12. sınıf: Genden Proteine

Genetik bilgi ile hücresel işlev arasında birden fazla basamak vardır. Bu ünitede nükleik asitlerin yapısından genetik bilginin korunmasına ve protein üretimine uzanan ilişkiler kurulur. Bir dizi sorusunda hangi zincirin verildiğini, yönünü ve istenen molekülü belirlemek; biyoteknoloji sorularında ise yöntemi, sonucu ve olası etkileri ayırmak gerekir.

Genetik materyalin organizasyonu

Nükleotit, gen, DNA ve kromozom kavramları aynı ölçeği anlatmaz. DNA'nın şeker-fosfat omurgası ile karşılıklı bazlar arasındaki bağlar farklıdır. Çift zincirli DNA'da baz eşleşmeleri kullanılarak oran ve sayı ilişkileri kurulabilir; bu ilişkiler tek zincirli bir moleküle koşulsuz aktarılmaz. Nükleik asitlerle ilgili tarihsel deneyler de iddia ile kanıt bağlantısı üzerinden okunur.

Eşlenmeden protein sentezine

Eşlenmede genetik bilgi yeni DNA moleküllerine aktarılır; transkripsiyonda RNA, translasyonda polipeptit üretilir. Kodon mRNA üzerinde okunur, antikodon tRNA üzerinde bulunur. Bir soru çözümünde kalıp zincir ile kodlayan zinciri ve moleküllerin yönünü açıkça ayırın. Başlama ve durdurma kodonlarının rolü, nükleotit sayısını doğrudan amino asit sayısı sanmayı önler.

Biyoteknolojide yöntem ve etki

Genetik mühendisliği uygulamalarını değerlendirirken kullanılan işlem ile elde edilen özelliği birbirine bağlayın. Bir genin aktarılması, çoğaltılması veya bir DNA örneğinin karşılaştırılması farklı amaçlara hizmet eder. Uygulamanın insan hayatına etkisi konuşulurken yararlar, sınırlılıklar ve etik sorular dayanaklarıyla birlikte ele alınmalıdır; yalnız teknoloji adı sonuç kanıtı değildir.

İlgili kazanımlar

12.1.1.1 Nükleik asitlerin keşif sürecini özetler.
12.1.1.2 Nükleik asitlerin çeşitlerini ve görevlerini açıklar.
12.1.1.3 Hücredeki genetik materyalin organizasyonunda parça bütün ilişkisi kurar.
12.1.1.4 DNA' nın kendini eşlemesini açıklar.
12.1.2.1 Protein sentezinin mekanizmasını açıklar.
12.1.2.2 Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji kavramlarını açıklar.
12.1.2.3 Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarını açıklar.
12.1.2.4 Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarının insan hayatına etkisini değerlendirir.

Çözümlü örnekler

Örnek 1

Çift zincirli bir DNA molekülünde toplam 700 nükleotit bulunmaktadır. Bu nükleotitlerin 46 tanesi adenin bazı taşımaktadır. Buna göre bu DNA molekülünün iki zinciri arasında toplam kaç hidrojen bağı vardır?

A)
$1004$
B)
$1400$
C)
$1916$
D)
$1750$
E)
$746$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Biyoloji: model ve çıkarım): A=T ve G=C eşleştiği için T sayısı A'ya eşittir; kalan nükleotitlerin yarısı guanindir.

\frac{700-2\cdot 46}{2}=304

2. Adım (Biyoloji: model ve çıkarım): Her A-T çifti 2, her G-C çifti 3 hidrojen bağı yapar.

2\cdot 46+3\cdot 304=1004

Cevap

1004

Örnek 2

Çift zincirli bir DNA molekülünün birinci zincirinde 9 adenin (A), 31 timin (T), 33 guanin (G) ve 24 sitozin (C) nükleotidi vardır. Buna göre karşı (ikinci) zincirde

\frac{A+G}{T+C}

oranı kaçtır?

A)
$\frac{55}{42}$
B)
$\frac{97}{110}$
C)
$2$
D)
$\frac{9}{31}$
E)
$\frac{3}{2}$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Biyoloji: model ve çıkarım): Karşı zincirde her bazın eşi bulunur: A ile T, G ile C eşleşir.

A_{2}=T_{1},\ T_{2}=A_{1},\ G_{2}=C_{1},\ C_{2}=G_{1}\Longrightarrow A_{2}=31,\ T_{2}=9,\ G_{2}=24,\ C_{2}=33

2. Adım (Biyoloji: model ve çıkarım): Karşı zincirdeki sayılar orana yerleştirilir.

\frac{31+24}{9+33}=\frac{55}{42}

Cevap

\frac{55}{42}

Örnek 3

Yalnız

{}^{14}\mathrm{N}

içeren 5 çift zincirli DNA molekülü, tek azot kaynağı

{}^{15}\mathrm{N}

olan ortama aktarılıyor ve her nesilde her DNA molekülü bir kez yarı korunumlu olarak eşleniyor. 5 nesil sonra oluşan DNA moleküllerinden kaç tanesi santrifüjde ağır bantta yer alır?

A)
$160$
B)
$5$
C)
$10$
D)
$150$
E)
$80$

Çözümü ve cevabı göster

↔ Uzun ifadeleri yatay kaydırabilirsiniz.

1. Adım (Biyoloji: model ve çıkarım): Her nesilde DNA molekülü sayısı iki katına çıkar.

5\cdot 2^{5}=160

2. Adım (Biyoloji: model ve çıkarım): Başlangıçtaki her molekülün iki eski zinciri ayrı moleküllere dağılır; bu zincirleri taşıyan moleküller melezdir.

2\cdot 5=10

3. Adım (Biyoloji: model ve çıkarım): Melez olmayan moleküllerin iki zinciri de yeni ortamın azotunu taşır.

160-10=150

Cevap

150

Sık yapılan hatalar

DNA'nın her zinciri için adenin ve timin sayılarının eşit olacağını varsaymak.
Kodon ile antikodonu veya kalıp zincir ile kodlayan zinciri karıştırmak.
Durdurma kodonunu amino asit kodlayan bir kodon gibi saymak.

Uygulama ve etkinlik sınırları

DNA ve protein sentezi modellerini incelemek, laboratuvarda genetik mühendisliği uygulaması yapıldığı anlamına gelmez.

Biyoteknoloji uygulamalarına ilişkin kaynak araştırması, etik tartışma ve sunum ayrıca yürütülür.

Çalışmaya devam edin

Öğrenci alanında çalış Öğretmen alanında hazırla

Sınıf konularına dön