ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΟΠ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΘΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 15/11/2015 ΘΕΜΑ Α Να επιλέξετε την φράση που συμπληρώνει ορθά κάθε μία από τις ακόλουθες προτάσεις: 1. Δεοξυριβονουκλεοτίδια με 3-5 φωσφοδιεστερικό δεσμό συνδέει /-ουν: Α. Η αντίστροφη μεταγραφάση Β. Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες Γ. Η DNA ελικάση Δ. Η RNA πολυμεράση 2. Από πρωτεΐνες και νουκλεϊκό οξύ αποτελείται: Α. Η RNA πολυμεράση Β. Το snrna Γ. Το ριβόσωμα Δ. Το πριμόσωμα 3. Στο οπερόνιο της λακτόζης υπάρχουν: Α. 4 γονίδια και 4 υποκινητές Β. 4 γονίδια και 2 υποκινητές Γ. 2 γονίδια και 2 υποκινητές Δ. 2 γονίδια και 4 υποκινητές 4. Μόριο trna με αντικωδικόνιο 5 CCA 3 μεταφέρει το αμινοξύ: (Συμβουλευτείτε τον γενετικό κώδικα στο τέλος των θεμάτων.) Α. trp Β. pro Γ. met Δ. val Σελίδα 1 από 6
5. Για τη σύνθεση ενός trna απαραίτητο ένζυμο είναι η: Α. DNA πολυμεράση Β. DNA δεσμάση Γ. DNA ελικάση Δ. RNA πολυμεράση ΜΟΝΑΔΕΣ 25 ΘΕΜΑ Β Β1. Να εξηγήσετε για ποιους λόγους η πρωτεϊνοσύνθεση είναι οικονομική διαδικασία. ΜΟΝΑΔΕΣ 6 Β2. Να αναφέρετε (απλή αναφορά) τα απαραίτητα συστατικά για την επίτευξη της μετάφρασης σε ένα κύτταρο. ΜΟΝΑΔΕΣ 6 Β3. Να εξηγήσετε τι είναι η PCR και ποιες είναι οι εφαρμογές της, ΜΟΝΑΔΕΣ 6 Β4. Να περιγράψετε τον ρόλο των μεταγραφικών παραγόντων σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο. ΜΟΝΑΔΕΣ 7 ΘΕΜΑ Γ Γ1. Στο σχήμα απεικονίζεται θηλιά που δημιουργείται στο DNA κατά το τοπικό ξετύλιγμα για τη μεταγραφή προκαρυωτικού γονιδίου σε mrna. Η αλληλουχία που αναγράφεται αποτελεί το γονίδιο. 1 2 A ΤΤΤCCAGTGACCAGTTTGTAACCΑΑΑΑ ΑΑΑGGTCACTGGTCAAACATTGGΤΤΤΤ B i. Να γράψετε ποιο είναι το ένζυμο που προκαλεί το τοπικό ξετύλιγμα κατά τη μεταγραφή και άλλα ένζυμα που γνωρίζετε ότι επιτελούν ξετύλιγμα της διπλής έλικας του DNA. (απλή αναφορά). ii. Σε ποιο σημείο του προκαρυωτικού κυττάρου επιτελείται η συγκεκριμένη διεργασία; (απλή αναφορά). iii. Ποιο βέλος 1 ή 2 υποδεικνύει την κατεύθυνση της μεταγραφής; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. iv. Σε ποια θέση Α, Β βρίσκεται ο υποκινητής του γονιδίου και οι αλληλουχίες λήξης της μεταγραφής; (απλή αναφορά) Σελίδα 2 από 6
v. Ποια είναι η αλληλουχία βάσεων στο mrna που παράγεται από το γονίδιο; Να μην αιτιολογήσετε την απάντησή σας. vi. Πόσες φορές εισήλθε μόριο trna στη δεύτερη θέση εισδοχής ενός ριβοσώματος που μετέφρασε αυτό το mrna; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. vii. Να γράψετε τα αντικωδικόνια των μορίων trna που χρησιμοποιούνται κατά τη μετάφραση, σημειώνοντας τα 5 και 3 άκρα τους. Να μην αιτιολογήσετε την απάντησή σας. viii. Πόσα διαφορετικά αντικωδικόνια μπορεί να υπάρχουν στα διάφορα μόρια trna που υπάρχουν σε ένα κύτταρο; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. ΜΟΝΑΔΕΣ 18 (2+1+3+2+2+5+1+2) Γ2. Η ακόλουθη αλληλουχία βάσεων αποτελεί το mrna, το οποίο κωδικοποιεί τα 3 ένζυμα που παράγονται από την E.coli για τη διάσπαση της λακτόζης. 3 AUGGCAAUGGC[27βάσεις]GUACGGAUUUU [15βάσεις]UAUGUACCAGUCCG [81βάσεις] GUAGCAAA5 i. Να γράψετε τα τμήματα του DNA της E.coli που αποτελούν το οπερόνιο της λακτόζης και να προσδιορίσετε τον αριθμό των αμινοξέων από τα οποία αποτελείται κάθε ένα από τα τρία ένζυμα που παράγεται από αυτό. ii. Σε καλλιέργεια E.coli μεταλλάχθηκε και απενεργοποιήθηκε το γονίδιο που κωδικοποιεί την πρωτεΐνη καταστολέα. Να εξηγήσετε τι θα συμβεί στην καλλιέργεια αυτή, όταν αναπτύσσεται σε θρεπτικό υλικό με γλυκόζη. ΜΟΝΑΔΕΣ 7 (3+4) ΘΕΜΑ Δ Δ1. Δίνονται τα ακόλουθα τμήματα DNA. Το ένα εξ αυτών προέρχεται από γονιδιωματική βιβλιοθήκη και το άλλο από cdna βιβλιοθήκη. Τμήμα 1: CGAGGGCGAATTCATGTTATTGGGGCCCTCGATGTGGTGGTGCCATATATGGAATTC GCTCCCGCTTAAGTACAATAACCCCGGGAGCTACACCACCACGGTATATACCTTAAG Τμήμα 2: GAATTCATGTTATTGTCGATGTGGTGGTGCCATATATGGAATTC CTTAAGTACAATAACAGCTACACCACCACGGTATATACCTTAAG Σε αμφότερα τα τμήματα DNA περιλαμβάνεται το ίδιο γονίδιο, που κωδικοποιεί το πεπτίδιο: H 2 Ν-met-leu-leu-ser-met-trp-trp-cys-his-ile-COOH Στο ένα τμήμα περιλαμβάνεται επίσης αλληλουχία που αποτελεί ρυθμιστικό στοιχείο για τη μεταγραφή του γονιδίου. Σελίδα 3 από 6
Α. Να αναφέρετε (απλή αναφορά) τα βασικά στάδια της διαδικασίας της κλωνοποίησης. Β. Να εξηγήσετε ποιο τμήμα προέρχεται από τη γονιδιωματική βιβλιοθήκη και ποιο από τη cdna βιβλιοθήκη. Γ. Το εν λόγω γονίδιο προέρχεται από ευκαρυωτικό ή προκαρυωτικό οργανισμό; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Δ. Να γράψετε την αλληλουχία που αποτελεί ρυθμιστικό στοιχείο της μεταγραφής του γονιδίου αυτού και να εξηγήσετε τον ρόλο της. ΜΟΝΑΔΕΣ 12 (3+3+3+3) Δ2. Για τον εντοπισμό του κλώνου που περιέχει το γονίδιο της cdna βιβλιοθήκης πρόκειται να κατασκευαστεί ανιχνευτής μήκους 10 νουκλεοτιδίων. i. Να εξηγήσετε τι είναι οι ανιχνευτές και σε ποια ιδιότητα των νουκλεϊκών οξέων στηρίζεται η δράση τους. ii. Να γράψετε την καταλληλότερη πιθανή αλληλουχία για τον εντοπισμό της αλληλουχίας αυτής, δεδομένου ότι οι ερευνητές δεν γνωρίζουν την αλληλουχία βάσεων στο γονίδιο, αλλά μόνον την αλληλουχία των αμινοξέων στο εν λόγω πεπτίδιο (H 2 Ν-met-leu-leu-sermet-trp-trp-cys-his-ile-pro-val-COOH). ΜΟΝΑΔΕΣ 6 (3+3) Δ3. Το τμήμα DNA που προέρχεται από τη cdna βιβλιοθήκη θραύεται με την περιοριστική ενδονουκλεάση EcoRI και συνδέεται κατάλληλα με το πλασμίδιο της εικόνας. Το πλασμίδιο θα χρησιμοποιηθεί ως φορέας κλωνοποίησης και φέρει ένα γονίδιο ανθεκτικότητας στην πενικιλίνη (pen) και ένα γονίδιο ανθεκτικότητας στην αμπικιλίνη (amp). Τα πλασμίδια που προκύπτουν μεταφέρονται σε καλλιέργεια βακτηρίων-ξενιστών χωρίς πλασμίδια και προκύπτουν οι κλώνοι 1, 2 και 3 όπως στο σχήμα: Σελίδα 4 από 6
Δημιουργούνται 3 αντίγραφα της καλλιέργειας, έστω οι καλλιέργειες Α, Β και Γ. Στην καλλιέργεια Α προστίθεται το αντιβιοτικό αμπικιλίνη, στην καλλιέργεια Β προστίθεται το αντιβιοτικό πενικιλίνη και στην καλλιέργεια Γ προστίθενται και τα δύο αντιβιοτικά. Τα αποτελέσματα φαίνονται στο σχήμα: Να εξηγήσετε ποιος κλώνος 1, 2 ή 3 περιέχει ανασυνδυασμένο πλασμίδιο. Δίνεται: ΜΟΝΑΔΕΣ 7 Σελίδα 5 από 6
Σελίδα 6 από 6 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ. ΕΤΟΥΣ 2015-2016