الاستنساخ والكائنات المعدلة وراثيًا – مختبر افتراضي
الأحياءالتقانة الحيوية15–16 سنةمختبر افتراضي
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلأربعة إجراءات خطوة بخطوة على منضدة افتراضية. قسّم جنين بقرة إلى 2–4 أجزاء وانقلها إلى أبقار بديلة؛ واستنسخ نعجة بالطريقة التي وُلدت بها دوللي، أي بنقل نواة خلية جسمية (نواة خلية من الضرع إلى بويضة منزوعة النواة، ثم صدمة كهربائية، ثم زرع في أم بديلة)، وتوقع أي النعاج سيشبهها الحمل؛ واستنسخ النباتات بالعُقل وبزراعة الأنسجة في ظروف معقمة؛ واصنع كائنًا معدلًا وراثيًا بإنزيم القطع والبلازميد وإنزيم الربط والتحول والجين الواسم، مع بكتيريا تنتج الإنسولين أو محاصيل Bt أو الأرز الذهبي. تُسجَّل كل محاولة في جدول النتائج، وتُعرض بطاقات الفوائد والمخاطر والأخلاقيات بصياغة محايدة.
الدرس: الاستنساخ (تقسيم الأجنة، نقل نواة الخلية الجسمية، العُقل، زراعة الأنسجة) والكائنات المعدلة وراثيًا
ماذا تعرض
المستنسخات كائنات متطابقة وراثيًا. في تقسيم الأجنة تُفصل خلايا جنين مبكر قبل أن تتخصص، فينمو كل جزء حيوانًا مطابقًا داخل أم بديلة. وفي الاستنساخ من خلية بالغة توضع نواة خلية جسمية في بويضة نُزعت نواتها؛ فتبدأ الصدمة الكهربائية الانقسام، ويحمل النسل جينات مانح النواة، كما حدث مع دوللي عام 1996. وتُستنسخ النباتات بالعُقل أو بزراعة الأنسجة التي تحتاج إلى تقنية معقمة. أما في التعديل الوراثي فيُقطع الجين بإنزيم القطع، ويُوصل في ناقل بإنزيم الربط، ثم يُدخل في خلية مضيفة؛ وتكشف الجينات الواسمة عن الخلايا التي تحولت.
طريقة الاستخدام
اختر تبويبًا واضبط عناصر التحكم، ثم اضغط أزرار الخطوات بالترتيب، أو استخدم «نفّذ الخطوات المتبقية»؛ ويترك «تخطَّ هذه الخطوة» الخطوات الاختيارية. في «2. نقل النواة (دوللي)» اختر لون وجه النعاج A وB وC وتوقع النتيجة قبل ولادة الحمل. وفي «3. استنساخ النباتات» بدّل بين «العُقل» و«زراعة الأنسجة». تضيف كل محاولة مكتملة صفًا إلى «جدول النتائج»؛ واضغط «محاولة جديدة» للتكرار.
المعاملات القابلة للتغيير
- الإجراء عند الفتح تقسيم الأجنة ونقلها, نقل نواة الخلية الجسمية (دوللي), استنساخ النباتات, صنع كائن معدل وراثيًا
- عدد الأجزاء التي يُقسم إليها الجنين 2–4
- النعجة A، مانحة النواة (خلية من الضرع) وجه أبيض, وجه أسود
- النعجة B، مانحة البويضة وجه أبيض, وجه أسود
- النعجة C، الأم البديلة وجه أبيض, وجه أسود
- البويضات المعاد بناؤها في كل محاولة 10–400
- طريقة استنساخ النباتات العُقل, زراعة الأنسجة
- مثال على التعديل الوراثي بكتيريا تنتج الإنسولين البشري, محصول Bt مقاوم للحشرات, الأرز الذهبي (β-كاروتين)
- الجين الواسم مقاومة المضاد الحيوي, البروتين الفلوري الأخضر (GFP)
أسئلة للاستكشاف
- لماذا كان وجه دوللي أبيض مثل مانحة خلية الضرع، لا أسود مثل مانحة البويضة؟
- لماذا تفشل أوعية كثيرة في زراعة الأنسجة إذا لم تُعقَّم الأجزاء المزروعة؟
- لماذا نحتاج إلى جين واسم إذا كان جزء ضئيل فقط من الخلايا يأخذ البلازميد المؤشب؟
