الانتقال إلى المحتوى

د.1.1 · تضاعف الحمض النووي

دبلومة البكالوريا الدولية · IB Diploma · Biology · SL · الموضوع 24

24.1

النطاق والشروط المسبقة

تغطي هذه الورقة موضوعات مختارة من المستوى العادي للمادة الأولى التي تم تقييمها في 2025؛ وهي لا تمثل المنهج الكامل.

المؤهلات السابقة: قراءة الكميات والوحدات المحددة، واستخدام العمليات الحسابية وشروط النموذج أدناه.

الأمثلة أصيلة ومخترعة: فهي ليست قياسات حقيقية أو تحقيقات طلابية فعلية.

مفردات تدريب
English العربية
DNA polymerase/ˌdiː en ˈeɪ ˌpɒlɪməˈreɪz/ إنزيم بلمرة الحمض النووي
semi-conservative replication/ˈsemi kənˈsɜːvətɪv ˌreplɪˈkeɪʃn/ التضاعف شبه المحافظ
24.2

تضاعف الحمض النووي: الاحتفاظ بسلسلة واحدة في كل جزيء ابني

ما الذي قد يفسر هذه الملاحظة؟

  • بعد تضاعف الحمض النووي، يحتوي كل شريط مزدوج ابني على شريط موجود مسبقًا وشريط مُصنَّع حديثًا. نسخ الجزيء يختلف عن التعبير عن معلوماته.

بنِ النموذج

  • تضاعف الحمض النووي يتم بشكل شبه محافظ.
  • يدعم الاقتران القاعدي المتمم نسخ التسلسل القاعدي: adenine يرتبط مع thymine و cytosine مع guanine.
  • الخيوط لها اتجاهات معاكسة.
  • يفصل الهيليكاز السلاسل المزدوجة، بينما بوليميريز DNA يبني DNA جديدًا باستخدام قالب ونوكليوتيدات متاحة.
  • النسخ شبه المحافظ: نسخ الحمض النووي حيث تحتفظ كل حلزون مزدوج ابنتان بواحد من السلال الوالدة.
  • بلمرةز الحمض النووي: إنزيم يصنع الحمض النووي باستخدام قالب.
جزيء DNA أبوي بسلستين قديمتين يتضاعف إلى جزيئين ابنتين، كل منهما يحتوي على سلسلة قديمة واحدة وسلسلة جديدة واحدة
يحتفظ كل جزيء ابنة بسلسلة قديمة واحدة ويكتسب سلسلة جديدة واحدة

اختر الأدلة القادرة على اختبار النموذج

  • القواعد المتممة تدعم نسخ التسلسل القالب.
  • اميز بين نسخ الحمض النووي وناقل الرنا وفصل الكروموسومات في انقسام الخلية.
  • تفترض تنبؤ الشريط المسمى إجراء جولات تضاعف كاملة وعدم تبادل أو تدهور المادة الأصلية.
  • اتجاه الشوكة التفصيلي وآليات القطع لا يزالان في حالة الاستعداد المنفصل للحالة القائمة على دليل المراجعة.

في المختبر: استخدم نماذج سلال مُعلمة أو مخطط تجريبي مُوصوف. عيّن المواد القديمة والجديدة باستخدام العلامات والألوان لضمان وضوح المعنى عند مشاهدتها بالأبيض والأسود. تتبع الجولات المتتالية باستخدام عدد السكان الابتدائي المفروض والافتراضات. النموذج الصفري يستعرض التوقعات؛ وليس دليلاً مباشراً على نشاط الإنزيمات ولا بديلاً عن النتائج التجريبية.


اعمل من الكميات المعروفة

  • معلوم: يحتوي جزيء واحد ثنائي السلسلة على سلالين أصليين مُعَلَّمَيْن.
  • بعد دورة واحدة كاملة في نيوكليوتيدات غير مُعلَّمة، يوجد جزيآن كل منهما يحتوي على سلال واحد مُعَلَّم.
  • بعد دورتين، يوجد أربعة جزيئات: اثنان يحتفظان بسلال أصلي واحد مُعَلَّم واثنان يحتويان فقط على سلال غير مُعلَّمة.
  • الكسر الذي يحتوي على سلال أصلي هو 2/4=50%.

دورك: يتكايف حلزون مزدوج مُعَلَّم لمدة ثلاث دورات كاملة في نيوكليوتيدات غير مُعلَّمة. ما النسبة المئوية من الجزيئات الثمانية التي تحتوي على سلال أصلي؟


تحقق من الاستنتاج وحدوده

  • التضاعف يستخدم الحمض النووي كقالب لصنع حمض نووي؛ النسخ يستخدم قالب الحمض النووي لصنع RNA.
  • توزيع العلامات المتوقع يفترض حدوث دورات كاملة وعدم وجود تحلل أو تبادل للمواد المُعلَّمة.

غير صحيح: كلا من نسخ الحمض النووي والنسخ transcription ينتجان نفس نوع المنتج الحمض النووي. النسخ ينسخ الحمض النووي إلى حمض نووي; النسخ transcription ينسخ قالب الحمض النووي إلى RNA. المنتجات هي أحماض نووية مختلفة بأدوار مختلفة.

المفتاح:

  • تضاعف الحمض النووي يتم بشكل شبه محافظ.
  • القواعد المتممة تدعم نسخ التسلسل القالب.
  • انتبه: النسخ يستخدم الحمض النووي كقالب لإنتاج حمض نووي; النسخ transcription يستخدم قالب الحمض النووي لإنتاج RNA.

اكتب بناءً على بقاء 12.5 بالمائة ملطخة

  • يلتحم شريط مزدوج محدد لأربع جولات في نيوكليوتيدات غير محددة.
  • أوجد النسبة المئوية لجزيئات 16 التي لا تزال تحتوي على شريط محدد. التضاعف ينتج الحمض النووي، والنسخ ينتج الرنا.

اكتب بناءً على بقاء 6.25 بالمائة بعد خمس دورات

  • نفس الحلزون الملطخ يتكاثر لخمس دورات في نوكليوتيدات غير ملطخة.
  • أوجد النسبة المئوية لجزيئات 32 التي لا تزال تحتوي على سلك مُعلَّم: 2 ÷ 32 = 6.25 بالمائة.

اكتب بناءً على 4 ملطخ من أصل 32

  • حلزونان ملطخان كل منهما يتكاثر لأربع دورات.
  • أوجد الجزيئات التي تحتوي على شريط ملطخ: 2 حلزون × 2 لكل منها = 4 من إجمالي 32، إذن 12.5 بالمائة.
استكشف

Two original strands, more DNA molecules

After two complete rounds, 2 of 4 molecules retain an original labelled strand: 50%. Track each original strand across rounds and distinguish the fraction of molecules from the fraction of strands.

المزيد من المواضيع في دبلومة البكالوريا الدولية · IB Diploma · Biology · SL

تسجيل الدخول أو إنشاء حساب

IGCSE, A-Level & AP