ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Επιµέλεια: Οµάδα Βιολόγων της Ώθησης

Transcript

1 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Επιµέλεια: Οµάδα Βιολόγων της Ώθησης 1

2 Παρασκευή, 21 Μαΐου 2010 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ημιτελείς προτάσεις Α1 έως Α5 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη λέξη ή τη φράση, η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση. Α1. Γονιδιακές μεταλλάξεις μπορεί να συμβούν α. μόνο σε περιοχές του DNA που μεταγράφονται β. μόνο στις κωδικές περιοχές των γονιδίων γ. μόνο στα πρόδρομα mrna δ. σε ολόκληρο το γονιδίωμα ενός οργανισμού Α2. Η διπλή έλικα του DNA α. έχει μεταβαλλόμενο σκελετό β. έχει υδρόφιλο σκελετό γ. έχει πεπτιδικούς δεσμούς δ. είναι αριστερόστροφη Α3. Τα πρωταρχικά τμήματα RNA συντίθενται από α. το πριμόσωμα β. το νουκλεόσωμα γ. την DΝΑ ελικάση δ. την DΝΑ δεσμάση Α4. Η εισαγωγή ανασυνδυασμένου DNA σε βακτηριακό κύτταρο-ξενιστή ονομάζεται α. ιχνηθέτηση β. μετασχηματισμός γ. εμβολιασμός 2

3 δ. μικροέγχυση Α5. Στο οπερόνιο της λακτόζης, όταν απουσιάζει η λακτόζη, η πρωτεΐνη καταστολέας συνδέεται με α. τον υποκινητή β. το ρυθμιστικό γονίδιο γ. τον χειριστή δ. την RNA-πολυμεράση ΑΠΑΝΤΗΣΗ Α1 δ Α2 β Α3 α Α4 β Α5 γ ΘΕΜΑ Β Να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις: Β1. Ποια κύτταρα ονομάζονται απλοειδή και ποια κύτταρα ονομάζονται διπλοειδή; Μονάδες 6 Β2. Να περιγράψετε τον σχηματισμό του 3-5 φωσφοδιεστερικού δεσμού. Β3. Τι είναι το πολύσωμα; Μονάδες 8 Β4. Πώς το οξυγόνο επηρεάζει την ανάπτυξη των μικροοργανισμών; Μονάδες 6 ΑΠΑΝΤΗΣΗ Β1. Σχολικό Βιβλίο σελ. 17 «Τα κύτταρα στα οποία έως ονομάζονται διπλοειδή». Β2. Σχολικό Βιβλίο σελ. 14 «Μια πολυνουκλεοτιδική αλυσίδα έως 3-5 φωσφοδιεστερικός δεσμός» 3

4 Β3. Σχολικό Βιβλίο σελ «Πολλά ριβοσώματα μπορούν έως ονομάζεται πολύσωμα». Β4. Σχολικό Βιβλίο σελ. 108 «Η παρουσία ή απουσία Ο2 έως υποχρεωτικά αναερόβιοι». ΘΕΜΑ Γ Γ1. Να περιγράψετε τις διαδικασίες με τις οποίες μπορούν να παραχθούν μονοκλωνικά αντισώματα, τα οποία συνεισφέρουν στον προσδιορισμό των ομάδων αίματος του ανθρώπου. Μονάδες 7 Γ2. Να αναφέρετε ποιους τύπους αιμοροφιλίας γνωρίζετε και πού οφείλονται (μονάδες 2). Να περιγράψετε τη διαδικασία αντιμετώπισης μίας εξ αυτών, με βάση τη μέθοδο δημιουργίας διαγονιδιακών ζώων (μονάδες 6). Γ3. Δίνεται μείγμα μορίων DNA και ένας ανιχνευτής RΝΑ. Μονάδες 8 Να εξηγήσετε τι είναι ανιχνευτής (μονάδες 2), να περιγράψετε τις διαδικασίες που θα ακολουθηθούν προκειμένου ο ανιχνευτής να υβριδοποιήσει την κατάλληλη αλληλουχία DNA (μονάδες 4) και να εξηγήσετε ποιος είναι ο κλώνος του DNA που θα υβριδοποιηθεί (μονάδες 4). Μονάδες 10 ΑΠΑΝΤΗΣΗ Γ1. Σχολικό Βιβλίο σελ. 119 «(Όμως) Τα Β- λεμφοκύτταρα έως σε μεγάλες ποσότητες» (Στη συγκεκριμένη περίπτωση, τα επιλεγμένα αντιγόνα με τα οποία θα γίνει ένεση στο ποντίκι είναι τα αντιγόνα Α και Β της επιφάνειας των ερυθροκυττάρων). 4

5 Γ2. Σχολικό Βιβλίο σελ. 80 «Η αιμορροφιλία Α είναι μία κλασσική έως αντιαιμορροφιλικής πρωτείνης» Σχολικό Βιβλίο σελ. 135 «Ο παράγοντας ΙΧ (αποτελεί) μία πρωτεϊνη έως που πάσχουν από αιμορροφιλία Β». Σχολικό Βιβλίο σελ. 135 «Τα βήματα που απαιτούνται για την παραγωγή έως καθαρισμός της φαρμακευτικής πρωτείνης» Γ3. Σχολικό Βιβλίο σελ. 61 «Ο ανιχνευτής είναι μονόκλωνο ιχνηθετημένο μόριο DNA ή RNA που περιέχει αλληλουχία συμπληρωματική προς το κλωνοποιημένο DNA». Σχολικό Βιβλίο σελ. 60 «Αν επιδράσουμε στο DNA που απομονώθηκε έως όταν το τελευταίο βρίσκεται με χιλιάδες άλλα κομμάτια» Η αλληλουχία DNA με την οποία θα υβριδοποιηθεί το μόριο του ανιχνευτή θα πρέπει να εμφανίζει συμπληρωματικότητα και αντιπαραλληλία (μπορεί να αναφερθεί αναλυτικά ο κανόνας της συμπληρωματικότητας και η αρχή της αντιπαραλληλίας). Με βάση τα παραπάνω το ζητούμενο τμήμα DNA είναι το ακόλουθο: 3 ATGCCTAACT 5 Παρατηρούμε ότι το παραπάνω τμήμα εμφανίζεται στον κλώνο Iα. Με αυτόν τον κλώνο θα υβριδοποιηθεί ο ανιχνευτής. ΘΕΜΑ Υγιής άντρας παντρεύτηκε με υγιή γυναίκα και απέκτησαν ένα αγόρι με αχρωματοψία στο κόκκινο και το πράσινο χρώμα, ένα κορίτσι που πάσχει από δρεπανοκυτταρική αναιμία και περιμένουν το τρίτο παιδί τους. Δ1. Να προσδιορίσετε τους γονότυπους των γονέων και να εξηγήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 4 Δ2. Να προσδιορίσετε τους πιθανούς γονότυπους των παιδιών τους και να εξηγήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 4 Δ3. Να υπολογίσετε την πιθανότητα το τρίτο παιδί να έχει φυσιολογικό φαινότυπο. Να εξηγήσετε την απάντησή σας κάνοντας ή την απαιτούμενη διασταύρωση ή τις απαιτούμενες διασταυρώσεις. Μονάδες 12 Δ4. Να εξηγήσετε τα γενετικά αίτια της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας. 5

6 ΑΠΑΝΤΗΣΗ Δ1. Η μερική αχρωματοψία στο κόκκινο πράσινο κληρονομείται με φυλοσύνδετο υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας. Συμβολίζουμε με Χ Δ το φυσιολογικό αλληλόμορφο και με Χ δ το υπολειπόμενο αλληλόμορφο που καθορίζει την εμφάνιση της ασθένειας. Θεωρητικά οι πιθανοί γονότυποι και οι αντίστοιχοι φαινότυποι για τα θηλυκά και τα αρσενικά άτομα είναι: Θηλυκά άτομα: Χ Δ Χ Δ και Χ Δ Χ δ φαινοτυπικά φυσιολογικά, Χ δ Χ δ θηλυκό άτομο που πάσχει από μερική αχρωματοψία. Αρσενικά άτομα: Χ Δ Υ αρσενικό υγιές άτομο Χ δ Υ αρσενικό άτομο που πάσχει από μερική αχρωματοψία. Η δρεπανοκυτταρική αναιμία κληρονομείται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας. Συμβολίζουμε με Β το φυσιολογικό αλληλόμορφο και με β s το υπολειπόμενο αλληλόμορφο που οδηγεί στην εμφάνιση της ασθένειας (παραγωγή τροποποιημένης β αλυσίδας, δηλαδή της β s ). Θεωρητικά τα άτομα με γονότυπο ΒΒ και Ββ s έχουν φυσιολογικό φαινότυπο, ενώ τα άτομα με γονότυπο β s β s πάσχουν από την ασθένεια Συγκεντρωτικά οι γονότυποι των γονέων είναι : Ββ s Χ Δ Υ Ββ s Χ Δ Χ δ Όσον αφορά τη δρεπανοκυτταρική αναιμία, η εμφάνιση απογόνων με γονότυπο β s β s φανερώνει ότι και οι δύο γονείς είναι φορείς. Αυτό συμβαίνει αφού για κάθε αυτοσωμική γονιδιακή θέση κάθε άτομο έχει ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων, όπου το ένα αλληλόμορφο είναι πατρικής και το άλλο μητρικής προέλευσης. Όσον αφορά τη μερική αχρωματοψία στο κόκκινο πράσινο, ο γονέας έχει γονότυπο Χ Δ Υ ενώ ο γονέας έχει γονότυπο Χ Δ Χ δ επειδή αποκτάται αρσενικός απόγονος που πάσχει (Για κάθε φυλοσύνδετη γονιδιακή θέση ένα αρσενικό άτομο (άνθρωπος) διαθέτει ένα αλληλόμορφο μητρικής προέλευσης που εδράζεται στο Χ χρωμόσωμα που κληρονόμησε από το γονέα του. Το άλλο φυλετικό χρωμόσωμά του, το Υ, το κληρονόμησε από τον γονέα του.) 6

7 Δ2. Το πρώτο παιδί έχει πιθανούς γονοτύπους ΒΒΧ δ Υ ή Ββ s Χ δ Υ (αφού δεν πάσχει από δρεπανοκυτταρική αναιμία, θα είναι ομόζυγο ή ετερόζυγο ως προς τη συγκεκριμένη γονιδιακή θέση ενώ εφόσον πάσχει από μερική αχρωματοψία θα έχει αναγκαστικά γονότυπο Χ δ Υ) (Θεωρούμε ότι το παιδί δεν πάσχει από δρεπανοκυτταρική αναιμία και άρα δεν μπορεί να έχει γονότυπο β s β s ) Το δεύτερο παιδί έχει πιθανούς γονοτύπους β s β s Χ Δ Χ Δ ή β s β s Χ Δ Χ δ (αφού πάσχει από δρεπανοκυτταρική αναιμία, θα είναι ομόζυγο ως προς τη συγκεκριμένη γονιδιακή θέση ενώ εφόσον δεν πάσχει από μερική αχρωματοψία θα αναγκαστικά γονότυπο Χ Δ Χ Δ ή Χ Δ Χ δ ) Δ3. Ββ s Χ Δ Υ x Ββ s Χ Δ Χ δ ΒΧ Δ ΒY β s Χ Δ β s Υ ΒΧ Δ ΒΒΧ Δ Χ Δ ΒΒΧ Δ Υ Ββ s Χ Δ Χ Δ Ββ s Χ Δ Υ ΒΧ δ ΒΒΧ Δ Χ δ ΒΒΧ δ Υ Ββ s Χ Δ Χ δ Ββ s Χ δ Υ β s Χ Δ Ββ s Χ Δ Χ Δ Ββ s Χ Δ Υ β s β s Χ Δ Χ Δ β s β s Χ Δ Υ β s Χ δ Ββ s Χ Δ Χ δ Ββ s Χ δ Υ β s β s Χ Δ Χ δ β s β s Χ δ Υ Από το τετράγωνο του Punnett προκύπτει ότι η ζητούμενη πιθανότητα είναι: 9/16 Ισχύει ο 2 ος Νόμος του Mendel: «Σχολικό βιβλίο σελ. 74», διότι μελετάται ο τρόπος κληρονόμησης δύο ζευγών αλληλομόρφων γονιδίων που στην περίπτωσή μας είναι το ένα αυτοσωμικό και το άλλο φυλοσύνδετο. (Επίσης ισχύει ο 1 ος Νόμος του Mendel: «Σχολικό βιβλίο σελ. 71»). Κάθε κύηση αποτελεί ανεξάρτητο γεγονός που δε συνδέεται με αποτελέσματα προηγούμενων κυήσεων με την προϋπόθεση ότι δεν έχει συμβεί κάποια μετάλλαξη. Δ4. Σχολικό Βιβλίο σελ «Σήμερα γνωρίζουμε ότι έως κωδικοποιεί τη βαλίνη» 7

8 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Τα θέματα καλύπτουν μεγάλο φάσμα της εξεταζόμενης ύλης στα οποία μπορούν να ανταποκριθούν οι επαρκώς προετοιμασμένοι μαθητές. Είναι εμφανής η προσπάθεια να αυξηθεί το πλήθος των ερωτημάτων που χρειάζονται συνδυαστική και κριτική ικανότητα από το μαθητή. Το συγκεκριμένο διαγώνισμα δίνει τη δυνατότητα σε κάποιο βαθμό να υπάρξει διαβάθμιση βαθμολογιών. 8