ΘΕΜΑ Α

Να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ημιτελείς προτάσεις Α1 έως Α5 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη λέξη ή στη φράση, η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση.

Α1. Η ανοσοβιολογική απόκριση πραγματοποιείται
     α. στον θύμο αδένα και τον μυελό των οστών.
     β. στον σπλήνα, τις αμυγδαλές, τους λεμφαδένες και τον λεμφικό ιστό κατά μήκος του γαστρεντερικού σωλήνα.
     γ. στον θύμο αδένα και τους λεμφαδένες.
     δ. στον μυελό των οστών και τις αμυγδαλές.

Μονάδες 5

Σωστή απάντηση: β

Α2. Τα μικρά ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σωματίδια τα συναντάμε
      α. μόνο στα ευκαρυωτικά κύτταρα.
      β. μόνο στα προκαρυωτικά κύτταρα.
      γ. σε ευκαρυωτικά κύτταρα και τους ιούς που τα προσβάλλουν.
      δ. σε προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα.

Μονάδες 5

Σωστή απάντηση: α

Α3. Στον κύκλο του αζώτου, η αμμωνία παράγεται με τη διαδικασία της
     α. φωτοσύνθεσης.
     β. νιτροποίησης.
     γ. απονιτροποίησης.
     δ. αποικοδόμησης.

Μονάδες 5

Σωστή απάντηση: δ

Α4. Τα πρωτοογκογονίδια
    α. υπάρχουν φυσιολογικά στο ανθρώπινο γονιδίωμα.
    β. όταν απουσιάζουν από το ανθρώπινο γονιδίωμα προκαλείται καρκίνος.
    γ. επιδιορθώνουν βλάβες στο DNA.
    δ. αναστέλλουν την κυτταρική διαίρεση.

Μονάδες 5

Σωστή απάντηση: α

Α5. Η εμβρυϊκή αιμοσφαιρίνη ΗbF
    α. αποτελείται από 2α και 2δ αλυσίδες.
    β. παράγεται σε όλα τα κύτταρα του εμβρύου.
    γ. παράγεται καθ’ όλη τη διάρκεια της ζωής του ανθρώπου.
    δ. αποτελείται από πολυπεπτιδικές αλυσίδες οι οποίες δεν συνδέονται με ομάδες αίμης.

Μονάδες 5

Σωστή απάντηση: γ

ΘΕΜΑ Β

Β1. Στον χιμπατζή το απλοειδές γονιδίωμα περιλαμβάνει 24 χρωμοσώματα. Να συμπληρώσετε σωστά τον Πίνακα 1 και να τον αντιγράψετε στο τετράδιο σας.

Σωστή απάντηση:

Β2. Ποιες είναι οι επιδράσεις της αιθυλικής αλκοόλης στο ήπαρ του ανθρώπου;

Μονάδες 4

Σωστή απάντηση: Α’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ), σελίδα 63

Παράλληλα, η υπερβολική κατανάλωση οινοπνεύματος ελαττώνει την ικανότητα του λεπτού εντέρου να απορροφά τις θρεπτικές ουσίες που περιέχονται στην τροφή μας. Συνέπεια του γεγονότος αυτού είναι η φθορά του ήπατος, το οποίο, αντί να αποθηκεύει τις πρωτεΐνες και τους υδατάνθρακες που χρησιμοποιούνται από τα ηπατικά κύτταρα, αποθηκεύει λίπη, με αποτέλεσμα τη διόγκωσή του. Η συνεχιζόμενη κατανάλωση οινοπνεύματος από έναν αλκοολικό καταλήγει συχνά σε εκφυλισμό του ηπατικού ιστού, μια κατάσταση που ονομάζεται κίρρωση του ήπατος, η οποία, αν και δεν περιορίζεται στους αλκοολικούς, παρουσιάζεται ωστόσο σε ποσοστό οκτώ φορές μεγαλύτερο σ’ αυτούς παρά στα μη εξαρτημένα από το αλκοόλ άτομα. 

και

Το αλκοόλ όμως συσχετίζεται και με την αύξηση της πιθανότητας να εκδηλωθούν διάφορες μορφές καρκίνου (στομάχου, ήπατος, πνευμόνων).

Β3.

i) Να γράψετε τα χαρακτηριστικά που αποκτούν ορισμένα βακτήρια και τα οποία τα βοηθούν να επιβιώσουν σε αντίξοες συνθήκες, όπως οι ακραίες θερμοκρασίες και η δράση ακτινοβολιών.
(μονάδες 3)

Σωστή απάντηση: Α’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ), σελίδες 13-14

Σε αντίξοες συνθήκες, όπως σε ακραίες θερμοκρασίες ή υπό τη δράση ακτινοβολιών, πολλά βακτήρια μετατρέπονται σε ανθεκτικές μορφές, τα ενδοσπόρια. Τα ενδοσπόρια είναι αφυδατωμένα κύτταρα με ανθεκτικά τοιχώματα και χαμηλούς μεταβολικούς ρυθμούς. Όταν οι συνθήκες του περιβάλλοντος ξαναγίνουν ευνοϊκές, τα ενδοσπόρια βλαστάνουν δίνοντας το καθένα ένα βακτήριο

ii) Πώς επιβιώνει το βακτήριο E.coli όταν στο περιβάλλον δεν υπάρχει γλυκόζη αλλά υπάρχει λακτόζη; Να περιγράψετε τον αντίστοιχο μηχανισμό. (μονάδες 4)

Σωστή απάντηση: Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 45

Όταν στο θρεπτικό υλικό υπάρχει μόνο λακτόζη, τότε ο ίδιος ο δισακχαρίτης προσδένεται στον καταστολέα και δεν του επιτρέπει να προσδεθεί στο χειριστή. Τότε η RNA πολυμεράση είναι ελεύθερη να αρχίσει τη μεταγραφή. Δηλαδή η λακτόζη λειτουργεί ως επαγωγέας της μεταγραφής των γονιδίων του οπερονίου. Τότε τα γονίδια αρχίζουν να «εκφράζονται», δηλαδή να μεταγράφονται και να συνθέτουν τα ένζυμα. Τα τρία ένζυμα μεταφράζονται ταυτόχρονα από το ίδιο μόριο mRNA το οποίο περιέχει κωδικόνιο έναρξης και λήξης για κάθε ένζυμο. Συμπερασματικά, η ίδια η λακτόζη ενεργοποιεί τη διαδικασία για την αποικοδόμηση της. Όταν η λακτόζη διασπαστεί πλήρως, τότε η πρωτεΐνη καταστολέας είναι ελεύθερη να προσδεθεί στο χειριστή και να καταστείλει τη λειτουργία των τριών γονιδίων.

iii) Να αναφέρετε πώς επιβιώνουν ορισμένα βακτήρια απουσία αμινοξέων από το θρεπτικό τους υλικό. (μονάδες 2)

Σωστή απάντηση: Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 45

Στο γονιδίωμα των προκαρυωτικών οργανισμών τα γονίδια των ενζύμων που παίρνουν μέρος σε μια μεταβολική οδό, όπως η διάσπαση της λακτόζης ή η βιοσύνθεση διάφορων αμινοξέων, οργανώνονται σε οπερόνια, δηλαδή σε ομάδες που υπόκεινται σε κοινό έλεγχο της έκφρασής τους.

Μονάδες 9

Β4. Ο αλφισμός είναι μια ασθένεια που χαρακτηρίζεται από ετερογένεια. Πώς ερμηνεύεται η ετερογένεια αυτή σε φαινοτυπικό και γονιδιακό επίπεδο;

Σωστή απάντηση: Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 96

Οι περισσότερες ασθένειες που οφείλονται σε γονιδιακές μεταλλάξεις δεν είναι αποτέλεσμα ενός μόνο τύπου μετάλλαξης. Μπορεί να είναι αποτέλεσμα αντικαταστάσεων, ελλείψεων ή προσθηκών διαφορετικού αριθμού βάσεων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη μεγάλη ετερογένεια των συμπτωμάτων ανάμεσα σε άτομα που πάσχουν από την ίδια ασθένεια.

και                         Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 98

Ο αλφισμός οφείλεται στην έλλειψη ενός ενζύμου, το οποίο είναι απαραίτητο για το σχηματισμό της χρωστικής μελανίνης. Στα άτομα που πάσχουν από αλφισμό υπάρχει έλλειψη της χρωστικής στο δέρμα, στα μαλλιά και στην ίριδα του οφθαλμού. Ο αλφισμός εμφανίζει ετερογένεια, δηλαδή άλλα άτομα εμφανίζουν παντελή έλλειψη ενεργότητας του ενζύμου, ενώ άλλα εμφανίζουν μειωμένη ενεργότητα.

Μονάδες 4

Β5. Να αναφέρετε ποιες περιοχές του DNA ενός προκαρυωτικού κυττάρου μεταγράφονται, αλλά δεν μεταφράζονται σε αμινοξέα.

Σωστή απάντηση:

1. γονίδια tRNA,
2. γονίδια rRNA,
3. αμετάφραστες περιοχές γονιδίων mRNA,
4. κωδικόνια λήξης mRNA
5. μπορεί επίσης να αναφερθεί ο χειριστής οπερονίων, όταν το αντίστοιχο οπερόνιο είναι ενεργό (Σημ: ένα μέρος μόνο του χειριστή μεταγράφεται)

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ: τα πρωταρχικά τμήματα είναι ΛΑΘΟΣ απάντηση.

Μονάδες 4

ΘΕΜΑ Γ

Γ1. Δίνεται το παρακάτω διάγραμμα (Διάγραμμα 1), στο οποίο εμφανίζονται τρεις καμπύλες Α, Β και Γ, που αντιστοιχούν σε ποσότητα αντιγόνων 1, 2 και 3 αντίστοιχα, σε τρία διαφορετικά άτομα. Κάθε άτομο έρχεται σε επαφή με ένα είδος αντιγόνου την ίδια χρονική στιγμή (tο). Να γράψετε το είδος της ανοσοβιολογικής απόκρισης που αντιστοιχεί σε κάθε καμπύλη αντιγόνου.

Σωστή απάντηση: Το αντιγόνο Α μπορεί να προκαλέσει πρωτογενή ανοσοβιολογική απόκριση, αν εισέρχεται στον οργανισμό πρώτη φορά. Αν θεωρηθεί ότι εισέρχεται στον οργανισμό για επόμενη φορά προκαλεί δευτερογενή ανοσοβιολογική απόκριση.

Από την καμπύλη επώασης του αντιγόνου, που σε σχέση με την καμπύλη Γ φαίνεται να είναι έντονη, μπορεί κάποιος να υποθέσει ότι έχουμε εγκατάσταση και πολλαπλασιασμού παθογόνου μικροοργανισμού, άρα λοίμωξη και πρωτογενή ανοσοβιολογική απόκριση.

Το αντιγόνο Β μπορεί να είναι εμβόλιο και να προκαλεί πρωτογενή ανοσοβιολογική απόκριση. Αν είναι εμβόλιο που επαναλαμβάνεται στον οργανισμό θα μπορούσε να προκαλέσει δευτερογενή ανοσοβιολογική απόκριση. Επίσης το αντιγόνο Β θα μπορούσε να αντιστοιχεί στην είσοδο ενός αλλεργιογόνου ή στην είσοδο μιας βακτηριακής τοξίνης.

Από την καμπύλη μεταβολής του αντιγόνου Β σε σχέση με το Γ, μπορεί κάποιος να υποθέσει ότι η ανοσοβιολογική απόκριση είναι πρωτογενής.

Το αντιγόνο Γ θα μπορούσε να είναι εμβόλιο και να προκαλεί πρωτογενή ανοσοβιολογική απόκριση, ενώ αν είναι εμβόλιο που επαναλαμβάνεται στον οργανισμό θα μπορούσε να προκαλέσει δευτερογενή ανοσοβιολογική απόκριση. Επίσης το αντιγόνο Γ θα μπορούσε να αντιστοιχεί στην είσοδο ενός αλλεργιογόνου ή στην είσοδο μιας βακτηριακής τοξίνης.

Από την καμπύλη μεταβολής της συγκέντρωσης του αντιγόνου Γ σε σχέση με τα Α και Β, μπορεί κάποιος να υποθέσει ότι η ανοσοβιολογική απόκριση είναι δευτερογενής, γιατί το αντιγόνο αντιμετωπίζεται άμεσα σε σχέση με τα άλλα δυο.

και Α’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ), σελίδα 34

Η ξένη ουσία που προκαλεί την ανοσοβιολογική απόκριση ονομάζεται αντιγόνο.

ΣΧΟΛΙΟ: Στο ερώτημα Γ1 υπάρχει ασαφής διατύπωση, που οδηγεί το μαθητή να θεωρήσει ότι όλες οι περιπτώσεις ανοσοβιολογικής απόκρισης μπορεί να προκληθούν σε κάθε περίπτωση. Επίσης στο σχεδιάγραμμα, δεν υπάρχει κλίμακα μεταβολής ούτε στον άξονα μεταβολής του χρόνου, ούτε στον άξονα μεταβολής της συγκέντρωσης του αντιγόνου.

Μονάδες 6

Γ2. Η βιοκοινότητα του παρακάτω οικοσυστήματος περιλαμβάνει τους οργανισμούς Π, Κ, Λ και Σ οι οποίοι αποτελούν τροφική αλυσίδα. Στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 2) καταγράφεται ο αριθμός ατόμων και η μέση βιομάζα ατόμου κάθε είδους.

Με βάση τα στοιχεία του Πίνακα 2 να σχεδιάσετε τις τροφικές πυραμίδες βιομάζας και πληθυσμού. Δεν απαιτείται να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Σωστή απάντηση:

Μονάδες 8

Γ3. Μια πρωτεΐνη Α είναι απαραίτητη για τη λειτουργία των μιτοχονδρίων. Μετάλλαξη στο γονίδιο που την κωδικοποιεί οδηγεί σε ασθένεια. Γυναίκα που εμφανίζει την ασθένεια παντρεύεται φυσιολογικό άνδρα. Να διερευνήσετε αν οι απόγονοι του ζευγαριού θα πάσχουν από την ασθένεια. Δίνεται ότι η συχνότητα εμφάνισης της ασθένειας είναι ίδια στα αρσενικά και στα θηλυκά άτομα ενός πληθυσμού.

Σωστή απάντηση: Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 25

 Τα μιτοχόνδρια έχουν DNA. Το γενετικό υλικό των μιτοχονδρίων  περιέχει πληροφορίες σχετικές με τη λειτουργία τους, δηλαδή σχετικά με την οξειδωτική φωσφορυλίωση, και κωδικοποιεί μικρό αριθμό πρωτεϊνών. Οι περισσότερες όμως πρωτεΐνες, που είναι απαραίτητες για τη λειτουργία των μιτοχονδρίων, κωδικοποιούνται από γονίδια που βρίσκονται στο DNA του πυρήνα.

και

Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 76

Ο νόμος του διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων. Κατά τη μείωση διαχωρίζονται τα ομόλογα χρωμοσώματα και τα γονίδια που βρίσκονται σ’ αυτά και σχηματίζονται οι γαμέτες. Στη γονιμοποίηση γίνεται ελεύθερος συνδυασμός των αλληλομόρφων γονιδίων.

Από τη στιγμή που η συχνότητα της ασθένειας δε διαφέρει στα αρσενικά και θηλυκά άτομα του πληθυσμού, σημαίνει ότι το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια δεν μπορεί να είναι φυλοσύνδετο, αλλά μπορεί να είναι αυτοσωμικό ή μιτοχονδριακό.

ΥΠΌΘΕΣΗ 1: Αυτοσωμική επικρατής κληρονομικότητα.

Α το αλληλόμορφο γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια και α το φυσιολογικό αλληλόμορφο. Η γυναίκα με την ασθένεια μπορεί να έχει γονότυπο ΑΑ ή Αα και ο φυσιολογικός άντρας αα.

ΑΑ * αα

Γαμέτες: Α και α

F₁: Αα

Φαινοτυπική αναλογία: όλοι οι απόγονοι πάσχουν (100%)

Αα * αα

Γαμέτες: Α, α και α

F₁: Αα και αα

Φαινοτυπική αναλογία: 1 φυσιολογικοί: 1 πάσχουν άρα 50% η πιθανότητα κάθε απόγονος να πάσχει.

ΥΠΟΘΕΣΗ 2: Αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα

Α το φυσιολογικό αλληλόμορφο γονίδιο και α το αλληλόμορφο που προκαλεί την ασθένεια. Η γυναίκα με την ασθένεια έχει γονότυπο αα και ο φυσιολογικός άντρας μπορεί να έχει ΑΑ ή Αα.

ΑΑ * αα

Γαμέτες: Α και α

F₁: Αα

Φαινοτυπική αναλογία: όλοι οι απόγονοι υγιείς, άρα 0% η πιθανότητα κάθε απόγονος να πάσχει

Αα * αα

Γαμέτες: Α, α και α

F₁: Αα και αα

Φαινοτυπική αναλογία: 1 φυσιολογικοί: 1 πάσχουν άρα 50% η πιθανότητα κάθε απόγονος να πάσχει

ΥΠΟΘΕΣΗ 3: Αν το γονίδιο είναι μιτοχονδριακό όλοι οι απόγονοι θα πάσχουν, όπως η γυναίκα.

Μονάδες 6

Γ4. Δίνεται δίκλωνο μόριο DNA που και στις δύο αλυσίδες του φέρει μη ραδιενεργό άζωτο ( 14Ν). Το μόριο αυτό αντιγράφεται σε κατάλληλο περιβάλλον με ραδιενεργό άζωτο ( 15Ν) και ολοκληρώνει τρεις κύκλους αντιγραφής. Ποιο είναι το ποσοστό των μορίων DNA μετά το τέλος του \τρίτου κύκλου αντιγραφής που θα περιέχουν αποκλειστικά ραδιενεργό άζωτο (15N) (μονάδα 1); Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες 4).

Σωστή απάντηση: Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 31

Οι Watson και Crick φαντάστηκαν μια διπλή έλικα η οποία ξετυλίγεται και κάθε αλυσίδα λειτουργεί σαν καλούπι για τη σύνθεση μιας νέας συμπληρωματικής αλυσίδας. Έτσι τα δύο θυγατρικά μόρια που προκύπτουν είναι πανομοιότυπα με το μητρικό και καθένα αποτελείται από μία παλιά και μία καινούρια αλυσίδα. Ο μηχανισμός αυτός ονομάστηκε ημισυντηρητικός.

Μετά από τρεις κύκλους  αντιγραφής το ποσοστό των μορίων DNA που θα έχουν αποκλειστικά ραδιενεργό άζωτο θα είναι το 75%.

Το DNA είναι αζωτούχα οργανική ένωση, δηλαδή περιέχει άζωτο (στις αζωτούχες βάσεις). Οπότε τα ισότοπα του αζώτου μπορούν να ενσωματώνονται σε αυτό.

ΣΧΟΛΙΟ: Το 15Ν ισότοπο του αζώτου ΔΕΝ περιγράφεται ως ραδιενεργό, αλλά ως “βαρύ” (σχολικό βιβλίο, Β’ τεύχος 32, ένθετο: …Το αποτέλεσμα ήταν να δημιουργηθεί DNA που περιείχε «βαρύ» άζωτο 15Ν αντί για «ελαφρό» 14Ν…).

Μονάδες 5

ΘΕΜΑ Δ
Δίνονται τρία γονίδια Α, Β, Γ, το καθένα από τα οποία κωδικοποιεί ένα μόριο RNA. Ένα από τα γονίδια κωδικοποιεί mRNA, είναι συνεχές και από την μετάφρασή του παράγεται ένα ολιγοπεπτίδιο. Το άλλο γονίδιο κωδικοποιεί το tRNA που μεταφέρει τη μεθειονίνη. Το γονίδιο που απομένει κωδικοποιεί το rRNA της μικρής υπομονάδας του ριβοσώματος, το οποίο rRNA συνδέεται με πέντε νουκλεοτίδια στην 5 ́- αμετάφραστη περιοχή του mRNA από την μετάφραση του οποίου παράγεται το ολιγοπεπτίδιο.

Δ1. Να γράψετε ποιο από τα τρία γονίδια κωδικοποιεί το mRNA (μονάδα 1). Να γράψετε το mRNA που προκύπτει από την μεταγραφή του γονιδίου (μονάδες 2) και να σημειώσετε τα άκρα του (μονάδα 1).

Σωστή απάντηση: Το γονίδιο που κωδικοποιεί το mRNA είναι το γονίδιο Α. Το mRNA θα είναι: 5’GAAUUCGGAACAUGCCCGGGUCAGCCUGAGAGAAUUCCC3’

Μονάδες 4

Δ2. Να γράψετε ποιο από τα τρία γονίδια κωδικοποιεί το tRNA (μονάδα 1) και να εξηγήσετε ποια από τις δύο αλυσίδες του γονιδίου είναι η μεταγραφόμενη (μονάδες 4).

Σωστή Απάντηση: Το γονίδιο που κωδικοποιεί το tRNA μπορεί να το Γ.

Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 40: Κάθε μόριο tRNA έχει μια ειδική τριπλέτα νουκλεοτιδίων, το αντικωδικόνιο, με την οποία προσδένεται, λόγω συμπληρωματικότητας, με το αντίστοιχο κωδικόνιο του mRNA.

Το αντικωδικόνιο που συνδέεται με το κωδικόνιο έναρξης είναι το 3’UAC5’, γιατί το κωδικόνιο έναρξης στο mRNA είναι το 5’AUG3’.

Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ) σελίδα 37: Το μόριο RNA που συντίθεται είναι συμπληρωματικό προς τη μία αλυσίδα της διπλής έλικας του DNA του γονιδίου. Η αλυσίδα αυτή είναι η μεταγραφόμενη και ονομάζεται μη κωδική. Η συμπληρωματική αλυσίδα του DNA του γονιδίου ονομάζεται κωδική. To RNA είναι το κινητό αντίγραφο της πληροφορίας ενός γονιδίου.

Άρα η μεταγραφόμενη αλυσίδα στο γονίδιο Γ είναι η 1 που έχει τριάδα νουκλεοτιδίων συμπληρωματική (5’ATG3’) στο αντικωδικόνιο του tRNA.

Μονάδες 5

Δ3. Να γράψετε ποιο από τα τρία γονίδια κωδικοποιεί το rRNA (μονάδα 1) και να εξηγήσετε ποια από τις δύο αλυσίδες του γονιδίου είναι η μεταγραφόμενη (μονάδες 4).

Το γονίδιο που κωδικοποιεί το rRNA μπορεί να το Β.

Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ) σελίδα 40: Κατά την έναρξη της μετάφρασης το mRNA προσδένεται, μέσω μιας αλληλουχίας που υπάρχει στην 5’ αμετάφραστη περιοχή του, με το ριβοσωμικό RNA της μικρής υπομονάδας του ριβοσώματος, σύμφωνα με τους κανόνες της συμπληρωματικότητας των βάσεων.

Το rRNA που συνδέεται με 5 νουκλεοτίδια της 5’ αμετάφραστης περιοχής του mRNA πρέπει να είναι συμπληρωματικό μπορεί να είναι το 5’GUUCC3’, ώστε να συνδέεται πριν το κωδικόνιο έναρξης.

Άρα η μεταγραφόμενη αλυσίδα στο γονίδιο Β είναι η 2 που έχει την αλληλουχία 3’CAAGG5’.

Μονάδες 5

Εναλλακτικά θα μπορούσε να ισχύει:

Δ2. Το γονίδιο που κωδικοποιεί το tRNA μπορεί να το Β.

Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ), σελίδα 40: Κάθε μόριο tRNA έχει μια ειδική τριπλέτα νουκλεοτιδίων, το αντικωδικόνιο, με την οποία προσδένεται, λόγω συμπληρωματικότητας, με το αντίστοιχο κωδικόνιο του mRNA.

Το αντικωδικόνιο που συνδέεται με το κωδικόνιο έναρξης είναι το 3’UAC5’, γιατί το κωδικόνιο έναρξης στο mRNA είναι το 5’AUG3’.

Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ) σελίδα 37: Το μόριο RNA που συντίθεται είναι συμπληρωματικό προς τη μία αλυσίδα της διπλής έλικας του DNA του γονιδίου. Η αλυσίδα αυτή είναι η μεταγραφόμενη και ονομάζεται μη κωδική. Η συμπληρωματική αλυσίδα του DNA του γονιδίου ονομάζεται κωδική. To RNA είναι το κινητό αντίγραφο της πληροφορίας ενός γονιδίου.

Άρα η μεταγραφόμενη αλυσίδα στο γονίδιο Β είναι η 1 ή η 2 που μπορεί να έχει τριάδα νουκλεοτιδίων συμπληρωματική (5’ATG3’) στο αντικωδικόνιο του tRNA.

Δ3. Το γονίδιο που κωδικοποιεί το rRNA μπορεί να το Γ.

Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ) σελίδα 40: Κατά την έναρξη της μετάφρασης το mRNA προσδένεται, μέσω μιας αλληλουχίας που υπάρχει στην 5’ αμετάφραστη περιοχή του, με το ριβοσωμικό RNA της μικρής υπομονάδας του ριβοσώματος, σύμφωνα με τους κανόνες της συμπληρωματικότητας των βάσεων.

Το rRNA που συνδέεται με 5 νουκλεοτίδια της 5’ αμετάφραστης περιοχής του mRNA που μπορεί να είναι συμπληρωματικό  είναι το 5’ UUCCG 3’, ώστε να συνδέεται πριν το κωδικόνιο έναρξης.

Άρα η μεταγραφόμενη αλυσίδα στο γονίδιο Γ είναι η 2 που έχει την αλληλουχία 3’AAGGC 5′.

Δ4. Επιθυμούμε να κλωνοποιήσουμε το γονίδιο Α, χρησιμοποιώντας ως φορέα κλωνοποίησης το πλασμίδιο του Σχήματος 1. Διαθέτουμε τρεις διαφορετικές περιοριστικές ενδονουκλεάσες τις Ι, ΙΙ και EcoRI.

Το πλασμίδιο φέρει γονίδιο ανθεκτικότητας στην αμπικιλίνη, γονίδιο ανθεκτικότητας στην στρεπτομυκίνη και δύο θέσεις αναγνώρισης από τις περιοριστικές ενδονουκλεάσες ΠΕ-Ι και ΠΕ-ΙΙ. Η περιοριστική ενδονουκλεάση Ι διαθέτει θέση αναγνώρισης μέσα στο γονίδιο ανθεκτικότητας της αμπικιλίνης, ενώ η περιοριστική ενδονουκλεάση ΙΙ διαθέτει θέση αναγνώρισης μέσα στο γονίδιο της στρεπτομυκίνης . Δίνονται οι αλληλουχίες έξι ζευγών βάσεων που αναγνωρίζουν και επιδρούν οι ΠΕ-Ι και ΠΕ-ΙΙ.

Tα βέλη υποδεικνύουν τη θέση που δρα η κάθε περιοριστική ενδονουκλεάση (ΠΕ) στην αλληλουχία αναγνώρισης. i) Να γράψετε ποια ή ποιες ΠΕ θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή του ανασυνδυασμένου πλασμιδίου. (μονάδες 2)

ii) Ποια/ποιες είναι η/οι αλληλουχία/ες έξι ζευγών βάσεων που εμφανίζεται/εμφανίζονται εκατέρωθεν του τμήματος του γονιδίου, στην περιοχή σύνδεσης των μονόκλωνων άκρων μετά την
ενσωμάτωσή του στο πλασμίδιο με τη δράση της DNA δεσμάσης; (μονάδες 4)
iii) Ποιο είναι το αποτέλεσμα της επίδρασης της ΠΕ-Ι στο ανασυνδυασμένο πλασμίδιο; Δικαιολογήστε την απάντησή σας. (μονάδες 5)

Μονάδες 11

Σωστή απάντηση:

i) Το γονίδιο Α θα κοπεί με την EcoRI και το πλασμίδιο θα κοπεί με την ΠΕ-Ι.

ii) Μετά τον ανασυνδυασμό του πλασμιδίου με το γονίδιο Α οι αλληλουχίες που θα βρίσκονται εκατέρωθεν του γονιδίου θα είναι:

iii) Β’ Τεύχος (ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ) σελίδα 61: Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες παράγονται από βακτήρια και ο φυσιολογικός τους ρόλος είναι να τα προστατεύουν από την εισβολή «ξένου» DNA. Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες αναγνωρίζουν ειδικές αλληλουχίες 4-8 νουκλεοτιδίων στο δίκλωνο DNA.

Η ΠΕ-Ι αναγνωρίζει αλληλουχία που δεν υπάρχει στο ανασυνδυασμένο πλασμίδιο, άρα δε θα έχει καμία επίδραση.