LEWENSWETENSKAPPE · GRAAD 12
Elke onderskeiding begin by een onderwerp op 'n slag.- begin nou
Leeruitkomste · jy moet kan
- Die struktuur van 'n nukleotied beskryf, en DNA van RNA onderskei aan die hand van suiker, basisse en aantal stringe.
- Die basisparingsreël toepas om 'n komplementêre DNA-, mRNA- of tRNA-string te bepaal.
- Die stappe van DNA-replisering in die korrekte volgorde verduidelik, en verduidelik waarom dit "semikonserwatief" genoem word.
- Transkripsie en translasie van mekaar onderskei: waar elkeen plaasvind, en watter molekules by elkeen betrokke is.
- DNA-profilering se toepassing in forensiese en vaderskapscenario's verduidelik, met 'n volledige, gepaste rede vir 'n gevolgtrekking.
- Verduidelik hoe 'n geenmutasie die proteïen wat gebou word kan verander, en waarom dit soms glad nie verander nie.
Vinnige hersiening · strukture wat jy reeds ken
- Die kern huisves die genetiese materiaal. Die kernsap daarin bevat die vry nukleotiede en ensieme waarmee nuwe stringe gebou word.
- Kernporieë in die kernmembraan is die enigste uitgang wat mRNA gebruik om by die sitoplasma uit te kom; DNA self verlaat nooit die kern nie.
- Die chromatiennetwerk is DNA se los, draadagtige vorm in 'n kern wat nie deel nie. Dit verdig eers tot sigbare chromosome wanneer 'n sel op die punt staan om te deel.
- Ribosome (vry in die sitoplasma of vasgeheg aan die growwe endoplasmiese retikulum) bestaan uit proteïen en rRNA, en is die plek waar proteïene fisies aanmekaargesit word.
- Die kernliggaampie is die klein digte struktuur binne die kern wat ribosome vervaardig.
Nukleotied: die boublok van DNA en RNA, bestaande uit 'n fosfaatgroep, 'n suikermolekule en 'n stikstofbasis. Geen: 'n stuk DNA wat die kode vir een spesifieke proteïen dra. Kodon: 'n groep van drie opeenvolgende basisse op 'n mRNA-string wat vir een aminosuur kodeer. Antikodon: die komplementêre drietal basisse op 'n tRNA-molekule wat by een spesifieke kodon pas. DNA-profiel: die unieke patroon van DNA-fragmentlengtes van 'n individu, sigbaar as 'n stel bande op 'n gel.
Kerninhoud · nukleïensure: DNA teenoor RNA
| Kenmerk | DNA | RNA |
|---|---|---|
| Suiker | Deoksiribose | Ribose |
| Stikstofbasisse | Adenien, Timien, Guanien, Sitosien | Adenien, Urasiel, Guanien, Sitosien |
| Aantal stringe | Dubbelstring (heliksvorm) | Enkelstring |
| Basisparing | A·T en G·C | A·U (teen 'n DNA-templaat) en G·C |
| Hooffunksie | Stoor genetiese inligting permanent in die kern | Dra/vertaal die kode (mRNA, tRNA) na die ribosoom |
DNA kom in net een vorm voor, maar RNA kom in drie afsonderlike tipes voor, en 'n vraag wat vra watter tipe RNA by 'n gegewe stap betrokke is, is 'n staande Afdeling A-item.
| RNA-tipe | Taak | Dra |
|---|---|---|
| mRNA (boodskapper-RNA) | Dra die afgeskrewe boodskap vanaf die kern na 'n ribosoom | Kodons |
| tRNA (oordrag-RNA) | Lewer een spesifieke aminosuur by die ribosoom af | 'n Antikodon plus sy aminosuur |
| rRNA (ribosomale RNA) | Vorm saam met proteïen die fisiese struktuur van die ribosoom | Nie 'n kodon of 'n antikodon nie |
Basisparingsreël: A koppel altyd aan T (of aan U in RNA); G koppel altyd aan C. Dit is swak waterstofverbindings wat die twee stringe van 'n DNA-molekule aanmekaar hou.
Vinnige onderskeidingstoets: sien jy 'n timien? Dit is DNA. Sien jy 'n urasiel? Dit is RNA. Tel ook of dit een of twee stringe is.
Kerninhoud · DNA-replisering
- Vind plaas gedurende interfase, vóór 'n sel in mitose of meiose ingaan.
- Die dubbelheliks draai oop by 'n spesifieke punt (die repliseringsvurk); die swak waterstofverbindings tussen die basisse breek, sodat die twee oorspronklike stringe van mekaar skei.
- Elke los string dien nou as 'n templaat (bloudruk): vry nukleotiede heg volgens die basisparingsreël (A-T, G-C) aan om 'n nuwe komplementêre string te bou.
- Die eindresultaat is twee identiese DNA-molekules, elk bestaande uit een oorspronklike string en een nuutgevormde string; hierdie proses staan bekend as semikonserwatiewe replisering.
- Waarom dit saak maak: replisering verdubbel die genetiese materiaal sodat dit gelykop tussen dogterselle verdeel kan word; sonder hierdie stap sou elke opeenvolgende seldeling die hoeveelheid DNA per sel net halveer.
'n Replisering- of proteïensintese-diagram met ontbrekende basisse of letters wat ingevul moet word, is een van die betroubaarste vraagtipes in die hele vak. Verwag dit byna elke jaar, gewoonlik gekoppel aan 'n vraag oor watter stadium en watter organel getoon word.
Kerninhoud · proteïensintese: transkripsie en translasie
| Stap | Plek in die sel | Sleutelidee |
|---|---|---|
| Transkripsie | Kern | DNA-templaatstring word "oorgeskryf" na 'n mRNA-string (T→A, A→U, C→G, G→C) |
| mRNA-vervoer | Kern → sitoplasma (deur 'n kernporie) | mRNA dra die kode na die ribosoom |
| Translasie | Ribosoom (sitoplasma) | Kodon (mRNA) pas by antikodon (tRNA); tRNA se aminosuur word by die groeiende ketting gevoeg |
- Die mRNA se basisse word in groepe van drie gelees; elke drietal is 'n kodon, nooit een-vir-een nie.
- Elke tRNA-molekule dra sy eie antikodon (komplementêr aan een spesifieke kodon) plus 'n aangehegte aminosuur.
- Wanneer 'n tRNA se antikodon by die blootgestelde kodon op die mRNA pas, word sy aminosuur met 'n peptiedverbinding by die groeiende ketting gevoeg totdat 'n volledige proteïen gevorm is.
- DNA self bevat nooit ensieme of proteïene direk nie; dit dra net die kode. Die ribosoom-en-tRNA-stelsel is die "fabriek" wat die kode in 'n werklike proteïen omskep.
Timien en urasiel verwar, of vergeet dat RNA enkelstring is. Die verkeerde basis by 'n komplementêre string neerskryf (A met G verwar, of T met C). Vergeet dat mRNA-basisse in drietalle (kodons) gelees word, nie een-vir-een nie. Net sê "DNA maak die proteïen" sonder om die tussenstappe (mRNA, ribosoom, tRNA) te noem: memorandums ken punte spesifiek toe vir elke korrekte stap in die regte volgorde.
Kerninhoud · mutasie en proteïenstruktuur
- 'n Geenmutasie verander die identiteit of die rangskikking van een of 'n paar stikstofbasisse in 'n DNA-volgorde. Die algemeenste tipe wat in vraestelle voorkom, is 'n basisvervanging: een basis word deur 'n ander vervang.
- Die veranderde basisvolgorde word saam met die res van die boodskap na die mRNA oorgedra wanneer daardie stuk DNA getranskribeer word. Die mutasie word dus outomaties deel van 'n kodon.
- Die genetiese kode is oortollig (redundant): verskeie verskillende kodons kan vir presies dieselfde aminosuur kodeer. As die nuwe kodon steeds vir dieselfde aminosuur kodeer, bly die aminosuurvolgorde onveranderd en bly die proteïen presies dieselfde.
- As die nuwe kodon vir 'n ander aminosuur kodeer, verander die aminosuurvolgorde, en die proteïen se vorm en werking mag daardeur verander. Dit is 'n moontlikheid, nie 'n gewaarborgde uitkoms nie.
- Waar dit vandaan kom: 'n fout tydens replisering is presies hoe so 'n verandering in die eerste plek ontstaan, wat hierdie afdeling direk aan die repliseringstappe hierbo koppel.
Dadelik antwoord "'n ander proteïen sal vorm" sonder om eers te toets of die nuwe kodon werklik vir 'n ander aminosuur kodeer. Die veilige antwoordpatroon is: die aminosuur verander eers, en dán mag die proteïen verander. Nooit 'n outomatiese waarborg nie. 'n Tweede slaggat: mutasie in die kern beskryf terwyl die vraag oor die uitwerking op die proteïen in die sitoplasma gevra het.
Kerninhoud · DNA-profilering
- Elke individu, buiten identiese tweelinge, het 'n unieke DNA-profiel: 'n patroon van DNA-fragmente wat as 'n stel bande op 'n gel uitgebeeld word.
- Misdaadondersoeke: die bandpatroon van 'n monster by 'n misdaadtoneel word met verdagtes se monsters vergelyk.
- Vaderskaptoetse: 'n kind se bande moet met 'n kombinasie van albei ouers se bande ooreenstem, aangesien die helfte van 'n nakomeling se bande van elke ouer geërf word.
- Identifikasie: oorskotte of vermiste persone kan met familielede se DNA-monsters vergelyk word.
- Weefselverenigbaarheid: voor 'n oorplanting word profiele vergelyk om die naaste passing tussen skenker en ontvanger te vind.
| Stap in 'n vaderskaptoets | Wat dit vasstel |
|---|---|
| 1. Maak 'n profiel van die moeder, die kind en die moontlike vader | Gee drie bandpatrone om met mekaar te vergelyk |
| 2. Vergelyk die kind se bande met dié van die moeder | Elke band wat pas, word as moederlik afgemerk |
| 3. Sonder die kind se oorblywende, ongepaarde bande uit | Hierdie bande moet van die biologiese vader af kom |
| 4. Vergelyk daardie oorblywende bande met die moontlike vader s'n | 'n Volledige passing bevestig hom; enige band wat nie pas nie, sluit hom uit |
Om 'n laboratoriumvoorsorgmaatreël te noem, is 'n vinnige 1- tot 2-punt-vraag: merk elke monster onmiddellik en duidelik, dra handskoene en 'n masker sodat die tegnikus se eie DNA nie die monster besoedel nie, en gebruik steriele toerusting sodat DNA nie van een monster na 'n ander oorgedra word nie.
'n Bandpatroon wat "pas" is nie op sy eie 'n bewys van skuld nie. 'n Gewilde redenasie-vraag vra presies hiervoor: gee 'n rede waarom DNA-bewyse alleen nie genoeg is om iemand skuldig te bevind nie (bv. moontlike kontaminasie van die monster, of 'n heeltemal onskuldige rede waarom daardie DNA op die toneel teenwoordig kon wees).
"Is hierdie molekule DNA of RNA?" (kyk na die suiker, die basisse, en of dit een of twee stringe is) en "Watter basis paar met G?" is albei vinnige 1- tot 2-punt-terminologievrae. Skryf altyd die volle term neer, nie net 'n letter nie.
V: 'n DNA-monster van 'n plant bevat 5 000 stikstofbasisse in totaal. 32% van die basisse is sitosien. Bereken (a) die persentasie guanien, (b) die persentasie adenien, en (c) die absolute aantal timien-basisse.
(a) Volgens die basisparingsreël is %G altyd gelyk aan %C, dus %G = 32%
(b) %A + %T = 100% − (32% + 32%) = 36%. Aangesien %A = %T, is %A = 18%
(c) %T = 18%, dus aantal T-basisse = 18% × 5 000 = 900
∴ 32% guanien, 18% adenien, en 900 timien-basisse
V: 'n Gedeelte van 'n DNA-molekule se templaatstring lees: T A C G G A. Bepaal (a) die basisvolgorde van die nuwe DNA-string wat tydens replisering gevorm word, (b) die mRNA-kodons wat tydens transkripsie van hierdie templaat gevorm word, en (c) die ooreenstemmende tRNA-antikodons.
(a) Replisering (DNA-basisse, volgens A-T/G-C): T→A, A→T, C→G, G→C, G→C, A→T → nuwe string = ATG CCT
(b) Transkripsie (RNA-basisse, U vervang T): T→A, A→U, C→G, G→C, G→C, A→U → mRNA = AUG CCU
(c) Translasie: die tRNA-antikodon is komplementêr aan elke mRNA-kodon. Kodon AUG → antikodon UAC; kodon CCU → antikodon GGA → antikodons = UAC GGA
∴ Nuwe DNA-string: ATG CCT · mRNA: AUG CCU · tRNA-antikodons: UAC GGA
V: 'n Plaashond het 5 kleintjies gewerp. Die eienaar wil weet of Rex of Blackie die biologiese vader van een spesifieke kleintjie is. 'n DNA-bandpatroontoets word op die kleintjie, die moederhond, Rex, en Blackie gedoen. Die kleintjie het 6 bande. 3 daarvan kom ooreen met bande wat ook in die moeder voorkom. Van die oorblywende 3 bande, kom al 3 ooreen met bande in Blackie se monster; geen van die 3 kom ooreen met bande wat slegs in Rex se monster voorkom nie. Watter hond is waarskynlik die vader, en waarom?
'n Nakomeling erf die helfte van sy DNA-bande van elke ouer. Die kleintjie se 3 nie-moederlike bande stem almal met Blackie s'n ooreen, en met geen van Rex s'n nie.
∴ Blackie is waarskynlik die biologiese vader. Let wel: hierdie tipe bewys wys 'n waarskynlike ooreenstemming, nie absolute sekerheid nie; toevallige ooreenkomste of kontaminasie kan 'n saak steeds vertroebel.
V: 'n Deel van 'n uitgedinkte insek se DNA-templaatstring lees TAC GGA CCT. Gebruik die kodontabel hieronder. Mutasie 1 verander die tweede drietal van GGA na GGG. Mutasie 2 verander die derde drietal van CCT na CAT. Verduidelik die uitwerking van elke mutasie op die proteïen.
| mRNA-kodon | Aminosuur |
|---|---|
| AUG | Metionien |
| CCU | Prolien |
| CCC | Prolien |
| GGA | Glisien |
| GUA | Valien |
Mutasie 1: die oorspronklike drietal GGA transkribeer na die mRNA-kodon CCU (prolien). Ná die mutasie transkribeer GGG na CCC, wat volgens die tabel steeds prolien is. Dieselfde aminosuur word dus ingebou.
Mutasie 2: die oorspronklike drietal CCT transkribeer na GGA (glisien). Ná die mutasie transkribeer CAT na GUA, wat valien is. 'n Ander aminosuur word dus ingebou.
∴ Mutasie 1 laat die proteïen onveranderd, danksy oortolligheid in die genetiese kode; Mutasie 2 verander die aminosuurvolgorde, en die proteïen mag daardeur verander
Verbindings met ander onderwerpe
- → Meiose: DNA-replisering (hierdie afdeling) vind ook vóór meiose plaas, sodat elke chromosoom twee susterchromatiede het.
- → Genetika en Oorerwing: gene is die DNA-segmente wat volgens oorervingspatrone van ouer na kind oorgedra word.
- → Evolusie: foute tydens replisering (mutasies) is 'n primêre bron van die variasie waarop natuurlike seleksie werk.
Onderskeidingswenk
- Wanneer 'n vraag een string gee (DNA-templaat, mRNA of tRNA) en 'n ander vra, werk basis vir basis in 'n kolom neer; moenie dit in jou kop probeer doen nie.
- Skryf altyd watter tipe molekule elke string is (DNA, mRNA of tRNA) langsaan jou antwoord; dit is dikwels 'n aparte punt.
Vier letters, oneindige lewe: volg die kode stap vir stap, en dit kan nooit deurmekaar raak nie.- werk altyd basis vir basis
DNA is 'n dubbelstring-molekule wat volgens die basisparingsreël (A-T, G-C) semikonserwatief repliseer voordat 'n sel deel. Om 'n proteïen te vorm, word die kode eers in die kern na mRNA getranskribeer, en dan by die ribosoom in die sitoplasma vertaal, waar tRNA-antikodons by mRNA-kodons pas om aminosure in die regte volgorde te koppel. 'n Basisvervanging verander die proteïen slegs indien dit die aminosuur verander; oortolligheid in die kode beteken dit gebeur nie altyd nie. DNA-profilering gebruik elke individu se unieke bandpatroon (behalwe identiese tweelinge) vir forensiese en vaderskaptoepassings, maar 'n ooreenstemming alleen bewys nie outomaties skuld nie.
- Waar: Vraestel 2, feitlik gewaarborg in Afdeling A (MKV en terme) en dikwels ook 'n volle diagram-vraag in Afdeling B.
- Tipiese vrae: "Voltooi die tabel: DNA-templaat, mRNA-kodon, tRNA-antikodon", "Bereken die persentasie van 'n basis gegewe 'n ander persentasie", "Verduidelik waarom 'n bandpatroon-ooreenstemming nie afdoende bewys is nie".
- Wat punte verdien: die korrekte basis by elke posisie, die regte volgorde van stappe (transkripsie vóór translasie, met die kern-na-sitoplasma-beweging genoem), en 'n volledige rede (nie net 'n gevolgtrekking nie) by profileringsvrae.
- Mutasievrae: werk altyd deur na die aminosuur toe voordat jy 'n gevolgtrekking maak. Die woord "mag" in jou antwoord is self 'n punt werd, want 'n basisverandering waarborg nie 'n proteïenverandering nie.
- Wys jou werk: die basisparing self word gemerk, nie net die finale string nie. Skryf die kolom uit, ook wanneer die vraag net "skryf neer" sê.
11 onderwerpe nog gesluit
Dit is 'n gratis voorsmakie van Onderwerp 1. Die volle gids het elke onderwerp, die selfmerk-vasvrae, oefeneksamens, beplanner, joernaal en welstand-hulpmiddels.
Ontsluit die volle gids op WhatsAppSien pryse'n Wenner is 'n verloorder wat een keer meer probeer het.- hou vol tot by die eksamen