NÁZEV ŠKOLY: ČÍSLO PROJEKTU: NÁZEV MATERIÁLU: TÉMA SADY: ROČNÍK: GYMNÁZIUM JOSEFA JUNGMANNA, LITOMĚŘICE, Svojsíkova 1, příspěvková organizace ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.1082 NÁZEV MATERIÁLU: VY_32_INOVACE_1C_08_Genetika prokaryoticke bunky, plazmidy TÉMA SADY: Genetika I. ROČNÍK: 4.ročník, oktáva DATUM VZNIKU: září 2013 AUTOR: Markéta Fialová

Anotace prezentace je určena pro výuku genetiky v hodinách biologie a biologického semináře ve 3. a 4.ročníku gymnázia (a odpovídajících ročnících víceletého gymnázia) v prezentaci si studenti zopakují strukturu prokaryotické buňky, podrobněji se seznámí se stavbou a funkcí plazmidů a jejich rolí při přenosu genetické informace závěr prezentace je doplněn krátkým opakováním klíčová slova: bakteriální chromozom, plazmidy, rezistence bakterií, konjugace, transformace, transdukce, rozmnožování bakterií

GENETIKA PROKARYOTICKÉ BUŇKY

Prokaryotická buňka Hlavní část genetické informace je uložena v bakteriálním chromozomu

Bakteriální chromozom jediná kruhová molekula DNA = nukleoid na jeho struktuře se nepodílejí zásadité bílkoviny=histony (na rozdíl od eukaryotické buňky) mitoticky se nedělí, probíhá zde pouhá replikace (=zdvojení) DNA v buňce je vždy pouze jeden každý gen na chromozomu tvořen pouze jednou alelou; každá alela se projeví ve fenotypu bakteriální buňka je v podstatě haploidní

Plazmidy je v nich uložena doplňková genetická informace menší kruhové molekuly DNA uložené v cytoplazmě bakteriálních buněk (vzácně lze nalézt plazmidy i v eukaryotických buňkách- u kvasinek) replikují se nezávisle na hlavním chromozomu, mohou existovat ve více kopiích obsahují 2 až několik set genů

Význam plasmidů obsahují geny podmiňující rezistenci bakterií vůči ATB obsahují geny rozhodující o patogenitě bakterií obsahují geny pro tvorbu enzymů rozkládajících organické látky (destruenti, rozkladači) obsahují geny pro syntézu vlastních ATB u nitrogenních b. obsahují geny pro poutání dusíku atd.

Fertilitní plazmidy zajišťují sexuální (pohlavní) procesy u bakterií = konjugace (částečná výměna genetické informace)

Konjugace u bakterií

Proměnlivost plazmidů do jejich struktury se snadno začleňují a zase se z nich vyčleňují jiné geny některé se mohou přenášet do cytoplazmy jiných buněk (i eukaryotických) a to buď přímo (=transformace) nebo prostřednictvím virů (=transdukce)→využíváno v genovém inženýrství bakterie mohou tímto způsobem rozšiřovat svou genetickou informaci o nové geny a tím získávat nové vlastnosti a přizpůsobivost (viz. př. rezistence bakterií vůči ATB)→výhoda v evoluci

Plazmidy jsou v popředí zájmu genetického výzkumu Plazmidy jsou v popředí zájmu genetického výzkumu. Manipulace s nimi jsou předmětem zkoumání genetického inženýrství!

OPAKOVÁNÍ Vysvětlete pojem nukleoid. Jak se dělí bakteriální chromozom? Kde jsou u bakterií uloženy geny podmiňující jejich rezistenci vůči antibiotikům? Jaké struktury u bakterií jsou využívány v genovém inženýrství? V čem spočívá výhoda bakterií v evoluci?

ZDROJE KOČÁREK, Eduard. Genetika. Praha: Scientia, 2008, ISBN 978-80-86960-36-4. JELÍNEK, Jan; ZICHÁČEK, Vladimír. Biologie pro gymnázia. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2006, ISBN 80-7182- 217-5. ROSYPAL, Stanislav a kol. Nový přehled biologie. Praha: Scientia, 2003, ISBN 80-7183-268-5.

OBRAZOVÝ MATERIÁL Str.3- MARIANA RUIZ LADYOFHATS. wikimedia.commons [online]. [cit. 7.3.2014]. Dostupný na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9 /99/Prokaryote_cell_diagram.svg/800px- Prokaryote_cell_diagram.svg.png Str.10- USER:SPAULLY. wikimedia.commons [online]. [cit. 7.3.2014]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Plasmid_replicati on_%28english%29.svg?uselang=cs Str.7- MAGNUS MANSKE. wikimedia.commons [online]. [cit. 7.3.2014]. Dostupný na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Conjugative_plas mids.png?uselang=cs