Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie

Nazwa szkoły: ID grupy: Kompetencja: Temat: Semestr: Opiekun: Zespół Szkół Miejskich nr1 Publiczne Gimnazjum nr 1 w Grajewie 96/26_MP_G2 matematyczno – przyrodnicza Komórka i jej centrum dowodzenia zmianą, DNA I roku szkolnego 2011/2012 Mariola Jasińska

Komórka i jej centrum dowodzenia zmianą, DNA CELE PROJEKTU: Poznanie struktury i funkcjonowania komórki roślinnej, zwierzęcej, bakteryjnej oraz nabywanie umiejętności opisu i obserwacji procesów biologicznych zachodzących w tych komórkach. Zgromadzenie informacji dotyczących budowy kwasów nukleinowych, dziedziczenia cech u człowieka. Poznanie procesów podziału komórki: mitozy i mejozy oraz sporządzenie preparatów mikroskopowych jak i dokonanie obserwacji mikroskopowej. Poznanie chorób genowych i chromosomowych człowieka jak i przyczyn ich powstawania. Wyszukanie współzależności między wiekiem matki a częstotliwością pojawienia się Zespołu Downa u dziecka. Konstruowanie krzyżówek genetycznych. Odkrywanie kierunku przebiegu osmozy w zależności od stężenia substancji.

Biosfera Biocenoza Populacja Organizm Układ Narząd Tkanka Komórka Struktury komórkowe Związki chemiczne Pierwiastki biogenne Poziomy organizacji życia czyli, hierarchia struktur o malejącej organizacji.

Budowa organizmu jednokomórkowego Chcesz wiedzieć więcej? KLIKNIJ!

Porównanie budowy komórek różnych organizmów Struktura komórkowa Martwa/ Żywa Roślinna Zwierzęca Bakterii Grzyba Funkcje Ściana komórkowa M + - Ochronna, nadaje kształt Błona komórkowa ż Ochronna, oddziela wstępnie komórkę od środowiska, zapewnia dwukierunkowy transport substancji Wodniczka ż/M Magazynuje substancje zapasowe, wodę, zapewnia jędrność komórce(turgor), zbiornik soku komórkowego Cytoplazma Otacza struktury komórkowe, miejsce reakcji biochemicznych Chloroplast Miejsce przebiegu fotosyntezy Mitochondrium Miejsce przebiegu oddychania komórkowego Jądro komórkowe Kieruje wszystkimi czynnościami życiowymi, odpowiada za rozmnażanie

Budowa organizmu zwierzęcego Obserwacje mikroskopowe oraz zrzut ekranowy: Adrianna Krepsztul Chcesz wiedzieć więcej? KLIKNIJ!

Budowa i funkcjonowanie organizmu roślinnego na przykładzie rośliny okrytonasiennej KWIAT Służy do rozmnażania płciowego OWOC Chroni nasiona Ułatwia rozsiewanie LIŚĆ Wytwarzanie substancji odżywczych na drodze fotosyntezy Miejsce wymiany gazowej Miejsce transpiracji Zapewnia transport wody i soli mineralnych dzięki sile ssącej ŁODYGA Stanowi rusztowanie Umożliwia dwukierunkowy przepływ substancji Może służyć do rozmnażania bezpłciowego KORZEŃ Utrzymywanie rośliny w podłożu Pobieranie wody i soli mineralnych z gleby Wiem więcej… Kliknij!

Obserwacje mikroskopowe stożek wzrostu cebuli miękisz pomidora miękisz asymilacyjny Wiem więcej… Obserwacji mikroskopowych oraz zrzuty ekranowe wykonali: Adrianna Krepsztul, Anna Choynowska, Rafał Kurkowski, Adrian Chalamoński, Marcin Tarnacki http://www.uwb.edu.pl/uniwersytet.php?p=1282

Budowa komórki roślinnej ściana komórkowa wakuola błona komórkowa cytoplazma jądro komórkowe mitochondrium aparat Golgiego Wiem więcej ... chloroplast Schemat zaczerpnięty ze strony: www.e-biotechnologia.pl

Funkcje Struktura komórkowa Martwa/ Żywa Ściana komórkowa M + - Roślinna Zwierzęca Bakterii Grzyba Funkcje Ściana komórkowa M + - Ochronna, nadaje kształt Błona komórkowa ż Ochronna, oddziela wstępnie komórkę od środowiska, zapewnia dwukierunkowy transport substancji Wodniczka ż/M Magazynuje substancje zapasowe, wodę, zapewnia jędrność komórce(turgor), zbiornik soku komórkowego Cytoplazma Otacza struktury komórkowe, miejsce reakcji biochemicznych Chloroplast Miejsce przebiegu fotosyntezy Mitochondrium Miejsce przebiegu oddychania komórkowego Jądro komórkowe Kieruje wszystkimi czynnościami życiowymi, odpowiada za rozmnażanie

Gdzie w komórce znajduje się materiał genetyczny? Jądro komórkowe zawiera materiał genetyczny który, ma postać długich, cienkich włókienek, jest to chromatyna, zbudowana z DNA oraz białek(histonów). Jeżeli komórka wchodzi w fazę podziałów, cząsteczki DNA spiralizują się tworząc chromosomy.

DNA – kwas deoksyrybonukleinowy RNA – kwas rybonukleinowy Kwasy nukleinowe DNA – kwas deoksyrybonukleinowy RNA – kwas rybonukleinowy Występuje w chromosomach , w jądrze komórkowym i pełni rolę nośnika informacji genetycznej organizmów żywych. DNA składa się z nukleotydów . Każdy nukleotyd zbudowany jest z cukru deoksyrobozy , reszty kwasu fosforanowego oraz jednej z czterech zasad azotowych: adeniny (A), tyminy (T), guaniny (G) lub cytozyny (C). DNA ma budowę prawoskrętnej podwójnej helisy. Zasady skierowane są do wnętrza i tworzą pary zasad połączone według wzoru: A-T ; G-C Występują w jądrze komórkowym i cytoplazmie. Podstawowe kwasy rybonukleinowe to: informacyjne RNA (mRNA) rybosomalne RNA (rRNA) transportujące RNA (tRNA)

Kwasy nukleinowe - porównanie Kwas nukleinowy DNA RNA Jednostka budulcowa nukleotyd Zasady azotowe adenina, tymina, cytozyna, guanina adenina, uracyl, cytozyna, guanina Cukier deoksyryboza ryboza Liczba nici dwie jedna Funkcje nośnik informacji genetycznej bierze udział w biosyntezie białka Szablon DNA oraz instrukcją izolacji DNA zostały pobrane ze strony: www.biocen.edu.pl

„Oko w oko” z DNA http://www.youtube.com/watch?v=PZ9owbtqH7Y Film wraz z instrukcją z doświadczenia: Izolacja DNA znajduje się pod podanym adresem internetowym http://www.youtube.com/watch?v=PZ9owbtqH7Y Uczniowie zostali pogrupowani w 3 zespoły pracujące na różnych materiałach

Podziały komórkowe MITOZA MEJOZA Zachodzi w komórkach ciała (somatycznych) Zachodzi w komórkach macierzystych gamet Obejmuje jeden cykl podziałowy Obejmuje dwa cykle podziałowe Z jednej komórki macierzystej powstają dwie komórki potomne Z jednej komórki macierzystej powstają cztery komórki potomne Liczba chromosomów w komórkach potomnych jest taka sama jak w komórce macierzystej z 2n do 2n Komórki potomne mają zredukowaną do połowy liczbę chromosomów z 2n do 1n Brak crossing over Zachodzi crossing over Służy namnażaniu komórek, co prowadzi do wzrostu organizmu, regeneracji. Zapewnia stałą liczbę chromosomów w kolejnych pokoleniach, jest źródłem zróżnicowania, prowadzi do zmienności. Źródło: Wyd. Operon

Mitoza Profaza – spiralizacja i kondensacja nici chromatynowych, wyodrębnienie się chromosomów, zanik otoczki jądrowej. Metafaza – chromosomy układają się centromerami w płaszczyźnie równikowej. Anafaza – podział centromerów oraz wędrówka chromatyd siostrzanych do przeciwległych biegunów komórki. Telofaza – zespoły chromosomów otaczają się otoczką, ulegają despiralizacji.

Sporządzanie preparatów mikroskopowych oraz obserwacje mikroskopowe mitozy Instrukcja z mikroskopowania: Obserwacja mitozy, podziału komórek roślinnych Przebieg: Umieść nad zlewką z wodą czosnek lub cebulę tak, by „piętka” dotykała się do powierzchni wody. Należy odciąć korzonki dł. ok. 2 cm i włożyć do alkoholu etylowego. Odetnij 1mm warstwy stożka, ułóż na szkiełku podstawowym przy kropli barwnika. Delikatnie przykryj i naciśnij watką szkiełko nakrywkowe. Możesz zabezpieczyć preparat przed wyschnięciem: po bokach szkiełka nakrywkowego wazeliną lub bezbarwnym lakierem do paznokci. Obserwuj podział komórek korzystając z preparatu świeżego lub trwałego.

Sporządzanie preparatów mikroskopowych oraz obserwacje mikroskopowe mitozy

Procesy genetyczne związane z dziedziczeniem cech Replikacja Biosynteza białka Kodowanie

Replikacja TO PROCES POWIELANIA CZĄSTECZKI DNA. ROZPOCZYNA SIĘ OD ROZPLECENIA PODWÓJNEJ HELISY. NASTĘPNIE DO KAZDEJ NICI DNA Z WOLNYCH NUKLEOTYDÓW DOBUDOWYWANA JEST NOWA NIĆ. PO REPLIKACJI PRZED SAMYM PODZIAŁEM PODWOJONA CHROMATYNA ZWIJA SIĘ W CHROMOSOMY. KAŻDY TAKI CHROMOSOM SKŁADA SIĘ Z CHROMATYD SIOSTRZANYCH. Źródło: Vademecum wyd.Operon

Biosynteza białka Wszystkie organizmy dysponują mechanizmem umożliwiającym realizację informacji genetycznej. Odbywa się ona w dwóch etapach. W pierwszym – informacja jest przepisywana z DNA na mRNA, a w drugim – na podstawie kolejności nukleotydów mRNA włączane są odpowiednie aminokwasy i powstaje białko. transkrypcja translacja Źródło: Świat biologii2 wyd. Nowa Era

Kod genetyczny W przyrodzie funkcjonuje uniwersalny system przyporządkowujący sekwencję (kolejność) ułożenia zasad w DNA i RNA sekwencji ułożenia aminokwasów w białku. Trójkowy Bezprzecinkowy Niezachodzacy Uniwersalny Zadanie Odczytaj zaszyfrowaną w DNA kolejność aminokwasów budujących fragment kolagenu. AGTGGTCCCAGAGGG CTC Źródło: Świat biologii2 wyd. Nowa Era

Krzyżówki genetyczne W pewnej rodzinie matka ma grupę krwi RH(-) natomiast ojciec jest heterozygotą pod względem antygenu D wchodzącego w skład czynnika Rh. Określ jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia w tej rodzinie dziecka z grupa krwi Rh(+). Gen: czynnik Rh D- OBECNY CZYNNIK Rh(+) d- brak czynnika Rh (-) DD- Rh(+) Dd- Rh (+) dd- Rh(-) Odpowiedź : Prawdopodobieństwo urodzenia się dziecka z grupą krwi Rh(+) wynosi: 50%

Krzyżówki genetyczne Określ prawdopodobieństwo wystąpienia grupy Rh(-) u dzieci tej pary (zadanie poprzednie), zakładając, że rodzice mają grupę Rh(+) i są heterozygotami. Odpowiedź: Prawdopodobieństwo wystąpienia grupy krwi Rh(-) u dzieci tej pary wynosi 25%

Wiedząc że matka ma grupę krwi A i genotyp IAi, P: IAi x IBi Krzyżówki genetyczne  Wiedząc że matka ma grupę krwi A i genotyp IAi, a ojciec grupę krwi B i genotyp IBi. Określ jaką grupę krwi mogą mieć ich dzieci? P: IAi x IBi G: IA oraz i oraz IB oraz i Ojciec/matka IA i IB IAIB IBi IAi ii Odpowiedź: Ich dzieci mogą mieć grupy krwi AB;A;B; 0. Zadania opracowały: Natalia Borawska, Ewelina Zamojska, Monika Brzósko

nagła, trwała, dziedziczna zmiana w materiale genetycznym, DNA mutacja nagła, trwała, dziedziczna zmiana w materiale genetycznym, DNA MUTAGEN – czynnik wywołujący mutację. Promieniowanie UV Promieniowanie jonizujące (X, gamma) Promieniowanie radioaktywne Wysoka temperatura Węglowodory np. benzopiren Analogi zasad np. bromouracyl Kwas azotowy (III) Nadtlenek wodoru Iperyt Opracowali: Katarzyna Smolińska, Mateusz Groszyk Źródło: Vademecum wyd. Operon

MUTACJE genowe Substytucje - wymiana Delecja – utrata Insercja - wstawienie chromosomowe Strukturalne Liczbowe - genomowe Opracowali: Anna Choynowska, Klaudia Duchnowska, Paulina Borawska, Marcin Tarnacki

Choroby dziedziczne człowieka wywołane: Mutacjami genowymi Mutacjami chromosomowymi Fenyloketonuria Albinizm Mukowiscydoza Anemia sierpowata Pląsawica Huntingtona Hemofilia Daltonizm Dystrofia mięśniowa Zespół kociego krzyku Zespół Downa Zespół Turnera XO Zespół KlinefelteraXXY Źródło: Świat biologii2 wyd. Nowa Era

1.Problem badawczy: Zależność występowania chorób genetycznych (Zespołu Downa) od wieku matki. 2.Hipoteza: Im starsza matka tym większe prawdopodobieństwo występowania choroby Zespołu Downa. 3.Dane statystyczne: Wiek kobiety ciężarnej (lata) Ryzyko Zespołu Downa u płodu 25 1:946 30 1:626 35 1:249 37 1:163 39 1:89 41 1:51 43 1:29 *Źródło: Na podst. Snijders RJM, Sundberg K, Holzgreve W, Henry G, Nicolaides KH: Maternal age and gestation-specific risk for trisomy 21. Ultrasound Obstet Gynecol 1999;13:167-170 Opracowały: Adrianna Krepsztul, Daria Sztolsztejner 4.Hipoteza: Na podstawie danych z tabeli wynika, że wzięta przez nas hipoteza potwierdza się. 5.Wniosek: Kobiety w starszym wieku po zajściu w ciążę są znacznie bardziej narażone na występowanie chorób wrodzonych u ich płodu. Do wykrycia chorób genetycznych stosuje się badania prenatalne (badania płodu przeprowadzone w okresie rozwoju wewnątrzmacicznego). Zadaniem badań prenatalnych jest wykrycie chorób wrodzonych i genetycznych takich jak Zespół Downa, wady cewy nerwowej, nieprawidłowości chromosomów.

Woda wędruje w kierunku środowiska o wyższym stężeniu Problem badawczy: Badanie kierunku przebiegu osmozy w zależności od stężenia środowiska roztworu Hipoteza: Woda wędruje w kierunku środowiska o wyższym stężeniu Przebieg: Do dwóch zlewek z wodą wsypać kolejno jedną oraz cztery łyżki soli a następnie wymieszać. Obrane i pokrojone 3 porcje ziemniaków wrzucić do prób badawczych oraz ustawić próbę kontrolną z czystą wodą. Obserwować zmiany. próba kontrolna próby badawcze masa substancji – 5g masa roztworu – 200g C%= ms/mr * 100% C%= 5g/200g*100% = 2.5% masa substancji – 20g masa roztworu – 200g C%= ms/mr * 100% C%= 20g/200g* 100%= 10%

Obserwacje: W próbie o najwyższym stężeniu soli, plasterki ziemniaka zwiotczały, stały się miękkie Hipoteza jest prawdziwa Wniosek: Osmoza polega na przenikaniu roztworu o stężeniu mniejszym do roztworu o stężeniu większym. Komórki ziemniaka pozbywając się wody utraciły turgor

Doświadczenie wykonano w poprzednim semestrze OSMOZA Cel: Badanie biernych ruchów wody przez błonę półprzepuszczalną (komórkową) w zależności od stężenia środowiska. Przebieg: Do ogórków dodajemy sól, zaś do rodzynki moczymy w wodnym roztworze cukru. Zostawiamy na 15 – 20 minut. Obserwacje: Na powierzchni ogórka pojawiła się woda a plasterki stały się miękkie i wiotkie, rodzynki napęczniały. Obserwujemy ruch wody z komórek ogórka i do komórek winogron. Wniosek: Woda posiada zdolność swobodnego ruchu między komórką a środowiskiem, który nazywamy osmozą. Woda przemieści się w kierunku do środowiska o wyższym stężeniu, w celu wyrównania stężeń po obu stronach błony. PRZED PO Badanie oraz opracowanie wyników: Radek Szklarzewski, Daria Sztolsztejner, Rafał Fajfer, Natalia Borawska

Uczniowie grupy projektowej 96/26_MP_G2 DZIĘKUJĄ ZA UWAGĘ Komórka i jej centrum dowodzenia zmianą, DNA BIBLIOGRAFIA: „Świat biologii 2” wyd. Nowa Era „Vademecum gimnazjalisty” „Chemia Nowej Ery cz.1” Czasopisma: „Biologia w szkole” Strony internetowe: Wikipedia, Biocen,WPN

Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie