Skip to main content
Global

17.E: ביוטכנולוגיה וגנומיקה (תרגילים)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    205912

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    17.1: ביוטכנולוגיה

    ביוטכנולוגיה היא שימוש בחומרים ביולוגיים לקידום טכנולוגי. ביוטכנולוגיה שימשה לגידול בעלי חיים וגידולים הרבה לפני שהבסיס המדעי של טכניקות אלה הובן. הביוטכנולוגיה צמחה במהירות הן באמצעות מחקר אקדמי והן באמצעות חברות פרטיות. היישומים העיקריים של טכנולוגיה זו הם ברפואה (ייצור חיסונים ואנטיביוטיקה) וחקלאות (שינוי גנטי של גידולים, כגון הגדלת התשואות).

    סקירת שאלות

    GMO נוצרים על ידי ________.

    1. יצירת שברי DNA גנומיים עם אנדונוקליזות הגבלה
    2. החדרת DNA רקומביננטי לאורגניזם בכל אמצעי
    3. ביטוי יתר של חלבונים ב אי - קולי.
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ב

    ניתן להשתמש בטיפול גנטי להחדרת DNA זר לתאים ________.

    1. לשיבוט מולקולרי
    2. על ידי PCR
    3. של רקמות לריפוי מחלה תורשתית
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ג

    אינסולין המיוצר על ידי שיבוט מולקולרי:

    1. הוא ממוצא חזיר
    2. הוא חלבון רקומביננטי
    3. מיוצר על ידי הלבלב האנושי
    4. הוא DNA רקומביננטי
    תשובה

    ב

    רעלן Bt נחשב ל ________.

    1. גן לשינוי DNA של חרקים
    2. קוטל חרקים אורגני המיוצר על ידי חיידקים
    3. שימושי לבני אדם להילחם נגד חרקים
    4. חלבון רקומביננטי
    תשובה

    ב

    עגבניות פלבר סאבר:

    1. הוא מגוון עגבניות בשלות גפן בסופרמרקט
    2. נוצר כדי לקבל טעם וחיי מדף טובים יותר
    3. אינו עובר ריקבון רך
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    תאר את תהליך הסופג הדרומי.

    תשובה

    סופג דרומי הוא העברת DNA שנחתך אנזימטית לשברים והופעל על ג'ל אגרוז על קרום ניילון. ניתן לפטור את שברי ה-DNA שנמצאים על קרום הניילון כדי להפוך אותם לחד-גדילים, ולאחר מכן לחקור אותם עם שברי DNA קטנים המסומנים רדיואקטיבית או פלואורסצנטית, כדי לזהות נוכחות של רצפים ספציפיים. דוגמה לשימוש ב-Southern blotting תהיה בניתוח נוכחות, היעדר או וריאציה של גן מחלה ב-DNA גנומי מקבוצת חולים.

    חוקר רוצה ללמוד תאים סרטניים מחולה עם סרטן השד. האם שיבוט התאים הסרטניים הוא אופציה?

    תשובה

    שיבוט תאי של תאי סרטן השד יקים קו תאים, שניתן להשתמש בו לניתוח נוסף

    כיצד יכניס מדען גן לעמידות לקוטלי עשבים לצמח?

    תשובה

    על ידי זיהוי גן עמידות לקוטלי עשבים ושיבוטו למערכת וקטורית לביטוי צמחים, כמו מערכת הפלסמיד Ti מ- Agrobacterium tumefaciens. לאחר מכן המדען יכניס אותו לתאי הצמח על ידי טרנספורמציה, ויבחר תאים שתפסו ושילבו את הגן העמידות לקוטלי עשבים בגנום.

    אם הייתה לך הזדמנות לרצף את הגנום שלך, מהן כמה שאלות שאולי תוכל לענות עליהן לגבי עצמך?

    תשובה

    לאילו מחלות אני נוטה ואילו אמצעי זהירות עלי לנקוט? האם אני נשא לגנים הגורמים למחלות שעלולים לעבור לילדים?

    17.2: מיפוי גנומים

    מיפוי הגנום הוא תהליך מציאת מיקומי הגנים בכל כרומוזום. המפות שנוצרו על ידי מיפוי הגנום דומות למפות שבהן אנו משתמשים כדי לנווט ברחובות. מפה גנטית היא איור המפרט גנים ומיקומם בכרומוזום. מפות גנטיות מספקות את התמונה הגדולה ומשתמשות בסמנים גנטיים. סמן גנטי הוא גן או רצף בכרומוזום המפריד (מראה קישור גנטי) עם תכונה ספציפית.

    סקירת שאלות

    ESTs הם ________.

    1. נוצר לאחר יצירת ספריית cDNA
    2. רצפים ייחודיים בגנום
    3. שימושי למיפוי באמצעות מידע רצף
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    ניתוח הצמדה ________.

    1. משמש ליצירת מפה פיזית
    2. מבוסס על תהליך הרקומבינציה הטבעי
    3. דורש מיפוי היברידי קרינה
    4. כרוך בשבירה והצטרפות מחדש של DNA באופן מלאכותי
    תשובה

    ב

    רקומבינציה גנטית מתרחשת באיזה תהליך?

    1. מבחר עצמאי
    2. חוצה
    3. הפרדת כרומוזומים
    4. כרומטידות אחות
    תשובה

    ב

    מפות גנטיות בודדות במין נתון הן:

    1. דומה גנטית
    2. זהה גנטית
    3. שונה מבחינה גנטית
    4. לא שימושי בניתוח מינים
    תשובה

    א

    מידע המתקבל על ידי ניתוח מיקרוסקופי של כרומוזומים מוכתמים משמש:

    1. מיפוי היברידי קרינה
    2. מיפוי רצף
    3. מיפוי RFLP
    4. מיפוי ציטוגנטי
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    מדוע כל כך הרבה מאמץ מושקע ליישומי מיפוי גנום?

    תשובה

    למיפוי הגנום יש יישומים רבים ושונים ומספק מידע מקיף שניתן להשתמש בו למטרות חיזוי.

    כיצד יכולה מפה גנטית של הגנום האנושי לעזור למצוא תרופה לסרטן?

    תשובה

    מפה גנטית אנושית יכולה לסייע בזיהוי סמנים גנטיים ורצפים הקשורים לסיכון גבוה לסרטן, שיכולים לעזור לסנן ולספק גילוי מוקדם של סוגים שונים של סרטן.

    17.3: רצף גנום שלם

    למרות שחלו התקדמות משמעותית במדעי הרפואה בשנים האחרונות, הרופאים עדיין מבולבלים מכמה מחלות, והם משתמשים ברצף גנום שלם כדי לרדת לעומק הבעיה. רצף גנום שלם הוא תהליך הקובע את רצף ה-DNA של גנום שלם. רצף גנום שלם הוא גישה בכוח גס לפתרון בעיות כאשר יש בסיס גנטי בליבה של מחלה.

    סקירת שאלות

    שיטת סיום השרשרת של רצף:

    1. משתמש ב- ddNTPs שכותרתו
    2. משתמש רק בדידאוקסינוקלאוטידים
    3. משתמש רק בדאוקסינוקלאוטידים
    4. משתמש ב- dNTPs שכותרתו
    תשובה

    א

    ניתן להשתמש ברצף גנום שלם להתקדמות ב:

    1. התחום הרפואי
    2. חקלאות
    3. דלק ביולוגי
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    רצף הגנום של אדם בודד

    1. כרגע אפשרי
    2. עלול להוביל לסוגיות משפטיות הנוגעות לאפליה ופרטיות
    3. יכול לעזור בבחירות מושכלות לגבי טיפול רפואי
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    מהי הבעיה המאתגרת ביותר העומדת בפני רצף הגנום?

    1. חוסר היכולת לפתח טכניקות רצף מהירות ומדויקות
    2. האתיקה של שימוש במידע מגנום ברמה האינדיבידואלית
    3. הזמינות והיציבות של ה- DNA
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ב

    17.4: יישום גנומיקה

    הכנסת פרויקטים של רצף DNA ורצף גנום שלם, במיוחד פרויקט הגנום האנושי, הרחיבה את תחולת המידע על רצף ה- DNA. כיום נעשה שימוש בגנומיקה במגוון רחב של תחומים, כגון מטאנומיקה, פרמקוגנומיקה וגנומיקה מיטוכונדריאלית. היישום הנפוץ ביותר של גנומיקה הוא להבין ולמצוא תרופות למחלות.

    סקירת שאלות

    ניתן להשתמש בגנומיקה בחקלאות כדי:

    1. ליצור זנים היברידיים חדשים
    2. לשפר את עמידות המחלה
    3. לשפר את התשואה
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    ניתן להשתמש בגנומיקה ברמה האישית כדי:

    1. להקטין את דחיית ההשתלה
    2. חזו מחלות גנטיות שאדם עשוי לרשת
    3. לקבוע את הסיכונים של מחלות גנטיות עבור הילדים של הפרט
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    א

    תגובה חופשית

    הסבר מדוע metagenomics הוא כנראה היישום המהפכני ביותר של גנומיקה.

    תשובה

    Metagenomics היא מהפכנית מכיוון שהיא החליפה את הנוהג של שימוש בתרבויות טהורות. תרבויות טהורות שימשו לחקר מינים בודדים במעבדה, אך לא ייצגו במדויק את המתרחש בסביבה. Metagenomics חוקרת את הגנום של אוכלוסיות חיידקים בנישה הסביבתית שלהן.

    כיצד ניתן להשתמש בגנומיקה לחיזוי סיכון למחלות ואפשרויות טיפול?

    תשובה

    גנומיקה יכולה לספק את רצף ה- DNA הייחודי של אדם, אשר יכול לשמש עבור אפשרויות רפואה וטיפול מותאמות אישית.

    17.5: גנומיקה ופרוטאומיקה

    חלבונים הם התוצרים הסופיים של גנים, המסייעים בביצוע הפונקציה המקודדת על ידי הגן. חלבונים מורכבים מחומצות אמינו וממלאים תפקידים חשובים בתא. כל האנזימים (למעט ריבוזימים) הם חלבונים הפועלים כזרזים להשפיע על קצב התגובות. חלבונים הם גם מולקולות רגולטוריות, וחלקם הורמונים. חלבוני הובלה, כמו המוגלובין, מסייעים בהעברת חמצן לאיברים שונים. נוגדנים המגינים מפני חלקיקים זרים הם גם חלבונים.

    סקירת שאלות

    מהו סמן ביולוגי?

    1. קידוד הצבעים של גנים שונים
    2. חלבון המיוצר באופן ייחודי במצב חולה
    3. מולקולה בגנום או בפרוטאום
    4. סמן שעובר בירושה גנטית
    תשובה

    ב

    חתימת חלבון היא:

    1. הנתיב שאחריו חלבון לאחר שהוא מסונתז בגרעין
    2. הנתיב שאחריו חלבון בציטופלזמה
    3. חלבון המתבטא על פני התא
    4. קבוצה ייחודית של חלבונים הנמצאים במצב חולה
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    כיצד נעשה שימוש בפרוטאומיקה לגילוי וטיפול בסרטן?

    תשובה

    פרוטאומיקה סיפקה דרך לזהות סמנים ביולוגיים וחתימות חלבון, ששימשו לסינון לגילוי מוקדם של סרטן.

    מהי רפואה מותאמת אישית?

    תשובה

    רפואה מותאמת אישית היא השימוש ברצף הגנומי של הפרט כדי לחזות את הסיכון למחלות ספציפיות. כאשר אכן מתרחשת מחלה, ניתן להשתמש בה לפיתוח תוכנית טיפול בהתאמה אישית.