1- تصنع بيوت العناكب من "الحرير"، الذي هو بروتين ليفي، طويل. إن الخيوط التي تراها في بيت العنكبوت مكونة من بروتينات كثيرة. إن أهم مسندة بنائية في هذه البروتينيات هي بينا البلوري "B-crysta". و هي مناطق من الألياف البروتينية متراصة فوق بعضها. ما الروابط الكيميائية التي يحتاج إليها تشكيل هذا التركيب بيتا البلوري ؟ ما مستوى التركيب البنائي المسؤول عن تكوين الحرير في بيوت العنكبوت ؟ كيف يؤثر تركيب بيتا البلوري في الصفات الفيزيائية للبروتين المكون للحرير.
2- تؤدي الروابط الهيدروجينية دورا مهما في تثبيت الجزيئات البيولوجية الكبيرة و تنظيمها. بعد دراستك للأنواع الأربعة من الجزيئات الكبيرة. صف ثلاثة أمثلة تبين بها كيف أن تكوين الروابط الهيدروجينية يؤثر في شكل الجزيئات البيولوجية الكبيرة و وظيفتها.
3- خلايا جسمك خلايا متميزة على الرغم من أنها جميعها تحتوي على المعلومات الوراثية نفسها. استخدم المعلومات في الجدول 2-3 لتفسير التنوع في التراكيب الخلوية المتخصصة و تنوع وظائفها الموجودة في جسمك.
4- في النظرية التطورية، الصفات المتماثلة هي تلك التي لها تركيب و وظيفة متشابهان مشتقة من سلف مشترك، الصفات المتشابهة تمثل تكيفات لبيئة متشابهة، و لكن من مخلوقات بعيدة الارتباط. خذ في الحسبان تركيب الأسواط في الخلايا بدائية النوى و حقيقة النوى و وظيفتها. هل الأسواط مثال على صفات متماثلة أم متشابهة ؟ دافع عن إجاباتك.
5- المخلوق Giardia lamblia، من الطلائعيات، مرتبط بأمراض الإسهال التي تنتقل بالماء، غارديا مخلوق حقيقي النواة غير عادي لأنه على ما يبدو يفتقر إلى الميتوكندريا. فسر وجود مخلوق حقيقي النواة خال من الميتوكندريا في ضوء نظية التكافل الداخلي.
6- كل جزء من نظام الأغشية الداخلية للخلية يتصل مع الغشاء البلازمي. باستخدام الرسم، ارسم خلية تحتوى على الشبكة الأندوبلازمية الخشنة، و جهاز جولدي، و حويصله، و الغشاء الخلوي. ابدأ من الشبكة الأندوبلازمية الخشنة، و استخدم لونين مختلفين لتميز النصفين الداخلي و الخارجي لطبقتي الغشاء في كل واحدة من هؤلاء. ماذا تلاحظ ؟
7- يعمل أنزيم فوسفو فركتوكاينز على إضافة مجموعة فوسفات إلى جزيء فركتوز 6-فوسفات، هذا الأنزيم يعمل مبكرا في تحلل الجلوكوز، و هو مسلك أيضى منتج للطاقة سيناقش في الفصل 7. لهذا الأنزيم موقع نشط بريط الفركتوز و ATP هناك موقع مغاير مثبط أيضا يربط ATP عندما يكون مستوى ATP في الخلية مرتفع جدا : أ- تنبأ بمعدل التفاعل إذا كان مستوى ATP منخفضا جدا. ب- تنبأ بمعدل التفاعل إذا كان مستوى ATP مرتفعا جدا. ج- صف ماذا يحدث للأنزيم عندما يكون مستوى ATP مرتفعا جدا.
8- أطفال البشر والحيوانات التي تبيت شتويا، أو ذات التأقلم للبرودة، تستطيع أن تبقي درجة حرارة الجسم ثابتة (عملية تدعى توليد الحرارة) بسب وجود دهن بني. يتصف الدهن البني بتركيز عال من الميتوكندريا. تمتلك هذه الميتو كندريا بروتينا خاصا في غشائها الداخلي يدعى Ther mogenin و الذي يعمل ناقلا غير نشط للبروتون. اقترح تفسيرا محتملا لدور الدهن البني في توليد الحرارة، معتمدا على معرفتك بالأيض، و النقل و تركيب الميتوكندريا و وظيفتها.
9- قارن عملية البناء الضوئي في كل من النباتات الخضراء و البكتيريا اللاأكسجينية.
10- هل تحتاج خلايا النبات إلى الميتوكوندريا ؟ وضح إجاباتك.
11- صف الخصائص المشتركة الموجودة في أمثلة الترميز الخلوي التي وصفت في هذا الفصل كلها. أعط أمثلة لتوضيح ذلك.
12- الخلايا التي تشكل طلائية القناة الهضمية تتثن مشكلة قمما تدعى خملات، و أودية تدعى مغارات. تفرز الخلايا الواقعة ضمن المغارة بروتينا، يدعى نيترين -1 ، يصبح تركيزه عاليا ضمن المغارة. يشكل نيترين -1 الرابط لمستقبلات بروتينية موجودة على سطح الخلايا الطلائية جميعها في القناة الهضمية. يحفز ارتباط نيترين -1 مسار إشارة يسبب نمو الخلايا. تعاني خلايا طلائية القناة الهضمية موتا مبرمجا (موت الخلايا) بغياب ارتباط نيترين -1. أ- بم تصنف نوع الترميز الموجود في هذا النظام (ذاتي الإفراز، أم جواري الإفراز، أم غدي أصم) ؟. ب- تنبأ أين يحدث أكثر اموت المبرمج للخلايا، و أين يحدث أكبر مقدار من النمو في الطلائية. ج- يرتبط فقد مستقبل نيترين -1 ببعض أنواع سرطان القولون. اقترح تفسيرا للربط بين مسار الترميز هذا و تكوين الورم.
13- تنظيم دوره الخلية مقعد جدا، و يتضمن بروتيات متعددة تتفاعل جميعها لضبط عملية انقسام الخلية. MPF هو المركب المعقد سايكلين – المسؤول عن نقل الخلية مرورا بنقطة الضبط G2 / M. ينظم نشاط مفسفر MPF المعتمد على السايكلين بالفسفرة. يثبط Cdk عندما تتم فسفرته عن طريق المفسفر، Wee-1 تنبأ بما يمكن أن يحدث لخلية لو أن Wee-1 لم يكن موجودا.
14- راجع معلوماتك فيما يتعلق بمسالك ترميز الإشارة (الفصل ال 9). ابتدع مخططا تمهيديا مبينا كيف يقدر عامل نمو (رابط) أن يؤدي إلى انتاج بروتين سايكلين الذي يمكن أن محفز طور 5.
15- ارسم عملية الانقسام الاختزالي لخلية ثنائية تحتوي على ستة كروموسومات. أ- كم زوجا من الكروموسومات المتماثلة في هذه الخلية ؟ ارسم شكلا يفرق بين زوج من الكروموسومات المتماثلة. ب- أشر إلى كل كروموسوم مماثل مبينا ما إذا كان أبويا أو أميا. ج- ارسم خلية جديدة، و بين كيف ستقوم الكروموسومات بترتيب نفسها خلال الطور الاستوائي التابع للانقسام الاختزالي الأول. هل يجب أن تصطف الكروموسومات الأمية جميعها على الجانب نفسه من الخلية. د- كيف ستختلف هذه الصورة لو أنك كنت ترسم الطور الانفصالي من الانقسام الاختزالي الثاني.
16- البغال، نسل ناتج عن تزاوج أنثى الحصان مع الحمار، و هي غير قادرة على التكاثر. يحمل الحصان 64 كروموسوما. في حين يحمل الحمار 62 كروموسوما. استخدم ما تعلمته عن الانقسام الاختزالي لكي تتوقع العدد الثاني للبغل. اقترح تفسيرا لعدم قدرة البغل على التكاثر.
17- قارن بين عمليتي التوزيع الحر و المبور. أي من هذه العمليات لها تأثير أكبر على التنوع الحيوي ؟
18- الجاميتات غير حقيقية التضاعف الكروموسومي، هي خلايا لا تحتوي على العدد الطبيعي من الكروموسومات في أثناء أي طور من الانقسام الاختزالي. أ- عند أي نقطة في أثناء الانقسام الاختزالي يحدث عدم الانفصال ؟ ب- تخيل أن هناك خلية ثنائية تحتوي على 4 كروموسومات. ارسم شكلا موضحا تأثير عدم الانفصال على أحد أزواج الكروموسومات المتماثلة في الانقسام الاختزالي الأول. مقارنة بالانقسام الاختزالي الثاني.
19- صمم بانيت مربعا للتزاوجات الآتية ثم تنبأ بنسبة الطراز الظاهري للصفات السائدة و المتنحية. ارمز للأليلات السائدة بحرف كبير، و للمنتجية بحرف صغير. أ- تزاوج أحادي الهجين بين فردين لهما الطرازان الجينان Aa و Aa. ب- تزاوج ثنائي اهجيبن بين فردين لهما الطرازان الجينيان Aa Bb. ج- تزاوج ثنائي الهجيبن بين فردين لهما الطرازان الجينيان aabb و
20- استخدم مبدأ الاحتمالات للتنبؤ بالآتي : أ- ما احتمال الحصول على فرد يحمل الطراز الجيني rr من إخصاب ذاتي لنبات يحمل الطراز الجيني Rr ؟. ب- ما احتمال الحصول على نسل مماثل الجينات متنح من تزاوج اختباري لفرد غير متماثل الجينات ؟ ج- تم اخصاب نبات يحمل الطراز الجيني Gg ذاتيا. استخدم مبدأ الاحتمالات لتحديد نسب النسل التي سيكون لها طراز ظاهري سائد. د- استخدم مبدأ الاحتمالات لتحديد نسب النسل الناتج عن تزاوج ثنائي التهجين (GgRr * GgRr)الذي سيحمل الطراز الظاهري ggR.
21- يحدث مرض عمى الألوان بسبب جين متنح و مرتبط بالجنس. فإذا تزوجت امرأة غير متماثلة الجينات لأليل عمى الألوان من رجل طبيعيي البصر فيما يتعلق بالألوان، ما نسبة أطفالهم الذين سوف يصابون بعمى الألوان ؟ من أي جنس سيكون الأطفال المصابين بعمى الألوان؟
22- ما الظروف التي تؤدي إلى انتاج أنثى مصابة بعمى الألوان ؟.
23- تخيل أن جينات لون البذرة و شكلها كانت على كروموسوم واحد، تم تهجين نباتين نقيي السلالة : أحدهما ينتج بذره خضراء مجعدة (rryy)و الآخر ينتج بذرة صفراء مستديرة(RRYY). تم إجراء تهجين تجريبي بين أفراد الجيل الأول F1 و كانت النتائج كالآتي : خضراء ، مجعدة 645 خضراء ، مستديرة 36 صفراء ، مجعدة 29 صفراء ، مستديرة 590 احسب المسافة بين موقعي الجينين.
24- هل يمكن الحصول على قط كاليكو ذكر ؟ علل الإجابة سواء أكانت نعم أم لا .
25- تصور أنك تعرفت إلى سلسلة TTATAAAGCAATAGT 5-.D في كروموسوم لحقيقي النواة. هل يمكن لهذه المنطقة أن تعمل بوصفها منشأ للتضاعف ؟ تنبأ بسلسلة RNA التي سوف تتشكل ، و ترتبط بهذه السلسلة بوصفها بادئا.
26- فعالية الأنزيمات مهمة لضمان عملية تضاعف DNA صحيحة. تنبأ بنتائج ما يحدث عند فقدان فعالية أحد الأنزيمات الآتية. 1- أنزيم الالتفاف. 2- مبلمر DNA الثالث. 3- اللاحم. 4- مبلمر DNA الأول.
27- شريط قالب من DNA له التسلسل الآتي : 3 " – CGTTACCCGAGCCGTACGATTAGG – 5 " استخدم المعلومات في التعاقب لتحدد : أ. تعاقب mRNA المتوقع لهذا الجين. ب. تعاقب الأحماض الأمينية المتوقع لهذا الجين.
28- صف كيف يؤثر الطفرات الآتية في البروتين النهائي . اذكر اسم الطفرة و نوعها : الشريط القالب الأصلي : 5- . . أ CGTTACCCGAGCCGTAACGATTAGG- 3 3 -CGTTACCCGAGCCGTAACGATTAGG-5 " 5- .ب CGTTACCCGATCCGTACGATTAGG- 3 5- .ج CGTTACCCGAGCCGTTCGATTAGG-
29- توقع ما إذا كان التعبير الجيني (بدءا من استهلال الاستنساخ و حتى البروتين النهائي) سيكون أسرع في بدائيات النوى أم حقيقيات النوى. علل اجابتك.
30- إن كثيرا من البروتينات الإنسانية مثل الهيموجلوبين فعالة فقط بوصفها مجموعة مكونة من تحت وحدات متكررة. تجمع هذه الوحدات الفعالة في الشبكة الأندوبلازمية و أجسام جولجي في الخلية حقيقية النواة. ناقش المحددات إن وجدت، لإنتاج الهيموجلوبين المهندس وراثيا بشكل كبير.
31- يمكن استخدام محرك بحث علم الجينومات لتحديد ما إذا كان تفشي مرض وبائي قد حدث بطريقة طبيعية أو عن عمد. وضح ما هو الشيء الذي سيحث عنه باحث علم الجينومات في حالة الاشتباه في عمل مقصود وراء تفشي مرض مثل الجمرة الخبيثة
32- قمت بتخليق طقم من خلايا جنينية طافرة من فأر. تنبأ بعواقب التكوين الجنيني لكل من الطفرات الآتية : أ. طفرة ناتجة عن إزالة كاداهرين .N ب. طفرة ناتجة عن إزالة إنتجرين. ج. إزالة المنطقة السيتوبلازمية لإنتجرين.
33- في سمكة ترينيداد، أسهمت الدراسات المخبرية و الحقلية في بناء دليل قوي على أثر المفترس في إحداث تغير تطوري في صفات اللون و تاريخ الحياة. هناك احتمال لا يزال قائما-و إن لم يكن محتملا-يتمثل في وجود اختلافات أخرى بين المواقع أعلى الشلال و أسفله، إضافة إلى وجود المفترس. ما الدراسات الإضافية التي يمكن أن تعزز من تفسير النتائج ؟
34- أخذا في الحسبان قوة الانتخاب الطبيعي في إزالة الاختلافات الوراثية المتعلقة بالسرعة في الخيول الأصيلة، يبقى السؤال هو : لماذا يوجد هذا المقدار الكبير من الاختلاف في صفة السرعة (و هي صفة متصلة) و في صفات أخرى غيرها ؟ إن هذا الأمر ينطبق حتى في صفات نعرف أنها تحت أثر الانتخاب الطبيعي القوي. من أين تأتي الاختلافات الوراثية في الأصل ؟ و كيف يقارن معدل الانتاج مع قوة الانتخاب الطبيعي ؟ ما الآليات الأخرى التي تحافظ على الاختلافات الوراثية، و تزيدها في المجموعات الطبيعية ؟
35- بالإمكان إيجاد أمثلة على التحكم السلبي و الإيجابي في الاستنساخ من خلال تنظيم التعبير الجيني في المنطفة الفعالة lac و trp في البكتيريا. استخدم نظامي المنظمة الفعالة لوصف الفرق بين التنظيم الإيجابي و السلبي.
36- ما أوجه الاختلاف بين المشغل و المحفز في التنظيم الجيني عند بدائيات النوى ؟.
37- ما أشكال التحكم في التعبير الجيني المميزة لحقيقات النوى ؟ و هل تستطيع بدائيات النوى استخدام هذه الآليات، أم أنها موجودة لأن هناك فرقا بين أنواع هذه الخلايا ؟
38- يتأثر عدد البروتينات الموجودة في الخلية و أنواعها بالطفرات الوراثية، و تنظيم التعبير الجيني. ناقش كيف تختلف هاتان الطريقتان.
39- يمكن أن يقود الانتخاب الطبيعي إلى تطور آليات العزل قبل الزيجوتية، و ليس إلى تطور آليات العزل بعد الزيجوتية. اشرح ؟
40- إذا لم يكن هناك إجماع مقبول على تعريف النوع، فما فائدة هذا المصطلح ؟ هل ستلغى في المستقبل فكرة النوع و الحاجة إليه ؟
41- إن تحديد "مجموعة خارجية" مكون أساسي لتحليل التفرع التطوري. و كما هو موصوف في صفحة 456، اختيرت مجموعة شديدة القرابة، و لكنها ليست جزءا من المجموعة قيد الدراسة، فإذا كان المرء لا يعرف العلاقة بين الأفراد فى المجموعة قيد الدراسة، فكيف له أن التأكد أنه اختار المجموعة الخارجية المناسبة ؟ هل تستطيع التفكير في مقاربة قد تقلل أثر الاختيار السيئ للمجموعة الخارجية ؟
42- كما لاحظت في أثناء قراءتك، التفرع التطوري طريقة واسعة الاستخدام في التصنيف التطوري، و نظامنا التصنيفي (علم التصنيف) يعكس بشكل متزايد معرفتنا بالعلاقات التطورية. باستخدام الطيور مثالا، ناقش فوائد و مساوى تعريفنا للطيور بوصفها زواحف، مقارنة بكونها مجموعة منفصلة و مساوية للزواحف.
43- في مجموعة انواع من البطلينوس، يبدو أن فقد تطور اليرقات الجنيني و انعكاس التطور الجنيني المباشر حدث مرات عدة، و بالأخذ في الحسبان مبدأ التقتير أو الاقتصاد البسيط، هل ساهمت التغيرات في أي اتجاه بشكل متساو في تقييم اليرقية هو أكثر احتمالا من إعادة تطورها من التطور الجنيني المباشر ؟ كيف ؟
44- قد يفسر فقدان جين المستقبل الشمي في الإنسان مقارنة بالشمبانزي بالاعتماد على أنظمة حسية أخرى، و لهذا يضعف الانتخاب ضد أفراد يفقدون قدراتهم الشمية. هل يمكن للانتخاب الطبيعي أن يعمل بأي طريق آخر لكي يقلل عدد جينات المستقبل الشامي في الإنسان دون انتخاب لوظيفة المستقبل الشامي في الشمبانزي ؟
45- إحدى نقاط سوء الفهم الشائعة حول مشروعات تحليل التتابعات (خاصة مشروع المحتوى الجيني للإنسان) أن بناء خريطة طريق كاملة ل DNA ستقود مباشرة إلى علاج الأمراض ذات الأساس الوراثي، أخذا في الحسبان نسبة التشابه بين DNA الإنسان و الشمبانزي، فهل هذا الرأي المبسط له ما يبرره ؟ اشرح.
46- كيف يزيد انتقال الجينات الأفقي تعقيد التحليل النشوئي ؟
47- ما عواقب تعدد المجموعة الكروموسومية على معدلات التنوع ؟ اشرح.
48- أعطيت أمثلة عدة لجينات اختيرت لوظائف جديدة في هذا الفصل. اذكر مثالين منها، و ما المقصود بالتعبير "اختيرت" ؟
49- من الفصل المتعلق بتطور التكوين الجنيني، يبدو أن توليد أنماط تكوين جنيني جديدة سيكون سهلا و سريعا نسبيا، ما يقود إلى قدرة المخلوقات على التكيف بسرعة للظروف البيئية. فلماذا إذن تحتاج كثير من الصفات التي درسناها إلى ملايين السنين لكي تتطور ؟
50- هناك طرق متعددة يمكن بها تفسير التنوع في الطرز الشكلية بين المجموعات المختلفة من المخلوقات. ففي أحد طرفي الطيف، قد تنشأ هذه الفروق من فروق في الجينات الكثيرة التي تسيطر على التكوين الجنيني. وفي الطرف الآخر، قد تختلف مجموعات صغيرة من الجينات في كيفية تنظيمها للتعبير عن الاجزاء المختلفة للمحتوى الجيني. ما وجهة النظر التي تمثل فهمنا الراهن للأمر ؟ اشرح.
51- الظروف السائدة على كوكب المريخ، و قمر المشتري أوروبا، و قمر زحل تيان، تحاكي الظروف التي سادت الأرض البدائية. و على الرغم من ذلك، فإن تلك الأماكن تختلف عن الأرض. فمثلا، أوروبا و تيتان يقعان بعيدا عن الشمس. لنفترض في يوم ما في المستقبل، اكتشف العلماء بكتيريا على هذه الأقمار تشبه إلى حد كبير البكتيريا التي كانت موجودة على سطح الأرض البدائية، وضح كيف سيدعم هذا الاكتشاف نظرية تعدد بذور الحياة، و ماذا لو أن الحياة كانت مختلفة من ناحية الكيمياء الحيوية ؟
52- هب أنك عضو في فريق بحث اكتشفت-حديثا-دليلا على وجود خلية أحادية حقيقية النواة على سطح المريخ. وعندما بدأت دراسة المخلوق الحي، أردت أن تستخدم مخلوقا من الأرض للمقارنة. من أي فوق الممالك سوف تختار هذا المخلوق مرجعا لك ؟
53- اعتمد التصنيف في السابق و بشكل أساسي على تطور صفات الشكل الخارجي، أما الطرق الحديثة فإنها تعتمد على التحليل الجزيئي. لماذا كان التوجه الجزيئي مهما جدا في تكوين نظريات تطورية ؟
54- إذا اكتشف نمط جديد من تثبيت الكربون لا يحابى الكربون 12 فهل سيؤثر ذلك في تحليلنا لدلائل الحياة البدائية الأولى ؟
55- أدت تجربة فريدرك جريفث (الفصل 14) دورا مهما في التأكد من أن DNA هو المادة الوراثية. فقد بين جريفث أن البكتيريا الملساء )الممرضة) و المقتولة بالحرارة عند خلطها مع بكتيريا حية خشنة (غير ممرضة) فإنها تسبب الإصابة بذات الرئة عند حقنها فى الفئران. إضافة إلى ذلك، يمكن استزراع البكتيريا الخشنة الحية من الفئران المصابة. والفرق بين هاتين السلالتين هو وجود محفظة من الكربوهيدرات على سلالات البكتيريا الملساء. اعتمادا على ما تعلمته في هذا الفصل، كيف يمكنك تفسير هذه الملاحظات ؟
56- في الستينيات من القرن الماضي كان شائعا وصف مضادات حيوية عدة لمقاومة العدوى البكتيرية، و أن المرضى أيضا غالبا لا يكملون دورة العلاج بالمضادات الموصوفة. و حيث إن جينات مقاومة المضادات الحيوية غالبا ما تكون موجودة على بلازميدات الاقتران، فكيف تؤثر هذه العوامل في تطور المقاومة للمضادات، و كذلك المقاومة لمضادات عدة بشكل خاص ؟
57- يبدو أن البكتيريا المثبتة للنيتروجين و المعزولة من التربة تتأثر بدرجة عالية عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية، ولو افترضنا استمرار نضوب مستوى الأوزون، فماذا سيكون التأثير طويل المدى في كوكب الأرض ؟
58- كثير من ثنائية الأنوية المتساوية و ذات الأجسام نظير القاعدية هي أنواع تفتقر للميتوكندريا، و مع هذا، فهي تبقى هوائية. في الفصل ال 9 تعرفت إلى الميتوكوندريا بوصفها مكانا للتنفس الهوائي. إذا احتفظت هذه الأنواع بقدراتها الهوائية، ما الذي سيحدث للمسارات الأيضية ؟
59- لخص تنوع صبغات التمثيل الضوئي للطلائعيات. هل يمكن استعمال التمثيل الضوئي أساسا للتصنيف ؟ فسر إجابتك.
60- معظم العلماء يتفقون على أن مملكة الطلائعيات فوضى. يعتقد بعض العلماء أن هذه المخلوقات يجب أن توضع داخل ممالك متعددة الخلايا حقيقة النوى (نباتات، و فطريات، وحيوانات). هل هذا التوجه قابل للتطبيق ؟ دعم إجابتك.
61- أنت تشاهد طحلبا لم يتم التعرف إليه سابقا تحت المجهر الضوئي. تبدو البلاستيدة الخضراء محاطة بأربعة أغشية، أي مجموعة من الطحالب تتوقع أن تكون الأقرب إلى هذا النوع الجديد ؟ لماذا ؟
62- ارسم دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي : تسبب البريونات :
63- كيف يؤدي منع إنتاج الهرمونات إلى التقليل من النمو السرطاني الورمي ؟
64- افترض أن عضوين مختلفين كالكبد و القلب حساسان لهرمون معين (مثل إبينفرين)، و أن الخلايا في كلا العضوين لها مستقبلات متماثلة للهرمون، كلا العضوين، لكن الهرمون ينتج تأثيرات مختلفة في كلا العضوين. فسر و أن ارتباط الهرمون بالمستقبل ينتج الرسول الثاني نفسه داخل الخلايا في كيف يمكن ان يحدث ذلك.
65- كثير من المؤشرات الفيزيولوجية، مثل تركيز الكالسيوم مي الدم، أو مستوى جلوكوز الدم، يسيطر عليها عن طريق هرمونين لهما تأثيرات متعاكسة. ما فائدة تحقيق التنظيم بهذه الطريقة بدلا من استخدام هرمون واحد يغير المؤشرات في اتجاه واحد فقط ؟
66- لدى الإنسان عدد من الآليات التي تساعده في المحافظة على ضغط الدم، و خاصة عندما ينخفض بشكل كبير. وضح كيف تعمل الكلية و جهاز الغدد الصماء في المحافظة على ضغط الدم.
67- وضح لماذا يستطيع الطائر الدوري الطيران فوق قمم الجبال على ارتفاع أكثر من 6.000 م، لكن فأرا بالحجم نفسه يموت من نقص الأكسجين على هذا الارتفاع.
68- عادت زميلتك توا من سباق 5 كم، و هي تتنفس بسرعة، و تنصبب عرقا، في بداية السباق استهلك جسمها الكثير من الجلوكوز، و أطلق الكثير من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالجلوكوز وبثاني أكسد الكربون، عندما كانت في حالة راحة، كيف يتعامل الجسم مع هذه الزيادة في ثاني أكسيد الكربون خلال التمرين ؟
69- على أي من أجزاء الوحدة الأنبوبية الكمية تعمل هذه الهرمونات، و كيف تقوم الهرمونات بعملها. أ. الهرمون المانع لإدرار البول ب. الألدوستيرون ج. العامل الأذيني المدر للصوديوم
70- الدكتور المعالج تجميل مهتم، و يتوقع أن كليته لا تعمل بالشكل الصحيح. و هو يريد أن يحدد ما إذا كان حجم الدم الذي يتدفق من خلال الكلية (يسمى معدل تدفق الدم في الكلية) يقع ضمن المدى (المعدل) الطبيعي. احسب معدل تدفق الدم "الطبيعي" في الكلية اعتمادا على المعلومات الآتية : وزن جميل 90 كجم، افترض أن حجم الدم الكلي طبيعي، و يساوي 80 مل / كجم من وزن الجسم، و كمية الدم التي يضخها القلب / دقيقة (الناتج القلبي) كانت طبيعي، افترض أن معدل تدفق الدم للكلية %21 من الناتج القلبي.
71- لماذا يخرج الفيل في حديقة الحيوانات في يوم بارد إلى الخارج، في حين تبقى الثدييات الصغيرة الأخرى مثل الفئران في الداخل ؟
72- استلمت وظيفة في قسم تسويق مستحضرات التجميل في شركة، و بسبب المنافسة، قام نائب المدير بالإعلان عن مرطب للجلد له تأثير منشط لجهاز المناعة. السائل مصنوع من إفرازات نباتية تعطي سوائل قلوية جدا. اشرح كيف يمكنك تسويق هذا المنتج بوصفه منشطا لجهاز المناعة.
73- قامت القطة التي تربيها بخدش بشرة صديقك. أصبح الجلد محمرا و حارا و مؤلما عند لمسه، و صديقك يعتقد أنه التقط نوعا من العدوى. لتفادي غضبه (لأنه لا يحب القطط)، تحاول أن تخبره عن أنشطة جهاز المناعة اللانوعية. اشرح ماذا حدث لجلده بالضبط ؟
74- يدعي بعص الناس أنهم لا يصابون بالرشح أبدا، كيف يمكنك أن توضح أن سبب ذلك هو اختلاف المستقبلات على سطوح خلاياهم الخاصة ؟
75- افترض أنك اكتشفت نونا جديدا من المخلوقات لم يدرس التكوين الجنيني فيه، كيف يمكنك معرفة المرحلة التي تيم فيها تحديد مصير الخلية ؟
76- نظرت، و أنت تدرس لترى قطك المدلل يتصرف بشكل سخيف. استخدم هذه اللحظة بوصفها لحظة للتعلم، قارن بين جينات الصندوق الذاتي في هذا القط و ذبابة الفاكهة التي يطاردها.
77- لماذا لا تدخل المرأة في الدورة الشهرية، و هي حامل ؟
78- تمكن سبيمان و ما نجولد من توضيح أن بعض الخلايا تعمل بوصفها "منظمات" في أثناء التكوين الجنيني، ما نوع الخلايا التي استعملاها ؟ كيف توصلا إلى أن هذه الخلايا تعمل بوصفها منظمات ؟
79- يعرف العمل الإيثاري بأنه السلوك الذي يفيد فردا آخر على حساب الفرد الذي يقوم بالعمل، هناك نظريتان حول كينية تفسير نشوء مثل هذا السلوك : التبادلية و انتخاب النسب، في سياق الانتخاب الطبيعي، هل الفعل الإيثاري "مكلف" على الفرد الذي يؤديه ؟
80- ما النتائج المحتملة لتطور فريسة على مفترس ما، مثل ربط الضفدع للألوان الصفراء و السوداء مع ألم لسعة نحلة ؟
81- يعرف التنافس تقليديا بتوثيق أثر نوع في جماعة نوع آخر. هل هناك طرق بديلة لدراسة التأثيرات المحتملة للتنافس في مخلوقات لا يمكن عمليا إجراء تجارب عليها لكبر حجمها أو طول عمرها ؟
82- إذا علمت أن المخلوقات خارجية الحرارة (ذوات الدم البارد) لا تستهلك جزءا كبيرا من طاقة الطعام الذي تأكله لإبقاء درجة حرارة الجسم ثابتة و عالية (عملية توليد حرارة)، كيف تتوقع السلاسل الغذائية للأنظمة البيئية التي تسودها آكلات أعشاب، و آكلات لحوم من ذوات الدم البارد، مقارنة مع الأنظمة التي تسودها أكلات أعشاب، و أكلات لحوم من داخلية الحرارة (ذوات الدم الحار) ؟
83- بشكل عام، إذا علمت، أن مدخول الطاقة كبير عند قاع مستوى غذائي (منتجات أولية) و يقل عندما يزداد النقل عبر المستويات الغذائية، كيف يمكن لبحيرات عدة أن تظهر كتلة حيوية قائمة لأكلات أعشاب من العوالق الحيوانية أكبر بكثير من العوالق النباتية التي تستهلكها ؟
84- ارسم دائرة حول رمز الإجابة الصحيحة فيما يلي : التقسيم الطبقي الحراري في بحيرة :
85- تحويل النظام البيئي دوما له تكاليف و أرباح. عادة ما تصل الأرباح إلى جزء من المجتمع (جماعة من الناس أو رجال أعمال مثلا) و لكن التكاليف يتحملها المجتمع كله. هذا يجعل اتخاذ قرارات عن كيف، و متى سنسمح البيئية بالطريقة التي نفهمها اليوم ؟ (فمثلا، تحويل أراضي شجر المانغروف بتحويل النظام البيئي صعبة. مع ذلك، هل هذه مشكلة خاصة بتحويل الأنظمة إلى مزارع جمبري (هل هناك أمثلة أخرى يمكن أن نهتم بها لإرشادنا إلى كيفية صنع مثل هذه القرارات ؟
86- هناك اهتمام و إثبات أن جماعات البرمائيات في تناقص على مستوي العالم، و ذلك بسبب عوامل عالمية، إذا علمنا أن انقراض الأنواع عملية طبيعية، فكيف لنا أن نحدد أن هناك تناقضا عالميا مختلفا عن الانقراض الطبيعي للأنواع ؟
87- لماذا توجد صحارى الأرض عند خط عرض ˚30 تقريبا ؟
88- من المتوقع أن تحدث ظلال المطر عندما تعترض جبال عالية الرياح السائدة. ما نوع الظل المطري الذي تتوقعه إذا وصلت الرياح السائدة إلى جهة مواجهة لها جافة نسبتا؟
89- ما الفرق بين الاحتباس الحراري و التغيرات في مستويات معدل CO2 ؟
90- إذا كان مبيد حشري غير مؤذ على تراكيز قليلة (مثل، D.D.T.)، و استعمل بشكل مناسب و صحيح، كيف يمكن أن يصبح هذا المبيد خطرا على المخلوقات غير المستهدفة ؟
91- افترض أن جين SRY حدثت فيه طفرة، بحيث لا يتمكن الجنين الذكري من إنتاج البروتينات الوظيفية من هذا الجين، ما أنواع التغيرات التي تتوقع حدوثها في الجنين ؟
92- في اعتقادك، لماذا نستخدم نعظم البرمائيات و الأسماك الإخصاب الخارجي، في حين تعتمد السحالي، و الطيور، و الثدييات على الإخصاب الداخلي ؟
93- كيف تتشابه وظائف هرمون محفز تكوين الحويصلات و مكون الجسم الأصفر في الذكر و الأنثى في الثدييات ؟ و كيف تختلف ؟
94- أنت مهتم بتطوير موانع للحمل تسد مستقبلات هرمون محفز الغدد التناسلية الكوريوني البشري، هل ستعمل هذه الموانع ؟ لماذا ستعمل أولا تعمل ؟
95- لماذا تكون المخلوقات التي تتكاثر عذريا جميعها إناثا ؟
96- تمتلك كثير من الطيور حوصلة، و على الرغم من ذلك عدد قليل من الثدييات يمتلك ذلك. اقترح سببا لهذا الاختلاف بين الطيور و الثدييات.
97- افترض أنك تريد أن تطور دواء لعلاج السمنة اعتمادا على هرمون ليبتن، أي جزء من جسم الإنسان بفرز ليبتن ؟ ماذا يعمل هذا الهرمون ؟ مل الدواء الذي تريد تطويره يجب أن يزيد أو يقلل مستوى ليبتن في الدم ؟ هل يمكن أن يكون لهذا الدواء أثر في أجهزة الجسم الأخرى ؟
98- كيف تربط بين الإدمان على الكحول و المخدرات، و انخفاض تركيز البروتينات في البلازما، وانخفاض إنتاج العصارة الصفراوية ؟
99- تريد تصميم مركبة لاستكشاف الفضاء لاستخدامها على كوكب جاذبيته أعلى من جاذبية الأرض، فإذا خيرت بين نظام هيدروستاتيكي آو هيكل خلوي، فماذا تختار ؟ لماذا ؟
100- تبدأ الركض بأسرع ما تستطيع، بعد ذلك تخفض السرعة إلى مستوى يمكن تحمله، كيف يحصل التحول في استهلاك مصادر الطاقة في العضلة خلال عملية التحول تلك ؟ لماذا ؟
101- يعمل غاز الأعصاب مثيل فسنونو حمض الفلوريديك (سارين) على تنشيط الأنزيم أسيتل كولين إستيربز، الضروري لتحطيم أستيل كولين. اعتمادا على هذه المعلومة، ما مدى أثر هذا الغاز في عمل الأعصاب ؟
102- عندما تنخفض درجة الحموضة و القاعدية كثيرا، تحدث حالة قد تكون مميتة تدعى الحموضة. من بين استجابات الجسم المتعددة لهذه العالة، تغيير الجسم لمعدل تنفسه، كيف يحس الجسم بهذا التغير ؟ كيف يتغير معدل التنفس ؟ كيف يرفع ذلك من درجة الحموضة ؟
103- إن وظيفة عين الفقاريات غير عادية عند مقارنتها بالعمليات الأخرى ضمن الجسم، فالاتجاه الذي تتدفق به المعلومات المنية مثلا هو عكس الاتجاه الذي يسلكه الضوء خلال الشبكية. فسر تتابع الأحداث المتعلقة بحركة الضوء و بالمعلومات خلال تراكيب العين، و اشرح لماذا يتحركان في اتجاهين متعاكسين.
104- كيف يمكن أن تستجيب أعضاء حصى الأذن في رائد الفضاء، عندما تكون الجاذبية صفرا ؟ هل سيستمر رائد الفضاء في تكوين انطباع غير موضوعي عن الحركة ؟ هل تستطيع القنوات الهلالية رصد الشارع الزاوي بالكفاءة نفسها عند جاذبية مقدارها صفر ؟
105- تغلق مادة رباعي إيثيل الأمونيوم قنوات K+ المبوبة بفرق الجهد. ما أثر هذه المادة المتوقع في جهود الفعل التي ينتجها عصبون ؟ و اذا كان ممكنا إضافتها بشكل انتقائي لعصبون قبل تشابكي يحرر ناقلا عصبيا مهيجا، كيف ستغير المادة الأثر التشابكي لذلك الناقل العصبي في الخلية بعد التشابكية ؟
106- صب الحالة التي تكون عليها قنوات Na+ و K+ في كل من الأطوار الآتية : الارتفاع، و الهبوط، و التجاوز.
107- صف الخطوات المطلوبة لإنتاج جهد بعد تشابكي مهيج. كيف يمكن أن تختلف هذه الخطوات عند تشابك مثبط ؟
108- لاحظت أن صديقك الذي يحب الكافيين بدأ يشكو أخيرا أنه مضطر إلى شرب المشروبات المحتوية على الكافيين أكثر مما اعتاد عليه، و لكونك طالبا مجدا في الأحياء، أخبرته بأن ذلك أمر متوقع. كيف تفسر ذلك ؟
109- افترض أنك اكتشفت مرضا جديدا يؤثر في امتصاص المواد الغذائية في القناة الهضمية، نسيب مشكلات في الجلد، هل يمكن أن يؤثر مرض واحد في هذين النسيجين ؟ كيف يمش أن يحدث ذلك ؟
110- أي الأجهزة العضوية له علاقة بالتنظيم و بالإدامة ؟ لماذا تعتقد أن الأجهزة مرتبطة مع بعضها بهذه الطريقة ؟
111- لقد شعرنا جميعا يوما ما بعضة الجوع. هل الجوع منبه للتغذية الراجعة الإيجابية أم السلبية ؟ صف خطوات الاستجابة لهذا المنبه.
112- لماذا يوصف الاتزان الداخلي بأنه عملية ديناميكية ؟
113- في العادة، لدينا انطباع أن النباتات لا تستطيع التحرك في البيئة. هذا، على كل حال، بعيد عن الحقيقة. ناقش الطرق المتنوعة التي يتحرك بها النبات خلال البيئة.
114- أشر إلى مساوئ التلقيح عن طريق الرياح و حسناته مقابل التلقيح عن طريق الحيوانات.
115- قارن بين المزايا و المضار البيئية للنباتات التي تكاثر جنسيا، مع تلك التي تتكاثر عن طريق التكاثر اللاإخصابي، و كذلك مع التي تتكاثر خضريا.
116- ناقش التشابهات و الفروق بين التأود اللمسي و الحركة الامتلائية.
117- العقد الشجرية التي تسببها غالبا نموات ورمية على جذع الأشجار و فروعها، مقدرة و ثمينة جدا من قبل عمال الأخشاب بسبب نمطها الحبيبي الجميل. إن أردت أن تؤسس "مزرعة للعقد الشجرية"، كيف يمكنك أن تفعل هذا ؟
118- اعتمد العلاج بالأعشاب مدة طويلة على مستخلصات نباتية لعلاج أمراض الإنسان. اذكر ثلاثة أمثلة على علاجات نباتية استغلت في الصناعات الدوائية في العصر الحديث.
119- إذا كنت ستأكل طنا (1000 كيلوجرام) من البطاطا. كم من المعادن الآتية ستكون قد أكلت تقريبا : أ. نحاس، ما بين 0.4-3 جم. ب. زنك، ما بين 1.5-10 جم. ت. بوتاسيوم، ما بين 0.5-6%. ث. حديد، ما بين 2.5-30 جم.
120- استخدم ما تعرفه حيل إزالة الملوثات عن طريق النباتات لسرم استراتيجية للبحث عن الذهب، دون القيام بعمليات حفر للتربة أو إتلاف لها.
121- أنت تعرف أن مناك زيادة في تركيز ثاني أكسيد الكربون في الجور كيف تتوقع أن تتغير المجموعة العشبية من نباتات C3 و C4 مع الزمن ؟
122- الجذور متكيفة جدا لامتصاص الماء من البيئة. و مع هذا، فإن النباتات التي تنمو في المناطق الرطبة جدا لها جذور متخصصة في الحصول على الأكسجين. اشرح هذه التكيفات التركيبية في الجذور. و لماذا تعد مهمة لبقاء النبات ؟
123- يعد التجوف في الأوعية الخشبية من أكثر التحديات لعمل الأوعية الخشبية في النباتات. تستطيع النباتات التعامل مع هذا الوضع ؛ لأن الماء يمكن أن يحول مساره عند المنطقة التي أغلقت. بعض النباتات قادرة على إزالة الفقاقيع الهوائية من خلال تكوين ضغط إيجابي كاف لجعل هذه الفقاقيع تذوب في الماء. كيف يمكن أن يقوم النبات بهذا ؟
124- إذا كنت تقوم بكتابة سيناريو فيلم خيال علمي عن أفضل طريقة حياة الحيوان و نبات يمكن أن تستخدم لعمل نوع خارق من المخلوقات، اشرح أسس التكوين النباتي التي ستدخلها في تكوين هذا النوع.
125- وجدت أقدم البذور التي يمكن أن تنبت بنجاح في منطقة Yukon في المنطقة القطبية الكندية عام 1950، استخدام طريقة تحديد العمر بالكربون المشع يثبت أن عمر البذور نحو 10.000 سنة، اشرح الطرق أو الآليات التي استخدمتها هذه البذور لتبقى ساكنة هذه المدة الطويلة من الزمن.
126- كيف يمكن أن تكون نجاحات التكاثر في النباتات الزهرية قد تغيرت فيما لو تكونت البذور دون ثمار ؟
127- تقوم النباتات بكثير من التحورات للتعامل مع التحديات البيئية، عرف الجذر و الساق و الورقة المحورة المحببة لديك، و ابن قضية للدفاع عن أيها أحسن مثالا لعضو نبات متحور.
128- لقد عرفت طفرة من نبات الذرة التي لا تتمكن من تمايز الخلايا الوعائية، كيف سيؤثر هذا في قيام النبات بوظائفه ؟
129- إن الزيادة السكانية على كوكبنا تؤثر في قدرتنا على إنتاج الغذاء اللازم لهؤلاء، و لو كان بإمكانك هندسة نبات يتضمن مجموعة من المحاصيل، فما الصفات التي يمكن أن تدخلها إليه ؟
130- يعتقد بعض العلماء أن الريش تطور أصلا للقيام بوظيفة العزل، و لم يتطور من أجل الطيران. ما الفوائد التي يمكن أن تجنيها الطيور الأوائل عديمة الطيران من هذا الأمر ؟
131- يعتقد بعض الناس أن الديناصورات لم تنقرض، و إنما هي بيننا اليوم، ما الدليل الذي يمكن أن يستخدم لدعم هذه المقولة ؟
132- يقول بعض الناس : إن الإنسان تطور من القردة، و مع ذلك، فإن هذه المقولة ليست صحيحة حقا، لماذا ؟
133- اكتشف العلماء في خليج شيسابيك أن انخفاض أعداد ثنائية المصراع في الخليج (خاصة المحار و الأسكالوب) أدى إلى زيادة حادة في تلوث مياه الخليج. ما الصفة في هذه المجموعة التي يمكن أن تعزى لهذه الملاحظة ؟
134- الكايتين موجود في عدد من اللافقاريات السيلومية، و موجد أيضا في الفطريات. ماذا يدلك ذلك حول نشأة هذه المادة و أهميتها ؟
135- لم تعد الخنثى ميزة للأنواع الطفيلية ؟
136- هل افتقار الديدان الشريطية للجهاز الهضمي يشير إلى أنها شكل سلفي بدائي للديدان المسطحة ؟ اشرح إجابتك.
137- تاريخيا، كانت الفطريات تصنف على أنها شبيهة بالنباتات، على الرغم من عدم قدرتها على البناء الضوئي. و على الرغم من أننا نعلم الآن أن الفطريات اقرب إلى الحيوانات منها للنباتات، فما الصفات التي جعلت العلماء يضعونها في البداية في مكان أقرب للنباتات ؟
138- لم تقدر أهمية الفطريات في تطور الحياة على اليابسة التقدير الذي تستحقه. فسر أهمية الفطريات في استعمار اليابسة.
139- بناء على فهمك للفطريات، لماذا لا تعمل المضادات الحيوية في علاج العدوى الفطرية ؟
140- إذا عينت مساعدا للبحث الاستقصاء أصل مغطاة البذور، و بشكل محدد الحدود بين معراة البذور و مغطاة البذور، فأي السمات ستستخدم لتعرف أحفورة جديدة على أنها معراة بذور مرة، و مغطاة بذور مرة أخرى بصورة واضحة.
141- ما فوائد التلقيح الذاتي في النباتات المزهرة و عيوبه ؟ اشرح إجابتك.
142- تستخدم العلاقة بين النباتات المزهرة والملقحات غالبا على أنها مثال على التطور المترافق. كثير من أنواع النباتات المزهرة لها تراكيب زهرة متكيفة لنوع واحد من الملقحات. ما فوائد استخدام هذه العلاقة المتخصصة و عيوبها ؟
143- يمكن للخلايا من بكتيريا القولون E .C0l في الحالة الاعتدالية المشتقة من الإصابة بفيروس أن تستحث لإنتاج جسيمات فيروسية بتعريضها للأشعة فوق البنفسجية. و تشمل عملية الحث هذه تعطيل مثبط بروتيني يبقي جينات الفيروس الأولي غير مفعلة. ما الدور الذي يمكن أن يقوم به البروتين الذي يتعرف إلى مثبط الفيروس، و يعطله ؟
144- يعتقد معظم علماء الحياة أن الفيروسات تطورت باتباع أصل الخلايا الأولية، لماذا تعتقد أن هذا هو ما تم فعلا ؟
145- عام ،1972 أعلن الرئيس الأمريكي نيكسون الحرب على مرض السرطان. و على الرغم من تحقيق تقدم كبير و مهم في هذا المجال خلال العقود الثلاثة الماضية، فإن الحرب لم تنته بعد. إن اكتشاف دور بعض الفيروسات، و الاعتقاد انها سبب لبعض أنواع السرطان ساعد على تعثر هذه الحرب، بل أدى إليها. لماذا ؟
