ملخص علم الوراثة والتقنيات أحياء صف ثاني عشر متقدم فصل ثاني

ملخص علم الوراثة والتقنيات أحياء صف ثاني عشر متقدم فصل ثاني

[ تكنولوجيا الحمض النووي ]

النيوكلوتيدات
هي وحدة بناء DNAوتتركب من :

1 .سكر خماسي الكربون.
2. مجموعة فوسفات .
3. قاعدة نيتروجينية .

الربط مع الحياة

هل سبق لك أن رأيت لحافا من قطع قماش مختلفة الألوان يدوي الصنع ؟
إنه يصنع عن طريق دمج قطع مختلفة من الأقمشة
*يستخدم العلماء عملية مشابهة
ويدمجون أحماضا نووية من مصادر مختلفة لإنتاج كائن حي يحمل صفات وراثية فريدة.

المبدأ المركزي الذي حدده الباحثون:1970
«المعلومات الوراثية تتدفق من الحمض النووي DNA إلى الحمض النووي RNA إلي البروتينات»

هندسة الجينات
هي تكنولوجيا تنطوي على التحكم في الحمض
النووي لكائن حي من أجل إضافة حمض نووي دخيل (من كائن حي آخر).

يمكن أن تستخدم هندسة الجينات:
في زيادة أو تقليل تعبير جينات معينة في كائنات حية منتقاة (الانتخاب الصناعي).

أهمية الكائنات الحية المعدلة وراثيا:
تستخدم في دراسة:
1. دراسة تعبير جين معين ( بناء البروتينات ).
2. التحقيق في العمليات الخلوية.
3. دراسة تطور مرض معين.
4. انتقاء صفات جديدة قد تكون مفيدة للبشر.

أدوات الحمض النووي
بما أن الانتخاب الصناعي يستخدم لإنتاج نباتات وحيوانات تحمل صفات وراثية مرغوبة كذلك يمكن استخدام هندسة الجينات لزيادة او تقليل
تعبير جينات معينة في كائنات حية منتقاه.

ما هو الجينوم؟
هو إجمالي الحمض النووي ( DNA) الموجود في نواة كل خلية
وبما انه يحتوي على ملايين النيوكليوتيدات ومن أجل دراسة جين معين يمكن استخدام أدوات الحمض النووي للتحكم به وفصل الجينات عن باقي الجينوم .

أدوات الحمض النووي
1. إنزيمات القطع .
2. الفصل الكهربي الهلامي .
3. الحمض النووي معاد التركيب .
4. استنساخ الجينات .
5. ترتيب تسلسل
DNA . 6. تفاعل البلمرة المتسلسل.

كيف أمكن الحصول على إنزيمات القطع؟
من البكتيريا التي تقوم بقطع الحمض النووي الفيروسي إلى أجزاء
مثل: إنزيم النيوكلياز الداخلي.

ما أهمية إنزيمات القطع؟
1-تعتبر أدوات قوية لفصل جينات أو مناطق معينة من الجينوم.
2-ينتج من قطع DNA أجزاء ذات أحجام مختلفة تكون فريدة لدى كل شخص.

ما المقصود بإنزيم (ECOR1)؟
هو إنزيم قطع اللولب المزدوج
ويستخدمه العلماء في قطع اللولب المزدوج من DNA إلى أجزاء.

ما أهمية إنزيم (ECOR1)؟
1-يقطع الحمض النووي الذي يحوي التسلسل GAATTC على وجه التحديد.
2-ينتج من قطع DNA نهايات لزجة (لاحتوائها على DNA أحادي الشريط المكمل)

ما أثر إنزيمات القطع على DNA ؟
1-تكون نهايات لزجة يمكن دمجها مع نهايات لزجة أخرى
2-تكون نهايات مصمته تلتحم مع نهايات مصمته أخرى.

عللي تعد قدرة بعض إنزيمات القطع على إنشاء أجزاء ذات نهايات لزجة أما بالغ الأهمية؟
لأنه يمكن دمج هذه النهايات اللزجة مع أجزاء حمض نووي أخرى لها نهايات مكتملة لزجة .

متى تنشأ النهايات المصمتة (المتصلة)؟
1. عندما يقطع إنزيم القطع كلا الشريطين بشكل مباشر.
2. عندما لا تحتوي النهايات المصمتة (المتصلة) على مناطق حمض نووي أحادي الشريط.

جهاز الفصل الكهربي الهلامي
هو جهاز يستخدم لفصل أجزاء الحمض النووي وفقا للحجم في وسط هلامي بواسطة التيار
الكهربي.

1.  يتم تعبئة أجزاء الحمض النووي في الطرف ذو الشحنة السالبة للمادة الهلامية.
2. تتحرك أجزاء الحمض النووي باتجاه الطرف الموجب للمادة الهلامية عند تشغيل التيار الكهربي.
3. -تتحرك الأجزاء الصغيرة بسرعة أكبر من حركة القطع الكبيرة.

أهمية جهاز الفصل الكهربي الهلامي

1. يمكن مقارنة النمط الفريد الذي نشأ وفقا لحجم جزء الحمض النووي بأجزاء معروفة من الحمض النووي للتعرف عليه.
2. يمكن إزالة أجزاء المادة الهلامية التي تحتوي على كل شريط لإجراء المزيد من الدراسات عليها.

تكنولوجيا الحمض النووي معاد التركيب
هي دمج أجزاء حمض نووي منشأ حديثا و حمض نووي مستمد من مصدر آخر.

( ساهمت هذه الطريقة في تطوير دراسة العلماء للحمض النووي لأنها تتيح إمكانية دراسة الجينات الفردية ).

تكنولوجيا الحمض النووي معاد التركيب

1. المتجة : ناقل يعمل علي نقل الحمض النووي معاد التركيب.
   *نواقل للحمض النووي معاد التركيب المتجهات : البلازميدات و الفيروسات.
2. الخلية المضيفة: الخلية البكتيرية التي يتم نقل الحمض النووي معاد التركيب لها .
3. البلازميدات
   جزيئات دائرية صغيرة من الحمض النووي ثنائي الشريط توجد طبيعيا في البكتيريا والخميرة 4-
4. ليجاز الحمض النووي ( إنزيم الربط ):
   1- إنزيم يربط جزئي الحمض النووي كيميائية.
   2- يربط النهايات اللزجة أو المصمتة للحمض النووي المقطوع
5. جزئ DNA الدائري الناتج يحتوي على DNA البلازميد وجزء DNA المفصول من جينوم آخر.
6. يتم إدخال جزئ بلازميد الحمض النووي معاد التركيب إلى خلية مضيفة لتتمكن من إنتاج كميات كبيرة منه.

التأكد من فهم النص : اربط بين انزيمات القطع والحمض النووي معاد التركيب .
تقطع انزيمات القطع الحمض النووي وتتجمع هذه الاجزاء لتكون حمضا نوويا معاد التركيب.

استنساخ الجينات
هو إنتاج كمية كبيرة من الحمض النووي معاد التركيب.

استنساخ الجينات – التحويل
تسمي عملية إدخال البلازميد الحمض النووي معاد التركيب للخلية البكتيرية بالتحويل ويتم ذلك باستخدام الحرارة او النبض الكهربي حيث يؤدي هذا الفتحات مؤقتة في الغشاء البلازمي للخلية البكتيرية

الاستنساخ
هي عملية إنتاج أعداد كبيرة من الخلايا البكتيرية التي تحتوي علي بلازميد معاد التركيب

كيف يمكن التمييز بين البكتيريا المتحولة والبكتيريا غير المتحولة؟

1. إضافة جين مقاومة المضاد الحيوي الإمبيسلينAMP.
2. يميز جينAMP بين الخلايا البكتيرية التي امتصت بلازميد الحمض النووي معاد التركيب والتي لم تمتصه
3. تعرض الخلايا البكتيرية المتحولة للمضاد الحيوي الأمبسلين.
4. لا يبقى سوى الخلايا البكتيرية المتضمنة البلازميد

ما أثر النبضة الكهربية أو ارتفاع درجة الحرارة على الغشاء البلازمي للخلية البكتيرية؟
1- تؤدي إلى حدوث فتحات مؤقتة في الغشاء البلازمي للبكتيريا.
2- تسمح الفتحات المؤقتة بدخول بلازميد الحمض النووي معاد التركيب إلى الخلية البكتيرية.

ما أهمية إنزيم الليجاز؟
1- إصلاح الحمض النووي ومضاعفته.
2- ربط جزئي الحمض النووي .

ما الأدوات المطلوبة لترتيب تسلسل الحمض النووي ؟
1-DNA غير معروف.
2- إنزيم بلمرة.
3-بادئات.
4- النيوكليوتيدات الأربعة مع تلوين جزء صغير من كل نوع بالفلورسنت.

(PCR) تفاعل البلمرة المتسلسل
هو تفاعل يستخدم لإنتاج ملايين النسخ من منطقة محددة في جزء من الحمض
النووي.

ما مميزات تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR)؟
1.شديد الحساسية.
2.قادر على اكتشاف جزئ واحد من الحمض النووي في عينة ما.

ما أهمية تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR)؟
يمكن من نسخ جزئ DNA الواحد أو تضخيمه عدة مرات لاستخدامه في تحليل DNA

ما الإجراءات التجريبية التي يتخذها الباحثون في المشكلات المختلفة؟
1. القطع بواسطة إنزيمات القطع.
2.فصل الأجزاء والدمج مع DNA خارجي.
3.الاستنساخ أو تفاعل البلمرة المتسلسل.
4. تحديد التسلسلات.

التقنيات الحيوية
1-هي استخدام هندسة الجينات لإيجاد حلول للمشكلات.
2- إنتاج كائنات حية تحمل جينات فردية من كائن حي آخر
ويطلق عليها (كائنات معدلة وراثيا). وتنتج بواسطة إدخال جين من كائن حي إلى كائن حي آخر.

الكائنات المعدلة وراثيا :
كائنات تحمل جينات فردية من كائن آخر تم إنتاجها عبر أدوات هندسية الجينات لأغراض البحث والطب والزراعة.

النباتات المعدلة وراثيا
1.أنتج العديد من النباتات المعدلة وراثيا لكي تكون أكثر مقاومة للحشرات والآفات الفيروسية.
2. إنتاج نباتات مقاومة لمبيدات الأعشاب والحشرات:
1. الذرة.
2. فول الصويا.
3. القطن.