ISTITUTO DI ISTRUZIONE SECONDARIA “DANIELE CRESPI” Liceo Internazionale Classico e Linguistico VAPC02701R Liceo delle Scienze Umane VAPM027011 Via G. Carducci 4 – 21052 BUSTO ARSIZIO (VA) www.liceocrespi.it-Tel. 0331 633256 - Fax 0331 674770 - E-mail: UNI EN ISO 9001: 2008 CertINT® 2012 [email protected] C.F. 81009350125 – Cod.Min. VAIS02700D LAVORO ESTIVO Classe 3DSU 1 Quale scienziato ha determinato la carica dell’elettrone? A Thomson, per mezzo dei tubi a raggi catodici B Heisenberg, per mezzo dello spettrometro di massa C Millikan, per mezzo di gocce di olio ionizzate dai raggi X D Rutherford, per mezzo delle particelle E Bohr, attraverso gli spettri di emissione atomica 2 Tra le seguenti affermazioni relative alle particelle subatomiche, individua l’unica sbagliata: A si chiamano protoni le particelle che hanno carica elettrica positiva B la carica del protone e quella dell’elettrone sono uguali ma di segno opposto C la massa dei neutroni è circa uguale a quella dei protoni D la carica del neutrone è identica a quella del protone E la massa di un elettrone è circa 1840 volte più piccola di quella di un neutrone 3 In riferimento al modello atomico nucleare, che nelle sue linee essenziali rispecchia il modello di Rutherford, indica l’unica affermazione sbagliata: A l’atomo è come una sfera vuota perché gli elettroni si muovono in un volume enorme rispetto a quello del nucleo B l’atomo nel suo complesso è elettricamente neutro perché i neutroni neutralizzano la carica dei protoni C l’atomo presenta un nucleo centrale che contiene le particelle subatomiche più pesanti D gli elettroni si muovono incessantemente attorno al nucleo anche a distanze relativamente molto grandi E i protoni e i neutroni occupano un volume molto più piccolo di quello complessivo dell’atomo 4 Che cosa significa l’affermazione secondo cui nelle trasformazioni chimiche l’identità chimica degli atomi non cambia? A il numero degli elettroni di ogni atomo non può mai cambiare B il nucleo di un atomo non può assolutamente cambiare C il numero dei protoni di ogni atomo può cambiare, quello dei neutroni no D ogni atomo rimane complessivamente sempre neutro D il numero dei neutroni può cambiare, quello dei protoni no 5 In relazione al numero atomico, indica l’unica affermazione sbagliata: A il numero atomico si indica convenzionalmente con il simbolo Z B il numero atomico coincide con la massa relativa di un elemento C il numero atomico determina la carica nucleare D il numero atomico corrisponde al numero di elettroni presenti in un atomo E il numero atomico indica il numero di protoni presenti nel nucleo di un atomo 6 Completa la seguente tabella: Simbolo dell’elemento A Z Carica nucleare Numero di neutroni Numero di elettroni 7 8 …………… 79 35 …………… …………… …………… Se 79 …………… …………… …………… ……………… …………… …………… …………… +12 10 …………… Completa la seguente tabella: Nome dell’elemento Simbolo dell’isotopo Numero di massa Numero atomico piombo ……………… 214 ……………… ……………… 135 55Cs ……………… ……………… ……………… ……………… 85 37 Perché nelle misure e nei calcoli necessari per determinare il peso atomico dell’idrogeno non si tiene conto dell’isotopo idrogeno-3? ........................................................................................................................................................... 9 Un atomo è formato da 35 protoni e 46 neutroni; un altro atomo è formato 45 neutroni e ha A = 82; in base a queste informazioni indica per ogni affermazione se è vera o falsa. a) Il primo atomo ha un numero atomico più basso. b) I due atomi sono isotopi dello stesso elemento. c) I due atomi hanno la stessa energia di prima ionizzazione. d) I due atomi hanno la stessa massa. e) Il secondo atomo è costituito da un minore numero di particelle subatomiche f) Il secondo atomo contiene 37 elettroni. g) Gli elettroni del primo atomo si dispongono su 4 livelli energetici. h) La massa del primo atomica è 81 u. V V V V V V V V F F F F F F F F 10 Il numero atomico del calcio è 20. In base a questa sola informazione, quale affermazione è sicuramente corretta? A tutti gli atomi di calcio sono costituiti da 20 protoni, 20 neutroni e 20 elettroni B tutti gli isotopi del calcio hanno numero di massa 20 C la massa atomica relativa degli atomi di calcio è maggiore di 20 u D gli elettroni del calcio si dispongono in tre livelli energetici E per indicare la struttura elettronica del calcio si usa la notazione Ca [Ne] s2 11 Analizzando i dati relativi alla progressiva ionizzazione dell’atomo di magnesio si osserva che: Ei' è minore di Ei''; Ei'' è molto minore di Ei'''; Ei''' è minore di Ei''''. Perché la differenza tra Ei'' e Ei''' è molto più grande delle altre due differenze? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 12 Scrivi la struttura elettronica dei seguenti elementi tenendo conto anche dei sottolivelli: a) ossigeno .......................................................................................................................................................... b) stronzio ........................................................................................................................................................... c) ferro ................................................................................................................................ ........................... 13 Un atomo ha il nucleo formato da 17 protoni e 18 neutroni; il nucleo di un altro atomo contiene 17 protoni e 17 neutroni. In quale dei due atomi è maggiore l’energia di prima ionizzazione? Motiva la risposta. ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 14 Scrivi l’equazione che descrive il processo di terza ionizzazione del calcio (Z 5 20). ........................................................................................................................................................... 15 L’atomo di litio (Z = 3) e l’atomo di sodio (Z = 11) hanno un solo elettrone nell’ultimo livello occupato; tuttavia l’energia di prima ionizzazione del sodio è minore dell’energia di prima ionizzazione del litio. Come si può spiegare questo fatto? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 16 Perché l’energia di terza ionizzazione del calcio (Z = 20) è maggiore dell’energia di prima ionizzazione dell’argo (Z = 18)? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 17 La struttura elettronica di un atomo è: X [Kr] s2 d9. Qual è l’ultimo livello energetico in cui si trovano gli elettroni dell’atomo? ........................................................................................................................................................... 18 Nello schema della tavola periodica, al posto dei simboli sono stati inseriti alcuni numeri che userai per rispondere alle domande. a) Quali elementi fanno parte dello stesso gruppo? ........................................................................................................................................................... b) Quali elementi fanno parte dello stesso periodo? ........................................................................................................................................................... c) Quale o quali elementi sono metalli alcalino-terrosi? ........................................................................................................................................................... d) Quali elementi sono metalli di transizione? ........................................................................................................................................................... e) Quale elemento ha il numero atomico più alto? ........................................................................................................................................................... f) Quale elemento appartiene alla famiglia degli alogeni? ........................................................................................................................................................... g) Perché non esistono i composti naturali dell’elemento individuato dal numero 2? ........................................................................................................................................................... 19 Quale delle seguenti famiglie chimiche è costituita da elementi che non appartengono allo stesso gruppo? A metalli alcalini B alogeni C metalli alcalino-terrosi D lantanidi E gas nobili 20 In relazione alle proprietà degli elementi che variano con periodicità, quale affermazione è corretta? A tra gli elementi di un stesso gruppo l’energia di prima ionizzazione cresce con l’aumentare di Z B tra gli elementi dello stesso periodo l’energia di prima ionizzazione decresce con l’aumentare di Z C tra gli elementi dello stesso gruppo il raggio atomico aumenta con l’aumentare di Z D tra gli elementi dello stesso periodo il raggio atomico aumenta con l’aumentare di Z E ogni periodo ha inizio con un metallo alcalino-terroso e termina con un gas nobile 21 Quale tra le seguenti non è una proprietà periodica degli elementi? A le formule dei composti con l’ossigeno B il numero di isotopi C l’energia di prima ionizzazione D il raggio atomico E le formule dei composti con l’idrogeno 22 Sulla relazione tra configurazione elettronica degli atomi e sistema periodico degli elementi, individua l’affermazione sbagliata: A il numero dei periodi è sette perché sette sono i livelli di energia a disposizione degli elettroni B gli atomi degli elementi del gruppo 18 hanno tanti elettroni da riempire completamente l’ultimo livello occupato C soltanto gli elementi del 6° e del 7° periodo possono disporre gli elettroni in quattro sottolivelli D nel 1° periodo ci sono soltanto 2 elementi e quindi il numero atomico dell’ultimo elemento è 2 E gli elementi che appartengono allo stesso gruppo hanno lo stesso numero di elettroni nell’ultimo livello occupato 23 Considera la seguente struttura elettronica: X 1s2, 2s2 2p6, 3s2 3p5 Qual è il numero atomico di X? 24 Completa la seguente tabella: Simbolo Z Configurazione Gruppo Br ................ ................ ................ ................ ................ [Kr] s2 d10 p2 ................ ................ 55 ................ ................ 1 Per tutti i composti binari vale la seguente regola: A la valenza totale di un elemento è uguale alla valenza totale dell’altro elemento. B la valenza totale di un elemento è sempre un numero pari C il numero di atomi di un elemento è uguale a quello degli atomi dell’altro elemento D la valenza di un elemento è uguale a quella dell’altro elemento E il numero ottenuto sommando le valenze dei due elementi è sempre pari 2 In relazione alla valenza, indica l’unica affermazione sbagliata: A gli atomi di idrogeno hanno sempre valenza 1 B gli atomi di ossigeno hanno sempre valenza 2 C gli atomi dei metalli alcalino-terrosi hanno sempre valenza 2 D gli atomi di un elemento hanno sempre la stessa valenza E gli atomi dei metalli alcalini hanno sempre valenza 1 3 In relazione ai composti P2O5 e Fe2O3, rispondi alle domande. a) Qual è la valenza totale del fosforo e del ferro? ........................................................................................................................................................... b) Qual è la valenza del fosforo e del ferro? ........................................................................................................................................................... 4 Perché tutti gli ossidi degli elementi del gruppo 2 del sistema periodico hanno formula simile? ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 5 Dovendo attribuire il nome IUPAC al composto che ha formula CuO, uno studente ha scritto ossido rameico. La sua risposta è giusta o sbagliata? Perché? ........................................................................................................................................................... 6 Quali fra i seguenti ossidi hanno proprietà basiche? A CO2 B Fe2O3 C CuO D Cl2O E P2O5 F MgO G SO3 H PbO 7 Scrivi la formula dell’idrossido del metallo del gruppo 13 che ha il peso atomico minore. ........................................................................................................................................................... 9 Il selenio appartiene al gruppo 16. Scrivi la formula dell’idracido di questo elemento. ........................................................................................................................................................... 10 Completa le equazioni delle seguenti reazioni scrivendo per ognuna la formula dell’ossiacido che si ottiene: a) SiO2 + H2O .......................................... b) SO3 + H2O .......................................... 11 Completa le equazioni delle seguenti reazioni scrivendo per ognuna la formula dell’ossiacido che si ottiene: a) Cl2O7 + H2O .......................................... b) P2O5 + 3 H2O .......................................... 12 Un composto ha formula Fe2O3. Scrivi la formula e il nome IUPAC dell’idrossido del metallo. ........................................................................................................................................................... 13 Scrivi le formule dei seguenti composti in base al nome IUPAC: a) triossido di di alluminio .......................................... b) tetrabromuro di silicio .......................................... c) tetracloruro di carbonio .......................................... d) ossido di stronzio .......................................... e) trisolfuro di dioro .......................................... f) pentossido di di fosforo .......................................... 14 Scrivi le formule dei seguenti composti in base al nome tradizionale: a) anidride carbonica .......................................... b) fluoruro di magnesio .......................................... c) bromuro di calcio .......................................... d) ossido di calcio .......................................... e) solfuro ferrino .......................................... f) anidride clorosi .......................................... 15 Accanto alla formula del composto è scritto il nome con cui esso è chiamato nel linguaggio comune; scrivi il nome corretto in base alle regole di nomenclatura tradizionale: a) Mg(OH)2 latte di magnesia ........................................................................................................................................................... b) CaO calce viva ........................................................................................................................................................... c) NaOH soda caustica ........................................................................................................................................................... d) KNO3 salnitro ........................................................................................................................................................... e) Na2CO3 soda ........................................................................................................................................................... f) HCl acido muriatico ........................................................................................................................................................... 16 Completa la tabella che segue: Formula Nome IUPAC Nome tradizionale Ca(OH)2 .......................................... .......................................... ............................. .......................................... nitrato rameoso ............................. trifluoruro di oro .......................................... Cl2O3 .......................................... .......................................... ............................. .......................................... solfato ferroso ............................. ossido di potassio .......................................... 17 Associa a ogni formula il numero della classe di appartenenza: a) SiH4 ........ b) BaO ........ c) Na2CO3 ........ d) Cl2O3 ........ e) Al(OH)3 ........ f) HF ........ g) N2O5 ........ h) HPO2 ........ i) CuOH ........ l) H2SiO3 ........ 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 18 ossido basico ossido acido idrossido idruro idracido ossiacido sale Scrivi l’equazione della reazione di neutralizzazione tra acido solforico e idrossido di potassio, e assegna il nome tradizionale al sale che si forma. ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 19 Scrivi l’equazione della reazione di neutralizzazione tra acido perclorico e idrossido di calcio, e assegna il nome tradizionale e IUPAC al sale che si forma. ........................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................... 20 Scrivi i nomi tradizionali dell’acido e dell’idrossido che reagendo tra loro danno origine a Zn 3(PO4)2. ........................................................................................................................................................... 21 ........................................................................................................................................................... Scrivi il nome dei seguenti composti secondo la nomencaltura IUPAC. a) AlH3 ........ b) Cr(OH)3 ........ c) BaCl2 ........ d) K2MnO4 ........ e) H2CO3 ........ f) SO3 ........ 2 Si può scrivere il simbolo di Lewis di un elemento Y che ha configurazione elettronica Y [X] s2 p2 ? A no, se non si conosce il simbolo di X B no, se non si conosce il numero atomico dell’elemento C sì, il simbolo di Lewis è :Y: . . D sì, il simbolo di Lewis è .Y . . . E sì, il simbolo di Lewis è :Y . 3 Usando la simbologia di Lewis, rappresenta la formula dello ione solfuro. 4 Il legame ionico si stabilisce: A tra due atomi che hanno messo in comune due elettroni B tra due atomi a diversa elettronegatività che hanno messo in comune elettroni C tra più atomi che hanno messo in comune più elettroni D tra ioni formati per trasferimento di elettroni tra atomi a diversa elettronegatività E tra ioni formati per trasferimento di elettroni tra atomi a uguale elettronegatività 5 Un composto ionico è formato da un catione e da un anione in rapporto 1 a 2; ogni ione ha 36 elettroni. Qual è la formula del composto? ........................................................................................................................................................... 8 Facendo riferimento alla regola dell’ottetto, scrivi la formula dei composti ionici che si ottengono dalle seguenti coppie di elementi: 9 a) potassio e zolfo ………………… b) magnesio e cloro ………………… c) alluminio e ossigeno ………………… Indica l’unica proprietà che consente di stabilire con sicurezza se una sostanza è un composto ionico. A elevata temperatura di fusione B elevato valore di durezza C conducibilità elettrica sia allo stato liquido sia allo stato solido D struttura cristallina E conducibilità elettrica allo stato liquido ma non allo stato solido 10 Facendo riferimento alla regola dell’ottetto, scrivi le formule dei composti covalenti che si ottengono dalle seguenti coppie di elementi: a) silicio e zolfo ………………… 11 b) fosforo e fluoro ………………… c) ossigeno e cloro ………………… In una molecola di fosforo (P4), quanti legami covalenti forma ciascun atomo? ........................................................................................................................................................... 12 Il diclorodifluorometano, CCl2F2, è uno dei gas responsabili del buco dell’ozono. Di quale tipo sono i legami presenti nella molecola? ........................................................................................................................................................... 13 Il cloro può formare composti binari sia con il potassio sia con l’idrogeno. Qual è la differenza nel tipo di legame che si forma nei due casi? ........................................................................................................................................................... 14 Una sostanza è solida a temperatura ambiente, ha una buona conducibilità termica e risulta facilmente lavorabile. In base a queste caratteristiche, quale modello di legame è più adatto a descrivere il legame tra le particelle che costituiscono la sostanza? ............................................................................................................................... ............................ 15 Dopo aver rappresentato i simboli di Lewis, indica per ciascuna coppia di atomi il tipo di legame covalente e quanti legami si formano: a) P e H b) C e H c) As e Cl 16 Quale delle seguenti coppie di elementi può formare composti ionici? A Br e F B HeN C Ca e Br D HeF E NeO 17 Scrivi la formula di struttura della molecola del composto che ha formula AsH3. ........................................................................................................................................................... 18 1 Scrivi la formula di struttura dell’acido clorico (HClO3). La massa formula del (NH4)2SO4 è A 84,12 u B 116,12 u C 118,13 u D 132,14 u E 221,53 u Quante moli di atomi di carbonio si devono combinare con 11,2 mol di atomi di idrogeno per ottenere il composto 2 C3H8? A 3,00 B 5,60 C 4,20 D 6,02 · 1023 E 29,9 3 Quale è la massa di un campione di 0,763 mol di cobalto? A 39,7 g B 40,3 g C 43,4 g D 45,0 g E 45,7 g 4 Quanti atomi di 12C sono presenti in un campione di 3,50 g di questo isotopo? A 1,72 · 1023 B 1,76 · 1023 C 2,07 · 1024 D 2,11 · 1024 E 8,01 · 1023 5 Quale è la massa in grammi di un campione di gas neon contenente 1,00 · 10 20 atomi? (esegui i calcoli) 6 7 Quanti atomi di carbonio sono presenti in 0,6000 mol di arabinosio (C 5H10O5)? (esegui i calcoli) di Avogadro? 8 Il numero di molecole che costituiscono una mole di acqua è uguale: A al numero di atomi presenti in 1 g di rame B al numero di atomi che costituiscono una mole di rame C alla massa in grammi di una mole di rame D alla massa in grammi di un atomo di rame E al numero di atomi presenti in 18 g di rame 9 Quale dei seguenti sistemi è formato dal maggior numero di molecole? A 10 g di H2O B 10 g di N2 C 10 g di CO D 10 g di C12H22O11 E 10 g di O3 10 La massa molare del cloro (Cl2) è 70,90 g/mol; questa informazione consente di affermare che: A la massa di una molecola di cloro vale 35,45 u B 6,022 ∙ 1023 atomi di cloro pesano 70,90 g C occorrono 35,45 atomi di cloro per avere 1 g di cloro D ogni atomo di cloro ha una massa uguale a 35,45 g E la massa atomica relativa del cloro vale 35,45 u 11 Completa la seguente tabella: Sostanza CO2 Massa molare Massa di sostanza Quantità chimica 4,85 g CH4 0,245 mol 12 Senza fare calcoli devi stabilire se ci sono più molecole in 2 g di CO o in 2 g di CO2. (Motiva la risposta). BIOLOGIA 1. Rispondi alle seguenti domande. a. Descrivi in modo sintetico gli eventi che hanno luogo durante le quattro fasi del processo mitotico. b. Spiega in che cosa consiste la chemioterapia e perché essa ha effetti positivi nella cura del cancro. c. Descrivi, mettendoli a confronto, i processi di citodieresi che si verificano nelle cellule animali e in quelle vegetali. 2. Nel seguente brano sbarra tra i termini in neretto quelli che ritieni errati. Un tumore maligno può essere causato da una rapida proliferazione/distruzione di cellule anomale/normali a partire da una cellula che, essendo mutata, non riesce più a bloccare/pro-seguire il suo ciclo vitale al termine della fase G1/G2. Le cellule cancerose possono quindi invadere/ostruire il sistema circolatorio o il sistema linfatico e dare origine a tumori secondari detti metastasi. Una possibile cura del tumore consiste nel somministrare speciali farmaci in grado di bloccare il processo mitotico/meiotico di queste cellule. 3. Di fianco a ogni affermazione colloca la lettera A se essa si riferisce alla mitosi, la lettera B se si riferisce alla citodieresi, la lettera C se si riferisce alla fase G1, la lettera D se si riferisce alla fase S oppure la lettera E se si riferisce alla fase G2 del ciclo cellulare. a. b. c. d. Avviene la formazione della piastra cellulare. (.............) Si duplica il materiale contenuto nel nucleo. (.............) Viene demolito il citoscheletro (.............) Si completa la duplicazione dei centrioli. (.............) 4. Barra il completamento che ritieni esatto. Il fuso mitotico... a. è formato da microtubuli di struttura proteica. b. è presente nella cellula anche durante l’interfase. c. interviene nella duplicazione del DNA. d. tiene uniti i due cromatidi che formano ogni cromosoma. 5. Barra il completamento che ritieni esatto. I cinetocori sono... a. piccoli cromosomi presenti esclusivamente nelle cellule animali. b. le strutture citoplasmatiche che attivano la duplicazione dei centrioli. c. i siti in cui, durante la fase S, si attiva la duplicazione del DNA. d. formati da strutture proteiche che fanno da aggancio alle fibre del fuso. 6. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Durante l’anafase mitotica... a. si demolisce il fuso con le strutture a esso annesse, e si recupera il materiale proteico. b. si apre il centromero e si separano i due cromatidi che formavano il cromosoma. c. i cromosomi si trovano tutti perfettamente allineati sul piano equatoriale. d. il nucleo continua a dare informazioni alla cellula anche se non c’è più la membrana nucleare. e. il numero dei cromosomi è doppio rispetto a quello presente durante la profase. 7. Rispondi alle seguenti domande. a. Talvolta, in una specifica regione del corpo si possono verificare errori nel processo mitotico (per esempio, la non separazione dei cromatidi durante l’anafase) e possono comparire gruppi di cellule, dotate di un cromosoma in più, che si distinguono dalle cellule normali dello stesso organismo; un organismo che presenta tali anomalie viene definito mosaico. Quali pensi possano essere le conseguenze di un mosaico se tale anomalia si verifica nella prima fase di sviluppo di un embrione oppure in un organismo già adulto? b. Quali sono le analogie e quali le differenze tra la divisione cellulare dei procarioti e quella degli eucarioti? c. Quali sono le peculiarità nel controllo del ciclo cellulare delle cellule del fegato? Quale meccanismo provoca l’avvio della divisione cellulare dopo l’asportazione chirurgica di una sua parte? 8. Barra i due completamenti che ritieni esatti. La mitosi... a. non potrebbe aver luogo se non dopo la fase S del ciclo cellulare. b. negli organismi unicellulari permette di crescere e sostituire le cellule morte. c. può attivarsi, grazie ai fattori di crescita, a qualunque fase del ciclo cellulare. d. serve anche per produrre cellule con metà dei cromosomi, come i gameti umani. e. può non essere seguita dalla citodieresi e produrre pertanto cellule con due o più nuclei. 9. Rispondi alle seguenti domande. a. Spiega il ruolo della meiosi nella riproduzione specificando la funzione della prima e della seconda divisione. b. Descrivi le caratteristiche di una persona colpita dalla sindrome di Turner, spiegando anche perché questa anomalia numerica non è letale nonostante sia presente nel nucleo un cromosoma in meno. c. Che cosa sono gli autosomi e i cromosomi sessuali? In quale caso non si può parlare di omologhi per i cromosomi sessuali? 10. Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati sotto. Durante ....................................... del processo meiotico si separano i cromosomi omologhi e le 23 strutture a forma di X migrano verso i poli. In questo modo si formano due nuclei, che sono ....................................... perché in ognuno di essi ci ....................................... cromosomi con le relative copie che sono state sintetizzate durante la fase ....................................... dell’interfase. Nella meiosi II queste coppie di cromatidi si ....................................... dando origine a 4 ....................................... o cellule sessuali. (duplicano, S, diploidi, la profase II, gameti, 23, identici, spezzano, l’anafase I, 24, corpuscoli, aploidi, G1, dividono, 46, zigoti, G2, la telofase I) 11. Di fianco a ogni affermazione colloca la lettera A se essa si riferisce solo alla mitosi, la lettera B se si riferisce solo alla meiosi, la lettera C se si riferisce a entrambi i processi di divisione cellulare oppure la lettera D se non si riferisce a nessuno dei due processi. a. b. c. Durante la metafase I i cromosomi omologhi sono appaiati sul piano equatoriale, ma ognuno di essi è formato da un unico cromatidio. (.............) I cromosomi si duplicano una sola volta, ma ogni nucleo si divide due volte. (.............) Le nuove cellule contengono cromosomi che derivano dalla separazione dei cromatidi della cellula d’origine. (.............) 12. Barra i due completamenti che ritieni esatti. In seguito al crossing over... a. i due cromatidi di ogni cromosoma non sono più uniti dal centromero. b. i due omologhi di ogni coppia non contengono più materiale genetico tra loro identico. c. i due cromatidi di ogni cromosoma non contengono più materiale genetico identico. d. è cambiato l’insieme del materiale genetico contenuto nella coppia di cromosomi omologhi. e. il cromosoma materno contiene anche materiale genetico paterno. 13. Barra i due completamenti che ritieni esatti. Durante la formazione delle tetradi... a. vengono appaiati cromosomi diversi da quelli materni e paterni. b. si formano chiasmi che uniscono i centromeri dei cromosomi omologhi. c. vengono coinvolti quattro cromatidi che si scambiano segmenti corrispondenti. d. vengono coinvolti nel crossing over cromosomi non omologhi, ma che si trovano vicini. e. i cromosomi omologhi si trovano appaiati, e ciò accade in una sola delle fasi meiotiche. 1 Completa la seguente tabella mettendo in relazione gli scienziati con le conclusioni dei loro esperimenti. a) b) c) d) A. Mirsky Hershey e Chase Watson e Crick E. Chargaff 1. 2. 3. 4. La quantità di citosina presente nel DNA è sempre uguale a quella della guanina Le molecole di DNA hanno una struttura elicoidale a doppio filamento Le cellule degli organismi di una data specie contengono le stesse quantità di DNA Il materiale genetico della cellula è costituito da DNA e non da proteine a b c d 2 Barra il completamento che ritieni esatto. Certi enzimi riescono a riparare il DNA A B C D legando tra loro i filamenti complementari presso la forcella di duplicazione. catalizzando l’apertura dei filamenti presso la bolla di duplicazione. trasformando il DNA lineare in DNA circolare. eliminando i nucleotidi sbagliati dalla doppia elica di DNA. 3 Barra il completamento che ritieni esatto. Secondo il modello di Watson e Crick in un nucleotide A B si osserva un alternarsi di zuccheri e di basi azotate purine e pirimidine. uno zucchero a cinque atomi di carbonio è legato a un gruppo fosfato e a una base azotata. C D vi possono essere due tipi di zuccheri, due tipi di gruppi fosfato e quattro di basi azotate. una base azotata si lega al gruppo fosfato mediante legami a idrogeno. 4 Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati in fondo. Secondo il modello di Watson e Crick, la catena di DNA ha una forma ………....…....………………… ed è composta da due “montanti” lungo i quali si alternano ………....…....………………… e lo zucchero deossiribosio. La distanza tra questi “montanti” venne calcolata in ………....…....………………… nanometri in base alle fotografie ottenute da ………....…....………………… con la tecnica della cristallografia ai raggi X. Il terzo componente dei nucleotidi è costituito dalle basi azotate, che sono ………....…....………………… in modo tale che a una purina, come l’adenina, sia sempre attaccata una pirimidina come la ………....…....………………… . J. Watson, rivolte all’esterno, globulare, 2, lo zucchero ribosio, appaiate, guanina, elicoidale, L. Pauling, timina, 0,34, tutte uguali, i gruppi fosfato, 20, le basi azotate, citosina, R. Franklin, lineare 5 Barra il completamento che ritieni errato. Il proofreading A B C D è una funzione di autocorrezione della lettura del DNA effettuata dalle DNA-polimerasi. è un processo di natura enzimatica mediante cui si possono correggere errori assemblando numerose copie di DNA in poco tempo. utilizza enzimi che agiscono nel caso in cui lungo la catena di DNA compaiono due basi azotate appaiate non correttamente. individua eventuali errori nel processo di duplicazione del DNA nel momento in cui si formano i filamenti complementari. 6 Barra il completamento che ritieni esatto. La citosina A B C D è una purina che si lega solo con la base azotata guanina. è considerata un amminoacido in quanto contiene azoto. nel DNA si trova appaiata alla guanina tramite 3 legami a idrogeno. è caratterizzata dalla presenza nelle sua struttura di due anelli. 7 Rispondi alle seguenti domande. a) Che cosa si intende per estremità 3´ e 5´ di un filamento di DNA? Perché i filamenti sono detti antiparalleli? b) Spiega nelle linee generali in che modo avviene la duplicazione del DNA specificando quali enzimi partecipano a tale processo. c) Perché i due filamenti di una catena di DNA corrono paralleli e, quindi, si trovano sempre alla stessa distanza l’uno dall’altro? 8 Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati in fondo. La ………....…....………………… del DNA inizia con la formazione di una bolla presso cui i due filamenti cominciano a separarsi grazie alla presenza di particolari ………....…....…………………. A questo punto ogni filamento originario viene ………....…....………………… a partire dalla forcella di duplicazione, ma solo uno dei due filamenti viene sintetizzato in maniera ………....…....…………………, mentre l’altro necessita dell’enzima DNA-ligasi per unire i segmenti. continua, anticodoni, trascrizione, enzimi, spezzato, discontinua, duplicazione, sintetizzato, traduzione, amminoacidi, frammentaria, copiato 1 Rispondi alle seguenti domande. a) Illustra le differenze strutturali tra DNA e RNA, evidenziando in particolare le diversità tra i nucleotidi che compongono i due acidi nucleici. b) Dopo aver messo a confronto la struttura del tRNA con quella dell’mRNA, spiega quale ruolo svolge il tRNA nella sintesi proteica. c) Quali tipi di mutazioni conosci e quali possono essere le loro conseguenze per la cellula? 2 Completa la seguente tabella mettendo in relazione gli acidi nucleici con le relative funzioni proposte. a) b) c) d) mRNA rRNA tRNA DNA 1. 2. 3. 4. trasmette il messaggio dal nucleo al citoplasma presenta un sito d’attacco per gli amminoacidi costituisce gli organuli su cui avviene la sintesi proteica è considerato il materiale genetico della cellula a b c d 5 Nel seguente brano barra tra i termini in neretto quelli che ritieni errati. Durante il processo di traduzione è necessario che presso il sito P / sito A del ribosoma avvenga l’accoppiamento del codone dell’mRNA con l’anticodone / il codone del tRNA. L’allungamento della catena polipeptidica / nucleotidica avviene grazie a particolari enzimi che attaccano questa catena in via di formazione all’amminoacido trasportato dal tRNA / dall’mRNA e posizionato nel sito P / sito A. 6 Completa il seguente brano scegliendo tra i termini elencati in fondo. Le molecole di tRNA hanno circa 75-80 ………....…....………………… e formano una catena che termina a un’estremità con un preciso ………....…....…………………. Il tRNA ha una particolare configurazione a trifoglio; nel punto in cui il filamento compie una delle anse vi è una speciale sequenza di nucleotidi che formano ………....…....…………………. enzima, nucleotidi, sito d’attacco, una mutazione, atomi, un anticodone, amminoacidi, polipeptide, un codone Rispondi alle seguenti domande. a) Che ruolo svolge l’RNA messaggero e come avviene il processo di trascrizione? b) Descrivi le fasi mediante cui nei procarioti avviene sui ribosomi la sintesi di un polipeptide a partire da una molecola di RNA messaggero. c) Per quale motivo il codice genetico viene detto “degenerato”? Completa la seguente tabella mettendo in relazione il fenomeno con l’evento che lo contraddistingue. a) b) c) d) e) pleiotropia dominanza incompleta alleli multipli epistasi eredità poligenica 1. 2. 3. 4. 5. a un solo gene corrispondono molteplici effetti un gene determina il fenotipo nascondendo l’effetto degli altri geni gli eterozigoti hanno fenotipo intermedio tra quelli omozigoti presenza di più di due forme alleliche di uno stesso gene i caratteri sono prodotti dagli effetti combinati di più geni a b c d e 3 Barra il completamento che ritieni esatto. Gli autosomi sono cromosomi che A risultano differenti nei maschi (XY) e uguali nelle femmine (XX). B C D possono provocare, se difettosi, gravi malattie come l’emofilia. sono stati individuati per la prima volta studiando le drosofile mutanti. si trovano in coppie uguali sia nei maschi sia nelle femmine. 4 Nel seguente brano barra tra i termini in neretto quelli che ritieni errati. Alcune malattie genetiche umane vengono ereditate in modo uguale / diverso se portate da uomini o donne, in quanto i loro alleli sono presenti sui cromosomi sessuali / sugli autosomi. L’emofilia è una malattia dominante / recessiva causata da un gene presente sul cromosoma X / Y. Tra i figli maschi la probabilità che la malattia compaia nel fenotipo è minore / maggiore rispetto alle figlie poiché è possibile / impossibile che essi siano portatori sani. 5 Barra il completamento che ritieni esatto. In seguito ad alcuni studi sperimentali, Sutton A B C D contraddisse la legge della segregazione. scoprì che le cavallette non hanno cromosomi sessuali. individuò i cromosomi omologhi. collocò due alleli su uno stesso cromosoma. 6 Barra l’affermazione che ritieni esatta. A B C D 1 È possibile che un unico gene sia rappresentato da tre o più alleli. I quattro gruppi sanguigni umani hanno quattro fenotipi, un unico gene e quattro alleli. Nel fenomeno dell’epistasi compare nell’eterozigote un fenotipo del tutto nuovo. Una variazione continua esprime le diverse tipologie fenotipiche degli alleli multipli. Rispondi alle seguenti domande. a) Quali sono i principali eventi che permettono un aumento della variabilità genetica all’interno di una popolazione? b) In che cosa consiste una mutazione e quali possono esserne le cause? c) Facendo un esempio, spiega perché la selezione frequenza-dipendente è ritenuta un tipo di selezione bilanciata? 2 Barra il completamento che ritieni esatto. La variabilità genetica può essere favorita A B C D dalla assenza di geni recessivi. dal maggior successo riproduttivo dell’eterozigote. dalla fitness darwiniana. dalla presenza di geni dominanti. 3 Barra i due completamenti che ritieni esatti. Tra le cause della maggior variabilità genetica presente nella prole che si origina da una riproduzione sessuata vi sono A B C D E la segregazione indipendente dei caratteri. la possibilità di accoppiamenti non casuali. l’assenza di mutazioni cromosomiche. la ricombinazione dei patrimoni genetici alla fecondazione. la dominanza dei genotipi omozigoti. 4 Di fianco a ogni affermazione inserisci la lettera A se essa si riferisce al fenomeno detto effetto del fondatore, la lettera B se si riferisce al fenomeno detto collo di bottiglia, la lettera C se si riferisce a entrambi i fenomeni oppure la lettera D se non è valida per nessuno dei due. ……… a) Dopo alcune generazioni la frequenza dell’allele dominante potrebbe essere risultare cambiata. b) Determina un cambiamento del pool genico in popolazioni che, migrando, possono rimanere isolate geograficamente. ……… c) Può favorire la trasmissione di malattie genetiche recessive nelle generazioni successive. ……… d) Può essere definito come un fenomeno di deriva genetica in cui però la popolazione non va incontro a migrazione. ……… 5 Barra l’affermazione che ritieni esatta. A La selezione sessuale è tipica degli animali che non presentano dimorfismo tra sessi differenti. B C D La selezione divergente tende di solito ad aumentare la frequenza delle caratteristiche intermedie. La selezione direzionale è osservabile nei salmoni argentei che vivono lungo le coste del Pacifico. La selezione stabilizzante comporta la progressiva eliminazione degli organismi con caratteri estremi. Rispondi alle seguenti domande. a) Perché anche mediante incroci controllati è praticamente impossibile eliminare del tutto un allele recessivo dal pool genico di una popolazione? b) Che differenza c’è tra frequenza allelica e frequenza genotipica? A quali conclusioni si può giungere conoscendo il valore di tali frequenze? c) Perché si può ritenere che l’accoppiamento non casuale, col passare del tempo, finisca per modificare le frequenze genotipiche, ma non necessariamente le frequenze alleliche?
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