سوال ۲۶ · زیست‌شناسی
کنکور تجربی ۱۴۰۵ · سوال ۲۶ · کلید رسمی سازمان سنجش
زیست‌شناسی · زیست‌شناسی ۳ · فصل ۷: فناوری‌های نوین زیستی
در ارتباط با مهندسی ژنتیک، کدام مورد صحیح است؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۳ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای حل سؤال، باید ارتباط مهندسی ژنتیک با مهندسی پروتئین را در نظر بگیریم و به قیدهای کلی مانند «همه»، «الزامی» و «همواره» دقت کنیم.
گام اول: بررسی امکان بهبود محصول ژن
تغییر هدفمند در توالی نوکلئوتیدهای یک ژن می‌تواند رمز یک یا چند آمینواسید را تغییر دهد. در نتیجه، ممکن است توالی آمینواسیدها و سپس شکل فضایی و ویژگی‌های پروتئین حاصل تغییر کند. پس جهش الزاماً زیان‌آور نیست و می‌توان از تغییرات هدفمند برای ساخت پروتئین‌هایی با ویژگی‌های مطلوب استفاده کرد.
کتاب در مبحث مهندسی پروتئین، افزایش پایداری در برابر گرما و تغییرات را از اصلاحات مفید معرفی می‌کند و کاربرد درمانی پروتئین‌های تغییریافته را نیز بیان می‌کند. بنابراین می‌توان با تغییر مناسب ژن خارجی، محصولی با پایداری بیشتر برای هدف درمانی تولید کرد. دقت کنید که عبارت «می‌توان» بیانگر امکان چنین کاری است، نه اینکه هر جهشی الزاماً محصول را پایدارتر کند. در نتیجه، گزینهٔ سوم صحیح است. (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۹۷)
گام دوم: بررسی گزینه‌های دیگر
- گزینهٔ اول: نمی‌توان برای تکثیر همهٔ ژن‌های نوترکیب، دمای کشت یکسانی در نظر گرفت؛ شرایط مناسب کشت به میزبان بستگی دارد. مهندسی ژنتیک نیز به باکتری‌ها محدود نیست و در گیاهان و جانوران هم انجام می‌شود؛ بنابراین تعمیم شرایط یک میزبان به همهٔ میزبان‌ها نادرست است. (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۹۳)
- گزینهٔ دوم: جداسازی دریافت‌کنندگان دنای نوترکیب ضروری است، اما استفاده از دیسک دارای ژن مقاومت به پادزیست، راهی الزامی برای همهٔ یاخته‌های تراژنی نیست. ناقل نیز همیشه دیسک نیست؛ کتاب دنای باکتری‌خوار را هم به‌عنوان ناقل معرفی کرده است. (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۹۵)
- گزینهٔ چهارم: در روند توضیح‌داده‌شده در کتاب، ابتدا ژن خارجی با کمک لیگاز به ناقل متصل می‌شود و دنای نوترکیب شکل می‌گیرد؛ سپس این دنا وارد یاختهٔ میزبان می‌شود. پس لازم نیست دنای نوترکیب پیش از ورود به میزبان، حتماً از یاختهٔ میزبان دیگری استخراج شده باشد. (زیست‌شناسی ۳، صفحهٔ ۹۵)
پاسخ: گزینهٔ ۳
چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند
- گزینهٔ ۱: ممکن است شرایط کشت یک باکتری مشخص به همهٔ میزبان‌ها تعمیم داده شود؛ اما میزبان‌های مهندسی ژنتیک متنوع‌اند و دمای مناسب کشت آن‌ها لزوماً یکسان نیست. بنابراین حکم کلی «همهٔ ژن‌های نوترکیب» درست نیست.
- گزینهٔ ۲: این گزینه از تعمیم روش رایج شناسایی باکتری‌های دریافت‌کنندهٔ دیسک با کمک مقاومت به پادزیست ناشی می‌شود. این روش را نمی‌توان برای جداسازی همهٔ یاخته‌های تراژنی الزامی دانست؛ حتی استفاده از دیسک نیز در همهٔ روش‌های انتقال ژن ضرورت ندارد.
- گزینهٔ ۴: ممکن است استخراج ژن موردنظر از یاختهٔ دهنده با استخراج دنای نوترکیب اشتباه گرفته شود. دنای نوترکیب می‌تواند بیرون از یاخته، با اتصال ژن به ناقل ساخته و سپس مستقیماً وارد نخستین میزبان شود.
راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)
- بخش «مهندسی پروتئین» را مرور کنید: آیا تغییر در ژن همیشه زیان‌آور است یا می‌توان از آن برای بهبود ویژگی‌های محصول ژن استفاده کرد؟
- رابطهٔ توالی نوکلئوتیدهای ژن، توالی آمینواسیدها و شکل فضایی پروتئین را در نظر بگیرید؛ تغییر هدفمند در نخستین مورد می‌تواند ویژگی‌های پروتئین را تغییر دهد.
- در کتاب، افزایش مقاومت پروتئین در برابر گرما و تغییرات اسیدیته از نتایج اصلاح آن معرفی شده است. این ویژگی را به کاربرد پروتئین‌های مهندسی‌شده در پزشکی ارتباط دهید.