ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΑΝΑΤΟΛΙΜΟΥ 6/6/207 ΑΠΑΝΤΗΕΙ ΘΕΜΑ Α. Α-δ Α2-δ Α3- Α4-γ Α5-α ΘΕΜΑ Β. Β Α. Β. V Γ. V Δ. V Ε. Τ. Ζ. V Β2 Η εικόνα αντιστοιχεί σε προκαρυωτικό κύτταρο. ελ 37 σχολικού ιλίου: τους προκαρυωτικούς οργανισµούς το mrn αρχίζει να µεταφράζεται σε πρωτεΐνη πριν ακόµη ολοκληρωθεί η µεταγραφή του. Αυτό είναι δυνατό, επειδή δεν υπάρχει πυρηνική µεµράνη Παρατηρούµε ότι ενώ η RN πολυµεράση (V) µεταγράφει την µεταγραφόµενη αλυσίδα (V) και πριν ακόµα ολοκληρωθεί η σύνθεση του mrn (V) µε κατεύθυνση 5 3, έχει ξεκινήσει η µετάφραση του mrn από 3 ριοσώµατα δηλαδή έχει ήδη αρχίσει να δηµιουργείται πολύσωµα. ελ. 4-42 σχολικού ιλίου: Πολλά ριοσώµατα πολύσωµα
υµπληρωµατικά µπορούµε να πούµε: το mrn µεταφράζεται από το 5 προς το 3 άκρο και το ριόσωµα µε τη µεγαλύτερη πολυπεπτιδική αλυσίδα είναι το ο ριόσωµα του πολυσώµατος. Κάθε πολυπεπτιδική αλυσίδα συντίθεται από το αµινικό () προς το καροξυλικό άκρο. Β3 ελ. 23: τα Β λεµφοκύτταρα δεν επιιώνουν συγκεκριµένο µονοκλωνικό αντίσωµα σε µεγάλες ποσότητες και έχουν κατασκευαστεί ειδικά κατά την κύηση. την συγκεκριµένη περίπτωση το επιλεγµένο αντιγόνο που χορηγείται στο ποντίκι είναι η ειδική ορµόνη χοριακή γοναδοτροπίνη. Το συγκεκριµένο είδος µονοκλωνικών αντισωµάτων ανήκει στην κατηγορία των ανοσοδιαγνωστικών. Β4 ελ. 63 σχολικού ιλίου: Το σύνολο των ακτηριακών κλώνων που περιέχει το συνολικό DN του οργανισµού δότη αποτελεί µια γονιδιωµατική ιλιοθήκη. Για την κατασκευή γονιδιωµατικής ιλιοθήκης το γονιδιώµα του κυττάρου κόεται σε χιλιάδες κοµµάτια µε τη δράση περιοριστικής ενδονουκλεάσης τα κοµµάτια αυτά ενσωµατώνονται σε φορείς κλωνοποίησης και εισάγονται σε ακτήρια-ξενιστές. Κάθε ακτήριο που προσέλαε ανασυνδυασµένο φορέα κλωνοποίησης (π.χ. πλασµίδιο) πολλαπλασιάζεται και δίνει έναν κλώνο. (τα στοιχεία αντλούνται από σελ. 62-63 σχολικού ιλίου) Ένα ηπατικό και ένα µυϊκό κύτταρο του ίδιου οργανισµού έχουν το ίδιο πυρηνικό DN (γονιδίωµα) αφού προέρχονται από το ζυγωτό (µε µίτωση και κυτταρική διαφοροποίηση) Εφόσον το γονιδίωµα και των 2 κυττάρων κόπηκε µε την ίδια περιοριστική ενδονουκλεάση θα δηµιουργηθούν τα ίδια ακριώς θραύσµατα (σε µήκος και αλληλουχία άσεων). ελ. 6: Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες αναγνωρίζουν στο δίκλωνο DN. υνεπώς οι 2 γονιδιωµατικές ιλιοθήκες θα είναι ταυτόσηµες. ελ. 64 σχολικού ιλίου: Αν θέλουµε να κλωνοποιήσουµε µόνο δηλαδή των εξωνίων υνεπώς µια cdn ιλιοθήκη περιέχει τα ενεργά γονίδια (που κωδικοποιούν πρωτεΐνες) των κυττάρων από τα οποία κατασκευάστηκαν. Ενώ λοιπόν το ηπατικό και το µυϊκό κύτταρο έχουν τα ίδια γονίδια, λόγω γονιδιακής ρύθµισης εκφράζουν διαφορετικά γονίδια. ελ. 44 σχολικού ιλίου: τα αρχικά στάδια της εµρυογένεσης κάθε χρονική στιγµή Βέαια υπάρχουν γονίδια που είναι ενεργά σε όλα τα κύτταρα, τα οποία κωδικοποιούν πρωτεΐνες που είναι απαραίτητες για ασικές λειτουργίες τους (π.χ. γονίδια ιστονών κτλ.). Έτσι οι 2 cdn ιλιοθήκες δεν είναι ταυτόσηµες. Έχουν κάποιους κοινούς κλώνους (µε τα γονίδια που είναι ενεργά σε όλα τα κύτταρα) και αρκετούς διαφορετικούς κλώνους. Η cdn ιλιοθήκη ηπατικών κυττάρων θα έχει γονίδια που είναι ενεργά µόνο στα ηπατικά κύτταρα (π.χ. γονίδιο για ΑΑΤ ανθρώπου) και όχι στα µυϊκά. Η cdn Βιλιοθήκη µυϊκών κυττάρων θα έχει γονίδια που είναι ενεργά µόνο στα µυϊκά και όχι στα ηπατικά κύτταρα (π.χ. γονίδιο για µυοσίνη του ανθρώπου).
ΘΕΜΑ Γ. Γ Το γονίδιο της αι-αντιθρυψίνης εισάγεται ανάµεσα στον υποκινητή και στις αλληλουχίες λήξης της µεταγγραφής του γονιδίου της καζείνης µε τον κατάλληλο προσανατολισµό, δηλαδή το 5 άκρο της κωδικής του αλυσίδας να ρίσκεται προς την πλευρά του υποκινητή. Το παραπάνω αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση ώστε το γονίδιο να µεταγράφεται ( Ο ήµα στην γονιδιακή έκφραση) σελ.36-37 σχολικού ιλίου : «Η RN πολυµεράση συνδέεται επιτρέπουν την απελευθέρωσή του». σελ.46 σχολικού ιλίου : «Διαφορετικός συνδυασµός µεταγραφικών παραγόντων ενός γονιδίου». Δηµιουργείται λοιπόν ο κατάλληλος συνδυασµός µεταγραφικών παραγόντων αφού ο συγκεκριµένος υποκινητής ανήκει σε ένα ενεργό γονίδιο του µαστικού αδένα του προάτου (αυτό της καζείνης) αλλά µετά την εισαγωγή του ανθρώπινου γονιδίου της ΑΤΤ λειτουργεί για την δική του µεταγραφή. Αν το mrn που παράγεται έχει εσώνια, γίνεται ωρίµανση του mrn αφού το κύτταρο του µαστικού αδένα είναι ευκαρυωτικό και έχει µηχανισµούς ωρίµανσης. Το ώριµο mrn εξέρχεται από τον πυρήνα προς το κυτταρόπλασµα και µεταφράζεται σε αι- αντιθρυψίνη (ίσως ένα πρόδροµο µόριό της). Αυτό µπορεί να συµεί γιατί ο γενετικός κώδικας είναι σχεδόν καθολικός. ελ.39 σχολικού ιλίου : «Ο γενετικός κώδικας είναι σχεδόν τον ίδιο γενετικό κώδικα». Αν η παραγόµενη πρωτεϊνη χρειάζεται τροποποίηση, αυτή επιτελείται µέσα στο κύτταρο του µαστικού αδένα αφού οι ευκαρυωτικοί οργανισµοί διαθέτουν τέτοιους µηχανισµούς. Έτσι παράγεται η ανθρώπινη αι-αντιθρυψίνη σελ.4 σχολικού ιλίου : Τα διαγονιδιακά ζώα χρησιµοποιούνται...(gene pharming) ηµείωση : προαιρετικά η τελευταία παράγραφος. Γ2 ελ. 6 σχολικού ιλίου: "Μία από τις περιοριστικές ενδονουκλεάσες... µε το ίδιο ένζυµο." υνεπώς τα άκρα του τµήµατος φαίνονται παρακάτω : 5' ΑΑΤΤCCGCTT3' 3' GGCGTTTTT5' Αυτό συµαίνει γιατί η EcoR έσπασε τους 3'-5' φωσφοδιεστερικούς δεσµούς µεταξύ G και Α. Ο φορέας κλωνοποίησης (πλασµίδιο) έχει µία φορά την αλληλουχία 5'GTTC3' 3'CTTG5' οπότε µε τη δράση της EcoR θα προκύψει γραµµικό µόριο µε 2 µονόκλωνα άκρα από αζευγάρωτες άσεις. Για να συνδεθεί άµεσα το παρακάτω τµήµα µε το κοµµένο πλασµίδιο θα έπρεπε να έχει 2 µονόκλωνα άκρα (συµπληρωµατικά µε τα µονόκλωνα άκρα του πλασµιδίου). Άρα δεν µπορεί να συνδεθεί άµεσα µε το ένα µονόκλωνο άκρο και συνεπώς να κλωνοποιηθεί. Γ3 ελ. 79-80 σχολικού ιλίου: Δύο από τα αλληλόµορφα είναι ii. Τα µονοκλωνικά αντισώµατα συνδέονται ειδικά µε το αντιγόνο (που προκάλεσε την παραγωγή τους). Με άση τα παραπάνω οι γονότυποι των µελών της οικογένειας που µπορούµε να γράψουµε άµεσα είναι : Γ : ii Α Β : Ι Ι Π : ii Από την διασταύρωση της Γ µε το έχουµε:
P : ii ΓΑΜΕΤΕ : i i i i φαινοτυπική αναλογία:(οµάδα Α) : (οµάδα Β) υνεπώς το Π δεν µπορεί να ανήκει στον. Έτσι συµπεραίνουµε ότι ανήκει στον 2 ο οποίος έχει οµάδα Α µε γονότυπο i (απορρίπτεται η περίπτωση να είναι οµόζυγος µε γονότυπο αφού δεν θα µπορούσε να αποκτήσει το µε γονότυπο ii) Η διασταύρωση της Γ µε το 2 φαίνεται παρακάτω: P : ii i i ΓΑΜΕΤΕ : i i i i ii Π φαινοτυπική αναλογία: (οµάδα Α) : (οµάδα 0) υνεπώς ο γονοτύπος του Π 2 i είναι το και ο πατέρας του είναι (πήρε από αυτόν το ). Το ένα αλληλόµορφο κάθε ατόµου είναι µητρικής και το άλλο πατρικής προέλευσης. Τα παραπάνω στηρίζονται στον ο νόµο του Mendel σελ. 75 σχολικού ιλίου: Ο τρόπος µε τον οποίο αλληλόµορφων γονιδίων. Γ4 Μέχρι τη χρονική στιγµή t οπερόνιο της λακτόζης είναι υπό καταστολή. ελ.44 Οι Jacob...στον χειριστή. Μετά τη χρονική στιγµή t2 ενεργοποιείται το οπερόνιο της λακτόζης ελ.45: Όταν στο θρεπτικό υλικό... των τριών γονιδίων. Η αύξηση της ποσότητας του mrn
που απεικονίζεται στην καµπύλη οφείλεται στην συνεχή παραγωγή του mrn των τριών δοµικών γονιδίων του οπερονίου. ΘΕΜΑ Δ: Δ ελ.93-94 ''Το 949...αλίνη'' Χαρακτηριστικά γενετικού κώδικα από σελ.39.,2,3,6 και ''Ο όρος κωδικόκονο... κ.ο.κ.''. υνεπώς για να είναι µία αλυσίδα ''κωδική'' πρέπει διαάζοντας τη 5 ---->3' να ρίσκω 5 TG 3'. την αλληλουχία εντοπίζουµε στην πάνω αλυσίδα τα κωδικόνια TG, GTG CC, CTT, CG CC GTG διαάζοντάς την από αριστερά στα δεξιά. Το 7ο κωδικόνιο κωδικοποιεί τη αλίνη, η οποία αποτελεί το 6ο αµινοξύ της -αλυσίδας (µε δεδοµένο ότι αποµακρύνθηκε η µεθειονίνη κατά την τροποποίηση). Το 5' άκρο της πάνω αλυσίδας είναι αριστερά και το 3' δεξιά (κωδική). Τα παραπάνω συνηγορούν ότι αυτή η αλληλουχία () αντιστοιχεί στο γονίδιο της δρεπανοκυτταρικής αναιµίας υνεπώς η αλληλουχία ΙΙΙ αντιστοιχεί στο φυσιολογικό γονίδιο της -αλυσίδας (Β) µε δεδοµένο ότι η µοναδική διαφορά της µε την αλληλουχία Ι είναι το 7ο κωδικόνιο (GG). Δ2 την αλληλουχία ΙΙ παρατηρούµε προσθήκη µιας άσης C ανάµεσα στις άσεις T και G του κωδικονίου έναρξης TG στην κωδική αλυσίδα (αντίστοιχα G στη µη-κωδική). Όλες οι υπόλοιπες άσεις είναι ίδιες. Η συγκεκριµένη µετάλλαξη ''εξουδετέρωσε'' το κωδικόνιο έναρξης. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα να µην ξεκινάει πρωτεϊνοσύνθεση και να µην παράγεται -αλυσίδα. ελ.97 ''το γονίδιο της πολυπεπτιδικής...διαφορετικές µεταλλάξεις'' και ''Η -θαλασσαιµία... άσεων''. Το συγκεκριµένο γονίδιο είναι υπεύθυνο για παντελή έλλειψη της -αλυσίδας, άρα αντιστοιχεί στη - θαλασσαιµία. Δ3 α. στη θέση Υ. υνεχώς αντιγράφεται η Α και ασυνεχώς αντιγράφεται η Β. γ. Πρώτο συντίθεται το πρωταρχικό τµήµα και ρίσκεται πιο κοντά στη θέση έναρξης, δηλαδή το πρωταρχικό τµήµα (iii) που είναι συµπληρωµατικό και αντιπαράλληλο µε την αλληλουχία 3 TGCGGT5 της (Β) αλυσίδας. Δ4 Ιδιότητα που µελετάµε: ύνθεση αλυσίδας της Hb Ορισµός γονιδίων: Β= επικρατές αυτοσωµικό αλληλόµορφο υπεύθυνο για σύνθεση αλυσίδας της Hb = υπολειπόµενο αυτοσωµικό αλληλόµορφο υπεύθυνο για έλλειψη ή µειωµένη σύνθεση αλυσίδας της Hb, δηλαδή υπεύθυνο για θαλασσαιµία = υπολειπόµενο αυτοσωµικό αλληλόµορφο υπεύθυνο για σύνθεση τροποποιηµένης αλυσίδας της HbS, δηλαδή υπεύθυνο για δρεπανοκυτταρική αναιµία.
P: Β x Β ΓΑΜΕΤΕ: Β, Β, τετράγωνο του Punne6 : Β Β ΒΒ Β Β Γονοτυπική αναλογία ΒΒ :Β : Β : Επιµέλεια απαντήσεων για τον Εκπαιδευτικό Οργανισµό ΡΟΜΒΟ Ηρώ Παπαδάκη