Биология и здравно образование · 9 клас · урок 1 от 1

Приложения в науката, биотехнологиите, медицината, земеделието

Знанията за клетката и ДНК се използват в биотехнологиите, медицината и земеделието. Чрез генно инженерство ген от един организъм се пренася в друг, например гена за човешки инсулин в бактерии с помощта на плазмид. Клонирането, стволовите клетки и клетъчните култури се използват за лечение, изпитване на лекарства и производство на ваксини. В земеделието се прилагат селекция, микроразмножаване, биологична защита и при строг контрол генно модифицирани растения.

Работен лист за печат

Какво да запомним

  • Рекомбинантна ДНК: съединени фрагменти от различни организми; плазмидите са вектори.
  • Рестриктазите режат ДНК, а ДНК-лигазата свързва фрагментите.
  • Овцата Доли (1996 г.) е клонирана чрез пренасяне на ядро от телесна клетка в яйцеклетка без ядро.
  • Ваксините съдържат отслабени или убити причинители или техни части; има и иРНК ваксини.
  • PCR удвоява ДНК при всеки цикъл: след 10 цикъла от 1 молекула се получават 210 = 1024 копия.

Пример

Човешкият инсулин за диабетици се произвежда от бактерии, в които чрез плазмид е вкаран човешкият ген за инсулин; бактериите се размножават бързо и синтезират големи количества хормон.

Проверете се: 50 въпроса

Натиснете въпроса, за да видите верния отговор и обяснението.

  1. Коя молекула често се използва като вектор за пренасяне на ген в бактерия?
    • Плазмид
    • Нишесте
    • Хемоглобин
    • Рибозома

    Отговор: Плазмид

    Генът се вгражда в плазмид, който се въвежда в бактерията.

  2. Как се нарича ДНК, получена чрез съединяване на фрагменти от различни организми?
    • Рекомбинантна ДНК
    • Матрична ДНК
    • Денатурирана ДНК
    • Митохондриална ДНК

    Отговор: Рекомбинантна ДНК

    Рекомбинантната ДНК се създава в лаборатория с ензими рестриктази и лигази.

  3. Коя технология позволява точно редактиране на гени и е отличена с Нобелова награда по химия през 2020 г.?
    • PCR
    • CRISPR-Cas9
    • Клониране
    • Електрофореза

    Отговор: CRISPR-Cas9

    Наградата е присъдена на Еманюел Шарпантие и Дженифър Дудна.

  4. Кой хормон, освен инсулина, се произвежда чрез генно инженерство за лечение на изоставане в растежа?
    • Тироксинът
    • Тестостеронът
    • Адреналинът
    • Растежният хормон (соматотропин)

    Отговор: Растежният хормон (соматотропин)

    Преди това растежният хормон се извличал трудно от хипофизи на починали хора.

  5. Какво представлява генната терапия?
    • Ваксиниране срещу грип
    • Въвеждане на здрав ген в клетки на пациент с генетично заболяване
    • Хирургично отстраняване на орган
    • Лечение с антибиотици

    Отговор: Въвеждане на здрав ген в клетки на пациент с генетично заболяване

    Генната терапия на телесни клетки не се предава на потомството.

  6. Как се наричат организмите с геном, променен чрез генно инженерство?
    • Хибриди
    • Мутанти
    • ГМО
    • Клонинги

    Отговор: ГМО

    ГМО означава генетично модифициран организъм.

  7. Кой ензим свързва („зашива“) фрагментите ДНК при получаване на рекомбинантна ДНК?
    • ДНК-лигазата
    • Амилазата
    • Пепсинът
    • РНК-полимеразата

    Отговор: ДНК-лигазата

    ДНК-лигазата свързва краищата на фрагментите ДНК.

  8. Защо бактериите са удобни за генно инженерство?
    • Имат оформено ядро
    • Нямат ДНК
    • Размножават се бързо и лесно приемат плазмиди
    • Не се делят

    Отговор: Размножават се бързо и лесно приемат плазмиди

    Бактериите се делят на всеки 20-30 минути и лесно приемат чужди плазмиди.

  9. Какво е трансген?
    • Ген, пренесен от един вид в друг
    • Ген, който се е загубил
    • Ген на вирус в капсида
    • Всеки ген на човека

    Отговор: Ген, пренесен от един вид в друг

    Трансгенът е чужд ген, вграден в генома на организма.

  10. Защо генът и плазмидът се разрязват с една и съща рестриктаза?
    • За да се унищожи плазмидът
    • За да се получат съвместими „лепливи“ краища, които се свързват
    • За да се удвои ДНК
    • За да се получи РНК

    Отговор: За да се получат съвместими „лепливи“ краища, които се свързват

    Една рестриктаза оставя еднакви едноверижни краища, които се свързват комплементарно.

  11. Кои микроорганизми превръщат млякото в кисело мляко?
    • Плесени
    • Млечнокисели бактерии
    • Вируси
    • Дрожди

    Отговор: Млечнокисели бактерии

    Млечнокиселите бактерии превръщат лактозата в млечна киселина.

  12. Кои организми се използват при производството на хляб и бира?
    • Водораслите
    • Бактериофагите
    • Млечнокиселите бактерии
    • Дрождите

    Отговор: Дрождите

    Дрождите извършват алкохолна ферментация.

  13. Какво е характерно за Bt царевицата?
    • Съдържа ген от кактус за устойчивост на суша
    • Съдържа ген от морков за витамин A
    • Съдържа бактериален ген за белтък, отровен за някои насекоми вредители
    • Расте без вода

    Отговор: Съдържа бактериален ген за белтък, отровен за някои насекоми вредители

    Генът е от почвената бактерия Bacillus thuringiensis.

  14. Кой метод позволява от малко парче растителна тъкан да се получат много еднакви растения?
    • Микроразмножаване чрез тъканни култури
    • Опрашване
    • Мейоза
    • Кръстосване

    Отговор: Микроразмножаване чрез тъканни култури

    Растенията се получават чрез митоза и са генетично еднакви.

  15. Защо отглеждането на ГМО е под строг контрол в ЕС?
    • Възможните рискове за околната среда и здравето трябва да бъдат оценени
    • ООН ги е забранила
    • ГМО не могат да се размножават
    • Доказано е, че всички ГМО са отровни

    Отговор: Възможните рискове за околната среда и здравето трябва да бъдат оценени

    Всеки ГМО се оценява поотделно преди разрешаване.

  16. Кой продукт се получава чрез ферментация на грозде с дрожди?
    • Кисело мляко
    • Вино
    • Оцет от ябълки
    • Сирене

    Отговор: Вино

    Дрождите превръщат захарта в гроздето в етанол и CO2.

  17. Как се нарича създаването от човека на нови сортове растения и породи животни?
    • Селекция
    • Мутация
    • Ферментация
    • Фотосинтеза

    Отговор: Селекция

    Селекцията подбира и кръстосва организми с полезни признаци.

  18. Какво е биологична защита на растенията?
    • Пръскане с отрови
    • Отглеждане без вода
    • Използване на естествени врагове на вредителите
    • Изгаряне на нивите

    Отговор: Използване на естествени врагове на вредителите

    Например калинките изяждат листните въшки, без да се използват химикали.

  19. Какво е хетерозис (хибридна сила)?
    • Болест по растенията
    • Метод за клониране
    • Вид ферментация
    • По-голяма жизненост на хибридите от първо поколение

    Отговор: По-голяма жизненост на хибридите от първо поколение

    Хибридите от първо поколение често са по-едри и продуктивни от родителите си.

  20. Как се получава биогазът?
    • Чрез разграждане на органични отпадъци от микроорганизми без кислород
    • Чрез изгаряне на въглища
    • Чрез фотосинтеза
    • Чрез електролиза на вода

    Отговор: Чрез разграждане на органични отпадъци от микроорганизми без кислород

    Анаеробни бактерии разграждат оборския тор и отпадъците до газ, богат на метан.

  21. Какво съдържат повечето ваксини?
    • Отслабени или убити причинители или техни части
    • Готови антитела
    • Хормони
    • Антибиотици

    Отговор: Отслабени или убити причинители или техни части

    Антигените във ваксината предизвикват образуване на антитела и клетки на паметта.

  22. Какъв тип са ваксините срещу COVID-19 на Pfizer-BioNTech и Moderna?
    • Живи отслабени ваксини
    • Серуми
    • иРНК ваксини
    • Антибиотици

    Отговор: иРНК ваксини

    иРНК носи информация за вирусен белтък, който клетките синтезират за кратко.

  23. Защо кръвта от пъпната връв се съхранява в специални банки?
    • Съдържа хормони на растежа
    • Не е необходима за нищо
    • Богата е на стволови клетки, които могат да се използват за лечение
    • Съдържа много антибиотици

    Отговор: Богата е на стволови клетки, които могат да се използват за лечение

    Стволовите клетки от пъпна връв могат да образуват кръвни клетки.

  24. Какво се сравнява при ДНК анализ за установяване на родство?
    • Размерът на клетките
    • Броят на еритроцитите
    • Кръвната захар
    • Специфични участъци от ДНК

    Отговор: Специфични участъци от ДНК

    Детето наследява половината от ДНК от майката и половината от бащата.

  25. Как действа пеницилинът срещу бактериите?
    • Повишава телесната температура
    • Засилва делението им
    • Разрушава вирусния капсид
    • Нарушава изграждането на клетъчната им стена

    Отговор: Нарушава изграждането на клетъчната им стена

    Пеницилинът е открит от Александър Флеминг през 1928 г.

  26. Какво е антибиотик?
    • Вещество, което убива или спира растежа на бактерии
    • Готово антитяло
    • Вирус
    • Хормон

    Отговор: Вещество, което убива или спира растежа на бактерии

    Антибиотиците действат срещу бактерии, но не и срещу вируси.

  27. Какъв имунитет се създава след ваксинация?
    • Вроден
    • Изкуствен пасивен
    • Изкуствен активен
    • Естествен пасивен

    Отговор: Изкуствен активен

    Организмът сам образува антитела и клетки на паметта, затова имунитетът е активен.

  28. Кои стволови клетки се пренасят при трансплантация на костен мозък?
    • Нервните
    • Кръвотворните
    • Мускулните
    • Кожните

    Отговор: Кръвотворните

    Кръвотворните стволови клетки дават началото на всички кръвни клетки.

  29. Какво е пренатална диагностика?
    • Лечение след раждането
    • Ваксиниране на бебета
    • Изследване на кръвната група
    • Изследване на плода за генетични заболявания преди раждането

    Отговор: Изследване на плода за генетични заболявания преди раждането

    Чрез анализ на клетки на плода може да се установи например хромозомна аномалия.

  30. Какво представляват моноклоналните антитела?
    • Еднакви антитела от един клон клетки, насочени срещу един антиген
    • Антибиотици от плесени
    • Ваксини с жив вирус
    • Хормони на растежа

    Отговор: Еднакви антитела от един клон клетки, насочени срещу един антиген

    Получават се от клонирани клетки и разпознават точно една мишена; използват се в тестове и лечение.

  31. Как се нарича получаването на генетично еднакви копия на организъм?
    • Мутация
    • Селекция
    • Клониране
    • Кръстосване

    Отговор: Клониране

    Клонингите имат еднакъв генетичен материал.

  32. През коя година е родена овцата Доли, първият бозайник, клониран от клетка на възрастен организъм?
    • 1996
    • 1982
    • 1953
    • 2010

    Отговор: 1996

    Доли е родена на 5 юли 1996 г. в Шотландия.

  33. Какъв метод е използван при клонирането на Доли?
    • Пренасяне на ядро от телесна клетка в яйцеклетка без ядро
    • Кръстосване на две овце
    • Предизвикана мутация
    • Разделяне на зародиш на две

    Отговор: Пренасяне на ядро от телесна клетка в яйцеклетка без ядро

    Ядрото е взето от клетка на млечната жлеза на възрастна овца.

  34. Кои стволови клетки могат да се превърнат във всички видове клетки на тялото?
    • Еритроцитите
    • Ембрионалните (плурипотентни)
    • Клетките на кожата
    • Невроните

    Отговор: Ембрионалните (плурипотентни)

    Шиня Яманака получава Нобелова награда през 2012 г. за превръщането на зрели клетки в плурипотентни.

  35. За какво се използват клетъчните култури в медицината?
    • За производство на кислород
    • За съхраняване на кръв
    • За изпитване на лекарства и производство на ваксини
    • За смилане на храна

    Отговор: За изпитване на лекарства и производство на ваксини

    В клетъчни култури се размножават например вируси за производство на ваксини.

  36. Кое е пример за естествено клониране при растенията?
    • Опрашване на цветовете
    • Размножаване на ягодата с вкореняващи се стълони
    • Образуване на семена
    • Кръстосване на сортове

    Отговор: Размножаване на ягодата с вкореняващи се стълони

    При вегетативното размножаване потомството е генетично еднакво с родителя.

  37. На кое животно е ядрената ДНК на клонираното животно?
    • На майката, родила малкото
    • На овцата, дала яйцеклетката
    • На донора на ядрото
    • На всички поравно

    Отговор: На донора на ядрото

    Яйцеклетката е без ядро, затова ядрената ДНК идва от донора на телесната клетка.

  38. С какво се различава терапевтичното от репродуктивното клониране?
    • Няма разлика
    • Терапевтичното създава нов организъм
    • Репродуктивното е само при растенията
    • Терапевтичното цели клетки и тъкани за лечение, а не нов организъм

    Отговор: Терапевтичното цели клетки и тъкани за лечение, а не нов организъм

    Репродуктивното клониране цели цял нов организъм, а терапевтичното клетки за лечение.

  39. Какво са индуцираните плурипотентни стволови клетки?
    • Зрели клетки, препрограмирани до състояние като ембрионалните
    • Клетки на вируси
    • Видове еритроцити
    • Полови клетки

    Отговор: Зрели клетки, препрограмирани до състояние като ембрионалните

    Чрез включване на няколко гена зрели клетки се връщат в плурипотентно състояние.

  40. Защо насаждение от клонинги на едно растение е уязвимо при нова болест?
    • Клонингите растат по-бавно
    • Всички са генетично еднакви и ако едно е чувствително, всички са
    • Клонингите нямат корени
    • Клонингите не правят фотосинтеза

    Отговор: Всички са генетично еднакви и ако едно е чувствително, всички са

    Липсата на генетично разнообразие означава еднаква чувствителност към болестта.

  41. С кой уред могат да се видят вирусите и рибозомите?
    • Със светлинен микроскоп
    • С електронен микроскоп
    • С лупа
    • С телескоп

    Отговор: С електронен микроскоп

    Електронният микроскоп има много по-голяма разделителна способност от светлинния.

  42. Какво означава секвениране на ДНК?
    • Размножаване на ДНК
    • Разрязване на ДНК
    • Оцветяване на хромозомите
    • Определяне на последователността на нуклеотидите

    Отговор: Определяне на последователността на нуклеотидите

    Секвенирането позволява да се прочете генетичната информация.

  43. Как се нарича науката за клетката?
    • Анатомия
    • Цитология
    • Ембриология
    • Геномика

    Отговор: Цитология

    Името идва от гръцкото kytos (клетка).

  44. Кое свойство на ДНК позволява тя да се използва за идентифициране на хора?
    • ДНК се променя всеки ден
    • ДНК е еднаква при всички хора
    • ДНК се съдържа само в кръвта
    • Всеки човек (без еднояйчните близнаци) има уникална ДНК

    Отговор: Всеки човек (без еднояйчните близнаци) има уникална ДНК

    Сравняват се силно вариращи участъци от ДНК.

  45. Какво е биоинформатиката?
    • Производство на ваксини
    • Отглеждане на бактерии
    • Обработка на биологични данни с компютърни методи
    • Изучаване на вкаменелости

    Отговор: Обработка на биологични данни с компютърни методи

    Тя се използва например за сравняване на геноми и търсене на гени.

  46. Кой уред увеличава изображението на клетките с помощта на лещи и светлина?
    • Телескопът
    • Термометърът
    • Светлинният микроскоп
    • Барометърът

    Отговор: Светлинният микроскоп

    Светлинният микроскоп увеличава до около 1000-2000 пъти.

  47. Какво прави гел-електрофорезата на ДНК?
    • Разделя фрагментите ДНК по размер
    • Синтезира ДНК
    • Оцветява хромозомите
    • Убива бактериите

    Отговор: Разделя фрагментите ДНК по размер

    Под действие на електрично поле фрагментите се движат в гела с различна скорост според размера си.

  48. За какво служи оцветяването на препаратите при микроскопиране?
    • За да убие клетките
    • За да се различат по-добре структурите
    • За да се увеличат клетките
    • За да се стоплят клетките

    Отговор: За да се различат по-добре структурите

    Багрилата се свързват с различни структури и ги правят по-ясно видими.

  49. Кой метод разделя органелите според плътността им чрез бързо въртене?
    • Електрофорезата
    • Микроскопията
    • Секвенирането
    • Центрофугирането

    Отговор: Центрофугирането

    При центрофугиране по-тежките частици се утаяват първи, а по-леките остават горе.

  50. Всеки цикъл на PCR удвоява ДНК. Колко копия се получават от една молекула след 10 цикъла?
    • 20
    • 100
    • 1024
    • 512

    Отговор: 1024

    Броят се удвоява 10 пъти: 210 = 1024.