slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
תורשה מורחב PowerPoint Presentation
Download Presentation
תורשה מורחב

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 41

תורשה מורחב - PowerPoint PPT Presentation


  • 159 Views
  • Uploaded on

תורשה מורחב. דור לדור. ה"גשר" המחבר בין הדורות הוא ה זיגוטה (תא שנוצר מהתלכדות של תא רבייה נקבי ותא רבייה זכרי). המידע שהועבר באמצעות תאי הרבייה הוא המטען התורשתי של הפרט החדש, ומכלול הגורמים החיצוניים הפועלים על מטען זה הוא הסביבה.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'תורשה מורחב' - chanda-riley


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide2
דור לדור...

ה"גשר" המחבר בין הדורות הוא הזיגוטה (תא שנוצר מהתלכדות של תא רבייה נקבי ותא רבייה זכרי).

המידע שהועבר באמצעות תאי הרבייה הוא המטען התורשתי של הפרט החדש, ומכלול הגורמים החיצוניים הפועלים על מטען זה הוא הסביבה.

slide3
התפתחותו של אדם, או של כל יצור חי אחר, תלויה הן בתורשה והן בסביבה.

סוג הדם היא תכונה התלויה בתורשה בלבד.

נוכחות כלורופיל בצמחים היא תכונה תורשתית שביטויה תלוי בתנאי הסביבה.

רובן המכריע של התכונות נקבעות באמצעות תורשה וסביבה גם יחד.

slide4

תופעת האֵטְיוֹלַצְיָה

הנבטים בצד ימין הונבטו ושהו בחושך ואילו הנבטים בצד שמאל הונבטו ושהו באור.

slide5
מחקרים גנטיים

מחקרים גנטיים רבים נערכו בעבר ונערכים עד היום בחיידקים וביצורים חד תאיים. יצורים אלה נוחים למחקר, מכילים מעט חומר תורשתי ומתרבים במהירות.

תזכורת: מחקרים שנערכו באצה החד תאית אצטבולריה

והוכיחו את חשיבות הגרעין בקביעת תכונות התא.

מחקרים אלה מבוססים על ההנחה שדרך אצירת המידע התורשתי (במולקולה דנ"א), ואופן תפקודו (ביטוי הגנים, הקוד הגנטי), משותפות לכל היצורים החיים.

slide6
הניסוי הקלאסי של גריפית' 1928

גריפית' עסק בשני זנים של החיידק פנאומוקוקוס (חיידקים הגורמים לדלקת ריאות).

תאי הזן האחד היו בעלי מעטפת או דופן תא, והיו אלימים, כלומר גרמו למחלה קשה בעכברים.

תאי הזן השני היו חסרי מעטפת ולא גרמו למחלה בעכברים.

יש לציין שתכונת המעטפת (נוכחות או חוסר) היא תכונה תורשתית.

slide7

זן R של הפנוימוקוקים יוצר מושבות הנראות מחוספסות (Rough)

זן S של הפנוימוקוקים יוצר מושבות הנראות חלקות (Smooth)

זן R של הפנוימוקוקים חסר מעטפת או קופסית, נתקף על ידי מערכת החיסון של המאכסן ומושמד.

זן Sשל הפנוימוקוקים הוא בעל קופסית או מעטפת המגינה עליו מפני מערכת החיסון של המאכסן, ולכן גורם מחלה קטלנית

slide8

השערה: החומר (דנ"א) מתאי חיידקים מתים, יכול לשנות (טרנספורמציה) תכונות של

חיידקים חיים.

חיידקים עם מעטפת

מעטפתחיידקים חסרי

חיידקים חסרי מעטפת + חיידקים עם מעטפת שהורתחו

חיידקים עם מעטפת שהורתחו

הזרקה

עכברים חולים בדלקת ריאות ומתים. בגופם נמצאים חיידקים עם מעטפת.

עכברים חיים. אין חיידקים בגופם.

עכברים חולים בדלקת ריאות ומתים. בגופם נמצאים חיידקים עם מעטפת.

עכברים חיים, אין חיידקים בגופם.

slide9

מסקנה:

חיידקי R חיים אינם גורמים מחלה.

טיפול 1: הזרקת חיידקי זן

העכבר אינו חולה.

מסקנה:

חיידקי S חיים גורמים מחלה ומוות.

טיפול 2: הזרקת חיידקי זן S גורמי

מחלה לעכבר

העכבר חולה ומת.

slide10

מסקנה:

חיידקי S מומתים אינם גורמים מחלה.

טיפול 3: הזרקת חיידקי זן S, שהומתו

בחימום לעכבר

העכבר אינו חולה

מסקנה:

חיידקי R החיים, עברו שינוי (טרנספורמציה) לחיידקי S גורמי מחלה.

טיפול 4: הזרקת חיידקי זן S, שהומתו

בחימום + חיידקי זן R חיים

העכבר חולה ומת

slide11
הניסוי הקלאסי של אלפרד הרשי ומרתה צ'ייס 1952

בקטריופאג' או בקיצור פאג' הוא נגיף התוקף חיידקים ומתרבה בתוך תאייהם.

פאג' מורכב מקופסית חלבונית שבתוכה חומר תורשתי וכן "זנב" וסיבים חלבוניים.

הפאג' הוא טפיל מוחלט. הוא מחדיר את החומר התורשתי שלו לתוך תא החיידק ורותם את המערכות האנזימטיות של החיידק + מערכת ייצור החלבונים שלו ליצירת פאג'ים נוספים. תא החיידק נהרס והפאג'ים החדשים מתפזרים בסביבה ומדביקים חיידקים נוספים.

קופסית חלבונית מכילה דנ"א

זנב וסיבים חלבוניים

שטח פני החיידק

slide12

"ראש" הפאג' עם דנ"א

הקופסית הריקה נשארת מחוץ לתא החיידק

"זנב" הפאג'

דנ"א מוחדר לתא החיידק

תא החיידק

slide13
שימוש באיזוטופים רדיואקטיביים

מהם איזוטופים?

איזוטופים של יסוד הן צורות שונות של היסוד בטבע.

היות ומדובר באותו יסוד, ההבדל בין האיזוטופים השונים הוא במספר הנויטרונים בגרעין האטום. מספר הפרוטונים נשאר קבוע. האיזוטופים השונים נבדלים זה מזה במסה האטומית שלהם.

איזוטופ רדיואקטיבי הוא איזוטופ שהגרעין שלו אינו יציב ונוטה להתפרק, לשחרר חלקיקים ולהפוך ליסוד אחר (שגרעינו קל יותר). החלקיקים נפלטים כקרינה רדיואקטיבית אותה ניתן לגלות במכשור מתאים.

slide14

אנרגיה

קרינה

גרעין האיזוטופ הרדיואקטיבי

חלקיק

slide15
סימון תרכובת באיזוטופ רדיואקטיבי

ניתן "לסמן" תרכובת מסוימת באמצעות החלפת חלק מהאטומים בתרכובת באיזוטופים הרדיואקטיביים של אותם אטומים.

לדוגמה: דנ"א הוא תרכובת שמכילה מספר גדול של אטומי זרחן. ניתן להחליף חלק מאטומי הזרחן באיזוטופ הרדיואקטיבי של זרחן 32P

חלבון היא תרכובת עשירה באטומי גופרית. ניתן להחליף חלק מאטומי הגופרית באיזוטופ הרדיואקטיבי 35S

הקרינה הנפלטת מדנ"א מסומן בזרחן רדיואקטיבי מאפשרת לזהות אותו. כנ"ל לגבי חלבון מסומן בגופרית רדיואקטיבית.

slide16
הרשי וצ'ייס השתמשו בפאג'ים מסוג T2. שמדביקים חיידקי אשריכיה קולי.

שאלת המחקר: האם המידע ליצירת פאג'ים נמצא בקופסית החלבונית או בדנ"א שבתוכה?

שיטת המחקר: פאג'ים מסוג T2סומנו פעמיים: בסדרת הניסויים הראשונה, סומנו הפאג'ים באיזוטופ רדיואקטיבי של גופרית (המסמן חלבון אך אינו מסמן דנ"א). בסדרת הניסויים השניה, סומנו הפאג'ים באיזוטופ רדיואקטיבי של זרחן (המסמן דנ"א אך אינו מסמן חלבון).

בכל אחת מסדרת הניסויים, החוקרים הוסיפו את הפאג'ים המסומנים לחיידקים.

slide17
לאחר ההדבקה, הפרידו החוקרים, באמצעות סרכוז בצנטריפוגה, בין תאי החיידקים עם חלקי הפאג'ים שחדרו לתוכם, ובין הפאג'ים וחלקי הפאג'ים שלא חדרו לתא.

קופסית חלבונית של הנגיף

קרום התא המאכסן

דנ"א של הפאג'

שלב שני בהדבקה:

דנ"א הנגיף "משתלט" על מנגנוני ייצור החלבון בתא ומכוון יצירת חלקיקי נגיף חדשים.

שלב ראשון בהדבקה:

דנ"א הנגיף חודר לתא. הקופסית החלבונית נשארת בחוץ

שלב שלישי בהדבקה:

דור חדש של נגיפים פורץ החוצה.

slide18

בתסנין (הנוזל שמעל המשקע), נמצא פאג'ים וחלקי פאג'ים שלא חדרו לתא והם קלים יחסית.

במשקע (בתחתית המבחנה), נמצא חיידקים ובתוכם חלקי פאג'ים שחדרו לתוכם.

תסנין

משקע

slide19

הרדיואקטיביות נמצאת בתסנין שמכיל את הקופסיות הריקות

פאג'

קופסיות חלבון ריקות

חלבון רדיואקטיבי

חיידק

דנ"א

חלבון מסומן

סרכוז ובדיקת רדיואקטיביות

מערבבים פאג'ים מסומנים ר"א עם תאי חיידק. הפאג'ים מדביקים את תאי החיידקים.

באמצעות ערבול, מפרידים את קופסיות הפאג'ים מן החיידקים המכילים גם את החומר התורשתי של הפאג'.

משקיעים את התערובת באמצעות צנטריפוגה.

בודקים רדיואקטיביות במשקע ובתסנין שהתקבלו.

דנ"א מסומן

דנ"א רדיואקטיבי

סרכוז ובדיקת רדיואקטיביות

הרדיואקטיביות נמצאת במשקע שמכיל את תאי החיידק עם החומר שהוחדר על ידי הפאג'

slide20
ארגון הדנ"א בתאים פרוקריוטים

עיקר המידע התורשתי של התא מרוכז במולקולת דנ"א טבעתית שאליה קשורים מעט חלבונים.

בתאי חיידקים רבים נמצאות בנוסף מולקולות דנ"א טבעתיות קטנות הנקראות פלסמידים.

תא חיידק

פלסמיד

דנ"א טבעתי

slide21
ארגון הדנ"א בתאים אאוקריוטים

צנטרומר

בתאים אאוקריוטים הדנ"א מאורגן בגופיפים הנקראים כרומוזומים.

סיבי הכרומטין הדקיקים בגרעין מתארגנים לכרומוזומים רק לקראת חלוקת הגרעין. כרומוזומים אם כן, ניתן לראות רק בתאים מתחלקים.

שני מבנים מאפשרים חלוקה תקינה של הכרומוזומים:

א. צֵנְטְרוֹמֵר האתר האחראי על היפרדות תקינה של הכרומוזום בזמן חלוקת הגרעין.

טֵלוֹמֵרהמבטיח שקצה כרומוזום אחד לא ייצמד ויידבק לקצה כרומוזום אחר.

טֵלוֹמֵר

slide22
רואים דנ"א/כרומוזומים בגרעיני תאים

התא "חושף" את הכרומוזומים בשעה שהוא מתכונן להתחלק. כהכנה לחלוקת התא הנקראת מיטוזה, יש צורך בהעתקה של החומר הגרעיני כדי שתאי הבת החדשים יכילו את כל "הוראות ההפעלה" החיוניות לחייהם.

למה הדבר דומה? לשכפול דפים המחולקים בשיעור זה מדי שבוע. הדפים המשוכפלים זהים זה לזה.

slide23
כמה נתונים מספריים

נתונים על מספרי הכרומוזומים של יצורים שונים

slide24
מיטוזה של תא בעל שני כרומוזומים

שני תאי בת

דנ"א מוכפל

מיטוזה

שימו לב למבנה ייחודי – הכישור, שתפקידו ל"סמן" את שני קצוות התא המקורי ולארגן את הכרומוזומים כך שהחלוקה וההפרדה לשני תאי בת תהייה מדויקת.

slide26
תאי אפידרמיס של בצל במיקרוסקופ

כך נראים תאים מאפידרמיס של בצל במיקרוסקופ אור. אם צובעים אותם, ניתן להבחין בגרעין התא במרכזם אך הגרעין נראה כמסה כהה ולא נראים פרטים נוספים.

גרעיני תאים

slide28
תאים מתחלקים בקצה שורש הבצל

המֵרִיסְטֵמָה הוא אזור הנמצא לאורך קצה השורש ובו מתרחשת גדילת השורש. אזור זה מכיל את התאים המסוגלים להתחלק וליצור את כל הרקמות הראשוניות של השורש.

אזור התאים המתחלקים

slide29
ביו-אינפורמציה בתאים חיים

האינפורמציה האחראית להפעלת התאים והמועברת בתורשה לתאי הבת שלהם, מקודדת בפולימר הנקרא דנ"א. מאקרו-מולקולה ענקית זאת, בנויה מתת יחידות קטנות המכונות בסיסים חנקניים או נוקלאוטידים.

רצף הופעתם של הנוקלאוטידים במולקולה אחראי לקביעת רצף חומצות האמינו המרכיבות את חלבוני התא.

התא מופעל ומנוהל באמצעות מכלול חלבוניו שיצירתם כאמור מכוונת על ידי הדנ"א.

slide31
המבנה המרחבי – הסליל הכפול

המדען הבריטי פרנסיס קריק והמדען האמריקאי ג'יימס ווטסון זכו בשנת 1962 בפרס נובל על גילוי מבנה הסליל הכפול של הדנ"א.

המבנה הפשוט מדגים באופן מיידי איך משתכפלת המולקולה ואיך היא משועתקת.

slide32
כמה נתונים מספריים

בדנ"א של תא אדם יש שלושה מיליארד (שלושת אלפים מיליונים) בסיסים חנקניים, המאורגנים בעשרים ושלושה כרומוזומים.

כל כרומוזום הוא זוג אחד ארוך מאד של מולקולות דנ"א. אילו נמתחו כל הכרומוזומים של תא יחיד והונחו קצה אל קצה, היו מגיעים לאורך של כשלושה מטרים.

slide33
הבסיסים החנקניים בדנ"א, מקדדים כ-30,000 גנים וארוזים בתוך גרעין מיקרוסקופי של תא זערורי שאלף כמוהו יכולים להימצא על ראש סיכה.
slide34
אריזת הדנ"א בגרעיני התאים

נשאלת השאלה:

איך כמות עצומה כזאת של חומר נכנסת לתוך גרעיני תאים כל כך קטנים?

slide35
תארו לעצמכם שהייתם צריכים לדחוס 200 ק"מ של חוטי חכה לתוך כדורסל מבלי שהחוטים יסתבכו זה בזה?

הדנ"א מגולגל ונכרך בשיטה שנקראת Supercoiling.

חישבו על גומייה ארוכה שאתם חותכים ומחזיקים בצדה האחד. כעת אתם מסובבים את הגומייה סביב עצמה כמאה פעם.

אם תקרבו את שני הקצוות זה לזה מבלי להתיר את הסיבובים תקבלו Supercoiling.

slide36

צורת האריזה הזאת, מיועדת להשיג שתי מטרות:

א. שניתן יהיה לארוז את כל החומר בנפח קטן.

ב. שכל אזור בתוך הדנ"א המגולגל יהיה זמין וניתן להתרה במקרה בו צריך נגישות אל האינפורמציה (כלומר יש צורך בהעתקת גן כלשהו).

slide37
כרומטין – דנ"א מגולגל וכרוך סביב חלבונים

היסטונים הם חלבונים סביבם כרוך הדנ"א המגולגל ומקופל בתאים אאוקריוטים.

לאריזה סביב ההיסטונים יש משמעות מבחינת הנגישות של הדנ"א לאנזימי פתיחה ושעתוק.

slide39
הדנ"א נמצא בגרעין התא

כאשר נדרש בתא חלבון מסוים, נוצר על פי הדנ"א שבגרעין התא העתק של הגן המכתיב את יצירת אותו חלבון.

slide40

חלוקת מיוזה ראשונה

כרומוזומים הומולוגיים מסתדרים בזוגות ומבצעים שחלוף

כרומוזומים הומולוגיים מסתדרים לאורך מישור החלוקה

חלוקה ראשונה בכל תא זוג כרומוזומים הומולוגיים

slide41

חלוקת מיוזה שנייה (מתחילה ללא הכפלת דנ"א)

זוג כרומוזומים הומולוגיים מסתדר לאורך מישור החלוקה

זוג כרומוזומים הומולוגיים נפרדים זה מזה, רק עותק אחד בכל תא בת.