معلومة

سؤال حول قطع الجين في البلازميد

سؤال حول قطع الجين في البلازميد


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أقوم بتصميم اقتراح بحث للفصل. نظرًا لأنه يستخدم الحقن المجهري لتنظيم الجين في C. elegans ، فقد تم اختيار تسلسل البلازميد pCFJ104 - Pmyo-3 :: mCherry :: unc-54. ولكن نظرًا لأن البلازميد يحتوي بالفعل على unc-54 ، أتساءل عما إذا كانت هناك طريقة لقص un-54 من البلازميد؟


إن اتباع الرابط الذي قدمته يؤكد أن ملف C. ايليجانس سوف يعبر ناقل التعبير عن الإدخال الذي تختاره في خلايا العضلات البلعومية للحيوانات المعدلة وراثيًا (مدفوعة بـ ميو 3 المروجين).

من فحص الصورتين لخريطة تقييد البلازميد على الصفحة التي قمت بالربط بها ، أستنتج أن ملف ساسي x XbaI يجب أن يزيل الملخص المزدوج إدراج mCherry ، ويكون مناسبًا للاستنساخ الفرعي للجزء الذي تختاره.

ومع ذلك ، سوف تحتاج إلى تأكيد ذلك بنفسك. بشكل عام ، أعتقد أنه من غير المحتمل جدًا أن تجد فردًا في Biology SE يمكنه تقديم معلومات دقيقة مثل "ما هي مواقع الإنزيمات التي يجب أن أستخدمها في تجربة الاستنساخ الفرعية الخاصة بي."

سيكون النهج العام ل

  1. ابحث لمعرفة ما إذا كان بإمكانك الحصول على ملف فاستا يحتوي على تسلسل الحمض النووي الكامل لبلازميد البداية.

  2. ابحث في GenBank لمعرفة ما إذا كان هناك سجل يحتوي على تعليقات توضيحية لتسلسل البلازميد البادئ - سيخبرك بنقاط البداية ونقاط النهاية لكل منطقة وظيفية.

  3. إذا لم يكن البلازميد في قاعدة بيانات تسلسلية ، فحاول استخدام التسلسل في بحث بلازميد لقاعدة بيانات تسلسل غير متكرر. في هذا المثال ، كنت ستحصل على نتائج عالية الدرجات على un-54 الجين ميو 3 الجين ، وجين mCherry ، وجين بيتا لاكتاماز من pMB9 / pBR322 / pUC ، و بكتريا قولونية لاكز الجين (من بين أمور أخرى).

  4. يجب عليك أيضًا الرجوع إلى المنشور الأصلي (إن وجد) لأنه قد يحتوي على معلومات إضافية مفيدة ، بما في ذلك كيفية الاتصال بالمؤلفين - الذين قد يكون لديهم ملفات متسلسلة ، وخرائط مفيدة ، وما إلى ذلك.

  5. من خلال التسلسل في متناول اليد ، ستتمكن من إنشاء خريطة التقييد الخاصة بك باستخدام برنامج مناسب (هناك العديد من البرامج التجارية) ، على سبيل المثال مجموعة EMBOSS من برمجيات المعلومات الحيوية مفتوحة المصدر.

في حالتك ، تم إنجاز معظم هذا العمل نيابةً عنك لأن موقع AddGene يحتوي على خريطتي تقييد مشروحتين تعرضان جميع المعلومات التي تحتاجها تقريبًا. ملحوظة. تحتوي إحدى الخرائط على مواقع مواقع إنزيمات التقييد المفيدة ، بينما تحتوي الخريطة الأخرى على التعليقات التوضيحية التي توضح مدى ومواقع شظايا الدودة وجين المراسل. فقط من خلال دمج المعلومات من كلتا الخريطتين تمكنت من اقتراح حل واحد ممكن لاستعلامك.


1. أي من الجينات التالية يساعد في تحديد الخلايا المحولة؟
(أ) البلازميد
(ب) علامة اختيار
(ج) الجين الهيكلي
(د) ناقلات

(أ) البوليميراز الثالث
(ب) EcoRI
(ج) Ligase
(د) طاق بوليميراز

3. ابحث عن البيان غير الصحيح عن البلازميدات
(أ) تكون دائرية
(ب) أنها تتكاثر بشكل مستقل
(ج) قابلة للتحويل
(د) هم فردي تقطعت بهم السبل

4. يسمى جزيء DNA المستخدم لدمج الجين الأجنبي للاستنساخ
(أ) ناقلات
(ب) الناقل
(ج) النموذج
(د) المحولات

5. أي مما يلي هو الصحيح بالنسبة للبلازميد pBR322 للإشريكية القولونية؟

(أ) أمبير R و tet R - جينات مقاومة المضادات الحيوية
(ب) Hind III و EcoRI - علامات مختارة
(ج) rop - الضغط الاسموزي المنخفض
(د) ori - إنزيم التقييد الأصلي

6. تم العثور على بلازميد Ti في
(أ) الأجرعية
(ب) الخميرة كبلازميد 2 مم
(ج) جذمور جذور النباتات البقولية
(د) Azotobacter

7. يتم التحكم في تكرار DNA البلازميد بخلاف البدء
(أ) الجين البكتيري
(ب) جين الميتوكوندريا
(ج) DNA البلازميد
(د) لا شيء من هؤلاء

8. تستخدم المضادات الحيوية في الهندسة الوراثية. فهي مفيدة
(أ) الحفاظ على الثقافة خالية من العدوى الميكروبية
(ب) لاختيار نواقل صحية
(ج) تحديد مواقع بدء النسخ المتماثل
(د) كعلامات قابلة للتحديد

9. يسمى جزيء الأحماض النووية أحادي الجديلة ، الموسوم إشعاعيًا
(أ) البلازميد
(ب) ناقلات
(ج) المسبار
(د) علامة اختيار

10. الناقل الذي يمكنه استنساخ جزء صغير من الحمض النووي هو
(أ) كوسميد
(ب) البلازميد
(ج) كروموسوم الخميرة الاصطناعي
(د) الكروموسوم الاصطناعي البكتيري


2nd PUC Biotechnology: المبادئ والعمليات أسئلة وأجوبة الكتاب النصي NCERT

السؤال رقم 1.
هل يمكنك إدراج 10 بروتينات مؤتلفة تُستخدم في الممارسة الطبية؟ اكتشف أين يتم استخدامها كعلاجات (استخدم الإنترنت).
إجابة:
البروتينات المؤتلفة المستخدمة في الممارسة الطبية كعلاجات هي كما يلي:

  • OKT-3 ، وهو جسم مضاد علاجي يستخدم لعكس رفض زرع الكلى الحاد.
  • ReoPro للوقاية من تجلط الدم.
  • منشط البلازمينوجين النسيجي (TPA) مخصص لاحتشاء عضلة القلب الحاد.
  • يستخدم الأسباراجيناز لعلاج بعض أنواع السرطان.
  • الدناز لعلاج التليف الكيسي.
  • يستخدم الأنسولين في داء السكري.
  • يستخدم عامل تخثر الدم الثامن لعلاج الهيموفيليا أ.
  • عامل تخثر الدم التاسع لعلاج الهيموفيليا ب.
  • لقاح التهاب الكبد B للوقاية من التهاب الكبد B.
  • تمت الموافقة على عامل النمو المشتق من الصفائح الدموية لقرح الجلد / السكري. كما أنه يحفز التئام الجروح.

السؤال 2.
قم بعمل مخطط (مع تمثيل بياني) يوضح إنزيم التقييد ، الركيزة. الحمض النووي الذي تعمل عليه ، والموقع الذي تقطع فيه الحمض النووي ، والمنتج الذي تنتجه.
إجابة:

السؤال 3.
مما تعلمته ، هل يمكنك معرفة ما إذا كانت الإنزيمات أكبر أم أن الحمض النووي أكبر في الحجم الجزيئي؟ كيف عرفت؟
إجابة:
تختلف الخلايا البشرية في الحجم والحجم. الحمض النووي ثابت في حجمه. هذا يجعل من الصعب (مثل المستحيل) تحديد تركيز الحمض النووي. يمكن إعطاء نطاق فقط ، وهذه المعلومات لها قيمة عملية قليلة أو معدومة وحتى أقل معنى.

السؤال 4.
ماذا سيكون التركيز المولي للحمض النووي البشري في الخلية البشرية؟ استشر معلمك.
إجابة:
التركيز المولي هو نسبة عدد مولات المذاب في محلول مقسومًا على حجم المحلول المعبر عنه باللترات.
متوسط ​​وزن الحمض النووي الأساسي = 650 دالتون (1 دالتون يساوي كتلة ذرة هيدروجين واحدة أو 1.67 × 10-24 جرامًا)
الوزن الجزيئي للمزدوج الذي تقطعت به السبل
جزيء DNA = العدد الإجمالي. عدد القاع × 650 دالتون
يبلغ طول الجينوم البشري 3.3 × 10 9 نقطة أساس.
ومن ثم وزن الجينوم البشري ،
= 3.3 x 10 9 bp x 650 Da
= 3.59 × 10-12 جرام.
يمكن حساب التركيز المولي للحمض النووي وفقًا لذلك.

السؤال 5.
هل الخلايا حقيقية النواة لها نوكليازات مقيدة؟ برر جوابك.
إجابة:
يسهل المفاعل الحيوي للخزان المقلوب الخلط وتوافر الأكسجين. يتحكم في درجة الحرارة ودرجة الحموضة داخل المفاعل الحيوي.

السؤال 6.
إلى جانب خصائص التهوية والخلط الأفضل ، ما المزايا الأخرى التي توفرها المفاعلات الحيوية للخزان المقلَّب للحصول على قوارير اهتزاز أكثر من اللازم؟
إجابة:
تستخدم قوارير الرج في زراعة وخلط المواد المرغوبة على نطاق صغير في المختبر. المفاعلات الحيوية عبارة عن أوعية يتم فيها تحويل المواد الخام بيولوجيًا إلى منتجات محددة بواسطة الميكروبات والخلايا النباتية والحيوانية وإنزيماتها. تُستخدم المفاعلات الحيوية في إنتاج الكتلة الحيوية على نطاق واسع أو بيع المنتجات في ظل ظروف معقمة. هنا يمكن معالجة كميات كبيرة (100-1000 لتر) من المستنبتات. يوفر المفاعل الحيوي الظروف المثلى لتحقيق المنتج المطلوب من خلال توفير ظروف النمو المثلى (درجة الحرارة ، ودرجة الحموضة ، والركيزة ، والأملاح ، والفيتامينات ، والأكسجين). المفاعلات الحيوية الأكثر استخدامًا هي من نوع التحريك.

يعتبر المفاعل الحيوي أكثر فائدة من قوارير الاهتزاز. يحتوي على نظام محرض لخلط المحتويات بشكل صحيح ، ونظام توصيل الأكسجين لتوفير الأكسجين ، ونظام التحكم في الرغوة ، ونظام التحكم في درجة الحرارة ، ونظام التحكم في درجة الحموضة ، ومنفذ أخذ العينات لسحب الأحجام الصغيرة من الثقافة بشكل دوري.

السؤال 7.
اجمع 4 أمثلة لتسلسل الحمض النووي المتناوب من خلال استشارة معلمك. من الأفضل محاولة إنشاء تسلسل متناوب باتباع قواعد الزوج الأساسي.
إجابة:

السؤال 8.
هل يمكنك تذكر الانقسام الاختزالي والإشارة إلى المرحلة التي يتكون فيها الحمض النووي المؤتلف؟
إجابة:
Meiosis I & # 8211 Pachytene & # 8211 عندما تظهر عقدة إعادة التركيب بعد تكوين مركب synaptonemal.

السؤال 9.
هل يمكنك التفكير والإجابة عن كيفية استخدام إنزيم المراسل لرصد تحول الخلايا المضيفة بواسطة الحمض النووي الغريب بالإضافة إلى علامة قابلة للتحديد؟ الإجابة: تساعد العلامة القابلة للتحديد في تحديد الخلايا المضيفة المحولة وسيتم القضاء على الخلايا غير المحولة وستنمو الخلايا المحولة فقط. في حين أن جين المراسل هو الجين الذي يمكن مراقبة تعبير النمط الظاهري له ، وبالتالي فهو يقدم تقارير عن النشاط أو التغيير مقدمًا لتأثير التعديل ، بالإضافة إلى القضاء على الخلايا غير المحولة بواسطة علامات مختارة. صف بإيجاز ما يلي:
(أ) أصل التكرار
(ب) المفاعلات الحيوية
(ج) المعالجة النهائية
إجابة:
(أ) أصل النسخ المتماثل (on): أحد المكونات الرئيسية للبلازميد هو سلسلة من القواعد حيث يبدأ النسخ المتماثل. يطلق عليه أصل النسخ المتماثل (on). هذا جزء محدد من جينوم البلازميد يعمل كإشارة بدء للتكرار الذاتي (لعمل نسخة أخرى من نفسه). يمكن لأي قطعة من الحمض النووي عند ربطها بهذا التسلسل أن تتكاثر داخل الخلايا المضيفة. تُستخدم هذه الخاصية لعمل عدد من نسخ الحمض النووي المرتبط (أو إدراج الحمض النووي).

(ب) المفاعلات الحيوية: عبارة عن أوعية يتم فيها تحويل المواد الخام بيولوجيًا إلى منتجات محددة بواسطة الميكروبات والخلايا النباتية والحيوانية وإنزيماتها. يُسمح لهم بتوليف البروتينات المرغوبة التي يتم استخلاصها وتنقيتها أخيرًا من الثقافات. عادة ما يتم استخدام المزارع الصغيرة الحجم في المختبرات للبحث وإنتاج كميات أقل من المنتجات. ومع ذلك ، يتم إنتاج المنتجات على نطاق واسع في المفاعلات الحيوية & # 8217. المفاعلات الحيوية الأكثر شيوعًا هي مفاعل حيوي من نوع التحريك (التخمير) الذي يحتوي على ثقافة دفعية أو ثقافة مستمرة.

(ج) المعالجة النهائية: بعد تكوين المنتج في المفاعلات الحيوية ، يخضع لبعض العمليات قبل أن يصبح المنتج النهائي جاهزًا للتسويق. تتضمن هذه العمليات فصل وتنقية المنتجات التي تسمى مجتمعة المعالجة النهائية. يخضع المنتج بعد ذلك لاختبار مراقبة الجودة ويحفظ في مواد حافظة مناسبة. تختلف عملية المصب واختبار مراقبة الجودة باختلاف المنتجات

السؤال 11.
اشرح باختصار
(أ) PCR
(ب) تقييد الإنزيمات والحمض النووي
(ج) الكيتيناز
إجابة:
أ. إن تضخيم الحمض النووي في المختبر عن طريق الدورات المتكررة لفصل الخيوط والبلمرة هو تفاعل البوليميراز المتسلسل.
ب. يسمى إنزيم نوكلياز الذي يقطع الحمض النووي بتسلسل فريد من نوعه نوكلياز التقييد. تُعرف أيضًا باسم السكاكين الجزيئية أو المقص الجزيئي أو المبالط الجزيئية.
ج. إن الكيتيناز عبارة عن إنزيمات هضمية تعمل على تكسير عظام الجليكوسيد في تشي قصدير.

السؤال 12.
ناقش مع معلمك واكتشف كيفية التمييز بينهما
(أ) DNA البلازميد والحمض النووي الكروموسومي
(ب) الحمض النووي الريبي والحمض النووي
(ج) نوكلياز خارجي و نوكلياز داخلي
إجابة:

(أ) DNA البلازميد والحمض النووي الكروموسومي

DNA البلازميد كروموسومات الحمض النووي
(ط) إنه DNA خارج النواة إنه DNA نووي
(2) أنها تسوس الجينات غير التناسلية تمتلك جينات حيوية
(3) قد تحمل الخلية البكتيرية واحدًا إلى عدة DNA بلازميد. تحمل الخلية البكتيرية DNA صبغيًا واحدًا فقط

RNA الحمض النووي
(ط) إنه حمض الريبونوكليك حمض Deqxy ribonucleic
(2) هو واحد تقطعت بهم السبل الازدواجية
(3) الحمض النووي الريبي المنتج من قالب الحمض النووي يعمل الحمض النووي للوالدين كقالب للحمض النووي
(4) قاعدة النيتروجين Uracil موجودة بدلاً من الثايمين ، الذي يتزاوج مع الأدينين. أزواج الثايمين مع الأدينين

(ج) نوكلياز خارجي و نوكلياز داخلي

نوكلياز خارجي نوكلياز
(ط) يكسر الحمض النووي من النهايات يقطع الحمض النووي من الداخل
(2) الأجزاء المنفصلة عبارة عن نيوكليوتيدات صغيرة هذه الأجزاء المنفصلة كبيرة الحجم بشكل عام
(3) لا يمكن استخدام الأجزاء المنفصلة في الهندسة الوراثية يتم استخدام الأجزاء المنفصلة المرغوبة في الهندسة الوراثية

2nd PUC Biotechnology: المبادئ والعمليات أسئلة وأجوبة إضافية

التقنية الحيوية في علم الأحياء الثاني في جامعة كاليفورنيا: المبادئ والعمليات سؤال واحد ذي علامة واحدة

السؤال رقم 1.
بملاحظة الزوج المعين يملأ الفراغات

  1. قطع الحمض النووي: تقييد نوكلياز :: ربط الحمض النووي: & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230.
  2. الكيتيناز: الفطريات :: السليلوز: & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..
  3. البروتين: Protease :: RNA: & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230

سؤال. 2.
ما هو بوليميريز الحمض النووي النشط في درجات الحرارة العالية؟
إجابة:
بوليميريز DNA Taq نشط في درجات حرارة عالية.

السؤال 3.
تستخدم نوكليازات تقييدية لقطع الحمض النووي في مواقع محددة .. اسم أول نوكلياز داخلي معزول من الإشريكية القولونية.
إجابة:
ايكو ارى

سؤال. 4.
اكتب الصيغة الكاملة لـ PCR. في أي إنزيم يستخدم؟
إجابة:
تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR).
يستخدم Taq DNA في PCR.

السؤال 5.
قم بتسمية التقنية المستخدمة لفصل أجزاء الحمض النووي في المختبر
إجابة:
الكهربائي. (دهلي 2005)

سؤال. 6.
تم تشكيل الحمض النووي المؤتلف الأول في.
إجابة:
في بكتيريا السالمونيلا التيفية.

السؤال 7.
اكتب وظيفة إنزيم التقييد في خلية بكتيرية؟
إجابة:
مسؤول عن تقييد نمو البكتيريا.

سؤال. 8.
أين تقطع هند 2 جزيء الحمض النووي؟
إجابة:
يقطع جزيء الحمض النووي عند مجموعة محددة من 6 أزواج أساسية.

السؤال 9.
لماذا تستخدم البلازميدات والعاثيات بشكل شائع كناقلات استنساخ؟
إجابة:
تتمتع البلازميدات والعاثيات بالقدرة على التكاثر داخل الخلايا البكتيرية بشكل مستقل عن الحمض النووي الصبغي.

سؤال. 10.
ما نوع الشحنة الموجودة في الحمض النووي؟
إجابة:
شحنة سالبة.

السؤال 11.
ما هي المعالجة النهائية؟
إجابة:
المعالجة النهائية هي استعادة المنتج من الخلايا المعدلة وراثيًا كاملة النمو وتنقيته وحفظه

سؤال. 12.
ما هو التفريد؟
إجابة:
الرحلان الكهربائي هو سؤال تقني يستخدم في المختبرات لفصل الجزيئات الكبيرة على أساس الحجم.

السؤال 13.
ما هو العلاج الجيني؟
إجابة:
إنه استبدال الجين المعيب بجين طبيعي سليم وظيفي. تساعد هذه الطريقة في التغلب على تأثير الاضطرابات المختلفة مثل فقر الدم المنجلي ، وبيلة ​​الكابتون ، وتشتت الانتباه وفرط الحركة ، وعمى الألوان ، إلخ.

سؤال. 14.
قم بتسمية التقنية التي يجب أن نعزل بها قطعة الحمض النووي.
إجابة:
الكهربائي.

السؤال 15.
ما هو التضخيم؟
إجابة:
إنها عملية صنع نسخ متعددة من أجزاء الجينات / الحمض النووي ذات الأهمية.

السؤال 16.
ما هو البروتين المؤتلف؟
إجابة:
إنه مركب كيميائي حيوي أو بروتين مفيد ينتج داخل الخلية المضيفة غير المتجانسة بطريقة التكنولوجيا الحيوية المؤتلفة.

السؤال 17.
ما هو المفاعل الحيوي أو التخمير؟
إجابة:
وهي عبارة عن وعاء يتم فيه تنفيذ العملية الكيميائية الحيوية باستخدام الخلايا الحية ووسط نموها.

السؤال 18.
ما المقصود بالتحويل البيولوجي؟
إجابة:
إنها العملية التي يتم من خلالها تحويل المواد الخام بيولوجيًا إلى منتجات محددة باستخدام الميكروبات أو الخلايا النباتية أو الحيوانية و / أو إنزيماتها.

السؤال 19.
لماذا تُستخدم جينات مقاومة المضادات الحيوية كعلامات انتقائية للإشريكية القولونية؟
إجابة:
نظرًا لأن الإشريكية القولونية لا تحتوي على أي جينات مقاومة للمضادات الحيوية ، يتم استخدام جينات مقاومة المضادات الحيوية من الخارج كعلامة اختيار.

2nd PUC Biotechnology: المبادئ والعمليات سؤالان متعلقان بالعلامات

السؤال رقم 1.
قم بتسمية العلماء الذين قاموا ببناء الحمض النووي المؤتلف. قم بتسمية البكتيريا التي عزلوا منها الجين.
إجابة:
كان ستانلي كوهين وهربرت بوير أول من قام ببناء الحمض النووي المؤتلف. قاموا بعزل الجين من البكتيريا. السالمونيلا تيفيموريوم.

السؤال 2.
تم ترك فجوات قليلة في الجدول التالي توضح مصطلحات معينة ومعانيها ، تملأ الفجوات.
معاني المصطلح
(i) & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 .. تسلسل غير مشفر في الحمض النووي حقيقي النواة
(ii) & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 .. التقنية المستخدمة في حل نزاعات الأبوة
(3) نوكلياز تقييد & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..
(4) البلازميدات & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..
(v) المعدلة وراثيا & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 ..
(6) متواليات النيوكليوتيدات مع عيوب قاعدة واحدة & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230 & # 8230.

السؤال 3.
قم بتسمية التقنية الخاصة في التكنولوجيا الحيوية التي تظهر خطواتها في الشكل ، استخدم الشكل لتلخيص التقنية في ثلاث خطوات.
إجابة:

  • حامل القالب
  • بصمة الحمض النووي
  • الحمض النووي خارج النواة
  • الكائنات الحية التي تحتوي على جينات كائنات أخرى تم الحصول عليها من خلال الهندسة الوراثية.
  • تعدد الأشكال النوكليوتيدات واحد. (SNPs)

السؤال 3.
قم بتسمية التقنية الخاصة في التكنولوجيا الحيوية التي تظهر خطواتها في الشكل ، استخدم الشكل لتلخيص التقنية في ثلاث خطوات.
إجابة:

(أ) التكنولوجيا المؤتلفة
(ب)

  • قطع وعزل الجين البشري
  • دمج الجين البشري في البلازميد لإنتاج الحمض النووي المؤتلف أو البلازميد
  • دمج البلازميدات المؤتلفة في البكتيريا للحصول على منتج جيني

السؤال 4.
الرجوع إلى الرسم البياني والإجابة على ما يلي:
(ط) من ما تي1& # 8211 يتم الحصول على البلازميد؟
(2) قم بتسمية الإنزيم المتضمن في الخطوة الأولى
(3) ما يحدث في الخطوة الثانية
(4) يسمى النبات المنتج الهجين أو المعدل وراثيا
(5) هل سيكون للنبات المنتج جينات أخرى مع الجينات المرغوبة؟ نعم أو لا شرح.
إجابة:

(ط) الأورام الجرثومية
(2) تقييد نوكلياز
(3) دمج الجينات في T.1 البلازميد في منطقة T-DNA.
(4) المعدلة وراثيا
(ت) نعم. جين محدد يمكن اختياره والذي غالبًا ما يكون جينًا مقاومًا للمضادات الحيوية

السؤال 5.

دراسة ارتباط أجزاء الحمض النووي الموضحة أعلاه
(ط) الاسم & # 8220a & # 8221 DNA و & # 8220b & # 8221 DNA
(2) قم بتسمية إنزيمات التقييد التي تتعرف على هذا التناظر
(3) قم بتسمية الإنزيم الذي يمكنه ربط جزأين من الحمض النووي (CBSE 2008)
إجابة:
(ط) (أ) & # 8211 ناقلات الحمض النووي
(ب) & # 8211 الحمض النووي الأجنبي

السؤال 6.
اشرح أهمية
(أ) أوري
(ب) أمبير R و
(c) rop in E. Coli vector الموضح أدناه (CBSE 2008)
إجابة:

  • أوري & # 8211 أصل النسخ المتماثل
  • amp R & # 8211 جين مقاومة المضادات الحيوية الأمبيسيلين
  • rop & # 8211 الجين الذي ينتج البروتينات المشاركة في تكرار البلازميد.

السؤال 7.
من الخصائص المثيرة للاهتمام لأنزيمات التقييد القطع الجزيئي واللصق إنزيمات التقييد عادةً ما تتعرف على الشكل المتماثل

لاحظ أن الخصلة العلوية هي نفسها الخصلة السفلية لكنها تقرأ للخلف. عندما يقطع الإنزيم الشريط بين G و A ، فإنه يترك سلاسل متدلية

(أ) ما هو التسلسل المتماثل للحمض النووي المعروف باسم؟
(ب) ما هي أهمية هذه السلاسل المتدلية؟
(ج) قم بتسمية إنزيم التقييد الذي يقطع الشريط بين G و A.
إجابة:
(أ) تسلسل متناوب
(ب) نهايات لزجة
(ج) ايكو ري

سؤال. 8.
ما هو DNA ligase؟
إجابة:
DNA ligase هو نوع معين من الإنزيم ، وهو ligase الذي يسهل الانضمام إلى خيوط DNA معًا عن طريق تحفيز تكوين رابطة phosphodiester.

السؤال 9.
ما هي نواقل الاستنساخ؟ ما هي الوظائف التي تؤديها هذه النواقل؟
إجابة:
نواقل الاستنساخ هي تلك الكائنات الموجودة على الحمض النووي الخاص بها والتي يمكن أن تتكاثر بشكل مستقل عن الحمض النووي المضيف وتزيد من عدد نسخها جنبًا إلى جنب مع الحمض النووي الغريب المرتبط بها. الوظائف هي:

  • أنها تساعد في ربط الحمض النووي الأجنبي / الأجنبي مع ذلك الخاص بالمضيف
  • كما أنها تساعد في اختيار المؤتلف من غير المؤتلف

سؤال. 10.
ما هو Ti- بلازميد؟
إجابة:
Ti أو البلازميد المحفز للورم هو بلازميد يعد جزءًا من المعدات الوراثية التي يستخدمها ورم الأجرعية لنقل مادتها الوراثية إلى النباتات.

السؤال 11.
تسلسل النوكليوتيدات المتناظرة لها أهمية في تكنولوجيا الحمض النووي المؤتلف. يشرح. أعط مثالا لتسلسل الحمض النووي المتناوب.
إجابة:
Palindrome في الحمض النووي هو سلسلة من أزواج القواعد التي تقرأ نفس الشيء على الخيوط عندما يظل اتجاه القراءة كما هو. يتعرف كل نوكلياز تقييد على تسلسل محدد للنيوكليوتيدات المتناوبة ويقطع خيط الحمض النووي بعيدًا قليلاً عن مركز الموقع المتناظر ، ولكن بين القاعدتين على الخيوط المقابلة.
مثال على الحمض النووي المتناظر
5 & ​​# 8242 & # 8211 GAATTC & # 8211 3 & # 8242
3 & # 8242 & # 8211 CTTAAG & # 8211 5 & # 8242

سؤال. 12.
اسم العالم الذي اكتشف طريقة تصنيع الحمض النووي الاصطناعي.
إجابة:
مُنحت جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء في عام 1968 بشكل مشترك لكل من روبرت دبليو هولي وهارجوبيند خورانا وم.

التكنولوجيا الحيوية في علم الأحياء الثاني في جامعة كاليفورنيا: المبادئ والعمليات سؤال ثلاث علامات

السؤال رقم 1.
فيما يلي الخطوات المختلفة في تقنية الحمض النووي المؤتلف. رتبهم حسب تسلسل الحدوث.
أ. نقل الحمض النووي المؤتلف إلى المضيف.
ب. استخلاص المنتج.
ج. تجزئة الحمض النووي عن طريق نوكليازات التقييد
د. ربط جزء من الحمض النووي في ناقل.
ه. عزل الحمض النووي.
F. زراعة الأسقف المضيفة في وسط على نطاق واسع.
ز. عزل جزء الحمض النووي المطلوب.
إجابة:
أ. عزل الحمض النووي.
ب. تجزئة الحمض النووي عن طريق نوكليازات التقييد
ج. عزل جزء الحمض النووي المطلوب.
د. ربط جزء من الحمض النووي في ناقل.
ه. نقل الحمض النووي المؤتلف إلى المضيف.
F. زراعة الخلايا المضيفة في وسط على نطاق واسع.
ز. استخلاص المنتج.

السؤال 2.
تمثيل تخطيطيًا لمتجه استنساخ E Coli pBR 322 الذي يوضح موقع التقييد.
إجابة:

السؤال 3.
ارسم مخططًا مكتوبًا عليه لمفاعل حيوي لخزان متقلب.
إجابة:

السؤال 4.
اقرأ التسلسل الأساسي التالي لخيط DNA معين وأجب عن الأسئلة التالية.

(ط) ما يسمى & # 8220 تسلسل باليندروم & # 8221 في bNA؟
(2) اكتب تسلسل النوكليوتيدات Palindromic الموضح في خيط DNA المعطى واذكر الإنزيم الذي سيتعرف على مثل هذا التسلسل.
(3) اذكر أهمية الإنزيمات التي تحدد متواليات النوكليوتيدات المتناوبة.
(AI & # 8211 2008)
إجابة:
(ط) التسلسل المتناوب للحمض النووي هو سلسلة من أزواج القواعد التي تقرأ نفس الشيء على الخيوط ، عندما يتم الحفاظ على اتجاه القراءة كما هو ، أي في الاتجاه 5 & # 8242 → 3 & # 8242.
(ii) 5 & # 8242 GAA TT C & # 8211 3 & # 8242
3 & # 8242 CTTA AG & # 8211 5 & # 8242
هذا التسلسل مقيد بواسطة إنزيم التقييد Eco RI
(3) يقوم الإنزيم الذي يحدد تسلسل النوكليوتيدات المتناظرة بقطع الخيوط بين نفس القاعدتين ، وغالبًا ما ينتج نهايات لزجة ومن ثم فهي مفيدة في تكوين الحمض النووي المؤتلف.

2nd PUC Biotechnology: المبادئ والعمليات خمس علامات سؤال

السؤال رقم 1.
صِف بالتفصيل مكونات مفاعل حيوي بسيط لخزان مقلَّب مع رسم تخطيطي مُصنَّف.
إجابة:
عادة ما يكون المفاعل الحيوي ذو الخزان المقنن عبارة عن وعاء أسطواني بقاعدة منحنية لتسهيل خلط المحتوى. يعمل المحرك على تسهيل الخلط وتوافر الأكسجين في جميع أنحاء المفاعل الحيوي.

يحتوي المفاعل الحيوي على نظام محرض ، ونظام لتوصيل الأكسجين إلى جانب نظام التحكم في الرغوة ، ونظام التحكم في درجة الحرارة ، ونظام التحكم في درجة الحموضة ، ومنافذ أخذ العينات لإزالة كميات صغيرة من المزرعة بشكل دوري. يوفر ظروف نمو مثالية لدرجة الحموضة ودرجات الحرارة والركيزة والأكسجين وما إلى ذلك لتحقيق المنتجات المطلوبة.

سؤال. 2.
ما هو استنساخ؟ يعطي تحضيره واستخراجه وتنقيته.
إجابة:
كائن حي أو خلية أو مجموعة من الكائنات الحية ، منتجة لاجنسيًا من سلف ، والتي تكون وراثية.

1. استنساخ الجينات: يتم استخدام الخطوات التالية بواسطة استنساخ الجينات:

1. تحضير الجين: يتم تقطيع الحمض النووي المستخرج من كائن حي ، مع الجين المعني إلى قطع بحجم الجين باستخدام إنزيم تقييد.

2. الإدراج في المتجه: يتم قطع البلازميدات البكتيرية بنفس إنزيم التقييد. البلازميدات عبارة عن دوائر صغيرة من الحمض النووي في الخلايا البكتيرية الموجودة بشكل طبيعي بالإضافة إلى الحمض النووي البكتيري الآخر.

3. تحويل الخلايا المضيفة: يتم بعد ذلك نقل البلازميدات المؤتلفة إلى بكتيريا باستخدام الترشيح الكهربائي. البلازميد صغير بما يكفي لتمر عبر الثقوب إلى الخلايا. ومع ذلك ، فبدلاً من استخدام الكهرباء لإحداث ثقوب في البكتيريا ، يتم ذلك عن طريق تبديل درجة الحرارة بين الساخنة والباردة. تُزرع البكتيريا في طبق مستنبت ويُسمح لها بالنمو إلى مستعمرات. تسمى جميع المستعمرات الموجودة على كل اللوحات مكتبة الجينات.

2 - استنساخ النبات: زراعة الأنسجة النباتية هي طريقة للتكاثر تنتشر بشكل شائع كبديل للاستنساخ.

يمكن استنساخ النبات بشكل مصطنع باستخدام زراعة الأنسجة. يعمل التكاثر الخضري لأن نهاية القطع تشكل كتلة من الخلايا غير المتخصصة تسمى الكالس ، وسوف ينقسم الكالس ويشكل خلايا متخصصة مختلفة في نهاية المطاف مكونًا نباتًا جديدًا.

السؤال 3.
(أ) إذا كان على إنزيم التقييد أن يقطع الحمض النووي ، فيجب أن يكون الحمض النووي في شكل نقي ، أي خالٍ من الحمض النووي الريبي والبروتينات المرتبطة به. كيف يتم تحقيقها؟
(ب) تمثّل فقط بشكل تخطيطي الخطوات في تقنية DNA المؤتلف (r DNA).
إجابة:
(أ) تتم إزالة RNAs باستخدام إنزيمات تسمى ribonucleases (RNases) تتم إزالة البروتينات باستخدام إنزيم البروتياز.
(ب)

السؤال 4.
(أ) عرض فقط بشكل تخطيطي الخطوات الثلاث في تفاعل البوليميراز المتسلسل ،
(ب) كيف يتم تحقيق التضخيم المتكرر باستخدام هذه الطريقة؟
إجابة:

(ب) يتم تحقيق التضخيم المتكرر عن طريق استخدام بوليميراز DNA القابل للحرارة ، وهو معزول عن بكتيريا Thermus aquaticus. يظل نشطًا أثناء درجة الحرارة المرتفعة المستخدمة في تمسخ الحمض النووي المزدوج الشريطة.

السؤال 5.
قم بعمل تمثيل تخطيطي لإظهار إنزيم التقييد ، الحمض النووي الركيزة على u الذي يعمل في الموقع الذي يقطع فيه الحمض النووي والمنتج الذي ينتجه.
إجابة:


تقرير الممتحنين

حدد العديد من المرشحين دائرة الحمض النووي على أنها بلازميد ، على الرغم من أن البعض أطلق عليها اسم mRNA أو استخدم أسماء الإنزيمات.

تم إعطاء Ligase بشكل متكرر ولكن القليل منهم استخدم مصطلح DNA ligase ، كما هو موضح في بيان التقييم 4.4.8 من دليل البيولوجيا IB. تحدث عدد قليل جدًا عن سد النكات أو الفجوات ، أو ذكر الانضمام إلى روابط فوسفات السكر. لم يتم إدراك أن الأطراف اللاصقة قد تم ضمها بالفعل ، أي أن الاقتران الأساسي التكميلي قد حدث بالفعل.

تمت الإجابة على هذا السؤال بشكل سيئ. كانت هناك حاجة إلى أمثلة فعلية (ليست افتراضية أو غير ناجحة) لنقل الجينات. نادرا ما تذكر تفاصيل النقل مثل مصدر الجينات والأنواع المعدلة وراثيا. في بعض الأحيان ، لا تتعلق الفائدة المحتملة المذكورة والأضرار المحتملة لنقل الجينات بالمثال المقدم.

تم أيضًا الخلط بين نقل الجينات والاستنساخ والتهجين والتلقيح الصناعي والتحول الجيني أو حتى زرع نخاع العظم. أعطى بعض المرشحين إجابات عامة جدًا لم تحرز أي علامات. ترك آخرون مساحة الإجابة فارغة تمامًا.


نقل الجين

أ المتجه هو جزيء الحمض النووي الناقل حيث يمكن إدخال الجين المطلوب.

الأكثر شيوعًا ، هذا المتجه هو ملف بلازميد. هذه قطعة دائرية صغيرة من الكروموسومات توجد غالبًا في البكتيريا بالإضافة إلى حمضها النووي الوظيفي.

يتم تعديل البلازميدات بحيث يكون لها جينان أو أكثر مقاومة المضادات الحيوية. يجب أن تحتوي أيضًا على تسلسل يمكن التعرف عليه بواسطة نفس إنزيم التقييد المستخدم في قطع الأجزاء. يجب أن يكون الموضع الذي تم قطعه في أحد جينات مقاومة المضادات الحيوية.

قطع بلازميد بواسطة Bam HI:

كيف يتم إدخال الجين في البلازميد:

اقطع الجينوم باستخدام إنزيم تقييد (RE) واخلطه مع البلازميد الذي تم قطعه أيضًا بنفس R.E بحيث تكون الأطراف اللاصقة للشظايا والبلازميد مكملتين. نأمل أن بعض الشظايا سوف إدراج في DNA البلازميد قبل أن ينضم أي جزء مع نفسه.

تتم إضافة الأجزاء إلى البلازميدات مع هذه النتائج المحتملة:

  1. ينضم البلازميد مرة أخرى ، وجين التتراسيكلين سليم الآن.
  2. جزء ينضم مع البلازميد. تمت مقاطعة الجين المقاوم للتتراسيكلين ، حيث لا يحتوي الجزء على الجين المطلوب.
  3. جزء ينضم مع البلازميد. يتم مقاطعة جين التتراسيكلين هذه المرة يحتوي الجزء على الجين المطلوب.
  4. الجزء ينضم إلى نفسه.

ستحتوي بعض البلازميدات الآن على الحمض النووي معاد التركيب شظية.

لكن البلازميدات الأخرى لن تحتوي على شظية. إذا كانت البلازميدات مؤتلفة فإن أحد جينات مقاومة المضادات الحيوية (مثل التتراسيكلين) سيكون تعطلت. ومع ذلك ، فإن الجين الآخر لمقاومة المضادات الحيوية (على سبيل المثال للأمبيسيلين) سيظل سليماً.

لا تزال هناك مشكلة واحدة - كيف يمكنك تحديد البلازميد المؤتلف مع الجين المرغوب فيه؟

عزل الجين المطلوب في المستعمرة الصحيحة

أنت بحاجة إلى معرفة الحمض النووي تسلسل القاعدة من الجين للبروتين المطلوب بحيث يمكن أن يكون جزء من التسلسل الأساسي المسمى إشعاعي.

يسمى هذا الجزء من الحمض النووي مع التسلسل الأساسي الصحيح أ مسبار.

الحمض النووي في البكتيريا "غير مضغوط" بحيث يصبح مجروحًا منفردًا ويصلب المسبار (إرفاق) إذا كانت هناك قواعد تكميلية.

يضاف المسبار و يلتصق بالجزء التكميلي الصحيح. يمكن الآن تحديد الجزء الصحيح ، لأنه مشع.

تم إنتاج جميع البكتيريا في مستعمرة عن طريق تكرار فرد واحد. لذلك سيكون لديهم جميعًا نفس الجينات لإنتاج نفس البروتينات. يمكن بعد ذلك أن تكون هذه المستعمرة معزولة ومضاعفة بحيث يتم تصنيع البروتين ويمكن حصاده لاستخدامه مرة أخرى.

يمكن استخدام البكتيريا بهذه الطريقة لإنتاج الأنسولين البشري لمرضى السكر الذين لا ينتجون أنسولينهم.


1. لماذا كان من المهم العثور على إنزيم يقطع البلازميد في موقع واحد فقط؟ ماذا يمكن أن يحدث إذا تم قطع البلازميد في أكثر من موقع؟ تريد ببساطة فتح الحمض النووي الدائري بحيث يمكن إدخال الحمض النووي البشري في الدائرة. إذا قطعت الإنزيمات في أماكن متعددة ، فستحصل على شظايا متعددة.

2. ما هو إنزيم التقييد الذي استخدمته؟ __ هناك عدة ممكنة __ اسأل المجموعات الأخرى عما استخدموه وقارن بين البلازميدات المعدلة وراثيًا النهائية. لماذا قد يكون هناك بعض الأطوال المختلفة؟ يعتمد ذلك على المكان الذي يقطع فيه الإنزيم الحمض النووي البشري ، فقد يكون قد صنع جزءًا أطول

3. لماذا كان من المهم التخلص من أي إنزيمات تقطع البلازميد في موقع التكاثر؟ إذا كنت تريد نسخ الحمض النووي الخاص بك ، فأنت بحاجة إلى البكتيريا لتكون قادرة على التكاثر ، فإن موقع التكاثر ضروري

4. لماذا من المهم قطع البلازميد والحمض النووي البشري بنفس إنزيم التقييد؟ يجب أن تتطابق النهايات بحيث يمكنك لصقها معًا

5. هل توجد إنزيمات التقييد بشكل طبيعي في الكائنات الحية؟ إذا كان الأمر كذلك ، فما هو الغرض منها؟ يهاجمون ويدمرون الغزاة ، مثل الفيروسات

6. لماذا لا تكون إنزيمات التقييد التي خلقت & quotblunt & quot النهايات مفيدة في إعادة التركيب مثل تلك التي تخلق نهايات لزجة؟ لن تلتصق النهايات الحادة بالحمض النووي الآخر

7. في النشاط ، قمت بمحاكاة تكوين كائن بكتيري مؤتلف. لكل من المواد التالية ، حدد ما تمثله؟
مقص ______ إنزيم تقييد _ ___
شريط ______ ligase _________


كيف يتم تعديل الكائنات الحية وراثيا؟

إعادة التركيب هي العملية التي يتم من خلالها إدخال جين جديد في الحمض النووي البكتيري & quot؛ البلازميد & quot. يحتاج الحمض النووي إلى قطع إنزيم يسمى إنزيم التقييد. يجب أن يكون لإنزيم التقييد المستخدم شكلًا محددًا يسمح له بالتحرك على طول الحمض النووي المراد قطعه. يبحث إنزيم التقييد عن نقطة معينة في تسلسل الحمض النووي لقطع الحمض النووي. عندما ينقطع إنزيم التقييد ، فإنه يترك & quotSticky end & quot مما يساعد جينًا جديدًا على الارتباط عند تلك النقطة. يتم استخدام إنزيم آخر لربط قطعة جديدة من الحمض النووي تسمى & quotDNA ligase & quot. تُزرع البكتيريا المعدلة وراثيًا وتُزرع العديد من النسخ الجديدة من البكتيريا مع الجين الجديد. يمكن إجراء تعديلات وراثية على كل من النباتات والحيوانات.

يوضح الفيديو أدناه آلية إعادة التركيب.

الأجرعية هي البكتيريا التي تستخدم نقل الجينات الأفقي (HGT). HGT هو نقل الحمض النووي بين الجينومات المختلفة [Pop up: الجينوم هو المجموعة الكاملة من المواد الجينية الموجودة في الكائن الحي]. يمكن أن يحدث HGT في البكتيريا من خلال التحول ، الاقتران والتحول. ومع ذلك ، من الممكن أيضًا أن يحدث HGT بين حقيقيات النوى والبكتيريا على الرغم من أن آلية هذا النقل ليست مفهومة جيدًا.

للبكتيريا ثلاث طرق لنقل البكتيريا بين الخلايا:

  1. تحويل: امتصاص وإدماج الحمض النووي الخارجي في الخلية مما يؤدي إلى تغيير الجينوم
  2. اقتران: تبادل المادة الوراثية من خلال التلامس بين خليتين من الخلايا البكتيرية. يتم نقل خيط من DNA البلازميد إلى الخلية المتلقية والخلية المانحة ثم تصنيع الحمض النووي لاستبدال الخيط الذي تم نقله إلى الخلية المتلقية.
  3. التوضيح: يتم نقل جزء من الحمض النووي البكتيري من خلية بكتيرية إلى أخرى بواسطة العاثية. تصيب العاثية خلية بكتيرية وتأخذ الحمض النووي البكتيري. عندما تصيب هذه العاثية خلية أخرى ، فإنها تنقل الحمض النووي البكتيري إلى الخلية الجديدة. The bacteria can then become a part of the new host cell.

Agrobacterium also has the ability to transfer DNA between itself and plants and is therefore commonly used in genetic engineering. The process of using Agrobacterium for genetic engineering is illustrated in the diagram below.

Summary of process illustrated in the diagram (above):

  • The agrobacterium cell contains a bacterial chromosome and a Tumor inducing plasmid- "Ti Plasmid".
  • The Ti plasmid is removed from the agrobacterium cell and a restriction enzyme cleaves the T-DNA restriction site.
  • Next foreign DNA, which is also cleaved by the same enzyme, is inserted into the T DNA at the site that was cleavage site.
  • The modified plasmid is then reinserted in the agrobacterium and the bacterium inserts the TDNA, which now carries a foreign gene into the plant cell.
  • The plant cell is then cultured and results in a new plant that has the foreign DNA trait.

The following video illustrates the process of using Agrobacterium for genetic engineering.


Hands-on Activity Bacteria Transformation

تعمل الوحدات كدليل لمحتوى معين أو مجال موضوع. متداخلة تحت الوحدات عبارة عن دروس (باللون الأرجواني) وأنشطة عملية (باللون الأزرق).

لاحظ أنه لن تكون جميع الدروس والأنشطة موجودة ضمن الوحدة ، بل قد توجد كمنهج "مستقل" بدلاً من ذلك.

النشرة الإخبارية للشركة المصرية للاتصالات

ملخص

The Enterococcus faecalis bacterium lives in the human gut.

الاتصال الهندسي

Bacteria are the most common organisms modified by genetic engineers due to the simple structures of bacteria cells compared to those of eukaryotic cells. Engineers are able to add genes to bacteria using recombinant plasmids, which enable the bacteria to produce the desired beneficial proteins. Students use a paper model to simulate this real-life process used by bio-technicians.

أهداف التعلم

بعد هذا النشاط ، يجب أن يكون الطلاب قادرين على:

  • Model and describe the process used by engineers to modify the genome of bacteria.
  • Explain why bacteria are genetically modified more often than other organisms.
  • Discuss possible applications for genetically modified bacteria.

المعايير التعليمية

كل تعليم الهندسة الدرس أو النشاط مرتبط بواحد أو أكثر من المعايير التعليمية في العلوم أو التكنولوجيا أو الهندسة أو الرياضيات (STEM).

جميع معايير K-12 STEM التي يزيد عددها عن 100،000 مغطاة بـ تعليم الهندسة يتم جمعها وصيانتها وتعبئتها بواسطة شبكة معايير الإنجاز (ASN)، مشروع D2L (www.achievementstandards.org).

في ASN ، يتم تنظيم المعايير بشكل هرمي: أولاً حسب المصدر على سبيل المثال، حسب الحالة داخل المصدر حسب النوع على سبيل المثالأو العلوم أو الرياضيات ضمن النوع حسب النوع الفرعي ، ثم حسب الصف ، إلخ.

NGSS: معايير علوم الجيل التالي - العلوم

HS-LS1-1. Construct an explanation based on evidence for how the structure of DNA determines the structure of proteins which carry out the essential functions of life through systems of specialized cells. (Grades 9 - 12)

هل توافق على هذا التوافق؟ شكرا لملاحظاتك!

Alignment agreement: Thanks for your feedback!

Alignment agreement: Thanks for your feedback!

All cells contain genetic information in the form of DNA molecules. Genes are regions in the DNA that contain the instructions that code for the formation of proteins, which carry out most of the work of cells.

Alignment agreement: Thanks for your feedback!

Alignment agreement: Thanks for your feedback!

الرابطة الدولية لمعلمي التكنولوجيا والهندسة - التكنولوجيا
  • Medical technologies include prevention and rehabilitation, vaccines and pharmaceuticals, medical and surgical procedures, genetic engineering, and the systems within which health is protected and maintained. (Grades 9 - 12) More Details

هل توافق على هذا التوافق؟ شكرا لملاحظاتك!

هل توافق على هذا التوافق؟ شكرا لملاحظاتك!

معايير الدولة
Texas - Science
  • describe how techniques such as DNA fingerprinting, genetic modifications, and chromosomal analysis are used to study the genomes of organisms. (Grades 9 - 11) More Details

هل توافق على هذا التوافق؟ شكرا لملاحظاتك!

قائمة مواد

  • مقص
  • tape, 3 small pieces , one per group these represent plasmid DNA and mammal DNA containing the insulin gene helpful to print page 1 on different colored paper than page 2 , one per group , one per student
  • stapler (can be shared among groups)

أوراق العمل والمرفقات

المزيد من المناهج مثل هذا

Students learn how engineers apply their understanding of DNA to manipulate specific genes to produce desired traits, and how engineers have used this practice to address current problems facing humanity. Students fill out a flow chart to list the methods to modify genes to create GMOs and example a.

As a class, students work through an example showing how DNA provides the "recipe" for making human body proteins. They see how the pattern of nucleotide bases (adenine, thymine, guanine, cytosine) forms the double helix ladder shape of DNA, and serves as the code for the steps required to make gene.

Students learn about mutations to both DNA and chromosomes, and uncontrolled changes to the genetic code. They are introduced to small-scale mutations (substitutions, deletions and insertions) and large-scale mutations (deletion duplications, inversions, insertions, translocations and nondisjunction.

Students reinforce their knowledge that DNA is the genetic material for all living things by modeling it using toothpicks and gumdrops that represent the four biochemicals (adenine, thiamine, guanine, and cytosine) that pair with each other in a specific pattern, making a double helix. Student teams.

Pre-Req Knowledge

A basic understanding of protein synthesis and DNA's role in the cell/body is helpful so students can follow how changes in DNA result in major changes in the characteristics of organisms.

مقدمة / الدافع

How big are bacteria? (Answer: most are only a few micrometers. Micrometers are one millionth of a meter. 1 cm = 10,000 micrometers 1 mm = 1,000 micrometers) Bacteria are so small that most are less than one-tenth of the diameter of a human hair.

How many different species of bacteria exist? (Answer: Estimates vary from 10 million to 1 billion species.) So far, we have only discovered less than 10,000 different species, but some scientists estimate that as many as 1 billion different species of bacteria may exist on Earth! How prolific are bacteria? Bacteria are so plentiful that a 20-ounce bottle of water may contain up to 600 million bacteria!

Bacteria are everywhere, and most of the time they are harmless. In fact, many are beneficial to people because they are useful and necessary to a healthy human body and environment. What are some examples of these "good" bacteria? (Possible answers: بكتريا قولونية within the intestines of mammals, bacteria within the soil, bacteria used to make foods such as yogurt.) Without bacteria, we would not be able to digest food or produce some of our favorite foods such as yogurt and cheese. The bacteria we might generally call "bad" for us include those responsible for causing illnesses like food poisoning.

Do you think genetic engineers could use and modify bacteria for any purpose? (Answer: Yes) Bacteria are the most commonly modified organisms. Let's look at how we can modify these bacteria and why we would want to modify them.

إجراء

Bacteria can be adapted to produce a number of useful materials. Because of the simple structures of bacterial cells, they are the most commonly modified organisms. Many times, and in this activity, a gene is simply added to the bacteria, causing the bacteria to be able to produce a useful protein, such as insulin. Other changes to bacteria can reconfigure the cellular respiration product to create desirable byproducts such as diesel or plastic molecules instead of the usual byproduct, such as carbon dioxide.

The common method used for genetically modifying bacteria is to use recombinant plasmids. Plasmids are circular pieces of DNA when placed near bacteria, the plasmid is absorbed and incorporated into the bacterial cell. Once inside the bacteria, the plasmid is treated the same as the bacteria's original DNA. This means that the bacteria will use this new DNA from the plasmid to create proteins, and the plasmid will be replicated when the cell divides.

The process of creating genetically modified bacteria used in this activity is one of the simplest methods. First, a desired gene must be selected from some (any) organism, that is, the gene that codes for the creation of insulin protein, and removed from the DNA of that organism. Genes are removed using restriction enzymes. These enzymes search for specific nucleotide sequences in the DNA, called recognition sites, where they "cut" the DNA by breaking certain bonds. When the bonds are broken in a staggered manner it creates "sticky ends." If the enzyme breaks the bond to create a straight cut, the ends are called "blunt ends." The next step is to use the same restriction enzyme to cut open the plasmid.

The isolated gene is now placed where the plasmid was cut, and they are bonded together using another enzyme called ligase. Now a recombinant plasmid has been produced. The final step is to get the plasmid into a bacteria cell. Sometimes simply placing the bacteria in the correct environment is enough to artificially induce the bacteria to intake the recombinant DNA, otherwise some special method may be required if the plasmid is too large to cross the bacteria's cell membrane. Figure 1.shows a diagram of the entire process. Figure 1. The process to build a recombinant plasmid to modify bacteria.

  • Gather materials and make copies of the Modeling Bacteria Transformation Worksheet, one per group, and Assessment Questions, one per person.
  • Make copies of the DNA Sequences for Cut-Outs, one per group it is helpful if the plasmid DNAs (page 1) are printed on different colored paper from the mammal DNAs (page 2) to help distinguish them during the activity. Then cut the DNA sequences into strips.
  • If time is short, tape the cut-out plasmid DNA into circles with the DNA sequence facing outward. Otherwise, have students do this in step 2.

  1. Divide the class into groups of two students each. Hand out to each group a worksheet and its two strips of DNA sequences, pointing out which will be used to create the plasmid, and which is the mammal DNA containing the insulin gene.
  2. Direct groups to tape together the ends of the plasmid DNA to form a circular piece of DNA (see Figure 2) so that the printed sequence is visible on the outside of the plasmid. This is the initial plasmid that will be modified with the insulin gene. Figure 2. Illustration of the circular DNA created in step 2.


Question about cutting gene in Plasmid - Biology

Cut the DNA fragment and plasmid using the same restriction enzyme. Add guanines to DNA fragment blunt ends and terminal transferase, to produce a single chain of guanines to both the blunt ends of the plasmid vector. Add cytosines to vector blunt ends, to produce a single chain of cytosines to both blunt ends of the DNA fragment.
Mix the cut plasmid and cut DNA fragment together for recombination to occur. Single chain guanine will bind to single chain cytosine by complementary base pairing. Add ATP and DNA ligase to seal the nicks by forming phosphodiester bonds in the sugar backbone.
Add recombinant DNA to bacteria culture for transformation to take place. Use heat shock and add calcium chloride to facilitate uptake of recombinant DNA.

From here on, answer is question specific.
Culture bacteria in agar plate containing ampicillin (assuming original plasmid had ampicillin resistant gene). Bacteria that has taken up the plasmid vector, whether reannealed or with the foreign DNA will be resistant to ampicillin and grow on the agar plate. .


مشكلة: You would like to clone the DNA of interest into the pDiddy cloning plasmid. You have the following restriction map of the region that includes the DNA of interest and the plasmid (E = EcoRI, H = HindIII, X = XbaI, S = SphI, N = NotI)Which restriction enzyme(s) would you choose to clone the DNA of interest into the cloning vector?A. SB. E and HC. S and ND. X and N

In DNA cloning, the primary goal is to successfully insert the DNA of interest as a plasmid to a viable cell. This would then make the gene available to be induced for expression. In inserting the target DNA, the function of restriction enzymes is involved. These enzymes are endonucleases that cut the target DNA from the source strand and are the same endonucleases to cut the restriction sites with the same sequence so it can serve as the insertion point.

Problem Details

You would like to clone the DNA of interest into the pDiddy cloning plasmid. You have the following restriction map of the region that includes the DNA of interest and the plasmid (E = EcoRI, H = HindIII, X = XbaI, S = SphI, N = لاأنا)

Which restriction enzyme(s) would you choose to clone the DNA of interest into the cloning vector?


شاهد الفيديو: Plasmid DNA Extraction Miniprep (شهر فبراير 2023).