γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

γ ρ α π τ ή ε ξ έ τ α σ η σ τ ο μ ά θ η μ α ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ' ΛΥΚΕΙΟΥ Τάξη: Γ Λυκείου Τμήμα: Βαθμός: Ονοματεπώνυμο: Καθηγητές: Θ Ε Μ Α A 1. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: Α1. Το γονίδιο που δε φέρει κωδικόνιο έναρξης και λήξης είναι αυτό που κωδικοποιεί: α. Μία RNA πολυμεράση. β. Μία πρωτεΐνη καταστολέα. γ. Ένα μόριο trna. δ. Ένα μεταγραφικό παράγοντα. Α2. Τα είδη δεσμών που συναντώνται σε ένα μόριο DNA είναι: α. δεσμοί υδρογόνου και πεπτιδικοί δεσμοί β. φωσφοδιεστερικοί και πεπτιδικοί δεσμοί γ. φωσφοδιεστερικοί δεσμοί και δεσμοί υδρογόνου δ. δεσμοί υδρογόνου και δισουλφιδικοί δεσμοί Α3. Πολύσωμα ονομάζεται α. το σύμπλεγμα του DNA με τις ιστόνες. β. η ταξινόμηση των χρωμοσωμάτων κατά τη μεσόφαση. γ. το σύμπλεγμα των ριβοσωμάτων με το mrna. δ. το ειδικό σύμπλοκο που συνθέτει στις θέσεις έναρξης της αντιγραφής μικρά τμήματα RNA. Α4. Αποτελείται από νουκλεοτίδια: α. H λακτόζη. β. H αντίστροφη μεταγραφάση. γ. H DNA ελικάση. δ. Tο πρωταρχικό τμήμα. Α5. Αντικωδικόνιο δεν μπορεί να είναι η τριπλέτα: α. 3 - UAG - 5. β. 3 ACU 5. γ. 3 AGU 5. δ. 3 CAC 5. (25 μονάδες ) Θ Ε Μ Α Β Β1. Να τοποθετήσετε τις ακόλουθες έννοιες κατά σειρά αυξανόμενου μεγέθους: αδενίνη, μεταφασικό χρωμόσωμα, νουκλεοτίδιο, ινίδιο χρωματίνης, νουκλεόσωμα Β2. Να περιγράψετε τη δομή οπερονίου της λακτόζης (2 μονάδες) και τη λειτουργία του όταν το βακτήριο E. coli αναπτύσσεται σε θρεπτικό υλικό που περιέχει γλυκόζη (4 μονάδες). Να εξηγήσετε τι θα αλλάξει στη λειτουργία του αν το βακτήριο μεταφερθεί σε θρεπτικό υλικό που περιέχει μόνο λακτόζη (4μονάδες). - 1 - (10 μονάδες)

Β3. Σε ένα μυϊκό κύτταρο ενός θηλαστικού υπολογίστηκε ότι υπάρχουν 25.000 γονίδια ενώ το πλήθος των διαφορετικών πολυπεπτιδικών αλυσίδων που παράγονται σε όλη τη ζωή του είναι μόλις 15.000. Να εξηγήσετε που οφείλεται αυτή η διαφορά. (4 μονάδες) Β4. Να περιγράψετε πώς από τα ινίδια της χρωματίνης προκύπτουν τα μεταφασικά χρωμοσώματα. (6 μονάδες) Θ Ε Μ Α Γ Δίνεται καρυότυπος ανθρώπου. Γ1. Να περιγράψετε την διαδικασία που ακολουθείται για την κατασκευή του. (8 μονάδες) Γ2. Πόσα μόρια DNA υπάρχουν στον καρυότυπο αυτού του ατόμου; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. Γ3. Ποιο είναι το φύλο του ατόμου; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. Γ4. Ποια είναι τα ρυθμιστικά στοιχεία της μεταγραφής και να εξηγήσετε πώς χάρη σ αυτά μπορεί να ρυθμίζεται η γονιδιακή έκφραση κατά το στάδιο της μεταγραφής στα ευκαρυωτικά κύτταρα. (7 μονάδες) Θ Ε Μ Α Δ Η αλληλουχία βάσεων που ακολουθεί αποτελεί τμήμα DNA από βάτραχο που αντιγράφεται και στο 5 άκρο της αλυσίδας (ΙΙ), βρίσκεται η θέση έναρξης της αντιγραφής. (Ι) 5 CAAATGGCCTATAACTGGACACCCAGCTGACGA 3 (ΙΙ) 3 GTTTACCGGATATTGACCTGTGGGTCGACTGCT 5 Δ1. Πόσες θέσεις έναρξης της αντιγραφής μπορεί να υπάρχουν στο DNA του βατράχου; (2 μονάδες) Δ2. Ποια αλυσίδα του τμήματος που δόθηκε αντιγράφεται με συνεχή και ποια με ασυνεχή τρόπο; (2 μονάδες) - 2 -

Δ3. Να γράψετε την αλληλουχία του πρωταρχικού τμήματος της συνεχούς αλυσίδας, αν γνωρίζετε ότι αποτελείται από επτά νουκλεοτίδια και να σημειώσετε σε αυτό τα 5 και 3 άκρα του δικαιολογώντας την απάντησή σας. (8 μονάδες) Δ4. Στο τμήμα αυτό περιέχεται ασυνεχές γονίδιο που κωδικοποιεί µικρό πεπτίδιο. Το µικρό πεπτίδιο που παράγεται από το εν λόγω γονίδιο αποτελείται κατά τη σύνθεσή του από την αλληλουχία αµινοξέων: HOOC- σερίνη -προλίνη-τυροσίνη-αλανίνη-μεθειονίνη-nh2 Να βρείτε ποια είναι η κωδική και ποια η μη κωδική αλυσίδα. (3 μονάδες) Δ5. Να γράψετε την αλληλουχία του mrna που μεταγράφεται. (3 μονάδες) Δ6. Το μόριο mrna του ερωτήματος Δ5 μεταφέρεται σε εκχύλισμα βακτηριακού κυττάρου για να μεταφραστεί in vitro. Να εξηγήσετε αν θα παραχθεί το ίδιο πεπτίδιο. (7 μονάδες) Καλή επιτυχία - 3 -

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Θ Ε Μ Α A Α1. γ. A2. γ. A3. γ. A4. δ. A5. β. Θ Ε Μ Α Β Β1. Αδενίνη, νουκλεοτίδιο, νουκλεόσωμα, ινίδιο χρωματίνης, μεταφασικό χρωμόσωμα. Β2. «Οι Jacob και Monod λειτουργία των γονιδίων» σελ.σχολ.βιβλ.40-41. Β3. Τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού παρά το ότι έχουν όλα το ίδιο DNA διαφέρουν μεταξύ τους στη δομή και τις λειτουργίες. Αυτό οφείλεται στην διαφοροποίηση που έχουν υποστεί κατά την εμβρυογένεση. Έτσι έχουν αναπτύξει μηχανισμούς που τους επιτρέπουν να εκφράζουν επιλεκτικά τη γενετική πληροφορία και να ακολουθούν μόνο τις οδηγίες που χρειάζονται κάθε χρονική στιγμή. Επομένως από τα συνολικά 25.000 γονίδια κάποια δεν εκφράζονται. Από τα υπόλοιπα που εκφράζονται, κάποια κωδικοποιούν τη σύνθεση trna, rrna και snrna και επομένως μόνο μεταγράφονται και δεν μεταφράζονται σε πεπτιδικές αλυσίδες. Β4. «Στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο στο οπτικό μικροσκόπιο» σελ. σχολ. βιβλ. 19-20. Θ Ε Μ Α Γ Γ1. «Η μελέτη των χρωμοσωμάτων μικροσκόπιο» και «Τα χρωμοσώματα καρυότυπο» σελ.σχολ.βιβλ.20. Γ2. Στον καρυότυπο που δόθηκε υπάρχουν όχι 46 μεταφασικά χρωμοσώματα (που είναι ο φυσιολογικός αριθμός) αλλά 47. Το κάθε μεταφασικό χρωμόσωμα αποτελείται από 2 αδελφές χρωματίδες που συνδέονται στο κεντρομερίδιο. Κάθε αδελφή χρωματίδα αποτελεί ένα μόριο DNA. Έτσι συνολικά θα υπάρχουν 47*2=94 μόρια DNA. Γ3. «Από τα 23 ζεύγη ΧΧ» σελ. σχολ. 20-21. Επομένως πρόκειται για αρσενικό άτομο. Γ4. Τα ρυθμιστικά στοιχεία της μεταγραφής είναι οι μεταγραφικοί παράγοντες και ο υποκινητής. «Στο επίπεδο της μεταγραφής ενός γονιδίου» σελ. σχολ βιβλ.41-42. Θ Ε Μ Α Δ Δ1. «Στα ευκαρυωτικά κύτταρα της αντιγραφής» σελ. σχολ. βιβλ. 27-28. Δ2. Η (Ι) αλυσίδα αντιγράφεται με συνεχή τρόπο ενώ η (ΙΙ) με ασυνεχή. Δ3. «Τα κύρια ένζυμα πρωταρχικά τμήματα» σελ.σχολ.βιβλ.28 και επιπλέον τα πρωταρχικά τμήματα είναι και αντιπαράλληλα με τη μητρική αλυσίδα. Η αλληλουχία του τμήματος είναι :5 UCGUCAG 3 Δ4. Κωδική είναι η αλυσίδα (Ι). 1

Δ5. Το mrna έχει την παρακάτω αλληλουχία: 5 CAAAUGGCCUAUAACUGGACACCCAGCUGACGA 3 Δ6. Όχι δεν θα παραχθεί το ίδιο πεπτίδιο γιατί αυτό το mrna είναι πρόδρομο έχει δηλαδή εκτός από εξώνια και ένα εσώνιο (αλληλουχία που δεν μεταφράζεται). Στα ευκαρυωτικά κύτταρα υπάρχουν μηχανισμοί ωρίμανσης που απομακρύνουν τα εσώνια πριν τη μετάφραση αυτού του mrna. Τα βακτήρια καθώς δεν διαθέτουν τέτοιους μηχανισμούς μεταφράζουν αυτό το μόριο, μαζί και το εσώνιο παράγοντας μια διαφορετική πεπτιδική αλυσίδα και «Όταν ένα γονίδιο.αντίστοιχα «σελ. σχολ. βιβλ.33-34. 2