Ημερομηνία: Πέμπτη 5 Ιανουαρίου 2016 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Transcript

1 ΑΠΟ 18/12/2016 ΕΩΣ 05/01/2017 2η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Ημερομηνία: Πέμπτη 5 Ιανουαρίου 2016 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Στις ημιτελείς προτάσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση η οποία τη συμπληρώνει σωστά. Α1. Πολύσωμα είναι α. το οργανίδιο που γίνεται η πρωτεϊνοσύνθεση. β. ομάδα ριβοσωμάτων στο κυτταρόπλασμα. γ. το σύνολο των εξωνίων ενός ώριμου mrna. δ. το σύμπλεγμα πολλών ριβοσωμάτων με το mrna. Α2. Η μέθοδος της αλυσιδωτής αντίδρασης PCR μας επιτρέπει : α. τη δημιουργία αντιγράφων των πολυπεπτιδικών αλυσίδων ενός οργανισμού. β. την αντιγραφή συγκεκριμένων αλληλουχιών DNA, χωρίς μεσολάβηση ζωντανών κυττάρων. γ. τον προσδιορισμό όλων των σωματικών κυττάρων ενός οργανισμού. δ. τον ανασυνδυασμό πολλών πλασμιδίων από διαφορετικά βακτήρια. Α3. Τα φυλετικά χρωμοσώματα του ανθρώπου βρίσκονται: α. μόνο στα μυϊκά κύτταρα β. μόνο στα γεννητικά κύτταρα γ. σε όλα τα κύτταρα δ. μόνο στα ηπατικά κύτταρα. ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 1 ΑΠΟ 5

2 ΑΠΟ 18/12/2016 ΕΩΣ 05/01/2017 2η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ Α4. Από τη διασταύρωση ενός λευκού μ ένα μαύρο ποντικό όλοι οι απόγονοι είναι γκρίζοι. Τα γονίδια που καθορίζουν το χρώμα τους είναι: α. συνεπικρατή β. φυλοσύνδετα γ. ατελώς επικρατή δ. θνησιγονα Α5. Το οπερόνιο της λακτόζης περιέχει : α. 2 κωδικόνια έναρξης και 2 λήξης β. 4 κωδικόνια έναρξης και 4 λήξης γ. 1 κωδικόνιο έναρξης και 1 λήξης δ. 3 κωδικόνια έναρξης και 1 λήξης ΘΕΜΑ Β Β1. Nα αντιστοιχίσετε σωστά τον κάθε αριθμό της στήλης Ι με ένα μόνο γράμμα της στήλης ΙΙ ( στη στήλη ΙΙ περισσεύει ένα γράμμα) Στήλη Ι 1. Φαινοτυπική και γονοτυπική αναλογία 1:1 Α. ΑαΒβ x ΑαΒβ 2. Φαινοτυπική αναλογία 3:1 Β. Ι Α Ι Β x Ι Α Ι Β 3. Φαινοτυπική και γονοτυπική αναλογία 1:2:1 Γ. Γγ x Γγ 4. Φαινοτυπική αναλογία 9:3:3:1 Δ. Αα x αα Ε. ΑαΒβ x ααββ Στήλη ΙΙ Β2. Να γράψετε τους ορισμούς Α) Ατελώς επικρατή γονίδια Β) Πρωταρχικά τμήματα Μονάδες 4 Μονάδες 4 ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 2 ΑΠΟ 5

3 ΑΠΟ 18/12/2016 ΕΩΣ 05/01/2017 2η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ Β3. Η βασική μονάδα οργάνωσης της χρωματίνης είναι το νουκλεόσωμα. Να περιγράψετε τη δομή του. Β4. Μία πρωτεΐνη ενός ευκαρυωτικού κυττάρου αποτελείται από μία πολυπεπτιδική αλυσίδα 100 αμινοξέων. Το γονίδιο από το οποίο κωδικοποιήθηκε η πρωτεΐνη αποτελείται από πολύ περισσότερα νουκλεοτίδια από αυτά που κωδικοποιούν τα 100 αμινοξέα. Να αναφέρετε τους λόγους αυτής της διαφοράς. Μονάδες 8 Β5. Ποια είναι τα πλεονεκτήματα του φυτού που χρησιμοποίησε ο Mendel στα πειράματα του. Μονάδες 4 ΘΕΜΑ Γ Το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο απεικονίζει τον τρόπο µε τον οποίο κληρονομείται µια ασθένεια του µεταβολισµού στον άνθρωπο. Γ1. Η ασθένεια αυτή οφείλεται σε επικρατές ή σε υπολειπόμενο γονίδιο (Μονάδες 2); Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 4). Κληρονομείται ως αυτοσωμικός ή φυλοσύνδετος χαρακτήρας (Μονάδες 2); Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 4). Μονάδες 12 ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 3 ΑΠΟ 5

4 ΑΠΟ 18/12/2016 ΕΩΣ 05/01/2017 2η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ Γ2. Να προσδιορίσετε τους γονότυπους όλων των µελών της οικογένειας που απεικονίζονται στο παραπάνω γενεαλογικό δένδρο. Μονάδες 6 Γ3. O άνδρας ΙΙΙ1 αποκτά µε γυναίκα ετερόζυγη στην ασθένεια αυτή ένα αγόρι. Να βρείτε τη πιθανότητα που υπάρχει το αγόρι αυτό να πάσχει αιτιολογώντας την απάντησή σας. ΘΕΜΑ Δ Μονάδες 7 Στην Εικόνα 1 δίνεται ένα πλασμίδιο που φέρει γονίδια ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά αμπικιλίνη και στρεπτομυκίνη, έναν υποκινητή και αλληλουχίες λήξης της μεταγραφής. Στις θέσεις Α, Β, Γ και Δ βρίσκονται αλληλουχίες, οι οποίες αναγνωρίζονται από τις περιοριστικές ενδονουκλεάσες α, β, γ και δ αντίστοιχα. Το πλασμίδιο αυτό το χρησιμοποιούμε ως φορέα για την κλωνοποίηση ενός ανθρώπινου συνεχούς γονιδίου με σκοπό να παράγουμε ένα ολιγοπεπτίδιο σε καλλιέργειες in vitro. Στα βακτήρια που θα χρησιμοποιηθούν για τον μετασχηματισμό περιέχονται όλοι οι μεταγραφικοί παράγοντες που απαιτούνται για τη μεταγραφή και δεν περιέχονται πλασμίδια. Δ1. Ποια από τις περιοριστικές ενδονουκλεάσες α, β, γ ή δ είναι η κατάλληλη για τη χρήση του πλασμιδίου αυτού ως φορέα κλωνοποίησης; (μονάδα 1) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες 3) Μονάδες 4 Δ2. Με ποιον τρόπο μπορούμε να επιλέξουμε τους βακτηριακούς κλώνους που έχουν προσλάβει πλασμίδιο (ανασυνδυασμένο ή μη) από τους κλώνους που δεν έχουν προσλάβει πλασμίδιο; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 3 Δ3. Στην Εικόνα 2 δίνεται τμήμα DNA το οποίο περιέχει το συνεχές ανθρώπινο γονίδιο που επιθυμούμε να εισαγάγουμε στο πλασμίδιο της Εικόνας 1. ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 4 ΑΠΟ 5

5 ΑΠΟ 18/12/2016 ΕΩΣ 05/01/2017 2η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ Να εντοπίσετε την κωδική αλυσίδα του γονιδίου της Εικόνας 2. (μονάδα 1) Να γράψετε το mrna και να σημειώσετε τον προσανατολισμό του (μονάδες 2) Nα αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 6) Μονάδες 9 Δ4. Σύμφωνα με την Εικόνα 2, να γράψετε την αλληλουχία μήκους έξι ζευγών βάσεων που αναγνωρίζει η περιοριστική ενδονουκλεάση, την οποία προσδιορίσατε στο ερώτημα Δ1, για την κλωνοποίηση του γονιδίου. Δ5. Να εξηγήσετε γιατί η κλωνοποίηση του γονιδίου της Εικόνας 2 στο πλασμίδιο της Εικόνας 1 μπορεί να οδηγήσει i) στη δημιουργία βακτηριακών κλώνων που παράγουν το ολιγοπεπτίδιο και ii) στη δημιουργία βακτηριακών κλώνων που δεν παράγουν το ολιγοπεπτίδιο παρόλο που περιέχουν το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο. Μονάδες 4 ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 5 ΑΠΟ 5

6 ΑΠΟ 16/10/2016 ΕΩΣ 30/10/2016 1η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΤΑΞΗ: ΜΑΘΗΜΑ: Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Ημερομηνία: Πέμπτη 5 Ιανουαρίου 2017 Διάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α1. δ Α2. β Α3. γ Α4. γ Α5. β ΘΕΜΑ Β Β Δ 2 - Γ 3 - Β 4 - Α Β2. Ατελώς επικρατή γονίδια: Γονίδια που σε ετερόζυγη κατάσταση εμφανίζουν ενδιάμεσο φαινότυπο μεταξύ των ομόζυγων Πρωταρχικά τμήματα : Μικρές αλληλουχίες ριβονουκλεοτιδίων συμπληρωματικές προς τις μητρικές αλυσίδες DNA που συντίθενται από το πριμόσωμα στις θέσεις έναρξης της αντιγραφής. Β3. Σελ 22 σχολικό βιβλίο «Στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. άλλα είδη πρωτεϊνών» Β4. Το γονίδιο περιέχει πολύ περισσότερα νουκλεοτίδια από τα αμινοξέα που κωδικοποιούνται γιατί το μόριο του DNA είναι δίκλωνο και περιέχει περιοχές που ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 1 ΑΠΟ 5

7 ΑΠΟ 16/10/2016 ΕΩΣ 30/10/2016 1η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ δεν αντιστοιχούν σε αμινοξέα, όπως είναι οι 5 και 3 αμετάφραστες περιοχές, τα εσώνια τα οποία αποκόπτονται από το πρόδρομο mrna κατά τη διαδικασία της ωρίμανσης και το κωδικόνιο λήξης που δεν κωδικοποιεί αμινοξύ. Υπάρχει επίσης ενδεχόμενο η πρωτεΐνη να έχει τροποποιηθεί με αποτέλεσμα ο αρχικός αριθμός των αμινοξέων της, κατά τη σύνθεσή της, να ήταν μεγαλύτερος και τα κωδικόνια που την κωδικοποιούν να είναι περισσότερα. Β5. Αναπτύσσεται πολύ εύκολα και εμφανίζει μεγάλη ποικιλότητα σε πολλούς χαρακτήρες του όπως στο ύψος, όπου εμφανίζονται ψηλά και κοντά φυτά, στο χρώμα του άνθους, όπου υπάρχουν ιώδη και λευκά άνθη, στο χρώμα και στο σχήμα του σπέρματος καθώς και σε άλλες ιδιότητες. Το μοσχομπίζελο επίσης παρέχει τη δυνατότητα τεχνητής γονιμοποίησης, πέρα από την αυτογονιμοποίηση, η οποία συμβαίνει φυσιολογικά. Επιπλέον, το μοσχομπίζελο δίνει μεγάλο αριθμό απογόνων και παρέχει τη δυνατότητα στατιστικής επεξεργασίας των αποτελεσμάτων. ΘΕΜΑ Γ Γ1. Η ασθένεια οφείλεται σε υπολειπόμενο γονίδιο καθώς από τη διασταύρωση των ΙΙ1 και ΙΙ2 παρατηρούμε ότι από γονείς χωρίς την ασθένεια προκύπτει παιδί με την ασθένεια (το ΙΙΙ2). Από την ίδια διασταύρωση καταλαβαίνουμε ότι η ασθένεια κληρονομείται ως αυτοσωμικός χαρακτήρας καθώς αν ήταν φυλοσύνδετος δε θα μπορούσε να προκύψει από υγιείς γονείς ασθενές κορίτσι, δηλ όπως το άτομο ΙΙΙ2. Γ2. Έστω Α το φυσιολογικό αλληλόμορφο και α το αλληλόμορφο που προκαλεί τη συγκεκριμένη ασθένεια. Οι γονότυποι είναι οι εξής: Ι1:αα, Ι2:Αα, ΙΙ1:Αα, ΙΙ2:Αα, ΙΙ3:Αα, ΙΙ4:αα, ΙΙ5:Αα, ΙΙΙ1: ΑΑ ή Αα, ΙΙΙ2:αα, ΙΙΙ3:αα, ΙΙΙ4:Αα, ΙΙΙ5:αα ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 2 ΑΠΟ 5

8 ΑΠΟ 16/10/2016 ΕΩΣ 30/10/2016 1η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ Γ3. 1 η περίπτωση: Αν ο γονότυπος του ΙΙΙ1 είναι ΑΑ τότε έχουμε τη διασταύρωση: Ρ: ΑΑ x Αα Γαμέτες: Α, Α,α F1: ΑΑ, Αα Δηλαδή η πιθανότητα το αγόρι αυτό να πάσχει είναι 0. 2 η περίπτωση: Αν ο γονότυπος του ΙΙΙ1 είναι Αα τότε έχουμε τη διασταύρωση: Ρ: Αα x Αα Γαμέτες: Α,α Α,α F1: ΑΑ, Αα, Αα, αα Δηλαδή η πιθανότητα το αγόρι αυτό να πάσχει είναι ¼ ή 25%. Οι παραπάνω διασταυρώσεις πραγματοποιήθηκαν με βάση τον πρώτο νόμο του Μέντελ: σελ. 71 σχολικού βιβλίου: «Κατά την παραγωγή των γαμετών. ή νόμο του διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων.» ΘΕΜΑ Δ Δ1. Από τις περιοριστικές ενδονουκλεάσες α. β, γ και δ η πιο κατάλληλη για τη χρήση του πλασμιδίου αυτού ως φορέα κλωνοποίησης είναι η δ. Αποκλείονται οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες α και β διότι κόβουν το πλασμίδιο σε 2 διαφορετικά σημεία και είναι γνωστό ότι η περιοριστική ενδονουκλεάση θα πρέπει να κόβει το πλασμίδιο σε ένα μόνο σημείο. Επίσης, η περιοριστική ενδονουκλεάση γ αποκλείεται διότι αναγνωρίζει την αλληλουχία του υποκινητή επομένως, εμποδίζει τη μεταγραφή του γονιδίου. Δ2. Τα μετασχηματισμένα βακτήρια επιλέγονται με βάση την ανθεκτικότητα τους σε κάποιο αντιβιοτικό που τους προσδίδει ένα γονίδιο του ανασυνδυασμένου ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 3 ΑΠΟ 5

9 ΑΠΟ 16/10/2016 ΕΩΣ 30/10/2016 1η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ πλασμιδίου. Τα βακτήρια αναπτύσσονται σε θρεπτικό υλικό που περιέχει είτε αμπικιλίνη είτε στρεπτομυκίνη. Όσα βακτήρια έχουν δεχτεί το πλασμίδιο αναπτύσσονται παρουσία των αντιβιοτικών ενώ όσα δεν έχουν δεχτεί το πλασμίδιο παρουσία των αντιβιοτικών δεν επιβιώνουν. Δ3. Από το δίκλωνο μόριο DNA μεταγράφεται μόνο ο ένας κλώνος, η λεγόμενη μεταγραφόμενη ή μη κωδική αλυσίδα. Η μεταγραφή έχει προσανατολισμό 5 -> 3. Η RNA πολυμεράση «διαβάζει» τη μη κωδική αλυσίδα του DNA με κατεύθυνση 3 - >5. Έτσι, το mrna συντίθεται με προσανατολισμό 5 -> 3. Το mrna είναι συμπληρωματικό με τη μη κωδική αλυσίδα. Το mrna αντί για Τ (θυμίνη) έχει U (ουρακίλη). Η μη κωδική αλυσίδα είναι συμπληρωματική της κωδικής αλυσίδας του DNA. Το κωδικόνιο έναρξης (AUG) εντοπίζεται στο mrna σε φορά 5 προς 3. Ο όρος κωδικόνιο δεν αφορά μόνο στο mrna. Στην κωδική αλυσίδα του DNA το αντίστοιχο κωδικόνιο ATG πρέπει να εντοπίζεται σε φορά 5 προς 3. Στη συνέχεια προχωρώντας με βήμα τριπλέτας προς το 3 άκρο του mrna θα πρέπει να εντοπίζεται ένα από τα τρία κωδικόνια λήξης ( κώδικας τριπλέτας, συνεχής μη επικαλυπτόμενος) Το ελεύθερο υδροξύλιο της πολυνουκλεοτιδικής αλυσίδας Ι αντιστοιχεί στο 3 άκρο της. Στην αλυσίδα Ι εντοπίζεται από δεξιά προς αριστερά το κωδικόνιο έναρξης 5 - ATG -3 και προχωρώντας με βήμα τριπλέτας συναντάται και το κωδικόκιο λήξης 5 - ΤΑΑ-3. Συνεπώς, η κωδική αλυσίδα είναι η αλυσίδα Ι και η μη κωδική είναι η αλυσίδα ΙΙ. Το mrna που προκύπτει από τη μεταγραφή του συγκεκριμένου μορίου είναι το παρακάτω: 5 GGCUUAUAAGGAUGCCGUACGAGUAAAUUAUAACCG 3 Δ4. Η αλληλουχία που αναγνωρίζει η περιοριστική ενδονουκλεάση θα πρέπει να υπάρχει τόσο πριν όσο και μετά το γονίδιο και να είναι τέτοια έτσι ώστε μετά την τομή του συγκεκριμένου τμήματος DNA να παραμένει ολόκληρο το γονίδιο που θα κλωνοποιηθεί. Η αλληλουχία αυτή είναι η εξής: ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 4 ΑΠΟ 5

10 ΑΠΟ 16/10/2016 ΕΩΣ 30/10/2016 1η ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ 5 ΤΤΑΤΑΑ 3 3 ΑΑΤΑΤΤ 5 Δ5. Οι βακτηριακοί κλώνοι που παράγουν το ολιγοπεπτίδιο περιέχουν το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο στο οποίο μετά την αλληλουχία του υποκινητή υπάρχει το κωδικόνιο έναρξης της κωδικής αλυσίδας και τελειώνει με το κωδικόνιο λήξης το οποίο εντοπίζεται πριν τις αλληλουχίες λήξης της μεταγραφής. Σε περίπτωση που το γονίδιο συνδεθεί με αντίστροφο τρόπο με το πλασμίδιο τότε δεν θα ισχύουν οι παραπάνω προϋποθέσεις οπότε, θα προκύψουν βακτηριακοί κλώνοι που δεν θα παράγουν το ολιγοπεπτίδιο αν και θα περιέχουν το ανασυνδυασμένο πλασμίδι ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΩΝ Ωρίωνας ΣΕΛΙΔΑ: 5 ΑΠΟ 5