Προτεινόμενες λύσεις ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 19/6/18. Β2. Καμπύλη Β, τα βακτήρια του γένους Lactobacillus αναπτύσσονται σε ph 4-5. (σελ.

Transcript

1 Πανελλήνιες 2018 Προτεινόμενες λύσεις ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 19/6/18 ΘΕΜΑ Α Α1. δ Α2. δ Α3. α Α4. α Α5. β ΘΕΜΑ Β Β1. 1. γ 2. β 3. γ 4. α 5. γ 6. γ 7. β Β2. Καμπύλη Β, τα βακτήρια του γένους Lactobacillus αναπτύσσονται σε ph 4-5. (σελ. 112) Β3. Σελ. 101 Είδος μετάλλαξης: Αποτελεί δομική χρωμοσωμική μετάλλαξη και συγκεκριμένα έλλειψη τμήματος στο μικρό βραχίονα του 5ου χρωμοσώματος Σελίδα 1 / 6

2 Ασθένεια: Σύνδρομο Cri-du-chat Φαινότυπος: Κλάμα γάτας στα νεογέννητα, διανοητική καθυστέρηση. Β4. α. Ίσου μήκους, οι αδελφές χρωματίδες έχουν ίδια αλληλουχία, καθώς προκύπτουν από αντιγραφή. β. διαφορετικού μήκους, διαφορετική αλληλουχία βάσεων για τα 2 γονίδια γ. διαφορετικού μήκους, διαφορετικής αλληλουχίας βάσεων και μήκους πλασμίδια δ. ίσου μήκους, ο κλώνος αποτελείται από ίδια βακτήρια με ίδια αλληλουχία κύριου μόριου DNA. (σε όλες τις παραπάνω απαντήσεις, δε λαμβάνεται υπόψη η περίπτωση να έχει συμβεί κάποια μετάλλαξη ή ανταλλαγή γενετικού υλικού μεταξύ του κύριου μορίου DNA και πλασμιδίων σε κάποιο βακτηρίο του ερωτήματος δ) ΘΕΜΑ Γ Γ1. Γονιδιωματική βιβλιοθήκη, η οποία περιέχει το σύνολο του γενετικού υλικού. (όχι cdna, καθώς περιέχει αλληλουχίες που αντιστοιχούν μόνο σε ώριμο mrna και όχι trna) Γ2. Το φυσιολογικό trna με αντικωδικόνιο 3 CCC 5 μεταφέρει γλυκίνη (gly) και αντιστοιχεί σε κωδικόνιο 5 GGG 3 του mrna. To μεταλλαγμένo trna έχει αντικωδικόνιο 3 ACC 5 αντιστοιχεί σε κωδικόνιο 5 UGG 3 του mrna και μεταφέρει γλυκίνη (gly) καθώς μετά τη μετάλλαξη δεν έχει υποστεί περαιτέρω επιπτώσεις στη λειτουργικότητα του trna και άρα στην πρόσδεση με το αμινοξύ. Σε αυτή την περίπτωση, με χρήση του μεταλλαγμένου trna σε κωδικόνιο 5 UGG 3 του mrna αντί για τρυπτοφάνη (trp) που θα έπρεπε να μεταφερθεί κανονικά κατά τη μετάφραση, θα μεταφερθεί λανθασμένα η γλυκίνη. Γονίδιο α: (κωδική) 3 ΑTA AGT ACC GGG GCC GTA TAA 5 Σελίδα 2 / 6

3 O προσανατολισμός ορίζεται με αυτόν τον τρόπο, καθώς εντοπίζεται κωδικόνιο έναρξης 5 ΑTG 3 και με βήμα τριπλέτας, συνεχώς και μη επικαλυπτόμενα, κωδικόνιο λήξης 5 TGA 3. Από τη μεταγραφή του γονιδίου α προκύπτει το mrna: 5 AAU AUG CCG GGG CCA UGA AUA 3 Το πεπτίδιο που παράγεται από τη μετάφραση του παραπάνω mrna αποτελείται μόνο από 2 αμινοξέα: Η2Ν μεθειονίνη προλίνη COOH. Λόγω της μετάλλαξης του trna, δεν υπάρχει στο κύτταρο trna με αντικωδικόνιο 3 CCC 5 για να συνδεθεί στο 3 ο κωδικόνιο. Γονίδιο β: (κωδική) 3 ATA AGT ACC GGT GCC GTA TAA 5 O προσανατολισμός ορίζεται με αυτόν τον τρόπο, καθώς εντοπίζεται κωδικόνιο έναρξης 5 ΑTG 3 και με βήμα τριπλέτας, συνεχώς και μη επικαλυπτόμενα, κωδικόνιο λήξης 5 TGA 3. Από τη μεταγραφή του γονιδίου β προκύπτει το mrna: mrna 5 AAU AUG CCG UGG CCA UGA AUA 3 Τα πεπτίδια που μπορούν να παράχθούν από τη μετάφραση του παραπάνω mrna είναι: Η2Ν μεθειονίνη προλίνη τρυπτοφάνη προλίνη COOH, αν στο κωδικόνιο 5 UGG 3, συνδεθεί το φυσιολογικό trna που μεταφέρει την τρυπτοφάνη. Η2Ν μεθειονίνη προλίνη γλυκίνη προλίνη COOH, αν στο κωδικόνιο 5 UGG 3, συνδεθεί το μεταλλαγμένο trna με αντικωδικόνιο 3 ACC 5 που μεταφέρει λανθασμένα τη γλυκίνη. Σελίδα 3 / 6

4 Γ3. Η EcoRI κόβει την αλληλουχία η οποία βρίσκεται στο γονίδιο ανθεκτικότητας για την τετρακυκλίνη., Η διάκριση για μετασχηματισμένα βακτήρια που έχουν λάβει πλασμίδιο (ανασυνδυασμένο ή μη) από μη μετασχηματισμένα που δεν έχουν λάβει πλασμίδιο, γίνεται με τη χρήση αντιβιοτικού αμπικιλλίνη. Με την προσθήκη αμπικιλλίνης, τα μη μετασχηματισμένα δεν επιβιώνουν. Ανάμεσα στα μετασχηματισμένα, για διάκριση αυτών που έχουν λάβει το ανασυνδιασμένο πλασμίδιο (με το γονίδιου του ξένου οργανισμού) από αυτά που έχουν λάβει το μη ανασυνδυασμένο πλασμίδιο (χωρίς το ξένο DNA), χρησιμοποιείται η τερακυκλίνη. Τα βακτήρια με το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο δε θα επιβιώσουν σε τετρακυκλίνη, καθώς το γονίδιο ανθεκτικότητας στην τετρακυκλίνη κόβεται κατά τον ανασυνδυασμό με την περιοριστική EcoRI και αδρανοποιείται. Ενώ αυτά με το μη ανασυνδιασμένο πλασμίδιο επιβιώνουν σε τετρακυκλίνη. Σελίδα 4 / 6

5 ΘΕΜΑ Δ Δ1. α. Οι φαινοτυπικές αναλογίες για τις 2 ιδιότητες είναι: 1 μαύρο χρώμα : 1 άσπρο χρώμα και 1 μακριά ουρά : 1 κοντή ουρά, ίδιες σε αρσενικά και θηλυκά άτομα. Αυτές οι αναλογίες μπορούν να προκύψουν τόσο με αυτοσωμική όσο και με φυλοσύνδετη κληρονομικότητα, με διασταύρωση ενός ετερόζυγου ατόμου και ενός ομόζυγου για το υπολειπόμενο χαρακτηριστικό. β και γ. Αλληλόμορφα για το χρώμα τριχώματος: Μ ή Χ Μ : επικρατές, υπεύθυνο για το μαύρο χρώμα τριχώματος μ ή Χ μ : υπολειπόμενο, υπεύθυνο για το λευκό χρώμα τριχώματος Αλληλόμορφα για το μέγεθος της ουράς: Κ ή Χ Κ : επικρατές, υπεύθυνο για τη μακριά ουρά κ ή Χ κ : υπολειπόμενο, υπεύθυνο για την κοντή ουρά 1η περίπτωση (και τα 2 χαρακτηριστικά αυτοσωμικά, σε διαφορετικά ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων): ΜμΚκ μμκκ 2η περίπτωση (φυλοσύνδετο το χρώμα τριχώματος & αυτοσωμικό το μέγεθος της ουράς): Χ Μ Χ μ Κκ Χ μ Yκκ 3η περίπτωση (αυτοσωμικό το χρώμα τριχώματος & φυλοσύνδετο το μέγεθος της ουράς): ΜμΧ Κ Χ κ μμχ κ Y Σελίδα 5 / 6

6 Δ2. Η α πολυπεπτιδική της αιμοσφαιρίνης κωδικοποιείται από 4 γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο ζεύγος ομόλογων (δύο σε κάθε ομόλογο χρωμόσωμα). Ο πατέρας με 3 γονίδια έχει γονότυπο (αα)(α-), ενώ η γυναίκα με δύο γονίδια μπορεί να έχει γονότυπο (α-)(α-) ή (αα)(--). Κοινώς μπορεί τα 2 γονίδια που διαθέτει να εδράζονται στο ίδιο ομόλογο χρωμόσωμα ή να έχει ένα γονίδιο σε κάθε χρωμόσωμα. Το παιδί που έχουν αποκτήσει έχει ένα μονό γονίδιο, δηλαδή γονότυπο (α-)(--), και μπορεί να κληρονομήσει από τη μητέρα του χρωμόσωμα χωρίς γονίδια για την α πολυπεπτιδική. Άρα η μητέρα έχει γονότυπο (αα)(--) και η περίπτωση του (α-)(α-) απορρίπτεται. Από τη διασταύτωση των 2 γονέων: (αα)(--) (αα)(α-), Προκύπτουν παιδιά: (αα)(αα), (αα)(α-), (--)(αα), (--)(α-) Άρα η πιθανότητα για φυσιολογικό γονότυπο με 4 γονίδια (αα)(αα) και φυσιολογικό φαινότυπο είναι ¼ ή 25%. Δ3. Έστω Α: το χρωμόσωμα του 1ου ζεύγους που έχει ενσωματώσει το γονίδιο της τοξίνης α: το χρωμόσωμα του 1ου ζεύγους χωρίς γονίδιο τοξίνης Β: το χρωμόσωμα του 4ου ζεύγους με το γονίδιο τοξίνης β: το χρωμόσωμα του 4ου ζεύγους χωρίς γονίδιο τοξίνης Τα άτομα που διασταυρώνονται είναι: Ααββ ααββ γαμέτες: Αβ, αβ // αβ, αβ Απόγονοι: ΑαΒβ, Ααββ, ααββ, ααββ 3/4 απόγονοι έχουν ενσωματώσει τουλάχιστον 1 γονίδιο τοξίνης (διαθέτουν τουλάχιστον ένα από το Α ή Β χρωμόσωμα) και είναι ανθεκτικά στα έντομα. επιμέλεια: Ε. Μπαρλάκα, Π. Μιλκούδη Σελίδα 6 / 6