بعض تطبيقات الهندسة الوراثية دروس علوم الحياة و الأرض الثانية بكالوريا

بعض تطبيقات الهندسة الوراثية 

دروس علوم الحياة و الأرض الثانية بكالوريا

 الفصل : الهندسة الوراثية : مبادئها وتقنياتها

ملاحظة : الكلمات الموجودة في الموضوع و الملونة بالأزرق هي عبارة عن مصطلحات علمية ، و  تجدون تعريفها أسفل الموضوع .

بعض تطبيقات الهندسة الوراثية 

تعرف الهندسة الوراثية حاليا، عدة تطبيقات، و خاصة في الميادين الطبية و الزراعية و الصناعية. نقترح دراسة مثالين لاستعمال الهندسة الوراثية، في الميدانين الطبي و الزراعي.

 الانتاج الصناعي لهرمون الأنسولين البشري :

هرمون الأنسولين، عبارة عن هرمون مسؤول عن تخفيض نسبة الكليكوز في الدم. و هو عبارة عن عديد بيبتيد مكون من سلسلتين A و B، و يُظهر اختلافات بسيطة بين أنواع الكائنات الحية المُنتجة له، كا ان له نفس الدور.

يعاني الأشخاص المصابون بمرض السكري، من خلل في إنتاج هرمون الأنسولين، مما يؤدي إلى انعدام وظيفته. و لعلا ج هذا الخلل، يُمكن حقن المرضى بهرمون أنسولين حيواني، إلا أن استعماله يؤدي إلى ظهور حالات أرجية عند الانسان.

 1:كيف تفسر الأثار السلبية لإستعمال الأنسولين من أصل حيواني عند الإنسان ؟

 2:إقترح إجراءات تمكن من تجنب هذه الاثار السلبية ؟(الجواب الصحيح عن الأسئلة أسفل الموضوع )

بعد تحديد المورثتين المسؤولتين عن انتاج السلسلتين A و B المُشكلتين لهرمون الأنسولين البشري، تم اعتماد تقنيات الهندسة الوراثية لإنتاج هذا الهرمون بواسطة بكتيريات سريعة التكاثر، و ذلك عبر مجموعة من المراحل. يبين الشكل أسفله أهم هذه المراحل.

 3:صف من خلال الوثيقة أعلاه مراحل إنتاج هرمون الأنسولين البشري عن طريق الهندسة الوراثية ؟(الجواب عن السؤال أسفل الموضوع)

 التغيير الوراثي للنباتات، لمقاومة الحشرات الضارة :

تعتبر أسروعات الفراشة النارية Ostrinia nubilalis، من الحشرات الضارة، و التي تلحق خسائر كبيرة في محاصيل الذرة.

من أجل إنتاج نباتات ذرة مقاومة للأسروعات، تم اعتماد تقنيات الهندسة الوراثية، و ذلك باستغلال إحدى المورثات المتواجدة عند بكتيريا Bacillus thuringiensis، و التي ترمز لبروتين يقضي على الأسروعات (البروتين Cry). هذه المورثة يتم إدماجها على مستوى الدخيرة الوراثية لنباتات الذرة، فتصبح قادرة على إنتاج البروتين Cry، و بالتالي القضاء على الأسروعات. تمثل الوثيقة أسفله، أهم مراحل هذه العملية.

 الأجوبة الصحيحة عن الأسئلة :

 1:كيف تفسر الأثار السلبية لإستعمال الأنسولين من أصل حيواني عند الإنسان ؟

الجواب : يُسبب الأنسولين الحيواني ظهور حالات أرجية عند الانسان، نظرا لاختلاف التركيب الكيميائي للنوعين من الأنسولين.

 2:إقترح إجراءات تمكن من تجنب هذه الاثار السلبية ؟

الجواب : يُمكن معالجة الأنسولين الحيواني حتى يصبح شبيها بالأنسولين البشري، لكن هذا الأمر يتطلب تكاليف باهضة، لهذا، يمكن اللجوء إلى تقنيات الهندسة الوراثية لإنتاج الأنسولين البشري

 3:صف من خلال الوثيقة أعلاه مراحل إنتاج هرمون الأنسولين البشري عن طريق الهندسة الوراثية ؟

الجواب :

كن تلخيص مراحل إنتاج هرمون الأنسولين كالتالي :

- عزل المورثتين المسؤولتين عن تركيب السلسلتين A و B، المُشكلتين لهرمون الأنسولين البشري، بواسطة أنزيمات الفصل.

- بعد اختيار بلاسميد يسْهُل رصده، يتم دمج المورثة A في بلاسميد، و المورثة B في بلاسميد آخر، بواسطة أنزيمات الفصل (لقطع البلاسميد)، و أنزيمات الربط (لربطها بالمورثة).

- بعد دمج البلاسميدات في البكتيريات، يتم تلميم هذه الأخيرة، و رصد تلك المغيّرة وراثيا، ثم توضع في مفاعلات حيوية اصطناعية (مخمرات) تسمح بتكاثر البكتيريات و انتاج السلسلتين A و B.

تُركّب السلسلتان A و B للحصول على هرمون الانسولين البشري.

تعريف المصطلحات العلمية الموجودة بالموضوع :

هرمون Hormone : هو عبارة عن مركب كيميائي يتم تركيبه على مستوى بعض أعضاء الجسم، تسمى الغدد. تلعب الهرمونات دورا هاما في تحفيز التفاعلات الاستقلابية على مستوى الجسم، كما تلعب دور وسيط بين مختلف أعضاء الجسم، و تساهم في توازنه.

باقي فقرات الفصل :

	عناوين الدروس	مشاهدة
1	تقديم (الهندسة الوراثية)
2	مفهوم التغيير الوراثي
3	تقنيات الهندسة الوراثية : عزل المورثة المرغوبة
4	تقنيات الهندسة الوراثية : دمج المورثة المرغوبة
5	تقنيات الهندسة الوراثية : تلميم المورثة ورصد البكتيريا المغيرة وراثيا
6	بعض تطبيقات الهندسة الوراثية