DNA - nośnik informacji genetycznej

DNA - nośnik informacji genetycznej

ZADANIE DLA CHĘTNYCH

NOTATKA

POWRÓT DO SPISU TREŚCI

ZADANIE DLA CHĘTNYCH

NOTATKA

POWRÓT DO SPISU TREŚCI

ZADANIE DLA CHĘTNYCH

NOTATKA

POWRÓT DO SPISU TREŚCI

ZAPOZNAJ SIĘ Z PREZENTACJĄ

ZADANIE DO WYKONANIA

ZADANIE DLA CHĘTNYCH

NOTATKA

POWRÓT DO SPISU TREŚCI

created by Iwona Gajos

CELE LEKCJI

1. omówienie budowy i funkcji DNA
2. definiowanie pojęć: kariotyp, nukleotyd, helisa i gen
3. wykazanie roli jądra komórkowego
4. opisywanie budowy chromosomu (chromatyda, centromer)
5. omówienie kariotypu człowieka
6. wykazanie roli DNA jako nośnika informacji genetycznej
7. wyjaśnienie przebiegu replikacji DNA
8. wykazanie roli replikacji DNA w zachowaniu niezmienionej informacji genetycznej

RODZAJE KWASÓW NUKLEINOWYCH

Znane są dwa podstawowe rodzaje naturalnych kwasów nukleinowych: kwasy deoksyrybonukleinowe (DNA) i rybonukleinowe (RNA).

PORÓWNANIE DNA i RNA

śpiewająco o DNA

RODZAJE KWASÓW NUKLEINOWYCH

Znane są dwa podstawowe rodzaje naturalnych kwasów nukleinowych: kwasy deoksyrybonukleinowe (DNA) i rybonukleinowe (RNA).

PORÓWNANIE DNA i RNA

śpiewająco o DNA

PRZEPIS NA ŻYCIE

HISTORIA DNA

Budowa DNA

PODWÓJNA HELISA

Cząsteczka DNA, czyli kwasu deoksyrybonukleinowego, jest zbudowana z dwóch nici, które są równo od siebie odległe i wspólnie spiralnie skręcone, dlatego przybiera kształt linii śrubowej, czyli helisy. Można ją porównać do sznurowej drabinki, której każdy szczebel buduje para nukleotydów.

NUKLEOTYD

Nukleotyd to najmniejsza jednostka budująca DNA. Każdy nukleotyd składa się z cukru deoksyrybozy, reszty kwasu fosforowego i zasady azotowej.

ZASADY AZOTOWE

W DNA występują 4 zasady azotowe: adenina (A), cytozyna (C), guanina (G) i tymina (T). Każdy nukleotyd zawiera tylko jedną zasadę azotową, dlatego wyróżniamy 4 typy nukleotydów: adeninowy, cytozynowy, guaninowy i tyminowy.

OGÓLNA BUDOWA

Pojedyncza nić DNA składa się z szeregu nukleotydów łączących się ze sobą poprzez reszty kwasu fosforowego. Nukleotydy budujące sąsiednie nici DNA są ze sobą połączone za pośrednictwem zasad azotowych. Zasady łączą się wiązaniami wodorowymi w ściśle określony sposób: adenina zawsze z tyminą, a cytozyna zawsze z guaniną. Dzięki temu kolejność zasad azotowych w jednej nici wyznacza ich ustawienie w drugiej nici. Taką właściwość zasad azotowych nazywa się komplementarnością.

REPLIKACJA DNA

1

2

3

4

Każda nowo powstała komórka musi otrzymać własny komplet instrukcji działania, własne DNA. Dlatego przed podziałem w komórce macierzystej musi dojść do podwojenia liczby cząsteczek tego kwasu, czyli replikacji.

Podczas replikacji nici cząsteczki DNA są rozplatane. Dzieje się to tylko na pewnym odcinku i jest możliwe dzięki specjalnym enzymom, które przecinają wiązania wodorowe i powodują rozerwanie par zasad azotowych. Następnie do każdej starej nici dobudowywana jest nowa nić zgodnie z regułą komplementarności. Nukleotyd adeninowy jednej z macierzystych („starych”) nici DNA tworzy parę z nukleotydem tyminowym nowopowstającej cząsteczki DNA. Nukleotyd guaninowy tworzy parę z nukleotydem zawierającym cytozynę. W ten sposób, w wyniku replikacji, z jednej macierzystej cząsteczki DNA powstają dwie cząsteczki potomne o identycznej budowie. Do komórki potomnej trafia DNA złożone z jednej starej i jednej nowej nici. Proces replikacji gwarantuje, że każda z powstałych komórek potomnych otrzyma taki sam materiał genetyczny jak komórka macierzysta.

CiekawostkaReplikacja DNA zachodzi stosunkowo szybko. U bakterii w ciągu sekundy kopiowanych jest od 500 do 1000 nukleotydów, a skopiowanie całej cząsteczki zajmuje około 40 minut. W komórkach eukariotycznych replikacja zachodzi wolniej. W ciągu sekundy powielanych jest około 50 nukleotydów. DNA organizmów jądrowych jest dużo dłuższe niż bakteryjne, więc proces powielenia całości DNA komórkowego może trwać w ich przypadku nawet do kilku godzin. Tak jest na przykład u człowieka.

GEN - odcinek DNA

Gen to fragment cząsteczki DNA. Może mieć długość od kilku tysięcy nawet do dwóch milionów par nukleotydów i odpowiada za wytworzenie konkretnego białka. Od obecności tego białka zależy pojawienie się cechy, takiej jak np. grupa krwi czy kształt nasion grochu. Zwykle jednak cechy organizmu, takie jak np. barwa oczu, wymagają obecności kilku białek, które wyznaczane są przez kilka genów.

ZADANIE DODATKOWE

1

2

3

4

5

POWRÓT DO STRONY TYTUŁOWEJ

Wyizolowanie DNA z komórek owocu kiwi..

Co będzie potrzebne

• 1 owoc kiwi,
• płaska łyżeczka soli kuchennej,
• 100 ml wody,
• 10 ml 95% alkoholu etylowego (najlepiej zamrożonego lub przynajmniej schłodzonego),
• duża kropla skoncentrowanego (gęstego) płynu do mycia naczyń,
• naczynia: szklanka, probówka, lejek, miseczka, miska,
• statyw na probówki,
• lód,
• deska do krojenia,
• nóż,
• moździerz,
• tłuczek,
• filtr do kawy,
• wykałaczka,
• lniana ściereczka.

Co będzie potrzebne

• 1 owoc kiwi,
• płaska łyżeczka soli kuchennej,
• 100 ml wody,
• 10 ml 95% alkoholu etylowego (najlepiej zamrożonego lub przynajmniej schłodzonego),
• duża kropla skoncentrowanego (gęstego) płynu do mycia naczyń,
• naczynia: szklanka, probówka, lejek, miseczka, miska,
• statyw na probówki,
• lód,
• deska do krojenia,
• nóż,
• moździerz,
• tłuczek,
• filtr do kawy,
• wykałaczka,
• lniana ściereczka.

Instrukcja

1. Rozpuść jedną łyżeczkę soli kuchennej w 100 ml wody.
2. Kilka kostek lodu zawiń w ściereczkę, rozbij je tłuczkiem na drobne kawałki i wsyp do miseczki.
3. Z kiwi wykrój kostkę o wymiarach 1x2x3 cm i poszatkuj ją jak najdrobniej.
4. Poszatkowany miąższ włóż do moździerza, wlej dwie łyżeczki roztworu soli i utrzyj całość na gładką masę.
5. Uzyskaną masę przenieś do szklanki, dolej do niej roztworu soli, aby objętość zawiesiny zwiększyła się około dwu‐, trzykrotnie.
6. Dodaj dużą kroplę płynu do mycia naczyń i delikatnie pomieszaj tak, żeby roztwór się nie spienił.
7. Włóż szklankę do miski z lodem. Lód powinien sięgać nieco niżej niż poziom płynu w szklance.
8. Mieszając zawiesinę co pewien czas, odczekaj około 5 minut.
9. Mieszaj potem tak długo, aż zawiesina stanie się lepka. Lepkość sprawdzaj palcami, dotykając wykałaczki zanurzonej w zawiesinie.
10. Umieść probówkę na statywie i włóż do niej lejek wyłożony filtrem do kawy zwilżonym wodą.
11. Mieszaninę wyjmij z lodu i przelej do lejka.
12. Odczekaj, aż w probówce zbierze się przesącz. Usuń lejek, lekko przechyl probówkę i bardzo ostrożnie nalej po ściance zmrożony spirytus – jego objętość nie powinna być większa niż objętość przesączu. Odstaw probówkę na 2‑3 minuty.
13. Obserwuj zawartość probówki. Zwróć uwagę na małe, białe kłaczki pojawiające się na styku spirytusu i zawiesiny. Po 10 minutach zbiorą się one na powierzchni płynu. Można je nawet nawinąć na wykałaczkę i wyjąć z roztworu. Po wysuszeniu stają się niewidoczne.

Podsumowanie Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) znajduje się w jądrach komórkowych, mitochondriach i chloroplastach. Żeby uwolnić go z tych struktur, trzeba zniszczyć ściany i błony komórkowe poprzez rozcieranie, a następnie wypłukać go przy użyciu wodnego roztworu soli. Pomaga w tym detergent zawarty w płynie do mycia naczyń. Uwolniony DNA zostałby szybko rozłożony przez enzymy zawarte w zniszczonych komórkach. By do tego nie dopuścić, mieszaninę się chłodzi, gdyż w temperaturze bliskiej 0°C enzymy są mało aktywne. Odsączenie zawiesiny kiwi na filtrze służy oddzieleniu DNA od fragmentów tkanek. Alkohol i jony chlorku sodu powodują wytrącanie się DNA, który tworzy duże kompleksy widoczne w roztworze jako długie nitki.

CiekawostkaCząsteczka DNA człowieka jest niesamowicie cienka i bardzo długa. Jej grubość wynosi zaledwie 2 nanometry, czyli dwie milionowe milimetra, a jej długość waha się od 2 do 7 centymetrów. W DNA jądrowym człowieka znajduje się ponad 3 mld par nukleotydów. Gdyby zapisano je po kolei, używając jedynie liter A, C, G i T, tekst zająłby ponad 800 grubych tomów.

ZADANIE DOMOWE

1

2

Rozpoznaj na ilustracji elementy oznaczone cyframi 1-5. Zapisz ich nazwy w lukach

ZADANIE DOMOWE

POWRÓT DO STRONY TYTUŁOWEJ

SŁOWNIK POJEĆ GENETYCZNYCH

Słowniczekenzymbiałko pełniące funkcję katalizatora; przyspiesza przebieg reakcji biochemicznych kwasy nukleinoweorganiczne związki chemiczne zbudowane z nukleotydów; pośredniczą w produkcji białek oraz stosunkowo rzadko pełnią funkcję enzymów; znane są dwa rodzaje kwasów nukleinowych: DNA i RNA nukleotydpodstawowy element strukturalny kwasu nukleinowego, zbudowany z cukru (rybozy lub deoksyrybozy), reszty kwasu fosforowego oraz zasady azotowej replikacja DNAproces polegający na skopiowaniu cząsteczki DNA; zachodzi przed podziałem komórki wiązanie wodorowestosunkowo słabe wiązanie chemiczne; oddziaływanie elektrostatyczne między atomem wodoru a atomem pierwiastka silnie elektroujemnego, np. tlenu, fosforu, fluoru lub azotu zasada komplementarnościzasada wzajemnego uzupełniania się par zasad azotowych budujących kwasy nukleinowe; w przypadku DNA komplementarne są adenina i tymina oraz cytozyna i guanina

NOTATKA

POWRÓT DO STRONY TYTUŁOWEJ

T: DNA - nośnik informacji genetycznej.

• Materiałem genetycznym jest ....................... będący zapisem informacji o budowie i funkcjonowaniu organizmu.
• Cząsteczka DNA jest zbudowana z .................................i ma strukturę podwójnej ................................
• Każdy nukleotyd DNA jest zbudowany z cukru ...................................., reszty kwasu .............................................. i jednej z czterech zasad azotowych: ......................., ........................., ............................lub ................................
• Zasady azotowe odpowiadających sobie nukleotydów obu nici łączą się ze sobą za pomocą wiązań ................................. zgodnie z zasadą .................................................
• Komplementarne nici DNA powstają w wyniku powielenia (replikacji) materiału genetycznego zawartego w jądrze komórkowym, zachodzącego przed podziałem komórki.
• Gen to ......................................DNA, który zawiera informację o budowie określonego ...............................................

BIBLIOGRAFIA

szeroko pojęte zasoby internetu

03

Puls Życia. Klasa 8. Podręcznik do biologii dla klasy ósmej szkoły podstawowej, Nowa Era

02

platforma Epodreczniki.pl

01

W celu stworzenia tej prezentacji wykorzystano zasoby z następujących źródeł: