ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΟΝ ΕΡΟΤΗΣΕΟΝ

Transcript

1 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΟΝ ΕΡΟΤΗΣΕΟΝ 45

2 Κεφάλαιο 1 Το νενειικό υλικό 1. To DNA σε δύο διαφορετικά κύτταρα ανθρώπου βρέθηκε ότι αποτελείται στο ένα από 3x10 9 και στο άλλο από 6x1 θ 9 ζεύγη βάσεων. Πώς πορεί να εξηγηθεί αυτό; Γνωρίζου ε ότι το ανθρώπινο γονιδίω α σε ένα απλοειδές κύτταρο αποτελείται από 3x10 9 περίπου ζευγάρια νουκλεοτιδίων DNA, που είναι οργανω ένα σε 23 χρω οσώ ατα. Επο ένως, το πρώτο κύτταρο θα είναι απλοειδές. Στον άνθρωπο α- πλοειδή κύτταρα είναι οι γα έτες (ωάριο ή σπερ ατοζωάριο). Το δεύτερο κύτταρο περιέχει 2χ(3χ10 9 ) ζευγάρια νουκλεοτιδίων DNA και επο ένως είναι διπλοειδές. Στον άνθρωπο διπλοειδή είναι όλα τα σω ατικά κύτταρα. 2. Με ποιον από τους τρόπους που αναφέρονται πιο κάτω συνδέεται κάθε νουκλεοτίδιο ε το α έσως επό ενο του στην πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα του DNA; α. Η φωσφορική ο άδα του ενός ε την αζωτούχο βάση του επο ένου. β. Η φωσφορική ο άδα του ενός ε τη δεοξυριβόζη του επο ένου. γ. Η αζωτούχος βάση του ενός ε τη δεοξυριβόζη του επο ένου. δ. Οι αζωτούχες βάσεις δύο συνεχό ενων νουκλεοτιδίων ε δεσ ούς υδρογόνου. ε. Η δεοξυριβόζη του ενός ε τη φωσφορική ο άδα του επο ένου. στ. Οι φωσφορικές ο άδες δύο συνεχό ενων νουκλεοτιδίων εταξύ τους. Σωστή απάντηση είναι η ε. 3. Σε όριο DNA ευκαρυωτικού κυττάρου η αδενίνη αποτελεί το 20% των α- ζωτούχων βάσεών του. Σε ποιες αναλογίες (%) θα βρίσκεται η κάθε ία από τις υπόλοιπες αζωτούχες βάσεις του; Γνωρίζου ε ότι, λόγω της συ πληρω ατικότητας των βάσεων, σε ένα όριο DNA η ποσότητα της αδενίνης είναι ίση ε την ποσότητα της θυ ίνης, επο ένως και η θυ ίνη θα είναι σε ποσοστό 20%. Οι δύο άλλες αζωτούχες βάσεις θα βρίσκονται επίσης σε ί- σες εταξύ τους ποσότητες. Αν από το 100% των αζωτούχων βάσεων αφαιρέσου ε 20%, που αντιστοιχεί στην αδενίνη, και 20%, που αντιστοιχεί στη θυ ίνη, ένει 60%, από το οποίο το 30% αντιστοιχεί στη γουανίνη και το 30% αντιστοιχεί στην κυτοσίνη. 4. Να αναφέρετε, συνοπτικά, τις λειτουργίες του γενετικού υλικού. Συνοπτικά οι λειτουργίες του γενετικού υλικού είναι: Η αποθήκευση της γενετικής πληροφορίας. Στο DNA (ή το RNA των RNA ιών) περιέχονται οι πληροφορίες που καθορίζουν όλα τα χαρακτηριστικά ενός οργανισ ού και οι οποίες οργανώνονται σε λειτουργικές ονάδες, τα γονίδια. Η διατήρηση και η εταβίβαση της γενετικής πληροφορίας από κύπαρο σε κύτταρο και από οργανισ ό σε οργανισ ό, που εξασφαλίζονται ε τον αυτοδιπλασιασ ό του DNA. Η έκφραση των γενετικών πληροφοριών, που επιτυγχάνεται ε τον έλεγχο της σύνθεσης των πρωτεϊνών. 47

3 5. Οι επιστή ονες πορούν να κατασκευάσουν ένα σύνθετο ιό που προσβάλλει βακτήρια (βακτηριοφάγος η φάγος) και που έχει το πρωτεϊνικό κάλυ α του φάγου Τ 2 και το DNA του φάγου Τ 4. Όταν ο σύνθετος αυτός φάγος ολύνει ένα βακτήριο, οι απόγονοι φάγοι που θα παραχθούν θα έχουν: α. τις πρωτείνες του φάγου Τ 2 και το DNA του φάγου Τ 4 β. τις πρωτείνες του φάγου Τ 4 και το DNA του φάγου Τ 2 γ. είγ α του DNA και των πρωτεϊνών και των δύο φάγων δ. τις πρωτείνες και το DNA του φάγου Τ 2 ε. τις πρωτείνες και το DNA του φάγου Τ 4 Ποια από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστή; Να τεκ ηριώσετε την απάντησή σας. Σωστή απάντηση είναι η ε. Γνωρίζου ε ότι το DNA αποτελεί το γενετικό υλικό και είναι υπεύθυνο για τη ε- ταβίβαση των γενετικών πληροφοριών στους απογόνους, καθώς και για την έκφραση τους, που επιτυγχάνεται ε τον έλεγχο της σύνθεσης των πρωτεϊνών. Ο σύνθετος ιός έχει DNA του φάγου Τ 4 και επο ένως οι απόγονοι φάγοι που θα παραχθούν θα έχουν τις πρωτεΐνες και το DNA του φάγου Τ Τι είναι τα πλασ ίδια; Να αναφέρετε δύο ση αντικά είδη γονιδίων που ε- ντοπίζονται σε αυτά. Στα βακτήρια εκτός από το κύριο κυκλικό όριο DNA υπάρχουν και τα πλασ ίδια. Τα πλασ ίδια είναι δίκλωνα κυκλικά όρια DNA σε διάφορα εγέθη. Περιέχουν ι- κρό ποσοστό της γενετικής πληροφορίας και αποτελούν το 1-2% του βακτηριακού DNA. Ένα βακτήριο πορεί να περιέχει ένα ή περισσότερα πλασ ίδια τα οποία αντιγράφονται ανεξάρτητα από το κύριο όριο DNA του βακτηρίου. Μεταξύ των γονιδίων που περιέχονται στα πλασ ίδια υπάρχουν γονίδια ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά και γονίδια που σχετίζονται ε τη εταφορά γενετικού υλικού από ένα βακτήριο σε άλλο. Τα πλασ ίδια έχουν τη δυνατότητα να ανταλλάσσουν γενετικό υλικό τόσο εταξύ τους όσο και ε το κύριο όριο DNA του βακτηρίου, καθώς και να εταφέρονται από ένα βακτήριο σε άλλο. Με τον τρόπο αυτό ετασχη ατίζουν το βακτήριο στο οποίο εισέρχονται και του προσδίδουν καινούριες ιδιότητες. 7. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις που αφορά τα νουκλεοσώ ατα είναι σωστή; α. Κατασκευάζονται από χρω οσώ ατα β. Αποτελούνται αποκλειστικά από DNA γ. Αποτελούνται από DNA που τυλίγεται γύρω από πρωτείνες (ιστόνες) δ. η ιουργούνται όνο κατά την κυτταρική διαίρεση ε. Ε φανίζονται όνο κατά τη εσόφαση Η σωστή πρόταση είναι η γ. 8. Να τοποθετήσετε κατά έγεθος (ανάλογα ε την ποσότητα του γενετικού υλικού) από το ικρότερο στο εγαλύτερο τα: 48

4 Χρω όσω α, νουκλεοτίδιο, γονίδιο, νουκλεόσω α. (Ένα έσο γονίδιο έχει ήκος 1000 ζεύγη βάσεων). Σωστή σειρά κατά έγεθος από το ικρότερο στο εγαλύτερο είναι: νουκλεοτίδιο, νουκλεόσω α, γονίδιο, χρω όσω α. 9. ΣΤΟ κεί ενο που ακολουθεί διαγράψτε λέξεις ή φράσεις, ώστε η πρόταση που θα παρα είνει να είναι σωστή. Το γενετικό υλικό των ιτοχονδρίων είναι [ ονόκλωνο-δίκλωνο] όριο [DNA- RNA] συνήθως [γρα ικό-κυκλικό] και περιέχει γενετικές πληροφορίες για [όλες- ερικές από] τις λειτουργίες του. Η σωστή πρόταση είναι: Το γενετικό υλικό των ιτοχονδρίων είναι [δίκλωνο] ό- ριο [DNA] συνήθως [κυκλικό] και περιέχει γενετικές πληροφορίες για [ ερικές α- πό] τις λειτουργίες του. 10. Η Acetabularia είναι ένας ονοκύτταρος οργανισ ός ε διαφοροποιη ένα τ ή- ατα: βάση, ίσχο και καπέλο. Σε ένα πείρα α ο J. Hummering «ε φύτευσε» στη βάση του είδους Acetabularia crenulata το ίσχο από το είδος Acetabularia mediteranea και αντίστροφα. Και στις δύο περιπτώσεις το καπέλο που σχη ατίστηκε καθορίστηκε από τη βάση του οργανισ ού και όχι από το ίσχο, που συνδέεται ά εσα ε το καπέλο. Ποια συ περάσ ατα βγαίνουν; Όπως γνωρίζου ε, ο πυρήνας περιέχει το γενετικό υλικό και ελέγχει όλες τις λειτουργίες και τα χαρακτηριστικά των κυττάρων. Είναι προφανές ότι ο πυρήνας της Acetabularia βρίσκεται στη βάση, συνεπώς ε τη ετα όσχευση, ο ίσχος από το είδος Acetabularia mediteranea απέκτησε τον πυρήνα του είδους Acetabularia crenulata και επο ένως και τις γενετικές πληροφορίες για το σχη ατισ ό καπέλου του είδους Acetabularia crenulata. Το αντίστροφο συνέβη ε το ίσχο από το είδος Acetabularia crenulata, που απέκτησε τον πυρήνα του είδους Acetabularia mediteranea. 49

5 Κεφάλαιο 2 Ανιινραφή, έκφραοη και ρύθ ιοη mc νενειικης πληροφορίας Ανιινραιοπ ιου DNA και έκιρραοπ inc νενειικπε nflnpoipopiac 1. Ενα κύτταρο που περιέχει ένα όνο χρω όσω α τοποθετείται σε θρεπτικό υλικό που περιέχει ραδιενεργό φώσφορο. Ετσι κάθε νέος κλώνος DNA που συντίθεται κατά την αντιγραφή του DNA θα είναι ραδιενεργός. Το κύτταρο αντιγράφει το DNA του και ετά διαιρείται. Τα θυγατρικά κύτταρα που βρίσκονται ακό η στο ραδιενεργό θρεπτικό έσο αντιγράφουν το DNA τους και διαιρούνται για άλλη ια φορά, οπότε έχου ε συνολικά τέσσερα κύτταρα. Σχεδιάστε το DNA σε κάθε ένα από τα 4 κύτταρα, παριστάνοντας το η ραδιενεργό DNA ε ια συνεχή γρα ή και το ραδιενεργό ε διακεκο ένη γρα ή. Ο ηχανισ ός αντιγραφής του DNA είναι η ισυντηρητικός. Το κύτταρο αρχικά αντιγράφει το DNA του, σχη ατίζοντας δύο νέα όρια DNA και στη συνέχεια διαιρείται. Τα δύο νέα όρια DNA αποτελούνται από ία ητρική αλυσίδα (συνεχής γρα ή) και ία θυγατρική ραδιενεργή αλυσίδα (διακεκο ένη γρα ή). Κατά την διαίρεση κάθε κύτταρο παίρνει από ένα νέο υ- βριδικό όριο. Τα θυγατρικά κύτταρα αντιγράφουν πάλι το DNA τους και κατά τη διαίρεση δίνουν τελικά τέσσερα κύτταρα. Στα δύο από αυτά το DNA αποτελείται από δύο ραδιενεργές αλυσίδες, ενώ στα άλλα δύο από υβριδικά όρια (ραδιενεργό και η ραδιενεργό). 1ος διπλασιασ ό ς 2 ο ς διπλασιασ ό ς Αρχικό κύτταρο Ανάπτυξη σ ε θρεπτικό υλικό που περιέχει ραδιενεργό φώσφορο και αντιγραφή DNA Χρω όσω α που [ αποτελείται από Ι ^ λ ία η ραδιενεργή Ι I διπλή αλυσίδα V J DNA Κυτταρική διαίρεση Ανάπτυξη σ ε θρεπτικό υλικό που περιέχει ραδιενεργό φώσφορο Κυτταρική διαίρεση 50