22 Μαΐου 2015 ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Απαντήσεις Θεμάτων Πανελληνίων Εξετάσεων Ημερησίων Γενικών Λυκείων ΘΕΜΑ Α Α.1. β Α.2. γ Α.3. α Α.4. δ Α.5. γ ΘΕΜΑ B B.1. 1. A 2. B 3. B 4. A 5. A 6. A 7. B 8. B B.2. Σχολικό βιβλίο, σελίδες 36-37: «Κατά πρωτεϊνοσύνθεσης.» 1
B.3. Σχολικό βιβλίο, σελίδα 57: «Σήμερα οργανισμούς.» B.4. Σχολικό βιβλίο, σελίδα 117: «Η ινσουλίνη από διαβήτη.» ΘΕΜΑ Γ Γ.1. Η διαδικασία, που βρίσκεται σε εξέλιξη, στην εικόνα 1 είναι η αντιγραφή. Κατά παράβαση του κανόνα της συμπληρωματικότητας έχει ενσωματωθεί η αζωτούχος βάση κυτοσίνη C απέναντι από κυτοσίνη C. Το τελικό δίκλωνο μόριο, το οποίο θα παραχθεί στο τέλος της διαδικασίας που απεικονίζει η εικόνα 1 καθώς και ο προσανατολισμός των αλυσίδων του φαίνονται παρακάτω: 5 CTCTTTGTACGTATGCTG 3 3 GAGAAACATGCATACGAC 5 Γ.2. Σχολικό βιβλίο, σελίδες 28-30: «Για να αρχίσει ένα στα 10 10» Γ.3. Ο τρόπος με τον οποίο κληρονομείται το γονίδιο που δεν παράγει το ένζυμο Α είναι αυτοσωμικός και υπολειπόμενος. Ο τρόπος με τον οποίο κληρονομείται το ανοιχτό χρώμα σώματος είναι επικρατής φυλοσύνδετος. 2
Γ.4. Εφόσον ισχύει ο 2ος Νόμος του Μέντελ, δηλαδή ο νόμος της ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδίων, διαπιστώνουμε ότι οι συγκεκριμένοι χαρακτήρες καθορίζονται από γονίδια που βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη χρωμοσωμάτων. Τρόπος κληρονόμησης του γονιδίου που δεν παράγει το ένζυμο Α Από τη διασταύρωση δύο εντόμων που παράγουν το ένζυμο Α, προέκυψαν απόγονοι οι οποίοι παράγουν όλοι το ένζυμο Α ανεξαρτήτως φύλου γεγονός που υποδηλώνει αυτοσωμικό τρόπο κληρονόμησης του συγκεκριμένου χαρακτήρα. Στην εκφώνηση μας δίνεται ότι τα έντομα που διασταυρώθηκαν είναι ετερόζυγα άτομα. Άρα, η διασταύρωση που πραγματοποιείται είναι η εξής: Ρ: Αα x Αα Γαμέτες: Α, α Α, α Στον πίνακα του Punnett φαίνονται οι απόγονοι που προκύπτουν: Α α Α ΑΑ Αα α Αα αα Δίνεται ότι σε ποσοστό 100% προκύπτουν απόγονοι που παράγουν το ένζυμο Α. Αποκλείεται ο τρόπος κληρονόμησης του γονιδίου που δεν παράγει το ένζυμο Α να είναι αυτοσωμικός και επικρατής διότι τότε βάσει του παραπάνω πίνακα του Punnett δεν προκύπτουν στη θυγατρική γενιά οι αναλογίες που μας δίνονται. Επομένως, ο τρόπος με τον οποίο κληρονομείται το γονίδιο που δεν παράγει το ένζυμο Α είναι αυτοσωμικός και υπολειπόμενος. Οπότε: Α το αλληλόμορφο που είναι υπεύθυνο για την παραγωγή του ενζύμου Α και α το αλληλόμοφο που δεν παράγει το ένζυμο Α. Διαπιστώνουμε ότι όταν βρεθεί σε ομοζυγωτία το αλληλόμορφο α, δε δίνει βιώσιμους απογόνους. Συνεπώς, πρόκειται για θνησιγόνο γονίδιο. Τα άτομα επομένως που δε παράγουν το ένζυμο Α (με γονότυπο αα) δεν γεννιούνται. 3
Τρόπος κληρονόμησης του γονιδίου που καθορίζει το ανοιχτό χρώμα σώματος Παρατηρούμε ότι ως προς το χρώμα του σώματος υπάρχει διαφοροποίηση στις φαινοτυπικές αναλογίες μεταξύ θηλυκών και αρσενικών εντόμων. Πιο συγκεκριμένα προκύπτουν θηλυκά έντομα μόνο με ανοιχτό χρώμα σώματος ενώ αρσενικά έντομα και με ανοιχτό αλλά και σκούρο χρώμα σώματος. Αυτό υποδηλώνει φυλοσύνδετο τρόπο κληρονόμησης του χαρακτήρα. Έστω: Χ α το γονίδιο που καθορίζει το σκούρο χρώμα Χ Α το γονίδιο που καθορίζει το ανοιχτό χρώμα Εφόσον, προκύπτουν θηλυκοί απόγονοι που έχουν μόνο ανοιχτό χρώμα σώματος σημαίνει ότι είναι ομόζυγοι για το γονίδιο Χ Α. Επειδή οι θηλυκοί απόγονοι κληρονομούν ένα Χ χρωμόσωμα από τη μητέρα τους και ένα Χ χρωμόσωμα από τον πατέρα τους, αυτό σημαίνει ότι και τα δύο έντομα που διασταυρώθηκαν έχουν το γονίδιο Χ Α. Επίσης, εφόσον προκύπτουν αρσενικά έντομα με σκούρο χρώμα σώματος το θηλυκό έντομο θα έχει και το γονίδιο Χ α, εφόσον τα αρσενικά έντομα κληρονομούν το Χ χρωμόσωμα μόνο από τη μητέρα τους. Από τα παραπάνω διαπιστώνουμε ότι η διασταύρωση που επιτελείται είναι η εξής: Ρ: Χ Α Χ α x Χ Α Υ Γαμέτες: Χ Α, Χ α Χ Α,Υ Στον πίνακα του Punnett φαίνονται οι απόγονοι που προκύπτουν: Χ Α Χ α Χ Α Χ Α Χ Α Χ Α Χ α Υ Χ Α Υ Χ α Υ Όπως φαίνεται, προκύπτουν θηλυκά έντομα μόνο με ανοιχτό χρώμα (Χ Α Χ Α, Χ Α Χ α ) και αρσενικά με ανοιχτό(χ Α Υ) και σκούρο(χ α Υ) χρώμα σε αναλογία 1:1. 4
ΘΕΜΑ Δ Δ.1. Τα πιθανά χρωμοσώματα και οι προσανατολισμοί των μορίων DNA που προκύπτουν είναι οι παρακάτω: Χρωμόσωμα Α A C G G A T A T C T A G C T G C C T A T A G A T C G ή A C G G A T G C T A G A T T G C C T A C G A T C T A Χρωμόσωμα Β A TACACT TATG T G A ή A TAA G T G TATT C A C Δ.2. Το συγκεκριμένο άτομο έχει γονότυπο: ΑαΒβ. Επομένως, οι πιθανοί γαμέτες αυτού του ενήλικα που παράγονται σύμφωνα με τη διαδικασία της μείωσης είναι οι παρακάτω: ΑΒ ή Αβ ή αβ ή αβ 5
Δ.3. Ο φυσιολογικός γαμέτης είναι ο ΑΒ. Η γονιμοποίηση αυτού του γαμέτη με κάθε έναν από τους 4 πιθανούς γαμέτες του συγκεκριμένου ενήλικα δίνει απογόνους με τους παρακάτω γονότυπους: ΑΑΒΒ ΑαΒΒ ΑΑΒβ ΑαΒβ Από αυτούς φυσιολογικό καρυότυπο έχει μόνο ο απόγονος με γονότυπο ΑΑΒΒ, δηλαδή το 25% των απογόνων. Το υπόλοιπο 75% των απογ όνων δεν έχει φυσιολογικό καρυότυπο. Το 50% των απογόνων έχει φυσιολογικό φαινότυπο οι: ΑΑΒΒ και ΑαΒβ. Δ.4. Από το 75% των απογόνων που δεν έχουν φυσιολογικό φαινότυπο: Τα άτομα ΑαΒΒ και ΑΑΒβ έχει υποστεί μετατόπιση. Το άτομο ΑαΒβ έχει υποστεί αμοιβαία μετατόπιση. Αιτιολόγηση: Σχολικό βιβλίο, σελίδες 97-98: «Τέλος γαμέτες.» 6