ביוטכנולוגיה
הוצג| English | משמעות |
|---|---|
| PCR/ˌpiː siː ˈɑː/ | תגובה שרשרתית של פולيمראז |
| biotechnology/ˌbaɪəʊtekˈnɒlədʒi/ | ביטכנולוגיה ביולוגית |
| transformation/trænsfɔːˈmeɪʃn/ | טרנספורמציה |
| genetic engineering/dʒɪˈnetɪk ˌendʒɪˈnɪərɪŋ/ | הנדסה גנטית |
| gel electrophoresis/dʒel ɪˌlektrəʊfɔːˈriːsɪs/ | אלקטרופורזה בג'ל |
פס DNA מופיע גם בבקרה ריקה
- מבחן PCR מניב פס בערוצה של הדוגמה ובשליטה שאינה מכילה תבנית DNA. תוצאה זו דורשת בדיקה נוספת לפני שטוענים לנוכחות המטרה.
- כלים ביוטכנולוגיים עונים על שאלות שונות: PCR ממיר אזור, ג'ל מפריד קטעים, ריצוף קורא בסיסים והמרה מ引入 DNA לתאים.
PCR: העתקת DNA
- טכנולוגיה ביולוגית לעיתים קרובות מתחילה על ידי יצירת עותקים רבים של גן.
- PCR (התגובה שרשרת הפולימראז) עושה בדיוק זאת.
- מחזורי חימום וקירור מעתיקים מקטע DNA שוב ושוב.
- בתגובה אידיאלית, בכל מחזור מתכפל האזור המטרה; בממירה אמיתית יעילות עשויה להיות נמוכה יותר.
ביוטכנולוגיה היא…
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ביוטכנולוגיה משתמשת באורגניזמים ובמולקולות שלהם – כמו DNA ואנזימים – ליצירת מוצרים וכלים.
הנדסה גנטית
- הנדסה גנטית מעבירה גן מאורגניזם אחד לשיני.
- גן שימושי נחתך ומוכנס לארח חדש.
- הארח קורא אחר כך את הגן ומייצר את החלבון שלו.
- הדבר מאפשר לנו לתת לאורגניזם יכולת חדשה לחלוטין.
PCR - העתקת DNA
מעבר אחר שלב במחזור PCR אחד: חימום מפריד את השריטים, הפרימרים נקשרים וכל שריר מעותק, מה שמכפיל את כמות ה-DNA.
מה עושה PCR?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
PCR (תגובת שרשרת הפולימראז) מעתיקה חלק ממוקד של DNA פעמים רבות, ומכפילה אותו פי שניים בכל מחזור.
מה טכנולוגיה ביולוגית יכולה לעשות
- חיידקים מהונדסים גנטית ליצירת אינסולין אנושי לסוכנים.
- צמחים מקבלים גנים לעמידות בפני מזיקים או לוויטמינים נוספים.
- ניתן לקרוא את ה-DNA כדי לאבחן מחלה או לזהות אדם.
- טיפול גנטי אף שואף לתקן גנים פגומים אצל חולים.
העברת גן מאורגניזם אחד לאחר נקרא הנדסה גנטית ____.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
הנדסה גנטית ממקמת גן בין אורגניזמים – לדוגמה, הכנסת גן אנושי לתוך חיידקים.
ניתן להנדס חיידקים כדי לייצר אינסולין אנושי כתרופה.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
גן האינסולין האנושי מוכנס לחיידקים, המייצרים אותו בזול ובבטחה.
סמן את כל ההצהרות האמיתיות לגבי ביוטכנולוגיה.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
כלים עוצמתיים מעוררים שאלות אתיות אמיתיות הדינות מחשבה זהירה. השלוש האחרונות הן נכונות.
PCR מפרידה, מעצימה ומאריכה
- חימום משחרר את ה-DNA ומופרד את השרידים שלו. קירור מאפשר לפרימרים קצרים להתאגד עם רצפים תואמים המגדירים את האזור המטרה. פולימראז DNA עמיד בחום מאריך לאחר מכן מהפרימרים.
- מחזוריות חוזרת ממירה את האזור הזה. התכפלות אידיאלית מניבה 2ⁿ העתקים מתבנית אחת לאחר n מחזורים, אך תגובות אמיתיות פחות יעילות; PCR ממירה DNA קיים ולא את כל האורגניזם.
סדר מחזור PCR אחד.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
חימום מפריד בין הסלילים; הקדמנים מספקים קצוות; הפולימראז מאריך.
בהתחלת מחזור עם העתקה אחת של היעד, מהו המספר האידיאלי לאחר חמישה מחזורי הכפל?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
2⁵ = 32. זהו מודל אידיאלי, ולא תוצר עיבוד מובטח ניסויית.
ג'ל מפריד קטעים לפי גודל
- באלקטרופורזה בג'ל, DNA הטעון שלילית זז לכיוון האלקטרודה החיובית. באותו ג'ל תחת אותם תנאים, קטעים קטניםים נוטים להרחיק יותר מקטעים גדולים.
- סולם מידות מספק ייחוס. מיקום פס תואם מצביע על גודל קטע דומה, אך לא מוכיח שכל הבסיס בקטעים הוא זהה.
ג'ל אחד מכיל מקטע DNA באורך 200 זוגות בסיסים ומקטע נוסף באורך 800 זוגות בסיסים, ששני התחילו יחד. איזה מהם עובר בדרך כלל מרחק רב יותר?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מקטעים קטנים יותר חודרים דרך הג'ל בקלות רבה יותר.
המרה וריצוף עונים על שאלות שונות
- המרה מ引入 DNA זר לתוך תא חיידקי. פלמיד יכול לשאת גן שימושי; בחירה עוזרת למצוא תאים שהרכיבו אותו, אך קליטה אינה מבטיחה ביטוי שימושי.
- ריצוף DNA קורא את סדר הנאוטידידים. טביעת אצבע DNA משווה דפוסים מידעיים בין דוגמאות; התאמת דפוס מוגבלת תומכת בהשוואה, אך אינה מוכיחה זהות מלאה של שני הגנומים.
מיקום זהה של פסים לבדו מוכיח ששני דגימות ה-DNA הם בעלות רצף נאוטידינטיות זהה.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ל-DNA בגודל זהה יכול להיות רצף בסיסים שונה; ריצוף מבדיל ביניהם.
דוגמה פותרת: בחר את הראיות
- כדי לבדוק אם לדוגמה יש אזור מטרה, ממירו אותו ב-PCR והשוו את המוצר שלה לשליטים על ג'ל. שליט חיובי בודק שהתגובה עובדת; שליט ללא תבנית בודק זיהום.
- אם גם בשליט ללא תבנית יש פס המטרה, פס הדוגמה אינו ראיה אמינה לבדו. כדי לזהות הצבת בסיס במוצרים באותו גודל, רצפו את ה-DNA במקום לסמוך על מיקום הג'ל.
בקרת PCR ללא תבנית מציגה פס בגודל היעד החולק עם הדגימה. מה יש לבדוק?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
מוצר יעד ללא תבנית מצביע על זיהום או בעיה אחרת במבחן.
כלים אלו הם חזקים, וחוזק מביא אחריות. עריכת גנים והתמודדות עם אורגניזמים מעוררים שאלות אתיות אמיתיות — לגבי בטיחות, צדק ואישור. יש להשתמש בטכנולוגיה ביולוגית באופן מחושב, ולא רק משום שאנו יכולים.
חיידקים המייצרים אינסולין אנושי:
- חלק מהחולים בסוכרת זקוקים לאינסולין; הכנות ישנות הופקו מארגי בעלי חיים.
- כעת גן האינסולין האנושי מוצב בתוך חיידקים באמצעות הנדסה גנטית.
- תאים מהנדסים מייצרים חלבון אינסולין, שעבר עיבוד, טיהור ובדיקות איכות לפני שימוש רפואי.
ביוטכנולוגיה משתמשת באורגניזמים חיים ובמוlecules שלהם ככלים. PCR מכפיל מקטע DNA מיליון פעמים; הנדסה גנטית מעבירה גן בין אורגניזמים, מאפשרת (למשל) לחיידקים לייצר אינסולין אנושי. כלים עוצמתיים אלו מביאים יתרונות רבים — וגם שאלות אתיות אמיתיות.