ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 2016 Απαντήσεις Βιολογίας κατεύθυνσης (ΗΜΕΡΗΣΙΟ) Μιχάλης Χαλικιόπουλος ΘΕΜΑ Α Α1 β Α2 β Α3 δ Α4 γ Α5 γ ΘΕΜΑ Β Β1 Β2 1 Α 2 Γ 3 Α 4 Β 5 Α 6 Α 7 Γ Τα μεταφασικά χρωμοσώματα ενός κυττάρου διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το μέγεθος και ως προς τη θέση του κεντρομεριδίου. Τα χρωμοσώματα ταξινομούνται σε ζεύγη κατά ελαττούμενο μέγεθος. Η απεικόνιση αυτή αποτελεί τον καρυότυπο. Μπορούμε να προσδιορίσουμε το φύλο του ατόμου με την παρουσία ή όχι του Υ χρωμοσώματος. Μπορούμε να προσδιορίσουμε μια χρωμοσωμική μετάλλαξη (πχ ανευπλοειδία) συγκρίνοντας τον αριθμό των χρωμοσωμάτων του καρυοτύπου ενός ατόμου με τον φυσιολογικό αριθμό χρωμοσωμάτων. Β3 α) Κάθε είδος αντισώματος που αναγνωρίζει έναν αντιγονικό καθοριστή παράγεται από μια ομάδα όμοιων Β-λεμφοκυπάρων, που αποτελούν έναν κλώνο. Τα αντισώματα που παράγονται από έναν κλώνο Β-λεμφοκυπάρων ονομάζονται μονοκλωνικά. β) Οι τεχνικές με τις οποίες ο άνθρωπος επεμβαίνει στο γενετικό υλικό, αποτελούν τη Γενετική Μηχανική. 1
Β4 Στις περισσότερες περιπτώσεις οι φαρμακευτικές πρωτεΐνες που παράγονται από βακτήρια αυτές δεν είναι ακριβώς ίδιες με τις πρωτεΐνες του ανθρώπου, επειδή τα βακτήρια δεν διαθέτουν τους μηχανισμούς τροποποίησης των πρωτεϊνών που διαθέτουν οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί. Μια φαρμακευτική πρωτεΐνη όπως η ινσουλίνη που παράγεται από την εκχύλιση αυτών των ιστών με μια δαπανηρή και πολύπλοκη διαδικασία και επιπλέον, επειδή είχε μικρές διαφορές στη σύσταση των αμινοξέων της από την ανθρώπινη, προκαλούσε αλλεργικές αντιδράσεις. ΘΕΜΑ Γ Γ1 Το γονίδιο I, που καθορίζει τις ομάδες αίματος, έχει τρία αλληλόμορφα. Τα Ι Α και Ι Β κωδικοποιούν τα ένζυμα που σχηματίζουν τα Α και Β αντιγόνα αντίστοιχα, ενώ το i δεν κωδικοποιεί κάποιο ένζυμο.τα Ι Α και Ι Β είναι συνεπικρατή, ενώ το i είναι υπολειπόμενο. Ατομα ομάδας Α έχουν γονότυπο, Ι Α Ι Α ή Ι Α i. Ατομα ομάδας Β έχουν γονότυπο Ι Β Ι Β ή Ι Β i, ενώ άτομα ΑΒ έχουν Ι Α Ι Β. Τα άτομα ομάδας 0 είναι ii. Οι απόγονοι που προκύπτουν από την συγκεκριμένη διασταύρωση είναι είτε ΑΒ ομάδα αίματος είτε Β ομάδα αίματος, αυτό σημαίνει ότι το αρσενικό άτομο μπορεί να είναι Ι Α Ι Β, είτε Ι Α ι. Ο γονότυπος του ατόμου αυτού είναι : I A I Β Διασταυρώσεις: I A I Β I B i I A I Β I B I A I B I B I B i I A i I B i Επίσης είναι πιθανό το άτομο αυτό να έχει γονότυπο I A i Διασταυρώσεις: I A i I B I B I A i I B I A I B I B i Γ2 Δέντρο 2 : Αιμορροφιλία Α Δέντρο 3 : Αλφισμός Δέντρο 4: Οικογενής υπερχοληστερολαιμία 2
Γ3 Δέντρο 2 : Η αιμορροφιλία κληρονομείται με φυλοσύνδετο υπολειπόμενο τρόπο. Αντιστοιχεί στο Γενεαλογικό Δένδρο 2. Αυτό προκύπτει μετά τον έλεγχο των άλλων δύο περιπτώσεων και αποτελεί την μοναδική επιλογή. Στο Γενεαλογικό Δένδρο 2, το άτομο ΙΙ 4 είναι γυναίκα που πάσχει, άρα ομόζυγη στο υπολειπόμενο γονίδιο (Χ α Χ α ). Ο I 1 είναι ασθενής (Χ α Υ), δηλαδή φέρει το υπολειπόμενο αλληλόμορφο και η Ι 2 είναι υγιής και ετερόζυγη (Χ Α Χ α ). Χ Α :φυσιολογική πήξη αίματος Χ α :αιμορροφιλία Δέντρο 3: Ο αλφισμός κληρονομείται με αυτοσωμικό υπολειπόμενο τρόπο. Στο γενεαλογικό δέντρο 3 η ύπαρξη της απογόνου II 4 αποκλείει την επικρατή αυτοσωμική αλλά και φυλοσύνδετη κληρονομικότητα. Α: φυσιολογικό α: αλφισμός Ρ: (I 1 ) Χ α Υ (I 2 ) Χ Α Χ α Χ α Υ Χ Α Χ Α Χ α Χ Α Υ Χ α Χ α Χ α Χ α Υ (II 1 ) Χ Α Χ α (II 4 ) Χ α Χ α (II 3 ) Χ Α Υ (II 2 ) Χ α Υ Ρ: (I 1 ) Αα (I 2 ) Aα Α α Α ΑΑ Αα α Αα αα (II 1 ) ΑA (II 3, II 4 ) Αα (II 2 ) αα Δέντρο 4 Η οικογενής υπερχοληστερολαιμία κληρονομείται με αυτοσωμικό επικρατή τρόπο. Στο γενεαλογικό δέντρο 4 η ύπαρξη της απογόνου ΙΙ 1 αποκλείει την υπολειπόμενη αυτοσωμική αλλά και φυλοσύνδετη κληρονομικότητα. Α: οικογενής υπερχοληστερολαιμία α: φυσιολογικό Ρ: (I 1 ) Αα (I 2 ) Aα Α α Α ΑΑ Αα α Αα αα (II 2 ) ΑA (II 1, II 4 ) Αα (II 3 ) αα Γ4 Σωστή απάντηση είναι η Β: 4x10 5. Γνωρίζουμε πως η αντιγραφή του DNA γίνεται με ημισυντηρητικό τρόπο. Κάθε νέο δίκλωνο μόριο αποτελείται από μια παλαιά και μια καινούργια αλυσίδα. Κάθε νεοσυντιθέμενος κλώνος δημιουργείται με νουκλεοτίδια που φέρουν ραδιενεργό 32 Ρ. Στο τέλος των πέντε διαιρέσεων όλες οι νέες αλυσίδες περιέχουν νουκλεοτίδια με ραδιενεργό 32 Ρ, ενώ θα διατηρούνται οι δύο μητρικές που περιέχουν το μη ραδιενεργό ισότοπο του Ρ. Άρα περιέχουν 4x10 5 ζ.β. δηλαδή 4x10 5 νουκλεοτίδια. 3
Γ5 α) Αν συμβεί μετάλλαξη στο ρυθμιστικό γονίδιο με αποτέλεσμα την αλλαγή του καταστολέα έτσι ώστε να μην μπορεί να συνδεθεί με τη λακτόζη, οπότε δεν απελευθερώνεται ο χειριστής και δεν μεταγράφονται τα δομικά γονίδια ούτε παράγονται τα αναγκαία ένζυμα. β) Αν συμβεί μετάλλαξη στον κοινό υποκινητή των δομικών γονιδίων του οπερονίου με αποτέλεσμα να είναι αδύνατη η πρόσδεση της RNA πολυμεράσης, οπότε δεν ξεκινά η μεταγραφή των δομικών γονιδίων του οπερονίου. ΘΕΜΑ Δ Δ1 Κωδική αλυσίδα Α καθώς: Κάθε αντικωδικόνιο του trna συνδέεται συμπληρωματκικά και αντιπαράλληλα με κωδικόνιο του mrna.. Το mrna είναι συμπληρωματικό και αντιπαράλληλο με τη μη κωδική αλυσίδα. Η κωδική είναι αντιπαράλληλη με την μη κωδική σύμφωνα με το μοντέλο της διπλή έλικας. Υπάρχει κωδικόνιο έναρξης 5 ΑTG3 και ένα από τα λήξης 5 ΤΑΑ3 στην αλυσίδα Α. Η φορά της μεταγραφής είναι από το 5 προς το 3 άκρο. Με βάση τη σειρά και τον προσανατολισμό των αντικωδικονίων βρίσκουμε τη σειρά και τον προσανατολισμό των κωδικονίων του mrna, που έχουν τον ίδιο προσανατολισμό με την κωδική αλυσίδα. trna κωδικόνια κωδικής 3 UAC 5, 3 ACC 5, 3 AAA 5, 3 GGA 5, 3 UAC 5, 3 ACC 5, 3 CAA 5 5 ATG TGG TTT CCT ATG TGG GTT 3 άρα τα άκρα θα είναι: Δ2 Το εσώνιο είναι: I 5 II 3 III 3 IV 5 5' AATCATA3' 3' TTAGTAT5' Δ3 Η αλληλουχία των βάσεων του mrna θα είναι: 5' ACAGU.AUGUGGUUUCCUAUGUGGGUUUAAGCAU3' 4
Δ4 H μεταγραφόμενη αλυσίδα είναι η Γ 5' ACAGT.3' H αλυσίδα αυτή θα μεταγραφεί και θα προκύψει το rrna 3' UGUCA5', το οποίο θα είναι συμπληρωματικό και αντιπαράλληλο με το 5' ACAGU. 3' του mrna Κατά την έναρξη της μετάφρασης το mrna προσδένεται μέσω μιας αλληλουχίας που υπάρχει στην 5' αμετάφραστη περιοχή του, με το rrna της μικρής υπομονάδας του ριβοσώματος σύμφωνα με τον κανόνα της συμπληρωματικότητας των βάσεων. Τo rrna είναι συμπληρωματικό και αντιπαράλληλο με την 5' αμετάφραστη περιοχή του mrna. Δ5 Προσθήκη των τριών βάσεων α) στη θέση 1, δημιουργεί κωδικόνιο λήξης και πρόωρη λήξη της πρωτεινοσύνθεσης. β) στη θέση 2 θα προκαλέσει επιμήκυνση της παραγόμενης πολυπεπτιδικής αλυσίδας κατά 1 αμινοξύ. 5