DNA'nın Replikasyonu — AYT örnek sorular ve çözümleri

DNA'nın iki zinciri zıt yönlü olduğu ve DNA polimeraz yalnızca tek yönde nükleotit ekleyebildiği için zincirlerden biri kesintisiz, diğeri ise Okazaki parçaları denilen kısa bölümler hâlinde sentezlenir; bu parçaları ligaz enzimi birleştirir.

DNA'nın Replikasyonu konusu, eşlenmenin yarı korunumlu oluşunu, yani her yeni molekülün bir eski bir yeni zincir taşımasını ve sürece katılan helikaz, primaz, polimeraz gibi enzimleri kapsar. Prokaryot ve ökaryotlarda eşlenmenin başlangıç noktası sayısı ve gerçekleştiği yer gibi farklar da bu başlıktadır.

AYT Biyoloji testinde işaretli izotop deneylerini yorumlama, iki canlı grubunu karşılaştırma ve bir gözlemi en iyi açıklayan nedeni seçme soruları yer alır.

Örnek sorular

Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.

1. soruKolay

Prokaryotik ve ökaryotik DNA replikasyonu karşılaştırıldığında aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Ökaryotik kromozomlarda genellikle birden fazla orijin bulunur; prokaryotlarda çoğunlukla tek orijin vardır.✓ DoğruHer ikisinde de yalnızca tek bir replikasyon orijini vardır.✗ Bu değilÖkaryotlarda kullanılan azotlu bazlar prokaryotlardakinden tamamen farklıdır.✗ Bu değilProkaryotlarda replikasyon çekirdekte, ökaryotlarda sitoplazmada olur.✗ Bu değilYalnızca prokaryotlarda DNA polimeraz görev alır.✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: A — Ökaryotik kromozomlarda genellikle birden fazla orijin bulunur; prokaryotlarda çoğunlukla tek orijin vardır.

Kısaca — Ökaryotik doğrusal DNA moleküllerinde replikasyon süresini kısaltmak için çok sayıda replikasyon orijini bulunurken, prokaryotların halkasal DNA’sında genellikle tek bir orijin yer alır.

Ökaryotların genomu prokaryotlara göre çok daha büyüktür ve ökaryotik DNA polimerazların nükleotit ekleme hızı prokaryotlara kıyasla daha düşüktür; bu durum ökaryotlarda eşlenmenin aynı anda çok sayıda orijinden başlamasını zorunlu kılar. Her iki canlı grubunda da replikasyon sırasında adenin, timin, guanin ve sitozin nükleotitleri ortak olarak kullanılır ve DNA polimeraz enzimi görev yapar. Prokaryotlarda belirgin bir çekirdek bulunmadığından replikasyon sitoplazmada, ökaryotlarda ise çekirdekte gerçekleşir; bu hücresel kısımların yer değiştirdiği çeldiricilere dikkat etmelisin.

2. soruOrta

Aynı uzunluktaki iki DNA molekülünden ökaryotik olanı, prokaryotik olana göre daha kısa sürede eşlenmiştir. DNA polimerazın nükleotit ekleme hızının ökaryotta daha düşük olduğu bilinmektedir.

Bu durumun en olası açıklaması aşağıdakilerden hangisidir?

Ökaryotik DNA’da orijinler arasındaki uzaklığın artmasının, her bir eşlenme çatalının kopyalayacağı DNA miktarını azaltması.✗ Bu değilÖkaryotik DNA’da birden fazla replikasyon orijininin eşzamanlı çalışmasının süreyi kısaltması.✓ DoğruÖkaryotik DNA’da orijin sayısının artmasının, eşlenme sırasında sentezlenmesi gereken toplam nükleotit sayısını azaltması.✗ Bu değilProkaryotik DNA’da aynı orijinden çıkan iki eşlenme çatalının birbirinin ilerlemesini durdurması.✗ Bu değilÖkaryotik DNA’da Okazaki parçalarının birleştirilmesinin, bu parçaların DNA polimeraz tarafından sentezlenmesi gereğini ortadan kaldırması.✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: B — Ökaryotik DNA’da birden fazla replikasyon orijininin eşzamanlı çalışmasının süreyi kısaltması.

Kısaca — Ökaryotik DNA’da birden fazla replikasyon orijininin eşzamanlı çalışması, DNA’nın farklı bölgelerinin aynı anda kopyalanmasını sağlar. Böylece her bir eşlenme çatalının kopyalayacağı bölüm kısalır ve polimeraz daha yavaş çalışsa da eşlenme daha kısa sürede tamamlanabilir. Orijin sayısının artması sentezlenecek toplam nükleotit sayısını azaltmaz; orijinler arasındaki uzaklığın artması da çatalların iş yükünü azaltmaz. Okazaki parçalarının birleştirilmesi ise bu parçaların önce sentezlenmesi gereğini ortadan kaldırmaz.

3. soruKolay

DNA’sının iki zinciri de $^{15} N$ içeren bir bakteri, yalnız $^{14} N$ bulunan besiyerine aktarılıyor. Bakteri bu ortamda eş zamanlı ve hatasız biçimde üç kez bölünüyor; her bölünmeden önce DNA bir kez yarı korunumlu eşleniyor.

Üçüncü bölünme sonundaki DNA moleküllerinin yoğunluklarına göre dağılımı aşağıdakilerden hangisidir?

Tamamı ağır✗ Bu değilYarısı ağır, yarısı melez✗ Bu değilYarısı melez, yarısı hafif✗ Bu değilDörtte biri melez, dörtte üçü hafif✓ DoğruSekizde biri ağır, sekizde yedisi hafif✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: D — Dörtte biri melez, dörtte üçü hafif

Kısaca — Üç bölünme sonunda oluşan 8 DNA molekülünden 2'si melez, 6'sı tamamen hafif zincirli olur; dolayısıyla moleküllerin dörtte biri melez, dörtte üçü hafiftir.

Başlangıçtaki iki zinciri de ağır ( $^{15} N -^{15} N$ ) olan ata DNA’da 2 adet ağır zincir bulunur. Bakteri hafif ( $^{14} N$ ) besiyerinde 3 kez bölündüğünde toplam $2^{3} = 8$ DNA molekülü (16 zincir) oluşur. Yarı korunumlu eşlenme kuralı uyarınca ata moleküldeki 2 ağır zincir korunur ve 2 farklı DNA molekülünde birer hafif zincirle eşleşerek 2 melez ( $^{15} N -^{14} N$ ) DNA meydana getirir. Kalan $8 - 2 = 6$ molekül ise tamamen hafif zincirlidir ( $^{14} N -^{14} N$ ). Toplam 8 molekülün $\frac{2}{8}$ ’si (dörtte biri) melez, $\frac{6}{8}$ ’sı (dörtte üçü) hafif olur. Öğrenciler ata zincir sayısını tek kabul ederek sekizde bir melez çeldiricisine kapılabilmektedir; oysa ata DNA’da 2 adet ağır zincir yer alır.

DNA'nın Replikasyonu — AYT örnek sorular ve çözümleri

Konu özeti

Örnek sorular

Diğer AYT konuları

Biyoloji