✎Ściąga z działu
Biotechnologia tradycyjna i molekularna
- Granica jest prosta – tradycyjna: cały organizm, DNA bez celowej zmiany; molekularna: celowa ingerencja w DNA.
- Biotechnologia to wykorzystywanie organizmów, ich komórek albo ich składników (np. enzymów) do wytwarzania produktów i usług. Człowiek robi to od tysięcy lat – zanim w ogóle wiedział, że istnieją drożdże.
- Biotechnologia tradycyjna używa całych organizmów, głównie mikroorganizmów, i nie zmienia celowo ich DNA. Wyobraź sobie piekarza: wrzuca drożdże do ciasta i nie obchodzi go, co mają w genach.
Elektroforeza DNA i PCR
- Start przy biegunie ujemnym, meta przy dodatnim. Najdalej od studzienki dojdą najkrótsze fragmenty.
- PCR (reakcja łańcuchowa polimerazy) powiela wybrany fragment DNA z kilku cząsteczek do miliardów kopii. Potrzebujesz: matrycy (DNA), dwóch starterów (krótkich odcinków wyznaczających początek i koniec kopiowanego odcinka), nukleotydów i termostabilnej polimerazy (np. Taq, wytrzymuje ok. 95°C).
- Diagnostyka: wykrywanie patogenów (np. wirusów) i mutacji powodujących choroby.
GMO i organizmy transgeniczne
- GMO – szersze pojęcie (celowa zmiana DNA); transgeniczny – wąsze (obcy gen z innego gatunku).
- GMO (organizm genetycznie zmodyfikowany) ma celowo zmieniony materiał genetyczny – można wyciąć gen, wyłączyć go albo dodać nowy.
- Organizm transgeniczny to GMO, które ma gen pochodzący z innego gatunku (transgen). Czyli każdy transgeniczny jest GMO, ale nie każdy GMO jest transgeniczny (np. wyłączenie własnego genu to GMO bez transgenu).
Terapia genowa i klonowanie
- In vivo – zmiana „na miejscu”, w ciele. Ex vivo – komórki wychodzą z organizmu, są poprawiane w laboratorium i wracają do pacjenta.
- Terapia genowa polega na wprowadzeniu do komórek pacjenta prawidłowej kopii genu albo na poprawieniu wadliwego genu. Wyobraź sobie, że w instrukcji obsługi jest uszkodzona strona – wklejasz nową.
- Bezpieczeństwo – wektor może wywołać reakcję zapalną, a gen wstawić się w niepożądane miejsce.
Poradnictwo genetyczne i etyka
- Poradnia ocenia ryzyko, a nie stawia wyroku – decyzję podejmują zainteresowani.
- Poradnictwo genetyczne to rozmowa ze specjalistą, który ocenia ryzyko wystąpienia choroby dziedzicznej u dziecka i pomaga rodzinie podjąć świadome decyzje. Nikt tu nie nakazuje – pomaga zrozumieć liczby.
- Szanse: nowe leki i terapie (medycyna), odporne rośliny (rolnictwo), enzymy i biopaliwa (przemysł), identyfikacja osób (kryminalistyka).
?Próbny sprawdzian
Pytania z każdego tematu działu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź z wyjaśnieniem.
Którą cechę ma biotechnologia tradycyjna?
- AWykorzystuje całe organizmy, najczęściej mikroorganizmy, bez celowej zmiany ich DNA
- BZawsze wymaga użycia wirusów jako wektorów
- CWykorzystuje wyłącznie wyizolowane cząsteczki DNA
- DPolega na wstawianiu genów do bakterii
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Wykorzystuje całe organizmy, najczęściej mikroorganizmy, bez celowej zmiany ich DNA – Wstawianie genów i praca na samym DNA to cechy biotechnologii molekularnej, a nie tradycyjnej.
Co spulchnia ciasto chlebowe podczas wyrastania?
- AKwas mlekowy wytwarzany przez bakterie
- BCO₂ wytwarzany przez drożdże w fermentacji alkoholowej
- CTlen uwalniany przez drożdże
- DPara wodna z drożdży
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: CO₂ wytwarzany przez drożdże w fermentacji alkoholowej – Drożdże fermentują cukier do etanolu i CO₂; to gaz tworzy pęcherzyki w cieście.
Który produkt powstaje w wyniku fermentacji mlekowej?
- APiwo
- BWino
- CChleb na drożdżach
- DKiszona kapusta
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: Kiszona kapusta – Bakterie mlekowe przekształcają cukry w kwas mlekowy, co zakwasza i konserwuje żywność.
W którą stronę wędruje DNA w żelu podczas elektroforezy?
- AW żadną, bo DNA jest obojętne elektrycznie
- BDo bieguna ujemnego, bo ma ładunek dodatni
- CDo bieguna dodatniego, bo ma ładunek ujemny
- DDo bieguna dodatniego, bo ma ładunek dodatni
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Do bieguna dodatniego, bo ma ładunek ujemny – Grupy fosforanowe nadają DNA ładunek ujemny, więc wędruje do anody.
Który fragment DNA dotrze najdalej od studzienki?
- ATen o największej masie cząsteczkowej
- BNajdłuższy
- CNajkrótszy
- DKażdy tak samo
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Najkrótszy – Krótkie fragmenty przesuwają się w żelu szybciej niż długie.
Po co w elektroforezie stosuje się wzorzec wielkości?
- AAby powielić DNA
- BAby rozdzielić nici DNA
- CAby oszacować długość badanych fragmentów
- DAby zwiększyć ładunek DNA
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Aby oszacować długość badanych fragmentów – Prążki wzorca o znanych długościach służą jako skala do porównania.
Co odróżnia organizm transgeniczny od innych GMO?
- AMa więcej chromosomów niż gatunek wyjściowy
- BMa wyłączony własny gen
- CPowstał w wyniku krzyżowania odmian
- DZawiera gen pochodzący z innego gatunku
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: Zawiera gen pochodzący z innego gatunku – Transgen to gen przeniesiony z innego gatunku; GMO to szersze pojęcie.
Który organizm jest przykładem GMO produkującego białko lecznicze?
- AKiszona kapusta
- BJogurt naturalny z bakteriami mlekowymi
- CDrożdże piekarskie w cieście chlebowym
- DBakteria z wstawionym ludzkim genem insuliny
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: Bakteria z wstawionym ludzkim genem insuliny – Wymienione pozostałe produkty to biotechnologia tradycyjna, bez celowej zmiany DNA.
Dlaczego bakteria może wytwarzać ludzką insulinę?
- ABo insulina to lipid
- BBo kod genetyczny jest uniwersalny
- CBo ludzkie białka powstają bez udziału rybosomów
- DBo bakterie mają jądro komórkowe jak człowiek
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź B: Bo kod genetyczny jest uniwersalny – Uniwersalność kodu sprawia, że ten sam triplet koduje ten sam aminokwas w różnych organizmach.
Na czym polega terapia genowa?
- ANa przeszczepie całego narządu
- BNa podaniu antybiotyku
- CNa zmianie diety
- DNa wprowadzeniu prawidłowej kopii genu lub korekcie wadliwego genu w komórkach pacjenta
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: Na wprowadzeniu prawidłowej kopii genu lub korekcie wadliwego genu w komórkach pacjenta – Terapia genowa leczy przez zmianę lub uzupełnienie informacji genetycznej w komórkach.
Co oznacza terapia ex vivo?
- AKomórki pacjenta są modyfikowane poza organizmem i wracają do niego
- BGen podaje się bezpośrednio do narządu w ciele
- CPacjent otrzymuje komórki od innego gatunku
- DZmiana dotyczy wyłącznie plemników
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź A: Komórki pacjenta są modyfikowane poza organizmem i wracają do niego – Ex vivo oznacza „poza organizmem”.
Jaką rolę pełnią wirusy w terapii genowej?
- AZabijają zdrowe komórki
- BWytwarzają leki w komórkach roślin
- CSą nieszkodliwymi wektorami dostarczającymi gen do komórek
- DZastępują DNA komórek
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Są nieszkodliwymi wektorami dostarczającymi gen do komórek – Zmodyfikowane wirusy potrafią wniknąć do komórek i przenieść gen terapeutyczny.
W której sytuacji poradnictwo genetyczne jest uzasadnione?
- ARodzice nie mają żadnych chorób
- BPara chce zmienić kolor oczu dziecka
- CMatka ma 20 lat i zdrowych rodziców
- DRodzice są spokrewnieni
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź D: Rodzice są spokrewnieni – Pokrewieństwo rodziców zwiększa szansę, że oboje mają ten sam allel recesywny.
Co jest głównym celem poradnictwa genetycznego?
- ALeczenie farmakologiczne chorób
- BWykonanie terapii genowej
- COcena ryzyka i wspieranie świadomych decyzji
- DWyselekcjonowanie dzieci o lepszych cechach
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Ocena ryzyka i wspieranie świadomych decyzji – Poradnia dostarcza informacji o ryzyku, a decyzje należą do rodziców.
Która sytuacja jest wskazaniem do poradnictwa genetycznego?
- APara uprawiająca sport
- BKobieta o grupie krwi A
- CKobieta w zaawansowanym wieku rozrodczym
- DMężczyzna z katarem
Sprawdź odpowiedź
Odpowiedź C: Kobieta w zaawansowanym wieku rozrodczym – Wiek matki zwiększa ryzyko nieprawidłowej liczby chromosomów u płodu.
Sprawdzian już blisko? Zrób test z całego działu
10 losowych pytań z tematów działu, wynik w procentach i ocena od 1 do 6. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.