Skip to main content
Global

17E: التكنولوجيا الحيوية وعلم الجينوم (تمارين)

  • Page ID
    196494
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    17.1: التكنولوجيا الحيوية

    التكنولوجيا الحيوية هي استخدام العوامل البيولوجية للتقدم التكنولوجي. تم استخدام التكنولوجيا الحيوية لتربية الماشية والمحاصيل قبل وقت طويل من فهم الأساس العلمي لهذه التقنيات. نمت التكنولوجيا الحيوية بسرعة من خلال البحث الأكاديمي والشركات الخاصة. التطبيقات الأساسية لهذه التكنولوجيا هي في الطب (إنتاج اللقاحات والمضادات الحيوية) والزراعة (التعديل الجيني للمحاصيل، مثل زيادة الغلة).

    مراجعة الأسئلة

    يتم إنشاء الكائنات المعدلة وراثيًا بواسطة ________.

    1. توليد شظايا الحمض النووي الجيني مع تقييد كريات الدم البيضاء
    2. إدخال الحمض النووي المؤتلف في الكائن الحي بأي وسيلة
    3. فرط التعبير عن البروتينات في E. coli.
    4. كل ما سبق
    إجابة

    ب

    يمكن استخدام العلاج الجيني لإدخال الحمض النووي الأجنبي إلى الخلايا ________.

    1. للاستنساخ الجزيئي
    2. بواسطة PCR
    3. من الأنسجة لعلاج الأمراض القابلة للتوريث
    4. كل ما سبق
    إجابة

    ج

    الأنسولين الناتج عن الاستنساخ الجزيئي:

    1. من أصل خنزير
    2. هو بروتين مؤتلف
    3. مصنوع من البنكرياس البشري
    4. هو الحمض النووي المؤتلف
    إجابة

    ب

    يعتبر توكسين Bt ________.

    1. جين لتعديل الحمض النووي للحشرات
    2. مبيد حشري عضوي تنتجه البكتيريا
    3. مفيد للبشر لمحاربة الحشرات
    4. بروتين مؤتلف
    إجابة

    ب

    طماطم فلافر سيفر:

    1. هي مجموعة متنوعة من الطماطم الناضجة في السوبر ماركت
    2. تم إنشاؤه للحصول على نكهة أفضل ومدة صلاحية أفضل
    3. لا يخضع للتعفن الناعم
    4. كل ما سبق
    إجابة

    د

    استجابة مجانية

    وصف عملية النشاف الجنوبي.

    إجابة

    النشاف الجنوبي هو نقل الحمض النووي الذي تم تقطيعه إنزيميًا إلى أجزاء وتشغيله على جل أغاروز على غشاء نايلون. يمكن تغيير طبيعة أجزاء الحمض النووي الموجودة على غشاء النايلون لجعلها أحادية الشريط، ثم فحصها بشظايا صغيرة من الحمض النووي يتم تصنيفها إشعاعيًا أو فلويًا، للكشف عن وجود تسلسلات محددة. من الأمثلة على استخدام النشاف الجنوبي تحليل وجود أو غياب أو اختلاف جين المرض في الحمض النووي الجيني من مجموعة من المرضى.

    باحث يريد دراسة الخلايا السرطانية لمريض مصاب بسرطان الثدي. هل استنساخ الخلايا السرطانية خيار؟

    إجابة

    سيؤدي الاستنساخ الخلوي لخلايا سرطان الثدي إلى إنشاء خط خلوي يمكن استخدامه لمزيد من التحليل

    كيف يمكن لعالم إدخال جين لمقاومة مبيدات الأعشاب إلى النبات؟

    إجابة

    من خلال تحديد جين مقاوم لمبيدات الأعشاب واستنساخه في نظام ناقلات التعبير النباتي، مثل نظام Ti plasmid من Agrobacterium tumefaciens. يقوم العالم بعد ذلك بإدخاله إلى الخلايا النباتية عن طريق التحول، واختيار الخلايا التي استوعبت الجين المقاوم لمبيدات الأعشاب ودمجته في الجينوم.

    إذا كانت لديك فرصة للحصول على تسلسل الجينوم الخاص بك، فما هي بعض الأسئلة التي قد تتمكن من الإجابة عليها عن نفسك؟

    إجابة

    ما الأمراض التي أنا عرضة لها وما هي الاحتياطات التي يجب أن أتخذها؟ هل أنا حامل لأي جينات مسببة للأمراض قد تنتقل إلى الأطفال؟

    17.2: رسم خرائط الجينوم

    رسم خرائط الجينوم هو عملية العثور على مواقع الجينات على كل كروموسوم. الخرائط التي تم إنشاؤها بواسطة رسم خرائط الجينوم قابلة للمقارنة مع الخرائط التي نستخدمها للتنقل في الشوارع. الخريطة الجينية هي رسم توضيحي يسرد الجينات وموقعها على الكروموسوم. توفر الخرائط الجينية الصورة الكبيرة وتستخدم العلامات الجينية. العلامة الجينية هي جين أو تسلسل على كروموسوم يفصل (يُظهر الارتباط الجيني) مع سمة معينة.

    مراجعة الأسئلة

    المجموعات هي ________.

    1. تم إنشاؤها بعد إنشاء مكتبة cDNA
    2. تسلسلات فريدة في الجينوم
    3. مفيد لرسم الخرائط باستخدام معلومات التسلسل
    4. كل ما سبق
    إجابة

    د

    تحليل الروابط ________.

    1. يُستخدم لإنشاء خريطة مادية
    2. يعتمد على عملية إعادة التركيب الطبيعية
    3. يتطلب رسم خرائط إشعاعية مختلطة
    4. يتضمن كسر الحمض النووي وإعادة ضمه بشكل مصطنع
    إجابة

    ب

    تحدث إعادة التركيب الجيني من خلال أي عملية؟

    1. تشكيلة مستقلة
    2. عبور
    3. فصل الكروموسومات
    4. الكروماتيدات الشقيقة
    إجابة

    ب

    الخرائط الجينية الفردية في نوع معين هي:

    1. مماثل وراثيا
    2. متطابقة وراثيا
    3. غير متشابه وراثيا
    4. غير مفيد في تحليل الأنواع
    إجابة

    أ

    تستخدم المعلومات التي تم الحصول عليها عن طريق التحليل المجهري للكروموسومات الملطخة

    1. رسم الخرائط الإشعاعية الهجينة
    2. رسم خرائط التسلسل
    3. رسم خرائط RFLP
    4. رسم الخرائط الخلوية
    إجابة

    د

    استجابة مجانية

    لماذا يتم بذل الكثير من الجهد في تطبيقات رسم خرائط الجينوم؟

    إجابة

    يحتوي رسم خرائط الجينوم على العديد من التطبيقات المختلفة ويوفر معلومات شاملة يمكن استخدامها لأغراض تنبؤية.

    كيف يمكن أن تساعد الخريطة الجينية للجينوم البشري في إيجاد علاج للسرطان؟

    إجابة

    يمكن أن تساعد الخريطة الجينية البشرية في تحديد العلامات الجينية والتسلسلات المرتبطة بارتفاع مخاطر الإصابة بالسرطان، والتي يمكن أن تساعد في فحص أنواع مختلفة من السرطان وتوفير الكشف المبكر عنها.

    17.3: تسلسل الجينوم الكامل

    على الرغم من حدوث تقدم كبير في العلوم الطبية في السنوات الأخيرة، لا يزال الأطباء في حيرة من أمرهم بسبب بعض الأمراض، وهم يستخدمون تسلسل الجينوم الكامل للوصول إلى جوهر المشكلة. تسلسل الجينوم الكامل هو عملية تحدد تسلسل الحمض النووي للجينوم بأكمله. تسلسل الجينوم الكامل هو نهج القوة الغاشمة لحل المشكلات عندما يكون هناك أساس وراثي في جوهر المرض.

    مراجعة الأسئلة

    طريقة إنهاء السلسلة للتسلسل:

    1. يستخدم المسمى DDNTps
    2. يستخدم فقط الديوكسي نيوكليوتيدات
    3. يستخدم فقط الديوكسي نيوكليوتيدات
    4. يستخدم المسمى DNTPs
    إجابة

    أ

    يمكن استخدام تسلسل الجينوم الكامل للتقدم في:

    1. المجال الطبي
    2. زراعة
    3. الوقود الحيوي
    4. كل ما سبق
    إجابة

    د

    تسلسل جينوم الفرد

    1. ممكن حاليًا
    2. يمكن أن يؤدي إلى قضايا قانونية تتعلق بالتمييز والخصوصية
    3. يمكن أن تساعد في اتخاذ خيارات مستنيرة بشأن العلاج الطبي
    4. كل ما سبق
    إجابة

    د

    ما هي المشكلة الأكثر تحديًا التي تواجه تسلسل الجينوم؟

    1. عدم القدرة على تطوير تقنيات التسلسل السريع والدقيق
    2. أخلاقيات استخدام المعلومات من الجينوم على المستوى الفردي
    3. توافر واستقرار الحمض النووي
    4. كل ما سبق
    إجابة

    ب

    17.4: تطبيق علم الجينوم

    أدى إدخال تسلسل الحمض النووي ومشاريع تسلسل الجينوم الكامل، وخاصة مشروع الجينوم البشري، إلى توسيع نطاق تطبيق معلومات تسلسل الحمض النووي. يتم استخدام علم الجينوم الآن في مجموعة متنوعة من المجالات، مثل الميتاجينوميات وعلم الجينوم الدوائي وجينوميات الميتوكوندريا. التطبيق الأكثر شيوعًا لعلم الجينوم هو فهم وإيجاد علاجات للأمراض.

    مراجعة الأسئلة

    يمكن استخدام علم الجينوم في الزراعة من أجل:

    1. توليد سلالات هجينة جديدة
    2. تحسين مقاومة الأمراض
    3. تحسين العائد
    4. كل ما سبق
    إجابة

    د

    يمكن استخدام علم الجينوم على المستوى الشخصي من أجل:

    1. تقليل رفض الزرع
    2. توقع الأمراض الوراثية التي قد يكون الشخص قد ورثها
    3. تحديد مخاطر الأمراض الوراثية لأطفال الفرد
    4. كل ما سبق
    إجابة

    أ

    استجابة مجانية

    اشرح لماذا ربما تكون الميتاجينوميات هي التطبيق الأكثر ثورية لعلم الجينوم.

    إجابة

    تعتبر الميتاجينوميكس ثورية لأنها حلت محل ممارسة استخدام الثقافات النقية. تم استخدام الثقافات النقية لدراسة الأنواع الفردية في المختبر، ولكنها لم تمثل بدقة ما يحدث في البيئة. يدرس الميتاجينوميكس جينومات المجموعات البكتيرية في تخصصها البيئي.

    كيف يمكن استخدام علم الجينوم للتنبؤ بمخاطر الأمراض وخيارات العلاج؟

    إجابة

    يمكن أن يوفر علم الجينوم تسلسل الحمض النووي الفريد للفرد، والذي يمكن استخدامه للطب الشخصي وخيارات العلاج.

    17.5: علم الجينوم والبروتيوميات

    البروتينات هي المنتجات النهائية للجينات، والتي تساعد في أداء الوظيفة المشفرة بواسطة الجين. تتكون البروتينات من الأحماض الأمينية وتلعب أدوارًا مهمة في الخلية. جميع الإنزيمات (باستثناء الريبوزيمات) هي بروتينات تعمل كمحفزات للتأثير على معدل التفاعلات. البروتينات هي أيضًا جزيئات تنظيمية، وبعضها هرمونات. تساعد بروتينات النقل، مثل الهيموجلوبين، على نقل الأكسجين إلى الأعضاء المختلفة. الأجسام المضادة التي تدافع ضد الجسيمات الأجنبية هي أيضًا بروتينات.

    مراجعة الأسئلة

    ما هي العلامة الحيوية؟

    1. الترميز اللوني للجينات المختلفة
    2. بروتين يتم إنتاجه بشكل فريد في حالة مرضية
    3. جزيء في الجينوم أو البروتيوم
    4. علامة موروثة وراثيًا
    إجابة

    ب

    توقيع البروتين هو:

    1. المسار الذي يتبعه البروتين بعد تصنيعه في النواة
    2. المسار الذي يتبعه بروتين في السيتوبلازم
    3. بروتين يتم التعبير عنه على سطح الخلية
    4. مجموعة فريدة من البروتينات الموجودة في حالة مرضية
    إجابة

    د

    استجابة مجانية

    كيف تم استخدام البروتيوميات في الكشف عن السرطان وعلاجه؟

    إجابة

    قدمت البروتيوميات طريقة للكشف عن المؤشرات الحيوية وتوقيعات البروتين، والتي تم استخدامها للفحص للكشف المبكر عن السرطان.

    ما هو الطب الشخصي؟

    إجابة

    الطب الشخصي هو استخدام التسلسل الجيني للفرد للتنبؤ بخطر الإصابة بأمراض معينة. عند حدوث مرض، يمكن استخدامه لتطوير خطة علاج مخصصة.