Уроки 28–29 · 2 урока · А. Гафуров, А. Абдукаримов, Ж. Толипова, О. Ишанкулов, М. Умаралиева, И. Абдурахманова. Биология, 10 класс, 1-е издание. Издательско-полиграфическое акционерное общество «Шарк», Ташкент, 2017
29
Процессы, изменяющие наследственность клетки
Учебник: с. 126–130
ЦельОбъяснять трансформацию, трансдукцию и конъюгацию и опыты, доказавшие, что ДНК – наследственный материал.
Рекомбинантная ДНК образуется и в природе: бактерии обмениваются наследственным материалом тремя способами. При трансформации клетка захватывает фрагмент ДНК из окружающей среды. Ф. Гриффит (1928) проводил опыты с капсульным штаммом S (вызывающим болезнь) и бескапсульным штаммом R пневмококков: мыши, которым ввели убитые нагреванием S вместе с живыми R, погибали, и в них находили живые S. О. Эвери, К. Маклеод и М. Маккарти (1944) показали, что причиной трансформации является именно ДНК, то есть ДНК – наследственный материал. При трансдукции (Н. Циндер, Дж. Ледерберг, 1952) ДНК переходит от одной бактерии к другой через бактериофаг (вирус, поражающий бактерии). В литическом цикле фаг разрушает бактерию; при лизогении он остаётся в бактериальной хромосоме в виде профага. При конъюгации (Дж. Ледерберг, Э. Тейтум, 1946) ДНК (плазмида) переходит между двумя бактериями через цитоплазматический мостик. Так гены образуют новые сочетания, и разнообразие в популяции бактерий возрастает; эти процессы объясняют также, как распространяется устойчивость к антибиотикам.
Примеры
Опыт Гриффита: живые S – мышь погибает; живые R – выживает; убитые нагреванием S – выживает; убитые S + живые R – мышь погибает, и в её крови живые S. Значит, некое вещество из мёртвых S превратило R в S.
Когда чистую ДНК из бактерий, устойчивых к стрептомицину, добавили в пробирку с неустойчивыми бактериями, часть из них стала устойчивой: ДНК несла информацию об устойчивости.
Работа в классе
«Опыт с мышами»: четыре группы изображают четыре этапа опыта Гриффита с помощью рисунков и короткого текста и заранее предсказывают результат.
Упражнения
1
Что показал опыт Гриффита?
Что некое вещество из мёртвых S может превращать живые бактерии R в S (трансформация).
2
К какому выводу пришли Эвери, Маклеод и Маккарти?
ДНК осуществляет трансформацию, то есть наследственный материал – это ДНК, а не белок.
3
Различите трансформацию, трансдукцию и конъюгацию, по одному предложению для каждой.
Трансформация – захват ДНК извне; трансдукция – перенос с помощью фага; конъюгация – передача ДНК при соединении двух клеток.
4
Почему у бактерий высокое генетическое разнообразие, хотя они не размножаются половым путём?
Мутации быстро накапливаются, а гены обмениваются между клетками путём трансформации, трансдукции и конъюгации.