Απαντήσεις στο κριτήριο αξιολόγησης στη βιολογία κατεύθυνσης Κεφάλαια 4 ο -5 ο ΘΕΜΑ 1 ο Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ημιτελείς προτάσεις 1 έως 5, και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη λέξη ή στη φράση, η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση. 1. Η επιλογή των βακτηριακών κλώνων που περιέχουν ανασυνδυασμένο πλασμίδιο σε σχέση με τα βακτήρια που δεν έχουν ανασυνδυασμένο πλασμίδιο γίνεται με <.. : α. χρήση ειδικών μορίων ανιχνευτών β. χρήση αντιβιοτικών γ. ένζυμα πρωτεϊνοσύνθεσης δ. χρήση βιοαντιδραστήρων Σωστή απάντηση το β. Μονάδες 5 2. Αποδιάταξη είναι το φαινόμενο κατά το οποίο : <. α. κόβεται το DNA. β. αποχωρίζονται οι κλώνοι του DNA. γ. συνδέονται μεταξύ μας οι κλώνοι του DNA. δ. ιχνηθετείται το DNA. Σωστή απάντηση το β Μονάδες 5 3. Η μεταφορά ανασυνδυασμένου μορίου DNA στο κύτταρο ξενιστή λέγεται <..: α. μετασχηματισμός. β. υβριδοποίηση. γ. αποδιάταξη. δ. κλωνοποίηση. Σωστή απάντηση το α. Μονάδες 5 4. Το χρώμα του άνθους στο φυτό Antirhinum (σκυλάκι) ελέγχεται από : α. δύο αλληλόμορφα γονίδια που έχουν μεταξύ τους σχέση ατελούς επικράτειας X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 1
β. δύο αλληλόμορφα γονίδια που έχουν μεταξύ τους σχέση επικρατούς υπολειπόμενου γ. δύο συνεπικρατή αλληλόμορφα γονίδια δ. πολλαπλά αλληλόμορφα γονίδια Σωστή απάντηση το δ Μονάδες 5 5. Τα αλληλόμορφα γονίδια Ι Α και Ι Β που καθορίζουν την ομάδα αίματος στον άνθρωπο και κωδικοποιούν τα ένζυμα που σχηματίζουν τα αντιγόνα τύπου Α και Β στα ερυθροκύτταρα αντίστοιχα είναι..: α. ατελώς επικρατή β. θνησιγόνα αλληλόμορφα γ. υπολειπόμενα του γονιδίου i,που είναι υπεύθυνο για την μη ύπαρξη αντιγόνων στα ερυθροκύτταρα δ. συνεπικρατή Σωστή απάντηση το δ Μονάδες 5 ΘΕΜΑ 2 ο 1.Τι είναι γενετική μηχανική και στην επίτευξη ποιών θεμελιωδών στόχων συμβάλλει ; Απάντηση : Το σύνολο των τεχνικών με τις οποίες ο άνθρωπος παρεμβαίνει στο γενετικό υλικό, αποτελούν τη γενετική μηχανική. Η γενετική μηχανική συμβάλλει στην επίτευξη δύο θεμελιωδών στόχων. Την κατανόηση των μυστηριών της ζωής και της εξέλιξης πάνω στη γη και τη βελτίωση του τρόπου ζωής και της υγείας του ανθρώπου με την εφαρμογή της γενετικής μηχανικής στην ιατρική και την κτηνοτροφία. Μονάδες 4 2. Η τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DΝΑ περιλαμβάνει τις τεχνικές που οδηγούν σε μεταφορά του γενετικού υλικού από τον ένα οργανισμό στον άλλο. Να περιγράψετε συνοπτικά τα στάδια της διαδικασίας αυτής. Απάντηση :Η κατασκευή του ανασυνδυασμένου DNA πραγματοποιείται αρχικά με την απομόνωση του DNA δότη και X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 2
στην συνέχεια κόψιμο με ειδικά ένζυμα τις περιοριστικές ενδονουκλεάσες. Στη συνέχεια το DNA του δότη ενώνεται με ένα μόριο DNA που ονομάζεται φορέας κλωνοποίησης. Ως φορέας χρησιμοποιείται ένα μόριο DNA,όπως πλασμίδιο ή DNA-φάγου, το οποίο μπορεί να αυτοδιπλασιάζεται αυτόνομα μέσα σε ένα κύτταρο-ξενιστή ( πχ βακτήριο). Το μόριο DNA που δημιουργείται ονομάζεται ανασυνδυασμένο πλασμίδιο. Η μεταφορά του ανασυνδυασμένου πλασμιδίου μέσα σε ένα βακτηριακό κύτταρο ξενιστή ονομάζεται μετασχηματισμός. Η επιλογή και η απομόνωση των κυττάρων-ξενιστών που έχουν προσλάβει ανασυνδυασμένο πλασμίδιο από τα κύτταρα που δεν έχουν προσλάβει. Κάθε βακτήριο προσλαμβάνει ένα πλασμίδιο και στην συνέχεια πολλαπλασιάζεται σχηματίζοντας έναν κλώνο ( μία αποικία πανομοιότυπων κυττάρων) βακτηρίων ο οποίος περιέχει το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο. Με την παραπάνω διαδικασία παράγονται χιλιάδες κλώνοι, όπου ο καθένας από αυτούς περιέχει ένα ανασυνδυασμένο πλασμίδιο. Η επιλογή του κλώνου βακτηρίων που περιέχει το τμήμα DNA που μας ενδιαφέρει πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικών μορίων ανιχνευτών. Μονάδες 7 3. Που στηρίχθηκε η επιτυχία των πειραμάτων του Μέντελ ; (μονάδες 3) και γιατί επέλεξε το φυτό Pisum Sativum για τα πειράματά του(μονάδες 5) Απάντηση : Η επιτυχία των πειραμάτων του Μέντελ στηρίχθηκε στο γεγονός ότι ο Μέντελ μελέτησε ένα ή δύο ιδιότητες ταυτόχρονα και όχι το σύνολο των ιδιοτήτων που χαρακτήριζε το μοσχομπίζελο. Επίσης στηρίχθηκε στο γεγονός ότι χρησιμοποίησε για τα πειράματα του αμιγή (καθαρά) στελέχη, δηλαδή στελέχη που μετά από αυτογονιμοποίηση για πολλές γενεές εμφάνιζαν το ίδιο χαρακτηριστικό. X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 3
Το φυτό Pissum sativum αναπτύσσεται εύκολα και εμφανίζει μεγάλη ποικιλότητα σε πολλούς χαρακτήρες όπως το ύψος που υπάρχουν σε έναν πληθυσμό και ψηλά και κοντά φυτά ή όπως το χρώμα του άνθους όπου υπάρχουν και λευκά και ιώδη άνθη ή όπως το σχήμα και το χρώμα του σπέρματος. Το μοσχομπίζελο παρέχει την δυνατότητα της αυτογονιμοποίησης όπου συμβαίνει φυσιολογικά και πραγματοποιείται όταν η γύρη από τους στήμονες ενός άνθους πέφτει στον ύπερο του ίδιου άνθους. Η τεχνητή γονιμοποίηση πραγματοποιείται εύκολα με τη μεταφορά γύρης από τους στήμονες ενός άνθους με ειδικό εργαλείο στον ύπερο του επιθυμητού άνθους. Επίσης το μοσχομπίζελο δίνει μεγάλο αριθμό απογόνων με αποτέλεσμα να είναι δυνατή η στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων. Μονάδες 8 4. Να περιγράψετε την διαδικασία που ακολουθείται για την ανίχνευση και απομόνωση ενός συγκεκριμένου κλώνου βακτηρίων που περιέχει το κομμάτι DNA που μας ενδιαφέρει να μελετήσουμε. Απάντηση : Αν επιδράσουμε με κατάλληλες χημικές ουσίες ή με θέρμανση σε DNA το οποίο έχει απομονωθεί από ευκαρυωτικό ή προκαρυωτικό κύτταρο τότε είναι δυνατόν «σπάσουν» οι δεσμοί υδρογόνου που συγκρατούν τις δύο συμπληρωματικές αλυσίδες. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται αποδιάταξη. Σε κατάλληλες συνθήκες οι δύο συμπληρωματικές αλυσίδες μπορούν να επανασυνδεθούν. Στην παραπάνω ιδιότητα στηρίζεται η υβριδοποίηση των νουκλεΐκών οξέων που αφορά τη σύνδεση μονόκλωνων αλυσίδων DNA ή RNA. Με τη δράση περιοριστικής ενδουκλεάσης σε χρωμοσωμικό DNA προκύπτουν διάφορα κομμάτια χρωμοσωμικού DNA. Ορισμένα από αυτά τα κομμάτια περιέχουν ολόκληρα γονίδια, άλλα περιέχουν τμήματα γονιδίων, ενώ άλλα τμήματα DNA που δεν κωδικοποιούν πρωτεΐνες. Για να βρούμε το τμήμα που μας ενδιαφέρει ανάμεσα σε πολλά άλλα τμήματα DNA χρησιμοποιούμε την εξής διαδικασία. X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 4
Γνωρίζοντας την αλληλουχία DNA που θέλουμε να εντοπίσουμε, χρησιμοποιούμε ειδικό μόριο ανιχνευτή που αποτελείται είτε από έναν κλώνο DNA είτε από έναν κλώνο RNA, ο οποίος έχει ιχνηθετηθεί με ραδιενεργό 32 Ρ. Στη συνέχεια ακολουθεί αποδιάταξη των τμημάτων DNA που προέκυψαν από την δράση της περιοριστικής ενδονουκλεάσης. Αναμιγνύουμε τα τμήματα αυτά με τον ανιχνευτή, ο οποίος θα υβριδοποιηθεί με το τμήμα DNA που επιθυμούμε κάτω από κατάλληλες συνθήκες. Μονάδες 6 ΘΕΜΑ 3 ο Α. Στο μοσχομπίζελο ( Pisum sativum) μεταξύ άλλων παρατηρούνται και οι εξής μονογονιδιακοί χαρακτήρες : Ύψος φυτού, σχήμα σπέρματος και χρώμα σπέρματος. 1. Κατά την διασταύρωση αμιγών ψηλών φυτών με αμιγή κοντά φυτά προέκυψαν απογόνοι (F1 γενιά), μόνο ψηλά φυτά. Να βρείτε την φαινοτυπική και γονοτυπική αναλογία της F2 γενιάς που προκύπτει κατά την διασταύρωση δύο φυτών της F1 γενιάς. (Μονάδες 4).Με ποιον τρόπο μπορούμε να απομονώσουμε αμιγή ψηλά φυτά της F2 γενιάς κάνοντας διασταυρώσεις μόνο μεταξύ των φυτών της F2 γενιάς ; (Μονάδες 3) Απάντηση : Από τη διασταύρωση αμιγών ψηλών φυτών με αμιγή κοντά φυτά (Ρ) προέκυψαν μόνο ψηλά φυτά (F1),άρα τα γονίδια που ελέγχουν το ύψος έχουν σχέση επικρατές-υπολειπόμενο. Ψ : γονίδιο που είναι υπεύθυνο για ψηλό φυτό. ψ: γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κοντό φυτό. Γονότυποι Φαινότυποι ΨΨ ψηλό φυτό Ψψ ψηλό φυτό ψψ κοντό φυτό Ρ : ΨΨ ψψ γαμέτες: Ψ Ψ ψ ψ X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 5
Γονότυποι F1 Ψ ψ Ψψ Φαινότυποι : Όλα ψηλά φυτά. Ρ : Ψψ Ψψ γαμέτες: Ψ ψ Ψ ψ Γονότυποι F2 : Ψ ψ Ψ ΨΨ Ψψ ψ Ψψ ψψ Φαινότυποι F2: ¾ ψηλά φυτά ¼ κοντά φυτά. Για να απομονώσουμε αμιγή ψηλά φυτά (ΨΨ) πραγματοποιούμε διασταύρωση ελέγχου. Διασταύρωση αμιγούς ψηλού φυτό με κοντό φυτό. F2 : ΨΨ ψψ γαμέτες: Ψ Ψ ψ ψ Γονότυποι F3 Ψ ψ Ψψ Φαινότυποι F3 : Όλα ψηλά φυτά. Αν το ψηλό φυτό ήταν ετερόζυγο : Διασταύρωση ετερόζυγου ψηλού φυτό με κοντό φυτό. F2 : Ψψ ψψ γαμέτες: Ψ ψ ψ ψ Γονότυποι F3 ψ Ψ Ψψ ψ ψψ Φαινότυποι F3 : ½ ψηλά φυτά ½ κοντά φυτά. Άρα αμιγές ψηλό φυτό είναι το φυτό όπου κατά τη διασταύρωση ελέγχου δίνει στην αμέσως επόμενη γενιά μόνο ψηλά φυτά. X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 6
2.Κατά την διασταύρωση αμιγών στελεχών που είχαν λείο και κίτρινο σπέρμα με αμιγή στελέχη που είχαν ρυτιδωμένο και πράσινο σπέρμα (πατρική γενιά) όλοι οι απόγονοι ( F1 γενιά) που προέκυψαν είχαν λείο και κίτρινο σπέρμα. Να βρείτε την γονοτυπική και φαινοτυπική αναλογία της F2 γενιάς που προκύπτει κατά την διασταύρωση δύο φυτών της F1 γενιάς. (Μονάδες 8) Έχουμε τη μελέτη δύο χαρακτηριστικών για τα οποία ισχύει ο 2 ος νόμος του Μέντελ, δηλαδή ο διαχωρισμός του ζεύγους των αλληλόμορφων γονιδίων που αφορά το σχήμα του σπέρματος δεν επηρεάζει το διαχωρισμό των γονιδίων που αφορά το χρώμα του σπέρματος. Επομένως η μεταβίβαση του χαρακτηριστικού σχήμα σπέρματος είναι ανεξάρτητη από το χαρακτηριστικό χρώμα σπέρματος. 1 ο χαρακτηριστικό το σχήμα του σπέρματος. Κατά τη διασταύρωση αμιγών φυτών με λείο σπέρμα με αμιγή στελέχη που είχαν ρυτιδωμένο σπέρμα προέκυψαν απόγονοι που είχαν μόνο λείο σπέρμα. Το σχήμα του σπέρματος καθορίζεται από ζεύγος γονιδίων που έχουν σχέση επικράτειας-υποτέλειας. Λ : γονίδιο που είναι υπεύθυνο για λείο σπέρμα. λ: γονίδιο που είναι υπεύθυνο για ρυτιδωμένο σπέρμα. Γονότυποι Φαινότυποι ΛΛ λείο σπέρμα Λλ λείο σπέρμα λλ ρυτιδωμένο σπέρμα Ρ : ΛΛ λλ Γαμέτες : Λ Λ λ λ Γονότυποι F1 Λ λ Λλ Φαινότυποι : Όλα φυτά με ρυτιδωμένο σπόρο. Μονάδες 15 X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 7
2 ο χαρακτηριστικό το χρώμα του σπέρματος. Κατά τη διασταύρωση αμιγών φυτών με κίτρινο σπέρμα με αμιγή στελέχη που είχαν πράσινο σπέρμα προέκυψαν απόγονοι που είχαν μόνο κίτρινο σπέρμα. Το σχήμα του σπέρματος καθορίζεται από ζεύγος γονιδίων που έχουν σχέση επικράτειας-υποτέλειας. Κ : γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κίτρινο σπέρμα. κ: γονίδιο που είναι υπεύθυνο για πράσινο σπέρμα. Γονότυποι Φαινότυποι ΚΚ κίτρινο σπέρμα Κκ κίτρινο σπέρμα κκ πράσινο σπέρμα Ρ : ΚΚ κκ Γαμέτες : Κ Κ κ κ Γονότυποι F1 Κ κ Κκ Φαινότυποι : Όλα φυτά με κίτρινο σπέρμα. Συνολικά και για τα δύο χαρακτηριστικά F1- Γονότυποι : Όλα με ΚκΛλ F1- Φαινότυποι : Όλα με κίτρινο και λείο σπέρμα. Διασταύρωση μεταξύ δύο φυτών της F1-γενιάς. F1 : ΚκΛλ ΚκΛλ γαμέτες : ΚΛ, Κλ, κλ, κλ ΚΛ, Κλ, κλ,κλ Γονότυποι F2 : KΛ Κλ κλ κλ ΚΛ ΚΚΛΛ ΚΚΛλ ΚκΛΛ ΚκΛλ Κλ ΚΚΛλ ΚΚλλ ΚκΛλ Κκλλ κλ ΚκΛΛ ΚκΛλ κκλλ κκλλ κλ ΚκΛλ Κκλλ κκλλ κκλλ Φαινότυποι : 9/16 φυτά με κίτρινο και λείο σπέρμα 3/16 φυτά με κίτρινο και πράσινο σπέρμα 3/16 φυτά με πράσινο και λείο σπέρμα 1/16 φυτά με πράσινο και ρυτιδωμένο σπέρμα. X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 8
Β. Σε ένα φυτό παρατηρούνται μεταξύ άλλων οι εξής μονογονιδιακοί χαρακτήρες : χρώμα άνθους και θέση άνθους. Κατά την διασταύρωση αμιγών φυτών με κόκκινα άνθη και αξονική θέση άνθους με αμιγή φυτά με λευκά άνθη και ακραία θέση άνθους(πατρική γενιά) προέκυψαν φυτά μόνο με ροζ άνθη και αξονική θέση άνθους ( F1-γενιά). Αν κατά την διασταύρωση δύο φυτών της F1 γενιάς προέκυψαν 256 απόγονοι ( F2-γενιά), να βρείτε τον αναμενόμενο αριθμό απογόνων της F2 γενιάς που θα έχουν ροζ άνθη και ακραία θέση άνθους Γνωρίζουμε ότι αν για δύο χαρακτηριστικά ισχύει ο 2 ος νόμος του Μέντελ, κληρονομούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο. 1 ο χαρακτηριστικό : Χρώμα άνθος Από τη διασταύρωση αμιγών φυτών με κόκκινο άνθος με φυτά με λευκά άνθη προέκυψαν φυτά μόνο με ροζ άνθη. Όταν τα ετερόζυγα άτομα ως προς δύο γονίδια εμφανίζουν έναν ενδιάμεσο φαινότυπο των φαινοτύπων των δύο γονιδίων, τότε τα γονίδια είναι ατελώς επικρατή. Κ 1 : γονίδιο που ευθύνεται για κόκκινο άνθος Κ 2 : γονίδιο που ευθύνεται για λευκό άνθος Γονότυποι Φαινότυποι Κ 1 Κ 1 κόκκινο άνθος Κ 2 Κ 2 λευκό άνθος Κ 1 Κ 2 ροζ άνθος Ρ : Κ 1 Κ 1 Κ 2 Κ 2 Γαμέτες : Κ 1 Κ 1 Κ 2 Κ 2 Γονότυποι F1 Κ 1 Κ 2 Κ 1 Κ 2 Φαινότυποι : Όλα φυτά με ροζ άνθη. 2 ο χαρακτηριστικό : θέση άνθος Από τη διασταύρωση αμιγών φυτών με αξονική θέση άνθους με φυτά με ακραία θέση προέκυψαν φυτά μόνο με αξονική θέση. Η σχέση των γονιδίων είναι επικρατές -υπολειπόμενο X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 9
Α : γονίδιο που ευθύνεται για αξονική θέση άνθος α : γονίδιο που ευθύνεται για ακραία θέση άνθος Γονότυποι Φαινότυποι ΑΑ αξονική θέση Αα αξονική θέση αα ακραία θέση Ρ : ΑΑ αα Γαμέτες : Α Α α α Γονότυποι F1 Α α Αα Φαινότυποι : Όλα με αξονική θέση άνθους. Διασταύρωση μεταξύ δύο φυτών της F1-γενιάς F1 : K 1 K 2 Aa K 1 K 2 Aa γαμέτες : Κ 1 Α, Κ 1 α,κ 2 Α, Κ 2 α Κ 1 Α, Κ 1 α,κ 2 Α, Κ 2 α Γονότυποι F2 : K 1 A Κ 1 a K 2 A K 2 a Κ 1 A Κ 1 K 1 AA Κ 1 K 1 Aa K 1 K 2 AA K 1 K 2 Aa Κ 1 a Κ 1 K 1 Aa K 1 K 1 aa K 1 K 2 Aa K 1 K 2 aa K 2 A Κ 1 K 2 AA Κ 1 K 2 Aa K 2 K 2 AA K 2 K 2 Aa K 2 a Κ 1 K 2 Aa Κ 1 K 2 aa K 2 K 2 Aa K 2 K 2 aa Φαινότυποι F2 : 3/16 φυτά με κόκκινα άνθη και αξονική θέση άνθους 6/16 φυτά με ροζ άνθη και αξονική θέση άνθους 3/16 φυτά με λευκά άνθη και αξονική θέση άνθους 1/16 φυτά με κόκκινα άνθη και ακραία θέση άνθους 2/16 φυτά με ροζ άνθη και ακραία θέση άνθους 1/16 φυτά με λευκά άνθη και ακραία θέση άνθους Αφού συνολικά στην F2-γενιά είχαμε 256 φυτά, τότε 256 2/16=32 φυτά θα έχουν ροζ άνθος με ακραία θέση άνθους. X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 10
Μονάδες 10 Σε κάθε περίπτωση να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας κάνοντας χρήση των καταλλήλων διασταυρώσεων, λαμβάνοντας υπόψη ότι σε όλες τις διασταυρώσεις ισχύουν και οι δύο νόμοι του Μέντελ. ΘΕΜΑ 4ο Δίνεται παρακάτω μία από τις δύο αλυσίδες ενός υποθετικού προκαρυωτικού γονιδίου Αλυσίδα-Ι : GAATTCATGCCAACAATTTATTAAGAATTC Α. Να γράψετε το δίκλωνο τμήμα DNA που αποτελεί το γονίδιο, και να τοποθετήσετε τα άκρα στις δύο αλυσίδες έτσι ώστε το παρακάτω γονίδιο να μπορεί να κοπεί με την περιοριστική ενδονουκλεάση EcoRI (μονάδες 4). Ποια είναι η κωδική και ποια η μη κωδική αλυσίδα του γονιδίου ; ( μονάδες 3) Απάντηση : (Ι) : 5 -GAATTCATGCCAACAATTTATTAAGAATTC-3 (ΙΙ) : 3 -CTTAAGTACGGTTGTTAAATAATTCTTAAG-5 Η κωδική αλυσίδα είναι η (Ι) Μονάδες 7 Β. Να περιγράψετε αναλυτικά την διαδικασία κατασκευής ανασυνδυασμένου πλασμιδίου που να περιέχει και το υποθετικό προκαρυωτικό γονίδιο που σας δίνεται παραπάνω. Απάντηση : Επιδρούμε με την EcoRI στο τμήμα DNA (I) : 5'-GAATTCATGCCAACAATTTATTAAGAATTC-3' (II) : 3'-CTTAAGTACGGTTGTTAAATAATTCTTAAG-5' Η EcoRI αναγνωρίζει την αλληλουχία 5 -GAATTC-3 3 -CTTAAG-5 και κόβει ανάμεσα στη G και την Α κάθε αλυσίδας δημιουργώντας τρία θραύσματα. X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 11
Θραύσμα-1 : 5'-G-3' 3'-CTTAA-5' Θραύσμα-2 : 5'-AATTCATGCCAACAATTTATTAAG-3' 3'-GTACGGTTGTTAAATAATTCTTAA-5' Θραύσμα-3 : 5'-AATTC-3' 3'-G-5' Το θραύσμα-2 έχει δύο φορές μονόκλωνα άκρα με αζευγάρωτες βάσεις. Επιδρούμε με EcoRI σε πλασμίδιο που έχει μόνο μία φορά την αλληλουχία που αναγνωρίζει η EcoRI. Το πλασμίδιο με την επίδραση της EcoRI, από κυκλικό μόριο μετατρέπεται σε γραμμικό μόριο που έχει 2 φορές μονόκλωνα άκρα με αζευγάρωτες βάσεις και συμπληρωματικά του θραύσματος-2. Με ανάμιξη του πλασμιδίου που έχει κοπεί με την EcoRI με το θραύσμα-2 και παρουσίας του ενζύμου DNA-δεσμάση δημιουργείται το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο που περιέχει το τμήμα DNA : 5'-GAATTCATGCCAACAATTTATTAAGAATTC-3' 3'-CTTAAGTACGGTTGTTAAATAATTCTTAAG-5' Μονάδες 8 Γ. Δίνεται παρακάτω η κωδική αλυσίδα ενός ευκαρυωτικού γονιδίου καθώς και το εσώνιο που περιέχει. Κωδική : 5 -GAATTCATGGATTTCCCTCCAAAAATCTAAGAATTC-3 Να περιγράψετε την διαδικασία (γράφοντας και τις αλληλουχίες όλων των μορίων RNA, DNA που σχηματίζονται) με την οποία από το παραπάνω ευκαρυωτικό γονίδιο μπορούμε να συνθέσουμε ένα δίκλωνο μόριο c-dna που δεν περιέχει το εσώνιο. X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 12
Απάντηση : Το δίκλωνο μόριο DNA είναι : 5 -GAATTCATGGATTTCCCTCCAAAAATCTAAGAATTC-3 3 -CTTAAGTACCTAAAGGGAGGTTTTTAGATTCTTAAG-5 Αρχικά στο εσωτερικό ευκαρυωτικού κυττάρου το γονίδιο μεταγράφεται σε πρόδρομο mrna 5 GAAUUCAUGGAUUUCCCUCCAAAAAUCUAAGAAUUC 3 Στη συνέχεια το πρόδρομο mrna ωριμάζει σε ώριμο mrna : 5 GAAUUCAUGGAUUUCCCUAUCUAAGAAUUC 3 Το ώριμο mrna απομονώνεται στο εργαστήριο και με τη χρήση του ενζύμου αντίστροφη μεταγραφάση σχηματίζεται ένα υβριδικό δίκλωνο μόριο όπου η μία αλυσίδα του είναι το ώριμο mrna και η συμπληρωματική της DNA ( c-dna). 5 GAAUUCAUGGAUUUCCCUAUCUAAGAAUUC 3 3 - CTTAAGTACCTAAAGGGATAGATTCTTAAG -5 Στη συνέχεια με αποδιάταξη με θέρμανση ή με κατάλληλες χημικές ουσίες που διασπούν το mrna, αξιοποιείται ο ένας κλώνος c-dna για την κατασκευή δίκλωνου c-dna, όπου είναι το ευκαρυωτικό γονίδιο χωρίς τα εσώνια : 5 -GAATTCATGGATTTCCCTATGTAAGAATTC-3 3 - CTTAAGTACCTAAAGGGATAGATTCTTAAG -5 Μονάδες 10 X.K.ΦΙΡΦΙΡΗΣ Σελίδα 13