4.2 DNA-replicatie

Thema 4 DNA
4.2 DNA-replicatie
1 / 31
volgende
Slide 1: Tekstslide
BiologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

In deze les zitten 31 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

time-iconLesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

Thema 4 DNA
4.2 DNA-replicatie

Slide 1 - Tekstslide

6 Top Learning Strategies
A= ask questions, explain, connect (elaborate)
N= no cramming (spaced practice)
S= switch topics (interleaving)
W= words and visuals (dual coding)
E= examples (real life examples)
R= recall what you know (retrieval practice)
(https://www.learningscientists.org/videos)

Slide 2 - Tekstslide

Oefening Dual Coding (Praatje bij een plaatje)
Maak een bijschrift bij BiNaS tabel 70A, 71B, 71C, 
1. Beschrijf zonder boek wat je in het plaatje ziet, leg het in eigen woorden uit en gebruik alle onderstaande begrippen. 
genoom, kernDNA, mitochondriaal DNA, plasmiden, nucleïnezuur, nucleotide, desoxyribose, adenine (A), thymine (T), cytosine (C), guanine (G), enkelstrengs DNA, 5’-uiteinde, 3’-uiteinde, basenparing, dubbelstrengs DNA, helixstructuur, histonen, nucleosoom, sequentie, niet-coderend DNA, repetitief DNA


timer
10:00

Slide 3 - Tekstslide

Oefening Dual Coding (Praatje bij een plaatje)
Maak een bijschrift bij BiNaS tabel 70A, 71B, 71C, 
2. Check nu met je boek en aantekeningen of je bijschrift volledig is. Let op: het zit hem in de details!
genoom, kernDNA, mitochondriaal DNA, plasmiden, nucleïnezuur, nucleotide, desoxyribose, adenine (A), thymine (T), cytosine (C), guanine (G), enkelstrengs DNA, 5’-uiteinde, 3’-uiteinde, basenparing, dubbelstrengs DNA, helixstructuur, histonen, nucleosoom, sequentie, niet-coderend DNA, repetitief DNA


timer
10:00

Slide 4 - Tekstslide

Lezen en samenvatten (Cornell-methode).
Basisstof 2 DNA-replicatie
DNA-replicatie, S-fase, helicase, replicatiebel, primer (bij DNA-replicatie), DNA-polymerase, afleesrichting, leidende streng, Okazaki-fragmenten, DNA-ligase, volgende streng, telomeer, PCR (Polymerase Chain Reaction), sequensen, gelelektroforese, DNA-fingerprint (DNA-profiel), restrictie-enzymen

Slide 5 - Tekstslide

In welke celonderdelen zit DNA?

Slide 6 - Open vraag

Hoe heet de bouwsteen van DNA en uit welke onderdelen bestaat deze?

Slide 7 - Open vraag

Welke moleculen worden aan elkaar gekoppeld tijdens de polymerisatie? = het maken van enkelstrengs DNA

Slide 8 - Open vraag

Welke basen worden aan elkaar gekoppeld bij het maken van dubbelstrengs DNA?

Slide 9 - Open vraag

Wat is een gen?

Slide 10 - Open vraag

Leerdoelen
  • Je kunt het proces van DNA-replicatie toelichten en beschrijven hoe DNA-replicatie plaatsvindt.
  • Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA kan worden bepaald en hoe met de verkregen gegevens door DNA-analyse de graad van verwantschap van soorten kan worden vastgesteld.

Slide 11 - Tekstslide

DNA-replicatie = DNA kopiëren
  • Dit is nodig voor de celdeling aan; zodat iedere dochtercel een exact kopie bevat van het DNA
  • Vindt plaats tijdens S-fase van celcylcus (Binas tabel 76A)

Slide 12 - Tekstslide

Benodigde energie
Vrije nucleotiden in kernplasma
  • dATP
  • dTTP
  • dGTP
  • dCTP

Bestaat uit: desoxyribose (d) + base (A, T, G of C) + drie fosfaatgroepen (TP)

Afsplitsen twee fosfaatgroepen = vrijkomen ENERGIE




Binas tabel 67L (voorbeeld met ATP)

Slide 13 - Tekstslide

Replicatiestartpunt
  • Prokaryoten: één punt
  • Eukaryoten: meerdere punten 

Helicase (enzym) verbreekt waterstofbruggen tussen basen in twee richtingen ..

.. er ontstaat een replicatiebel 

Slide 14 - Tekstslide

Eukaryoten

Slide 15 - Tekstslide

Replicatie
SSBP's (eiwitten) = voorkomen opnieuw vormen waterstofbruggen

Primase (enzym) maakt primer = stukje nucleïnezuur RNA

DNA-polymerase (enzym) = schuift langs enkele strengs DNA ketens en plakt daar DA/T/G/CTP's aan vast
  • Afleesrichting: 3' -> 5'
  • Maken nieuwe streng: 5' -> 3'

Slide 16 - Tekstslide

Replicatie
Leidende streng: in één weg mogelijk

Okazaki-fragmenten: in korte stukjes mogelijk (achterwaarts)

RNA-primers worden vervangen door DNA-nucleotiden

DNA-ligase (enzym) koppelt Okazaki-fragmenten aan elkaar
Binas tabel 71D

Slide 17 - Tekstslide

Uitzoomen op chromosoom niveau

Slide 18 - Tekstslide


Een DNA-molecuul wordt bij elke DNA-replicatie korter

Slide 19 - Tekstslide

Veroudering DNA
Telomeren (uiteinden chromosomen): voorkomen beschadiging aan genen

= niet-coderend DNA, beschermd door eiwitten (repetitief: 5'-TTAGGG-3')

Telomeer te kort? = APOPTOSE cel

Levensduur cellen afhankelijk van lengte telomeren en snelheid waarmee ze verkorten
Binas tabel 76B4

Slide 20 - Tekstslide

even oefenen ....
maak de opdrachten 6 t/m 9 ...

Slide 21 - Tekstslide

DNA: isolatie en analyse
Onderzoek:
  • Verwantschap
  • Risico ontwikkeling op/mogelijk voorkomen van bepaalde geestelijke/lichamelijke ziektes
  • Reactie op medicijnen

Slide 22 - Tekstslide

PCR

Polymerase Chain Reaction = vermeerdering DNA voor onderzoek


Binas tabel 71M2

Slide 23 - Tekstslide

Sequencen en Gel-elektroforese
Sequencen: bepalen nucleotiden volgorde in DNA

  1. PCR: kopiëren DNA
  2. Scheiden strengen; leidende streng gebruiken
  3. Didesoxynucleotiden (ddA/T/G/C) = geen OH-groep, dus replicatie stopt + fluorescerende stof
  4. Gelabelde DNA-fragmenten in verschillende lengtes in gel-eletroforese

Slide 24 - Tekstslide

Sequencen en Gel-elektroforese


  • - geladen DNA-fragmenten bewegen richting + geladen pool
  • Kleinere fragmenten bewegen sneller dan grotere fragmenten

Slide 25 - Tekstslide

DNA-fingerprinting: uniek per persoon; bijvoorbeeld repetitief DNA in niet-coderend DNA is uniek

Restrictie-enzymen (uit bacteriën): bepaalde stukken uit DNA knippen voor onderzoek

Slide 26 - Tekstslide

Leerdoelen behaald??
  • Je kunt het proces van DNA-replicatie toelichten en beschrijven hoe DNA-replicatie plaatsvindt.
  • Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA kan worden bepaald en hoe met de verkregen gegevens door DNA-analyse de graad van verwantschap van soorten kan worden vastgesteld.

Slide 27 - Tekstslide

Uitbeeldpractica
Leerlingen kunnen:
• benoemen uit welke bouwstenen een nucleotide is opgebouwd, en
beschrijven hoe deze nucleotiden samen een DNA-molecuul vormen,
en daarbij de volgende begrippen gebruiken: basenparen,
waterstofbruggen, 5’- en 3’-uiteinde;

• beschrijven hoe het proces DNA-replicatie verloopt, en daarbij de
volgende begrippen gebruiken: helicase, DNA-polymerase,
complementair, vrije nucleotide, en ligase.

Slide 28 - Tekstslide

uitvoering A

oriënteren: de bouw van DNA
Om kennis over de bouw van DNA op te frissen en eventueel aan te vullen, 
1. Stempel een DNA-molecuul bestaande uit minimaal vijf basenparen.
2. Teken de waterstofbruggen tussen de ketens.
3. Benoem in je ‘stempeltekening’ de volgende onderdelen: stikstofbase, suiker, fosfaat,
nucleotide en waterstofbrug.
4. Geef aan waar de 5’-eindes en de 3’-eindes zich bevinden.

Slide 29 - Tekstslide

DNA replicatie
6. Geef het geprinte DNA-fragment aan twee leerlingen in de klas. Die leerlingen zijn nu met
zijn tweeën één cel. Die cel gaat zich (mitotisch) delen. Er moet dus DNA-replicatie
plaatsvinden. In welke fase van de celcyclus gebeurt dat?
7. Laat één van de leerlingen de twee nucleotidenketens van het DNA-fragment los van elkaar
knippen. Welke bindingen worden nu verbroken? Welk enzym doet dat?
8. Laat beide leerlingen nu elk langs één van beide ketens een nieuwe, complementaire keten
stempelen op een lege strook papier. Welk enzym doet dat?
9. Laat ze de stroken weer aan elkaar vastplakken met plakband. Als het goed is hebben ze
nu allebei een identiek DNA-fragment in handen. Vertel dat ze nu twee (dochter)cellen zijn
geworden.
10. Beide cellen gaan zich weer delen: de leerlingen zoeken allebei een nieuwe partner en
herhalen stap 7 t/m 9. Dit gaat zo door totdat alle leerlingen in de klas een cel zijn geworden
met een eigen DNA-fragment.
11. Hang alle DNA-fragmenten naast elkaar. Zijn ze allemaal identiek? Hoe kan dat? Of hebben
er mutaties plaatsgevonden (zie denkwerk)?

Slide 30 - Tekstslide

Het huiswerk
Bestudeer blz. 72 t/m 83
Maken + nakijken opdr. 6 t/m 14

Slide 31 - Tekstslide