docמדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב`, סמ
download 
Report Transcription
מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב`, סמ
-1- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 2.5 1 ב 2 2.5 ג 3 2.5 א 4 2.5 ב 5 2.5 ב 6 2.5 ג 7 2.5 ג 8 2.5 א 9 2.5 ד 10 2.5 ד 11 2.5 א 12 2.5 ב 13 2.5 ב 14 2.5 א 15 2.5 ד 16 2.5 ג פתרון ניקוד ב־% הנחיות להערכה -2- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט ניקוד ב־% השאלה ניקוד בנק' 2.5 17 ג 18 2.5 ב 19 15 ניתוח הכתבה א .הנשק הביולוגי להתמודדות עם מחלת המלריה שמוצג במאמר הוא וירוס המסוגל להדביק את זחלי יתושי האנופלס .הוירוס תוקף את תאי הזחל ומחדיר לתוכם מקטעי דנ"א הגורמים להם לייצר וירוסים חדשים .הוירוס יהיה מהונדס גנטית כך שידביק את היתושים ויפגע ביכולתם לשאת את טפילי המלריה. ב.1 . מטרת החוקרים בהחדרת הגן לחלבון הפלורוסנטי הירוק היתה לעקוב אחרי יכולת ההדבקה והביטוי של הוירוס( .הם השתמשו דווקא בגן זה כיוון שהינו גן מדווח בעל תכונה קלה למעקב ,במקרה זה פליטת אור בצבע ירוק בתאים בהם הוא מתבטא). .2 על מנת לזהות מקדמים בגנום הווירוס על החוקרים ליצור ספרייה גנומית מה– DNAשל הוירוס תוך שימוש בפלסמיד המכיל את הגן הפלורסנטי הירוק. הספרייה תוחדר בטרנספורמציה לחיידקים ויכולת החיידקים לפלוט אור פלורסנטי ירוק תבדק. חיידקים שהוחדרו להם פלסמידים שבהם שובט מקדם במעלה הזרם מהגן המדווח ,יזהרו בצבע ירוק. תשובה נוספת :ניתן לבודד את הפרומטור ולהוסיף גלאי. ג. דרכים לאיתור נוכחות הוירוס בזחלי האנופלס: פתרון הנחיות להערכה כל שיטת איתור של דנ"א תתקבל. תשובה שתכיל דרך אחת תחשב מלאה — בדיקת נוכחות RNAויראלי על–ידי הספג צפוני — בדיקת נוכחות DNAויראלי על–ידי הספג דרומי — בדיקת נוכחות חלבון או אנזים ויראלי על–פי התוצר החלבוני (פעילות ביולוגית או באמצעות נוגדן ספציפי) — בדיקת נוכחות DNAאו RNAויראלי באמצעות — סימון רדיואקטיבי של הוירוס ובדיקת הסימון לאחר ההדבקה. PCR -3- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 15 20 פתרון סיור לימודי תשובות בהתאם לסיור 20 21 א .השלבים בהכנת תספיג צפוני הינם :מפיקים RNAמתאים ומפרידים את המולקולות השונות על–פי גודל בג'ל אגרוז .לאחר מכן מעבירים את ה– RNAלפילטר ומתקבל תספיג צפוני ( RNAמהג'ל נספג לפילטר) .כדי לזהות מולקולת RNAספציפית משתמשים בגלאי חומצת גרעין מסומן .הגלאי שגדיליו הופרדו (או גלאי חד גדילי) נצמד למולקולות ה– RNAהרצויה .כדי לקבל תמונה מוצמד סרט צילום לתספיג. ב .על–פי תוצאות התספיג הצפוני על הסטודנט להשתמש בתאי כבד מאדם בריא .בתספיג צפוני ניתן לאבחן גם את רמת הביטוי לפי חוזק הבנד וכן גודל מולקולת ה–RNA על–פי מרחק הריצה בג'ל .נאמר כי הגן Xקטן מהגן Y ולכן ה– RNAשל Xירוץ מרחק גדול יותר בג'ל .התאים בהם הבנד התחתון הוא עבה יותר הינם תאי הכבד מהאדם הבריא. ג. .1 הסיבה להבדל בין התספיג הצפוני לדרומי נובעת מכך שתספיג דרומי מבוצע על ה– DNAולא על ה–RNA כמו תספיג צפוני. .2 על–פי תוצאות הסטודנט הסיבה למחלת הכבד הינה שהגן Xמתבטא ברמה נמוכה מאד בתאי הכבד של החולה .בתספיג הצפוני ניתן לזהות בנד חלש המייצג את ה– RNAשל הגן Xבתאי הכבד של האדם החולה. לעומת זאת על–פי תוצאות התספיג הדרומי ,הגן של Xקיים ב– DNAשל החולה בגודל תקין .מכאן ניתן להסיק כי הסיבה למחלה הינה ביטוי נמוך של הגן X (למשל עקב פגיעה בפרומוטור/מקדם) ולא פגיעה בגן עצמו. ניקוד ב־% הנחיות להערכה -4- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 20 22 פתרון הנדסה גנטית א .ספריה גנומית הינה אוסף של שבטים שכל אחד מכיל פלסמיד ובו משובט מקטע אחר מהגנום .ספריה גנומית נבנית באופן הבא :חיתוך ה– DNAוהפלסמיד באותו אנזים הגבלה ,ביצוע ליגציה בין הפלסמיד למקטעי ה–DNA החתוכים ,טרנספורמציה לחיידקים וסלקציה על מצע בררני מתאים. ב.1 . .2 ג. המושבות מספריה Bאינן מכילות את הגן המבוקש כיוון שאנזים זה חותך באמצע הגן .לראיה לא גדלו מושבות על מצע חסר ארגינין אנזים ההגבלה המתאים ביותר הינו אנזים Aניתן לראות שאנזים זה חותך משני צידי הגן אך לא בתוכו, בפלסמיד זה חותך בגן המקנה עמידות לאמפיצילין. לכן כל המושבות שקלטו פלסמיד כלשהו מהספריה יהיו רגישות לאמפיצילין ולא יגדלו במצעים המכילים אמפיצילין .אולם במצע חסר אמפיצילין וארגנין יגדלו רק המושבות שקלטו את הגן הרצוי וניתן אם כך לבודדן בקלות. אנזים Bאינו מתאים לשיבוט הגן ובידודו מהספריה כיוון שאנזים זה חותך בתוך הגן הרצוי .בפלסמיד אנזים זה אינו חותך רצף חיוני לכן במצע המכיל ארגנין ואמפיצילין יגדלו הרבה מושבות אך אף אחת מהן לא תכיל את הגן בשלמותו ,מסיבה זו גם לא יגדלו מושבות על מצעים חסרי ארגינין. אנזים Cאינו מתאים אף הוא כיוון שחותך בתוך מקור ההכפלה של הפלסמיד לכן הפלסמיד לא יוכל להתרבות ולא יתקבלו מושבות באף אחד מהמצעים. במקרה זה לא יוכלו החוקרים לאתר את הגן הרצוי באופן ישיר על–ידי זריעה על מצע חסר ארגינין .לשם בידוד הגן, עליהם להשתמש בשיטה לא ישירה לאיתור המושבה הרצויה ,למשל על–ידי היברידזציה של המושבות לגלאי או על–ידי זיהוי הגן המבוקש באמצעות הגבת מיצוי מהמושבות עם נוגדן ספציפי לחלבון המקודד על–ידי הגן המבוקש. ניקוד ב־% הנחיות להערכה -5- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 23 20 פתרון ניקוד ב־% הנחיות להערכה אימונו דיאגנוסטיקה א .האנטיגן Rhניתן לזיהוי במספר שיטות אימונו דיאגנוסטיות. השיטה היעילה ביותר היא הצמתה כי האנטיגן נמצא על–גבי ממברנת כדורית אדומה .הצמתה של תאי דם אדומים בולטת לעין. תאור השיטה :מניחים על–גבי זכוכית נושאת טיפת דם של הנבדק .מטפטפים נוגדן כנגד האנטיגן . Rhלאחר מספר שניות אם קיים זיהוי מתרחשת הצמתה בה כל תאי הדם מכונסים במרכז הטיפה. ב .קיים חשש לחיי העובר בהיריון השני ולא בראשון ,כי המפגש בין דם האם לדם העובר בהיריון הראשון הוא רק בזמן הלידה (כיוון שכדוריות שדם אינן עוברות את השיליה) .לכן הנוגדנים שיוצרו בדם האם לאחר מפגש זה יתקלו באנטיגן Rhויגיבו נגדו רק בהיריון השני. נוגדן מונוקלונלי כנגד האנטיגן ( Rhנוגדן )aמתאים לנוגדן 2כי נוגדן מונוקלונלי מזהה דטרמיננטה אנטיגנית אחת על–גבי האנטיגן במקרה זה בחלק הקרבוקסי טרמינלי ,ולא כנגד כל חלקי האנטיגן ולכן הנוגדן יגיב רק עם חלק זה ולא עם שאר חלקי האנטיגן. נוגדנים שבודדו מדמה של האישה לאחר הלידה הראשונה (נוגדן )bמתאימים לנוגדן .1לאחר הלידה הראשונה בשל המגע בין דם האם לדם העובר נוצרו נוגדנים כנגד האנטיגן . Rhנוגדנים אלו הם פוליקלונליים כנגד כל הדטרמיננטות האנטיגניות ולכן יגיבו עם שלושת חלקי האנטיגן. ג. ניתן לקבל כל שיטה אימונו דיאגנוסטית של סימון לאחר קיבוע כל עוד תאור השיטה הגיוני וכולל שלב של מיצוי ה– RHמן התאים. -6- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 20 24 פתרון א .חיסון בעזרת חיידקי אנתרקס מומתים הוא חיסון פעיל. בחיסון פעיל יש הפעלה של מערכת החיסון על–ידי הזרקת האנטיגן — מוחלש או מומת .יתרון בחיסון פעיל לעומת חיסון סביל הוא הפעלת המערכת החיסונית שיוצרת זיכרון חיסוני לטווח הארוך. ב .על–פי תוצאות הטבלה חיידק האנתרקס מזן Aאלים יותר כי ריכוז הרעלן בו גבוה יותר .בבוחן ELISAתחרותית התוצאות הן ביחס הפוך לריכוז הרעלן ולכן ערך של 0.23 מעיד על ריכוז רעלן גבוה יותר לעומת .0.76באימונו דיפוזיה בג'ל היחס ישר ולכן קוטר של 14מ"מ מעיד על ריכוז גבוה יותר. ניקוד ב־% הנחיות להערכה ג. היעדר יצירת תלכיד בג'ל למרות הידיעה שזן Cאלים מאוד מעידה על כך שהרעלן המופרש מחיידק זה שונה מהרעלן המופרש משני הזנים הקודמים .לכן הנוגדן כנגד הרעלן הקיים בזנים הקודמים לא מזהה אותו. או ריכוז הרעלן גבוה מדי וכך לא נראה תגובה. תתקבל גם תשובה שהרעלן בזן האלים לא מכיל את הדטרמיננטה האנטגנית אליה מכיוון הנוגדן .בהנחה שהנוגדן כנגד הרעלן הוא מונוקלונלי או תשובה כי מנגנון האלימות של החיידק אינו כולל שימוש ברעלן. -7- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 25 פתרון 20 תרביות תאים א .הדרכים הביוכימיות בהן יכול גן להקנות עמידות לקוטל עשבים הינן: .1 גן המקודד לחלבון המאפשר פעילות תקינה של המסלול הביוכימי למרות נוכחות קוטל העשבים (גן מוטנטי או גן פחות רגיש מגן של אורגניזם לא עמיד). או גן המאפשר מסלול חילופי. .2 גן המקודד לחלבון המסוגל לפרק את קוטל העשבים ולכן מבטל את הרעילות של קוטל עשבים. ב .פלסמיד א — יוצר צמח שלם ויוצר צבע כחול בתאים אך תאי הצמח אינם מפרישים אופינים .מכאן ניתן להסיק כי מקטע ה– T-DNAחדר אל התאים אך פגוע באזור הגן המקודד ליצירת אופיינים. פלסמיד ב — אינו יוצר צמח שלם ,לא נוצר צבע כחול בתאים ואין הפרשה של אופינים .מכאן ניתן להסיק כי מקטע ה– T-DNAלא חדר אל התאים .סיבות אפשריות לכך :מוטציה באזור גבולות ה– T-DNAאו מוטציה באזור ה–. VIR פלסמיד ג יוצר צמח שלם ,נוצר צבע כחול בתאים ויש הפרשה של אופינים .מכאן ניתן להסיק כי מקטע ה–T- DNAחדר אל התאים .נראה כי הפלסמיד אינו מכיל מוטציות באזורים החיוניים לפעילותו. ג. הסיבה לחוסר היכולת ליצור צמח שלם נובעת מההשתלבות האקראית של ה– T-DNAבגנום הצמחים. מאחר שלא נוצר צמח שלם ,ניתן להסיק כי במקרה זה השתלב ה– T-DNAבתוך גן החיוני להתמיינות הצמח השלם ,ופגע ביכולת התא המותמר ליצור צמח שלם. סיבה נוספת: התאים המודבקים היו תאים ממויינים שלא מסוגלים לייצר צמח שלם. ניקוד ב־% הנחיות להערכה דרך אחת תחשב תשובה מלאה. דרכים נוספות הגיוניות (בדומה לעמידות לאנטיביוטיקה) יחשבו נכונות. בהסבר למיקום המוטציה בפלסמיד ב' אחת מהאפשרויות המצויות או אפשרות המתייחסת למקור ההכפלה תחשב מלאה -8- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 20 26 פתרון א .השלבים שיש לבצע על מנת להפוך רקמה לתרבית תאים: .1 חיתוך הרקמה או האיבר .2 ניתוק תאים על–ידי טיפול באנזים טריפסין .3 זריעה לכלי גידול .4 העברה מתרבית ראשונית לכלי גידול גדול יותר .5 ביצוע העברות חוזרות ונשנות ב.1 . ג. דגימה — 1מייצגת תרבית שניונית דגימה — 2מייצגת קו תאים דגימה — 3מייצגת תרבית ראשונית. תרבית ראשונית מאופיינת במגוון תאים שונים בהתאם להרכבם ברקמה שממנה נלקחו ,עם ההעברה השנייה לתרבית תאים שניונית מתחיל הרכב התאים להשתנות בהתאם לתנאי הגידול .תהליך זה ממשיך במהלך ההעברות החוזרות .בשלב זה מתחילים התאים בעלי קצב הריבוי המהיר להשתלט על האוכלוסייה עד לקבלת קו תאים המאופיין באוכלוסיית תאים די הומוגנית (אם כי לא לחלוטין). באיור ניתן לראות שאחוז התאים מסוג Bעולה בתרבית עד השתלטות על האוכלוסייה .לפיכך ,דגימה 2שבה אחוז התאים מסוג Bהנו כ– 90%מייצגת קו תאים .דגימה 1מייצגת תרבית שניונית ואילו דגימה 3שבה אחוזי התאים השונים דומה (ואחוז התאים מסוג Bנמוך ביחס לשאר הדגימות) מייצגת תרבית ראשונית. .2 החוקרים יוכלו להעשיר את התרבית לתאים מסוג מסויים על–ידי שינוי תנאי הגידול והפעלת תנאי גידול שונים על התרבית הראשונית .כך ניתן לייצר מאותה תרבית ראשונית קו תאים שבו אחד מסוגי התאים השתלט על התרבית. .1 התופעה הנצפית הינה התמרה סרטנית( .קו התאים מתקיים בתרבית מספר מוגבל של העברות אולם בתדירות נמוכה עובר אחוז קטן מהתאים התמרה סרטנית .כתוצאה מכך הופכים התאים לתאים סרטניים בעלי יכולת ריבוי אינסופית .כמו כן תאים אלו מאבדים את הצורך להיאחז למשטח ויכולים לגדול בתרחיף). .2 יתרון בגידול תאים בתרחיף הוא שבתרחיף ניתן לגדל מספר רב של תאים בקלות יחסית ללא צורך במשטחי גידול. ניקוד ב־% הנחיות להערכה תשובה שתכלול שלבים 5 ,3 ,1 תיחשב מלאה -9- מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 20 27 פתרון ביוטכנולוגיה סביבתית א .הביורמדיציה היא תהליך המשתמש בקטליזטורים ביולוגיים כדי לנקות את הפסולת שהצטברה בסביבה. מטרת הטיפול הטיפול היא לפרק את החומרים המסוכנים ,להוריד את רעילותם ,או לרכז בתוך התאים עצמם את החומר המזהם. ב .הסבר אחד הוא שהחיידקים מסוג Qקיבלו את הפלסמיד המכיל גנים המקודדים לאנזימים המפרקים את הטבעת הארומטית ובכך יש להם יכולת פירוק הטולואן. גישות לביורמדציה :האחת — שינוי תנאי הסביבה על–ידי הוספת חומרי מצע או על–ידי הוספת אויר כדי לאפשר פירוק ולהאיצו על–ידי מיקרואורגניזמים הקיימים בסביבה באופן טבעי .גישה שנייה — להוסיף חיידקים שבודדו מהטבע או חיידקים מהונדסים אשר יכולים לפרק חומרים רעילים. ג. הסבר אחר הוא שחיידקי הפסאודומוס פירקו את החומר הרעיל ,וזה אפשר לחיידקי Qהנמצאים בקרבתם לגדול. אפשרות נוספת — הטולואן התפרק במשך הזמן באופן ספונטני ולכן חיידקי Qגדלו. .1 על–פי תוצאות הטבלה ניתן לראות כי שני סוגי החיידקים גדלים על מצע עשיר (מצע )Aמאחר שהמצע מכיל מקורות פחמן שונים שבאפשרותם לנצל .במצע , Bהמכיל רק טולואן כמקור פחמן ,רק חיידקי הפסאודומונס מסוגלים לגדול .מצע Cאפשר גידול גם של חיידקי Qכיוון שנוזל הגידול מכיל את תוצרי הפירוק של טולואן על ידי הפסאודומונס. מכאן ניתן להסיק שחיידקי Qגדלים בקרקע המזוהמת בעקבות פירוק הטולואן על ידי חיידקי הפסאודומונס. .2 יחסי הגומלין הם קומנסליזם .בקשרי קומנסליזם אוכלוסייה אחת מפיקה תועלת מבלי שהאוכלוסייה השנייה נפגעת .חיידקי Qמנצלים את תוצרי הפירוק של חיידקי הפסאודומונס ללא פגיעה בחיידקי הפסאודומונס. ניקוד ב־% הנחיות להערכה - 10 - מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 20 28 פתרון א .התהליך שהתרחש בערימה aהוא תהליך של יצירת קומפוסט על–ידי הערמה סטטית ,ערימת פסולת אורגנית ללא התערבות .בעקבות פעילות מיקרוביאלית מיוצר חום שאינו משתחרר ,המוביל לעליית הטמפרטורה בתוך הערימה .לאחר מספר ימים מגיעה הטמפרטורה ל–50-60 מעלות .לאחר השלב התרמופילי שאורך כמה ימים ,יש ירידה ברמת החמצן שגורמת לירידה בקצב המטבוליזם והטמפרטורה יורדת אל מתחת ל– 45מעלות .אוכלוסיית החיידקים המזופיליים מנצלת את החומרים האורגניים הזמינים שנשארו בקומפוסט. ב.1 . .2 ג. ניקוד ב־% הנחיות להערכה בערימה aחל פירוק של החומר האורגני ולכן ניתן לראות ירידה לאורך הזמן בצריכת החמצן הביולוגית בעקבות ירידה בחומר האורגני שבערימה. על פי הטבלה ניכר כי בערימות bו– cלא היה שינוי בצח"ב לאורך זמן .זוהי תוצאה המרמזת על העדר חומר אורגני בערימות אלו .עובדה זו נתמכת על ידי העדר שינויי הטמפרטורה כפי שנראה באיור .1 אופציה נוספת היא שלמרות שהערימות מכילות חומר אורגני ,קיים בערימות חומר טוקסי/רעל המעכב פעילות מיקרוביאלית ,מה שימנע הן את שינויי הטמפרטורה והן את פרוק החומר האורגני בבדיקת הצח"ב. הסיבה לעלייה בטמפרטורה היא פרוק החומר האורגני בערימה .cמאחר שלפני שתילת הצמחים לא הייתה עלייה של הטמפרטורה ,ניתן להניח כי הצמחים ביצעו פיטורמידציה של חומר טוקסי (יוני מתכת) שהיה בערימה cומנע את פרוק החומר האורגני בערימה לפני שתילת הצמחים .בערימה ,bגם לאחר שתילת הצמחים לא הייתה עלייה בטמפרטורה .מכאן שהסיבה להעדר הפעילות המיקרוביאלית בערימה הינה העדר חומר אורגני או נוכחות חומרים טוקסיים שאינם מסולקים על–ידי צמחים. תשובה שתתייחס להיעדר פעילות מיקרוביאלית בלבד תיחשב מלאה. - 11 - מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 29 20 פתרון ננו ביוטכנולוגיה א .יתרונות לשימוש במקרומולקולות כאבני בניין לייצור ננו–מבנים הם: — מגוון רחב של אפשרויות קישור ספציפיות — אפשרות קישור למספר מולקולות — מידע מבני וביוכימי נרחב — הכנת מולקולות על פי תכנון מוקדם — אפשרות למודיפיקציות כימיות — קל להחדיר לגוף ב.1 . ניקוד ב־% הנחיות להערכה .2 ג. התהליך המתרחש בשלב Aהנו תהליך של הרכבה עצמית ) (self assemblyליצירת ספרות. התהליך המתרחש בשלב Aהינו "מלמטה למעלה", גישה המבוססת על בניית מבנים מאבני בניין קטנות. תהליך זה מבוסס על יכולתן של המולקולות לזהות זו את זו ולהיקשר אחת אל השנייה באופן ספציפי, תהליך המכונה הרכבה עצמית. על פי התוצאות המוצגות בטבלה ניתן לומר כי: — Aשינוי — IIשימוש בליגנד שונה בעל אפיניות גבוהה יותר .שינוי הליגנד אינו משפיע על גודל הספרות הנוצרות, מאחר שלא השתנו תכונות המונומר .כמו כן ,שינוי זה אינו משפיע על ריכוז המגנטיט הכלוא אך יגרום לעלייה בקישור הספרות לרצפטורים על גבי התא הסרטני ,מה שיביא להגדלת כמות המגנטיט המגיעה אל התא וכתוצאה מכך לעלייה בסיגנל הנמדד. — Bשינוי — IIIשימוש בליגנד שונה הנקשר לרצפטור המבוטא ברמה נמוכה יותר על פני תאי המעי הסרטניים. שינוי הליגנד אינו משפיע על גודל הספרות הנוצרות מאחר שלא השתנו תכונות המונומר .כמו כן ,שינוי זה אינו משפיע על ריכוז המגנטיט הכלוא .כיוון שהליגנד מזוהה על ידי רצפטור המתבטא ברמה נמוכה ,פחות ספרות ייקשרו אל התא הסרטני וכתוצאה מכך כמות המגנטיט המגיעה אל התא תרד ועוצמת הסיגנל תרד. — Cשינוי — Iשימוש בכמות גדולה יותר של מגנטיט בתמיסה המקורית .שימוש בכמות גדולה יותר של מגנטיט לא ישנה את גודל הספרות אך יעלה את כמות המגנטיט הכלוא בתוך הספרות .לכן ,כמות גדולה יותר של מגנטיט תגיע אל התא הסרטני ועוצמת הסינגל תעלה. תשובה שתכלול שני יתרונות תחשב מלאה .יתרונות הגיוניים אחרים יתקבלו. - 12 - מדינת ישראל משרד החינוך דגם תשובות לשאלון תהליכים ביוטכנולוגיים ב' ,סמל ,842201קיץ תשס"ט השאלה ניקוד בנק' 20 30 פתרון ניקוד ב־% א .יתרונות למזעור ביוסנסורים: — מאפשר שילוב מספר סנסורים ליחידה זעירה אחת רב תפקודית — נדרשת כמות קטנה של חומר נבדק לזיהוי — רגישות גלאי גבוהה יותר — מאפשר אנליזה תוך–גופית ב .התאמת האלקטרודות לעקומות: A–Iאלקטרודה בלבד — יש רמה בסיסית נמוכה של רעש במערכת B–IIIאלקטרודה המצופה באנזים גלוקוז אוקסידאז ,יש זיהוי של גלוקוז ע"י האנזים דבר המתבטא בזרם גבוה מהרמה הבסיסית. C–IIאלקטרודה המצופה בננו מבנים מפחמן הקשורים לאנזים גלוקוז אוקסידאז ,מגדילה את שטח הפנים ולכן מאפשרת קשירה של יותר אנזים ורגישות גבוהה יותר לגלוקוז ,דבר המתבטא בזרם גבוה יותר. ג. הנחיות להערכה תשובה שתכיל שני יתרונות תחשב מלאה. .1 הסיבה לירידה בפעילות הביוסנסור לאורך זמן הנה פגיעה במרכיב הביולוגי (האנזים גלוקוז אוקסידאז) של הביוסנסור .במהלך הראקציה הכימית משתחררת חומצה גלוקונית .תהליך זה עשוי להוביל לירידה ב– pHשתגרום לפגיעה באנזים .בנוסף בראקצייה זו משתחררים מי חמצן העשויים אף הם לפגוע באנזים. תשובה שתכיל אחת מסיבות הפגיעה באנזים תחשב מלאה. .2 דרכים להארכת משך חיי הביוסנסור: תשובה שתכיל דרך אחת תחשב מלאה — ביצוע הראקציה בסביבת בופר — החלפת המרכיב הביולוגי בתדירות גבוהה. — להשתמש באנזים עמיד לחומציות. — שימוש בשיטת מעקב הכוללת קביעת מספר האלקטרונים המועברים מהאנזים לאלקטרודה דרך מתווך כימי ,כדוגמת פרוצן. זכות היוצרים שמורה למדינת ישראל. אין להעתיק או לפרסם אלא ברשות משרד החינוך.
