نسخة الفيديو النصية
حدد الجين الذي يقاوم المرض الفطري «لفحة البطاطس». كيف يمكن استخدام ذلك لإنتاج محصول من البطاطس المقاومة لآفة اللفحة؟ أ: يمكن التخلص من نباتات البطاطس التي لا تحتوي على الجين المقاوم لآفة اللفحة وتدميرها. ب: يمكن تطبيق الهندسة الوراثية على نباتات البطاطس؛ بحيث تحتوي على الجين المقاوم لآفة اللفحة. ج: يمكن زراعة نباتات البطاطس في تربة تحتوي على هذا الجين لتمتصه داخل جذورها. د: لا توجد طريقة لإنتاج محصول من البطاطس المقاومة لآفة اللفحة.
يذكر السؤال أن هناك جينًا يقاوم مرضًا محددًا. لكن كيف يمكننا استخدام معرفة هذا الجين المحدد لإنتاج نباتات تقاوم هذا المرض تحديدًا؟ قبل الإجابة عن هذا السؤال، علينا أولًا أن نتذكر بعض أساسيات علم الوراثة.
لعلك تتذكر أن الجينات المخزنة في الحمض النووي (DNA)، المكثف في صورة كروموسومات، تنتقل من الوالدين إلى النسل. ولا يمكن امتصاص الجينات من التربة. من ثم، فإن الخيار ج «يمكن زراعة نباتات البطاطس في تربة تحتوي على هذا الجين لتمتصه داخل جذورها» ليس حلًّا ممكنًا.
إذا تخلصنا من جميع نباتات البطاطس التي لا تحتوي على الجين المقاوم للآفات ودمرناها، فلن تتبقى أي نباتات، أو سنحصل على عدد قليل جدًّا منها. وسينهار إنتاج البطاطس. إذا تبقى لدينا في النهاية بعض النباتات السليمة، يمكننا استخدامهما في التكثير، وقد نحصل في نهاية المطاف على محصول من نباتات البطاطس المقاومة لآفة اللفحة. مع ذلك، ستتخلص هذه العملية من جزء كبير من التنوع الوراثي لنباتات البطاطس؛ لأن المحصول الجديد المقاوم لآفة اللفحة سيكون ناتجًا عن تكثير داخلي، ما يؤدي إلى ظهور مجموعة جديدة من المشكلات.
على سبيل المثال، إذا حدث للنباتات القليلة المتبقية طفرة أخرى بجانب الجين المقاوم، تسبب مذاقًا حامضًا للبطاطس، فإن المحصول الجديد بأكمله من نباتات البطاطس سينتج بطاطس مذاقها حامض. ولن يتبقى لدينا أي نباتات أخرى يمكننا تكثيرها للتخلص من هذه الطفرة السيئة.
بما أن إنتاج بطاطس مقاومة للآفات بهذه الطريقة من شأنه أن يؤدي إلى انهيار في إنتاج البطاطس، ويتطلب أن تحتوي بعض النباتات على جين المقاومة، فإن خيار الإجابة أ ليس حلًّا صحيحًا لإنتاج محصول من البطاطس المقاومة لآفة اللفحة.
مع ذلك، توجد طرق أخرى يمكن من خلالها إنتاج محصول بطاطس مقاومة لآفة اللفحة، وعلى قدر معين من التباين الوراثي. الطريقة الأولى هي عملية التكثير الانتقائي. يمكننا انتقاء نباتات تحتوي على نسخة من الجين المقاوم لمرض لفحة البطاطس الفطري. ثم يجري تكثير هذه النباتات المنتقاة بطريقة اصطناعية. بعد ذلك يفحص النسل لمعرفة إذا ما كان الأبوان قد نقلا الجين المسبب لمقاومة آفة لفحة البطاطس أم لا. ثم يجري تكثير النباتات التي تحمل هذا الجين معًا مرة أخرى، وتتكرر العملية على مدار عدة أجيال. هذا من شأنه أن يؤدي إلى إنتاج نسبة كبيرة من النباتات المقاومة لمرض ما، بل ومحصول من نبات البطاطس المقاوم لآفة اللفحة.
الطريقة الثانية الممكنة لإنتاج محصول من البطاطس المقاومة لآفة اللفحة تسمى الهندسة الوراثية. عندما نقوم بهندسة نبات وراثيًّا، فإننا نعدل DNA النبات. باستخدام هذه الطريقة، يمكن دمج جين يحمل شفرة مقاومة لآفة لفحة البطاطس في DNA النبات. بما أن النباتات تنمو سريعًا ويسهل استنساخها، يمكن إنتاج نسبة كبيرة من المحصول المقاوم لهذا المرض المحدد. بناء على هذه المعلومات، يمكننا الآن تحديد الإجابة الصحيحة. يمكن تطبيق الهندسة الوراثية على نباتات البطاطس؛ بحيث تحتوي على الجين المقاوم لآفة اللفحة.
