12.Sınıf Genetik Şifre ve Protein Sentezi Konusuna Ait Çalışma Soruları
Soru 1. 6092
Bir protein sentezinde 60 molekül aminoasit kullanılmıştır (Stop kodon dahil). Buna göre; bu protein sentezi ile ilgili açığa çıkan ürünlerin neler olduğunu yazarak açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Açığa Çıkan Ürünler: Polipeptit Zinciri: 60 aminoasitten oluşan bir polipeptit zinciri sentezlenir. Bu zincir, katlanarak işlevsel bir proteine dönüşebilir. tRNA Molekülleri: Protein sentezi sırasında kullanılan tRNA'lar ribozomdan ayrılarak tekrar kullanılabilir hale gelir. Su Molekülleri (Dehidrasyon): Her bir peptit bağının oluşumu sırasında bir su molekülü açığa çıkar. 59 peptit bağı kurulduğundan toplamda 59 su molekülü oluşur. Enerji Tüketimi ve ADP + Pi: Aminoasitlerin tRNA'ya yüklenmesi ve ribozom hareketi sırasında ATP harcanır. Bu süreçlerin sonucunda ADP ve inorganik fosfat (Pi) molekülleri açığa çıkar. Serbest mRNA: Sentez tamamlandıktan sonra mRNA ribozomdan ayrılır ve başka bir protein sentezinde tekrar kullanılabilir. DNA'nın Şifre Sayısı (Kodonlar): DNA'nın ilgili bölgesi, mRNA'nın sentezi için gerekli olan genetik bilgiyi içerir. Her bir kodon (3 baz) bir amino asidi kodlar. Dolayısıyla, 60 aminoasitli bir protein için mRNA'da 60 kodon bulunur. Ayrıca, protein sentezini durduran stop kodonu da bir kodon olarak yer alır. Bu nedenle, toplamda 61 kodon vardır. mRNA'nın Nükleotit Sayısı: Her bir kodon, 3 nükleotitten oluşur. 61 kodon varsa: (61 kodon×3 nükleotit/kodon=183 nükleotit) mRNA'da toplamda 183 nükleotit bulunur.
Soru 2. 5833
"1960 yılında kemik iliğinden alınan kök hücreler lösemi tedavisinde kullanılmıştır. İlerleyen yıllarda farklı kök hücrelerin de tedavide kullanılabileceği anlaşılmıştır. 1980 yılında, yenidoğan bebeklerin kordon kanında da kök hücrelerin bol miktarda bulunduğu ve bunların tedavide kullanılabileceği fikri ileri sürülmüştür. 1998 yılında ABD’li bilim insanı James Thomson (Jeymis Tamsın) ve ekibi, ilk defa “insan embriyonik kök hücreleri”ni laboratuvarda embriyodan ayrıştırmış ve çoğaltmıştır."
Buna göre; henüz bilinen kaç tip kök hücre bulunmaktadır? Yazarak bu kök hücreleri açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
1. Embriyonik kök hücreleri, tek başına bir organizmayı oluşturacak güce sahip kök hücreleridir. 2. Kordon kanından elde edilen kök hücreleri, en kolay elde edilebilen hücreler olup bilinen tüm hücre tiplerine dönüşebilen ancak bir organizmayı oluşturamayan özellikteki kök hücreleridir. 3. Yetişkin kök hücreleri, bulunduğu doku ve organdaki hücre tiplerine dönüşebilmesine karşın diğer hücre tiplerine dönüşemeyen kök hücreleridir
Soru 3. 5506
Bir hücrede 100 çeşit protein bulunuyorsa bu hücrede kaç çeşit mRNA ve en az kaç çeşit tRNA bulunur? Açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
► Bir hücrede 100 çeşit protein bulunuyorsa, bu proteinlerin sentezi için en az 100 farklı mRNA gerekir, çünkü her mRNA belirli bir proteinin amino asit dizilimini kodlar. ► tRNA çeşitliliği ise genetik kodun yapısına bağlıdır. Protein sentezinde 20 farklı amino asit yer aldığından, en az 20 çeşit tRNA bulunması gerekir.
Soru 4. 5682
Bir biyoloji dersinde öğretmen, memeli hayvanların klonlanması konusunu ele almıştır.
Şekilde bir koyunun klonlanma süreci detaylı bir şekilde gösterilmiştir. Öğretmen, klonlama işleminin genetik yapı üzerindeki etkilerini ve farklı bireylerden alınan hücrelerin rollerini tartışmaya açmıştır. Bunun üzerine öğrencilerden klonlanmış kuzunun genetik özellikleri ve yaşam süresi ile ilgili yorum yapmaları istenmiştir.
Öğretmen şu ifadeleri tahtaya yazar:
- Klonlanmış kuzu X koyununun genetik kopyasıdır.
- Klonun mitokondriyel DNA'sı Y koyununa aittir.
- Klonlanmış kuzunun ömrü Z koyunu ile aynıdır.
Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? Doğru ifadeleri açıklayarak, yanlış olan ifadenin nedenini belirtiniz.
Cevap İçin Tıklayınız...
I ve II doğrudur. İfade I: Doğrudur. Klonlanmış kuzu X koyununun genetik kopyasıdır çünkü çekirdek DNA'sı X koyunundan alınmıştır. İfade II: Doğrudur. Klonlanmış kuzunun mitokondriyel DNA'sı Y koyununa aittir çünkü mitokondriyal DNA, yumurta hücresinin sitoplazmasından gelir. İfade III: Yanlıştır. Klonlanmış bir canlının ömrü, çekirdek DNA'sının yaşına ve telomer uzunluğuna bağlı olarak değişebilir. Bu nedenle Z koyunu ile aynı yaşam süresine sahip olacağı kesin değildir. Yanlış Yorum: Klonlanmış kuzunun ömrü genetik olarak tam bir belirleyici faktör değildir, çevresel faktörler ve diğer biyolojik değişkenler de yaşam süresini etkileyebilir.
Soru 5. 5595
Bir biyoloji dersinde öğretmen, genetik mühendisliği yöntemlerinden biri olan mikroenjeksiyon tekniğini öğrencilere anlatmaktadır.
Şekilde farelerde insan büyüme hormonu geninin mikroenjeksiyon yöntemi ile nasıl klonlandığı gösterilmektedir. Öğretmen, transgenik canlıların elde edilmesi sürecinde insana ait bir genin farklı bir türe aktarılabileceğini ve bu genin o türün metabolizmasını etkileyebileceğini belirtmiştir. Ayrıca transgenik canlıların genetik özelliklerini sonraki nesillere aktarabilme yetenekleri üzerine öğrencilerle tartışma başlatmıştır.
Öğretmen sınıfa şu ifadeleri yazar:
- Farklı türden canlılara insana ait genler aktarılabilir.
- Transgenik canlılar kazandıkları özellikleri sonraki nesillere aktaramaz.
- İnsana ait bir hormon başka bir canlı türünün metabolizmasını etkileyebilir.
Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? Doğru ifadeleri açıklayarak, yanlış olan ifadenin nedenini belirtiniz.
Cevap İçin Tıklayınız...
I ve III ifadeler doğrudur.
- İfade I: Farklı türden canlılara gen aktarımı mümkündür. Şekilde insana ait büyüme hormonu geni fare zygotuna aktarılmış ve bu fareler transgenik hale getirilmiştir.
- İfade II: Yanlıştır. Transgenik canlılar kazandıkları özellikleri sonraki nesillere aktarabilir. Bu, genetik mühendisliğinin temel hedeflerinden biridir.
- İfade III: Doğrudur. İnsana ait büyüme hormonu geni fareye aktarıldığında, bu hormon fare metabolizmasını etkileyebilir ve farklı fizyolojik değişikliklere neden olabilir.
Soru 6. 5732
Bir biyoloji dersinde öğretmen kök hücrelerin farklılaşma sürecini ve potansiyel kullanım alanlarını anlatmaktadır. Öğretmen, kemik iliğinden alınan kök hücrelerin kültür ortamında farklı hücre tiplerine (sinir hücresi ve kalp kası hücresi gibi) dönüşebileceğini gösteren bir şekil sunar.
Ayrıca kök hücrelerin sağlık alanındaki kullanımını tartışmak üzere sınıfa şu ifadeleri yazar:
- Kök hücreler parkinson hastalığının tedavisinde kullanılabilir.
- Farklılaşma süreci DNA'daki gen bölgelerinin seçici aktivasyonu ile sağlanır.
- Kök hücreler sadece göbek kordon kanından elde edilebilir.
Öğrenciler ifadeler üzerine görüşlerini belirtir:
- Ali: "Kök hücreler parkinson gibi sinir sistemi hastalıklarında tedavi amaçlı kullanılabilir."
- Ayşe: "Kök hücreler yalnızca göbek kordon kanından elde edilemez, farklı kaynaklardan da alınabilir."
- Veli: "Farklılaşma süreci sırasında DNA'daki tüm genler aktif hale gelir."
Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? Öğrencilerin görüşlerini değerlendirerek doğru ifadeleri ve yanlış yorumların nedenlerini açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Doğru Yanıt: Ali ve Ayşe'nin yorumları doğrudur.
- İfade I doğrudur: Kök hücreler sinir hücrelerine farklılaşabildiği için parkinson hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde kullanılabilir. Bu nedenle Ali'nin yorumu doğrudur.
- İfade II doğrudur: Farklılaşma sürecinde DNA'daki belirli gen bölgeleri aktive edilir, tüm genler aktif hale gelmez. Veli'nin yorumu bu yüzden yanlıştır.
- İfade III yanlıştır: Kök hücreler yalnızca göbek kordon kanından değil, kemik iliği ve diğer bazı dokulardan da elde edilebilir. Ayşe'nin yorumu doğrudur.
Soru 7. 5322
Adli tıp konularını işleyen bir biyoloji dersinde, öğretmen DNA parmak izi yönteminin ne olduğunu ve bu yöntemin kullanım alanlarını açıklamaktadır. Öğrencilere, DNA parmak izi yönteminin özelliklerini anlamaları için aşağıdaki ifadeleri tahtaya yazar:
1. Genomda bulunan anlamsız baz dizileri her bireyin DNA parmak izini oluşturur.
2. Tek yumurta ikizlerinin DNA dizilimi birbirinden farklıdır.
3. DNA parmak izi yöntemiyle suçluların tespiti yapılabilir.
Öğretmen sınıfta bu ifadeler üzerine tartışma başlatır ve öğrencilerin görüşlerini alır:
Ali: "Anlamsız baz dizileri DNA parmak izi oluşturur, çünkü bunlar her bireyde benzersizdir."
Ayşe: "Tek yumurta ikizlerinin DNA dizilimi aynı değildir, bu yüzden DNA parmak izi yöntemiyle ayırt edilebilirler."
Veli: "DNA parmak izi yöntemi suçluların tespiti için kullanılabilir, bu yüzden bu ifade doğru."
Fatma: "Tek yumurta ikizlerinin DNA dizilimi aynı olmalı, çünkü aynı zigottan oluşmuşlardır."
Yukarıdaki ifadelerden hangileri doğrudur? Öğrencilerin yorumlarını değerlendirerek doğru yanıtı ve yanlış yorumların nedenini açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Doğru yorumlar: Ali, Veli ve Fatma. Yanlış yorum: Ayşe'nin yorumu yanlıştır; tek yumurta ikizlerinin DNA dizilimleri aynı olduğu için DNA parmak iziyle ayırt edilemezler.
Soru 8. 5593
Biyoloji dersinde öğretmen, gen terapisi konusunu işlerken genetik hastalıkların tedavisindeki önemini vurgulamıştır. Öğretmen, gen terapisiyle ilgili şu üç ana hedefi tahtaya yazar:
1. Erken embriyonik dönemde kusurlu genlerin tespiti ve değiştirilmesi
2. Hastalıklara neden olan genlerin onarılması
3. İstenmeyen genetik özelliklerin bir sonraki nesile aktarımının önlenmesi
Öğrencilerle tartışma esnasında, gen terapisi yöntemlerinin bu hedefleri nasıl gerçekleştirebileceği konuşulur.
Öğretmen, gen terapisi uygulamalarının biyolojik temellerini anlamalarını sağlamak için konuyla ilgili yorumlarda bulunmasını ister.
Ali: "Gen terapisi, genetik hastalıkların kaynağını tedavi etmeyi hedefler, dolayısıyla I ve II kesinlikle doğru."
Ayşe: "İstenmeyen genetik özelliklerin aktarımını önlemek de bu yöntemin bir parçasıdır, çünkü genetik müdahaleler nesiller boyunca etkili olabilir."
Veli: "Bence yalnızca embriyonik dönemde yapılan müdahaleler önemlidir, bu yüzden sadece I geçerlidir."
Fatma: "Tüm hedefler mantıklı görünüyor, gen terapisi bu hedeflerin hepsine ulaşabilir."
Yukarıdaki öğrencilerin yorumları incelendiğinde hangisi doğrudur? Yanlış yorum varsa nedenini açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Gen terapisi, hastalıklı genlerin tespiti ve değiştirilmesi (I), mevcut genlerin onarılması (II) ve istenmeyen genetik özelliklerin yeni nesillere aktarımının önlenmesi (III) gibi hedeflere ulaşmayı amaçlar. Veli'nin yorumu yanlıştır, çünkü gen terapisi yalnızca embriyonik dönemde değil, farklı aşamalarda uygulanabilir ve tüm bu hedeflere yöneliktir.
Soru 9. 5848
Biyoloji dersinde öğretmen, biyoteknolojide kullanılan model organizmaların özelliklerini açıklamak için öğrencilerle bir tartışma başlatır. Öğretmen, tahtaya model organizmaların taşıması gereken özellikleri yazar ve ardından öğrencilere şu seçenekleri sunar:
A. Küçük genoma sahip olmalı
B. Genom haritası çıkarılmış olmalı
C. Uzun yaşam döngüsüne sahip olmalı
D. Ekonomik ve kolay yetiştirilebilir olmalı
E. Laboratuvar ortamında yetiştirilebilmeli
Öğretmen öğrencilerden her bir seçeneği değerlendirmelerini ister. Öğrenciler şu yorumları yapar:
- Ali: "Küçük genoma sahip olması tercih edilir çünkü analiz edilmesi daha kolaydır."
- Ayşe: "Genom haritası çıkarılmış olması, yapılan çalışmalarda büyük kolaylık sağlar."
- Veli: "Uzun yaşam döngüsüne sahip olmaları, genetik çalışmalar için daha avantajlıdır."
- Fatma: "Ekonomik ve kolay yetiştirilebilir olmaları, laboratuvar çalışmaları için önemlidir."
- Halime: "Laboratuvar ortamında yetiştirilebilmeleri model organizmalar için gereklidir."
Yukarıdaki öğrencilerden hangisinin yorumu yanlıştır? Yanlışlığı açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
Veli'nin yorumu yanlıştır.
Model organizmalar kısa yaşam döngüsüne sahip olmalıdır. Kısa yaşam döngüsü, deneylerin daha kısa sürede sonuçlanmasını ve daha fazla yeni nesil üzerinde gözlem yapılmasını sağlar. Uzun yaşam döngüsüne sahip organizmalar, genetik çalışmalarda tercih edilmez.
Soru 10. 5516
Biyoloji dersinde öğretmen, insan hücresinde üretilen bir hormonun bakteride çoğaltılmasını ele alan bir ders anlatmaktadır.
Öğrencilere, rekombinant DNA teknolojisinin hormon üretimindeki önemini açıklamak için yukarıdaki görseli kullanır. Öğretmen, klonlama sürecinde DNA'nın kesilmesi ve birleştirilmesinde kullanılan restriksiyon enzimleri ile ilgili bir tartışma başlatır. Tahtaya şu ifadeleri yazar:
- Klonlanacak geni taşıyan DNA ve bakteri plazmidi farklı çeşit restriksiyon enzimleriyle kesilir.
- Rekombinant DNA, farklı kaynaktan gelen iki DNA'nın kombinasyonudur.
- Kesilen plazmit ve klonlanacak genin uçları birbirini tamamlayan nükleotitlerden oluşur.
Yukarıdaki ifadeleri inceleyerek, doğru olanları belirleyiniz. Yanlış olan ifadeyi açıklayınız.
Cevap İçin Tıklayınız...
II ve III doğrudur.
- I. Yanlış: Klonlanacak geni taşıyan DNA ve bakteri plazmiti aynı restriksiyon enzimleri ile kesilir. Aynı enzimler DNA'nın her iki kaynağında da aynı bölgeyi hedef alır ve kesilen uçların birleştirilmesini kolaylaştırır.
- II. Doğru: Rekombinant DNA, farklı kaynaktan gelen DNA parçalarının birleştirilmesiyle oluşur.
- III. Doğru: Kesilen plazmit ve klonlanacak genin uçları, aynı restriksiyon enzimleriyle kesildiği için birbirini tamamlayan nükleotitlerden oluşur ve birleşmeyi kolaylaştırır.