معلومة

1.2: الحمض النووي هو المادة الوراثية - علم الأحياء


بحلول أوائل القرن العشرين ، كان علماء الكيمياء الحيوية قد عزلوا مئات المواد الكيميائية المختلفة من الخلايا الحية. ومع ذلك ، أظهرت بعض التجارب الرئيسية أن الحمض النووي ، وليس البروتين ، هو المادة الجينية.

تجربة تحول جريفيث (1928)

حدد علماء الأحياء الدقيقة سلالتين من البكتيريا العقدية الرئوية. أنتجت سلالة R مستعمرات خشنة على صفيحة بكتيرية ، بينما كانت سلالة S الأخرى ناعمة (الشكل ( PageIndex {2} )). والأهم من ذلك ، أن بكتيريا السلالة S تسببت في التهابات قاتلة عند حقنها في الفئران ، بينما لم تتسبب سلالة R (أعلى ، الشكل ( PageIndex {3} )). ولم تفعل خلايا سلالة S "المعالجة حراريا". جريفيث في عام 1929 لاحظ أنه عند خلط خلايا سلالة S "المعالجة حرارياً" مع بعض البكتيريا من النوع R (لا ينبغي أن يقتل أي منهما الفئران) ، ماتت الفئران وكانت هناك سلالة S ، خلايا ممرضة قابلة للاسترداد. وبالتالي ، فإن بعض المكونات غير الحية من السلالات من النوع S تحتوي على معلومات وراثية يمكن نقلها إلى و تحول خلايا الإجهاد الحية من النوع R في خلايا من النوع S.

تجربة أفيري وماكلويد وماكارتي (1944)

ما نوع الجزيء من داخل الخلايا من النوع S المسؤول عن التحول؟ للإجابة على هذا ، ذكر الباحثون أفيري وماكلويد وماكارتي فصل الخلايا من النوع S إلى مكونات مختلفة ، مثل البروتينات والسكريات والدهون والأحماض النووية. فقط الأحماض النووية من الخلايا من النوع S كانت قادرة على جعل سلالات R سلسة وقاتلة. علاوة على ذلك ، عندما عولجت المستخلصات الخلوية للخلايا من النوع S بـ DNase (إنزيم يهضم الحمض النووي) ، فقدت القدرة على التحول. لذلك خلص الباحثون إلى أن الحمض النووي هو المادة الجينية ، والتي في هذه الحالة تتحكم في المظهر (ناعم أو خشن) وإمراضية البكتيريا.

تجربة هيرشي وتشيس (1952)

مزيد من الأدلة على أن الحمض النووي هو المادة الجينية جاء من التجارب التي أجراها هيرشي وتشيس. درس هؤلاء الباحثون نقل المعلومات الجينية في فيروس يسمى T2 العاثية ، والذي يستخدم الإشريكية القولونية باعتبارها البكتيريا المضيفة لها (الشكل ( PageIndex {4} )). مثل جميع الفيروسات ، يخطف T2 الآلة الخلوية لمضيفه لتصنيع المزيد من الفيروسات. تحتوي العاثية T2 نفسها فقط على كل من البروتين والحمض النووي ، ولكن لا تحتوي على فئة أخرى من المواد الجينية المحتملة.

لتحديد أي من هذين النوعين من الجزيئات يحتوي على المخطط الجيني للفيروس ، قام هيرشي وتشيس بتنمية الثقافات الفيروسية في وجود نظائر مشعة لأي من الفوسفور (32P) أو الكبريت (35س). دمجت العاثية هذه النظائر في الحمض النووي والبروتينات ، على التوالي (الشكل 1.5). ثم أصيب الباحثون بعدوى بكتريا قولونية بالفيروسات المشعة ، وتطلع لمعرفة ما إذا كان 32P أو 35دخلت S البكتيريا. بعد التأكد من إزالة جميع الفيروسات من سطح الخلايا ، لاحظ الباحثون أن العدوى 32P المسمى الفيروسات (ولكن ليس 35الفيروسات المسمى S) أدت إلى بكتيريا مشعة. أظهر هذا أن الحمض النووي هو المادة التي تحتوي على تعليمات وراثية.

تجربة ميسيلسون وستال (1958)

من نموذج الخيوط التكميلية للحمض النووي ، الذي اقترحه واتسون وكريك في عام 1953 ، كانت هناك ثلاث آليات ممكنة مباشرة لتكرار الحمض النووي: (1) شبه محافظة ، (2) محافظة ، (3) مشتتة (الشكل 1.6).

  1. ال شبه محافظ يقترح النموذج خيطين من جزيء الحمض النووي منفصلين أثناء النسخ المتماثل ، ثم يعمل الخيط كقالب لتركيب خيط تكميلي جديد.
  2. ال تحفظا يقترح النموذج أن يعمل ازدواج الحمض النووي بالكامل كقالب واحد لتركيب مزدوج جديد تمامًا.
  3. ال مشتتة يحتوي النموذج على خيطين من اللولب المزدوج ينقسمان إلى وحدات يتم تكرارها وإعادة تجميعها ، مع احتواء الدوبلكس الجديد على مقاطع متناوبة من حبلا إلى الآخر.

يقدم كل من هذه النماذج الثلاثة تنبؤًا مختلفًا حول كيفية توزيع خيوط الحمض النووي بعد جولتين من النسخ المتماثل. يمكن اختبار هذه التنبؤات في التجربة التالية باتباع مكون النيتروجين في الحمض النووي في بكتريا قولونية لأنها تمر بعدة جولات من النسخ المتماثل. استخدم ميسيلسون وستال نظائر مختلفة من النيتروجين ، وهو مكون رئيسي في الحمض النووي. النيتروجين 14 (14ن) هو أكثر النظائر الطبيعية وفرة ، بينما النيتروجين 15 (15ن) نادر ولكنه أكثر كثافة. ليست مشعة. يمكن أن يتبع كل منها اختلاف في الكثافة - "ضوء"14 مقابل"ثقيل"15 وزن ذري في الطرد المركزي الفائق المتدرج لكثافة CsCl للحمض النووي.

تبدأ التجربة بـ بكتريا قولونية نمت لعدة أجيال على وسط يحتوي فقط 15N. سيكون لها DNA أكثر كثافة. عند استخراجه وفصله في أنبوب تدرج كثافة CsCl ، سينتقل هذا الحمض النووي "الثقيل" إلى موضع أقرب إلى أسفل الأنبوب في المحلول الأكثر كثافة لـ CsCl (الجانب الأيسر في الشكل ( PageIndex {7} )). الحمض النووي المستخرج من بكتريا قولونية نمت بشكل طبيعي ، 14 سوف يهاجر N المحتوي على وسط أكثر نحو الجزء العلوي الأقل كثافة من الأنبوب.

اذا هذا بكتريا قولونية يتم نقل الخلايا إلى وسط يحتوي فقط 14N ، النظير "الخفيف" ، ونما لجيل واحد ، ثم سيتكون الحمض النووي الخاص بهم من نصف 15N ونصف 14N. إذا تم استخراج هذا الحمض النووي وتطبيقه على أ تدرج CsCl، والنتيجة المرصودة هي ظهور شريط واحد عند النقطة في منتصف المسافة بين المواقع المتوقعة بالكامل 15N DNA وكلي 14N DNA (الشكل ( PageIndex {7} )). هذه الملاحظة "أحادية النطاق" غير متسقة مع النتيجة المتوقعة من النموذج المحافظ لتكرار الحمض النووي (يدحض هذا النموذج) ، ولكنها تتفق مع كل من المتوقع للنماذج شبه المحافظة والمشتتة.

إذا كان بكتريا قولونية يسمح له بالمرور من خلال جولة أخرى من النسخ المتماثل في 14متوسط ​​N ، والحمض النووي المستخرج وفصلهما على أنبوب التدرج CsCl ، ثم شوهد شريطين من قبل Meselson و Shahl: واحد في 14ن-15N موقف وسيط وواحد كليًا 14موضع N (الشكل ( PageIndex {7} )). هذه النتيجة غير متوافقة مع النموذج المشتت (نطاق واحد بين 14ن-15N موقف وكلي 14 N موقف) وبالتالي يدحض هذا النموذج. تتوافق ملاحظة النطاقين مع النموذج شبه المحافظ الذي يتنبأ بواحد بالكامل 14 N مزدوج واحد 14ن-15الازدواج N. كما تدعم جولات إضافية من النسخ النموذج / الفرضية شبه المحافظة لتكرار الحمض النووي. وبالتالي ، فإن النموذج شبه المحافظ هو الآلية المقبولة حاليًا لتكرار الحمض النووي. لاحظ مع ذلك ، أننا نعلم الآن أيضًا من التجارب الحديثة أن الكروموسومات الكاملة ، والتي يمكن أن تكون بملايين القواعد في الطول ، يتم تكرارها أيضًا بشكل شبه متحفظ.

هذه التجارب ، التي نُشرت عام 1958 ، هي مثال رائع لكيفية عمل العلم. يبدأ الباحثون بثلاثة نماذج محددة بوضوح (فرضيات). تم اختبار هذه النماذج ، ووجد أن اثنين (متحفظ ومشتت) غير متوافقين مع الملاحظات وبالتالي تم دحضهما. كانت الفرضية الثالثة ، شبه محافظة ، متوافقة مع الملاحظات وبالتالي دعمتها وقبولها كآلية لتكرار الحمض النووي. لاحظ ، مع ذلك ، أن هذا ليس "دليلًا" على النموذج ، بل مجرد دليل قوي عليه ؛ لم يتم "إثبات" الفرضيات ، بل يتم دحضها أو دعمها فقط.

RNA والبروتين

في حين أن الحمض النووي هو المادة الجينية للغالبية العظمى من الكائنات الحية ، إلا أن هناك بعض الفيروسات التي تستخدم RNA كمادة وراثية. يمكن أن تكون هذه الفيروسات إما مفردة أو مزدوجة ، وتشمل السارس والإنفلونزا والتهاب الكبد الوبائي وشلل الأطفال ، بالإضافة إلى الفيروسات القهقرية مثل فيروس نقص المناعة البشرية / الإيدز. عادةً ما يتم استخدام الحمض النووي في مرحلة ما من دورة حياتهم لتكرار جينوم الحمض النووي الريبي الخاص بهم.

أيضا ، حالة بريون عوامل العدوى تنقل الخصائص عبر البروتين فقط (لا يوجد حمض نووي). تصيب البريونات عن طريق نقل حالة بروتينية خاطئة من جزيء بروتين شاذ إلى جزيء مطوي بشكل طبيعي. هذه العوامل مسؤولة عن الاعتلال الدماغي الإسفنجي البقري (المعروف أيضًا باسم "مرض جنون البقر") في الأبقار والغزلان ومرض كروتزفيلد جاكوب (CJD) في البشر. تعمل جميع أمراض البريون المعروفة عن طريق تغيير بنية الدماغ أو الأنسجة العصبية الأخرى وجميعها غير قابلة للعلاج حاليًا ومميتة في النهاية.


الحمض النووي كمادة وراثية

درس هيرشي وتشيس العاثية (العاثية = آكلى لحوم البشر). Phage هي فيروسات بكتيرية تصيب البكتيريا وتسبب تحلل الخلايا. لديهم هيكل بسيط للغاية من رأس / طوق / ذيل بروتيني ونواة الحمض النووي. كان من المعروف أن البكتيريا المصابة بالعاثية كانت مقاومة لعدوى إضافية. في عام 1952 ، قام هيرشي وتشيس بتنمية العاثية في ظروف من شأنها تحديد الحمض النووي أو البروتين ذي النشاط الإشعاعي. بعد ذلك أخذوا العاثية مع الحمض النووي المشع إشعاعيًا والبكتيريا المصابة. في موازاة ذلك ، أخذوا العاثية مع بروتين مشع وأصابوا مجموعة أخرى من البكتيريا. بعد وقت كافٍ من الإصابة بالعدوى ، تم وضع المزارع البكتيرية في خلاط لفصل العاثية عن البكتيريا.

تم طرد المحاليل لعزل البكتيريا من العاثية. كانت البكتيريا مشعة فقط عندما نمت العاثية في ظروف إلى الحمض النووي الراديوي لإصابة البكتيريا للإشارة إلى أن الحمض النووي قد يكون العامل المحول.


فريدريك جريفيث ووكيل التحويل

في بداية علم الأحياء الحديث ، لم يكن من المعروف أن مصدر المادة الوراثية هو الحمض النووي. في الواقع ، اعتقد العديد من العلماء أن الحمض النووي كان بسيطًا جدًا لأداء هذه الوظيفة. يعتقد العلماء أن البروتينات ، مع 20 نوعًا من الأحماض الأمينية ، كانت حاملة للمعلومات الجينية. في محاولة لتطوير لقاح للالتهاب الرئوي الناجم عن البكتيريا ، كان فريدريك جريفيث أول من وصف عملية التحول الجيني بالصدفة في عام 1928. أخذ جريفيث سلالة خبيثة من البكتيريا (ناعمة المظهر) تسببت في الالتهاب الرئوي وحقنها في الفئران . هذا من شأنه أن يؤدي إلى موت الفئران. كما لاحظ أن حقن بكتيريا خشنة لا تسبب أي مرض. بعد قتل البكتيريا الملساء بالحرارة ، اكتشف أن البكتيريا الحية من السلالة الخبيثة كانت مطلوبة لتطور المرض. أخيرًا ، لاحظ أن حقن البكتيريا الخبيثة المميتة بالحرارة بالبكتيريا الحية من السلالة غير الخبيثة أدى إلى الالتهاب الرئوي والموت في الفئران. من هذه التجربة ، أ عامل تحويل مع القدرة على نقل سمة تم العثور عليها ضمن محتويات تلك الخلايا الميتة. لكن لم يعرف أحد أن هذا العامل هو الحمض النووي في تلك المرحلة.


المواد الوراثية حمض الديوكسي ريبونوكلييك (DNA)

الأحماض النووية في الكائنات الحية من نوعين. هم حمض deoxyribonucleic وحمض ribonucleic. الحمض النووي هو المادة الوراثية في جميع الكائنات الحية تقريبًا باستثناء بعض الفيروسات. في فيروسات RNA ، RNA هو المادة الجينية للخلية. يحمل الحمض النووي الريبي المعلومات الجينية وبالتالي فهو يعمل كمرسل. كما أنه يعمل كمحول يلتقط الأحماض الأمينية في بعض الأحيان ، كما أنه يحمل جزيئات محفزة.

تشكل الديوكسي ريبونوكليوتيدات الحمض النووي المادة الوراثية. إنه حمضي بطبيعته وموجود في نواة الخلية. حدد ميشير خلية الحمض النووي أو الحمض النووي في عام 1869 وأطلق عليها اسم نوكلين. بعد ذلك ، اكتشف ألتمان أنها حمضية بطبيعتها لذلك أطلق عليها اسم الأحماض النووية. يساعد عدد الأحماض النووية في تحديد طول الحمض النووي. تُعرف هذه الأحماض النووية بالأزواج الأساسية. إنها سمة من سمات الكائن الحي. سنتعرف على الموقع في خلية الحمض النووي وما هي المادة الوراثية والمزيد عن الحمض النووي.

هيكل سلسلة البولينوكليوتيد

تم العثور على الحمض النووي كمادة وراثية في الكائنات الحية. النوكليوتيدات هي الوحدة الأساسية للحمض النووي. تتكون النيوكليوتيدات من ثلاث وحدات هي قاعدة نيتروجينية وسكر بنتوز ومجموعة فوسفات. سكر البنتوز هو ديوكسيريبوز في الطبيعة. يوجد نوعان من القواعد النيتروجينية. هم انهم:

البيورينات: هي حلقية غير متجانسة في الطبيعة. لديهم هيكل حلقة مزدوجة. الخاتم المزدوج ذو 9 أعضاء في الطبيعة. يوجد النيتروجين في المواضع 1،3،7 و 9. من أمثلة البيورينات الأدينين والجوانين.

بيريميدينات: وهي أيضًا حلقية غير متجانسة في الطبيعة. إنه هيكل حلقة مكون من 6 أعضاء. إنه هيكل حلقة واحدة. النيتروجين موجود في 1 و 3 وظائف. السيتوزين ، الثايمين واليوراسيل هي بيريميدين. في كل من DNA و RNA ، يكون السيتوزين شائعًا بينما يوجد الثايمين في DNA و Uracil موجود في RNA في مكان الثايمين.

يُظهر ارتباط عديد النوكليوتيدات نوعين من الروابط ، هما ارتباط N-glycosidic ووصلة Phosphodiester. في ارتباط N-glycosidic ، ترتبط القاعدة النيتروجينية بسكر البنتوز بمساعدة ارتباط N-glycosidic الذي يشكل بعد ذلك النيوكليوزيد. في ارتباط phosphodiester ، ترتبط مجموعة الفوسفات بـ 5’-OH للنيوكليوسيد. يتم ذلك بمساعدة ربط الفوسفوديستر. من خلال هذا ، يتم تكوين نوكليوتيد. يحتوي البوليمر الذي يتكون من هذا على جزء فوسفات حر في نهاية 5’ال من السكر. وبالمثل ، فإن الطرف الآخر له نهاية خالية من 3’-OH. تشكل السكريات والفوسفات العمود الفقري لسلسلة عديد النوكليوتيدات. يتكون العمود الفقري من القاعدة النيتروجينية المرتبطة بشق السكر.

اشتقاق بنية الحمض النووي

يطرح سؤال مفاده أن "الحمض النووي موجود في أي جزء من الخلية؟" تم العثور على الحمض النووي كمادة وراثية في نواة الخلية. تم اتباع طريقتين لاشتقاق بنية الحمض النووي. هم انهم:

علم البلورات بالأشعة السينية: أجرى ويلكينز وفرانكلين هذه الدراسات. تم الحصول عليها من حيود X دقيق جدا للحمض النووي. من هذه الدراسات ، اقترحوا أن بنية الحمض النووي هي نوع من الحلزون. لكنهم لم يتمكنوا من إنتاج نموذج نهائي للحمض النووي.

قاعدة إروين تشارجاف: أجريت الدراسات على أساس التركيب الأساسي للحمض النووي. تم طرح بعض التعميمات على الحمض النووي مزدوج الشريطة. يتم إنتاج البيورينات والبيريميدين بكميات متساوية. الأدينين البيورين هو متساوي المولد لبيريميدين الثايمين.

نموذج واتسون كريك

تم اقتراح نموذج الحلزون المزدوج وهو أشهر نموذج للحمض النووي من قبل واطسون وكريك. كان الشيء الرئيسي في نموذجهم هو الاقتران الأساسي الموجود بين خيطي DNA polynucleotide. هذا الاقتران الأساسي هو خاصية فريدة جدًا لسلاسل عديد النوكليوتيد. الأزواج الأساسية مكملة لبعضها البعض. هذا يعني أنه إذا عرفنا الاقتران الأساسي لخيط واحد ، فيمكننا صياغة الاقتران الأساسي للخيط الآخر أيضًا.

الأدينين موجود دائمًا مكملًا للثيمين والجوانين موجود دائمًا مكملًا للسيتوزين. دائمًا ما تكون سلسلتا الحمض النووي موجودة أو تعملان في نمط مضاد للتوازي مع بعضهما البعض. يتم الاقتران بين الخيوط بمساعدة روابط الهيدروجين. نتيجة لهذا ، يأتي البيورين دائمًا عكس بيريميدين. نتيجة لهذا ، هناك دائمًا مسافة موحدة بين الخيوط. السلسلة الحلزونية ملتوية بطريقة اليد اليمنى.

[سيتم تحميل الصورة قريبا]

وظائف الحمض النووي

وظائف الحمض النووي للمادة الوراثية هي:

يحمل معلومات وراثية أو يعمل كأداة لنقل المادة الوراثية لنقل المعلومات الجينية.

يساعد في تنفيذ الاختلافات التي تحدث في وقت الانقسام الاختزالي.

وهي مفيدة في تقنية بصمة الحمض النووي.

الطفرات المفاجئة موجودة في الحمض النووي.

أنها تساعد في السيطرة على الطفرات.

تتم عملية تكرار الحمض النووي بمساعدة الحمض النووي.

تغليف DNA Helix

لا تحتوي بدائيات النوى على نواة محددة ولكن لا يزال الحمض النووي الخاص بها غير موجود بشكل مبعثر في الخلية. يوجد في السيتوبلازم ويوجد في مرحلة الالتفاف الفائق. تساعد البروتينات الأساسية الخالية من هيستون في الحفاظ على الملفات. تحتوي البولي أمينات البروتينية على شحنة موجبة وهذا يساعد في الحفاظ على الملفات. Nucleoid هو الاسم الذي يطلق على البنية فائقة الالتفاف. في حقيقيات النوى ، يتم اللف بمساعدة بروتينات هيستون موجبة الشحنة. بروتينات الهيستون هذه غنية بمخلفات الأحماض الأمينية الأساسية. بقايا الأحماض الأمينية الأساسية هي الليسين والأرجينين. يوجد فيه خمسة أنواع من البروتينات ، يوجد أربعة منها في أزواج وتشكل هياكل ثماني. يوجد نوعان من الكروماتين وهما:

الهيتروكروماتين: هذه المنطقة ذات طبيعة داكنة. مادة الكروماتين الموجودة فيه معبأة بكثافة. هذا غير نشط النسخ.

كروماتين حقيقي: هذه المنطقة ملطخة قليلاً في الطبيعة. إنه نشط نسبيًا وله كروماتين معبأ بشكل فضفاض.


التحميل الان!

لقد سهلنا عليك العثور على كتب إلكترونية بتنسيق PDF دون أي حفر. ومن خلال الوصول إلى كتبنا الإلكترونية عبر الإنترنت أو عن طريق تخزينها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، لديك إجابات مريحة مع الفصل 12 Dna The Genetic Material Answers Pdf. لتبدأ في العثور على ملف PDF لإجابات المواد الجينية للفصل 12 Dna ، فأنت محق في العثور على موقعنا الإلكتروني الذي يحتوي على مجموعة شاملة من الأدلة المدرجة.
مكتبتنا هي الأكبر من بين هذه المكتبات التي تحتوي على مئات الآلاف من المنتجات المختلفة الممثلة.

أخيرًا حصلت على هذا الكتاب الإلكتروني ، شكرًا لكل هذه الفصل 12 Dna The Genetic Material Answers Pdf يمكنني الحصول عليها الآن!

لم أكن أعتقد أن هذا سيعمل ، أظهر لي أفضل أصدقائي هذا الموقع ، وهو يعمل! أحصل على الكتاب الإلكتروني المطلوب

wtf هذا الكتاب الاليكترونى الرائع مجانا ؟!

أصدقائي غاضبون جدًا لدرجة أنهم لا يعرفون كيف أمتلك كل الكتب الإلكترونية عالية الجودة التي لا يعرفون عنها!

من السهل جدًا الحصول على كتب إلكترونية عالية الجودة)

الكثير من المواقع المزيفة. هذا هو أول واحد نجح! تشكرات

wtffff أنا لا أفهم هذا!

ما عليك سوى اختيار النقر ثم زر التنزيل ، وإكمال العرض لبدء تنزيل الكتاب الإلكتروني. إذا كان هناك استبيان يستغرق 5 دقائق فقط ، فجرب أي استطلاع يناسبك.


مقالات المجلات العلمية لمزيد من القراءة

ماستون جي إيه ، إيفانز إس كي ، جرين إم آر. العناصر التنظيمية النسخية في الجينوم البشري. Annu Rev Genomics Hum Genet. 20067: 29-59. إعادة النظر. بميد: 16719718.

ENCODE Project Consortium. موسوعة متكاملة لعناصر الحمض النووي في الجينوم البشري. طبيعة سجية. 2012 سبتمبر 6489 (7414): 57-74. دوى: 10.1038 / nature11247. PubMed: 22955616 النص الكامل المجاني متاح من PubMed Central: PMC3439153.

Plank JL، Dean A. وظيفة المُحسِّن: تتلاقى الرؤى الميكانيكية والجينومية معًا. خلية مول. 2014 يوليو 355 (1): 5-14. دوى: 10.1016 / j.molcel.2014.06.015. إعادة النظر. بميد: 24996062.


ورقة عمل الدرس: الحمض النووي كمادة وراثية مادة الاحياء

في ورقة العمل هذه ، سنتدرب على تلخيص الأدلة ، بناءً على التحقيقات العلمية ، على أن الحمض النووي هو المادة الوراثية للخلايا.

قبل إثبات أن الحمض النووي هو المادة الجينية ، ما هو الجزيء البيولوجي الذي يُعتقد عمومًا أنه يحمل المعلومات الجينية؟

أثبتت تجربة جريفيث أن المادة الجينية يمكن أن تنتقل بين خلايا سلالات مختلفة من البكتيريا. ما هو المصطلح الذي يطلق الآن على هذه العملية؟

  • اتصال بكتيري
  • التوليف البكتيري
  • ج ـ التكاثر البكتيري
  • د- التحوير البكتيري
  • هـ- التحول البكتيري

أي مما يلي يعتبر صحيحًا فيما يتعلق بالخلايا الجسدية (خلايا الجسم) للكائن الحي والأمشاج (الخلايا الجنسية) التي ينتجها الكائن؟

  • المادة الجينية للخلية الجسدية هي DNA ، في حين أن المادة الوراثية للأمشاج هي RNA.
  • تحتوي B Gametes حول

يوضح الرسم البياني المقدم مخططًا أساسيًا للتجربة التي أجراها أفيري وزملاؤه. تم قتل خلايا S الخبيثة بسبب درجات الحرارة العالية وتم تقسيمها إلى ثلاث عينات. تمت إضافة إنزيم مختلف لكل عينة ، ثم تم خلط المحلول بخلايا R الحية ، ولكن غير الضارة.

في أي تجربة سيكون التحول البكتيري ليس تحدث؟

  • قام RNase و DNase بتكسير RNA و DNA في الخلايا ، وكلاهما ضروري لتحويل البكتيريا.
  • قام B Protease بتفكيك البروتينات ، وهي المادة المسؤولة عن التحول البكتيري.
  • قام C RNase والبروتياز بتفكيك الحمض النووي الريبي والبروتين في الخلايا ، وكلاهما ضروري لتحويل البكتيريا.
  • قام DNase بتفكيك الحمض النووي ، وهو المادة المسؤولة عن التحول البكتيري.
  • قام E RNase بتفكيك الحمض النووي الريبي ، وهو المادة المسؤولة عن التحول البكتيري.

يوضح الرسم البياني المقدم نسخة معدلة من التجربة التي أجراها أفيري وزملاؤه. تم قتل خلايا S الخبيثة بسبب درجات الحرارة العالية وتم تقسيمها إلى ثلاث عينات. تمت إضافة إنزيم مختلف لكل عينة ، ثم تم خلط المحلول بخلايا R الحية ، ولكن غير الضارة.

افترض أن الفئران المحقونة بخلايا R التي خضعت للتحول البكتيري بنجاح ستموت. في أي من هذه التجارب الثلاث تموت الفئران؟

يوضح الرسم البياني المقدم مخططًا أساسيًا لتجربة جريفيث حول التحول البكتيري. قرر أن هناك سلالتين من البكتيريا المسببة للالتهاب الرئوي ، سلالة ملساء (خبيثة) وسلالة خشنة (غير خبيثة). قام بحقن عينات من الفئران بأشكال مختلفة من هذه السلالات ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي.

أي مما يلي كان ليس حددتها تجربة جريفيث؟

  • أ كانت المادة التي يتم تمريرها بين سلالات البكتيريا هي الحمض النووي.
  • ب- السلالة الملساء للبكتيريا المقتولة بالحرارة لن تقتل الفأر المحقون بها.
  • يمكن أن تنتقل المادة الوراثية من خلايا السلالة الملساء المقتولة بالحرارة إلى خلايا السلالة الخشنة.
  • D يمكن تغيير خلايا السلالة الخشنة للبكتيريا لتصبح خبيثة.

يوضح الرسم البياني المقدم مخططًا أساسيًا لتجربة جريفيث في التحول البكتيري. قرر أن هناك سلالتين من البكتيريا المسببة للالتهاب الرئوي: سلالة ملساء (خبيثة) وسلالة خشنة (غير خبيثة). قام بحقن عينات من الفئران بأشكال مختلفة من هذه السلالات ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي.

ماذا استنتج جريفيث أنه حدث بين سلالات البكتيريا في التجربة الرابعة؟

  • أ تم تجديد خلايا سلالة S المقتولة بالحرارة وتمكنت من إصابة الفأر.
  • B تم نقل العضيات الرئيسية من خلايا سلالة R غير الخبيثة إلى خلايا سلالة S الخبيثة.
  • تم نقل المادة الوراثية C من خلايا السلالة الخبيثة S إلى خلايا السلالة R غير الفتاكة.
  • لم تتأثر خلايا السلالات البكتيرية ولكن الفأر مات لأسباب طبيعية.

يوضح الرسم البياني المقدم مخططًا أساسيًا لتجربة جريفيث في التحول البكتيري. قرر أن هناك سلالتين من البكتيريا المسببة للالتهاب الرئوي: سلالة ملساء (خبيثة) وسلالة خشنة (غير خبيثة). قام بحقن عينات من الفئران بأشكال مختلفة من هذه السلالات ، كما هو موضح في الرسم التخطيطي.

ماذا سيحدث للماوس في التجربة 4؟

أي مما يلي ينطبق على كمية المادة الوراثية في الخلايا البشرية؟

  • أ - كمية المادة الجينية في الخلايا التناسلية هي ضعف ما في الخلايا الجسدية.
  • ب- كمية المادة الجينية في الخلايا الجسدية هي ثلاثة أضعاف تلك الموجودة في الخلايا التناسلية.
  • C كمية المادة الوراثية هي نفسها في جميع الخلايا.
  • د- كمية المادة الجينية في الخلايا الجسدية هي ضعف ما في الخلايا التناسلية.

أي من هذه الإنزيمات قادر على تحلل الحمض النووي؟

  • إنزيم النسخ
  • إنزيم B Deoxyribonuclease
  • إنزيم بوليميراز سي
  • إنزيم D Ligase

يتضمن هذا الدرس 17 سؤالاً إضافياً للمشتركين.

قائمة الدرس

نجوى شركة ناشئة في مجال تكنولوجيا التعليم تهدف إلى مساعدة المعلمين على التدريس والطلاب على التعلم.

شركة

المحتوى

المتعلمين

حقوق النشر © 2021 نجوى
كل الحقوق محفوظة

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. تعرف على المزيد حول سياسة الخصوصية الخاصة بنا.


  • دليل موجز على أن الحمض النووي هو المادة الوراثية في الكائنات الحية ، بما في ذلك التحول البكتيري وكمية الحمض النووي في خلايا الجسم (الجسدية) مقارنة بالخلايا الجنسية (الأمشاج) ،
  • لخص التجارب التي أجراها Griffith و Avery و Hershey و Chase واستنتاجاتهم.

قبل إثبات أن الحمض النووي هو المادة الجينية ، ما هو الجزيء البيولوجي الذي يُعتقد عمومًا أنه يحمل المعلومات الجينية؟

أثبتت تجربة جريفيث أن المادة الجينية يمكن أن تنتقل بين خلايا سلالات مختلفة من البكتيريا. ما هو المصطلح الذي يطلق الآن على هذه العملية؟

أي مما يلي يعتبر صحيحًا فيما يتعلق بالخلايا الجسدية (خلايا الجسم) للكائن الحي والأمشاج (الخلايا الجنسية) التي ينتجها الكائن الحي؟


ما تتعلمه & # x27ll:

أجرى فريدريك جريفيث في عام 1928 تجارب على العقدية الرئوية التي تسبب الالتهاب الرئوي. أخذ سلالتين من البكتيريا ، سلالة R (غير خبيثة والمستعمرة المتكونة لها مظهر خشن) وسلالة S (خبيثة والمستعمرة المتكونة لها مظهر ناعم). السلالة غير الخبيثة لا تسبب أي مرض والسلالة الخبيثة تسبب المرض. قام أولاً بقتل بكتيريا سلالة S باستخدام درجة حرارة عالية (قتل الحرارة) ثم حقنها في الفئران ورأى أن الفئران كانت قادرة على البقاء على قيد الحياة. في الفئران الثانية ، قام بحقن سلالة R ، ولا تزال الفئران على قيد الحياة لأن سلالة R غير ضارة بالفعل. ثم قام جريفيث بدمج سلالة R مع بكتيريا سلالة S المقتولة بالحرارة وحقنها في الفئران ، وماتت الفئران. عزل سلالة البكتيريا الحية من عينات دم الفئران الميتة. وخلص إلى أن سلالة R لها "شيء" حوّل سلالة S المقتولة بالحرارة إلى شكل خبيث مرة أخرى (مبدأ التحويل). يمكن أن يكون أي بروتين أو DNA أو RNA.


1.2: الحمض النووي هو المادة الوراثية - علم الأحياء

الوحدة الثالثة. استمرارية الحياة

تجارب Avery

لم يتم اكتشاف الوكيل المسؤول عن تحويل Streptococcus حتى عام 1944. في سلسلة كلاسيكية من التجارب ، وصف أوزوالد أفيري وزملاؤه في العمل كولين ماكليود وماكلين مكارتي ما وصفوه بـ "مبدأ التحويل". أعد أفيري وزملاؤه نفس المزيج من المكورات العقدية العنقودية الميتة والبكتيريا العقدية الحية التي استخدمها جريفيث ، لكنهم أزالوا في البداية أكبر قدر ممكن من البروتين من تحضيرهم للعقدية العقدية الميتة ، وحققوا في النهاية نقاءً بنسبة 99.98٪. على الرغم من إزالة جميع البروتينات تقريبًا من المكورات العقدية الميتة ، لم يتم تقليل نشاط التحويل. علاوة على ذلك ، فإن خصائص مبدأ التحويل تشبه خصائص الحمض النووي بعدة طرق:

نفس كيمياء الحمض النووي. عندما تم تحليل المبدأ المنقى كيميائيًا ، اتفقت مجموعة العناصر بشكل وثيق مع الحمض النووي.

نفس سلوك الحمض النووي. في جهاز طرد مركزي فائق ، ينتقل مبدأ التحويل مثل الحمض النووي في الرحلان الكهربائي والإجراءات الكيميائية والفيزيائية الأخرى ، كما أنه يتصرف مثل الحمض النووي.

لا تتأثر باستخراج الدهون والبروتينات. إن استخلاص الدهن والبروتين من مبدأ التحويل المنقى لم يقلل من نشاطها.

لا تتلف بواسطة إنزيمات هضم البروتين أو الحمض النووي الريبي. لم تؤثر إنزيمات هضم البروتين على نشاط المبدأ ، كما لم تؤثر إنزيمات هضم البروتين.

دمرته إنزيمات هضم الحمض النووي. دمر إنزيم هضم الحمض النووي كل نشاط التحويل.

كانت الأدلة دامغة. وخلصوا إلى أن "الحمض النووي من نوع الديوكسيريبوز هو الوحدة الأساسية لمبدأ التحويل للمكورات الرئوية من النوع الثالث" - في جوهرها ، أن الحمض النووي هو المادة الوراثية.

تجربة هيرشي تشيس

لم يتم تقدير نتيجة أفيري على نطاق واسع في البداية لأن معظم علماء الأحياء ما زالوا يفضلون الاعتقاد بأن الجينات مكونة من البروتينات. في عام 1952 ، كان من المستحيل تجاهل تجربة بسيطة أجراها ألفريد هيرشي ومارثا تشيس. درس الفريق جينات الفيروسات التي تصيب البكتيريا. تلتصق هذه الفيروسات بسطح الخلايا البكتيرية وتحقن جيناتها في الداخل بمجرد دخولها ، وتتولى الجينات الآلية الوراثية للخلية وتأمر بتصنيع مئات الفيروسات الجديدة. عندما تنضج ، تنفجر فيروسات النسل لتصيب الخلايا الأخرى. هذه الفيروسات المسببة للبكتيريا لها بنية بسيطة للغاية: جوهر الحمض النووي محاط بطبقة من البروتين.

في هذه التجربة ، الموضحة في الشكل 11.2 ، استخدم هيرشي وتشيس النظائر المشعة "لتسمية" الحمض النووي والبروتين الخاصين بالفيروسات. يشار إلى الجزيئات الموسومة إشعاعيًا باللون الأحمر في الشكل. في التحضير على اليمين ، نمت الفيروسات بحيث احتوى حمضها النووي على الفوسفور المشع (32 ف) في تحضير آخر ، على الجانب الأيسر من الشكل ، نمت الفيروسات بحيث احتوت طبقات البروتين الخاصة بها على الكبريت المشع (35 ق) . بعد السماح للفيروسات المصنفة بإصابة البكتيريا ، هز هيرشي وتشيس المعلقات بقوة لطرد الفيروسات المهاجمة من سطح البكتيريا ، واستخدموا جهاز طرد مركزي سريع الدوران لعزل البكتيريا ، ثم طرح سؤال بسيط للغاية: ما الذي حققته الفيروسات في الخلايا البكتيرية أو البروتين أو الحمض النووي؟ وجدوا أن الخلايا البكتيرية المصابة بالفيروسات التي تحتوي على ملصق 32 P قد وصفت التتبع في خلاياها الداخلية المصابة بالفيروسات التي تحتوي على الكاشف 35 S. كان الاستنتاج واضحًا: الجينات التي تستخدمها الفيروسات لتحديد فيروسات جديدة مصنوعة من الحمض النووي وليس البروتين.

الشكل 11.2. تجربة هيرشي تشيس.

أُجريت التجربة التي أقنعت معظم علماء الأحياء بأن الحمض النووي هو المادة الجينية بعد الحرب العالمية الثانية بفترة وجيزة ، عندما أصبحت النظائر المشعة متاحة للباحثين. استخدم هيرشي وتشيس ملصقات مشعة مختلفة لـ "وسم" وتتبع البروتين والحمض النووي. ووجدوا أنه عندما أدخلت الفيروسات البكتيرية جيناتها في البكتيريا لتوجيه إنتاج فيروسات جديدة ، لم يدخل النشاط الإشعاعي 35 ثانية إلى الخلايا البكتيرية المصابة و 32 بيًا في النشاط الإشعاعي. من الواضح أن الحمض النووي للفيروس ، وليس بروتين الفيروس ، هو المسؤول عن توجيه إنتاج فيروسات جديدة.

نتيجة التعلم الرئيسية 11.2. أظهرت العديد من التجارب الرئيسية بشكل قاطع أن الحمض النووي ، وليس البروتين ، هو المادة الوراثية.


شاهد الفيديو: الأدلة على أن DNA هو المادة الوراثية. شرح DNA 1. أحياء 3ث (كانون الثاني 2022).