שאלה 1 . – פתחו את סימולציית המחשב ForensicEA . לחצו על Simulation בתפריט העליון ובחרו את האופציה השנייה: Divergence . – בשאלה זו נבחן, בעזרת הסימולציה, מצב של אבולוציית אוכלוסיית הווירוסים בתוך פונדקאי בודד. ההדבקה מתחילה מווירוס בודד שעובר בין פרטים. מיד לאחר המעבר אוכלוסיית הווירוסים מתחילה לגדול ולהתבסס ואף נוצרים מוטנטים חדשים, וכך נוצר מגוון גנטי באוכלוסייה שמאפשר סלקציה ואבולוציה של הנגיף. – גררו וירוס אחד לתא הקטן למטה והשאירו אותו שם למשך כל זמן השאלה הנוכחית לצורך השוואה . – הריצו את הסימולציה למשך 1800 דורות. עצרו בכל 100 דורות כדי לבחון את ההבדלים הגנטיים המתקבלים באוכלוסיית הווירוס לאורך זמן. – לאחר הרצת הסימולציה, עצרו בכל 100 דורות וגררו וירוס מייצג (למשל את הפרט המופיעהכי קרוב לפינה הימנית תחתונה של החלון) לתא ההשוואה הקטן ובדקו את מספר
ההבדלים בינו לבין הפרט המקורי. – מלאו טבלה בעלת שתי עמודות: העמודה הראשונה תייצג את מספר הדורות והעמודה השנייה את ממוצע ההבדלים הגנטיים (ממוצע של שלושה וירוסים לפחות עבור כל 100 דורות), על מנת לבחון את מספר ההבדלים לאורך הדורות. לחצו על file ובחרו reset . חזרו והריצו שנית. מלאו שנית את הטבלה(עבור הרצה שנייה). – שרטטו גרף מהנתונים שקיבלתם בשתי ההרצות. הגרף אמור לכלול מהלך של לפחות 18 נקודות (כל 100 דורות למשך 1800 דורות) עבור שתי ההרצות.
א. צרפו שתי טבלאות, אחת עבור כל הרצה, וצרפו את הגרף מהנתונים שקיבלתם בשתי ההרצות. הסבירו את התוצאות שקיבלתם. ב. הסבירו מהו "שעון מולקולרי".
ג. האם לדעתכם אפשר להתייחס אל הגרף שקיבלתם כאל "שעון מולקולרי"? הסבירו את תשובתכם. ד. ציינו והסבירו שתי שיטות עיקריות לשחזור ובניית עצים פילוגנטיים.
ה. הסבירו יתרון עיקרי וחיסרון עיקרי בשימוש "שעון מולקולרי". בתשובתכם ציינו איזו שיטה משתי השיטות שציינתם בסעיף הקודם מניחה "שעון מולקולרי". ו. לחצו על כפתור ה- File בתפריט העליון ואז לחיצה על Reset . שנו את אורך רצף הבסיסים ל- 500 בסיסים. הריצו את הסימולציה פעמיים; צרפו שתי טבלאות, אחת עבור כל הרצה, ושרטטו גרף
מהנתונים שקיבלתם בשתי ההרצות. השוו את התוצאות שקיבלתם לתוצאות שהתקבלו בסעיף א'. בתשובתכם התייחסו לאופן שבו אורך רצף הבסיסים משפיע על מספר ההבדלים הגנטיים. שאלה 2 . ברכס הרים הנמצא בארה"ב חיים חמישה תת-מינים של צבים. א. טבלת המרחקים הבאה מייצגת את מספר ההבדלים הגנטיים בין חמישה תת-המינים. בנו את
העץ הפילוגנטי המייצג את הקשר האבולוציוני בין תת-המינים E – A . בתשובתכם הראו את חישוב השלבים השונים.
A B C D E
30.5 15.66 31 25 A
9.5 24.32 24.12 B
26 27.72 C
27 D
E
לאורך רוב ההרים תת-המינים השונים יכולים להתרבות זה עם זה. באזור אחד ישנה נקודת מפגש בין שני תת-מינים סמוכים זה לזה שאינם יכולים להתרבות. ב. מה שם התופעה? הסבירו אותה. ג. פרטו את התפיסות השונות עבור הגדרת המונח "מין" ( species ). איזו תפיסה מתקשה עם התופעה שתיארתם בסעיף הקודם ()סעיף ב')? ד. נתון בשאלה שישנו אזור מסוים שבו ישנה נקודת מפגש בין שני תת-מינים סמוכים זה לזה שאינם יכולים להתרבות. שערו על פי העץ שקיבלתם בסעיף א' – אילו שני זוגות של תת-מינים לא סביר
שהנתון בשאלה מתייחס אליהם? הסבירו את תשובתכם.
שאלה 3 . נתון עץ אבולוציוני ומטריצת בת ארבע תכונות בה " 1 " מסמן קיום תכונה ו-" 0 " העדרה של התכונה. א. מפה את כל אחת מהתכונות על העץ וצייר את מיקום השינויים (רכישה/אובדן).מהו מספר השינויים שהתרחש על העץ עבור אחת מהתכונות? מהו ציון הפרסימוניה של העץ כולו? עבור כל משפט ממשפטים (ב-ה) ציין האם נכון או לא נכון. הסבירו תוך שימוש במונחים הנכונים. ב. שיער בעטלף ובאדם היא דוגמה לאבולוציה מתכנסת ג. נשימה עורית נעלמה מספר פעמים במהלך האבולוציה ד. כנפים בעטלף ובציפור הן פלזיומרפיות ה. שק השפיר היא תכונה סינאפומורפית בעטלף ואדם.
אב קדמון צפרדע עטלף אדם ציפור צב
שיער 0 0 1 1 0 0
שק שפיר 0 0 1 1 1 1
נשימה עורית 0 1 0 0 0 0
כנפיים 0 0 1 0 1 0
ו. על סמך העץ – כתוב הגד נכון משלך תוך שימוש במונחים המתאימים.
frog

bat
human

bird
turtle

שאלת בונוס. צפו בהרצאת TED (הרצאות TED ו- TEDx הן הרצאות פופולריות, מובנות, פשוטות ומעניינות
במגוון רחב של תחומים, אשר מועברות על ידי טובי החוקרים והמרצים) של החוקרת Jennifer Kahn בשם "Gene editing can now change an entire species — forever" בקישור שלהלן:

לאחר הצפייה בהרצאה, ענו על השאלות הבאות: א. הסבירו מהו הכלי הנקרא "המנוע הגנטי", ומה מטרתו. ב. פרטו את היתרונות והחסרונות של כלי זה. ג. כיצד לדעתכם "המנוע הגנטי" עלול לשנות את חוקי המשחק האבולוציוניים? בתשובתכם התייחסו להשלכות הפוטנציאליות על תהליך "אבולוציה על ידי ברירה טבעית" ועל תהליך ה"ספציאציה".
ד. אם הייתה בידכם ההחלטה לאשר למדענים ברחבי העולם את השימוש ב"מנוע הגנטי" או לאסור שימוש בו – במה הייתם בוחרים? הסבירו את דעתכם האישית.
ה. קראו את קטע הקריאה שלהלן, והסבירו כיצד הניסוי של המדען חֶה גִ'יאַנְקוּי מחדד את סכנת "המדרון החלקלק" בכלי "המנוע הגנטי":