Презентация "Наследственный аппарат клеток" (10 класс) по биологии – проект, доклад

Наследственный аппарат клеток

Схема строения ядра

оболочка ядерные поры эухроматин ядрышко гетерохроматин

Электронограмма ядра

кариоплазма

Бактериальная трансформация (эксперименты Гриффитса 1928)

+

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ РОЛЬ ДНК

Природу трансформирующего вещества Гриффитса устано- вили в 1944 г. Эвери, Мак-Леод и Мак-Карти. На протяжении 10 лет они выделяли из убитых нагреванием патогенных пневмококков молекулы различных органических веществ и изучали их трансформирующие свойства. Они установили, что трансформацию непатогенных пневмо- кокков в патогенные способны вызывать только экстракты ДНК. Этим была доказали роль ДНК в передаче наследственности.. Хёрши и Чейз в 1952 г. в опытах с фагом Т-4 показали, что при инфицировании им кишечной палочки (Escherichia coli) в её клетку проникает не весь фаг, а только его ДНК. Следовательно ДНК является носителем наследственной информации.

Химический состав ДНК

В 1869 г. швейцарский врач Ф. Мишер открыл в ядрах клеток гноя вещество, обладающее кислыми свойствами, которое на- Звал нуклеином. Позднее его назвали нуклеиновой кислотой. В конце XIX в. А.Кёссель установил, что нуклеиновые кисло- ты состоят из остатков сахара , фосфорной кислоты и четырех азотистых оснований – пуриновых или пиримидиновых. В 20-х годах ХХ в. Левен и Джонсон установили, что суще- ствует два вида нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. В 1949 -51 годах Э. Чаргафф установил правила молярных соотношений оснований в ДНК : А = Т, Г = Ц; А + Г = Т + Ц.

Нуклеотиды ДНК

ДЕЗОКСИАДЕНОЗИНМОНОФОСФАТ

ДЕЗОКСИГУНОЗИНМОНОФОСФАТ

ДЕЗОКСИЦИТОЗИНМОНОФОСФАТ

ДЕЗОКСИТИМИДИНМОНОФОСФАТ

Цепочка молекулы ДНК (первичная структура)

Соединение нуклеотидов в полинуклеотидную цепь происходит по- средством фосфодиэфирных связей между 3 и 5 углеродными атомами дезоксирибозы смежных нуклеотидов.

3 5

Схема фрагмента молекулы ДНК (вторичная структура)

Рентгеноструктурный анализ ДНК (Уилкинс, 1951)

Расположение мени- сков на рентгено- грамме свидетель- ствует о том, что молекула ДНК прндставляет собой двойную спираль

мениски

Модель ДНК Уотсона и Крика (публикация журнала Nature, 1953)

34А 12А 6А 20А

Модель молекулы ДНК

2нм

РЕДУПЛИКАЦИЯ ДНК

« От нашего внимания не ускользнул тот факт, что специфи- ческое спаривание, которое мы постулировали, показывает возможный механизм копирования генетического материала». ( Из письма Д.Уотсона и Ф.Крика в редакцию журнала Nanure ,1853) Согласно Уотсону и Крику в основе удвоения ДНК лежит матричный принцип. Каждая из комплиментарных цепей материнской ДНК служит матрицей для синтеза до- черних цепей. При этом основной механизм репликации – полуконсервативный. В 1957 году М. Мезельсон и Ф. Сталь используя радио- изотопный метод и метод равновесного центрифугиро- вания в градиенте плотности доказали опытным путем полуконсервативный механизм репликации ДНК.

Образование репликационных вилок

родительская ДНК

точка начала репликации

Репликационный глаз с одной вилкой

репликационная вилка

Репликационный глаз с двумя вилками

РЕПЛИКАЦИЯ ДНК ДНК - лигаза

Репликация ДНК 5’ 3’ 3’ 5’ хеликаза праймаза РНК-затравка

SSb – связывающий белок

ДНК-полимераза III

комплекс dnaB-dnaC белоков

ЛИДИРУЮЩАЯ ЦЕПЬ ОТСТАЮЩАЯ ЦЕПЬ ДНК-поли-мераза I ДНК-лигаза Фрагмент Оказаки

Электронограмма интерфазных хромосом

нуклеосомы

Схема структуры нуклеосомы

110А 55А

Гистоны Н2А, Н2В, Н3, Н4

Гистон Н1

ДНК минимальной нуклеосомы

Линкерная ДНК

Соленоид 300А

Образование петлевых доменов

20 000 – 80 000 пар оснований

≈ 400нм

Фибрилла диаметром 30 нм

Спирализация петлевых доменов и образование хроматид

хроматиды

Этапы спирализации хромосом

ХРОМОСОМЫ

Первое описание хроматиновых структур в ядре дал в 1879 г. В. Флемминг В 1887 году Бэнден и Бовери установили, что клетки особей одного вида имеют постоянное число хромосом. В 1888 году хроматиновые структуры ядра Вальдеер назвал хромосомами. Ван Бенеден установил, что хромосомы дочерних клеток полностью идентичны хромосомам материнской клетки.

Метафазная пластинка

СРЕДНИЕ КРУПНЫЕ МЕЛКИЕ АКРОЦЕНТРИКИ СУБМЕТАЦЕНТР МЕТАЦЕНТРИЧ.

Дифференциальная окраска мметафазных хромосом по Гимза.

Метафазная пластинка Флюорохромное окрашивание (Фиш-метод)

Классификация хромосом