בחינת הבגרות בביוטכנולוגיה מעבדה
הבחינה מתחלקת ל-2 חלקים :
- ביוכימיה מכשירית (מעבדה) - שעתיים וחצי (67 נקודות). 5 נקודות נתנות ע"י הבוחן על פי הבנת הניסוי.
- חקר מתוקשב - שעתיים (33 נקודות).
הערה : המתכונת היא כלל ארצית הנרשמת בידי משרד החינוך. כיוון שהחומרים בביוטכנולוגיה יקרים, רוב המתכונות מתבססות על חומרים שנקנו עבור הבגרות במעבדה של השנה הקודמת. במילים אחרות, יש סיכוי גבוהים לקבל בבחינת המתכונת שאלות ומאמרים מהבחינת הבגרות של השנה הקודמת. לכן, קשה כל כך להשיג בגרויות בביוטכנולוגיה מעבדה.
חילוק נקודות
נקודות במעבדה :
- 15% - דיוק.
- 50% ניתוח תוצאות - 20% שאלות ו-30% ניתוח גרפים (האחוזים יכולים לההתהפך, תלוי במשרד החינוך).
נקודות בממוחשב : 33% שאלות.
ביוכימיה מכשירית
מדידה וכיול
תסיסה
פרק 4 : ספקטרופוטומטריה
פרק 5 : טיטרציות אינדיקטוריות
פרק 6 : פוטנציומטריה
- הכרת ה-pH-מטר
- טיטרציה פוטנציומטרית
- טיטרציה של חומצה אמינית
- מערכות בופר
- כושר ההתרסה של כדורים למניעת צרבת
- pH איזואלקטרי של קזאין
- קביעת ה-pI של חלבון על פי מסיסותו בבופרים שונים
- קביעת ה-pI של חלבון באמצעות pH-מטר
פרק 8 : שיטות אנזימטיות
חקר מתוקשב
פרק א: שלבי הטיפול בסוגיה ביוטכנולוגית
- הצגת הסוגיה הביוטכנולוגית
- הגדרת הבעיה הביוטכנולוגית
- שיקולים לבחירת הדרך לפתרון (אסטרטגיות)
- ביצוע התהליך
- הערכת התהליך והסקת מסקנות
פרק ב: נושאים מרכזיים
- עקומת גידול של תרבית תאים
- פאזות הגידול
- חישוב קצב הגידול
- מעקב אחר שינוי בריכוז החומרים במצע (ייצור/פירוק)
- חישוב קצב ייצור/פירוק של חומר רצוי לתרבית
- חישוב קצב ייצור/פירוק של חומר רצוי לתא
- חישוב הכמות המצטברת (או הנותרת) אחרי פירוק של חומר רצוי
- התייחסות לתהליך שבו מוגבר קצב הייצור/הפירוק של החומר הרצוי
- ניקוי חלבון
- ProtLab תוכנת
- שלבי הניקוי
- שבירת תאים, ניקוי גס וניקוי עדין
- שיטות ניקוי – עקרונות בלבד
- סִרכוז
- השקעה באמוניום סולפט
- דנטורציה בחום
- מסננת מולקולרית (Gel filtration)
- עמודת זיקה
- כרומטוגרפיית מחליף יונים
- נוגדנים חד-שבטיים ורב-שבטיים
- ג'ל חלבונים חד-ממדי – הרצה לפי גודל בג'ל SDS
- בליעה באורך גל 280nm על ידי חלבונים
- ELISA כמפורט בספר "תהליכים ביוטכנולוגיים" מאת עמיחי פרידמן
- בליעה באורכי גל שונים על ידי חלבון הנמצא בקומפלקס עם חומרי צבע (למשל, ב- ELISA - 450nm)
- מעקב אחר ניקוי חלבון בטבלת העשרה
- כמות חלבון כללי (Total protein) בדוגמה (mg)
- נפח דוגמה (ml)
- פעילות חלבון מסוים בדוגמה (למשל units - יחידות פעילות)
- חישובים להשלמת טבלת ההעשרה
- ריכוז חלבון בדוגמה (mg/ml)
- פעילות ספציפית: פעילות חלבון מסוים בדוגמה / כמות חלבון כללי בדוגמה (units/mg)
- ניצולת (יבול) של פעילות חלבון מסוים במהלך הניקוי (%)
- העשרה: פי כמה גדלה הפעילות הספציפית במהלך ניקוי החלבון בהשוואה לשלב הראשון
ביואינפורמטיקה בשירות הביוטכנולוגיה
הלימוד יתמקד בשימוש מושכל בכלים ביואינפורמטיים אותנטיים זמינים ברשת האינטרנט
לצורך פתרון בעיות ביוטכנולוגיות עכשוויות.
מבוא לביואינפורמטיקה
- מהי ביואינפורמטיקה?
- רקע היסטורי, הגדרה, מטרות, אבני בניין
- תחומים ושלבים במחקר ביואינפורמטי
- תרומת וחשיבות הביואינפורמטיקה
- במחקר בסיסי בביולוגיה (אבולוציה)
- במחקר יישומי בביוטכנולוגיה
אחסון וארגון מידע
- מאגרי מידע ורשומות
- מאגרי מידע של מולקולות ביולוגיות
- סוג המידע, אופן ארגונו ודרך הצגתו
- מגוון ואיכות מאגרי המידע
- חיפוש והתמצאות במאגרי מידע
- דוגמאות למאגרים: PDB ,SwissProt ,Refseq ,GenBank
הבנת המידע האצור ברצפי חומצות גרעין וחלבונים
- חומצות גרעין
- העברת המידע מ-DNA לחלבון בפרוקריוטים ואאוקריוטים
- בקרה על ביטוי גנים ברמת ה-DNA, ברמת ה-RNA וברמת החלבון
- רצפי הסכמה וחשיבותם בתהליכים שונים של בקרת ביטוי
- חלבונים: מרצף ראשוני למבנה שניוני, שלישוני ורבעוני
- מרצף ראשוני למבנה שניוני, שלישוני ורבעוני
- מוטיבים משותפים ואתרים שמורים ברצף או במבנה של חלבונים וחשיבותם לתפקוד או פעילות החלבון
- משפחות חלבונים
גישות, מאגרים וכלים בסיסיים לאחסון, ארגון, הצגה וניתוח רצפים ומבנים
- שימוש וחיפוש במסדי נתונים:
- חיפוש על פי שאילתת טקסט (כלי החיפוש Entrez)
- חיפוש על פי שאילתת רצף (כלי החיפוש BLASTn ו-BLASTp)
- השוואת רצפים: מדוע משווים, מה משווים, איך משווים וכיצד מנתחים את תוצאת
השוואת הרצפים (הכלי ClustalW)
- תכנון תחלים ל-PCR לצורכי הגברה ואבחון (הכלי +Primer3)
- חיפוש מסגרת קריאה פתוחה ברצף נוקלאוטידים וחיזוי רצף החלבון הצפוי (ORF Finder הכלי)
- אפיון מוטיבים בעלי חשיבות מבנית או תפקודית בחלבון ושיוך למשפחות חלבונים (הכלי Prosite)
- הצגה של מבנים מרחביים של חלבונים ותצמידים (הכלי Jmol)
Case Study Problems
Case Study Problems שפתרונן מתבסס על שימוש בכלים הביואינפורמטיים והחומר הנלמד שהוזכרו לעיל
- מוטציות מצילות חיים - חיפוש מוטציות בגן להמוגלובין בטא המקנה עמידות בפני מלריה
- מרוץ החימוש - אפיון גן המקודד לחלבון אנטיביוטי, משלב בידוד רצף הנוקליאוטידים ועד חקר מבנה החלבון
- מרבה מוטציות - מרבה דאגה? - ניבוי המאפיינים וחומרת מחלת CF בהתבסס על זיהוי מוטציות בגן ל-CFTR
- על רעלנים ותרופות - פיתוח מעכב תחרותי למניעת הקישור בין אנטיגן המגן לבין גורם האלימות (הבצקת/הממית), בבסיס מחלת הגחלת
- לא כל הזוהר זהב! - התחקות אחר מחקר היסטורי – גילוי GFP והפיכתו לכלי מרכזי במחקר, החל משיבוט הגן ועד קביעת המבנה
- מה קשור? - GAL4 כחלבון מודל לגורם תעתוק, וחקר הקישור בין החלבון וה-D
|
