دانلود جزوه گفتار ۱ فصل ۷ زیست دوازدهم

آنچه در این پست خواهید خواند :

آیا تاکنون درباره ی تولید پلاستیک های قابل تجزیۀ زیستی شنیده اید؟ با توجه به اهمّیت محیط زیست و حفظ آن، تولید و استفاده از چنین پلاستیک هایی راهکار مناسبی برای پیشگیری از مصرف بی رویۀ پلاستیک های غیرقابل تجزیه است. امروزه به کمک روش های زیست فناوری، تولید پلاستیک های قابل تجزیه با صرف هزینۀ کمتر ممکن شده است. این کار با وارد کردن ژن های تولید کنندۀ بسیاری از این نوع مواد از باکتری به گیاه امکان پذیر است .چگونه می توان از فناوری های زیستی برای بهبود زندگی انسان و حفظ محیط زیست استفاده کرد؟ آیا می توان با استفاده از آنها همۀ مشکلات بشر را حل کرد؟ انسان از نظر اخلاقی تا چه حد می تواند این فناوری ها را به خدمت بگیرد؟ با دانلود جزوه گفتار ۱ فصل ۷ زیست دوازدهم می توانید به این سوالات پاسخ دهید.

عنوان فصل ۷ زیست دوازدهم فناوری های نوین زیستی می باشد. از گفتار ۲ و ۳ این فصل سوالات ترکیبی و مفهومی زیادی طرح می شود. مباحث این فصل با مباحث فصل اول زیست دوازدهم ارتباط دارند. یادتون نره که بیشتر مباحث این فصل جنبه ی حفظی زیادی دارند و حتما لازمه که مرور زیادی روی این فصل داشته باشین. برای دانلود جزوه گفتار ۱ فصل ۷ زیست دوازدهم روی لینک زیر کلیک کنید

گفتار 1 فصل ۷ زیست دوازدهم

همان طور که می دانیم جهش در یک ژن و درنتیجه، تغییر در محصول آن می تواند به بروز بیماری منجر شود. اختلال در عملکرد و مقدار عوامل مؤثر در انعقاد خون از این دسته هستند. با توجه به افزایش افراد نیازمند به این ترکیبات، تأمین نیاز دارویی آنها با مشکل مواجه می شود.

امروزه استفاده از روش های زیست فناوری و مهندسی ژنتیک تحولات مهمی در زمینۀ تولید چنین فراورده هایی فراهم آورده است. تا چندی پیش، انتقال ژن های انسان به داخل یاخته های سایر موجودات زنده و یا استفاده از باکتری ها برای ساختن پروتئین های انسانی غیرقابل تصور بود اما اکنون روش های لازم برای تحقق آن توسعه یافته و کاربرد فراوانی پیدا کرده است. آیا می دانید چگونه می توان از باکتری برای ساختن یک پروتئین انسانی استفاده کرد؟ فرض کنید می خواهیم باکتری را برای ساختن هورمون رشد انسانی تغییر دهیم، پس ضرورت دارد تمام احتیاجات این فرایند را در یاختۀ باکتری فراهم کنیم. در ادامه مطلب با مراحل این روش آشنا خواهیم شد.

زیست فناوری چیست؟

 به طورکلی به هرگونه فعالیت هوشمندانه آدمی در تولید و بهبود محصولات گوناگون با استفاده از موجود زنده ،زیست فناوری گویند.

زیست فناوری قلمروی بسیار گسترده دارد و روش هایی مانند مهندسی ژنتیک، مهندسی پروتئین و بافت را دربرمی گیرد. زیست فناوری از گرایش های علمی متعددی مانند علوم زیستی، فیزیک، ریاضیات و علوم مهندسی بهره می برد. کاربردهای فراوان زیست فناوری، آن را به عنوان نشانۀ پیشرفت کشورها در قرن حاضر و به یکی از ابزارهای مهم برای تأمین نیازهای متنوع تبدیل کرده است .

تاریخچۀ زیست فناوری

برای زیست فناوری، که از سال های بسیار دور آغاز شده است، سه دوره درنظر می گیرند:

زیست فناوری سنتی: تولید محصولات تخمیری مانند سرکه، نان و فراورده های لبنی با استفاده از فرایندهای زیستی مربوط به این دوره است.

زیست فناوری کلاسیک: با استفادها ز روش هایت خمیر و کشت ریز جانداران (میکروارگانیسم ها) تولید موادی مانند پادزیست ها، آنزیم ها و مواد غذایی در این دوره ممکن شد.

زیست فناوری نوین: این دوره با انتقال ژن از یک ریزجاندار به ریز جاندار دیگر آغاز شد. دانشمندان توانستند با تغییر و اصلاح خصوصیات ریزجانداران، ترکیبات جدید را با مقادیر بیشتر و کارایی بالاتر تولید کنند.

مهندسی ژنتیک

یکی از روش های مؤثر در زیست فناوری نوین، مهندسی ژنتیک است. در مهندسی ژنتیک قطعه ای از دنای یک یاخته توسط ناقل به یاخته ای دیگر انتقال می یابد. در این حالت، یاختۀ دریافت کننده قطعه دنا دچار دست ورزی ژنتیکی و دارای صفت جدید می شود. به جانداری که از طریق مهندسی ژنتیک دارای ترکیب جدیدی از مواد ژنتیکی شده است، جاندار تغییریافته ژنتیکی یا تراژنی می گویند. گرچه این روش ابتدا با باکتری ها شروع شد؛ اما پیشرفت های بعدی، امکان دست ورزی ژنتیکی برای سایر موجودات زنده مثل گیاهان و جانوران را نیز فراهم کرد. مثلاً مراحل ایجاد گیاهان زراعی تراژنی از طریق مهندسی ژنتیک را می توان به صورت زیرخلاصه کرد:

۱. تعیین صفت یا صفات مطلوب   ۲. استخراج ژن یا ژن های صفت مورد نظر  ۳. آماده سازی و انتقال ژن به گیاه   ۴. تولید گیاه تراژنی  ۵. بررسی دقیق ایمنی زیستی و اثبات بی خطر بودن برای سلامت انسان و محیط زیست  ۶. تکثیر و کشت گیاه تراژنی با رعایت اصول ایمنی زیستی.

مراحل مهندسی ژنتیک

یکی از اهداف مهندسی ژنتیک تولید انبوه ژن و فراورده های آن است. تولید انبوه ژن با همسانه سازی دنا انجام می شود. جداسازی یک یا چند ژن و تکثیر آنها را همسانه سازی دِنا می گویند. در همسانه سازی دِنا مادۀ وراثتی با ابزارهای مختلفی در خارج از یاخته تهیه و به وسیلۀ یک ناقل همسانه سازی به درون ژنوم میزبان منتقل می شود. هدف از این کار تولید مقادیر زیادی از دنای خالص است که می تواند برای دست ورزی، تولید یک مادۀ بخصوص و یا مطالعه مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور مراحل زیر انجام می شود:

جداسازی  قطعهای از دِنا: این کار به وسیلۀ آنزیم های برش دهنده انجام می شود. این آنزیم ها در باکتری ها وجود دارند و قسمتی از سامانۀ دفاعی آنها محسوب می شوند. اولین مرحله از همسانه سازی که جداسازی ژن ها است، به وسیلۀ این آنزیم ها انجام می شود. این آنزیم ها توالی های نوکلئوتیدی خاصی را در دنا تشخیص و برش می دهند. مثلاً آنزیم EcoR1 توالی شش جفت نوکلئوتیدی GAATTCCTTAAG را شناسایی و برش می دهد. به این توالی جایگاه تشخیص آنزیم گفته می شود.

همان طور که در شکل می بینید در جایگاه تشخیص آنزیم  ،EcoR1توالی نوکلئوتیدهای هر دو رشته دنا از دو سمت مخالف یکسان خوانده می شود. این آنزیم پیوند فسفودی استر بین نوکلئوتید گوانین دار و آدنین دار هر دو رشته را برش می زند. در نتیجه، انتهایی از مولکول دنا ایجاد می شود که یک رشته آن بلندتر از رشته مقابل است و به آن انتهای چسبنده می گویند. برای تشکیل چنین انتهایی از مولکول دنا، علاوه بر پیوندهای فسفودی استر، پیوندهای هیدروژنی بین دو رشته دنا در منطقه تشخیص نیز شکسته می شوند. استفاده از آنزیم های برش دهنده، دنا را به قطعات کوتاه تری تبدیل می کند. این قطعات را با روش های خاصی جدا می کنند و تشخیص می دهند.

اتصال قطعه دِنا به ناقل و تشکیل دِنای نوترکیب: مرحله بعدی، اتصال قطعه دنای جداسازی شده به ناقل همسانه سازی است .این ناقلین، توالی های دنایی هستند که در خارج از فام تن اصلی قرار دارند و می توانند مستقل از آن تکثیر شوند. یکی از این مولکول ها دیسَک حلقوی باکتری است. این نوع دیسَک یک مولکول دنای دورشته ای و خارج فام تنی است که معمولاً درون باکتری ها و بعضی قارچ ها مثل مخمرها وجود دارد و می تواند مستقل از ژنوم میزبان همانندسازی کند. دیسَک ها را فام تَن های کمکی نیز می نامند چون حاوی ژن هایی هستند که در فام تن اصلی باکتری وجود ندارند .مثلاً ژن مقاومت به پادزیست در دیسَک قرار دارد. در صورت انتقال قطعه دنای مورد نظر به دیسَک و ورود آن به یاخته میزبان، با هر بار همانندسازی دیسَک، دنای مورد نظر نیز همانندسازی می شود. بهتر است از دیسَکی استفاده شود که فقط یک جایگاه تشخیص برای آنزیم برش دهنده داشته باشد. به نظر شما چرا؟

شکل 3 طرح ساده ای از دیسَک دارای یک جایگاه تشخیص آنزیم ECOR1را نشان می دهد ،بسیاری از دیسَک ها دارای ژن های مقاومت به پادزیست ها هستند. چنین ژن هایی به باکتری این توانایی را می دهند که پادزیست ها را به موادی غیرکشنده و قابل استفاده برای

خود تبدیل کنند. این ویژگی در مهندسی ژنتیک اهمیت زیادی دارد که در مباحث بعد به آن می پردازیم.

در ساخت یک دنای نوترکیب، قطعه دنای حاوی توالی موردنظر در دنای ناقل جاسازی می شود .دانستید که برای جداسازی قطعه دنای مورد نظر از نوعی آنزیم برش دهنده استفاده می شود. توجه داشته باشید آنزیم مورد استفاده برای برش دادن دیسَک، باید همان آنزیمی باشد که در جداسازی دنای مورد نظر استفاده شده است. چرا؟

برش دیسَک با آنزیم، آن را به یک قطعه دنای خطی تبدیل می کند که دارای دو انتهای چسبنده است. همچنین قطعه دنای خارجی نیز دو انتهای چسبنده دارد. برای اتصال دنای مورد نظر به دیسَک از آنزیم لیگاز (اتصال دهنده) استفاده می شود. این آنزیم پیوند فسفودی استر بین دو انتهای مکمل را ایجاد می کند. به مجموعه دنای ناقل و ژن جاگذاری شده در آن، دنای نوترکیب گفته می شود.

وارد کردن دِنای نوترکیب به یاخته میزبان: در این مرحله، دنای نوترکیب را به درون یاخته میزبان مثلاً باکتری منتقل می کنند. به این منظور باید در دیواره باکتری منافذی ایجاد شود. این منافذ را می توان با کمک شوک الکتریکی و یا شوک حرارتی همراه با مواد شیمیایی ایجاد کرد.

بر طبق اطلاعات به دست آمده، مشخص شده همه باکتری ها دنای نوترکیب را دریافت نمی کنند.

بنابراین لازم است باکتری دریافت کنندۀ دیسَک از باکتری فاقد آن تفکیک شود.

جداسازی یاخته های تراژنی: برای انجام این مرحله، از روش های متفاوتی می توان استفاده کرد.

یکی از این روش ها استفاده از دیسَکی است که دارای ژن مقاومت به پادزیستی مثل آمپی سیلین است. اگر باکتری، دنای نوترکیب را دریافت کرده باشد، در محیط حاوی پادزیست رشد می کند. باکتری های فاقد دنای نوترکیب به دلیل حساسیت به پادزیست در چنین محیطی از بین می روند.

در شرایط مناسب، باکتری های تراژنی با سرعت بالایی تکثیر می شوند. همچنین از دناهای نوترکیب نیز به صورت مستقل از فام تَنِ اصلی یاخته، نسخه های متعددی ساخته می شود که درنتیجۀ آن دنای خارجی به سرعت تکثیر می شود. بنابراین، تعداد زیادی باکتری دارای دنای خارجی آماده خواهد شد که می توان از آنها برای تولید فراورده یا استخراج ژن استفاده کرد.

امروزه با پیشرفت روش های مهندسی ژنتیک می توان یاخته های دیگری مثل مخمرها، یاخته های گیاهی و حتی جانوری را با این فرایند تغییر داد. دنا ها و سایر مولکول های حاصل از دناهای تولید شده برای اهداف گوناگون علمی و کاربردی استفاده می شوند. در گفتارهای بعدی این فصل به برخی از این موارد اشاره شده است.

این پست را به اشتراک بگذارید:

اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در email
اشتراک گذاری در print

این پست را به اشتراک بگذارید:

اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در email
اشتراک گذاری در print

دانلود جزوه گفتار ۱ فصل ۷ زیست دوازدهم

آزمایشگاه
مشاوره
جزوه
نمونه سوالات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.