Genetik Şifre ve Protein Sentezi

Farklı amino asitlere ait bazı mRNA kodonları ve bir proteinin sentezine kalıplık eden DNA bölümündeki nükleotit dizilimi verilmiştir.

Buna göre protein sentezine kalıplık eden DNA bölümündeki CGT şifresi bir mutasyon sonucu CGG şifresine dönüşmesi sentezlenecek polipeptitin yapısında bir değişikliğe neden olup olmayacağını gerekçesiyle açıklayınız.

(MEB 12.Sınıf 1.Dönem 2.Ortak Yazılı Örnek Sorusu)

Aşağıda bazı amino asitler ve bu amino asitleri şifreleyen kodonların tablosu ile bir protein sentezi verilmiştir.

Buna göre A ve B ile harflenmiş olayları açıklayarak sentezlenen polipeptidin yapısında bulunan amino asitleri sırasıyla yazınız.

(MEB 12.Sınıf 1.Dönem 2.Ortak Yazılı Örnek Sorusu)

Aşağıda Mus musculus ile ilgili bilgiler verilmiştir.

Mus musculus memeliler sınıfına ait olup kanser, diyabet ve alzheimer gibi birçok hastalığın araştırılmasında kullanılır ve insanlara genetik olarak %95 oranında benzerlik gösterir. Mus musculus, yılda birkaç kez yavrulayan, her seferinde birçok yavru doğuran bir üreme döngüsüne sahiptir. Laboratuvar ortamında bu canlıların bakımı, beslenmesi ve yetiştirilmesi diğer hayvan türlerine göre daha düşük maliyetlidir.

Buna göre, Mus musculus’un model organizma olarak kullanılmasının nedenlerini açıklayınız.

(MEB 12.Sınıf 1.Dönem 2.Ortak Yazılı Örnek Sorusu)

Yeni genetik özelliklerin rekombinant DNA teknolojisiyle aktarılması sonucu oluşan canlılara genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO) denir. GDO’lar, tarımda verimliliği artırmak, zararlılara dayanıklılık sağlamak ve besin değerini yükseltmek gibi amaçlarla kullanılmaktadır.

Buna göre GDO’un insan sağlığı ve çevre için hangi riskleri barındırdığını açıklayınız.

(MEB 12.Sınıf 1.Dönem 2.Ortak Yazılı Örnek Sorusu)

(AUG: Başlangıç kodonu UAA: Bitiş kodonu)

Ayşe, biyoloji dersinde protein sentezi konusunda verilen bilgileri pekiştirmek için öğretmeninin gösterdiği bir mRNA dizisini inceler. Bu mRNA üzerinde başlangıç kodonu AUG ve bitiş kodonu UAA belirtilmiştir. Öğretmeni, Ayşe ve arkadaşlarına, protein sentezi sırasında başlangıç kodonunun metionin amino asidini şifrelediğini ve bitiş kodonunun herhangi bir amino asiti şifrelemediğini açıklar. Ayrıca, sentez sırasında n-1 kuralına göre peptid bağı oluştuğunu, her peptid bağı oluşumunda bir molekül su açığa çıktığını ve kullanılan tRNA sayısının sentezlenen amino asit sayısına eşit olduğunu hatırlatır.

Yukarıdaki bilgiler ve verilen mRNA dizisiyle ilgili olarak aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? Belirtiniz.

I. İlk amino asit metionindir.

II. Bu protein 4 amino asitten oluşur.

III. 3 peptid bağı oluşur ve 3 molekül su açığa çıkar.

IV. Protein sentezinde 5 tRNA görev yapar.

V. Bitiş kodonu bir amino asiti şifrelemez.

Biyoloji dersinde öğretmen, protein sentezinin nasıl gerçekleştiğini açıklamaktadır. Öğrencilere, tRNA'ların taşıdıkları amino asitlerle ribozomda nasıl çalıştığını göstermek için bir görsel sunar. Bu görselde, K-L-M-N amino asitlerini taşıyan dört tRNA molekülü ve bunların antikodon dizilimleri yer almaktadır.

"Protein sentezinde tRNA'lar, üzerlerindeki antikodonlarla mRNA üzerindeki kodonlara bağlanır. mRNA'nın kodon dizilimi, tRNA'nın taşıdığı amino asitlerin sırasını belirler. Ayrıca, mRNA molekülü DNA'nın anlamlı zincirine dayanarak sentezlenir ve her nükleotit bir riboz şeker içerir. Bu nedenle, mRNA'nın kodon dizilimi, tRNA antikodonlarına ve DNA'daki anlamlı zincire uygun olarak oluşturulur."

Öğretmen, ardından aşağıdaki bilgileri sunar:

1. mRNA'nın baz dizilimi: CCU ACU GCC GGU.

2. mRNA'daki riboz şeker sayısı: 12.

3. Sentezlenen DNA zincirinin nükleotit dizilimi: GGA TGA CGG CCA.

Yukarıdaki görsel ve açıklamaya göre, verilen üç bilgi için hangi değerlendirme doğrudur? Açıklayınız.

Biyoloji dersinde öğretmen, gen aktarımı konusunu açıklamaktadır. Öğretmen, gen aktarımının bir türdeki belirli bir genin başka bir türde aktif hale gelmesini sağlayarak o türe yeni özellikler kazandırabileceğini belirtmiştir. Bununla birlikte, gen aktarımıyla yeni türlerin oluşturulamayacağını, sadece mevcut türün bazı özelliklerinin değiştirilebileceğini vurgulamıştır.

Öğretmen, sınıfa gen aktarımıyla elde edilebilecek ve edilemeyecek sonuçları tartışmaları için tahtaya şu sonuçları yazmıştır:

1. Hastalıkların tedavi edilmesi

2. Yeni türlerin oluşması

3. Yeni moleküllerin sentezlenebilmesi

4. Parazitlere karşı direnç sağlanması

5. Ürün veriminin artırılması

Verilen bilgiler ışığında, bir canlıya gen aktarımı yapılarak yukarıdaki açıklamalardan hangisinin sağlanamayacağını yazınız ve açıklayınız.

Biyoloji dersinde öğretmen, Biyoteknolojinin Uygulama Alanları konusunu işlemektedir. Öğrencilere biyoteknolojinin farklı alanlarda nasıl kullanıldığını açıklamak için akıllı tahtada şu örnekleri paylaşır:

1. Bitkisel ürünlerden biyodizel yakıt üretilmesi

2. Hamurun mayalanması

3. İnsandaki insülinin bakterilere ürettirilmesi

4. Mısırların tarım zararlılarına karşı dirençli hale getirilmesi

Öğretmen, bu örneklerin bazılarını fermantasyon süreçlerine, bazılarının ise gen aktarımına dayandığını açıklar.

Yukarıdaki uygulamalardan hangilerinin canlılar arasında gen aktarılmasıyla gerçekleştirildiğini belirterek açıklayınız.

Biyoloji dersinde öğretmen, atmosferdeki karbondioksit oranına etki eden metabolik olaylar üzerinde durmaktadır. Konuyu derinlemesine anlamaları için öğrencilerine şu kavramları açıklar:

Oksijenli solunum: Bu süreçte organik maddeler enerjiye dönüştürülür ve karbondioksit açığa çıkar.

Fotosentez: Bitkiler ve bazı mikroorganizmalar atmosferdeki karbondioksiti kullanarak organik maddeler üretir.

Kemosentez: İnorganik maddelerin oksitlenmesiyle karbondioksit tüketilerek organik maddeler oluşturulur.

Laktik asit fermantasyonu: Bu süreçte, glikoz parçalanarak enerji üretilir, ancak karbondioksit atmosferden alınmaz veya atmosfere salınmaz.

Etil alkol fermantasyonu: Karbonhidratların parçalanması sonucu karbondioksit açığa çıkar.

Verilen metabolik olaylardan hangisinin atmosferdeki karbondioksit oranına doğrudan bir etkisi yoktur? Yazarak açıklayınız.

Aşağıdaki şekilde bir bitki hücresindeki fotosentez ve hücre solunumu ilişkisi verilmiştir.

Bu şekilde X, Y ve Z ile gösterilen moleküller için Oksijen, Karbondioksit ve Pirüvat kavramlarını eşleştiriniz.