Φροντιστήρια δυαδικό 1 ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑ δυαδικό Τα θέματα επεξεργάστηκαν οι καθηγητές των Φροντιστηρίων «δυαδικό» Μελλίδης Κ. Πασσιά Α. Θέμα Α Γενικές εξετάσεις 2015 Βιολογία Γ λυκείου Θετικής κατεύθυνσης Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό κάθε μίας από τις παρακάτω ημιτελείς προτάσεις Α1. έως Α5. και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη λέξη ή στη φράση η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση. Α1. Οι περιοχές του DNA που μεταφράζονται σε αμινοξέα ονομάζονται α. εσώνια β. εξώνια γ. υποκινητές δ. 5 αμετάφραστες περιοχές Α2. Το νουκλεόσωμα αποτελείται α. από RNA και ιστόνες β. μόνο από RNA γ. από DNA και ιστόνες δ. μόνο από DNA. Α3. Για τη θεραπεία του εμφυσήματος χρησιμοποιείται α. η α1 - αντιθρυψίνη β. η ινσουλίνη γ. ο παράγοντας VIII δ. η αυξητική ορμόνη Α4. Η κυστική ίνωση κληρονομείται ως α. αυτοσωμικός επικρατής χαρακτήρας β. φυλοσύνδετος υπολειπόμενος χαρακτήρας γ. φυλοσύνδετος επικρατής χαρακτήρας δ. αυτοσωμικός υπολειπόμενος χαρακτήρας. Α5. Με καρυότυπο μπορεί να διαγνωστεί α. η β-θαλασσαιμία β. ο αλφισμός γ. το σύνδρομο Down δ. η οικογενής υπερχοληστερολαιμία. Α1. β. Α2. γ. Α3. α. Α4. δ. Α5. γ.
2 Φροντιστήρια δυαδικό Θέμα Β Β1. Να αντιστοιχίσετε σωστά τον αριθμό καθεμίας από τις φράσεις της στήλης Ι με ένα μόνο γράμμα, Α ή Β, της στήλης ΙΙ. Στήλη I 1. Στην πλειονότητά τους έχουν την ικανότητα κυτταρικής διαίρεσης. 2. Παράγονται με μείωση. 3. Δεν έχουν την ικανότητα κυτταρικής διαίρεσης. 4. Στον άνθρωπο έχουν DNA συνολικού μήκους δύο μέτρων. 5. Παράγονται με μίτωση. 6. Οι μεταλλάξεις στο DNA τους δεν κληρονομούνται στην επόμενη γενιά. 7. Στον άνθρωπο έχουν DNA συνολικού μήκους ζεύγη βάσεων. 9 3x10 8. Οι μεταλλάξεις στο DNA τους κληρονομούνται στην επόμενη γενιά. Στήλη II Α: Σωματικά κύτταρα στην αρχή της μεσόφασης Β: Γαμέτες Β2. Από τι αποτελείται το σύμπλοκο έναρξης της πρωτεϊνοσύνθεσης; Μονάδες 8 Μονάδες 7 Β3. Σήμερα μπορούμε να κατασκευάσουμε στο δοκιμαστικό σωλήνα ένα «ανασυνδυασμένο» μόριο DNA. Τι είναι το ανασυνδυασμένο μόριο DNA; Μονάδες 4 Β4. Τι είναι η ινσουλίνη και ποιος είναι ο ρόλος της; Β1. 1. Α 2. Β 3. Β 4. Α 5. Α 6. Α 7. Β 8. Β Β2. Σελ. 36-37 σχολ. βιβλ. «Κατά την έναρξη της μετάφρασης σύμπλοκο έναρξης της πρωτεϊνοσύνθεσης». Β3. Σελ. 57 σχολ. βιβλ. «Σήμερα μπορούμε να κατασκευάζουμε καινούριες ιδιότητες». Β4. Σελ. 117-118 σχολ. βιβλ. «Η ινσουλίνη είναι μια ορμόνη τελική σε ινσουλίνη».
Φροντιστήρια δυαδικό 3 Θέμα Γ Στην εικόνα 1 φαίνεται ένα μέρος μίας βιολογικής διαδικασίας, η οποία βρίσκεται σε εξέλιξη. C U C U U T C T G A G A A A C A T G C A T A C G A C Εικόνα 1 Γ1. Να ονομάσετε τη διαδικασία, που βρίσκεται σε εξέλιξη, στην εικόνα 1 και να εντοπίσετε τη βάση που ενσωματώθηκε κατά παράβαση του κανόνα της συμπληρωματικότητας (μονάδες 2). Να γράψετε το τελικό δίκλωνο μόριο, το οποίο θα παραχθεί στο τέλος της διαδικασίας που απεικονίζει η εικόνα 1 (μονάδες 3). Να σημειώσετε τον προσανατολισμό των αλυσίδων του μορίου αυτού (μονάδα 1). Γ2. Να ονομάσετε τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για τη δημιουργία του τελικού δίκλωνου μορίου του ερωτήματος Γ1 και να αναφέρετε τη δράση του καθενός ενζύμου. Σε ένα είδος εντόμου ένα γονίδιο είναι υπεύθυνο για την παραγωγή του ενζύμου Α, ενώ το αλληλόμορφό του δεν παράγει το ένζυμο Α. Ένα άλλο γονίδιο καθορίζει το χαρακτήρα «ανοιχτό χρώμα σώματος», ενώ το αλληλόμορφό του καθορίζει το «σκούρο χρώμα σώματος». Διασταυρώνεται ένα θηλυκό έντομο που παράγει το ένζυμο Α και έχει ανοιχτό χρώμα σώματος με ένα αρσενικό έντομο που παράγει το ένζυμο Α και έχει ανοιχτό χρώμα σώματος. Από τη διασταύρωση προκύπτουν: 600 θηλυκοί απόγονοι που παράγουν το ένζυμο Α και έχουν ανοιχτό χρώμα σώματος, 300 αρσενικοί απόγονοι που παράγουν το ένζυμο Α και έχουν σκούρο χρώμα σώματος και 300 αρσενικοί απόγονοι που παράγουν το ένζυμο Α και έχουν ανοιχτό χρώμα σώματος. Δίνονται: i. Για τον τρόπο κληρονόμησης των δύο χαρακτήρων ισχύει ο 2 ος νόμος του Mendel. ii. Για τη σύνθεση του ενζύμου Α, τα άτομα που διασταυρώθηκαν είναι ετερόζυγα. iii. Το έντομο είναι διπλοειδής ευκαρυωτικός οργανισμός και το φύλο του καθορίζεται όπως στον άνθρωπο. Γ3. Να γράψετε τον τρόπο με τον οποίο κληρονομείται το γονίδιο που δεν παράγει το ένζυμο Α (μονάδες 2). Να γράψετε τον τρόπο με τον οποίο κληρονομείται το γονίδιο που καθορίζει το ανοιχτό χρώμα σώματος (μονάδες 2). Μονάδες 4 Γ4. Να αιτιολογήσετε τον τρόπο κληρονόμησης των παραπάνω χαρακτήρων, κάνοντας την κατάλληλη διασταύρωση ή τις κατάλληλες διασταυρώσεις. Δεν απαιτείται η διατύπωση των νόμων του Mendel. Μονάδες 10 Γ1. Η διαδικασία που βρίσκεται σε εξέλιξη είναι η αντιγραφή του DNA. Αυτό γίνεται εύκολα αντιληπτό από την επάνω αλυσίδα η οποία περιέχει το πρωταρχικό τμήμα C U C U U. Η βάση που ενσωματώθηκε κατά παράβαση του κανόνα της συμπληρωματικότητας είναι η
4 Φροντιστήρια δυαδικό C του τμήματος που ακολουθεί C U C U U T C T η οποία θα έπρεπε κανονικά να είναι G. Το τελικό δίκλωνο μόριο μετά την αντικατάσταση του πρωταρχικού τμήματος και την επιδιόρθωση του λάθους θα είναι: C T C T T T G T A C G T A T G C T G G A G A A A C A T G C A T A C G A C Αιτιολόγηση: Οι αλυσίδες του DNA είναι συμπληρωματικές και αντιπαράλληλες. Απέναντι από C τοποθετείται η G και απέναντι από Α η Τ. Η αντιγραφή γίνεται με προσανατολισμό ' ' 5 3 καθώς η DNA πολυμεράση τοποθετεί νουκλεοτίδια στο ελεύθερο 3 άκρο του τελευταίου νουκλεοτιδίου της αναπτυσσόμενης αλυσίδας. Σύμφωνα με τα παραπάνω θα έχουμε: 5 C T C T T T G T A C G T A T G C T G 3 3 G A G A A A C A T G C A T A C G A C 5 Γ2. Τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για τη δημιουργία του τελικού κλώνου είναι: DNA ελικάσες σπάνε τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των αλυσίδων του DNA ξετυλίγοντας τη διπλή έλικα. DNA πολυμεράσες κύρια ένζυμα αντιγραφής τοποθετούν νουκλεοτίδια στο ελεύθερο 3 άκρο του τελευταίου νουκλεοτιδίου. Επιμηκύνουν πρωταρχικά τμήματα. Επιδιορθώνουν λάθη αντιγραφής. Απομακρύνουν τα πρωταρχικά τμήματα και αντικαθιστούν με τμήματα DNA. DNA δεσμάση Συνδέουν μεταξύ τους τα κομμάτια της ασυνεχούς αλυσίδας και όλα τα κομμάτια που προκύπτουν από διάφορες θέσεις έναρξης αντιγραφής. Επιδιορθωτικά Ένζυμα Επιδιορθώνουν τα λάθη που προκύπτουν από τις DNA πολυμεράσες και δεν επιδιορθώθηκαν από τις ίδιες. Πριμόσωμα Συνθέτει τα πρωταρχικά τμήματα RNA. Γ3. Γονίδιο που δεν παράγει το ένζυμο: αυτοσωμικό υπολειπόμενο και είναι θνησιγόνο. Γονίδιο που καθορίζει το ανοιχτό χρώμα: φυλοσύνδετο επικρατές. Γ4. - Γονίδιο που ευθύνεται για τη σύνθεση του ενζύμου Από γονείς ετερόζυγους που παράγουν και οι δύο το ένζυμο, με βάση τον πρώτο νόμο του Mendel, η αναμενόμενη φαινοτυπική αναλογία είναι 3:1. Εδώ, όλοι οι απόγονοι παράγουν το ένζυμο και η αναλογία διαφοροποιείται. Αυτό οφείλεται σε γονίδιο
Φροντιστήρια δυαδικό 5 θνησιγόνο, υπολειπόμενο, που υπήρχε στους γονείς χωρίς να εκφράζεται. Σε όσους απογόνους βρεθεί σε ομοζυγωτία, τους προκαλεί το θάνατο, ο φαινότυπος αυτός δηλαδή χάνεται(δεν υπάρχουν άτομα που δεν συνθέτουν το ένζυμο). Πεθαίνουν και αρσενικά και θηλυκά άτομα, επομένως είναι αυτοσωμικό. Α: γονίδιο που ευθύνεται για τη σύνθεση του ενζύμου α: γονίδιο που ευθύνεται για τη μη σύνθεση του ενζύμου Ο γονότυπος των γονέων είναι Αα. Όσα άτομα έχουν γονότυπο αα πεθαίνουν. -Γονίδιο που ευθύνεται για το χρώμα Για το ανοιχτό χρώμα, η αναλογία θηλυκά προς αρσενικά είναι 2:1, γεγονός που δηλώνει ότι το γονίδιο που ευθύνεται, σχετίζεται με το φύλο, είναι δηλαδή φυλοσύνδετο. Φυλοσύνδετα είναι τα γονίδια που βρίσκονται στο Χ χρωμόσωμα και δεν έχουν αλληλόμορφα στο Υ. Οι αρσενικοί απόγονοι με γονότυπο ΧΥ κληρονομούν το Υ χρωμόσωμα από τον πατέρα και το Χ από τη μητέρα τους. Οι μισοί έχουν ανοιχτό χρώμα και οι άλλοι μισοί σκούρο χρώμα. Προκύπτει ότι η μητέρα είναι ετερόζυγη, έχει, δηλαδή, και τα δύο αλληλόμορφα και το χρώμα της είναι ανοιχτό. Αυτό θα είναι το επικρατές αλληλόμορφο που καλύπτει την έκφραση του υπολειπόμενου που ευθύνεται για το σκούρο χρώμα. Χ Β : γονίδιο που ευθύνεται για το ανοιχτό χρώμα Χ β : γονίδιο που ευθύνεται για το σκούρο χρώμα Μητέρα: Χ Β Χ β, Πατέρας: Χ Β Υ Επομένως: Γονότυπος μητέρας: Αα Χ Β Χ β Γονότυπος πατέρα: Αα Χ Β Υ Γονείς: Αα Χ Β Χ β x Αα Χ Β Υ Γαμέτες: ΑΧ Β, ΑΧ β ΑΧ Β, ΑΥ α Χ Β, α Χ β α Χ Β, αυ ΑΧ Β ΑΧ β αχ Β αχ β ΑΧ Β ΑΑ Χ Β Χ Β ΑΑ Χ Β Χ β Αα Χ Β Χ Β Αα Χ Β Χ β ΑΥ ΑΑ Χ Β Υ ΑΑ Χ β Υ Αα Χ Β Υ ΑΑ Χ β Υ α Χ Β Αα Χ Β Χ Β Αα Χ Β Χ β αα Χ Β Χ Β αα Χ Β Χ β αυ Αα Χ Β Υ Αα Χ β Υ αα Χ Β Υ αα Χ β Υ Θηλυκοί απόγονοι με γονότυπο: ΑΑ Χ Β Χ Β, ΑΑ Χ Β Χ β, Αα Χ Β Χ Β, Αα Χ Β Χ β, που παράγουν το ένζυμο και έχουν ανοιχτό χρώμα = 6.
6 Φροντιστήρια δυαδικό (Οι αα Χ Β Χ Β και αα Χ Β Χ β πεθαίνουν). Αρσενικοί απόγονοι: - ΑΑ Χ Β Υ και Αα Χ Β Υ, που παράγουν το ένζυμο και έχουν ανοιχτό χρώμα = 3. - ΑΑ Χ β Υ και Αα Χ β Υ, που παράγουν το ένζυμο και έχουν σκούρο χρώμα = 3. (Οι αα Χ Β Υ και αα Χ β Υ πεθαίνουν). Θέμα Δ Στην εικόνα 2 δίνονται δύο μη ομόλογα αυτοσωμικά χρωμοσώματα ενός κυττάρου, το χρωμόσωμα Α και το χρωμόσωμα Β. Σε κάθε χρωμόσωμα απεικονίζεται η αλληλουχία του DNA που υπάρχει στο άκρο του. Χρωμόσωμα Α...ACGGATTCAC...TGCCTAAGTG-3 Χρωμόσωμα Β...ATACGATCTA-3...TATGCTAGAT Εικόνα 2 Έστω ότι σε καθένα από τα χρωμοσώματα της εικόνας 2 συμβαίνει θραύση στα σημεία που δείχνουν τα βέλη. Στη συνέχεια πραγματοποιείται αμοιβαία μετατόπιση των ακραίων σκιασμένων τμημάτων ανάμεσα στο χρωμόσωμα Α και στο χρωμόσωμα Β. Δ1. Να γράψετε όλα τα πιθανά χρωμοσώματα που θα προκύψουν μετά την αμοιβαία μετατόπιση, με τις αντίστοιχες αλληλουχίες DNA (μονάδες 4). Να σημειώσετε τους προσανατολισμούς όλων των μορίων DNA που προκύπτουν (μονάδες 2). Μία από τις παραπάνω αμοιβαίες μετατοπίσεις γίνεται σε ζυγωτό, από το οποίο προκύπτει ένας ενήλικος άνθρωπος με φυσιολογικό φαινότυπο. Στον άνθρωπο αυτόν συμβολίζουμε το χρωμόσωμα Α που έχει την μετάλλαξη ως χρωμόσωμα α και το χρωμόσωμα Β που έχει την μετάλλαξη ως χρωμόσωμα β. Δ2. Να γράψετε όλους τους πιθανούς γαμέτες αυτού του ενήλικα, χρησιμοποιώντας τους συμβολισμούς των χρωμοσωμάτων, όπως σας έχουν δοθεί Μονάδες 4 Δ3. Κάθε γαμέτης που προκύπτει στο ερώτημα Δ2 γονιμοποιείται με φυσιολογικό γαμέτη. Να εξηγήσετε τι ποσοστό των απογόνων θα έχει φυσιολογικό φαινότυπο (μονάδες 5) και τι ποσοστό των απογόνων θα έχει φυσιολογικό καρυότυπο (μονάδες 4).
Φροντιστήρια δυαδικό 7 Μονάδες 9 Δ4. Να εξηγήσετε το είδος ή τα είδη των δομικών χρωμοσωμικών ανωμαλιών, που σίγουρα θα έχει κάθε απόγονος με μη φυσιολογικό καρυότυπο. Δ1. Τα πιθανά χρωμοσώματα και οι προσανατολισμοί που προκύπτουν είναι: χρωμόσωμα Α: 3' - ACGGAT 5' 3' ATCTAGC -5' 5'- TGCCTA 3' 5' TAGATCG -3' ή χρωμόσωμα A: 3'- ACGGAT 5' 3' GCTAGAT -5' 5'- TGCCTA 3' 5' CGATCTA -3' χρωμόσωμα B: 5'- ATA 3' 5' AGTG -3' 3'- TAT 5' 3' TCAC -5' ή χρωμόσωμα B: 5'- ATA 3' 5' CACT -3' 3'- TAT 5' 3' GTGA -5' Δ2. Πιθανοί γαμέτες: ΑΒ,Αβ,αΒ,αβ Κατά την μείωση, διαχωρίζονται τα ομόλογα χρωμοσώματα και τυχαία συνδυάζονται σε κάθε γαμέτη. Επομένως ο κάθε γαμέτης θα έχει ένα χρωμόσωμα από κάθε ζεύγος. Δ3. Ο φυσιολογικός γαμέτης θα έχει τα χρωμοσώματα ΑΒ ΓΑΜΕΤΕΣ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΣ Δ2 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΚΟΣ ΓΑΜΕΤΗΣ ΑΠΟΓΟΝΟΣ ΑΒ ΑΒ ΑΑΒΒ (1) Αβ ΑΒ ΑΑΒβ (2) αβ ΑΒ ΑαΒΒ (3) αβ ΑΒ ΑαΒβ (4) To 50% των απογόνων θα έχει φυσιολογικό φαινότυπο (οι 1 και 4) Το 25% των απογόνων θα έχουν φυσιολογικό καρυότυπο. (ο 1) Δ4. Ο (2) έχει ένα επιπλέον τμήμα του χρωμοσώματος Α μετατοπισμένο στο β χρωμόσωμα (τριπλασιασμός τμήματος, αφού το τμήμα αυτό θα υπάρχει σε 3 αντίγραφα) και έλλειψη τμήματος του χρωμοσώματος Β. Ο (3) έχει ένα επιπλέον τμήμα του χρωμοσώματος Β μετατοπισμένο στο α χρωμόσωμα (τριπλασιασμός τμήματος, αφού το τμήμα αυτό θα υπάρχει σε 3αντίγραφα) και έλλειψη τμήματος του χρωμοσώματος Α. Ο (4) έχει αμοιβαία μετατόπιση.