Μαυροματάκης Γιώργος Βιολόγος

Βιολογία Γ'Λυκείου Κατεύθυνσης Εικονογραφημένη Επανάληψη Μαυροματάκης Γιώργος Βιολόγος (gmavromat@gmail.com) Χανιά 2009-2010 1

Κεφάλαιο 1ο Το γενετικό υλικό 2

3 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε : 1. Ποιο πείραμα περιγράφει. 2. Ποιο μακρομόριο έχουμε ιχνηθετήσει στην πρώτη εικόνα και ποιο στη δεύτερη ; 3. Σε ποιο συμπέρασμα καταλήξαμε από το συγκεκριμένο πείραμα ;

4 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το δομικό λίθο του DNA 1. Πως ονομάζεται και από τι αποτελείται ; 2. Αριθμήσετε τα άτομα άνθρακα της πεντόζης αιτιολογώντας την απάντησή σας. 3. Το επόμενο νουκλεοτίδιο που θα ενωθεί ; Αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε : 1. Τον σταθερό σκελετό ενός μορίου DNA. 2. Τον προσανατολισμό της κάθε αλυσίδας αιτιολογώντας την απάντησή σας. 3. Τον αριθμό των δεσμών που συγκρατούν τις δύο αλυσίδες. 5

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε : 1. Το στάδιο του κυτταρικού κύκλου που βρίσκεται το κύτταρο αιτιολογώντας την απάντησή σας. 6

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί περιγράψτε το μοντέλο της διπλής έλικας. 7

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε : 1. 2. 3. 4. Το φύλο του ατόμου αιτιολογώντας την απάντησή σας. Πως τοποθετούμε τα χρωμοσώματα για να κατασκευάσουμε καρυότυπο ; Ποια είναι τα βήματα για την κατασκευή καρυότυπου ; Από πόσα μόρια DNA αποτελείται το κάθε χρωμόσωμα ; 8

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε : 1. Από πόσα μόρια DNA αποτελείται το χρωμόσωμα ; Αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 2. Σε ποια διαμόρφωση βρίσκεται το DNA ; 3. Σε τι αντιστοιχούν οι αριθμοί 1,2,3,4 ; 9

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τη βασική μονάδα οργάνωσης των ινιδίων χρωματίνης. 1. Πως ονομάζεται ; 2. Ποια η σύστασή της ; 10

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το γενετικό υλικό των προκαρυωτικών οργανισμών. 1. Τι γενετικό υλικό διαθέτουν τα βακτήρια ; 2. Πως πακετάρεται και σε πόσα αντίγραφα είναι ; 11

12 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τις γενετικές πληροφορίες που υπάρχουν στα πλασμίδια. 1. Ποιες κατηγορίες γονιδίων υπάρχουν στα πλασμίδια ; 2. Ο αριθμός των πλασμιδίων είναι σταθερός σε ένα βακτήριο ;

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το γενετικό υλικό των μιτοχονδρίων. 1. Τι γενετικό υλικό έχουν τα μιτοχόνδρια ; 2. Ποιες λειτουργίες ελέγχονται ; 3. Τι προέλευσης είναι το γενετικό υλικό των μιτοχονδρίων ; Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το γενετικό υλικό των χλωροπλαστών. 1. Τι γενετικό υλικό έχουν οι χλωροπλάστες ; 2. Ποιες λειτουργίες ελέγχονται ; 3. Γιατί τα μιτοχόνδρια και οι χλωροπλάστες χαρακτηρίζονται ημιαυτόνομα οργανίδια ; 13

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τη μεταβίβαση γενετικής πληροφορίας απ οργανισμό σε οργανισμό. 1. 2. 3. 4. Ποια κύτταρα ενώθηκαν στη φωτογραφία ; Με ποια κυτταρική διαίρεση κατασκευάζονται ; Σε πόσα αντίγραφα περιέχουν τη γενετική πληροφορία ; Την ίδια ποσότητα DNA μεταβιβάζει στο παιδί η μαμά και ο μπαμπάς ; 14

Κεφάλαιο 2ο Αντιγραφή, Έκφραση, Ρύθμιση της Γενετικής Πληροφορίας 15

16 Με τη βοήθεια των φωτογραφιών που ακολουθούν ανακαλύψτε το μηχανισμό αντιγραφής του DNA. 1. Ποια από τις εικόνες αντιστοιχεί στο μηχανισμό της αντιγραφής ;Τι γνωρίζεται για το μηχανισμό αντιγραφής του DNA ; 2. Τι πετυχαίνει ένα κύτταρο αντιγράφοντας το DNA του ;

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τη δράση της DNA ελικάσης. 1. Ποιος είναι ο ρόλος της DNA ελικάσης στην αντιγραφή ; 2. Πως ονομάζονται τα σημεία του DNA από τα οποία ξεκινάει η αντιγραφή ; 3. Πως εξηγείται ότι το DNA των ευκαρυωτικών κυττάρων αντιγράφεται αρκετά γρήγορα παρότι είναι πολύ μεγάλο ; 17

18 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τον τρόπο αντιγραφής ενός μορίου DNA. 1. Ποια αλυσίδα αντιγράφεται συνεχώς και ποια ασυνεχώς ; 2. Με τι προσανατολισμό γίνεται ηώ αντιγραφή ; Αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

19 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τη δράση των κυριότερων ενζύμων της αντιγραφής. 1. Ποια είναι τα κυριότερα ένζυμα της αντιγραφής ; 2. Μπορούν να ξεκινήσουν την αντιγραφή μιας αλυσίδας τοποθετώντας τα πρώτα νουκλεοτίδια ; 3. Ποια η δράση τους ; 4. Ποια αλυσίδα χρησιμοποιείται ως καλούπι ( αντιγράφεται ) και ποια κατασκευάζεται ;

20 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τα ένζυμα του συμμετέχουν στην αντιγραφή του DNA. 1. Ποια ένζυμα συμμετέχουν στον αυτοδιπλασιασμό του DNA ; 2. Σε ποιους αριθμούς αντιστοιχούν ; 3. Ποια αλυσίδα αντιγράφεται συνεχώς και ποια ασυνεχώς ;

21 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τον τρόπο μεταγραφής ενός γονιδίου. 1. Πως ονομάζονται οι αλληλουχίες του DNA από τις οποίες ξεκινάει η μεταγραφή ενός γονιδίου ; 2. Πως ονομάζονται οι πρωτεΐνες που βοηθούν την RNA πολυμεράση να πιαστεί στις παραπάνω αλληλουχίες ; 3. Πως ονομάζεται η αλυσίδα που γονιδίου που χρησιμοποιείται ως καλούπι και ποια είναι στη φωτογραφία ; 4. Ποιος είναι ο ρόλος της RNA πολυμεράσης στη μεταγραφή ; 5. Βρείτε τον προσανατολισμό των πολυνουκλεοτιδικών αλυσίδων της φωτογραφίας. 6. Πως ονομάζονται οι αλληλουχίες του DNA στις οποίες σταματάει η μεταγραφή ;

22 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τις κατηγορίες γονιδίων. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Ποιες κατηγορίες γονιδίων γνωρίζεται ; Ποια είδη RNA συναντάμε σε ένα προκαρυωτικό κύτταρο ; Ποια είδη RNA συναντάμε σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο ; Στη φωτογραφία που ακολουθεί ποια είδη RNA παράγονται ; Που παράγονται; Που πηγαίνουν στη συνέχεια και ποιος ο ρόλος τους ;

23 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τα βήματα στην έκφραση ενός ασυνεχούς γονιδίου. 1. 2. 3. 4. Ποια γονίδια ονομάζονται ασυνεχή και σε ποιους οργανισμούς τα συναντάμε ; Ποια είναι τα βήματα στην έκφραση ενός ασυνεχούς γονιδίου ; Ποια απ αυτά γίνονται στον πυρήνα και από ποια ένζυμα καταλύονται ; Πόσες πολυπεπτιδικές αλυσίδες θα δημιουργηθούν από την μετάφραση του παρακάτω μορίου ώριμου m-rna ;

24 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το ρόλο του t-rna. 1. Πόσες θέσεις πρόσδεσης έχει ένα μόριο t-rna ; 2. Με τη βοήθεια του γενετικού κώδικα βρείτε ποιο αμινοξύ μεταφέρει το παρακάτω μόριο t-rna ; ( Αιτιολογήσετε την απάντησή σας )

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε την ροή της γενετικής πληροφορίας. 1. Περιγράψτε το σύγχρονο κεντρικό δόγμα της Βιολογίας. 2. Η φωτογραφία που ακολουθεί περιγράφει το σύγχρονο κεντρικό δόγμα της Βιολογίας ; 25

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το αποτέλεσμα της γονιδιακής ρύθμισης στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς. 1. Ποιο είναι το αποτέλεσμα της γονιδιακής ρύθμισης στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς ; 2. Πόσα επίπεδα ρύθμισης υπάρχουν στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς και τι γνωρίζεται γι αυτά ; 26

27 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε την γονιδιακή ρύθμιση στους προκαρυωτικούς οργανισμούς. 1. Πως οργανώνονται τα γονίδια που συμμετέχουν στην ίδια μεταβολική οδό στους προκαρυωτικούς οργανισμούς ; 2. Πόσα γονίδια υπάρχουν στο οπερόνιο της λακτόζης ; Τι κωδικοποιεί το κάθε ένα ; 3. Στη παρακάτω φωτογραφία που βρίσκεται η πρωτεΐνη καταστολέας όταν το οπερόνιο είναι σε καταστολή και που όταν βρίσκεται σε επαγωγή ;

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε διαφορετικούς τύπους κυττάρων. 1. Τα κύτταρα που ακολουθούν διαφέρουν στην ποσότητα ή στις πληροφορίες του DNA τους ; 2. Τι είναι αυτό που τα διαφοροποιεί ; 28

Κεφάλαιο 4ο Τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA 29

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το σημαντικό ρόλο των βακτηρίων στην ανάπτυξη της τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA. 1. Τι μας προσφέρουν τα βακτήρια ; 2. Ποιους φορείς κλωνοποίησης χρησιμοποιούμε ; 30

Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το πρώτο βήμα στην τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA. 1. Με τη βοήθεια ποιου ενζύμου κόβουμε το DNA σε συγκεκριμένες θέσεις ; 2. Γιατί χρησιμοποιούμε την ίδια περιοριστική ενδονουκλεάση για να κόψουμε το φορέα κλωνοποίησης και το DNA του δότη ; 3. Σε πόσα σημεία κόβει η EcoRI το πλασμίδιο και σε πόσα το DNA του δότη ; 4. Για την κατασκευή ανασυνδυασμένου DNA πόσα ένζυμα χρησιμοποιούμε ; 31

32 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε 4 βήματα της τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA. 1. Ποιο τμήμα της φωτογραφίας αντιστοιχεί στο πρώτο βήμα της κατασκευής του ανασυνδυασμένου DNA ; 2. Ποιο τμήμα αντιστοιχεί στο δεύτερο βήμα της εισαγωγής του ανασυνδυασμένου DNA σε κύτταρα ξενιστές ; Τι κάνουμε για να πετύχουμε την εισαγωγή ; 3. Ποιο τμήμα αντιστοιχεί στο τρίτο βήμα της επιλογής των βακτηρίων που μετασχηματίστηκαν ; Τι κάνουμε για να τα επιλέξουμε ; 4. Ποιο τμήμα αντιστοιχεί στο τέταρτο βήμα της επιλογής του βακτηριακού κλώνου που περιέχει το επιθυμητό τμήμα DNA ; Τι κάνουμε για να τον επιλέξουμε ; 5. Ποιο τμήμα αντιστοιχεί στην κλωνοποίηση του επιθυμητού τμήματος DNA ;

33 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τα βήματα για την κατασκευή γονιδιακής βιβλιοθήκης. 1. Τι απομονώνουμε από το κύτταρο δότη για να κατασκευάσουμε μια γονιδιωματική βιβλιοθήκη ; 2. Από πόσους διαφορετικούς βακτηριακούς κλώνους αποτελείται η γονιδιωματική βιβλιοθήκη στην παρακάτω φωτογραφία ;

34 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τη χρήση DNA ιών ως φορέα κλωνοποίησης. 1. Πότε χρησιμοποιούμε DNA ιών και πότε πλασμίδια ως φορείς κλωνοποίησης ; 2. Από πόσους διαφορετικούς βακτηριακούς κλώνους αποτελείται η γονιδιωματική βιβλιοθήκη στην παρακάτω φωτογραφία ;

35 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε την χρήση αντιβιοτικών σε βακτηριακή καλλιέργεια. 1. Σε ποιο βήμα της τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA χρησιμοποιούμε αντιβιοτικά ; 2. Τι θέλουμε να πετύχουμε ;

36 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τα βήματα για την κατασκευή c-dna βιβλιοθήκης. 1. Tι απομονώνουμε απο το κύτταρο δότη για να κατασκευάσουμε μια c-dna βιβλιοθήκη ; 2. Ποια ένζυμα χρησιμοποιούμε για να κατασκευάσουμε ανασυνδυασμένο DNA ; 3. Σε ποιο τμήμα της παρακάτω φωτογραφίας αντιστοιχεί η δράση του κάθε ενζύμου ; 4. Εάν κατασκευάσουμε για ένα κύτταρο παγκρέατος μια γονιδιωματική και μια c-dna βιβλιοθήκη με την χρήση της ίδιας περιοριστικής ενδονουκλεάσης θα περιέχουν τον ίδιο αριθμό βακτηριακών κλώνων ; Αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

37 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε την PCR. 1. 2. 3. 4. 5. Χρειάζεται να ανασυνδυάσουμε το DNA στην PCR ; Ποιο είναι το κυριότερο ένζυμο που χρησιμοποιούμε ; Με ποιο τρόπο αποφεύγουμε την χρήση του πριμοσώματος ; Με ποιο τρόπο αποδιατάσουμε το DNA που θέλουμε να αντιγράψουμε ; Με τρόπο αντιγράφουμε επιλεκτικά μόνο το τμήμα DNA που θέλουμε ανάμεσα σε χιλιάδες άλλα τμήματα DNA ;

38 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τα βήματα για την εύρεση της αλληλουχίας ενός τμήματος DNA. 1. Γιατί χρησιμοποιούμε την αποδιάταξη ; 2. Τι είναι η υβριδοποίηση ;

39 Για κάθε ένα από τους παρακάτω κυτταρικούς τύπους κατασκευάζουμε : 1. γονιδιωματική βιβλιοθήκη χρησιμοποιώντας την ίδια περιοριστική ενδονουκλεάση. Θα διαφέρουν ή θα είναι ίδιες ; 2. c-dna βιβλιοθήκη χρησιμοποιώντας την ίδια περιοριστική ενδονουκλεάση. Θα διαφέρουν ή θα είναι ίδιες ; Αιτιολογήσετε σε κάθε περίπτωση την απάντησή σας.

40 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το πως λειτουργούν οι DNA πολυμεράσες. 1. Σε ποια τμήματα της φωτογραφίας η DNA πολυμεράση καταλύει το σχηματισμό φωσφοδιεστερικών δεσμών 3-5 ; 2. Σε ποιο τμήμα της φωτογραφίας η DNA πολυμεράση καταλύει τη διάσπαση φωσφοδιεστερικού δεσμού 3-5 ;

41 Κεφάλαιο 5ο Μενδελική κληρονομικότητα Αχρωματοψία Είναι η αδυναμία διάκρισης ενός από τα τρία χρώματα: Κόκκινο, πράσινο και κυανό. Η έγχρωμη όραση είναι προνόμιο των ανθρώπων, των ψαριών, των πουλιών και πολύ λίγων εντόμων και ερπετών. Η αχρωματοψία προσβάλει 20 φορές περισσότερο τους άντρες. Κάποιος που έχει αχρωματοψία στην διπλανή εικόνα διακρίνει μόνο τον αριθμό 2 η μόνο τον αριθμό 6, ενώ κάποιος που βλέπει κανονικά τα χρώματα διακρίνει τον αριθμό 26.

Στη φωτογραφία φαίνεται το άνθος του φυτού που χρησιμοποίησε ο Mendel στα πειράματά του. 1. Ποιο φυτό ήταν και ποια πλεονεκτήματα διαθέτει ; 2. Γιατί τα πειράματα του Mendel είχαν επιτυχία ; 42

43 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε βήματα από την μελέτη κληρονομικότητας ενός χαρακτηριστικού στο μοσχομπίζελο. 1. Τη γονιμοποίηση χρησιμοποίησε ο Mendel στα άτομα της πατρικής γενιάς ; 2. Ποιο χαρακτηριστικό μελετάτε στην φωτογραφία ; 3. Βρείτε τους φαινότυπους των ατόμων της πατρικής γενιάς και της πρώτης θυγατρικής γενιάς. 4. Βρείτε τους γονότυπους των ατόμων της πατρικής γενιάς και των ατόμων της πρώτης θυγατρικής γενιάς. Κατασκευάστε το τετράγωνο Punnett.

44 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τα βήματα από την μελέτη κληρονομικότητας ενός χαρακτηριστικού στο μοσχομπίζελο. 1. Τι γονιμοποίηση χρησιμοποίησε ο Mendel στα άτομα της πατρικής γενιάς και τι στα άτομα της πρώτης θυγατρικής ; 2. Ποιο χαρακτηριστικό μελετάμε στην φωτογραφία ; 3. Βρείτε τους φαινότυπους των ατόμων της πατρικής γενιάς, της πρώτης θυγατρικής και της δεύτερης θυγατρικής γενιάς. 4. Βρείτε τους γονότυπους των ατόμων της πατρικής γενιάς, της πρώτης θυγατρικής γενιάς και της δεύτερης θυγατρικής. Κατασκευάστε τα τετράγωνα Punnett. 5. Πότε χρησιμοποιούμε διασταύρωση ελέγχου ;

45 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε πως σχετίζεται ο πρώτος νόμος του Mendel με τη μείωση. 1. Τον τρόπο κληρονόμησης πόσων χαρακτηριστικών μελέτησε ο Mendel για να ανακαλύψει τον πρώτο νόμο ; 2. Πως ονομάζονται τα γονίδια που ελέγχουν ένα χαρακτηριστικό και που βρίσκονται ; 3. Ποιος είναι ο πρώτος νόμος του Mendel ; 4. Πως σχετίζετε ο πρώτος νόμος του Mendel με τη μείωση ; 5. Τι συμβαίνει στη μείωση Ι και τι στη μείωση ΙΙ ;

46 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε το τρόπο κληρονόμησης δυο χαρακτηριστικών στις γάτες. Εάν το γονίδιο S φέρει την πληροφορία για κοντό τρίχωμα και το γονίδιο B φέρει τη πληροφορία για χρωματιστό τρίχωμα βρείτε : 1. Τους φαινότυπους των ατόμων κάθε γενιάς. 2. Τι φαινοτυπική αναλογία προκύπτει στα άτομα της δεύτερης θυγατρικής γενιάς ; 3. Σε ποιο συμπέρασμα οδηγήθηκε ο Mendel από την παραπάνω φαινοτυπική αναλογία ;

47 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε πως σχετίζεται ο δεύτερος νόμος του Mendel με τη μείωση. 1. Τον τρόπο κληρονόμησης πόσων χαρακτηριστικών μελέτησε ο Mendel για να ανακαλύψει τον δεύτερο νόμο ; 2. Πως ονομάζονται τα γονίδια που ελέγχουν δυο χαρακτηριστικά και η μεταβίβαση του ενός δεν επηρεάζει την μεταβίβαση του άλλου ; Που βρίσκονται ; 3. Ποιος είναι ο δεύτερος νόμος του Mendel ; 4. Πως σχετίζετε ο δεύτερος νόμος του Mendel με τη μείωση ;

48 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τι συμβαίνει κατά τη μίτωση και τι κατά την μείωση. 1. 2. 1. 2. 3. Μίτωση Τι διαχωρίζονται κατά την μίτωση ; Πόσα κύτταρα προκύπτουν και σε πόσα αντίγραφα φέρουν την γενετική πληροφορία ; Μείωση Τι διαχωρίζονται κατά τη μείωση Ι ; Τι διαχωρίζονται κατά τη μείωση ΙΙ ; Πόσα κύτταρα προκύπτουν και σε πόσα αντίγραφα φέρουν την γενετική πληροφορία ;

49 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τις ομάδες αίματος στον ανθρώπινο πληθυσμό. 1. 2. 3. 4. Τι γνωρίζεται για τον τρόπο κληρονόμησης των ομάδων αίματος ; Ποια γονίδια ονομάζονται πολλαπλά ; Γράψτε τους πιθανούς γονότυπους των ατόμων με ομάδα Α, Β, ΑΒ, Ο. Τι πιθανότητα υπάρχει από τη διασταύρωση ατόμου με ομάδα Α με άτομο με ομάδα Ο να γεννηθεί παιδί με ομάδα Β ; Αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

50 Στη παρακάτω φωτογραφία απεικονίζεται ο τρόπος κληρονόμησης μιας φυλοσύνδετης υπολειπόμενης ασθένειας. 1. Βρείτε τους γονότυπους των ατόμων. 2. Ποια είναι η πιθανότητα ένας τους παιδί να πάσχει ; 3. Ποια ανθρώπινα χαρακτηριστικά γνωρίζετε ότι κληρονομούνται με φυλοσύνδετη υπολειπόμενη κληρονομικότητα ;

51 Ένας άνθρωπος με κανονική όραση μπορεί να διακρίνει τους αριθμούς που κρύβονται στις παρακάτω φωτογραφίες. Αντίθετα δεν το μπορούν οι άνθρωποι που πάσχουν από αχρωματοψία. 1. Τι γνωρίζετε για το τρόπο κληρονομικότητας της αχρωματοψίας ; 2. 'Ένας άνδρας με αχρωματοψία παντρεύεται γυναίκα με κανονική όραση. Υπολογίστε την πιθανότητα να αποκτήσουν παιδί με αχρωματοψία. Αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

52 Με τη βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί ανακαλύψτε τους πιθανούς φαινότυπους των παιδιών που θα προκύψουν από : 1. Τη διασταύρωση μιας γυναίκας φορέα του γονιδίου της αιμορροφιλίας με άνδρα που πάσχει. 2. Τη διασταύρωση μιας γυναίκας φορέα του γονιδίου της αιμορροφιλίας με φυσιολογικό άνδρα. Αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ο τρόπος κληρονόμησης του ίδιου χαρακτηριστικού σε δύο διαφορετικές οικογένειες. 1. Κατασκευάστε το γενεαλογικό δένδρο της κάθε οικογένειας. 2. Ποιος μπορεί να είναι ο πιθανός κληρονομικότητας του χαρακτηριστικού ; Γράψτε τους γονότυπους αιτιολογώντας την απάντησή σας. 53

54 Στο παρακάτω γενεαλογικό δένδρο μελετάτε ο τρόπος κληρονόμησης ενός χαρακτηριστικού σε μια οικογένεια. 1. Ποιος μπορεί να είναι ο πιθανός τύπος κληρονομικότητας του χαρακτηριστικού ; Γράψτε τους γονότυπους αιτιολογώντας την απάντησή σας.

Κεφάλαιο 6ο Μεταλλάξεις 55

56 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζονται τρεις διαφορετικές μορφές του γονιδίου Α. Το γονίδιο στο άτομο 1 είναι το φυσιολογικό. 1. Περιγράψτε το τύπο της γονιδιακής μετάλλαξης που έχει συμβεί στο άτομο 2. 2. Ποιο είναι το αποτέλεσμα της μετάλλαξης στην λειτουργικότητα της πολυπεπτιδικής αλυσίδας ; 3. Πως ονομάζεται μια τέτοια μετάλλαξη ; 4. Περιγράψτε το τύπο της γονιδιακής μετάλλαξης που έχει συμβεί στο άτομο 3. 5. Ποιο μπορεί να είναι το αποτέλεσμα της μετάλλαξης στην λειτουργικότητα της πολυπεπτιδικής αλυσίδας ;

57 Στην φωτογραφία που ακολουθεί τρία άτομα πάσχουν από μια μεταβολική διαταραχή. 1. Ποια είναι η μεταβολική διαταραχή ; 2. Που οφείλεται το χρώμα,στο δέρμα, στα μαλλιά των συγκεκριμένων ατόμων ; 3. Ποια άλλη μεταβολική διαταραχή γνωρίζετε;

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται μια κυτταρική διαίρεση. 1. Ποια είναι η κυτταρική διαίρεση ; Αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 2. Εάν το κύτταρο που διαιρείται είναι ανθρώπινο υπολογίστε τον αριθμό των χρωμοσωμάτων που υπάρχουν σε κάθε κύτταρο. 58

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ο καρυότυπος ενός ατόμου. 1. Ποια είναι τα βήματα για την κατασκευή του καρυότυπου ; 2. Πόσα αυτοσωμικά και πόσα φυλετικά χρωμοσώματα έχει το άτομο ; 3. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του ατόμου με τον συγκεκριμένο καρυότυπο ; 59

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ο καρυότυπος ενός ατόμου. 1. Πόσα αυτοσωμικά και πόσα φυλετικά χρωμοσώματα έχει το άτομο ; 2. Πόσα χρωμοσώματα είχαν οι γαμέτες που ενώθηκαν ; 3. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του ατόμου με τον συγκεκριμένο καρυότυπο ; 60

61 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται το 5ο ζεύγος χρωμοσωμάτων ενός ατόμου. 1. Ποιος τύπος μετάλλαξης ευθύνεται για την μορφή των συγκεκριμένων χρωμοσωμάτων ; 2. Πόσα αυτοσωμικά και πόσα φυλετικά χρωμοσώματα έχει το συγκεκριμένο άτομο στα διπλοειδή του κύτταρα ;

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται η γονομοποίηση ενός ωαρίου από ένα σπερματοζωάριο. 1. Σε κάθε περίπτωση ποιος γαμέτης είναι ο φυσιολογικός και ποιός ο μη φυσιολογικός; 2. Δείξτε ένα πιθανό μηχανισμό για την δημιουργία του μη φυσιολογικού γαμέτη. 3. Ποιος καρυότυπος αντιστοιχεί στο άτομο που θα προκύψει από την ένωση των παραπάνω γαμετών ; 4. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του συγκεκριμένου ατόμου ; 62

63 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ο καρυότυπος ενός ατόμου. 1. Υπάρχει καμία αριθμητική ή δομική χρωμοσωμική ανωμαλία ; 2. Πως ονομάζονται οι ζώνες που εμφανίζονται στα χρωμοσώματα και τι πρέπει να κάνουμε για να σχηματιστούν ; 3. Ποιο είναι το πιθανό φύλο του συγκεκριμένου ατόμου ; 4. Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του ;

64 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ένας τρόπος προγεννητικού ελέγχου. 1. Ποιος είναι ; 2. Σημειώστε στην παρακάτω εικόνα το χρονικό διάστημα που την πραγματοποιούμε. 3. Ποιο άλλο τρόπο προγεννητικού ελέγχου γνωρίζετε ; 4. Εάν θέλουμε να ελέγξουμε εάν το έμβρυο πάσχει από β- θαλασσαιμία και από σύνδρομο cri-du -chat τι πρέπει να κάνουμε ;

65 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζονται τα ερυθροκύτταρα ενός ατόμου. 1. 2. 3. 4. Σε ποια κατεργασία υποβλήθηκαν τα ερυθροκύτταρα ; Γιατί απέκτησαν το συγκεκριμένο σχήμα ; Ποιος τύπος μετάλλαξης ευθύνεται για την δημιουργία του παθολογικού γονιδίου ; Ποια είναι η σύσταση σε αιμοσφαιρίνες ενός ατόμου που πάσχει και ενός ατόμου φορέα του παθολογικού γονιδίου ;

Στην φωτογραφία που ακολουθεί το παιδί πάσχει από ρετινοβλάστωμα. 1. Tι γνωρίζεται για την συγκεκριμένη ασθένεια ; 2. Που οφείλεται σε γενετικό επίπεδο ; 66

Κεφάλαιο 7ο Αρχές της Βιοτεχνολογίας 67

68 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται η συσκευή που χρησιμοποιούμε στις εργαστηριακές καλλιέργειες. 1. Πως ονομάζεται και ποιες συνθήκες μπορούμε να ρυθμίζουμε με την βοήθειά της ; 2. Σε τι κατάσταση είναι τα θρεπτικά υλικά ; 3. Για ποιο λόγο αποστειρώνουμε τα θρεπτικά υλικά ; 4. Πως ονομάζουμε τη μεταφορά του χρήσιμου μικροοργανισμού στην καλλιέργεια ;

69 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζονται οι φάσεις μιας κλειστής καλλιέργειας. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Σε ποια βρίσκεται ο μικροοργανισμός στο χρονικό διάστημα Σε ποια βρίσκεται ο μικροοργανισμός στο χρονικό διάστημα Σε ποια βρίσκεται ο μικροοργανισμός στο χρονικό διάστημα Σε ποια βρίσκεται ο μικροοργανισμός στο χρονικό διάστημα Σε ποια βρίσκεται ο μικροοργανισμός στο χρονικό διάστημα Σε ποια βρίσκεται ο μικροοργανισμός στο χρονικό διάστημα Τι άλλαξε στις συνθήκες της καλλιέργειας στο χρόνο t4 Αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας!!! t0 t1 t1- t2 t2 - t3 t3 t4 t 4 - t5 t 5 - t6

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζονται δυο συσκευές. 1. Η παρακάτω συσκευή εκτός από ζυμωτήρας πώς αλλιώς λέγεται ; 2. Σε ποια φυσική κατάσταση είναι τα θρεπτικά υλικά ; 3. Τι πετυχαίνουμε με τη χρήση της φυγόκεντρου ; 70

Κεφάλαιο 8ο Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στην Ιατρική 71

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ο τρόπος κατασκευής ανθρώπινης ινσουλίνης από ποντίκια. 1. 2. 3. 4. Πως κατασκευάσαμε ανθρώπινη ινσουλίνη από βακτήρια ; Τι γνωρίζετε για τη σύσταση της ανθρώπινης ινσουλίνης ; Ποιοι άνθρωποι χρειάζεται να παίρνουν ινσουλίνη ; Ποια άλλη φαρμακευτική πρωτεΐνη έχουμε κατασκευάσει από βακτήρια ; 72

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ο τρόπος κατασκευής μονοκλωνικών αντισωμάτων. 1. Γιατί χορηγούμε στο ποντίκι αντιγόνο ; 2. Από ποιο δευτερογενές λεμφικό όργανο του ποντικιού απομονώνουμε Β-λεμφοκύτταρα ; 3. Τι κάνουμε στα Β-λεμφοκύτταρα για να καταφέρουμε να τα καλλιεργήσουμε ; 73

74 Στην φωτογραφία που ακολουθεί φαίνονται οι χρήσεις των μονοκλωνικών αντισωμάτων. 1. Που χρησιμοποιούμε τα μονοκλωνικά αντισώματα ;

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται η αρχή της γονιδιακής θεραπείας. 1. Ποιες είναι οι προϋποθέσεις για να εφαρμόσουμε γονιδιακή θεραπεία ; 75

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται η εφαρμογή ex vivo γονιδιακής θεραπείας. 1. 2. 3. 4. Σε ποια ασθένεια εφαρμόσαμε ex vivo γονιδιακή θεραπεία ; Περιγράψτε τα βήματα της. Γιατί η γονιδιακή θεραπεία δεν είναι μόνιμη ; Γιατί το φυσιολογικό γονίδιο δεν μεταβιβάζεται στους απογόνους ; 76

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται η εφαρμογή in vivo γονιδιακής θεραπείας. 1. Σε ποια ασθένεια εφαρμόσαμε in vivo γονιδιακή θεραπεία ; 2. Περιγράψτε τα βήματα της. 77

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται η σύγκριση των χρωμοσωμάτων του ανθρώπου του αρουραίου και του ποντικιού. 1. Που μας βοήθησε το πρόγραμμα του ανθρώπινου γονιδιώματος ; 2. Πότε ξεκίνησε και πότε ολοκληρώθηκε ; 78

Κεφάλαιο 9ο Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στην Γεωργία και στη Κτηνοτροφία 79

80 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται η δυνατότητα που έχουν τα φυτά να κατασκευάζουν κλώνους από κύτταρα της ρίζας τους. Με την βοήθεια της φωτογραφίας που ακολουθεί περιγράψτε πως χρησιμοποιούμε την παραπάνω δυνατότητα για να κατασκευάσουμε διαγονιδιακά φυτά.

81 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ο τρόπος με τον οποίο κατασκευάζουμε διαγονιδιακά φυτά. 1. Τι χρησιμοποιούμε ως φορέα κλωνοποίησης ; 2. Πως μετασχηματίζουμε τα φυτικά κύτταρα ; 3. Τι γνωρίζετε για φυτά ποικιλίας Bt;

82 Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται ο τρόπος με τον οποίο κατασκευάζουμε διαγονιδιακά ζώα. 1. Περιγράψτε το πως κατασκευάσαμε την Tracy, διαγονιδιακό πρόβατο που στο γάλα της παράγει την φαρμακευτική πρωτεΐνη ΑΑΤ.

Στην φωτογραφία που ακολουθεί απεικονίζεται η Dolly νεογέννητη. Η Dolly αποτελεί το κλώνο του ενήλικου προβάτου. 1. Περιγράψτε την διαδικασία με την οποία κατασκευάστηκε η Dolly. 2. Πόσα ζώα συμμετείχαν ; 83

84 Ο Ίαν Ουίλμουτ και η ερευνητική του ομάδα κατάφεραν να "ξεκλειδώσουν" όλα τα γονίδια ενός κυττάρου από ενήλικο ζώο, δηλαδή να γυρίσουν πίσω το ρολόι του γενετικού του υλικού στο σημείο μηδέν, έτσι ώστε αυτό το πολυδύναμο πλέον γενετικό υλικό να μπορέσει να εκφράσει όλα του τα γονίδια όταν βρεθεί σε κατάλληλο περιβάλλον (όπως είναι το περιβάλλον ενός ωαρίου από το οποίο έχει αφαιρεθεί ο δικός του πυρήνας). Αυτό το "ξεκλείδωμα" ή τον επαναπρογραμματισμό του DNA του πυρήνα των ώριμων διαφοροποιημένων κυττάρων, από το ενήλικο ζώο, το κατάφεραν οι Ίαν Ουίλμουτ και οι συνεργάτες του με το να καλλιεργήσουν τα κύτταρα αυτά σε περιβάλλον πείνας, δηλαδή με πολύ λίγο θρεπτικό υλικό. Συγκεκριμένα μείωσαν την συγκέντρωση του ορού στο θρεπτικό καλλιεργητικό υλικό από 10% σε 0.5% για πέντε μέρες, με αποτέλεσμα τα κύτταρα να βγουν έξω από τον κυτταρικό κύκλο1. Δηλαδή στην απουσία θρεπτικού υλικού επέστρεψαν από την φάση S, ή την φάση G1 στην φάση ηρεμίας G0 και έτσι μπόρεσε να συγχρονιστεί ο πολλαπλασιασμός του γενετικού υλικού του δότη κυττάρου με το περιβάλλον του ωοκυττάρου{2}. Στο Ινστιτούτο Roslin αποφασίστηκε να δημιουργηθεί ένα γενετικό αντίγραφο (κλώνος) ενός ενήλικου ζώου ηλικίας 6 ετών. Η όλη διαδικασία που οδήγησε στην κλωνοποίηση της Ντόλυ έχει ως εξής: 1. Κύτταρα από τον μαστό μια προβατίνας ράτσας Finn Dorset τοποθετήθηκαν σε καλλιέργεια με εξαιρετικά χαμηλή συγκέντρωση θρεπτικών ουσιών. Με αυτόν τον "υποσιτισμό" σταμάτησε η διαίρεση των κυττάρων και τα κύτταρα γύρισαν στην φάση G0, όπως ήδη αναφέραμε.

2. 85 Παράλληλα λήφθηκε ένα μη γονιμοποιημένο ωάριο από μια άλλη προβατίνα ράτσας Scottish Blackface. Από αυτό το ωοκύτταρο αφαιρέθηκε ο πυρήνας, έμεινε δηλαδή ένα κενό γενετικά κύτταρο, το οποίο όμως εξακολουθούσε να διαθέτει όλους τους κυτταρικούς μηχανισμούς για την δημιουργία ενός εμβρύου. 3. Ένα "υποσιτισμένο" κύτταρο τοποθετήθηκε δίπλα σε ένα ωοκύτταρο και μια ηλεκτρική εκκένωση προκάλεσε την σύντηξή τους. Μια δεύτερη ηλεκτρική εκκένωση προκάλεσε την έναρξη της κυτταρικής διαίρεσης. 4. Μετά από έξι περίπου μέρες το έμβρυο που προέκυψε από την προηγούμενη διαδικασία, "μετεμφυτεύθηκε" στην μήτρα μιας άλλης προβατίνας ράτσας Scottish Blackface, για ανάπτυξη. 5. Μετά την περίοδο της κύησης, η προβατίνα γέννησε ένα μικρό ράτσας Finn Dorset (το γνωστό πρόβατο "Ντόλυ") το οποίο ήταν γενετικά πανομοιότυπο με το δότη του γενετικού υλικού του αρχικού κυττάρου, δηλαδή του πρόβατου Finn Dorset. Το πρόβατο "Ντόλυ" είναι το δίδυμο της μητέρας του. Έτσι γεννήθηκε η μικρή "Ντόλυ", ένα πρόβατο που την ημέρα που ανακοινώθηκε το πείραμα, στις 27 Φεβρουαρίου 1997, ήταν ηλικίας 7 μηνών. Η Ντόλυ προέκυψε τελικά από την συγχώνευση δύο κυττάρων που ανήκαν σε δυο ενήλικα θηλυκά πρόβατα. Δηλαδή για την γονιμοποίηση του ωαρίου δεν χρησιμοποιήθηκε πουθενά σπέρμα.

86

87

88