2018 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΑΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Transcript

1 ΘΕΜΑ Α : Α1. δ Α2. β Α3. Α4. διότι: ή γ διότι: 2018 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΑΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ γμετών 22 + Ο χ γμέτης 22 + Χ = γμετών 22 + Ο χ 1 γμέτης 22 + Χ = 4 4 ή δ διότι: Τ κι γ φορούν λάθος σε μί μόνο μειωτική διίρεση της μητέρς ή του πτέρ γι το κι γ, ντιστοίχως. Όμως γνωρίζουμε πό την κι β λυκείου ότι σε κάθε μείωση πράγετι μόνο 1 λειτουργικό ωάριο, Α5. δ ενώ σε κάθε μείωση πράγοντι 4 λειτουργικά σπερμτοζωάρι κι κόμη γνωρίζουμε πως οι μειώσεις είνι συντριπτικά πολύ περισσότερες πό τις. ΘΕΜΑ Β : Σττιστικά η πιθνότητ γίνετι ίδι σε πολύ μεγάλο πλήθος μειώσεων τόσο, όσο κι. Β1. 1 γ, 2 β, 3 γ, 4, 5 γ, 6 γ, 7 β Β2. Ο Β είνι δυντόν ν νήκει στο γένος Lactobacillus. ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ Σχολικό βιβλίο (Κεφ. 7) ΣΕΛ Οι πράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό νάπτυξης των μικροοργνισμών είνι: - Η διθεσιμότητ των θρεπτικών συσττικών - Η διθεσιμότητ του Ο 2 - Η θερμοκρσί - Το ph. Ειδικότερ γι το ph ΣΕΛ. 112, Κεφ. 7. Σύμφων λοιπόν με όσ νφέρθηκν, κι με βάση το δοθέν διάγρμμ, μόνο το βκτήριο Β εμφνίζει εύρος τιμών ph (μετξύ 3,5 έως 5,5 στο θρεπτικό υλικό του, όπου κλλιεργείτι) εντός των οποίων μπορεί ν επιβιώνει κι ν πολλπλσιάζετι. Άρ, εμφνίζει μέγιστο ρυθμό νάπτυξης σε ph = 4,5. Β3. Δομική Χρωμοσωμική μετάλλξη ελλείψεως τμήμτος χρωμοσώμτος (εδώ του κρίου τμήμτος, του μικρού βρχίον, του ενός πό τ δύο χρωμοσώμτ 5 του νθρώπου). Η μετάλλξη υτή προκλεί το σύνδρομο «κλάμ της γάτς» ή λλιώς το σύνδρομο chi du chat.

2 Τ άτομ που πάσχουν πό υτό το σύνδρομο εμφνίζουν δινοητική κθυστέρηση. Σχολικό βιβλίο, Κεφ. 6, πράγρφος που φορά το εν λόγω σύνδρομο. Σελ Σημείωση: Οι πληροφορίες του σχήμτος δεν είνι επρκείς κι δεν είνι δύσκολο ένς μθητής ν σκεφτεί ότι πρόκειτι γι μεττόπιση τμήμτος χρωμοσώμτος του 5 χρωμοσώμτος σε άλλο χρωμόσωμ ή ότι πρόκειτι γι διπλσισμό τμήμτος του χρωμοσώμτος 5. Β4. ΙΔΙΟΥ μήκους τμήμτ ΘΕΜΑ Γ : β ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΥ μήκους τμήμτ γ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΥ μήκους τμήμτ δ ΙΔΙΟΥ μήκους τμήμτ ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ: Σχολικό βιβλίο Κεφ. 4 ο, τμήμ που νφέρει την EcoRI. Σελ Βεβίως, τ πρπάνω, β, γ, δ που νφέρθηκν, ισχύουν εφόσον: Γι το κι το δ, δεν έχουν συμβεί μετλλάξεις κτά την διάρκει της ντιγρφής του DNA των κυττάρων, ή γενικότερ δεν έχουν συμβεί μετλλάξεις άλλης ιτιολογίς, τόσο κτά την διάρκει της μεσόφσης του ευκρυωτικού κυττάρου, όσο κι κτά την δημιουργί του κλώνου των βκτηρίων σε κάποιο πό τ κύττρ του κλώνου. Κι επίσης, θεωρούμε ότι τ βκτήρι δεν έχουν πλσμίδι ή ν έχουν, έχουν όλ τ κύττρ (βκτήρι) πάντ το ίδιο πλήθος ιδίων πλσμιδίων. Έχουμε, λοιπόν:. Σχολικό Κεφ. 1 ο γι δελφές χρωμτίδες κι Σχολικό Κεφ. 2 ο γι ντιγρφή (ειδικά γι τις επιδιορθωτικές δράσεις της DNA πολυμεράσης κι των επιδιορθωτικών ενζύμων) κι Σχολικό Κεφ. 6 ο επιδιορθωτικά ένζυμ. β. Ορισμός του γονιδίου πό το σχολικό βιβλίο κι γενετικός κώδικς. 4 3 = 64 Τριπλέτς, συνεχής, μη επικλυπτόμενος, εκφυλισμένος, κωδικόνι ένρξης κι κωδικόνι λήξης. ορισμός νγνωστικού πλισίου γ. Θεωρί γι τ πλσμίδι Κεφ. 1 ο σχολικού βιβλίου. δ. Ορισμός κλώνου Κεφ. 4 ο ορισμός ποικίς Κεφ. 1 ο Ανφορά στο κυρίως DNA των βκτηρίων Κεφ. 1 κι νφορά στ πλσμίδι Κεφ. 1 ο. Γ1. Εργζόμστε με την γονιδιωμτική βιβλιοθήκη του ευκρυωτικού κυττάρου οργνισμού. ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ Ορισμός γονιδιωμτικής βιβλιοθήκης Ορισμός cdna βιβλιοθήκης ΑΠΟ ΓΛΩΣΣΑΡΙ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΟΡΟΣ DNA ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΕΣ 2

3 Συνεπώς, με βάση τ πρπάνω, η cdna βιβλιοθήκη, φορά μόνο γονίδι που κωδικοποιούν γι mrna, άρ δεν μπορεί ν χρησιμοποιηθεί σε υτή την περίπτωση που το γονίδιο κωδικοποιεί γι trna. Γ2. ΣΧΟΛΙΟ: Το συγκεκριμένο ερώτημ. Στερείτι επιστημονικής εγκυρότητς. β. Στερείτι ορθής επιστημονικής διτύπωσης. γ. Εξιτίς των κι β επιδέχετι πολλπλές ερμηνείες κι υτές είνι δυντόν ν γίνουν μόνο εφόσον, γίνει μί σειρά πό πρδοχές που νιρούν τ θεμελιώδη της Βιολογικής Επιστήμης! Στην ερώτηση εάν θ πρχθούν πεπτίδι πό την έκφρση κι των δύο γονιδίων, η πάντηση είνι: Είνι πιθνόν ν πρχθούν πεπτίδι πό την έκφρση κι των δύο γονιδίων κι β, νλόγως με την ερμηνεί των δεδομένων της ερώτησης κάθε φορά! Ανλόγως την ερμηνεί των δεδομένων της ερώτησης, όλ τ πιθνά πεπτίδι που θ δημιουργηθούν ή κι θ πρχθούν κτά την έκφρση των γονιδίων κι β είνι: Γι το γονίδιο : Μπορεί ν πρχθεί το φυσιολογικό πεπτίδιο: ή το μετλλγμένο Γι το γονίδιο β: H 2 N Met Pro Gly Pro COOH H 2 N Met Pro COOH, το οποίο όμως, δεν μπορεί ν ελευθερωθεί στο κυττρόπλσμ. Μπορεί ν πρχθεί το φυσιολογικό πεπτίδιο: ή το μετλλγμένο ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ H 2 N Met Pro Trp Pro COOH H 2 N Met Pro Gly Pro COOH Πρώτον, πριν πό την πράθεση των πιτούμενων γνώσεων πό το σχολικό βιβλίο, τις οποίες πρέπει ν διθέτει ο μθητής ώστε ν πντήσει, θ επιχειρήσουμε ν ερμηνεύσουμε τ δεδομέν της ερώτησης, όπως υτή έχει διτυπωθεί! «Το ντικωδικόνιο του trna που μελετάμε είνι το 3 CCC 5». Ο μθητής κτλβίνει ότι το ευκρυωτικό γονίδιο γι trna Gly που θέλει ν μελετήσει, είνι υτό με ντικωδικόνιο 3 CCC 5, που νγνωρίζει το κωδικόνιο 5 GGG 3, σε οποιοδήποτε μόριο mrna, οποιουδήποτε οργνισμού, εξιτίς της κθολικότητς του γενετικού κώδικ κι κθώς τ ριβοσώμτ ποτελούν θέσεις μετάφρσης γι οποιοδήποτε mrna. O μθητής κτνοεί ότι το ευκρυωτικό (λειτουργικό) μόριο του trna Gly με ντικωδικόνιο 3 CCC 5 μπορεί ν χρησιμοποιη- 3

4 θεί πό το βκτήριο, κτά την μετάφρση οποιουδήποτε mrna του βκτηρίου, άρ κι υτών που προκύπτουν πό την μετγρφή των γονιδίων του κι β που δίνοντι στην άσκηση. «Το γονίδιο υτού του trna υφίσττι μετάλλξη, ώστε το ντικωδικόνιο του τώρ ν μεττρπεί σε 3 ΑCC 5, χωρίς περιτέρω επιπτώσεις στην λειτουργικότητ του trna». Ο μθητής ντιλμβάνετι πως έγινε κάποι μετάλλξη στο γονίδιο του trna Gly που τον ενδιφέρει, λλά δεν μπορεί ν εξάγει, ν η μετάλλξη υτή έγινε στον ευκρυωτικό οργνισμό (που στην εκφώνηση δεν νφέρει ν είνι νώτερος ή κτώτερος, γεγονός που επηρεάζει την επιστημονικότητ της άσκησης, όπως θ φνεί πρκάτω) ή στην γονιδιωμτική βιβλιοθήκη υτού! Κι επίσης, ντιλμβάνετι πως η μετάλλξη είνι τέτοι (πιθνόν ντικτάστση βάσης) που το φυσιολογικό ντικωδικόνιο 3 CCC 5 γίνετι τώρ 3 ΑCC 5. Το μετλλγμένο μόριο trna, τώρ, νγνωρίζει το κωδικόνιο σε κάθε mrna 5 UGG 3, το οποίο κωδικοποιεί γι Trp, ένντι του κωδικονίου 5 GGG 3, το οποίο κωδικοποιεί γι Gly, το οποίο κωδικόνιο νγνωρίζει το μη μετλλγμένο μόριο trna που είχμε πριν. Η φράση, ωστόσο, της εκφώνησης «χωρίς περιτέρω επιπτώσεις στη λειτουργικότητ του trna» δημιουργεί σύγχυση στον μθητή. Ο μθητής γνωρίζει πό το σχολικό βιβλίο, ότι τ trna μόρι φέρουν δύο σημντικές λληλουχίες:. το ντικωδικόνιό τους, μέσω του οποίου νγνωρίζουν κι συνδέοντι με το κωδικόνιο, με το οποίο είνι συμπληρωμτικά κι ντιπράλληλ κι β. μί λληλουχί στην οποί συνδέετι το μινοξύ που μετφέρουν (η λληλουχί υτή είνι σε κάθε trna, στο 3 άκρο του κι είνι η ACC). Ο μθητής δεν έχει τη γνώση γι το 3 άκρο του trna κι την λληλουχί του ACC, όπου φορτίζετι με το κτάλληλο μινοξύ. Από τις γνώσεις του δε, ο μθητής γνωρίζει ότι το μινοξύ που μετφέρει κάθε μόριο trna είνι υτό, που σύμφων με τον γενετικό κώδικ, κωδικοποιείτι πό το κωδικόνιο του mrna, με το οποίο είνι συμπληρωμτικό κι ντιπράλληλο, το ντικωδικόνιο που φέρει το εκάστοτε μόριο trna. Δηλδή, το μόριο trna με ντικωδικόνιο 3 CCC 5 νγνωρίζει το κωδικόνιο 5 GGG 3, το οποίο σύμφων με τον γενετικό κώδικ κωδικοποιεί το μινοξύ Gly, δηλδή ο μθητής κτνοεί ότι το μόριο trna με ντικωδικόνιο 3 CCC 5, μετφέρει το μινοξύ Gly. Όμως! Ο μθητής δεν γνωρίζει με ποιον τρόπο το κάθε μόριο trna φορτίζετι με το κτάλληλο μινοξύ που μετφέρει, δηλδή δεν γνωρίζει την ύπρξη των μινο κυλο trna συνθετσών του κυττάρου, ούτε φυσικά κι την λειτουργί τους. Επίσης, ο μθητής γνωρίζει πό την εικόν του σχολικού βιβλίου (οι εικόνες είνι ΕΝΤΟΣ ΥΛΗΣ, όπως διευκρινίστηκε πό την εγκύκλιο που εκδόθηκε το 2017 πό το Υπουργείο Πιδείς) στο εδάφιο της μετάφρσης, πως το κάθε μόριο trna έχει έν τέτοιο σχήμ (στερεοδιάτξη) όλ τ μόρι trna έχουν το ίδιο τέτοιο σχήμ που τους επιτρέπει ν εισέρχοντι στις υπομονάδες του ριβοσώμτος, κτά την 4

5 διδικσί τ μετάφρσης (πληροφορί που λμβάνει ο μθητής πό την εικόν της μετάφρσης του σχολικού βιβλίου, διότι στο κείμενο δεν γίνετι κμί νφορά στη στερεοδιάτξη των μορίων trna!). Συνεπώς, ο μθητής πό την έκφρση της εκφώνησης «χωρίς επιπτώσεις στην λειτουργικότητ του trna» κτλβίνει ότι το μετλλγμένο μόριο trna με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 : ) διτηρεί την στερεοδιάτξη των μορίων trna κι συνεπώς μπορεί ν εισέρχετι κνονικά στις θέσεις εισδοχής των ριβοσωμάτων. β) Τώρ που το μόριο trna που προκύπτει πό το μετλλγμένο γονίδιο, φού το μινοξύ που φέρει κάθε μόριο trna προσδιορίζετι πό το κωδικόνιο με το οποίο είνι συμπληρωμτικό κι ντιπράλληλο το ντικωδικόνιό του, θ είνι φορτισμένο υτό το μόριο trna που προκύπτει πό το μετλλγμένο γονίδιο, με το μινοξύ Trp, που είνι υτό, που κωδικοποιεί το κωδικόνιο 5 UGG 3, με το οποίο είνι συμπληρωμτικό κι ντιπράλληλο το ντικωδικόνιο του 3 ΑCC 5. Αντίθετ, σύμφων με όσ γνωρίζει ο μθητής πό το σχολικό βιβλίο, είνι δύσκολο ν φντστεί την ιδέ του θεμτοδότη, ότι το trna ενώ έχει ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5, εξκολουθεί ν φέρει το μινοξύ Gly που έφερε το trna που προέκυπτε πό το φυσιολογικό γονίδιο πριν υτό μετλλχθεί! Άλλωστε, ο μθητής γνωρίζει, ότι το κάθε γονίδιο κτά την μετγρφή του πράγει έν μόριο RNA σε κάθε περίπτωση! Η πόκτηση του μινοξέως, λοιπόν, πό κάθε μόριο trna γίνετι κτόπιν, με μί διδικσί άγνωστη στο μθητή. Συνεπώς, κάθε σκεπτόμενος μθητής που έχει κτνοήσει τη μετγρφή κι την μετάφρση, ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΑ! πό το σχολικό βιβλίο ΚΑΙ ΜΟΝΟ! θ οδηγηθεί ευλόγως στο συμπέρσμ, ότι το trna μόριο που προέκυψε πό το μετλλγμένο γονίδιο trna, εφόσον έχει διφορετικό ντικωδικόνιο πό το φυσιολογικό κι την ίδι στερεοδιάτξη κτά τ άλλ, θ ποκτήσει με μί άγνωστη διδικσί γι υτόν το μινοξύ που προσδιορίζετι πό το κωδικόνιο με το οποίο συνδέετι κτά την διδικσί της μετάφρσης. Γι ν οδηγηθεί ο μθητής στην σκέψη του θεμτοδότη, ότι το μετλλγμένο μόριο trna ενώ έχει διφορετικό ντικωδικόνιο πό το φυσιολογικό μόριο trna, θ φορτίζετι με το ίδιο μινοξύ (Gly) που φορτιζότν το μόριο trna, που προέκυπτε πό το φυσιολογικό γονίδιο, πριν υτό υποστεί την μετάλλξη, θ πρέπει ο μθητής ν έχει ΜΑΝΤΙΚΕΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ!! που σίγουρ δεν θ ΠΡΕΠΕΙ ν είνι ζητούμενες στις εξετάσεις που κθορίζουν, εν πολλοίς το μέλλον του, σε υτή τη φάση της ζωής του! Ενλλκτικά, γι ν σκεφτεί ο μθητής υτό που σκέφτηκε ο θεμτοδότης, θ πρέπει ν πηγίνει ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ γι ν του διδάξουν ν μντεύει, κθώς οι μντικές ικνότητες είνι ζητούμενο στη Βιολογί Προσντολισμού στις Πνελλήνιες Εξετάσεις, κάθε χρόνο πό το 2014 μέχρι τώρ. Ο κθηγητής του σχολείου ν δεν είνι χημικός, φυσικός ή γεωλόγος, γεγονός ΣΠΑΝΙΟ, ο οποίος προσπθεί, ντίθετ (ίσως όχι κι πολύ συχνό φινόμενο στ πλίσι της γενικότερης πξίωσης) ν προετοιμάσει τους μθητές του γι τις εξετάσεις, δεν 5

6 είνι κθόλου εύκολο ν μπορέσει ν τους διδάξει «σωστά» την «μντική τέχνη» που πιτούν οι εξετάσεις πό το 2014 μέχρι τώρ, κθώς έχει μόνο δύο ώρες την εβδομάδ γι ν διδάξει τους μελλοντικούς Ιτρούς της χώρς, (ενώ οι μθημτικοί του σχολείου που είνι πάντ Μόνο Μθημτικοί, έχουν ορθά [υτό που έπρεπε ν συμβίνει δηλδή κι με τη Βιολογί] 5 ώρες την εβδομάδ γι ν διδάξουν τους μελλοντικούς μηχνικούς της Χώρς!!). Κτλήγουμε, λοιπόν, στο ότι ο μθητής θ θεωρήσει κτά πάσ πιθνότητ κι ορθώς ότι το νέο μόριο trna με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 φορτίζετι με Trp ως μινοξύ που μετφέρει κι όχι με Gly, όπως σκέφτηκε ο θεμτοδότης! (Αυτό που σκέφτηκε ο θεμτοδότης άλλωστε είνι ΛΑΘΟΣ τόσο εντός της ύλης του σχολικού βιβλίου, όπως ποδείξμε πρπάνω, όσο κι επιστημονικά, σύμφων με τ δεδομέν της επιστήμης της Βιολογίς!). (Βλέπε νφορά στις μινο κυλο trna συνθετάσες στην Πγκόσμι Βιβλιογρφί). Συνεχίζουμε, προσπθώντς ν ερμηνεύσουμε τ λεγόμεν της εκφώνησης. «Το μετλλγμένο γονίδιο χρησιμοποιείτι γι τον μετσχημτισμό ενός βκτηρίου». Ο μθητής ντιλμβάνετι ότι το μετλλγμένο γονίδιο trna με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5, το οποίο είτε πομόνωσε πό τη γονιδιωμτική βιβλιοθήκη που είχε δημιουργήσει, είτε πομόνωσε πό τον ευκρυωτικό οργνισμό πευθείς (π.χ. με PCR), το νσυνδύσε με έν πλσμίδιο φορέ κλωνοποίησης (χωρίς πρίτητ ν φέρει ΘΕΑ, δηλδή Θέση Ένρξης της Αντιγρφής πό το πλσμίδιο, κθώς δεν είνι πρίτητο δεν προκύπτει πό τ δεδομέν της εκφώνησης της άσκησης ότι ντιγράφετι εντός του βκτηρίου ξενιστή). Κι με υτό το πλσμίδιο, (θεωρούμε βεβίως ότι έγινε σε μεγάλο πλήθος φορέων κλωνοποίησης, με πολλά όμοι γονίδι trna) μετσχημτίσμε έν βκτήριο (θεωρούμε βεβίως ένν κλώνο τέτοιων βκτηρίων, γι ν έχει οποιδήποτε επιστημονική κι πειρμτική υπόστση το εγχείρημ του μετσχημτισμού). Σύμφων με όσ γνωρίζει ο μθητής γι τον μετσχημτισμό πό το 1 ο κι 4 ο κεφάλιο του σχολικού βιβλίου, ντιλμβάνετι ότι τ βκτήρι που μετσχημτίστηκν, φέρουν τώρ το μετλλγμένο trna γονίδιο του ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟΥ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΥ, το οποίο φέρει ΕΣΩΝΙΑ κτά πάσ πιθνότητ. Το ν φέρει ή όχι εσώνι εξρτάτι πό το ν είνι κτώτερος ευκρυωτικός οργνισμός (π.χ. πρωτόζωο) ή νώτερο (π.χ. θηλστικό), στην δεύτερη περίπτωση φέρει εσώνι 100%. Συνεπώς, ένς μθητής, ν κι στο σχολικό βιβλίο γίνετι μονάχ νφορά στ εσώνι σε mrna, άρ κι στ γονίδι που τ κωδικοποιούν, που γνωρίζει ή υποθέτει ότι κτ επέκτση είνι δυντό ν φέροντι εσώνι σε γονίδι trna κι πντήσει ότι το εκφρζόμενο ευκρυωτικό γονίδιο του trna του ευκρυωτικού οργνισμού εντός του βκτηρίου ξενιστή, επειδή μπορεί ν φέρει εσώνι, δεν δημιουργεί τελικά έν λειτουργικό trna μόριο, θ θεωρηθεί λνθσμένο ή σωστό όπως άλλωστε κι οφείλει, λμβάνοντς υπόψη τη φράση «κάθε επιστημονικά τεκμηριωμένη άποψη είνι σωστή»! 6

7 Ή μήπως στις Πνελλήνιες εξετάσεις πγορεύετι ν έχει ο μθητής προσωπικά ενδιφέροντ κι τλέντ, διότι έτσι κινδυνεύει, γνωρίζοντς κι γράφοντς το ΣΩΣΤΟ επιστημονικά ν τιμωρηθεί πό τους διορθωτές του, διότι οι περισσότεροι ειδικά στην Βιολογί έχουν διάφορο επιστημονικό υπόβθρο, όπως οι Χημικοί, οι Φυσικοί κι οι Γεωλόγοι; ΜΟΝΟ Βιολόγοι, Γεωπόνοι κι Ιτροί που γνωρίζουν την επιστήμη της Βιολογίς κι τις εφρμογές της στ φυτά κι τ ζώ οι γεωπόνοι κι στ ζώ (οι κτηνίτροι) κι στον άνθρωπο οι Ιτροί, μπορούν ν βθμολογήσουν ντικειμενικά ένν μθητή που τόλμησε ν διβάσει, ν μάθει κι ν σκεφτεί έξω πό το πρωχημένο προ εικοσετίς σχολικό εγχειρίδιο, έξω πό υτό το περιορισμένο λλά «κθιγισμένο» - βιβλίο που του δίνουν, ένς νέος δηλδή που θέλει, μπορεί κι το κάνει ν πηγίνει πρπέρ ο ίδιος κι μζί του ν πίρνει κι την χώρ του Αλλά είνι φνερό, δεν θέλουμε τέτοιους νέους σε υτήν τη χώρ!! Ερμηνεί της φράσης: «Το βκτήριο δεν διθέτει το ντίστοιχο (ποιό άργε;) φυσιολογικό γονίδιο». Ποιό είνι άργε το ντίστοιχο φυσιολογικό γονίδιο; Ν είνι μήπως το γονίδιο trna με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 ή εκείνο με ντικωδικόνιο 3 CCC 5. Η λέξη φυσιολογικό νφέρετι στο ρχικό φυσιολογικό trna με ντικωδικόνιο 3 CCC 5 κι συνεπώς ντιλμβάνετι ο μθητής, ότι το βκτήριο δεν διθέτει το ντίστοιχο φυσιολογικό trna γονίδιο του ευκρυώτη; Δηλδή δεν διθέτει έν ευκρυωτικό γονίδιο; ή δεν διθέτει το βκτηρικό γονίδιο trna που ντιστοιχεί στο φυσιολογικό ευκρυωτικό γονίδιο trna με ντικωδικόνιο 3 CCC 5 ; Ή ενλλκτικά, ο μθητής κτλβίνει, ότι δεν διθέτει το βκτήριο το ντίστοιχο φυσιολογικό βκτηρικό γονίδιο trna, που κωδικοποιεί γι μόριο trna με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5, κι εμείς το μετσχημτίζουμε με το trna γονίδιο (προϊόν μετάλλξης, λλά κθ όλ λειτουργικό γονίδιο) που κωδικοποιεί γι το trna μόριο με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5, που το ίδιο το βκτήριο δεν μπορεί ν συνθέσει; Διότι στην πρώτη περίπτωση, ν δεχθούμε ότι το βκτήριο δεν διθέτει trna γονίδιο που κωδικοποιεί μόριο trna με ντικωδικόνιο 3 CCC 5, λλά διθέτει φυσιολογικά το γονίδιο που κωδικοποιεί γι trna μόριο με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 το οποίο φυσιολογικά μετφέρει Trp, εμείς με τον μετσχημτισμό που θ πργμτοποιήσουμε, του εισάγουμε έν ίδιο τέτοιο (ευκρυωτικό, έστω χωρίς εσώνι) γονίδιο το οποίο, όπως εξηγήσμε πρπάνω, κτά πάσ πιθνότητ μετφέρει κι υτό Trp ή έστω μετφέρει με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 Gly, όπως το μόριο που κωδικοποιούντν πό το φυσιολογικό ευκρυωτικό γονίδιο. Εφόσον, λοιπόν, το βκτήριο έχει ήδη υτό το γονίδιο trna με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 κι μετφέρει φυσιολογικά Trp, γιτί ν το μετσχημτίσουμε με το ίδιο ευκρυωτικό γονίδιο; (Είνι προφνές ότι ο θεμτοδότης δεν έλβε υπόψη του την ύπρξη του φυσιολογικού trna γονιδίου με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 στο 7

8 βκτήριο!!!). Στην περίπτωση, όμως, που το βκτήριο δεν διθέτει το φυσιολογικό trna γονίδιο που κωδικοποιεί μόριο trna με 3 ΑCC 5 ντικωδικόνιο κι δεν μπορεί ν τοποθετεί Trp στις πρωτεΐνες του, έχει νόημ ο μετσχημτισμός του με έν γονίδιο που του λείπει, έστω κι ευκρυωτικό, ν υτό μπορεί ν εκφρστεί σωστά εντός του βκτηρίου, ώστε το βκτήριο ν συνθέτει τ trna μόρι που του λείπουν. Σε κάθε περίπτωση, βέβι, κθώς ο μθητής δεν οφείλει ν γνωρίζει ότι όλοι οι οργνισμοί ως προϊόντ φυσικής επιλογής, φέρουν πολλπλά γονίδι, γι τ ίδι μόρι trna, ώστε ν μην κινδυνεύουν πό μετλλάξεις σε υτά τ γονίδι που είνι θεμελιώδη γι την ζωή (κι ν τύχει ο σκεπτόμενος κι με μεράκι γι την βιολογί μθητής κι το γνωρίζει κι το γράψει; Τότε κλά ν πάθει!!!), οπότε μπορεί ν θεωρήσει ότι ότν λείπει ή δεν λειτουργεί έν γονίδιο trna, τότε το βκτήριο υτό θ πεθάνει κθώς δεν θ μπορεί ν συνθέσει πάρ πολλές πό τις πρωτεΐνες του, όχι μονάχ υτές που κωδικοποιούντι πό τ δοθέντ στην άσκηση γονίδι κι β. Επομένως, τι νόημ έχει ο μετσχημτισμός σε έν νεκρό βκτήριο; (Αλλά εδώ, κτά τον θεμτοδότη κι τον λύτη, ο μθητής πρέπει ν υποθέσει ότι πρόκειτι γι έν υποθετικό βκτήριο ΑΘΑΝΑΤΟ!!). Όμως, η λογική ή μήπως κι η γνώση του θεμτοδότη κι του λύτη είνι ότι: ) Δεν υπάρχουν πολλπλά γονίδι trna στους οργνισμούς. β) Τ βκτήρι που στερούντι μόρι trna ενός συγκεκριμένου μινοξέος μπορούν ν επιζήσουν! γ) Αγνοεί τον κνόν wobble γι τ trna μόρι! (Σχετικά με τον κνόν wobble, βλέπε πγκόσμι βιβλιογρφί Βιολογίς). O θεμτοδότης κι ο λύτης θεωρεί εσφλμέν, σύμφων με την Βιολογική επιστήμη, ότι όλ τ διφορετικά μόρι λειτουργικού trna είνι συνολικά 61, όσ κι τ κωδικόνι με νόημ, που υπάρχουν στον γενετικό κώδικ. Δηλδή, σε κάθε «φυσιολογικό» βκτήριο, κτά υτούς, υπάρχουν 61 διφορετικά γονίδι που κωδικοποιούν γι trna μόρι. Θεωρούν επίσης, εσφλμέν, ότι το κθέν πό υτά υπάρχει μόνο μί φορά. Οπότε εσύ, κκόμοιρε μθητή, πρέπει ν: ) γίνεις μάντης της σκέψης, κι της ελλιπούς γνώσης του θεμτοδότη κι του λύτη κι ν σκεφτείς το ίδιο ΛΑΘΟΣ με υτούς! β) Μην διβάζεις τίποτ άλλο εκτός του σχολικού βιβλίου, λλά κι πράλληλ ν το κάνεις το διάβσμ του σχολικού βιβλίου, χωρίς ν νπτύσσεις κρίση κι συνδυστική σκέψη, διότι, προφνώς κινδυνεύεις ν δυντείς ν σκεφτείς κι ν κτνοήσεις την λνθσμένη λογική του θεμτοδότη κι του λύτη κι συνεπώς ν μην γράψεις κλά, άσε που δεν έχεις κι μεγάλες πιθνότητες ν κτλάβουν οι διορθωτές σου (χημικοί, φυσικοί, γεωλόγοι) το δικό σου Σωστό σκεπτικό! γ) Ν γίνεις «Ππγάλος», διότι έτσι υξάνεις την πιθνότητ ν σκέφτεσι με τον ίδιο τρόπο που σκέπτοντι οι θεμτοδότες των Πνελληνίων, οι λύτες κι οι περισσότεροι διορθωτές σου! Άρ, υξάνεις κτά πολύ την πιθνότητ ν γράψεις κλά στο μάθημ που έχει την βρύνουσ σημσί γι την εισγωγή στην Ιτρική! Σύμφων, λοιπόν, με όσ νφέρμε γι την ερμηνεί της εκφώνησης του ερωτή- 8

9 μτος Γ2, μπορούμε τώρ ν προχωρήσουμε στην λύση του, θεωρώντς υποθέσεις που ντιτίθεντι στην επιστήμη της, ότι: Τ ευκρυωτικό trna γονίδι δεν έχουν ποτέ εσώνι! Το μετλλγμένο trna γονίδιο με ντικωδικόνιο στο μόριο trna που κωδικοποιεί 3 ΑCC 5 μπορεί ν φορτίζετι είτε με Trp, είτε με Gly. Tο βκτήριο που μετσχημτίζουμε δεν έχει πολλπλά γονίδι γι κάθε γονίδιο του trna ΑΛΛΑ δεν έχει πεθάνει, πρόλο που φέρει μί θνησιγόνο μετάλλξη όπως είνι η έλλειψη ή η μη λειτουργί ενός (μονδικού στο γονιδίωμά του) trna γονιδίου. Το βκτήριο το μετσχημτίζουμε είτε με γονίδιο trna του ευκρυώτη, που κωδικοποιεί trna μόριο με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 κι φέρει το μινοξύ Gly(!) σε υτό το μόριο trna είτε με γονίδιο trna του ευκρυώτη που κωδικοποιεί trna μόριο με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 κι φέρει το μινοξύ Trp σε υτό το μόριο trna. Τέλος, θεωρούμε ότι το ετερόλογο ευκρυωτικό γονίδιο εκφράζετι εντός του βκτηρίου με τον ίδιο ρυθμό έκφρσης των φυσιολογικών βκτηρικών trna γονιδίων. Κι τ προϊόντ της μετγρφής του γονιδίου που εισάγμε δεν πιτούν διδικσίες, τις οποίες δεν μπορεί ν εκτελεί το βκτήριο ώστε ν γίνουν λειτουργικά. Επομένως, με όσ γνωρίζουν τ πιδιά πό το σχολικό βιβλίο γι: τον ορισμό του γονιδίου Κεφ. 1 ο κι 2 ο κι 6 ο την μετγρφή Κεφ. 2 ο την μετ μετγρφή Κεφ. 2 ο τον γενετικό κώδικ Κεφ. 2 ο την μετάφρση Κεφ. 2 ο τον ορισμό των μετλλάξεων κι ειδικότερ των γονιδικών μετλλάξεων, με έμφση στις ντικτστάσεις βάσεων, Κεφ. 6 ο. Πίρνουμε περιπτώσεις: Α] i) Το γονίδιο που στερείτι το βκτήριο είνι εκείνο που κωδικοποιεί trna με ντικωδικόνιο 3 CCC 5, το οποίο φυσιολογικά φορτίζετι με Gly ως μινοξύ. Ωστόσο, διθέτει γονίδιο, που κωδικοποιεί γι trna μόριο με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5 κι φορτίζετι φυσιολογικά με Trp κι μετσχημτίζετι επιπλέον με το ίδιο με το τελευτίο, πό τ νφερόμεν, ευκρυωτικό γονίδιο trna, το οποίο όμως φορτίζετι με Gly εντός του βκτηρικού κυττάρου. Γονίδιο : 3 ΑTAAGTACCGGGGCCGΤΑΤΑΑ 5 Kωδική 5 TATTCATGGCCCCGGCATATT 3 μη-kωδική ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ mrna: 5 AAUAUG CCG GGG CCA UGA AUA 3 ΕΝΑΡΞΗ 3 UAC 5 3 GGC 5 9 ΛΗΞΗ

10 trna μόρι που χρησιμοποιεί το βκτήριο ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ Δημιουργείτι έν διπεπτίδιο Η 2 Ν Μet Pro, το οποίο φέρετι επάνω στο δεύτερο μόριο trna που μετέχει στη διδικσί. Ωστόσο, το πεπτίδιο υτό δεν πελευθερώνετι στο κυττρόπλσμ, κθώς γι το κωδικόνιο 5 GGG 3 το κύττρο δεν διθέτει trna μόριο που μπορεί ν συνδεθεί μζί του. Όμως το 5 GGG 3 δεν είνι κωδικόνιο λήξη κι δεν νγνωρίζετι ούτε πό τους πράγοντες πελευθέρωσης του κυττάρου (πρωτεΐνες), ο πράγοντς πελευθέρωσης κτλύει την πομάκρυνση του πεπτιδίου πό το τελευτίο trna μόριο που μετέχει σε μί συγκεκριμένη διδικσί μετάφρσης στ κύττρ. [Βλέπε εικόν μετάφρσης κεφ. 2 ο. Σύμφων με την φετινή εγκύκλιο γι την ύλη της Βιολογίς Θετικού Προσντολισμού, οι εικόνες είνι εντός ύλης, άρ η λύση που δίνει ο μθητής, λλά δυστυχώς κι η ΚΕΕ, ότι πράγετι διπεπτίδιο είνι ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ κι ΠΑΡΑΝΟΜΗ, κθώς δεν λμβάνει υπ όψιν την ΝΟΜΟΘΕΣΙΑ ΠΟΥ ΔΙΕΠΕΙ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ]. Γονίδιο β: 3 ΑTAAGTACCGGTGCCGΤΑΤΑΑ 5 Kωδική 5 TATTCATGGCCACGGCATATT 3 μη-kωδική ΜΕΤΑΓΡΑΦΗ mrna: trna μόρι 5 AAUAUG CCG UGG CCA UGA AUA 3 ΕΝΑΡΞΗ 3 UAC 5 3 GGC 5 3 ACC 5 3 GGU 5 ΛΗΞΗ ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ Η 2 Ν Met Pro Trp Pro - COOH Η 2 Ν Met Pro Gly Pro - COOH Εάν το 3 ο ντικωδικόνιο νήκει στο Εάν το 3 ο ντικωδικόνιο νήκει στο βκτηρικό Α] ii) Σε υτή γονίδιο την που περίπτωση κωδικοποιεί το ευκρυωτικού μετλλγμένο trna μόριο ευκρυωτικό που πράγετι γονίδιο εντός γι του υτό βκτηρίου το trna φορτίζετι μόριο. με το μινοξύ της Trp, trna σύμφων με μόριο. με το ντικωδικόνιο του 3 ΑCC 5. 10

11 Τώρ: Το γονίδιο συμπεριφέρετι όπως κι στην περίπτωση Ai), λλά το γονίδιο β πράγει μόνο Η 2 Ν Met Pro Trp Pro COOH είτε χρησιμοποιεί βκτηρικό trna μόριο, είτε το ευκρυωτικό trna. Β] i) Το γονίδιο που στερείτι το βκτηρικό κύττρο είνι εκείνο του trna με ντικωδικόνιο 3 ΑCC 5, το οποίο φυσιολογικά φορτίζετι με Trp ως μινοξύ. Ωστόσο, το βκτήριο διθέτει φυσιολογικά γονίδι trna που κωδικοποιεί το μόριο trna με ντικωδικόνιο 3 CCC 5 κι φυσιολογικά φορτίζετι με Gly ως μινοξύ. Ενώ το ετερόλογο trna μόριο φορτίζετι κι υτό με Gly εντός του βκτηρικού κυττάρου. Σε υτήν την περίπτωση το γονίδιο που δίνει mrna κτά τη μετγρφή το μόριο. 5 AAU AUG CCG GGG CCA UGA AUA trna μόρι που χρησιμοποιεί το βκτήριο Tο γονίδιο β που δίνει mrna: ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ Η 2 Ν Μet Pro Gly Pro - COOH 5 AAU AUG CCG UGG CCA UGA AUA 3 Η 2 Ν Met Pro Gly Pro - COOH Β] ii) Το βκτήριο στερείτι το γονίδιο που κωδικοποιεί γι trna, που δίνει μόριο trna με ντικωδι- κόνιο 3 ΑCC 5 που φυσιολογικά φέρει Trp ως μινοξύ. Το ετερόλογο trna μόριο φορτίζετι φυσιολογικά εντός του βκτηρίου με Trp. Το βκτήριο φέρει φυσιολογικά γονίδιο trna που κωδικοποιεί μόριο trna με ντικωδικόνιο 3 CCC 5 που φέρει Gly ως μινοξύ. Τώρ: Το πεπτιδικό προϊόν του γονιδίου είνι Η 2 Ν Met Pro Gly Pro COOH Το πεπτιδικό προϊόν του γονιδίου β είνι Γ3. Δίνετι το πλσμίδιο: 3 UAC 5 3 GGC 5 3 CCC 5 3 GGU 5 trna μόρι που χρησιμοποιεί το βκτήριο ΕΝΑΡΞΗ ΕΝΑΡΞΗ 3 UAC 5 3 GGC 5 3 ΑCC 5 3 GGU 5 ΛΗΞΗ ΛΗΞΗ Η 2 Ν Met Pro Trp Pro - COOH 11

12 ΣΧΗΜΑ 3 ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Δεν υφίσττι προσντολισμός ΠΟΛΥ ΟΛΙΓΟ ΝΟΥΚΛΕΟΤΙΔΙΚΗΣ ΑΛΥΣΙΔΑΣ 3 5, κθώς κάθε κλώνος DNA ή RNA δημιουργείτι με προσντολισμό 5 3! Αmp R 3 GAATTC 5 5 CΤΤΑΑG 3 tet R 3 CTTAAG 5 5 GAATTC 3 EcoRI 3 GAATTC 5 5 CΤΤΑΑG 3 ΥΠΟΜΝΗΜΑ: tet R = γονίδιο νθεκτικότητς στο ντιβιοτικό τετρκυκλίνη tet s κτάργηση του γονιδίου νθεκτικότητς στην τετρκυκλίνη όπου είνι το ετερόλογο γονίδιο Amp R = γονίδιο νθεκτικότητς στο ντιβιοτικό Αμπικιλίνη 3 CTTAA 5 3 G 5 3 G 5 5 AATTC 3 Αmp R ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΟΣ tet s Τ ντιβιοτικά που θ χρησιμοποιήσουμε είνι με τη σειρά μπικιλλίνη κι τετρκυκλίνη. 12

13 Γνωρίζουμε ότι: Σχολικό Κεφ. 4 ο θεωρί πό EcoRI μέχρι ορισμό γονιδιωμτικής βιβλιοθήκης. Σύμφων, λοιπόν, με τ πρπάνω κι με βάση τ δεδομέν της άσκησης θ δημιουργηθούν 3 κτηγορίες βκτηρίων μετά το μετσχημτισμό: ) τ μη μετσχημτισμέν β) τ μετσχημτισμέν i) χωρίς το νσυνδυσμένο πλσμίδιο ii) με το νσυνδυσμένο πλσμίδιο Από υτά, εμείς θέλουμε ν δικρίνουμε τ βii πό τ κι βi. Αυτό θ γίνει χάρη στους φινότυπους που έχουν οι 3 κτηγορίες βκτηρίων ως προς την νθεκτικότητά τους στ ντιβιοτικά Amp κι tet. Τ δεν εμφνίζουν νθεκτικότητ σε κνέν πό τ δύο ντιβιοτικά. Τ βi εμφνίζουν νθεκτικότητ κι στ δύο ντιβιοτικά, φού δέχθηκν το κέριο πλσμίδιο. Κι τ βii είνι νθεκτικά μόνο στην Amp λλά όχι στην tet, κθώς το γονίδιο της tet R έχει πλέον κτστρφεί, μετά τον νσυνδυσμό του πλσμιδίου, φού η μονδική θέση νγνώρισης της EcoRI στο πλσμίδιο ήτν εντός του γονιδίου tet R. Επομένως, ρχικά σε τρυβλίο με κτάλληλο στερεό θρεπτικό υλικό γι την νάπτυξη του βκτηρίου, το οποίο όμως περιέχει κι Amp θ επιστρωθεί η υγρή κλλιέργει, που δέχθηκε το μετσχημτισμό. Έτσι, θ υπάρξουν μόνο ποικίες βi κι βii που διθέτουν γονίδιο Amp R. Στη συνέχει, γίνετι μετφορά μικρού δείγμτος πό κάθε ποικί (ποτύπωμ) σε έν δεύτερο θρεπτικό υλικό (στερεό), που τώρ περιέχει εκτός πό τ κτάλληλ θρεπτικά συσττικά, άγρ ως πηκτικό μέσο κι tet. Εδώ, θ νπτυχθούν μόνο τ βκτήρι των ποικιών του πρώτου τρυβλίου που είνι βi. Επειδή όμως, έχει γίνει η μετφορά του δείγμτος των ποικιών στις ίδιες θέσεις που ήτν στο πρώτο τρυβλίο, τώρ κι στο δεύτερο, μπορούμε ν γυρίσουμε στο πρώτο τρυβλίο κι ν εντοπίσουμε μετξύ των ποικιών βii κι βi που υπάρχουν σε υτό, ποιες είνι οι βii, που είνι τ ζητούμεν βκτήρι, κθώς στο 2 ο τρυβλίο δεν νπτύχθηκν οι ποικίες των βii. Η εκφώνηση του ερωτήμτος είνι λνθσμένη, κθώς ζητάει έν ντιβιοτικό κι όχι δύο. Σε υτή την περίπτωση, ο μθητής ΠΡΕΠΕΙ ν διλέξει το ντιβιοτικό μπικιλίνη κι όχι την τετρκυκλίνη που επιλέγει πό την ΚΕΕ κι τον λύτη! Δηλδή, ο μθητής μετξύ των δύο γονιδίων νθεκτικότητς που διθέτει ρχικά ο φορές κλωνοποίησης, κτνοεί ότι το έν πό τ δύο πέπτετι πό το ένζυμο περιορισμού κι ο φορές κλωνοποίησης νσυνδυάζετι σε υτό το σημείο. Επομένως, το πρώτο τρυβλίο περιέχει το ντιβιοτικό γι το οποίο έχουν νθεκτικότητ τ μετσχημτισμέν βκτήρι (εδώ υτό το ντιβιοτικό είνι η 13

14 μπικιλίνη). Από εκεί κι πέρ όμως, η επιλογή στο υτό τρυβλίο με μπικιλίνη δεν μπορεί ν γίνει, εκτός κι ν δημιουργηθεί δεύτερο τρυβλίο με τετρκυκλίνη, όπου επιλέγοντι τ μη επιθυμητά βi που διθέτουν νθεκτικότητ στην τετρκυκλίνη, ενώ τ επιθυμητά βii πεθίνουν σε υτήν. Δηλδή, ΜΟΝΟ Η ΧΡΗΣΗ ΔΥΟ ΔΙΑΔΟΧΙΚΩΝ ΤΡΥΒΛΙΩΝ ΜΕ ΣΩΣΤΗ ΣΕΙΡΑ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΩΝ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΕΠΙΤΡΕΨΕΙ ΤΗΝ ΕΠΙΘΥΜΗΤΗ ΕΠΙΛΟΓΗ. ΑΥΤΟ ΟΜΩΣ, ΔΕΝ ΠΡΟΚΥΠΤΕΙ ΑΠΟ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ, ΟΥΤΕ ΚΑΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ ΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ! ΘΕΜΑ Δ : Δ1. Ανλύουμε τ δεδομέν της άσκησης κι έχουμε: F1: Γονίδιο γι το χρώμ του τριχώμτος Β (Β, β) Β>β Γονίδιο γι το μήκος της ουράς ΧΡΩΜΑ Ρ: [Β, Μ] χ [β, μ] ΜΑΥΡΟ ΑΣΠΡΟ Μ (Μ, μ) Μ>μ ΟΥΡΑ ΜΑΚΡΙΑ ΚΟΝΤΗ ΔΗΛΑΔΗ γι το χρώμ, έχουμε: ) Αυτοσωμικό: Ρ: Ββ χ ββ F1: Ββ : ββ β) Φυλοσύνδετο: Ρ: Χ Β Χ β χ Χ β Υ F1: Χ Β Χ β : Χ β Χ β : Χ Β Υ : Χ β Υ Γι το μήκος της ουράς, έχουμε: ) Αυτοσωμικό: Ρ: Μμ χ μμ F1: Μμ : μμ β) Φυλοσύνδετο: Ρ: Χ Μ Χ μ χ Χ μ Υ F1: Χ Μ Χ μ : Χ μ Χ μ : Χ Μ Υ : Χ μ Υ 14

15 Άρ, σύμφων με την πρπάνω νάλυση: στην άσκηση μελετώντι δύο χρκτήρες του ποντικού, το χρώμ του τριχώμτος κι το μήκος της ουράς. Επομένως, πρόκειτι γι διυβριδισμό. Από τις λλεπάλληλες διστυρώσεις του ίδιου ζεύγους ποντικών μίς θηλυκής με μύρο χρώμ κι μκριά ουρά κι ενός ρσενικού με λευκό χρώμ κι κοντή ουρά, προκύπτουν ποντικάκι με φινοτυπική νλογί: 1 [Μύρ με μκριά ουρά]: 1 [Μύρ με κοντή ουρά]: 1 [Λευκά με μκριά ουρά]: 1 [Λευκά με κοντή ουρά]. Που είνι είτε ρσενικά, είτε θηλυκά με τον ίδιο φινότυπο, σε ίση νλογί κι τ δύο φύλ. Με δεδομένο ότι το φύλο στ ποντίκι κθορίζετι όπως κι στον άνθρωπο, δηλδή τ θηλυκά έχουν έν ζεύγος ΧΧ φυλετικών χρωμοσωμάτων, εκτός των υτοσωμικών ζευγών ομόλογων χρωμοσωμάτων τους κι τ ρσενικά έχουν έν ζεύγος φυλετικών χρωμοσωμάτων ΧΥ, εκτός των υτοσωμικών ζευγών χρωμοσωμάτων τους κι με δεδομένο ότι, τ δύο γονίδι που συνεξετάζοντι είνι νεξάρτητ μετξύ τους κι ισχύει γι υτά ο 2 ος νόμος του Mendel κι λμβάνοντς υπόψη τις φινοτυπικές νλογίες των F1 γενεών που μς δίνοντι, κθώς κι τις σχέσεις επικρτείς μετξύ των λληλόμορφων του κάθε γονιδίου, που επίσης δίνοντι, μπορούμε ν εξγάγουμε τ ποτελέσμτ, σύμφων με τις πιθνές υποθέσεις: Α) Κι τ δύο γονίδι είνι υτοσωμικά κι εδράζοντι σε διφορετικά ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Έστω, λοιπόν, ο γενετικός τόπος ζεύγους ομόλογων υτοσωμικών χρωμοσωμάτων, όπου εδράζετι το γονίδιο Μ. Το γονίδιο Μ έχει δύο λληλόμορφ Μ κι μ. Το Μ είνι επικρτές του μ. Το Μ ελέγχει το χρκτηριστικό Μκριά ουρά κι το μ είνι υπεύθυνο γι την κοντή ουρά. Δηλδή, άτομ με γονότυπο ΜΜ ή Μμ έχουν μκριά ουρά, ενώ άτομ με γονότυπο μμ έχουν κοντή ουρά. Έστω, κόμη ένς δεύτερος γενετικός τόπος ενός διφορετικού ζεύγους ομόλογων χρωμοσωμάτων, όπου εδράζετι το γονίδιο Β που ελέγχει το χρώμ του τριχώμτος. Το γονίδιο Β έχει δύο λληλόμορφ Β κι β, με σχέση επικρτείς μετξύ τους Β επικρτές του β. Το λληλόμορφο Β ευθύνετι γι το μύρο τρίχωμ στ ποντίκι, ενώ το β γι το λευκό τρίχωμ. Άτομ με γονότυπο ΒΒ ή Ββ έχουν μύρο τρίχωμ, ενώ άτομ με γονότυπο ββ έχουν λευκό τρίχωμ. Έχουμε, λοιπόν, τις εξής πιθνές διστυρώσεις, σύμφων με τις υποθέσεις που διτυπώθηκν πρπάνω: ) Κι τ δύο γονίδι είνι νεξάρτητ κι υτοσωμικά. Έχουμε: Ρ: Ββ Μμ χ ββ μμ γμέτες: ΒΜ, Βμ, βμ, βμ / 100% βμ F1: ΒβΜμ : Ββμμ : ββμμ : ββμμ 15

16 Φινοτυπική νλογί F1: κι [ΒΜ] : κι [Βμ] : κι [βμ] : κι [βμ] Τ κι τ είνι ίσες νλογίες. Συνεπώς, η υπόθεσή μς Α είνι ορθή, φού επληθεύετι. Β) Το γονίδιο γι το χρώμ του τριχώμτος είνι υτοσωμικό κι το γονίδιο γι το μήκος της ουράς είνι φυλοσύνδετο. Σε υτήν την περίπτωση, ο γενετικός τόπος του γονιδίου Μ εδράζετι στην περιοχή του Χ φυλετικού χρωμοσώμτος, γι την οποί δεν υπάρχει ομόλογη περιοχή στο Υ φυλετικό χρωμόσωμ. Έτσι, άτομ με γονότυπο Χ Μ Χ Μ ή Χ Μ Χ μ ή Χ Μ Υ έχουν μκριά ουρά, ενώ τ άτομ με γονότυπο Χ μ Χ μ ή Χ μ Υ έχουν κοντή ουρά. Γ) Το γονίδιο γι το μήκος της ουράς είνι υτοσωμικό κι το γονίδιο γι το χρώμ του τριχώμτος είνι φυλοσύνδετο. Σε υτήν την περίπτωση, ο γενετικός τόπος του γονιδίου Β εδράζετι στην περιοχή του Χ φυλετικού χρωμοσώμτος, γι την οποί δεν υπάρχει ομόλογη περιοχή στο Υ φυλετικό χρωμόσωμ. Έτσι, άτομ με γονότυπο Χ Β Χ Β ή Χ Β Χ Β ή Χ Β Υ έχουν Μύρο χρώμ τριχώμτος, ενώ τ άτομ με γονότυπο Χ β Χ β ή Χ β Υ έχουν λευκό χρώμ τριχώμτος. Έχουμε λοιπόν γι την περίπτωση Β: Το γονίδιο Β είνι υτοσωμικό κι το γονίδιο Μ είνι φυλοσύνδετο. Πράγμτι: Ρ: Ββ Χ Μ Χ μ χ ββ Χ μ Υ γμέτες: ΒΧ Μ, ΒΧ μ, βχ Μ, βχ μ / βχ μ, βυ Φινοτυπική νλογί F1: Ββ Χ Μ Χ μ : Ββ Χ Μ Υ : Ββ Χ μ Χ μ : Ββ Χ μ Υ: ββ Χ Μ Χ μ : ββ Χ Μ Υ : ββ Χ μ Χ μ : ββ Χ μ Υ F1: [ΒΜ] : [ΒΜ] : [Βμ] : [Βμ] : Κι υτή η υπόθεση επληθεύετι. [βμ] : [βμ] : [βμ] : [βμ] Έχουμε, λοιπόν, κι γι την περίπτωση Γ: Το γονίδιο Μ είνι υτοσωμικό κι το γονίδιο Β είνι φυλοσύνδετο. Πράγμτι έχουμε: Ρ: Μμ Χ Β Χ β χ μμ Χ β Υ γμέτες: Φινοτυπική νλογί ΜΧ Β, ΜΧ β, μχ Β, μχ β / μχ β, μυ F1: Μμ Χ Β Χ β : Μμ Χ Β Υ : Μμ Χ β Χ β : Μμ Χ β Υ : Κι υτή η υπόθεση επληθεύετι. μμ Χ Β Χ β : μμ Χ Β Υ : μμ Χ β Χ β : μμ Χ β Υ [ΜΒ] : [ΜΒ] : [Μβ] : [Μβ] : [μβ] : [μβ] : [μβ] : [μβ] 16

17 Σε κάθε περίπτωση πό τις πρπάνω διστυρώσεις, οι γμέτες προκύπτουν σύμφων με τους νόμους του Mendel κι οι γονοτυπικές νλογίες της F1 γενεάς, προκύπτουν πό το βάκιο του Punnett που ποτελεί την διγρμμτική πεικόνιση των γμετών κι του τρόπου συνδυσμού τους σε μι διστύρωση. Θεωρούμε ότι δεν υπάρχουν κινοφνείς μετλλάξεις. Σύμφων, λοιπόν, με όσ νφέρμε πρπάνω, έχουμε:. Οι πιθνοί τρόποι: ) κι τ δύο νεξάρτητ υτοσωμικά γονίδι. β) το γονίδιο γι το χρώμ του τριχώμτος υτοσωμικό κι το γονίδιο γι το μήκος της ουράς φυλοσύνδετο. γ) το γονίδιο γι το χρώμ του τριχώμτος φυλοσύνδετο κι το έτερο γονίδιο υτοσωμικό. β. Οι πιθνοί γονότυποι του θηλυκού γονέ είνι: ) Ββ Μμ ή β) Ββ Χ Μ Χ μ ή γ) Μμ Χ Β Χ β γι κθεμί πό τους διφορετικούς πιθνούς τρόπους κληρονόμησης των χρκτήρων που νφέρθηκν στο ερώτημ. γ. Οι ντίστοιχες διστυρώσεις είνι: ) Ρ: Ββ Μμ χ ββμμ β) Ρ: Ββ Χ Μ Χ μ χ ββ Χ μ Υ γ) Ρ: Μμ Χ Β Χ β χ μμ Χ β Υ ΣΧΟΛΙΟ: Η εκφώνηση του ερωτήμτος δημιουργούσε πρόβλημ κτνόησης στους μθητές, κθώς το ερώτημ ζητούσε τον τρόπο κληρονόμησης κι όχι τους τρόπους κληρονόμησης. Δ2. Θεωρί γι την ιμοσφιρινοπάθει πό το Κεφ. 6 ο, ΣΕΛ. 97. ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ: Η ζητούμενη πιθνότητ είνι ¼. Σύμφων, λοιπόν, με τ πρπάνω κι με βάση τ δεδομέν της άσκησης, έχουμε: Γονότυπος του άνδρ: 44 + ή 44 + όπου το ζεύγος των ομόλογων υτοσωμικών χρωμοσωμάτων, όπου εδράζοντι οι δύο διδοχικοί γενετικοί τόποι του γονιδίου που κωδικοποιεί γι την λυσίδ των ιμοσφιρινών του νθρώπου. Όπου 44 τ υπόλοιπ πό τ 46 χρωμοσώμτ του νθρώπου. Τ χρωμοσώμτ προυσιάζοντι με τη μορφή ινιδίων χρωμτίνης, κτά την φάση G 1 του κυττρικού κύκλου. Γονότυπος της γυνίκς: 44 + ή 44 + ή

18 Με δεδομένο ότι το πρώτο πιδί του ζεύγους υτού νοσεί πό πολύ βριάς μορφή -θλσσιμί, κθώς φέρει μόνο έν γονίδιο στον γονότυπό του, υτό μπορεί ν συμβεί μόνο εάν ο γονότυπος της μητέρς είνι 44 + Πράγμτι έχουμε την διστύρωση: Ρ: 44 + χ 44 + οι γμέτες προκύπτουν πό τον 1 ο νόμο του Mendel γμέτες: 22 +, , 22 + οι πόγονοι προκύπτουν εύκολ πό το βάκιο του Punnett F1: 44 + : 44 + : 44 + : 44 + το πιδί που γεννήθηκε Σημείωση: Στο ίδιο ποτέλεσμ θ κτλήγμε κι ν ο πτέρς είχε γονότυπο 44 + Από τ πρπάνω ποτελέσμτ προκύπτει ότι το δεύτερο πιδί έχει πιθνότητ ¼ ν γεννηθεί φυσιολογικό γονοτυπικά κι φινοτυπικά, δηλδή ν έχει γονότυπο: 44 + ΣΧΟΛΙΟ: Στο σχολικό βιβλίο, δεν γίνετι νφορά ότι τ γονίδι είνι σε διδοχικούς γενετικούς τόπους στο χρωμόσωμ όπου εδράζοντι, επομένως ο μθητής δεν είνι υποχρεωμένος ν το γνωρίζει κι συνεπώς με δεδομένο, ότι στη Β Λυκείου έχει διδχθεί τον επιχισμό κτά την μείωση κι με δεδομένο, ότι η φετινή εγκύκλιος του ΙΕΠ κι του Υπουργείου Πιδείς, διευκρινίζει ότι η γνώση της Βιολογίς των προηγούμενων ετών είνι γνώση κι μπορεί φυσικά ν χρησιμοποιηθεί πό υτούς στις εξετάσεις, ένς μθητής θ μπορούσε ν συμπεράνει ότι οι δύο γενετικοί τόποι είνι μκριά ο ένς πό τον άλλο πάνω στο χρωμόσωμ, κι επομένως επιδέχοντι επιχισμό! Δ3. Ανθεκτικό στ έντομ θ είνι το 75% των τόμων της F1 γενεάς. Από υτά το 1/3 είνι διπλά νθεκτικό σε σχέση με τ υπόλοιπ 2/3. ΑΙΤΙΟΛΟΓΗΣΗ: Θεωρί κεφ. 9 ο φυτά κι δημιουργί διγονιδικών φυτών [ΣΕΛ. 137, 138 κι 139], σύμφων με τ πρπάνω κι με βάση τ δεδομέν της άσκησης, έχουμε τ εξής δύο διγονιδικά φυτά: 18

19 διγονιδικό φυτό 1 : διγονιδικό φυτό 4 : όπου 6 τ υπόλοιπ πό τ 10 χρωμοσώμτ του διπλοειδούς υτού φυτικού είδους κι όπου ή το χρωμόσωμ (με μορφή ινιδίου χρωμτίνης) 1 κι 4 γι τ διγονιδικά φυτά 1 κι 4 ντίστοιχ, που φέρουν το γονίδιο της τοξίνης. Έχουμε, λοιπόν, την διστύρωση: 1 4 Ρ : 6 + χ γμέτες: 3 +, , 3 + Οι γμέτες προκύπτουν σύμφων με τους νόμους του Mendel. F1: 6 + : 6 + : 6 + : 6 + Oι πόγονοι προκύπτουν εύκολ πό το βάκιο του Punnett Φινοτυπική νλογί F1 : 1 (Διπλά διγονιδικό φυτό) : 2 (Απλά διγονιδικό φυτό) : 1 (Μη διγονιδικό φυτό) Άρ το 75% των πογόνων που συνιστούν την F1 γενεά είνι νθεκτικά στ έντομ. Aπό υτά, το 1/3 εμφνίζει μεγλύτερη νθεκτικότητ, κθώς νμένετι ν πράγει διπλάσι ποσότητ της εντομοτοξίνης πό τ υπόλοιπ 2/3, που είνι πλά διγονιδικά φυτά. Θεωρούμε ότι το γονίδιο της τάξεως του βκτηρίου εκφράζετι υπό τον έλεγχο ενός κτάλληλου φυτικού υποκινητή εντός των φυτικών κυττάρων κι πως έχει χρησιμοποιηθεί ο ίδιος υποκινητής γι την έκφρση του γονιδίου, τόσο του φυτού 1, όσο κι του φυτού 4. 19