ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΛΥΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ Α Α1. β Α2. γ Α3. α Α4. δ Α5. γ ΘΕΜΑ Β Β1. 1-Α 2-Β 3-Β 4-Α 5-Α 6-Α 7-Β 8-Β Β2. σελ. 36-37 σχ. βιβλίου: "Κατά το στάδιο της μετάφρασης...συνδέεται με τη μικρή". Β3. σελ. 57 σχ. βιβλίου: "Σήμερα μπορούμε...ιδιότητες". (προαιρετικά σελ. 57 σχ. βιβλίου: "Η κατασκευή του ανασυνδυασμένου... είναι ανασυνδυασμένο". Β4. σελ. 117 σχ. βιβλίου: "Η ινσουλίνη... πάσχουν". σελ. 118 σχ. βιβλίου: "Η ινσουλίνη αποτελείται... μετατρέπεται τελικά σε ινσουλίνη" ΘΕΜΑ Γ Γ1. Η διαδικασία που βρίσκεται σε εξέλιξη είναι η αντιγραφή του DNA. Η κάτω αλυσίδα είναι η μητρική και η πάνω η θυγατρική. Η βάση που ενσωματώθηκε κατά παράβαση του κανόνα της συμπληρωματικότητας είναι η έβδομη κυτοσίνη (C) από αριστερά προς τα δεξιά στη θυγατρική αλυσίδα, αντί της γουανίνης (G). Το τελικό μόριο που θα παραχθεί στο τέλος της διαδικασίας (αφού τοποθετηθούν τα υπόλοιπα δεοξυριβονουκλεοτίδια, αντικατασταθεί το πρωταρχικό τμήμα RNA (που είναι το 5' CUCUU 3') και επιδιορθωθεί το λάθος δεοξυριβονουκλεοτίδιο) είναι:
5' CTC TTTGTACGTATGCTG 3' 3' GAGAAACATGCATACGAC5' Τα παραπάνω συμβαίνουν διότι κάθε μητρική αλυσίδα λειτουργεί ως καλούπι για τη σύνθεση μιας νέας συμπληρωματικής αλυσίδας. Η DNA πολυμεράση δεν μπορεί να αρχίσει από μόνη της την αντιγραφή. Ωστόσο, το κύτταρο διαθέτει ένα ειδικό σύμπλοκο που αποτελείται από πολλά ένζυμα, το πριμόσωμα, που συνθέτει στις θέσεις έναρξης της αντιγραφής, μικρά τμήματα RNA, συμπληρωματικά προς τις μητρικές αλυσίδες. Οι DNA πολυμεράσες λειτουργούν μόνο προς καθορισμένη κατεύθυνση και τοποθετούν τα νουκλεοτίδια στο ελεύθερο 3' άκρο της δεοξυριβόζης του τελευταίου νουκλεοτιδίου κάθε νεοσυντιθέμενης αλυσίδας. Γι' αυτό λέμε ότι η αντιγραφή έχει κατεύθυνση 5' 3. Σύμφωνα με τα παραπάνω, η μητρική και η θυγατρική αλυσίδα έχουν το προασανατολισμό που σημειώνεται. Γ2. Τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για τη δημιουργία του τελικού δίκλωνου μορίου είναι η DNA πολυμεράση και τα επιδιορθωτικά ένζυμα. Δράση DNA πολυμεράσης: Τα κύρια ένζυμα που συμμετέχουν στην αντιγραφή του DNA είναι οι DNA πολυμεράσες. σελ. 28 και 30 σχ. βιβλίου: " DNA πολυμεράσες επιμηκύνουν... και τα αντικαθιστούν με τμήματα DNA". Δράση επιδιορθωτικών ενζύμων: σελ. 30 σχ. βιβλίου: "Τα λάθη που δεν επιδιορθώνονται... 10 10 ". Για τη σύνθεση της θυγατρικής αλυσίδας συμμετείχαν και: -η DNA ελικάση, σελ. 28 σχ. βιβλίου: " Για να αρχίσει η αντιγραφή... και προς τις δύο κατευθύνσεις". -το πριμόσωμα, σελ. 28 σχ. βιβλίου: "Τα κύρια ένζυμα... πρωταρχικά τμήματα". -DNA δεσμάση, σελ. 30 σχ. βιβλίου: "Τα κομμάτια της ασυνεχούς... θέσεις έναρξης της αντιγραφής". Γ3. Ο τρόπος με τον οποίο κληρονομείται το γονίδιο που δεν παράγει το ένζυμο Α είναι αυτοσωμικός υπολειπόμενος και το συγκεκριμένο αλληλόμορφο είναι θνησιγόνο σε ομόζυγη κατάσταση. Ο τρόπος με τον οποίο κληρονομείται το γονίδιο που καθορίζει το ανοιχτό χρώμα σώματος είναι αυτοσωμικός επικρατής. Γ4. Παρατηρούμε ότι οι φαινοτυπικές αναλογίες στην πρώτη θυγατρική γενιά διαφέρουν μεταξύ των δύο φύλων. Συγκεκριμένα σε σύνολο 1200 απογόνων παρατηρούνται 600 θηλυκά άτομα που έχουν ανοιχτό χρώμα σώματος και 300 αρσενικά με ανοιχτό χρώμα σώματος και 300 αρσενικά με σκούρο χρώμα σώματος. Επομένως, πρόκειται για φυλοσύνδετο γονίδιο. Επειδή στo σύνολο των ατόμων της F 1 γενιάς 900 άτομα εμφανίζουν ανοιχτό χρώμα σώματος και 300 σκούρο συμπεραίνουμε ότι το γονίδιο για το ανοιχτό χρώμα είναι το επικρατές. Έστω Χ Α : γονίδιο υπεύθυνο για ανοιχτό χρώμα σώματος Χ α : γονίδιο υπεύθυνο για σκούρο χρώμα σώματος Παρατηρούμε ότι οι φαινοτυπικές αναλογίες στην πρώτη θυγατρική γενιά για τη σύνθεση ή μη του ενζύμου Α δεν διαφέρουν μεταξύ των δύο φύλων. Συγκεκριμένα σε σύνολο 1200 απογόνων παρατηρούνται 600 θηλυκά άτομα που συνθέτουν το ένζυμο και 600 αρσενικά που επίσης το
συνθέτουν. Επομένως, πρόκειται για αυτοσωμικό γονίδιο. Από την εκφώνηση δίνεται ότι τα άτομα της πατρικής γενιάς είναι ετερόζυγα και όλοι οι απόγονοι συνθέτουν το ένζυμο. Οπότε, το αλληλόμορφο γονίδιο που είναι υπεύθυνο για τη σύνθεση του ενζύμου είναι το επικρατές. Επειδή, επίσης από την εκφώνηση, για τα δύο είδη χαρακτήρων ισχύει ο 2ος νόμος του Mendel, αντιλαμβανόμαστε ότι τα γονίδια που τους ελέγχουν βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων. Δεδομένου ότι ο χαρακτήρας ανοιχτό-σκούρο χρώμα σώματος ελέγχεται από φυλοσύνδετα γονίδια (αφορά στα φυλετικά χρωμοσώματα), συμπεραίνουμε ότι ο χαρακτήρας σύνθεση ή μη του ενζύμου είναι αυτοσωμικός. Έστω Β: γονίδιο υπεύθυνο για την παραγωγή ενζύμου β: γονίδιο υπεύθυνο για τη μη παραγωγή ενζύμου Η διασταύρωση που έλαβε χώρα είναι η ακόλουθη: Ρ : Χ Α Χ α Bβ x X A YΒβ γαμέτες: Χ Α Β, Χ Α β, Χ α Β, Χ α β Χ Α Β, Χ Α β, ΥΒ, Υβ Χ Α Β Χ Α β ΥΒ Υβ Χ Α Β Χ Α Χ Α ΒΒ Χ Α Χ Α Ββ Χ Α ΥΒΒ Χ Α ΥΒβ Χ Α β Χ Α Χ Α Ββ Χ Α Χ Α ββ Χ Α ΥΒβ Χ Α Υββ Χ α Β Χ Α Χ α ΒΒ Χ Α Χ α Ββ Χ α ΥΒΒ Χ α ΥΒβ Χ α β Χ Α Χ α Ββ Χ Α Χ α ββ Χ α ΥΒβ Χ α Υββ Τα άτομα με κόκκινο δεν επιβιώνουν. Η γονοτυπική αναλογία της παραπάνω διασταύρωσης είναι: 1 Χ Α Χ Α ΒΒ 2 Χ Α Χ Α Ββ 1 Χ Α Χ α ΒΒ 2 Χ Α Χ α Ββ 1 Χ Α Χ Α ββ 1 Χ Α Χ α ββ 1 Χ Α ΥΒΒ 2 Χ Α ΥΒβ 1 Χ α ΥΒΒ 2 Χ α ΥΒβ 2 Χ α Υββ
Η φαινοτυπική αναλογία είναι: 6 θηλυκά άτομα που παράγουν το ένζυμο Α, με ανοιχτό χρώμα σώματος 3 αρσενικά άτομα που παράγουν το ένζυμο Α, με ανοιχτό χρώμα σώματος 3 αρσενικά άτομα που παράγουν το ένζυμο Α, με σκούρο χρώμα σώματος ΘΕΜΑ Δ Δ1. Για το χρωμόσωμα Α: α. 3'-ACGGATATCT AGC-5' 5'-TGCC TATAGATCG-3' β. 3'-ACGGATGCTAGAT -5' 5'-TGCC TACGATCTA-3' Για το χρωμόσωμα Β: α. 5'-ATACACT-3' 3'-TATGTGA-5' β. 5'-ATAAGTG-3' 3'-TATTCAC-5' Δ2. Το άτομο στο οποίο συνέβη η αμοιβαία μετατόπιση θα έχει ένα φυσιολογικό Α χρωμόσωμα και ένα μεγαλύτερο σε μήκος, το α. Επίσης θα φέρει ένα φυσιολογικό Β χρωμόσωμα και ένα κοντύτερο, το β. Οπότε, ο γονότυπός του θα είναι ΑαΒβ. Οι πιθανοί του γαμέτες είναι: ΑΒ, Αβ, αβ, αβ Δ3. Ο φυσιολογικός γαμέτης είναι ΑΒ. Οπότε από τη γονιμοποίηση ενός φυσιολογικού με κάθε έναν από τους παραπάνω μη φυσιολογικούς γαμέτες θα δώσει τα ακόλουθα άτομα: ΑΑΒΒ ΑΑΒβ ΑαΒΒ ΑαΒβ Το άτομο με γονότυπο ΑΑΒΒ δεν έχει καμία μετάλλαξη και έχει φυσιολογικό φαινότυπο, το άτομο ΑΑΒβ έχει ένα (κοντύτερο) β χρωμόσωμα και δεν έχει φυσιολογικό φαινότυπο. Το άτομο ΑαΒΒ έχει ένα (μακρύτερο) α χρωμόσωμα και δεν έχει φυσιολογικό φαινότυπο. Τέλος, το άτομο με γονότυπο ΑαΒβ έχει μια αμοιβαία μετατόπιση, οπότε έχει φυσιολογικό φαινότυπο. Συνεπώς, 50% των απογόνων έχει φυσιολογικό φαινότυπο. Φυσιολογικό καρυότυπο έχει μόνο το άτομο με γονότυπο ΑΑΒΒ, οπότε μόνο το 25% των ατόμωνtype equation here. έχει φυσιολογικό καρυότυπο. Δ4. Το άτομο ΑΑΒβ έχει έλλειψη γενετικού υλικού. Το άτομο ΑαΒΒ έχει επιπλέον γενετικό υλικό.
Στο άτομο ΑαΒβ έχει συμβεί αμοιβαία μετατόπιση. Σχόλιο: Υπάρχει επιφύλαξη ως προς το Δ4. Με βάση την ύλη του σχολικού βιβλίου προτείνεται η συγκεκριμένη λύση. Οποιαδήποτε επέκταση θα είναι σίγουρα εκτός ύλης. Κρίνεται ότι το συγκεκριμένο θέμα ήταν μάλλον προβληματικό -στα όρια του εντός ύλης. Γενικά τα θέματα ήταν για πολύ καλά διαβασμένους. Είχαν λιγοστή θεωρία και πολλές ασκήσεις.