن است به‌طور قابل‌توجهی متفاوت باشد.
۴. رنگ برگ، شکل برگ، ترتیب برگ‌ها روی ساقه و رنگ گل به ماده ژنتیکی موجود در بافت بستگی دارد.
۵. بستگی به نظر دانش‌آموز دارد.
منبع
https://practicalbiology.org/genetics/introducing-gene-technologies/cloning-a-living-organism