שאלות

שאלות מנחות להוראת המאמר "ביטוי רעלן של חיידק ה-Bt בצמחי טבק מקנה לצמחים עמידות נגד חרקים"

 גירסה להורדה

תמצית

  1. קראו את תמצית המאמר " ביטוי של רעלן ה-Bt בצמחי טבק מקנה לצמחים עמידות כנגד חרקים".
    • סמנו את המושגים המופיעים בו.
    • העתיקו את המושגים בשני טורים כך שבאחד יופיעו כל המושגים המוכרים לכם ובשני כל המושגים שאינם מוכרים לכם.
    • הסבירו בקצרה את המושגים המוכרים לכם.

משימה זאת מתאימה במיוחד לטיפול בתמצית המאמר הזה, מכיוון שכאן, בניגוד למאמר החיישנים, חלק גדול מהמושגים בתמצית מוכרים מתוך פרק ג' של מבנית המבוא.

  1. מהו לדעתכם תפקיד התמצית במאמר?
  2. רשמו לפחות חמש שאלות שמתעוררות בכם לאחר קריאת התמצית, ציינו היכן במאמר תצפו למצוא תשובות לשאלות אלו.

מבוא

  1. מהם ההבדלים העקרוניים בין גביש רעלן ה- Btלרעלן Bt מסיס, מבחינת הפגיעה שלהם בחרקים?
  2. יש המכנים את הגביש רעלן ה-Bt פרו-רעלן.
    • הסבירו ממה נובע שם זה
    • מהו העיקרון הביולוגי בייצור פרו-רעלן?
    • ציינו מערכות ביולוגיות אחרות בהן בא לידי ביטוי עיקרון זה.
  3. חוקרים מכירים מספר זנים של חיידקי בצילוס היוצרים רעלנים דומים אך לא זהים. נמצא שכל זן פוגע במיני חרקים שונים.
    • שערו מה יכול להיות ההסבר לתופעה זו.
    • איזה עקרון ביולוגי מודגם בתופעה זו?
    • תנו דוגמאות נוספות לחומרים שנקשרים לקולטנים הנמצאים על פני קרום התא.
    • ציירו באופן סכמתי זרע של שעועית וסמנו את העובר
    • מהו המקור של החומר התורשתי המצוי בתאי העובר?
  4. כתבו תרשים המתאר רמות ארגון שונות במערכת הרבייה (הזכרית והנקבית) של צמח עילאי, התחילו את התרשים בצמח השלם וסיימו ב-DNA.
  5. בתהליך ההאבקה נוצר עובר הנמצא בזרע המכיל מידע תורשתי שמקורו בגרגר האבקה והביצית. מהו הסיכון בכך שגרגר האבקה נושא את הגן המהונדס?
  6. הציטופלסמה של הביצית מכילה את הגנום של הכלורופלסט בתוך אברונים בלתי ממוינים המכונים פרופלסטידות, מהם ייווצרו כלורופלסטים במהלך התפתחות הצמח, בתנאים מתאימים. מדוע הימצאותו של הגן המהונדס בתאי הביצית אינה גורמת לחשש לעומת המצאותו של הגן המהונדס בגרעין של גרגירי האבקה?
  7. תלמידים העלו מספר רעיונות כיצד למנוע מעבר מהגן המהונדס לצמחי בר. קראו את הרעיונות השונים וציינו אילו מהם יפתרו את הבעיה באופן מוחלט, אלו יפתרו את הבעיה באופן חלקי ואילו רעיונות אינם רלוונטים כלל. נמקו את תשובתכם.
    • להחדיר לצמחים הנושאים את הגן המהונדס גן נוסף המשנה את מבנה גרגרי האבקה ומונע את ההכרות בינם לבין צלקת הפרח של צמח בר.
    • להכניס את הגן המהונדס כך שיתבטא רק בכלורופלסט.
    • להחדיר את הגן המהונדס למיטוכונדריון.
    • לגדל את הצמחים המהונדסים בשדות נפרדים מצמחי הבר.
  8. אופרון הוא יחידה של כמה גנים המתבטאים תחת בקרה אחת. ניתן להחדיר את אופרון רעלן ה-Bt שמקורו בחיידק הבצילוס לגנום הכלורופלסט אך לא לגנום גרעין תא הצמח. כיצד מסבירה התאוריה האנדוסימביוטית עובדה זו?

שיטות וחומרים

  1. אזור הבקרה שהוצמד לאופרון ה-Bt היה במקורו אזור בקרה של גן המעורב בפוטוסינתזה. הסבירו כיצד בחירת אזור הבקרה מאפשרת ביטוי האופרון בתאים ירוקים אך מונעת את ביטוי הגן בתאים אחרים כגון תאי השורש, או תאי הפרי?
  2. אנשי איכות הסביבה מוטרדים מאוד מכך שהנשא המהונדס מכיל גן המקנה עמידות לאנטיביוטיקה. שערו אילו סכנות טמונות בכך שהנשא מכיל גן זה. הציעו פתרון אפשרי לבעיה זאת.
  3. מהו העיקרון הביולוגי שעל פיו פותחה שיטת ה-ELISA? ציינו שני תהליכים נוספים הממחישים אותו עיקרון.
  4. בתחילת ההיריון רמת הורמון ה-hCG (Human Choriogonadotropin הורמון המופרש על ידי השליה (הכוריון) ומשפיע לשימור הגופיף הצהוב בתחילת ההריון) בשתן האישה גבוהה מאוד. תכננו ערכה לבדיקת הריון. כתבו בתרשים זרימה את השלבים הנדרשים לקביעת רמת ההורמון.
  5. כאשר אדם נדבק בנגיף האיידס (HIV ), ניתן לאתר בדמו נוגדנים כנגד הנגיף. לאיתור הנוגדנים ניתן להשתמש בשיטת ה-ELISA . על שולחנכם הונחו מספר צלחות פלסטיק המשמשות בשיטת ה-ELISA . בצלחת 1 הבאריות מכוסות בחלבון אלבומין, בצלחת 2 הבאריות מכוסות בנוגדן כנגד הנגיף, בצלחת 3 הבאריות מכוסות בחלבון שמקורו במעטפת הנגיף. עליכם לבחור בצלחת המתאימה כך שתוכלו לאתר בדם הנבדק נוגדנים כנגד נגיף ה-HIV, נמקו את בחירתכם.

תוצאות

  1. האם לדעתכם עלים מצהיבים של צמחים מהונדסים יכולים לסנטז את רעלן ה-Bt? נמקו.
  2. כתבו את שאלת המחקר לתוצאות המפיעות בטבלה 1. ציינו את המשתנים השונים (שימו לב! בשאלת המחקר יש יותר ממשתנה בלתי-תלוי אחד).

דיון

  1. הצבע האדום של פרי העגבניה נוצר על ידי כרומופלסטים (כרומו=צבע, כרומופלסטים הם אברונים המכילים צבע) המתפתחות מכלורופלסטים (צבע פירות לפני הבשלה הוא ירוק כתוצאה מנוכחות כלרופלסטים). במחקר ביוטכנולוגי מייצרים צמחי עגבניות שמכילים חיסון כנגד צהבת A. את הגן המהונדס מכניסים לכלורופלסטים.
    • האם לדעתכם יכיל פרי העגבנייה את תוצרי הגן המהונדס? אם כן, באיזה אברון ימצא הגן המהונדס ואיזה אזור בקרה כדאי להצמיד לגן הזר?
    • מה היתרונות והחסרונות של חיסון באמצעות פירות לעומת החיסון המוכר לכם מחיי היום יום?
  2. גרגר האבקה בצמחים מפרה את הביצית ליצירת עובר. בצמחים מהונדסים קיימת סכנה שהתכונה הזרה תועבר לצמחים לא מהונדסים באמצעות האבקה.
    • מה הסכנה במעבר תכונה זרה באמצעות גרגרי אבקה לצמחים אחרים?
    • באיזה צורה הכנסת הגן לכלורופלסטים מהווה מענה לסכנה זו?
    • חזרו לתשובתכם לשאלה מספר 1, עברו על רשימת המושגים שציינתם כלא מוכרים, סמנו אילו עדיין לא מוכרים לכם, ולאחרים כתבו הסבר קצר.
    • חזרו לתשובתכם לשאלה מספר 3 סמנו V ליד שאלה שמצאתם לה מענה במאמר, ציינו היכן נמצא המענה, וכתבו בקצרה את התשובה לשאלה.