Στην αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα: κυστική ίνωση Στη φυλοσύνδετη υπολειπόμενη κληρονομικότητα: αιμορροφιλία

Transcript

1 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. γ Α3. β Α4. γ Α5. δ ΘΕΜΑ B B1. Στήλη Ι Στήλη ΙΙ 1. στ 2. ζ 3. ε 4. α 5. δ 6. β 7. γ Β2. Τα άτομα μπορεί να χαρακτηρίζονται ως φορείς στην αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα και στη φυλοσύνδετη υπολειπόμενη κληρονομικότητα. Ο γονότυπος των ατόμων-φορέων στην αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα είναι, τόσο στα αρσενικά άτομα όσο και στα θηλυκά άτομα. Στη φυλοσύνδετη υπολειπόμενη κληρονομικότητα είναι Χ Α Χ α (μόνο τα θηλυκά άτομα). Σε κάθε περίπτωση ο φαινότυπος των ατόμων-φορέων είναι ς. Στην αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα, τα αρσενικά άτομα-φορείς συμβολίζονται και τα θηλυκά άτομα-φορείς συμβολίζονται Στη φυλοσύνδετη υπολειπόμενη κληρονομικότητα, τα θηλυκά άτομαφορείς συμβολίζονται Στην αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα: κυστική ίνωση Στη φυλοσύνδετη υπολειπόμενη κληρονομικότητα: αιμορροφιλία

2 B3. Τα γονίδια που καθορίζουν την ομάδα αίματος του ανθρώπου, σύμφωνα με το σύστημα ΑΒΟ, είναι πολλαπλά αλληλόμορφα. Δύο από τα αλληλόμορφα του γονιδίου, το Ι Α και το Ι Β είναι συνεπικρατή ενώ το i είναι υπολειπόμενο. Άτομα ομάδας αίματος Α έχουν γονότυπο Ι Α Ι Α ή Ι Α i, άτομα ομάδας αίματος Β έχουν γονότυπο Ι Β Ι Β ή Ι Β i, άτομα ομάδας αίματος ΑΒ έχουν γονότυπο Ι Α Ι Β και άτομα ομάδας αίματος Ο έχουν γονότυπο ii. P: Ι Α Ι Β (ομάδα αίματος ΑΒ) x ii (ομάδα αίματος Ο) Γαμέτες: Ι Α, Ι Β i Απόγονοι: Ι Α i (ομάδα αίματος Α) Ι B i (ομάδα αίματος Β) P: Ι Α i (ομάδα αίματος Α) x Ι B i (ομάδα αίματος B) Γαμέτες: Ι Α, i Ι Β, i Απόγονοι: Ι Α i (ομάδα αίματος Α) Ι B i (ομάδα αίματος Β) Ι Α Ι Β (ομάδα αίματος ΑΒ) ii (ομάδα αίματος Ο) Ο τρόπος με τον οποίο κληρονομούνται οι ομάδες αίματος είναι αποτέλεσμα των γεγονότων που συμβαίνουν στη μείωση. Κατά την παραγωγή των γαμετών διαχωρίζονται τα δύο ομόλογα χρωμοσώματα και συνεπώς και τα δύο αλληλόμορφα γονίδια. Σε ένα ετερόζυγο γονότυπο σχηματίζονται δύο ειδών γαμέτες σε ίση αναλογία. Οι απόγονοι προκύπτουν από τον τυχαίο συνδυασμό των γαμετών. Η κατανομή των αλληλόμορφων στους γαμέτες και ο τυχαίος συνδυασμός τους αποτελεί τον πρώτο νόμο του Mendel ή νόμο του διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων. Τα πολλαπλά αλληλόμορφα μπορεί να αλλάζουν τη φαινοτυπική αναλογία 3:1 στους απογόνους σύμφωνα με τον 1ο νόμο του Mendel, επειδή δημιουργούν πολλά είδη φαινοτύπων λόγω των διαφορετικών συνδυασμών που γίνονται.

3 ΘΕΜΑ Γ Γ1. α) Ως αυτοσωμικό επικρατές Α:, α: Ι1 Ι2 β) Ως αυτοσωμικό υπολειπόμενο Α:, α: Ι1 Ι2 γ) Ως φυλοσύνδετο υπολειπόμενο Α:, α: Χ Α Χ Α, Χ Α Χ α : και Χ α Χ α : Χ Α Υ: και Χ α Υ: Ι1 Χ Α Χ α Χ Α Χ α Ι2 Χ Α Υ Χ α Υ Γ2. Η αιμορροφιλία κληρονομείται ως φυλοσύνδετος υπολειπόμενος χαρακτήρας. α) Οι γονότυποι των ατόμων του γενεαλογικού δένδρου είναι:

4 Ι1 Χ Α Χ α Ι2 Χ Α Υ ΙΙ1 Χ Α Υ ΙΙ2 Χ Α Χ Α, Χ Α Χ α ΙΙ3 Χ Α Χ Α, Χ Α Χ α ΙΙ4 Χ α Υ Η μητέρα Ι1 είναι ετερόζυγη αφού δίνει το Χ χρωμόσωμά της στα αρσενικά παιδιά, το Χ Α στο ΙΙ1 (Χ Α Υ) που είναι και το Χ α στο ΙΙ4 (Χ α Υ) που πάσχει. Στα άτομα ΙΙ2 και ΙΙ3 (Χ Α Χ Α ή Χ Α Χ α ) το Χ Α είναι είτε της μητέρας είτε του πατέρα ενώ το Χ α είναι της μητέρας. β) Με γονότυπο Χ Α Χ Α και κανονικό άντρα Χ Α Υ, η πιθανότητα το πρώτο τους παιδί να είναι αιμορροφιλικό είναι: 0%. Με γονότυπο Χ Α Χ α και κανονικό άντρα Χ Α Υ, η πιθανότητα το πρώτο τους παιδί να είναι αιμορροφιλικό είναι: 25%. γ) Αφού το πρώτο τους παιδί είναι αιμορροφιλικό, άρα ο γονότυπος της γυναίκας Χ Α Χ α, συνεπώς η πιθανότητα το δεύτερό τους παιδί να είναι αιμορροφιλικό είναι: 25%. δ) Με γονότυπο Χ Α Χ Α και αιμορροφιλικό άντρα Χ α Υ, η πιθανότητα το πρώτο τους παιδί να είναι κανονικό είναι: 100%. Με γονότυπο Χ Α Χ α και αιμορροφιλικό άντρα Χ α Υ, η πιθανότητα το πρώτο τους παιδί να είναι κανονικό είναι: 50%. ε) Αφού η μητέρα του ατόμου Ι1 (Χ Α Χ α ) είναι αιμορροφιλική (Χ α Χ α ) ο πατέρας πρέπει να είναι Χ Α Υ, δηλαδή κανονικός. Τα αποτελέσματα των διασταυρώσεων εξηγούνται με βάση τον πρώτο νόμο του Mendel και κάθε κύηση είναι ένα ανεξάρτητο γεγονός που δε σχετίζεται με το αποτέλεσμα προηγούμενων κυήσεων. ΘΕΜΑ Δ Δ1. Το χαρακτηριστικό οφείλεται σε φυλοσύνδετο γονίδιο που έχει πολλαπλά αλληλόμορφα. σ: στρογγυλό σχήμα δ: δρεπανοειδές σχήμα ω: ωοειδές σχήμα Από τη διασταύρωση 1 και 2 προκύπτει ότι δ > σ και από τη διασταύρωση 3 προκύπτει ότι ω > δ. Έτσι η σχέση μεταξύ των τριών αλληλόμορφων είναι: ω > δ > σ.

5 Σύμφωνα με τα παραπάνω, οι γονότυποι των ατόμων της Ρ και F 1 γενιάς είναι: Ρ γενιά F 1 γενιά θηλυκά αρσενικά θηλυκά αρσενικά 1. δρεπανοειδές X στρογγυλό δρεπανοειδές δρεπανοειδές Χ δ Χ δ Χ σ Υ Χ δ Χ σ Χ δ Υ 2. στρογγυλό X δρεπανοειδές δρεπανοειδές στρογγυλό Χ σ Χ σ Χ δ Υ Χ δ Χ σ Χ σ Υ 3. δρεπανοειδές X ωοειδές ωοειδές δρεπανοειδές Χ δ Χ δ Χ ω Υ Χ ω Χ δ Χ δ Υ Δ2. Μελετούμε κάθε χαρακτηριστικό ξεχωριστά. Με βάση την αναλογία 3:1 στους απογόνους για κάθε χαρακτηριστικό προκύπτει: Α: πορφυρός καρπός α: πράσινος καρπός Β: φύλλα με εγκοπές β: φύλλα στρογγυλά Οι γονότυποι των ατόμων που διασταυρώθηκαν: Διασταυρώσεις 1. Ββ Χ Ββ 2. Ββ X ββ 3. ΑΑΒβ X Ββ 4. ΒΒ X ββ 5. ββ X Ββ Σύμφωνα με τον πρώτο νόμο του Mendel, ο τρόπος με τον οποίο κληρονομούνται οι χαρακτήρες είναι αποτέλεσμα των γεγονότων που συμβαίνουν στη μείωση. Κατά την παραγωγή των γαμετών διαχωρίζονται τα δύο ομόλογα χρωμοσώματα και συνεπώς τα δύο αλληλόμορφα γονίδια. Σε ένα άτομο ετερόζυγο σχηματίζονται δύο είδη γαμετών σε ίση αναλογία. Σύμφωνα με το δεύτερο νόμο του Mendel, της ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδίων, που αναφέρει ότι το γονίδιο που ελέγχει ένα χαρακτήρα δεν επηρεάζει τη μεταβίβαση του γονιδίου που ελέγχει

6 έναν άλλο χαρακτήρα. Σήμερα είναι γνωστό ότι αυτό ισχύει μόνο για γονίδια που βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Ο ανεξάρτητος διαχωρισμός των γονιδίων γίνεται, επειδή τα χρωμοσώματα κάθε γονέα συνδυάζονται με τυχαίο τρόπο κατά τη δημιουργία των γαμετών. Οι διασταυρώσεις αυτού του τύπου, που μελετάται ο τρόπος κληρονόμησης δύο χαρακτήρων, ονομάζονται διασταυρώσεις διυβριδισμού. Στις διασταυρώσεις αυτές κάθε γονέας μπορεί να παράγει τέσσερα είδη γαμετών με ίση πιθανότητα για τον καθένα. Οι απόγονοι προκύπτουν από τον τυχαίο συνδυασμό των γαμετών. ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΚΟΤΡΟΠΟΥΛΟΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ SCIENCE PRESS