سلام به کنکوریهای عزیز🖐🖐
💢 در این درسنامه قراره متن و شکلهای کتابو بررسی کنیم و در کنارش یه نگاهی هم به سوالات کنکور و نهاییش بندازیمو کلی نکتۀ خفن یاد بگیریم.
نمونه سوالات امتحان نهایی
کاربرد زیست فناوری در کشاورزی
زیستفناوری نوین نقش مهمی در افزایش محصولات کشاورزی داشته است، اما در کنار این پیشرفتها، پیامدهایی مانند آلودگی محیطزیست و کاهش تنوع ژنتیکی نیز مطرح شدهاند.
یکی از مهمترین کاربردهای زیستفناوری در کشاورزی، تولید گیاهان مقاوم به آفات است. برخی باکتریهای خاکزی پروتئینی تولید میکنند که برای لارو تعدادی از آفات کشنده است و با اثرگذاری بر آنزیمهای دستگاه گوارش حشره، موجب مرگ آن میشود. به این صورت که پیش سم غیرفعال با اثر آنزیم گوارشی در دستگاه گوارش فعال میشود و به یاختههای لوله گوارش آسیب وارد میکند و سبب مرگ میشود.
انتقال ژن تولیدکننده این پروتئین از باکتری به گیاه، موجب مقاومت گیاه میشود و محصولاتی مانند ذرت، پنبه و سویا به این روش تولید شدهاند.
استفاده از چنین گیاهانی باعث کاهش چشمگیر نیاز به سمپاشی میشود؛ زیرا آفت با تغذیه از گیاه مقاوم از بین میرود و دیگر نمیتواند وارد بخشهای حساس گیاه مانند غوزه پنبه شود.
امروزه با کمک فناوری زیستی مدرن و تولید پنبههای مقاوم کمک شایانی به سمپاشی کمتر صورت گرفته است.
کاربرد زیستفناوری در پزشکی
زیستفناوری در پزشکی نیز کاربردهای فراوانی دارد. یکی از این کاربردها تولید داروهای نوترکیب است. انسولین یکی از مهمترین این داروهاست که برای درمان بیماران دیابتی استفاده میشود. انسولین از دو زنجیره A و B تشکیل شده است و در گذشته از لوزالمعده جانوران به دست میآمد. با پیشرفت مهندسی ژنتیک، دانشمندان در سال ۱۹۸۳ توانستند توالیهای DNA مربوط به این دو زنجیره را تولید کنند و با وارد کردن آنها به باکتریها، انسولین نوترکیب بسازند. این نوع انسولین ایمنتر است و معمولاً پاسخ ایمنی در بدن ایجاد نمیکند.
بذارید کاملتر توضیخ بدهم، اطلاع داریمکه باکتری با داشتن ژن انسولین میتواند آن را بسازد. در پستانداران مانند انسان انسولین به شکل پیش هورمون ساخته میشود.با جدا شدن زنجیره C فعال میشود.
مهمترین مرحله در ساخت تبیدل انسولین غیر فعال به فعال است زیرا در باکتری انجام نمیشود. مراحل در شکل زیر وجود دارد.
۲- تولید واکسن
روشهای قبلی تولید واکسن شامل ضعیف کردن میکروبها، کشتن آنها و یا غیرفعال کردن سموم خالصشده آنها با روشهای خاص بود. واکسن تولید شده باید بتواند دستگاه ایمنی را برای مقابله با عامل بیماریزا تحریک کند، اما منجر به ایجاد بیماری نشود. چنانچه در مراحل تولید واکسن خطایی رخ دهد، احتمال بروز بیماری در اثر مصرف آن وجود دارد. واکسنهای تولیدشده با روش مهندسی ژنتیک چنین خطری ندارند.
در این روش، ژن مربوط به پادگن (آنتیژن) سطحی عامل بیماریزا به باکتری یا ویروس غیربیماریزا منتقل میشود و واکسن نوترکیب ضد هپاتیت B با این روش تولید شده است.
۳- ژندرمانی
یکی از روشهای نوین برای درمان افرادی که با بیماریهای ارثی متولد میشوند، ژندرمانی است که در واقع مجموعهای از روشهای مختلف را شامل میشود. اساس کار در ژندرمانی، قرار دادن نسخه سالم یک ژن در بافتهای بیماری است که دارای نسخه ناقص آن ژن میباشد. در این فرایند، ابتدا بافتهایی از بدن بیمار خارج شده و سپس ژن سالم با کمک یک ناقل وارد سلولهای آن بافت میشود. در نهایت، این سلولهای ساختهشده مجدداً به بدن بیمار بازگردانده میشوند.
اولین نتیجه موفقیتآمیز این روش در سال ۱۹۹۰ روی یک دختربچه ۴ ساله که دارای نوعی نقص ژنی بود، به دست آمد. روند کار به این شکل بود که ابتدا گلبولهای سفید از بدن بیمار جدا شده و درون ظرف، کشت داده شدند؛ سپس نسخه سالم ژن به درون این سلولها وارد گردید و سلولها به بدن او بازگردانده شدند. اگرچه این سلولها بهتنهایی توانایی تأمین کامل آنزیم مورد نیاز بیمار را نداشتند و بهطور معمول لنفوسیتهای مهندسیشده مدتزمان زیادی در بدن زنده نمیمانند، اما ورود آنها به بدن سبب دریافت آنزیم شد. از آنجا که کمبود آنزیم در این بیمار خیلی زیاد نبود، این روش توانست علائم بیماری را در او کاهش دهد. البته برای درمان این دسته از بیماران، استفاده از روشهای دیگری مانند پیوند مغز استخوان و یا تزریق آنزیم نیز امکانپذیر است.
۴- تشخیص بیماری
برای رسیدن به یک درمان موفقیتآمیز، تشخیص اولیه و شناخت دقیق بیماری اهمیت بسیار بالایی دارد. در کنار روشهای تشخیصی رایج مانند آزمایش خون و ادرار، امروزه فناوریهای مبتنی بر DNA نقش مهمی در تشخیص بیماریها ایفا میکنند. انجام تشخیص ژنتیکی در شرایطی که علائم بیماری در بدن فرد ظاهر شده باشد، کار نسبتاً سادهای است؛ اما چالش اصلی زمانی است که هنوز علائمی بروز نکرده و میزان عامل بیماریزا در بدن زیاد نیست. در چنین شرایطی، میتوان به کمک روشهای نوین زیستفناوری و از طریق شناسایی نوکلئیکاسیدِ عامل بیماریزا، به وجود آن در بدن پی برد و بیماری را تشخیص داد.
بیماری ایدز یکی از بیماریهای خطرناکی است که تا کنون درمان قطعی برای آن یافت نشده و فرد مبتلا به آن، توانایی دفاعی بدن خود را در برابر عوامل بیماریزا از دست میدهد. برای تشخیص این بیماری در مراحل اولیه، دنای (DNA) موجود در خون فرد مشکوک استخراج میشود. این دنای استخراجشده شامل ژنهای خود فرد و احتمالاً دنای متعلق به ویروس است. در این مرحله، با استفاده از روشهای زیستفناوری، حضور ژنهای ویروس در نمونه تشخیص داده میشود.
تشخیص درست و بهموقع هنگام آلودگی با ویروس اهمیت بسیار زیادی در روند درمان بیماریهای ویروسی دارد، زیرا تأخیر در تشخیص باعث بروز مشکلات فراوانی میشود؛ به عنوان مثال، در درمانهای پیشگیریکننده و همچنین جلوگیری از انتقال ویروس به سایر افراد، زمان فاکتور بسیار مهمی است. علاوه بر تشخیص عفونتهای ویروسی، روشهای زیستفناوری کاربردهای گسترده دیگری نیز دارند که از آن جمله میتوان به تشخیص ژنهای جهشیافته در بیماران مبتلا به سرطان، کاربرد در مسائل پزشکی قانونی، انجام تحقیقات علمی و همچنین مطالعه فسیلها اشاره کرد.
اهمیت تولید جانوران تراریخته
اهمیت تولید جانوران تراریخته در زیستفناوری
دلایل متعددی برای طراحی و تولید این جانوران وجود دارد که میتوان به چند مورد اشاره کرد:
مطالعه عملکرد ژنهای خاص در بدن مثل ژنهای عوامل رشد و نقش آنها در رشد بهتر دامها.
بررسی آنها بهعنوان مدل برای مطالعه بیماریهای انسانی از قبیل انواع سرطان، آلزایمر و بیماریهای وراثتی.
استفاده از آنها برای تولید داروهای انسانی از داروهای خاص در شیر آنها. بهعنوان مثال، دامهای مهندسیشده میتوانند برخی از انواع پروتئین انسانی را در شیرشان تولید کنند که در درمان بیماریها کاربرد دارد و تولید آنها نسبت به سایر روشها آسانتر است (شکل ۱۶).
زیستفناوری و اقتصاد
زیستفناوری تنها به مهندسی ژنتیک محدود نمیشود. انسان از گذشته با استفاده از ریزجاندارانی مانند باکتریها و قارچها محصولاتی مانند ماست و پنیر تولید کرده است. امروزه نیز در بسیاری از صنایع از آنزیمها و ریزجانداران استفاده میشود و محصولات گوناگونی با این روشها تولید میگردد. علاوه بر این، استفاده از فرآیندهای زیستی برای تولید ترکیبات مختلف، بهرهگیری از گیاهان و جلبکها برای تولید سوخت زیستی و سایر مواد و همچنین شناسایی جانداران مناسب بهعنوان منابع تجدیدپذیر، زمینه ایجاد صنایع متنوعی را فراهم کرده است.
فتوبیورآکتورها از جمله فناوریهایی هستند که برای کشت جلبکها استفاده میشوند. این دستگاهها محیط مناسبی برای رشد جلبکهای فتوسنتزکننده فراهم میکنند. جلبکها با انجام فتوسنتز میتوانند مواد ارزشمندی تولید کنند که در ساخت سوخت زیستی، دارو، مکملهای غذایی و ترکیبات مختلف کاربرد دارند.
زیستفناوری و اخلاق
همانند بسیاری از فناوریهای نوین، استفاده از زیستفناوری نیز نیازمند توجه به مسائل اخلاقی، اجتماعی و ایمنی زیستی است. ایمنی زیستی شامل مجموعهای از قوانین و مقرراتی است که برای استفاده ایمن از این فناوری و جلوگیری از خطرات احتمالی آن تدوین شدهاند. این قوانین در کشورهای مختلف از جمله ایران وجود دارند. همواره پرسشهایی درباره پیامدهای زیستفناوری مطرح بوده است و پژوهشهای زیادی برای پاسخ به این پرسشها انجام شده است. نتایج این پژوهشها توسط متخصصان داوری میشود و سپس نهادهای نظارتی مجوزهای لازم را صادر میکنند. تاکنون هیچ گزارش علمی معتبری مبنی بر خطرناک بودن محصولات زیستفناوری ارائه نشده است، با این حال انجام پژوهشهای دقیق و ادامهدار در این زمینه همچنان ضروری است.
1- در خصوص مهندسی ژنتیک و فناوری مهندسی پروتئین، کدام مورد نادرست است؟
1) هر پروتئینی که جهت مصارف درمانی ساخته میشود، در بدن فرد پاسخهای ایمنی شدید ایجاد میکند.
2) در پی ایجاد تغییرات گسترده در توالی آمینواسیدها، شکل و عملکرد پروتئین دستخوش تغییر میشود.
3) میتوان با ایجاد تغییرات دلخواه در توالی آمینواسیدها، دارویی با پایداری طولانیمدت ساخت.
4) میتوان با تغییر در رمز یک یا چند آمینواسید، تغییر جزئی در ساختار پروتئین ایجاد کرد.
2- با توجه به اطلاعات کتاب درسی و در جریان نخستین ژندرمانی موفقیتآمیز در سال 1990، بر روی دختر بچهای با نوعی نقص ژنی، کدام مرحله انجام شد؟
1) جاسازی ژن در دو رشتهای درون ژنی ویروس
2) تزریق ویروس تغییر یافته به باکتری
3) جداسازی نوعی یاخته از مغز استخوان و کشت آنها
4) حذف بخشی از ماده ژنتیکی ویروس
3-در خصوص فناوریهای نوین زیستی، کدام مورد زیر نادرست است؟
1) برای تولید گیاه پنبه مقاوم به آفت، ژن مربوط به سم، ابتدا در خارج از گیاه تکثیر میشود.
2) در علم بیوانفورماتیک، فرضیههای قابل آزمون بدون نیاز به بررسی دادهها انتخاب میشوند.
3) برای تشخیص بیماری ایدز قبل از بروز علایم اولیه، DNA موجود در خون فرد را استخراج میکنند.
4) بهمنظور تولید واکسن به روش مهندسی ژنتیک، از اطلاعات ژنتیکی عامل بیماریزا استفاده میشود.
4- در کتاب درسی، تعدادی از دستاوردهای زیستفناوری در حوزه پزشکی آمده است. انجام کدام مرحله یا مراحل زیر، جهت رسیدن به همه این دستاوردها، بهطور حتم، ضروری است.
الف) بررسی ژن یا ژنهای خاص
ب) خالص کردن زنجیرهای پلیپپتیدی در آخرین مرحله
ج) انتقال قطعهای از محتوای ژنی یک یاخته به یاخته دریافتکننده دیگر
د) تکثیر نسخههای متعددی از دنّاهای نوترکیب بهصورت مستقل از فامتن (کروموزوم) اصلی
گزینهها: 1) «الف»، «ب»، «ج» و «د» 2) «الف»، «ج» 3) «الف»، «ب» و «ج» 4) «الف»
🔮عضویت در کانال تلگرام کانون برترها🔮
🎇با آرزوی موفقیت🎇
