تقنيات الهندسة الوراثية: استخراج DNA، الاستنساخ والتهجين الجزيئي – الثالثة ثانوي (بكالوريا) علوم طبيعة وحياة – المنهاج الجزائري

📖 أهداف الدرس

• فهم مفهوم الهندسة الوراثية والتقنيات الأساسية
• التعرف على تقنية استخراج DNA
• دراسة تقنية الاستنساخ (Clonage moléculaire)
• فهم التهجين الجزيئي (Southern Blot)
• تطبيقات الهندسة الوراثية في الطب والزراعة

📝 تمهيد: ما هي الهندسة الوراثية؟

الهندسة الوراثية (Génie génétique) هي مجموعة من التقنيات التي تسمح بالتلاعب بالمادة الوراثية (DNA) للكائنات الحية. تهدف إلى عزل جينات معينة، نسخها، تعديلها، أو نقلها بين الكائنات الحية.

🧬 تقنية استخراج DNA

1. تحطيم الجدر الخلوية: بمحلول تحلل (SDS + Proteinase K)
2. إزالة البروتينات: بفينول/كلوروفورم
3. ترسيب DNA: بالإيثانول المبرد
4. غسل وتنقية: بالإيثانول 70%
5. إذابة DNA: في محلول TE أو ماء مقطر

🧪 تقنية الاستنساخ (Clonage moléculaire)

1. التقطيع: بإنزيمات القطع (EcoRI, BamHI…)
2. الإدراج: ربط DNA في بلازميد بواسطة DNA ligase
3. النقل: إدخال البلازميد إلى البكتيريا (صدمة حرارية)
4. الانتقاء: زرع على وسط بمضاد حيوي
5. التضخيم: تكثير البكتيريا للحصول على ملايين النسخ

🔬 التهجين الجزيئي (Southern Blot)

1. تقطيع DNA بإنزيمات القطع
2. فصل القطع بالهجرة الكهربائية على هلام الأغاروز
3. نقل القطع إلى غشاء نايلون
4. تحمين الغشاء مع مسبار مشع (Probe)
5. كشف الإشارة (Autoradiographie)

💡 تطبيقات الهندسة الوراثية

المجال	التطبيق
الطب	الأنسولين البشري، هرمون النمو
الزراعة	نباتات مقاومة للحشرات (Bt)
الصناعة	إنزيمات صناعية، بلاستيك قابل للتحلل
البيئة	معالجة التلوث (Biorémédiation)

✍️ تمرين بكالوريا

السؤال: صف خطوات استنساخ جين الأنسولين البشري في بلازميد pUC19.

الحل: (1) عزل mRNA من خلايا البنكرياس (2) تصنيع cDNA بالنسخ العكسي (3) تقطيع البلازميد والجين بنفس إنزيم القطع (4) الإدراج بالـ DNA ligase (5) نقل البلازميد إلى البكتيريا (6) الانتقاء على وسط بمضاد حيوي (7) تحريض الإنتاج وتنقية الأنسولين.

📍 دروس مشابهة

• تركيب البروتين (الترجمة): من RNA الرسول إلى البروتين — الثالثة ثانوي علوم طبيعة وحياة
• الوراثة البشرية: تحليل الشجرة العائلية والنسب الوراثي — الثالثة ثانوي