ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 18 ΜΑΙΟΥ 2011 ΘΕΜΑ Α Α1. α Α2. δ Α3. γ Α4. β Α5. β ΘΕΜΑ Β Β1. σελ.13: Το 1928 ο Griffith πως γίνεται αυτό. Β2. σελ.101: Τέλος, βλάβες στους επιδιορθωτικά ένζυµα. Β3. σελ.59: Το σύνολο των βακτηριακών γονιδιωµατική βιβλιοθήκη. σελ.60: Οι cdna βιβλιοθήκες δηλαδή των εξωνίων. Β4. σελ.14: εδοµένα από την ανάλυση..µε το είδος του οργανισµού. Στο δίκλωνο DNA λόγω συµπληρωµατικότητας έχουµε A=T, G=C και A+T+G+C = 100%. Κατά συνέπεια έχουµε: Καλλιέργεια 1 Α=28% Τ=28% G=22% C=22% και (A+T)/(G+C) = 56/44 Καλλιέργεια 2 Α=22% Τ=22% G=28% C=28% και (A+T)/(G+C) = 44/56 Σύµφωνα µε τα παραπάνω, αφού η αναλογία βάσεων (A+T)/(G+C) διαφέρει στις δύο καλλιέργειες βακτηριακών κυττάρων, θεωρούµε ότι τα βακτήρια των δύο καλλιεργειών ανήκουν σε διαφορετικό είδος. ΘΕΜΑ Γ Γ1. Στο µοσχοµπίζελο το χρώµα του σπέρµατος αλλά και το ύψος του ελέγχονται από ανεξάρτητα γονίδια, ειδικότερα ο ψηλός µίσχος και το κίτρινο χρώµα σπέρµατος µε επικρατή και ο κοντός µίσχος και τα πράσινα σπέρµατα µε υπολειπόµενα γονίδια, τα οποία συµβολίζονται ως εξής : Κ : κίτρινο χρώµα σπέρµατος Ψ : ψηλός µίσχος κ : πράσινο χρώµα σπέρµατος ψ : κοντός µίσχος Τo ψηλo µοσχοµπίζελo µε κίτρινο χρώµα σπέρµατος µπορεί να έχει τους εξής γονότυπους: ΨΨΚΚ, ΨΨΚκ, ΨψΚΚ και ΨψΚκ. σελ.72-73: Ο Mendel, προκειµένου ένα κοντό είναι πάντοτε ψψ. Αντίστοιχη διαδικασία γίνεται και για το φυτό που είχε κίτρινο χρώµα σπέρµατος. Οι διασταυρώσεις που µελετούν ταυτόχρονα τον τρόπο κληρονόµησης δύο χαρακτήρων ταυτόχρονα ονοµάζονται διασταυρώσεις διυβριδισµού. Οι διασταυρώσεις που απαιτούνται για να βρούµε το γονότυπο ενός ψηλού µοσχοµπίζελου µε κίτρινο χρώµα σπέρµατος είναι: 1 η περίπτωση P (γονότυποι) : ΨΨΚΚ Χ ψψκκ Γαµέτες : ΨΚ ψκ F1 Γ.Α. = 100% ΨψΚκ Φ.Α. = 100% Ψηλά µε κίτρινο χρώµα σπέρµατος 2 η περίπτωση P (γονότυποι) : ΨΨΚκ Χ ψψκκ Γαµέτες : ΨΚ, Ψκ ψκ ΨΚ Ψκ ψκ ΨψΚκ Ψψκκ F1 Γ.Α. = 50% ΨψΚκ : 50% Ψψκκ Φ.Α. = 50% Ψηλά µε κίτρινο : 50% Ψηλά µε πράσινο χρώµα σπέρµατος χρώµα σπέρµατος 1
3 η περίπτωση P (γονότυποι) : ΨψΚΚ Χ ψψκκ Γαµέτες : ΨΚ, Ψκ ψκ ΨΚ ψκ ψκ ΨψΚκ ψψκκ F1 Γ.Α. = 50% ΨψΚκ Φ.Α. = 50% Ψηλά µε κίτρινο χρώµα σπέρµατος : 50% ψψκκ : 50% Κοντά µε κίτρινο χρώµα σπέρµατος 4 η περίπτωση P (γονότυποι) : ΨψΚκ Χ ψψκκ Γαµέτες : ΨΚ, Ψκ, ψκ, ψκ ψκ ΨΚ Ψκ ψκ ψκ ψκ ΨψΚκ Ψψκκ ψψκκ ψψκκ F1 Γ.Α. = 1 ΨψΚκ : 1 Ψψκκ : 1 ψψκκ : 1 ψψκκ Φ.Α.= 25% Ψηλά µε κίτρινο : 25% Ψηλά µε πράσινο : 25% Κοντά µε κίτρινο : 25% Κοντά µε πράσινο χρώµα σπέρµατος χρώµα σπέρµατος χρώµα σπέρµατος χρώµα σπέρµατος Σε κάθε περίπτωση έχουµε διαφορετική Φ.Α και Γ.Α γεγονός που επιτρέπει να καθορίσουµε τον γονότυπο του ψηλού µοσχοµπίζελου µε κίτρινο χρώµα σπέµατος. Η αιτιολόγηση περιλαµβάνει τους ορισµούς και των δύο νόµων του Mendel, σελ.72: Εικόνα 5.4 και σελ.73-74: νόµος ανεξάρτητης µεταβίβασης γονιδίων διασταυρώσεις διυβριδισµού. Γ2. σελ.96: Αν κατά τη διάρκεια της µειωτικής στον άνθρωπο. Το σύνδροµο Τurner είναι αριθµητική χρωµοσωµική ανωµαλία που αφορά το ζευγάρι των φυλετικών χρωµοσωµάτων. σελ.97: Τα άτοµα που πάσχουν.και είναι στείρα. :χρωµόσωµα Χ Για τη µητέρα: + µη διαχωρισµός στη φυσιολογικός Σύνδροµο 1 η ή 2 η µειωτική διαίρεση Τurner (44XO) 2
:χρωµόσωµα Χ Για τον πατέρα: + µη διαχωρισµός στη φυσιολογικός Σύνδροµο 1 η ή 2 η µειωτική διαίρεση Τurner (44XO) Γ3. Τα περισσότερα γονίδια των ευκαρυωτικών οργανισµών (και των ιών που τους προσβάλλουν) είναι ασυνεχή ή διακεκοµµένα. ηλαδή, η αλληλουχία που µεταφράζεται σε αµινοξέα διακόπτεται από ενδιάµεσες αλληλουχίες οι οποίες δεν µεταφράζονται σε αµινοξέα. Οι αλληλουχίες που µεταφράζονται σε αµινοξέα ονοµάζονται εξώνια και οι ενδιάµεσες αλληλουχίες ονοµάζονται εσώνια. Στο ώριµο όµως mrna που σχηµατίζεται µετά τη διαδικασία της µεταγραφής και της ωρίµανσης που ακολουθεί παρ ότι αποτελείται αποκλειστικά από εξώνια, έχει δύο περιοχές που δε µεταφράζονται σε αµινοξέα. Η µία βρίσκεται στο άκρο και η άλλη στο άκρο. Οι αλληλουχίες αυτές ονοµάζονται και αµετάφραστες περιοχές, αντίστοιχα. O γενετικός κώδικας µε βάση των οποίο γίνεται αντιστοίχιση των νουκλεοτιδίων του mrna µε αµινοξέα πρωτεινών είναι κώδικας τριπλέτας. Κάθε κωδικόνιο κωδικοποιεί ένα αµινοξύ εκτός του κωδικονίου λήξης. Επίσης είναι δυνατό να συµβεί αφαίρεση αµινοξέων από το αµινικό άκρο καθώς και τροποποίηση µε αφαίρεση αµινοξέων προκειµένου η πολυπεπτιδική αλυσίδα να γίνει λειτουργική όπως στην περίπτωση της ινσουλίνης. Τέλος η µεταγραφή κάθε γονιδίου σε RNA σταµατάει στο τέλος του γονιδίου όταν συναντήσει η RNA πολυµεράση τις αλληλουχίες λήξης της µεταγραφής. Άρα το γονίδιο έχει περισσότερα νουκλεοτίδια απ όσα αµινοξέα έχει η πολυπετιδική αλυσίδα αφού το γονίδιο διαθέτει 1) και αµετάφραστες περιοχές, 2) εσώνια, 3) κωδικόνιο λήξης, 4) αλληλουχίες λήξης της µεταγραφής και 5) µπορεί να συµβεί αφαίρεση αµινοξέων από το αµινικό άκρο της πολυπεπτιδικής αλυσίδας ή 6) µπορεί να συµβεί τροποποίηση µε αφαίρεση αµινοξέων προκειµένου η πολυπεπτιδική αλυσίδα να γίνει λειτουργική. ΘΕΜΑ 1. σελ.28-30 : Τα κύρια ένζυµα...θέσεις έναρξης αντιγραφής. 3
θέση έναρξης 2. σελ.16 : Οι αζωτούχες βάσεις...και αντίστροφα (Α T, Τ Α, G C και C G). Οι δύο αλυσίδες είναι αντιπαράλληλες, δηλαδή το άκρο της µίας είναι απέναντι από το άκρο της άλλης. Το πριµόσωµα είναι ένα ειδικό σύµπλοκο ενζύµων που αποτελείται από πολλά ένζυµα το οποίο συνθέτει στις θέσεις έναρξης αντιγραφής µικρά τµήµατα RNA συµπληρωµατικά (Α U, Τ Α, G C και C G) προς τις µητρικές αλυσίδες που ονοµάζονται πρωταρχικά τµήµατα. Η αντιγραφή γίνεται µε προσανατολισµό οπότε τα πρωταρχικά τµήµατα θα έχουν προσανατολισµό και θα είναι αντιπαράλληλα προς τις µητρικές αλυσίδες. Το πρωταρχικό τµήµα µετά τη θέση έναρξης αντιγραφής στην αλυσίδα που συντίθεται µε τρόπο συνεχή είναι: θέση έναρξης A G A T C T G Α U C U A G A C U 3. Η µεταγραφή γίνεται µε προσανατολισµό οπότε η αλυσίδα του mrna είναι αντιπαράλληλη µε τη µη κωδική και προκύπτει όταν η RNA πολυµεράση ξεκινώντας από τον υποκινητή όπου έχει προσδεθεί µαζί µε τους κατάλληλους µεταγραφικούς παράγοντες, προκαλεί αρχικά τοπικό ξετύλιγµα της διπλής έλικας και στη συνέχεια τοποθετεί τα ριβονουκλεοτίδια απέναντι από τα δεοξυριβονουκλεοτίδια του µη κωδικού κλώνου µε βάση τον κανόνα της συµπληρωµατικότητας (Α U, Τ Α, G C και C G). Η θέση του υποκινητή ( ) είναι πάντα πριν την αρχή του γονιδίου όπως φαίνεται και στο παραπάνω σχήµα. Η µεταγραφή σταµατάει στις αλληλουχίες λήξης της µεταγραφής που υπάρχουν στο τέλος του γονιδίου. σελ. 35 : Ο όρος κωδικόνιο.κωδικόνιο λήξης. Ο κωδικός κλώνος πρέπει στο άκρο να διαθέτει κωδικόνιο έναρξης AΤG, στη συνέχεια βήµα τριπλέτας (γενετικός κώδικας τριπλέτας, συνεχής, µη επικαλυπτόµενος) και τέλος κωδικόνιο λήξης ΤΑΑ ή ΤΑG ή TGA στο άκρο. Ο µη κωδικός (µεταγραφόµενος) κλώνος πρέπει στο άκρο αντίστοιχα να διαθέτει τριπλέτα TAC, στη συνέχεια βήµα τριπλέτας και τέλος τριπλέτα ΑΤΤ ή ATC ή ΑCT στο άκρο. ΚΩ ΙΚΟΝΙΟ ΕΝΑΡΞΗΣ ΚΩ ΙΚΟΝΙΟ ΛΗΞΗΣ µεταγραφή 4
Σύµφωνα µε τα παραπάνω τα κωδικόνια είναι τα εξής: ATG TCG CGA TGC AAG TTC TAA 4. σελ. 97 : Η αναστροφή στο χρωµόσωµα. CAAGTTCTAAT GTTCAAGATTA 5. σελ.14: Μια πολυνουκλεοτιδική.- φωσφοδιεστερικός δεσµός. Το τµήµα DNA αποκόπτεται µε σπάσιµο - φωσφοδιεστερικών δεσµών εποµένως σχηµατικά ισχύει το εξής κατά την αποκοπή: TAC ATG TCG CGA TG.. CAAGTTCTAAT.CTCAATATCTT ATG TAC AGC GCT AC.. GTTCAAGATTA.GAGTTATAGAA Άρα κατά την αναστροφή για να δηµιουργηθεί - φωσφοδιεστερικός δεσµός στην επανασύνδεση το τµήµα θα αναστραφεί ως εξης: TAC ATG TCG CGA TG.. ATTAGAACTTG.CTCAATATCTT ATG TAC AGC GCT AC.. TAATCTTGAAC.GAGTTATAGAA Κατά συνέπεια τα κωδικόνια που κωδικοποιούν το νέο πεπτίδιο είναι τα εξής: ATG TCG CGA TGA 5