Download - Οδηγίες προς μαθητές.doc

Transcript
Page 1: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Γ΄ΛΥΚΕΙΟΥ

ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΜΑΘΗΤΕΣ

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ1

Page 2: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΡΩ

1. Τι είναι πρωτεΐνες και τι νουκλεινικά οξέα.2. Το μηχανισμό συμπύκνωσης και υδρόλυσης και τα αποτελέσματα του καθένα από

αυτούς.3. Τι είναι κυτταρικός κύκλος και ποιες οι φάσεις του.4. Τι είναι μίτωση και από ποιες φάσεις αποτελείται.5. Τι είναι σωματικά και τι γεννητικά κύτταρα.6. Πολυκύτταροι και μονοκύτταροι οργανισμοί.7. Μίτωση και μείωση και στόχος κάθε διαδικασίας.8. Προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα.9. Τα βασικά κυτταρικά οργανίδια του ευκαρυωτικού κυττάρου.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΜΑΘΩ

1. Να περιγράφω αναλυτικά τα πειράματα που οδήγησαν στην αλλαγή της άποψης για το ποιο μακρομόριο είναι το γενετικό υλικό.(πρωτεΐνες –DNA).

2. Να συνδυάζω το πείραμα των Hershey – Chase με άλλες εφαρμογές της ιχνηθέτησης.

3. Πως συνδέονται τα συστατικά του κάθε νουκλεοτιδίου (θέση και είδος δεσμού) και πως τα νουκλεοτίδια μεταξύ τους (ομάδες και προσανατολισμός).

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ2

Page 3: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

4. Να καταλαβαίνω το είδος του νουκλεϊνικού οξέος από τον αριθμό των ελεύθερων φωσφορικών ομάδων και υδροξυλομάδων που περιέχει.

5. Να θυμάμαι ότι ο φωσφοδιεστερικός δεσμός σχηματίζεται με μηχανισμό συμπύκνωσης, επομένως: όσοι είναι οι φωσφοδιεστερικοί δεσμοί τόσα θάναι και τα μόρια νερού που αποβάλλονται κατά τον σχηματισμό τους ή καταναλώνονται για τη διάσπασή τους.

6. Να καταλαβαίνω το είδος του νουκλεϊνικού οξέος από τη σύγκριση του αριθμού των νουκλεοτιδίων και των φωσφοδιεστερικών δεσμών.

7. Η εκατοστιαία περιεκτικότητα σε μια αζωτούχα βάση είναι διαφορετική σε κάθε κλώνο του DNA, και η περιεκτικότητα στο μόριο συνολικά είναι ο μέσος όρος της περιεκτικότητας των δυο κλώνων.

8. Τα βιοχημικά δεδομένα που υποστήριζαν ότι γενετικό υλικό είναι το DNA καθώς και τις εξαιρέσεις που υπάρχουν για κάθε ένα από αυτά.

9. Πώς από τη σύσταση του DNA βρίσκω το είδος ενός οργανισμού.10. Τι είναι συμπληρωματικές βάσεις, πως συνδέονται μεταξύ τους και ποια η σημασία

της συμπληρωματικότητας.( προσοχή: αν αλλάξει μια βάση στη μια αλυσίδα αλλάζει και η συμπληρωματική της.).

11. Τις λειτουργίες του γενετικού υλικού12. Να καταλάβω ΣΩΣΤΑ τον ορισμό του γονιδιώματος.13. Τι είναι απλοειδή και τι διπλοειδή κύτταρα και να μπορώ να τα συνδυάζω με τον

καρυότυπο.14. Ποιος είναι ο ασφαλέστερος τρόπος για τη μέτρηση της ποσότητας του γενετικού

υλικού και γιατί15. ΠΡΟΣΟΧΗ . Το m RNA δεν έχει πάντα το μισό αριθμό βάσεων από το γονίδιο

επειδή το πρώτο είναι μονόκλωνο και το δεύτερο δίκλωνο.16. Τις μορφές που έχει το γενετικό υλικό και που συναντάμε τη κάθε μία από αυτές.17. Τι είναι το πλασμίδιο. ΠΡΟΣΟΧΗ. Θα το συναντήσεις πολλές φορές παρακάτω

και πρέπει να μάθεις όλες τις εφαρμογές του.18. Δυνατότητες μεταφοράς γενετικού υλικού στα βακτήρια.19. Βασικές διαφορές γενετικού υλικού προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών20. Να διακρίνω καλά τις έννοιες χρωματίδα, αδελφές χρωματίδες και χρωμόσωμα.21. Να θυμάμαι ότι το χρωμόσωμα έχει κυριολεκτική σημασία μόνο στη μετάφαση και

ότι καταχρηστικά χρησιμοποιείται στην μεσόφαση.22. Να προσέξω στην εικόνα 1.7 την ύπαρξη και το ρόλο μια ένατης ιστόνης που δεν

αναφέρεται στο κείμενο.

23. Να θυμάμαι καλά ότι κάθε χρωματίδη είναι ένα μόριο DNΑ24. Τι είναι το νουκλεόσωμα:Πως δημιουργείται και πως συμβάλλει στη δημιουργία

της χρωματίνης .ΠΡΟΣΟΧΗ. Ανάμεσα στα νουκλεοσώματα υπάρχουν τμήματα δίκλωνου DNA.

25. Να περιγράφω αναλυτικά τις μορφές που έχει το γενετικό υλικό στις διάφορες φάσεις του κυτταρικού κύκλου.( το σύνολο των ινιδίων της χρωματίνης είναι γνωστό και σαν δίχτυ χρωματίνης).

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ3

Page 4: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

26. Να περιγράφω αναλυτικά τον τρόπο που φτιάχνεται ο καρυότυπος και να θυμάμαι να το αναφέρω σε κάθε περίπτωση που χρησιμοποιείται για διαγνωστικούς λόγους. (να ξέρω πολύ καλά ποιες ουσίες χρησιμοποιούνται και για ποιο λόγο η κάθε μια).

27. Καρυότυπος σε γαμέτες δεν μπορεί να φτιαχτεί αφού αυτοί είναι κύτταρα που προέκυψαν από διαίρεση και δεν διαιρούνται παραπέρα.

28. Να μάθω καλά τι είναι τα αυτοσωμικά και τι τα φυλετικά χρωμοσώματα. (μου χρειάζονται και στις ασκήσεις γενετικής).Πως τα ξεχωρίζω στο καρυότυπο. ΠΡΟΣΟΧΗ 46 χρωμοσώματα δεν έχει κάθε οργανισμός. Φυλετικά όμως φυσιολογικά έχουν 2 όλοι οι διπλοειδεις οργανισμοί.

29. Να έχω υπόψη μου ότι τα φυλετικά χρωμοσώματα μπορώ να τα διακρίνω από την ανομοιομορφία τους μόνο στα σωματικά κύτταρα αρσενικών ατόμων.

30. Μπορεί να λέμε ότι τα Χ και Ψ είναι τα φυλετικά χρωμοσώματα, αλλά τον φυλοκαθοριστικό ρόλο έχει το Ψ, παρουσία του τόσο σε φυσιολογικά όσο και σε μη φυσιολογικά άτομα σημαίνει αρσενικό άτομο, απουσία του θηλυκό.

31. Το σωματικό κύτταρο θηλυκού έχει λίγο περισσότερο DNA από το αντίστοιχο του αρσενικού.

32. Να παρατηρήσω από τις εικόνες ότι η θέση του κεντρομεριδίου και οι ζώνες είναι στοιχείο αναγνώρισης του κάθε χρωμοσώματος.

33. Να ξέρω να δικαιολογήσω γιατί χλωροπλάστες και μιτοχόνδρια είναι ημιαυτόνομα οργανίδια και να περιγράφω τι είδος γενετικού υλικού περιέχει το καθένα από αυτά.

34. Να μπορώ να δικαιολογήσω γιατί το μιτοχονδριακό DNA είναι μητρικής προέλευσης.

35. ΠΡΟΣΟΧΗ κάθε χλωροπλάστης έχει ένα μόριο DNA ενώ το μιτοχόνδριο μέχρι και 10 αντίγραφα ενός κυκλικού μορίου DNA.

36. Να μην ξεχάσω ποτέ ότι:ΟΙ ΙΟΙ ΕΧΟΥΝ ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΤΕ ΕΙΔΟΣ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ4

Page 5: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ον . ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΡΩ.

1. Τη δομή της δίκλωνης έλικας πάρα πολύ καλά.2. Τις θέσεις του γενετικού υλικού στα προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα.3. Τον τρόπο σύνδεσης των νουκλεοτιδίων στις πολυνουκλεοτιδικές αλυσίδες.4. Τις λειτουργίες του γενετικού υλικού συνοπτικά.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ5

Page 6: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ5. Τα τρία είδη του RNA συμμετέχουν στην πρωτεινοσύνθεση.6. Τι είναι γενετικός κώδικας και ποιες οι ιδιότητές του.7. Τον ορισμό του γονιδίου σαν μονάδα αποθήκευσης της γενετικής πληροφορίας.8. Ότι κάθε ινίδιο χρωματίνης (καταχρηστικά χρωμόσωμα ) περιέχει περισσότερα από

ένα γονίδια.9. Διαφοροποίηση εμφανίζεται και σε κυτταρικό επίπεδο.( άσκηση 10 ,1ου κεφ).10. Τι είναι κυταροκαλλιέργεια.11. Που βρίσκονται τα ριβοσώματα και τι σχέση έχουν με το ενδοπλασματικό δίκτυο

και το σύστημα Golgi.( προσοχή στα προκαρυωτικά κύτταρα).12.Την κατασκευή της πυρηνικής μεμβράνης .

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ονΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΕΚΦΡΑΣΗ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΜΑΘΩ.

1. Τι είναι ημισυντηρητικός μηχανισμός αντιγραφής (να σχεδιάζω, να υπολογίζω κλώνους και νουκλεοτίδια που θα υπάρχουν ή θα έχουν χρησιμοποιηθεί μετά από ν αντιγραφές ).

2. Να μπορώ να σχεδιάζω 2 θυγατρικά μόρια DNA μετά από μια αντιγραφή που θα γινόταν υποθετικά με συντηρητικό μηχανισμό.

3. Ότι ο μηχανισμός της αντιγραφής είναι ίδιος για όλα τα κύτταρα, αλλά μελετήθηκε πρώτα στα προκαρυωτικά επειδή το γενετικό τους υλικό είναι απλούστερο σε κατασκευή και μικρότερο σε ποσότητα.

4. Πότε γίνεται η αντιγραφή, που γίνεται, τι χρειάζεται για την πραγματοποίησή της.5. Τι είναι θέση έναρξης της αντιγραφής και γιατί υπάρχει μια στα προκαρυωτικά ενώ

πολλές στα ευκαρυωτικά κύτταρα.6. Τα ένζυμα και τα σύμπλοκα ενζύμων που συμμετέχουν στην αντιγραφή, τη σειρά

με την οποία δρουν και το ρόλο του καθενός.7. ΠΡΟΣΟΧΗ στο γεγονός ότι στην συνεχή αλυσίδα έχουμε ένα πρωταρχικό τμήμα

σε κάθε θέση έναρξης, ενώ στην ασυνεχή αλυσίδα ένα πρωταρχικό τμήμα σε κάθε τμήμα αυτής της αλυσίδας.

8. Ποια ένζυμα κατά την αντιγραφή έχουν την ικανότητα να δημιουργούν, ποια να καταστρέφουν φωσφοδιεστερικούς δεσμούς και ποια μπορεί να κάνουν άλλοτε τη μια και άλλοτε την άλλη διαδικασία.( η παρατήρηση αυτή θα συμπληρωθεί και για όλες τις φάσεις έκφρασης του γενετικού υλικού).

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ6

Page 7: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ9. Προσοχή στο ρόλο των επιδιορθωτικών ενζύμων. Αν διόρθωναν όλα τα

λάθη δεν θα υπήρχαν μεταλλάξεις ,και, η ικανότητα δράσης τους επηρεάζεται από μεταλλαξογόνους παράγοντες.

10.Γιατί η αντιγραφή είναι συνεχής στον ένα κλώνο και ασυνεχής στον άλλο.11.Τα λάθη που δεν διορθώνει η DNA πολυμεράση λέμε ότι ενσωματώνονται

λάθος, ενώ αυτά που δεν διορθώνουν τα επιδιορθωτικά ένζυμα λέμε ότι παραμένουν ενσωματωμένα λάθος.

12.Ένζυμα που συμμετέχουν στην αντιγραφή μπορεί να συμμετέχουν και σε άλλες διαδικασίες. Π.χ η DNA δεσμάση στην δημιουργία του ανανσυνδυασμένου DNA.( επίσης για το ένζυμο αυτό να προσέξω τη διαφορά δράσης του στα προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα).

13.Η έκφραση της γενετικής πληροφορίας περιλαμβάνει τις διαδικασίες μεταγραφής και μετάφρασης και υπόκειται σε έλεγχο και ρύθμιση.

14.Το κεντρικό δόγμα της Βιολογίας στην αρχική και τελική του μορφή καθώς και τους λόγους που επέβαλλαν την τροποποίησή του.

15.ΠΡΟΣΟΧΗ. Το ένζυμο αντίστροφη μεταγραφάση το έχουν οι ιοί ,αλλά η διαδικασία της αντίστροφης μεταγραφής πραγματοποιείται στα κύτταρα που προσβάλλουν οι ιοί.

16.Η RNA πολυμεράση και η αντίστροφη μεταγραφάση είναι ένζυμα που βοηθούν στην δημιουργία φωσφοδιεστερικών δεσμών.

17.Να προσέξω στη σημερινή μορφή του κεντρικού δόγματος ότι είναι αδύνατη η απευθείας σύνθεση πρωτεϊνών από DNA.

18.Τι είναι γονίδιο, τις κατηγορίες στις οποίες διακρίνονται τα γονίδια, τον αριθμό των γονιδίων στον άνθρωπο και το γεγονός ότι σε όλους τους οργανισμούς τα γονίδια είναι ένα πολύ μικρό μέρος του γενετικού τους υλικού.

19.Ένα γονίδιο που μεταγράφεται σε mRNA δεν μεταφράζεται σε όλο το μήκος του, αφού υπάρχουν τα εσώνια, το κωδικόνιο λήξης και οι αμετάφραστες 3΄και 5΄περιοχές.

20.Το γενετικό υλικό που δεν έχει την δυνατότητα έκφρασης χαρακτηρίζεται και σαν άχρηστο γενετικό υλικό. Νάχω μια πρώτη ιδέα για την πιθανή προέλευσή του και για το πολύ σπουδαίο ρόλο του.(λεπτομέρειες στο κεφ.6).

21.Όλα τα σωματικά κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού περιέχουν τα ίδια ακριβώς γονίδια, συνθέτουν όμως διαφορετικές πρωτεΐνες επειδή διαφορετικά γονίδια εκφράζονται σε διαφορετικά κύτταρα και σε διαφορετικά στάδια ανάπτυξης.

22.Να σκέφτομαι από τώρα ότι αφού το κάθε χρωμόσωμα στους διπλοειδείς οργανισμούς υπάρχει δυο φορές άρα και το κάθε γονίδιο θα υπάρχει δυο φορές.(κεφ.5 Ομόζυγα και ετερόζυγα άτομα).

23.Τα είδη του RNA που προκύπτουν από την μεταγραφή του DNA, το ρόλο του καθενός και το είδος του κυττάρου που συναντάμε το καθένα από αυτά.

24.Να προσέξω από το παράθεμα τη διαφορά στο μέγεθος και στη συχνότητα εμφάνισης του κάθε είδους RNA και να κάνω υπολογισμούς για το μήκος των γονιδίων από τα οποία προκύπτουν με μεταγραφή.

25.Την ομοιότητα στην κατασκευή της χρωματίνης, του ριβοσώματος και των ριβονουκλεοπρωτεινικών σωματιδίων.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ7

Page 8: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ26.Πότε και που γίνεται η μεταγραφή καθώς και τι χρειάζεται για την πραγματοποίησή

της.27.Η αντιγραφή και η μεταγραφή δεν μπορεί να πραγματοποιούνται μαζί, μάλιστα

κατά τον κυτταρικό κύκλο προηγείται η μεταγραφή της αντιγραφής.28.Την ακριβή θέση και το ρόλο τόσο του υποκινητή όσο και των αλληλουχιών λήξης

της μεταγραφής.29.Την διαφορά μεταξύ προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών κυττάρων στα είδη RNA

πολυμεράσης που περιέχουν.30.Τι είναι οι μεταγραφικοί παράγοντες, ποιος ο ρόλος τους κατά την μεταγραφή και

μια πρώτη ιδέα για τη σπουδαιότητά τους στο καθορισμό των γονιδίων που θα μεταγραφούν.

31.Την ομοιότητα στη δράση της RNA πολυμεράσης με:α) την DNA ελικάση β) με την DNA πολυμεράση.

32.Την ανικανότητα της RNA πολυμεράσης να διορθώνει λάθη κατά την μεταγραφή και γιατί αυτό δεν είναι σημαντικό για το κύτταρο.

33.Τι είναι η κωδική και τι η μεταγραφόμενη αλυσίδα του γονιδίου και πως μπορώ να τις διακρίνω σε ένα δίκλωνο μόριο DNA.

34.Nα θυμάμαι ότι το RNA είναι: αντιπαράλληλο και συμπληρωματικό της μεταγραφόμενης (μη κωδικής) καθώς και παράλληλο και με την ίδια αλληλουχία βάσεων με την κωδική (αντί της ουρακίλης υπάρχει θυμίνη).

35.Τους λόγους για τους οποίους το mRNA μπορεί να μεταφράζεται πριν την ολοκλήρωση της μεταγραφής στα προκαρυωτικά, ενώ αυτό δεν γίνεται στα ευκαρυωτικά.

36.Ότι η ωρίμανση του mRNA περιλαμβάνει και την απομάκρυνση των εσωνίων και την συρραφή των εξωνίων.

37.Ότι τα ριβονουκλεοπρωτεινικά σωματίδια και δημιουργούν και καταστρέφουν φωσφοδιεστερικούς δεσμούς.

38.Ότι τι ώριμο mRNA έχει μικρότερο μήκος από το πρόδρομο, και ότι δεν μεταφράζεται σε όλο το μήκος του (αμετάφραστες 3΄και 5΄περιοχές).

39.Στα ευκαρυωτικά κύτταρα μεταγραφή γίνεται στον πυρήνα, στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες, αλλά ωρίμανση μόνο στον πυρήνα.

40.Tι είναι γενετικός κώδικας και πως αριθμητικά προέκυψε η αντιστοιχία 3νουκλεοτίδια – 1 αμινοξύ.

41.Σε ποιες ιδιότητες του γενετικού κώδικα συνολικά οφείλεται το γεγονός ότι ο αριθμός νουκλεοτιδίων στο πλαίσιο ανάγνωσης είναι τριπλάσιος του αριθμού των αμινοξέων στην πεπτιδική αλυσίδα.

42.Τι είναι τα συνώνυμα κωδικόνια και την σημασία τους (γονιδιακές μεταλλάξεις που δεν γίνονται αντιληπτές).

43.Ότι το κωδικόνιο AUG έχει δυο πληροφορίες, ενώ τα κωδικόνια λήξης δεν έχουν καμία.

44.Να μην ξεχάσω ποτέ ότι τα κωδικόνια λήξης δεν περιλαμβάνονται στο πλαίσιο ανάγνωσης.

45.Η μετάφραση είναι μια διαδικασία που γίνεται στα ριβοσώματα τα οποία με τη σειρά τους στα προκαρυωτικά είναι ελεύθερα στο κυτταρόπλασμα ενώ στα ευκαρυωτικά βρίσκονται στο αδρό ενδοπλασματικό δίκτυο, στα μιτοχόνδρια και στους χλωροπλάστες.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ8

Page 9: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ46.Στα μιτοχόνδρια και τους χλωροπλάστες μεταφράζεται mRNA που έχει προκύψει

από τη μεταγραφή του δικού τους γενετικού υλικού.47.Η περιοχή του tRNA (αντικωδικόνιο),που προσδένεται στο mRNA (κωδικόνιο),

είναι απόλυτα χαρακτηριστική για κάθε μόριο tRNA άρα υπάρχουν 61 διαφορετικά μόρια tRNA όσα είναι και τα διαφορετικά κωδικόνια που αντιστοιχούν σε αμινοξέα.

48.Επειδή κάθε μόριο tRNA μεταφέρει ένα μόνο αμινοξύ, συμπεραίνουμε ότι: ένα αμινοξύ (εκτός της μεθειονίνης και της τρυπτοφάνης) μπορεί να μεταφέρεται από περισσότερα του ενός διαφορετικά μόρια tRNA

49.Από τι αποτελείται το σύμπλοκο έναρξης.50.Ότι η μετάφραση αρχίζει πάντοτε από το πρώτο AUG που συναντά το ριβόσωμα

από το 5’ άκρο του mRNA51.Ενώ ένα μόριο tRNA μεταφέρει μόνο ένα αμινοξύ, μπορεί να συγκρατεί από ένα ως

και όλα τα αμινοξέα μιας πεπτιδικής αλυσίδας.52.Στα ριβοσώματα γίνεται μετάφραση και όχι πρωτεινοσύνθεση.53.Στα ριβοσώματα γίνεται σύνθεση πολυπεπτιδίων και όχι πρωτεϊνών.54.Ένα μόριο mRNA μπορεί να μεταφραστεί μία ή περισσότερες φορές και αυτό

μπορεί να γίνεται είτε από ένα ριβόσωμα κάθε φορά, είτε από πολλά ριβοσώματα ταυτόχρονα(πολύσωμα).

55.Ότι στα προκαρυωτικά κύτταρα όλες οι πρωτεΐνες έχουν για πρώτο αμινοξύ την μεθειονίνη, ενώ στα ευκαρυωτικά αυτό δεν συμβαίνει γιατί η πεπτιδική αλυσίδα που θα προκύψει από την μετάφραση θα υποστεί τροποποιήσεις για να μετατραπεί σε λειτουργική πρωτεΐνη και μια από αυτές είναι η αφαίρεση αμινοξέων από το αμινικό άκρο.

56.Η μη τροποποίηση των πεπτιδικών αλυσίδων στα προκαρυωτικά κύτταρα οφείλεται στην απουσία οργανιδίων όπως το ενδοπλασματικό δίκτυο και το σύστημα Golgi, και είναι το κύριο πρόβλημα στη χρησιμοποίηση βακτηρίων για την παραγωγή ανθρώπινων πρωτεϊνών (τεχνική ανανσυνδυασμένου DNA).

57.Οι τροποποιήσεις μπορεί να αφορούν αφαίρεση αμινοξέων από το αμινικό άκρο, αφαίρεση ενδιαμέσων πεπτιδίων, προσθήκη μη πρωτεϊνικών τμημάτων καθώς και σύνδεση δυο η περισσοτέρων πεπτιδικών αλυσίδων προκειμένου να δημιουργηθεί το πρωτεϊνικό μόριο.

58.ΠΡΟΣΟΧΗ. Κάθε γονίδιο έχει την πληροφορία για μια πολυπεπτιδική αλυσίδα και όχι για μια πρωτεΐνη.

59.Ένα τμήμα DNA κωδικοποιεί ένα πεπτίδιο αν κατά την κατεύθυνση 5΄-3΄περιέχει και κωδικόνιο έναρξης και κωδικόνιο λήξης.

60.Η ικανότητα μετάφρασης του m RNA ενός οργανισμού από τα κύτταρα ενός άλλου, οφείλεται τόσο στη καθολικότητα του γενετικού κώδικα, όσο και στην ικανότητα των ριβοσωμάτων να μεταφράζουν οποιοδήποτε m RNA ανεξάρτητα από πού προέρχεται αυτό.

61.Τα βακτήρια για να παράγουν την ίδια πρωτεΐνη με ένα ευκαρυωτικό κύτταρο πρέπει να δέχονται ώριμα mRNA. Στην περίπτωση που εισάγονται σε αυτά πρόδρομα μόρια ή δεν θα παράγουν πρωτεΐνη, ή θα παράγουν διαφορετική πρωτεΐνη με μεγαλύτερο αριθμό αμινοξέων.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ9

Page 10: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ62.Για να μπορώ να συσχετίσω τα αμινοξέα μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας με τα

νουκλεοτίδια του αντίστοιχου γονιδίου, πρέπει να ξέρω τι μέρος του γονιδίου είναι το πλαίσιο ανάγνωσης.

63.Επειδή ένα γονίδιο μπορεί να μεταγραφεί πολλές φορές και ένα mRNA μπορεί να μεταφραστεί πολλές φορές, από ένα γονίδιο μπορεί να σχηματιστεί μεγάλος αριθμός αντιγράφων ενός πεπτιδίου.

64.Η δημιουργία πεπτιδικού δεσμού μεταξύ δυο αμινοξέων γίνεται ανάμεσα στην καρβοξυλομάδα του πρώτου και την αμινομάδα του δεύτερου με ταυτόχρονη αποβολή ενός μορίου νερού (μηχανισμός συμπύκνωσης).

65.Η επιμήκυνση του πεπτιδίου γίνεται από το αμινικό προς το καρβοξυλικό άκρο.66.Συμπληρωματικότητα βάσεων εμφανίζεται και δεσμοί υδρογόνου αναπτύσσονται

κατά την αντιγραφή, την μεταγραφή, την αντίστροφη μεταγραφή, και στην μετάφραση: α) ανάμεσα στο κωδικόνιο και το αντικωδικόνιο καθώς και β) ανάμεσα στο mRNA και το rRNA της μικρής υπομονάδας κατά την πρόσδεση του πρώτου στη δεύτερη.

67.Για το γενετικό κώδικα μπορούμε να λέμε ότι έχει τρία μηνύματα: αμινοξέα, έναρξη και λήξη.

68.Εκτός από το άχρηστο γενετικό υλικό να προσέξω ότι υπάρχουν και άλλες αλληλουχίες νουκλεοτιδίων του DNA που δεν μεταφράζονται, όπως: τα γονίδια για τα άλλα είδη RNA πλην του mRNA, οι υποκινητές και οι αλληλουχίες λήξης της μεταγραφής, τα εσώνια, τα κωδικόνια λήξης, οι χειριστές των οπερονίων, οι αλληλουχίες που αντιστοιχούν στις αμετάφραστες περιοχές.

69.Τις γνώσεις που οδήγησαν στην βεβαιότητα ύπαρξης ενός προγράμματος ρύθμισης της γονιδιακής έκφρασης σε όλα τα κύτταρα.

70.Το ρόλο της ρύθμισης της γονιδιακής έκφρασης στα βακτήρια.71.Τι είναι κυτταρική διαφοροποίηση στους πολυκύτταρους οργανισμούς, πότε

συμβαίνει και ποιος ο ρόλος της.( από την άσκηση 10 του 1ου κεφ να θυμάμαι ότι διαφοροποίηση στο επίπεδο των λειτουργιών μπορεί να γίνεται και στα ευκαρυωτικά κύτταρα).

72.Ποιοι λόγοι επιβάλλουν να γίνεται σε πολλά επίπεδα η ρύθμιση των γονιδίων στα ευκαρυωτικά κύτταρα.

73.Τον ορισμό του οπερονίου, το γεγονός ότι οπερόνιο υπάρχει μόνο στα προκαρυωτικά κύτταρα και τι περιέχει κάθε οπερόνιο.

74.Ο αριθμός των δομικών γονιδίων διαφέρει από οπερόνιο σε οπερόνιο, είναι όμως πάντοτε μεγαλύτερος του ένα.

75.Από τι αποτελείται το οπερόνιο της λακτόζης στο βακτήριο E. coli, και πότε λειτουργεί.

76.Το ρόλο του ρυθμιστικού γονιδίου και του προϊόντος της έκφρασης του.77.Και το ρυθμιστικό γονίδιο όπως και κάθε γονίδιο έχει τον υποκινητή του.78.Γιατί λέμε ότι η λακτόζη είναι ο επαγωγέας της διάσπασής της.79.Ότι στην περίπτωση των οπερονίων, ένα mRNA προκύπτει από την μεταγραφή

περισσοτέρων του ενός γονιδίων και ότι από τη μετάφρασή του θα προκύψουν περισσότερες της μιας πεπτιδικές αλυσίδες.

80.Όταν από ένα mRNA προκύπτουν περισσότερες από μία πεπτιδικές αλυσίδες, αυτό σημαίνει ότι περιέχει περισσότερα από ένα πλαίσια ανάγνωσης.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ10

Page 11: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ81.Τι σχέση έχουν οι μηχανισμοί ρύθμισης της έκφρασης των γονιδίων με την

δημιουργία καρκινικών κυττάρων.82.Πως οι μεταγραφικοί παράγοντες στα ευκαρυωτικά κύτταρα μπορούν να ρυθμίζουν

ποια γονίδια θα μεταγραφούν.83.Τι περιλαμβάνει το επίπεδο ρύθμισης μετά την μεταγραφή σε σχέση με την

ωρίμανση του mRNA.84.Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την έκφραση κατά την μετάφραση.85.Να θυμάμαι ότι ενώ το mRNA και κάθε είδος RNA αποικοδομείται, αυτό δεν

ισχύει για το DNA το οποίο είναι σταθερό ακόμα και μετά από πολλά εκατομμύρια χρόνια.

86.Ποιες διαδικασίες περιλαμβάνει η ρύθμιση μετά την μεταγραφή και ποιος είναι ο στόχος αυτών των διαδικασιών.

87.Συνολικά με ποιες προϋποθέσεις ένα γονίδιο θα παράγει ένα πρωτεϊνικό μόριο σε ένα ευκαρυωτικό κύτταρο.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ11

Page 12: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4ον. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΟΥ DNA

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΡΩ.

1. Τι είναι διαδικασίες in vitro και in vivo.2. Τι είναι το πλασμίδιο και τις βασικές κατηγορίες γονιδίων που περιέχει.3. όλα τα βακτήρια έχουν ένα τουλάχιστον πλασμίδιο και περιβάλλονται από

κυτταρικό τοίχωμα.4. Τη διαδικασία της αντιγραφής, της μεταγραφής και της μετάφρασης.5. Ότι ωρίμανση γίνεται μόνο στα ευκαρυωτικά κύτταρα.6. Την ικανότητα της DNA δεσμάσης να ενώνει τμήματα DNA.7. Ο μετασχηματισμός είναι ιδιότητα των βακτηρίων και στην φύση.8. Την βασική αρχή στην οποία στηρίζεται η μέθοδος της ιχνηθέτησης.9. Ότι η αντιγραφή τμημάτων ή μορίων DNA γίνεται με εκθετικό τρόπο.10.Διαφορετικά γονίδια εκφράζονται σε διαφορετικά κύτταρα του ανθρώπινου

οργανισμού.11.Ότι δεν μπορώ να συνδέσω στη σειρά τμήματα DNA με τμήματα RNA.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ12

Page 13: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ον. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΑΝΑΣΥΝΔΥΑΣΜΕΝΟΥ

DNA

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΜΑΘΩ1. Ποια γεγονότα αποτέλεσαν την βάση για την ανάπτυξη της τεχνολογίας του

ανανσυνδυασμένου DNA.2. Να προσέξω στον ορισμό του ανασυνδυασμένου DNA ότι τα γονίδια πρέπει να

προέρχονται από διαφορετικούς οργανισμούς.3. Ότι ανασυνδυασμένα μόρια DNA μπορούν να εισέρχονται και σε βακτήρια και σε

ευκαρυωτικά κύτταρα.4. Ότι η Γενετική Μηχανική δίνει στον άνθρωπο την ικανότητα να τροποποιεί το

γενετικό υλικό.( σχόλιο για τις θετικές και αρνητικές επιπτώσεις).5. Τι ιδιότητες πρέπει νάχει ένα μόριο DNA για να χαρακτηριστεί φορέας

κλωνοποίησης.6. Να κατανοώ σωστά τον όρο ξενιστής όπου αυτός χρησιμοποιείται.7. Τι είναι μετασχηματισμός βακτηρίων και να θυμάμαι ότι αυτός μπορεί να γίνει και

φυσικά και τεχνητά.8. Τι είναι κλώνος και που η έννοια αυτή μπορεί να αναφέρεται.9. Από πού παράγονται οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες και ποιος είναι ο ρόλος τους

φυσιολογικά.10.Τον ρόλο των περιοριστικών ενδονουκλεασών στην κατασκευή του

ανασυνδυασμένου DNA.11.Να ξέρω καλά την αλληλουχία που αναγνωρίζει η EcoRI, σε ποια σημεία δρα,

πόσους φωσφοδιεστερικούς δεσμούς και πόσους δεσμούς υδρογόνου καταστρέφει.12.Κάθε περιοριστική ενδονουκλεάση καταστρέφει δυο φωσφοδιεστερικούς δεσμούς,

αλλά ο αριθμός των δεσμών υδρογόνου καθορίζεται από τις βάσεις των μονόκλωνων ουρών.

13.Όσο μεγαλύτερο είναι ένα μόριο DNA τόσες περισσότερες θέσεις δράσης θα έχει κάθε περιοριστική ενδονουκλεάση.

14.Περιοριστική ενδονουκλεάση που σε γραμμικό μόριο DNA δρα σε ν θέσεις, σχηματίζει (ν+1) κομμάτια.

15.Τα δύο ακραία κομμάτια μορίου DNA που κόπηκε με περιοριστική ενδονουκλεάση, έχουν μονόκλωνες ουρές μόνο από τη μια πλευρά.

16.Κανένα βακτήριο δεν διαθέτει στο γονιδίωμά του την αλληλουχία που αναγνωρίζει η περιοριστική ενδονουκλεάση που συνθέτει. Αυτό δημιουργεί περιορισμούς στη επιλογή πλασμιδίων και βακτηρίων.

17.Κατάλληλο πλασμίδιο είναι εκείνο που έχει μόνο μια φορά την αλληλουχία που αναγνωρίζει η χρησιμοποιούμενη περιοριστική ενδονουκλεάση.

18.Αν ένα πλασμίδιο έχει μόνο ένα γονίδιο ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικό, ένας επιπλέον περιορισμός είναι και το ότι η περιοριστική ενδονουκλεάση δεν πρέπει να καταστρέφει το γονίδιο αυτό.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ13

Page 14: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ19.Τα πλασμίδια που θα ανασυνδυαστούν αφαιρούνται από βακτήρια τα οποία στη

συνέχεια θα επιχειρήσουμε να μετασχηματίσουμε.20.Τη διαφορά του πλασμιδίου και του DNA του φάγου λ σαν φορέων κλωνοποίησης.21.Μόνο DNA ιοί μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν φορείς κλωνοποίησης.22.Τον ρόλο της DNA δεσμάσης στην δημιουργία του ανασυνδυασμένου DNA.23.Ότι πλασμίδια μπορεί να κλείσουν χωρίς να ανασυνδυαστούν, άρα: πρέπει να

χρησιμοποιούμε πολύ περισσότερα πλασμίδια από τα τμήματα στα οποία θα κοπεί το γονιδίωμα του ευκαρυωτικού οργανισμού.

24.Τα βακτήρια ξενιστές είναι αυτά από τα οποία είχε αφαιρεθεί το πλασμίδιο άρα δεν εμφανίζουν ανθεκτικότητα σε αντιβιοτικά.

25.Παρά το γεγονός ότι αυξάνεται τεχνητά η διαπερατότητα των τοιχωμάτων των βακτηρίων σε μακρομόρια, ελάχιστος αριθμός βακτηριών μετασχηματίζεται, άρα και εδώ πρέπει να χρησιμοποιηθεί αριθμός βακτηρίων πολύ μεγαλύτερος από αυτόν των ανασυνδυασμένων πλασμιδίων.

26.Ο αριθμός των βακτηριακών κλώνων ταυτίζεται με τον αριθμό των κομματιών στα οποία η περιοριστική ενδονουκλεάση έσπασε το γονιδίωμα του οργανισμού.

27.Κάθε πολυκύτταρος οργανισμός έχει μια μόνο γονιδιωματική βιβλιοθήκη. Όμως με διαφορετικές περιοριστικές ενδονουκλεάσες οι γονιδιωματικές βιβλιοθήκες απλά θα έχουν διαφορετικό αριθμό κλώνων.

28.Τι περιέχει από το γονιδίωμα του ευκαρυωτικού οργανισμού, κάθε κλώνος της γονιδιωματικής βιβλιοθήκης.

29.Ότι η κατασκευή της γονιδιωματικής βιβλιοθήκης είναι εκτός των άλλων και μέθοδος πολλαπλασιασμού δίκλωνων τμημάτων DNA.

30.Να ξέρω για ποιους λόγους συνολικά κανένας βακτηριακός κλώνος της γονιδιωματικής βιβλιοθήκης δεν μπορεί να παράγει ανθρώπινη πρωτεΐνη.

31.Να καταλάβω για ποιους λόγους ξεκίνησε η δημιουργία της cDNA βιβλιοθήκης.32.Ποια ένζυμα πρέπει να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή της cDNA βιβλιοθήκης.33.Να ξεκαθαρίσω ότι μπορώ να φτιάχνω τόσες διαφορετικές cDNA βιβλιοθήκες όσα

είναι τα διαφορετικά είδη κυττάρων ενός πολυκύτταρου οργανισμού.34.Να καταλάβω ότι κάθε κλώνος της cDNA βιβλιοθήκης δεν περιέχει γονίδια,

αλλά τις αλληλουχίες των εξωνίων κάθε γονιδίου.(εννοείται και τις αλληλουχίες που αντιστοιχούν στις αμετάφραστες περιοχές και στο κωδικόνιο λήξης).

35.Να θυμάμαι ότι αντίστροφη μεταγραφάση έχουν μόνο οι RNA-ιοί , άρα από αυτούς μόνο μπορεί να απομονωθεί.

36.Να καταλάβω ότι το δίκλωνο μόριο mRNA-cDNA, είναι ένα υβριδικό μόριο.37.Να καταλάβω ότι στο προηγούμενο υβριδικό μόριο, η αποδιάταξη του mRNA

πρέπει να γίνει με χημικές ουσίες, ώστε να είναι αδύνατη η επαναδιάταξή του. 38.Αν και δεν αναφέρεται στο σχολικό βιβλίο, να καταλάβω ότι το δίκλωνο μόριο

DNA κατά την κατασκευή της cDNA βιβλιοθήκης δεν κατεργάζεται με περιοριστική ενδονουκλεάση.

39.Αν και η κατασκευή της cDNA βιβλιοθήκης σημαίνει μεταφορά στα βακτήρια μόνο των εξωνίων ενός γονιδίου ευκαρυωτικού κυττάρου, τα βακτήρια δεν παράγουν πρωτεΐνη επειδή δεν έχουν τους μηχανισμούς τροποποίησης που διαθέτουν τα ευκαρυωτικά κύτταρα.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ14

Page 15: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ40.Αποδιάταξη είναι η μετατροπή ενός δίκλωνου μορίου σε μονόκλωνο και μπορεί να

γίνει με δυο τουλάχιστον τρόπους.41.Η αποδιάταξη με θέρμανση θεωρείται ήπια διαδικασία και ταυτόχρονα

αντιστρεπτή, ενώ η αποδιάταξη με χημικές ουσίες δραστική και επομένως μόνιμη.42.Η υβριδοποίηση είναι μέθοδος δημιουργίας δίκλωνου μορίου από την σύνδεση είτε

δυο κλώνων DNA , είτε ενός κλώνου DNA και ενός κλώνου RNA.43.Οι ανιχνευτές DNA είναι αλληλουχίες ραδιενεργών νουκλεοτιδίων με σειρά

βάσεων συμπληρωματική αυτής που θέλουμε να προσδιορίσουμε.44.Ο εντοπισμός αλληλουχιών DNA ή RNA, είναι μια άλλη διαδικασία στην οποία

εφαρμόζεται η τεχνική της ιχνηθέτησης.( πείραμα Hershey – Chase στο 1ο

κεφάλαιο).45.Η μέθοδος αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης επιτρέπει τον διπλασιασμό

τμημάτων DNA τεχνητά στο εργαστήριο χωρίς την χρήση μικροοργανισμών.46.Κατά την μέθοδο PCR χρησιμοποιούνται τα ένζυμα της αντιγραφής και

εφαρμόζεται ο ημισυντηρητικός μηχανισμός.47.Ο αριθμός των τμημάτων DNA κατά την μέθοδο PCR αυξάνεται εκθετικά με τον

τύπο 2ν.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ15

Page 16: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5ον ΜΕΝΔΕΛΙΚΗ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑ

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΡΩ

1. Τι είναι κυτταρικός κύκλος, μίτωση και μείωση.2. Από τα γεγονότα της μεσόφασης να μην μου διαφεύγει η αντιγραφή του

γενετικού υλικού, η μεταγραφή και η μετάφραση (έκφραση της γενετικής πληροφορίας).

3. Τις φάσεις της μίτωσης και της μείωσης.4. Τη διάταξη των χρωμοσωμάτων κατά την μετάφαση της μίτωσης και κατά την

μετάφαση Ι της μείωσης.5. Τι είναι μονογονική και τι αμφιγονική αναπαραγωγή.6. Τι είναι γονίδιο, και ότι μερικά γονίδια είναι υπεύθυνα για την σύνθεση μιας

πολυπεπτιδικής αλυσίδας το καθένα.7. Τι σημαίνει απλοειδή και τι διπλοειδή κύτταρα. Τι είναι σωματικά και τι

γεννητικά κύτταρα και σε ποια κατηγορία ανήκει το καθένα από αυτά..8. Τι είναι αυτογονιμοποίηση και γιατί είναι τρόπος αμφιγονικής και όχι

μονογονικής αναπαραγωγής.9. Τι είναι ομόλογα χρωμοσώματα και τι πληροφορίες περιέχουν.10.Το γεγονός ότι σε κάθε ζευγάρι ομολόγων χρωμοσωμάτων το ένα χρωμόσωμα

είναι πατρικής και το άλλο μητρικής προέλευσης.11.Πως καθορίζεται το φύλο στον άνθρωπο και σε όλους τους ανώτερους ζωικούς

οργανισμούς.12.Τι είναι κληρονομικά χαρακτηριστικά και τι είναι κληρονομικότητα.13.Ότι εκτός από τα κληρονομικά χαρακτηριστικά υπάρχουν και επίκτητα

χαρακτηριστικά.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ16

Page 17: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5ονΜΕΝΔΕΛΙΚΗ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΚΟΤΗΤΑ

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΜΑΘΩ1. Ότι κληρονομικότητα είναι η ιδιότητα των απογόνων να μοιάζουν με τους

γονείς τους και κληρονομικά χαρακτηριστικά είναι αυτά που μεταφέρονται με το γενετικό υλικό.

2. Η επιλογή του Mendel να μελετήσει τον τρόπο κληρονομικότητας κάθε ιδιότητας χωριστά, βασικό γεγονός για να καταλήξει σε συμπεράσματα.

3. Σημαντικό γεγονός επίσης το ότι χρησιμοποίησε αμιγή στελέχη. Τι ονόμαζε ο Mendel αμιγή στελέχη και πως λέγονται σήμερα.

4. Να ξέρω ποια είναι χαρακτηριστικά στα οποία διαφέρουν οι ποικιλίες του μπιζελιού, και ποια η επικρατής και υπολειπόμενη ιδιότητα κάθε χαρακτήρα.

5. Να ξέρω ότι γενιά είναι το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί από τη στιγμή που θα γεννηθεί ένα άτομο μέχρι να φτάσει να δώσει απογόνους.

6. Να καταλάβω ότι στατιστική ανάλυση για το Mendel σήμαινε να μετρά τα άτομα που είχαν μια συγκεκριμένη ιδιότητα και να υπολογίζει τη συχνότητα εμφάνισης των ατόμων αυτών.

7. Να καταλάβω γιατί ένας οργανισμός για να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πειράματα κληρονομικότητας πρέπει να αναπτύσσεται εύκολα, να δίνει πολλούς απογόνους και να εμφανίζει ποικιλία στις κληρονομικές ιδιότητές του.

8. Να μπορώ να δικαιολογώ ικανοποιητικά γιατί ο άνθρωπος δεν προσφέρεται για πειράματα κληρονομικότητας.

9. Να ξέρω τι σημαίνει γονιμοποίηση, αυτογονιμοποίηση και τεχνητή γονιμοποίηση.

10.Να δικαιολογώ γιατί στην τεχνητή γονιμοποίηση πρέπει να κόψουμε τους ανθήρες του φυτού που παίζει το ρόλο του θηλυκού ατόμου.

11.Τι είναι κατά τον Mendel αλλά και σήμερα στην κάθε διασταύρωση, πατρική, πρώτη θυγατρική, δεύτερη θυγατρική κ.ο.κ γενιά.

12.Με ποιο τρόπο κατέληξε Mendel στο συμπέρασμα ότι κάθε κληρονομικός χαρακτήρας πρέπει να υπάρχει δυο φορές σε κάθε άτομο.

13.Τι είναι σήμερα οι κληρονομικοί χαρακτήρες του Mendel, τι είναι αλληλόμορφα γονίδια, που βρίσκονται και να καταλάβω ότι μπορεί να είναι όμοια ή διαφορετικά.

14.Να καταλάβω ότι όταν μιλάμε για γονίδια που ελέγχουν ιδιότητες αναφερόμαστε υποχρεωτικά σε γονίδια που από την μεταγραφή τους προκύπτει mRNA.

15.Να ξέρω καλά τους ορισμούς ομόζυγο και ετερόζυγο άτομο, επικρατές και υπολειπόμενο γονίδιο, γονότυπος και φαινότυπος.

16.Να έχω υπόψη μου ότι δεν έχουν όλα τα αλληλόμορφα γονίδια σχέση επικρατούς- υπολειπομένου.

17.Να καταλάβω ότι σε κάθε γονότυπο αντιστοιχεί ένας φαινότυπος, αλλά το αντίστροφο δεν ισχύει πάντοτε.

18.Ο φαινότυπος καθορίζεται από το γονότυπο, αλλά υπάρχουν περιπτώσεις όπου στο καθορισμό του φαινοτύπου συμβάλλουν και άλλοι παράγοντες όπως για παράδειγμα το περιβάλλον.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ17

Page 18: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ19.Ο φαινότυπος δεν περιέχει μόνο ιδιότητες που φαίνονται, αλλά και βιοχημικά

χαρακτηριστικά του οργανισμού.20.Το γεγονός ότι κάθε γαμέτης περιέχει μόνο ένα γονίδιο από κάθε ζευγάρι

αλληλομόρφων, είναι αποτέλεσμα της μειωτικής διαίρεσης από την οποία προκύπτουν οι γαμέτες.

21.Όταν λέμε ότι ένα άτομο δίνει δυο γαμέτες, εννοούμε δυο είδη γαμετών. Επίσης όταν λέμε ότι οι απόγονοι είναι δυο, εννοούμε δυο είδη.

22.Οι απόγονοι προκύπτουν πάντοτε από τυχαίο συνδυασμό των γαμετών.23.Να καταλάβω ότι στο βιβλίο δεν υπάρχει διατύπωση του πρώτου νόμου, αλλά το

που αναφέρεται ο πρώτος νόμος του Mendel.24.Να ξέρω τι είναι φαινοτυπική και τι είναι γονοτυπική αναλογία, καθώς και τι είναι

το τετράγωνο του Punnet.25.Τι είναι διασταύρωση μονοϋβριδισμού καθώς και το ότι σε αυτές τις περιπτώσεις

το τετράγωνο του Punnet, δεν είναι απαραίτητο.26.Στις διασταυρώσεις ελέγχου, ελέγχουμε πάντοτε τον γονότυπο ενός ατόμου που ο

φαινότυπος του δεν καθορίζει το γονότυπό του, χρησιμοποιώντας ένα άτομο με τον υπολειπόμενο φαινότυπο.

27.Υπάρχουν περιπτώσεις κληρονομικότητας όπου δεν υπάρχουν άτομα ομόζυγα για το υπολειπόμενο γονίδιο, π.χ τα φυλοσύνδετα ή τα ατελώς επικρατή ή τα συνεπικρατή γονίδια.

28.Η γονοτυπική αναλογία καθορίζεται από τους συνδυασμούς των γαμετών, ενώ η φαινοτυπική αναλογία από τη σχέση που έχουν μεταξύ τους τα αλληλόμορφα γονίδια.

29.Ένα γονίδιο επικρατές εκφράζεται τόσο σε ομοζυγωτική όσο και σε ετεροζυγωτική κατάσταση, ενώ το υπολειπόμενο μόνο σε ομοζυγωτική κατάσταση, εκτός και αν είναι φυλοσύνδετο οπότε στα αρσενικά εκφράζεται ακόμα και όταν υπάρχει μόνο μια φορά.

30.Στις διασταυρώσεις διϋβριδισμού να θυμάμαι ότι τα αλληλόμορφα γράφονται το ένα δίπλα στο άλλο, ο κάθε γαμέτης παίρνει ένα αλληλόμορφο από κάθε ζευγάρι και ότι κάθε αλληλόμορφα του ενός ζεύγους συνδυάζεται με όλα τα αλληλόμορφα του άλλου ζεύγους.

31.Να ξέρω ότι και στον διϋβριδισμό, οι γαμέτες είναι αποτέλεσμα της μειωτικής διαίρεσης.

32.Να θυμάμαι ότι ο ανεξάρτητος διαχωρισμός ισχύει μόνο για τα αλληλόμορφα που βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη ομολόγων χρωμοσωμάτων, και ότι είναι απλά το αποτέλεσμα των τρόπων με τους οποίους μπορούν να διατάσσονται τα ομόλογα χρωμοσώματα κατά την μετάφαση Ι της μείωσης.

33.Προσοχή στον αριθμό των διαφορετικών γονότυπων που υπάρχουν στην f2 γενιά καθώς και στην αναλογία των φαινοτύπων αυτών.

34.Να ξέρω να δείχνω ότι το φαινοτυπικό αποτέλεσμα στη f2 γενιά μιας διασταύρωσης διϋβριδισμού, είναι το αποτέλεσμα του συνδυασμού των φαινοτυπικών αποτελεσμάτων δυο ανεξάρτητων διασταυρώσεων μονοϋβριδισμού.

35.Να ξέρω ότι η αναλογία 9:3:3:1 δεν είναι νόμος του Mendel , αλλά αποτέλεσμα του νόμου του Mendel σε συνδυασμό με τη σχέση που έχουν μεταξύ τους τα αλληλόμορφα γονίδια.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ18

Page 19: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ36.Να μάθω να δημιουργώ γαμέτες ανεξάρτητα από τον αριθμό των ζευγών

αλληλομόρφων γονιδίων στο γονότυπο του ατόμου. Να διαπιστώσω ότι: α) ένα γαμέτη δίνει μόνο το άτομο που είναι ομόζυγο, β)όλοι οι άλλοι γονότυποι δίνουν ζυγό αριθμό γαμετών, και γ) σε όσα περισσότερα ζεύγη είναι ετερόζυγο ένα άτομο, τόσο περισσότερους γαμέτες δίνει.

37.Τα ατελώς επικρατή γονίδια συμβολίζονται με κεφαλαία γράμματα και εκθέτες ή δείκτες, ή και ακόμα με δυο διαφορετικά κεφαλαία γράμματα. Να ξέρω παραδείγματα ατελώς επικρατών γονιδίων και το φαινότυπο του ετερόζυγου ατόμου σε κάθε περίπτωση.

38.Να ξέρω ότι σε κάθε περίπτωση με ατελώς επικρατή γονίδια, σε κάθε γονότυπο αντιστοιχεί διαφορετικός φαινότυπος, άρα η γονοτυπική αναλογία ταυτίζεται πάντοτε με τη φαινοτυπική.

39.Να καταλάβω ότι μπορώ να διακρίνω αν δυο αλληλόμορφα είναι ατελώς επικρατή ή το ένα επικρατεί έναντι του άλλου από: α) τον αριθμό των διαφορετικών γονότυπων στην f2 γενιά, β) από την διαφορετική αναλογία γονότυπων στη f2

γενιά και γ) από το φαινότυπο των ατόμων στην f1 γενιά.40.Τα συνεπικρατή γονίδια είναι μια κατηγορία γονιδίων που έχουν τον ίδιο τύπο

κληρονομικότητας με τα ατελώς επικρατή με μόνη διαφορά ότι, ο φαινότυπος του ετερόζυγου περιέχει ταυτόχρονα τους φαινοτύπους και των δυο ομόζυγων ατόμων.

41.Η διάκριση ανάμεσα σε ατελώς επικρατή και συνεπικρατή, γίνεται μόνο από τον φαινότυπο των ετερόζυγων ατόμων.

42.Και στα συνεπικρατή ταυτίζονται η φαινοτυπική με την γονοτυπική αναλογία.43.Να ξέρω παραδείγματα συνεπικρατών γονιδίων και στον άνθρωπο και σε

διάφορους άλλους οργανισμούς.44.Για τις ομάδες αίματος στον άνθρωπο να ξέρω:α)τι είναι τα αντιγόνα και πόσα

είναι, β) που βρίσκονται, γ)πως καθορίζονται με αυτά οι ομάδες αίματος.45.Στα γονίδια για τις ομάδες αίματος να ξέρω: α) ποια είναι και τον συμβολισμό

τους, β) ποιοι οι δυνατοί φαινότυποι και γονότυποι.46.Να εξηγώ ικανοποιητικά πως θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν οι ομάδες αίματος

για τον έλεγχο της πατρότητας ενός παιδιού.47.Να ξέρω ότι γενετική θέση είναι η θέση σε ένα χρωμόσωμα όπου μπορεί να βρεθεί

ένα γονίδιο.48.Να ξέρω ακόμα ότι τα γονίδια για την ομάδα αίματος ανήκουν και στην κατηγορία

των πολλαπλών αλληλομόρφων αφού για τις ίδιες γενετικές θέσεις υπάρχουν τρία αλληλόμορφα γονίδια.

49.Να καταλάβω τον ορισμό των αλληλομόρφων γονιδίων και να ξεκαθαρίσω ότι κάθε φυσιολογικό άτομο στο γονότυπό του θάχει μόνο δυο από τα πολλαπλά αλληλόμορφα.

50.Να ξέρω τον ορισμό των θνησιγόνων γονιδίων καλά και να καταλάβω ότι για να υπάρχει δυσάρεστο αποτέλεσμα πρέπει οι δυο γονείς νάναι ετερόζυγοι στο ίδιο θνησιγόνο γονίδιο.

51.Να καταλάβω ότι τα ατελώς επικρατή, τα συνεπικρατή, τα πολλαπλά αλληλόμορφα και τα θνησιγόνα δεν ακολουθούν τις μεντελικές αναλογίες, και να ξέρω που οφείλεται αυτό σε κάθε περίπτωση.

52.Να κάνω εφαρμογές και στον διϋβριδισμό με αλληλόμορφα που να είναι: επικρατές – υπολειπόμενο το ένα ζευγάρι και ατελώς επικρατή στο άλλο ζευγάρι, καθώς και

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ19

Page 20: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥμε δυο ζεύγη ατελώς επικρατών αλληλομόρφων γονιδίων. Να βρω τις φαινοτυπικές αναλογίες στις περιπτώσεις αυτές και να επιβεβαιώσω ότι μπορούν να προκύψουν από ανεξάρτητες διασταυρώσεις δυο μονοϋβριδισμών.

53.Στην κληρονομικότητα του ανθρώπου μας ενδιαφέρει κυρίως ο τρόπος κληρονόμησης διαφόρων ασθενειών και λιγότερο διαφόρων μορφολογικών γνωρισμάτων.

54. Ποια χαρακτηριστικά του ανθρώπου κάνουν δύσκολη την μελέτη της κληρονομικότητας στον άνθρωπο.

55.Να εξηγώ ικανοποιητικά γιατί είναι πιο αληθοφανής η εξέταση της κληρονομικότητας σε πολυμελείς οικογένειες, τονίζοντας παράλληλα ότι κάθε τοκετός είναι ένα μοναδικό και ανεξάρτητο γεγονός.

56.Να ξέρω ότι στον άνθρωπο εκτός από χαρακτήρες που κληρονομούνται από ένα ζεύγος αλληλομόρφων γονιδίων και λέγονται μονογονιδιακοί, υπάρχουν και άλλοι που η κληρονόμησή τους στηρίζεται στη συνεργασία περισσότερων ζευγών αλληλομόρφων γονιδίων.

57.Ότι τι γενεαλογικό δέντρο περιγράφει σχέσεις γονέων και παιδιών για πολλές γενιές, και τι ακριβώς εμφανίζεται στο γενεαλογικό δέντρο.

58.Τους βασικούς συμβολισμούς στο γενεαλογικό δέντρο πάρα πολύ καλά.59.Που αντιστοιχούν οι δυο αριθμοί για κάθε άτομο στο γενεαλογικό δέντρο, ποιον

από τους δυο μπορώ να γράφω με δυο τρόπους. Παράδειγμα.60.Να καταλάβω τι σημαίνει σωστά η φράση: Το γενεαλογικό δέντρο μου δίνει την

δυνατότητα να ξέρω τι έγινε στο παρελθόν και να προβλέπω τι μπορεί να γίνει στο μέλλον.

61.Να ξέρω ότι είναι αποτέλεσμα της στατιστικής και των πιθανοτήτων η φράση: Η πιθανότητα νάχει ένα άτομο ταυτόχρονα δυο γνωρίσματα είναι το γινόμενο των πιθανοτήτων νάχει την κάθε ιδιότητα χωριστά.

62.Τι σημαίνει ο όρος: Αυτοσωμική επικρατής κληρονομικότητα, παράδειγμα τέτοιας κληρονομικότητας στον άνθρωπο, τι θα προκύψει από το γάμο ενός ετερόζυγου και ενός φυσιολογικού γονέως, τι θα προκύψει από το γάμο δυο ετερόζυγων γονέων.

63.Ποιος είναι ο ασφαλέστερος τρόπος και για να διαπιστώσω ότι μια ιδιότητα ακολουθεί αυτοσωμικό επικρατή τύπο κληρονομικότητας και ότι οι δυο γονείς είναι ετερόζυγοι.

64.Τι είναι αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα, παραδείγματα ασθενειών στον άνθρωπο που ακολουθούν αυτό το τύπο κληρονομικότητας, πότε είναι βέβαιο ότι όλοι οι απόγονοι θάναι υγιείς και πότε ότι όλοι θα πάσχουν.

65.Τι σημαίνει φορέας στην αυτοσωμική υπολειπόμενη κληρονομικότητα, γιατί δεν χρησιμοποιείται ο όρος στην επικρατή κληρονομικότητα, και πότε μεγαλώνει η πιθανότητα νάναι και οι δυο γονείς φορείς σε μια τέτοια ιδιότητα.

66.Ποιος ο πιο ασφαλής τρόπος για να διαπιστώσω ότι μια ιδιότητα ακολουθεί αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας και να αποκαλύψω ταυτόχρονα τον γονότυπο των γονέων.

67.Να ξέρω ότι όλα αναφέρθηκαν πριν αναφέρονται σε φυσιολογικά άτομα και σε φυσιολογικά αποτελέσματα, τα οποία μπορούν να μεταβληθούν λόγω των μεταλλάξεων.

68.Να θυμηθώ ξανά τους όρους: αυτοσωμικά και φυλετικά χρωμοσώματα.ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ20

Page 21: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ69.Τι είναι τα φυλοσύνδετα γονίδια και πως συμβολίζονται, τι είναι

φυλοσύνδετη κληρονομικότητα, γιατί αναφερόμαστε μόνο σε υπολειπόμενη και όχι και σε επικρατή. Παραδείγματα ιδιοτήτων στον άνθρωπο που ακολουθούν φυλοσύνδετη υπολειπόμενη κληρονομικότητα.

70.Να προσέξω ότι στην φυλοσύνδετη κληρονομικότητα από τη στιγμή που θα γράψω και τα φυλετικά χρωμοσώματα παρακολουθώ και την κληρονομικότητα του φύλου, κάτι που δεν συμβαίνει κατά την αυτοσωμική κληρονομικότητα.

71.Να τεκμηριώνω με παραδείγματα ότι κάθε φυλοσύνδετος χαρακτήρας εμφανίζεται συχνότερα στα αρσενικά παρά στα θηλυκά άτομα. Έτσι λέμε ότι η φυλοσύνδετη κληρονομικότητα δεν ακολουθεί τις μεντελικές αναλογίες.

72.Στην φυλοσύνδετη κληρονομικότητα φαίνεται καθαρά ότι το αγόρι παίρνει το Χ χρωμόσωμα της μάνας του και το κορίτσι το ένα από τα δυο Χ χρωμοσώματα του πατέρα του. Αυτό δικαιολογεί σε κάποιο ποσοστό γιατί τα αγόρια μοιάζουν πιο πολύ στη μάνα τους και τα κορίτσια στο πατέρα τους.

73. Να ξέρω με παραδείγματα να τεκμηριώνω την πρόταση: η φυλοσύνδετη κληρονομικότητα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και στον έλεγχο της πατρότητας.

74. Τα γονίδια διακρίνονται σε φυλοσύνδετα και αυτοσωμικά με άλλο κριτήριο από αυτό που διακρίνονται σε επικρατές – υπολειπόμενο, ατελώς επικρατή και συνεπικρατή. Άρα ένα γονίδιο μπορεί να είναι π.χ φυλοσύνδετο και ατελώς επικρατές.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ21

Page 22: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6ον

ΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΡΩ

Τι είναι γονίδιο, τι είναι χρωμόσωμα, τι είναι γενετικό υλικό:ΑΡΙΣΤΑ.Τα είδη των χρωμοσωμάτων και τα είδη των γονιδίων: ΤΕΛΕΙΑ.Τι είναι γενετικός κώδικας και ποιες οι ιδιότητές του.Την αντιγραφή της γενετικής πληροφορίας και τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης

λαθών κατά την αντιγραφή.Την μείωση και τον διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων κατ΄αυτήν.Τις έννοιες γονότυπος και φαινότυπος.Τους τύπους κληρονομικότητας που συναντάμε στον άνθρωπο.Την κυτταρική διαφοροποίηση και τους μηχανισμούς ρύθμισης της γονιδιακής

έκφρασης στα ευκαρυωτικά κύτταρα.Τι είναι κωδική και τι μεταγραφόμενη (μη κωδική) αλυσίδα στο γονίδιο και σε

ποια από αυτές υπάρχουν τα κωδικόνια.Τις ουσίες που απαιτούνται και τη διαδικασία για το σχηματισμό του

καρυότυπου στον άνθρωπο.Τις έννοιες αναβολισμός, καταβολισμός και μεταβολισμός.Τι είναι ένζυμα και ποιος ο ρόλος τους.Τι είναι τριτοταγής δομή στις πρωτεΐνες και τη σχέση της με τη λειτουργικότητα

των πρωτεϊνών.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ22

Page 23: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6ονΜΕΤΑΛΛΑΞΕΙΣ

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΜΑΘΩ1. Να μάθω καλά τον ορισμό των μεταλλάξεων και να ξέρω ότι οι αλλαγές του

γενετικού υλικού, μπορούν να συμβούν σε οποιονδήποτε και οποτεδήποτε.2. Να καταλάβω ότι οι μεταλλάξεις δεν είναι υποχρεωτικό να προκαλούν

αλλαγές στο φαινότυπο. Αυτό δεν οφείλεται σε ένα αλλά σε πολλούς λόγους και καλό είναι να ξέρω μερικούς από αυτούς.

3. Μεταλλάξεις στο άχρηστο γενετικό υλικό, σε γονίδια που αντιστοιχούν σε οποιοδήποτε είδος RNA εκτός του αγγελιαφόρου, σε γονίδια που δεν εκφράζονται στα κύτταρα στα οποία έγινε η αλλαγή, καθώς και το ότι οι περισσότερες μεταλλάξεις οδηγούν στην δημιουργία υπολειπόμενων γονιδίων είναι μερικοί από αυτούς.

4. Να έχω υπόψη μου ότι αφού το άχρηστο γενετικό υλικό είναι το 95% του γονιδιώματος του ανθρώπου, η συχνότητα να συμβεί κάποια αλλαγή σε αυτό είναι δεκαπλάσια από την συχνότητα να συμβεί αλλαγή στις κωδικοποιούσες περιοχές.

5. Πρέπει ακόμα να καταλάβω ότι οποιαδήποτε αλλαγή στις μη κωδικοποιούσες περιοχές δεν έχει κανένα λόγο μα απορριφθεί σε αντίθεση με τις αλλαγές στις κωδικοποιούσες περιοχές που το κάθε καινούργιο γνώρισμα κρίνεται από τη φυσική επιλογή και διατηρείται μόνο αν είναι θετικό.

6. Να ξέρω ότι η διάκριση σε γονιδιακές και χρωμοσωμικές γίνεται με βασικό κριτήριο το μέγεθος της αλλαγής.

7. Οι γονιδιακές αφορούν μικρό αριθμό βάσεων και μπορεί να γίνεται προσθήκη, αφαίρεση ή αντικατάσταση βάσεων, ενώ οι χρωμοσωμικές αφορούν μεγάλο τμήμα του χρωμοσώματος.

8. Να έχω υπόψη μου ότι οι γονιδιακές μεταλλάξεις συμβαίνουν μόνο κατά την αντιγραφή του γενετικού υλικού και να τις συνδυάζω με τα λάθη που παραμένουν αδιόρθωτα.

9. Τα αποτελέσματα μιας μετάλλαξης που δημιουργεί αλλαγές στο φαινότυπο, μπορεί να είναι η αύξηση της γενετικής ποικιλότητας, μπορεί να προκαλέσει μια ασθένεια ή ακόμα και τη δημιουργία καρκίνου.

10.Η αύξηση της γενετικής ποικιλότητας μπορεί να θεωρηθεί σαν θετικό αποτέλεσμα των μεταλλάξεων αφού έτσι αυξάνεται η δυνατότητα επιλογής του πιο ευνοϊκού χαρακτηριστικού και έτσι η εξελικτική διαδικασία.

11.Να ξέρω ότι οι μεταλλάξεις γίνονται με την ίδια πιθανότητα στα σωματικά και στα γεννητικά κύτταρα, αλλά εμφανίζονται πιο συχνά στα σωματικά αφού αυτά είναι πολύ περισσότερα.

12.Να ξέρω επίσης ότι ενώ οι μεταλλάξεις γίνονται με την ίδια πιθανότητα στα αυτοσωμικά και στα φυλετικά χρωμοσώματα σίγουρα θάναι πιο συχνές στα αυτοσωμικά αφού είναι περισσότερα.

13.Για τον ίδιο λόγο ενώ οι μεταλλάξεις γίνονται με την ίδια πιθανότητα στα αυτοσωμικά και στα φυλοσύνδετα γονίδια, είναι πιο συχνές αυτές στα αυτοσωμικά.

14.Να καταλάβω καλά ότι μεταλλάξεις που γίνονται σε σωματικά κύτταρα εκδηλώνονται στο άτομο που συμβαίνουν κάτω από κάποιες προϋποθέσεις αλλά δεν κληρονομούνται ποτέ, ενώ οι μεταλλάξεις που γίνονται στα γεννητικά κύτταρα

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ23

Page 24: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥδεν εμφανίζονται στο άτομο που συμβαίνουν αλλά θα εμφανιστούν ενδεχόμενα στους απογόνους. Με άλλα λόγια μόνο οι μεταλλάξεις στα γεννητικά κύτταρα κληρονομούνται.

15.Η αντικατάσταση μιας βάσης από κάποια άλλη μπορεί να έχει ποικίλα αποτελέσματα. Το πιο ανώδυνο είναι η νέα τριπλέτα να είναι συνώνυμη της αρχικής οπότε δεν αλλάζει τίποτα στη σειρά των αμινοξέων άρα και στην πρωτεΐνη.

16.Οι μεταλλάξεις που έχουν σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία συνώνυμης τριπλέτας λέγονται σιωπηλές μεταλλάξεις.

17.Αν όμως η νέα τριπλέτα είναι διαφορετική θα έχουμε αλλαγή ενός αμινοξέος και οι συνέπειες πάλι ποικίλουν ανάλογα με τη θέση του αμινοξέος στη πολυπεπτιδική αλυσίδα. Αν πρόκειται για ένζυμο και η αλλαγή γίνει στο ενεργό κέντρο τότε θα μειωθεί ή και μπορεί να εξουδετερωθεί η δραστικότητα του ενζύμου αυτού. Σε άλλες περιπτώσεις μπορεί να γίνει αλλαγή της δομής και επομένως της λειτουργίας της πρωτεΐνης.

18.Φυσικά πρέπει να έχω υπόψη μου και την περίπτωση όπου από μια μετάλλαξη κωδικόνιο αμινοξέος μπορεί να μετατραπεί σε κωδικόνιο λήξης και να σταματήσει πρόωρα η πρωτεϊνοσύνθεση, ή κωδικόνιο λήξης να μετατραπεί σε κωδικόνιο αμινοξέος και να συνεχίζεται η πρωτεϊνοσύνθεση. Και στη μια και στην άλλη περίπτωση καταστρέφεται η λειτουργικότητα της πρωτεΐνης.

19.Ακόμα σε μια αντικατάσταση μπορεί το κωδικόνιο έναρξης να μετατραπεί σε κωδικόνιο αμινοξέος οπότε δεν θα ξεκινήσει καθόλου η πρωτεϊνοσύνθεση.

20.Να κατανοήσω ότι ενώ σε περίπτωση αντικατάστασης ενδεχόμενα και να μην παρατηρηθεί αλλαγή στο γονιδιακό προϊόν, αυτό είναι αδύνατον στη προσθήκη ή στη έλλειψη βάσεων. Απλά εδώ διακρίνουμε τις υποπεριπτώσεις νάναι προσθήκη ή έλλειψη αριθμού βάσεων πολλαπλάσιου του 3 οπότε προστίθεται ή αφαιρείται αντίστοιχος αριθμός αμινοξέων, ή αριθμός που δεν είναι πολλαπλάσιο του 3 οπότε αλλάζει ολόκληρο το πλαίσιο ανάγνωσης.

21.Κάθε μετάλλαξη που δεν έχει αρνητικές συνέπειες χαρακτηρίζεται σαν ουδέτερη.22.Να καταλάβω καλά ότι σε κάθε διαδικασία αντιγραφής υπάρχει πιθανότητα λάθους

που θα οδηγήσει σε μετάλλαξη ακόμα και όταν όλες οι συνθήκες είναι απόλυτα φυσιολογικές. Αυτές τις μεταλλάξεις τις λέμε αυτόματες.

23.Αν τώρα υπάρχουν και επιβαρυντικοί παράγοντες στο περιβάλλον, τότε αυξάνεται η πιθανότητα του λάθους άρα και των μεταλλάξεων. Τέτοιοι παράγοντες λέγονται μεταλλαξογόνοι και μεταξύ αυτών είναι χημικές ουσίες, και διάφοροι τύποι ακτινοβολιών.

24. Επίσης να καταλάβω ότι υπάρχει μια συνεχής διαμάχη ανάμεσα στον οργανισμό και το περιβάλλον, και ο οργανισμός κινητοποιεί ένα πλήθος επιδιορθωτικών μηχανισμών με σκοπό να διορθώσει τα περισσότερα από τα λάθη αυτά.

25.Να ξέρω ότι κάθε ασθένεια που οφείλεται σε μετάλλαξη μπορεί να έχει διάφορες αιτίες όπως αντικατάσταση, προσθήκη και αφαίρεση βάσεων. Αυτό έχει σαν συνέπεια άτομα που πάσχουν από την ίδια ασθένεια να εμφανίζουν μεγάλη ετερογένεια συμπτωμάτων.

26.Επειδή μια μεγάλη κατηγορία ασθενειών είναι οι αιμοσφαιρινοπάθειες να ξέρω τα βασικά για τις αιμοσφαιρίνες όπως: α) τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τη σύνθεσή τους εκφράζονται μόνο στα πρόδρομα ερυθρά αιμοσφαίρια, επομένως

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ24

Page 25: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥείναι μια πρωτεΐνη που τη συναντάμε μόνο στα κύτταρα αυτά, β) κάθε μόριο αποτελείται από 4 πολυπεπτιδικές αλυσίδες (σφαιρίνες) ανά δυο όμοιες, γ) οι φυσιολογικές αιμοσφαιρίνες είναι η F για τα έμβρυα με σύσταση α2γ2, και η Α με την Α2 για τους ενήλικες με σύσταση α2β2 και α2δ2 αντίστοιχα, δ) εκτός από το πρωτεϊνικό τμήμα σε κάθε σφαιρίνη περιέχεται και ένας δακτύλιος μιας οργανικής ένωσης που λέγεται αίμη και περιέχει ένα άτομο Fe.

27.Στην δρεπανοκυτταρική αναιμία, η αιτία είναι η αντικατάσταση της G από Τ, στο 6ο

κωδικόνιο του γονιδίου της β αλυσίδας, με αποτέλεσμα την αντικατάσταση του γλουταμινικού οξέος από βαλίνη. Αυτό οδηγεί σε μεταβολή της στερεοδιάταξης της αιμοσφαιρίνης που προκαλεί αλλαγή στο σχήμα των αιμοσφαιρίων το οποίο σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου γίνεται δρεπανοειδές.

28.Να ξέρω ότι τα δρεπανοκύτταρα αφενός δυσκολεύουν την κυκλοφορία στα τριχοειδή αγγεία, αφετέρου καταστρέφονται γρηγορότερα από τα φυσιολογικά ερυθροκύτταρα με αποτέλεσμα την εμφάνιση συμπτωμάτων αναιμίας.

29. Το μεταλλαγμένο γονίδιο που ευθύνεται για την δρεπανοκυτταρική αναιμία είναι υπολειπόμενο. Συμβολίζεται με βs, και όταν βρίσκεται σε ομόζυγη κατάσταση προκαλεί την σύνθεση της παθολογικής αιμοσφαιρίνης S.

30.Να ξέρω για την κληρονομικότητα της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας ότι ακολουθεί αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο, και επομένως πρέπει και οι δυο γονείς να είναι φορείς για να γεννηθεί παιδί που πάσχει.

31.Να ξέρω ακόμα ότι στα πλαίσια του προγεννητικού ελέγχου, τα ετερόζυγα άτομα μπορούν να προσδιοριστούν από την δρεπάνωση που εμφανίζουν τα ερυθροκύτταρά τους σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου. Σε φυσιολογικές συνθήκες τα άτομα αυτά δεν εμφανίζουν συμπτώματα.

32.Να θυμάμαι ότι η δρεπανοκυτταρική αναιμία είναι μια από τις αιμοσφαιρινοπάθειες που οφείλονται σε μεταλλάξεις του γονιδίου που κωδικοποιεί τη σύνθεση της β αλυσίδας. Έχουν καταγραφεί πάνω από 300 διαφορετικές μεταλλάξεις αυτού του γονιδίου και τα συμπτώματα εξαρτώνται από το αν επηρεάζονται αμινοξέα σημαντικά για την λειτουργικότητα της πρωτεΐνης.

33.Οι θαλασσαιμίες είναι παθολογικές καταστάσεις που οφείλονται σε ελαττωμένη (ή και καθόλου) σύνθεση των αλυσίδων α ή β, οπότε και διακρίνονται σε α- θαλασσαιμία και β-θαλασσαιμία.

34.Στη β-θαλασσαιμία διακρίνουμε πάλι μεγάλη ετερογένεια συμπτωμάτων, καθώς προκαλείται από διάφορες μεταλλάξεις( προσθήκες, αφαιρέσεις, αντικαταστάσεις βάσεων), με συμπτώματα που κυμαίνονται από ελαττωμένη σύνθεση της αιμοσφαιρίνης Α (HbA), μέχρι παντελή έλλειψη της HbA.

35.Το γονίδιο το υπεύθυνο για τη β-θαλασσαιμία είναι υπολειπόμενο και η κληρονομικότητα της ακολουθεί αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο.

36.Τα άτομα που είναι ομόζυγα για τη β-θαλασσαιμία εμφανίζουν σοβαρή αναιμία. Να προσέξω ότι αυτά: α) δεν έχουν καθόλου αιμοσφαιρίνη Α, β) παρά το γεγονός ότι συνθέτουν μεγαλύτερα ποσά από την εμβρυϊκή αιμοσφαιρίνη αυτό δεν έχει αποτέλεσμα γιατί είναι διαφορετική η λειτουργικότητα των δυο αυτών αιμοσφαιρινών και γ) η επιβίωση αυτών των ατόμων στηρίζεται σε συχνές μεταγγίσεις εξαιτίας των οποίων υπερφορτώνεται ο οργανισμός τους με σίδηρο.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ25

Page 26: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ37.Να έχω υπόψη μου τον όρο αποσιδήρωση που αναφέρεται στη φαρμακευτική

αγωγή για την απομάκρυνση του παραπάνω σιδήρου από τα άτομα αυτά.38.Τα ετερόζυγα άτομα δεν εμφανίζουν κλινικά συμπτώματα και μπορούν να

ανακαλυφθούν με εργαστηριακές εξετάσεις λόγω της αυξημένης ποσότητας της Α2

αιμοσφαιρίνης που εμφανίζουν.39.Τα ετερόζυγα άτομα δεν εμφανίζονται με την ίδια συχνότητα παγκοσμίως. Να ξέρω

ότι αυτό σχετίζεται με την ελονοσία και πιο συγκεκριμένα με το γεγονός ότι τα ερυθροκύτταρα των ατόμων αυτών είναι ανθεκτικά στο πλασμώδιο (μικρόβιο στο οποίο οφείλεται η ελονοσία).

40.Περιοχές όπως οι χώρες της Μεσογείου, της Δυτικής και Ανατολικής Αφρικής και της Ν.Α Ασίας που υπέστησαν την μάστιγα της ελονοσίας εμφανίζουν όχι μόνο μεγαλύτερη συχνότητα φορέων αλλά και πασχόντων αφού λογικά θα υπάρχουν συχνότεροι γάμοι ανάμεσα σε ετερόζυγα άτομα.

41.Επειδή η β-θαλασσαιμία είναι πολύ επώδυνη ασθένεια επιβάλλεται ο έλεγχος των γονέων για να διαπιστωθεί αν είναι φορείς της ασθένειας αυτής.

42.Για την α- θαλασσαιμία να ξέρω ότι είναι αποτέλεσμα έλλειψης ολόκληρου του γονιδίου που κωδικοποιεί την α αλυσίδα.

43.Να ξέρω ακόμα ότι υπάρχουν 4 συνολικά γονίδια για την α αλυσίδα, έτσι υπάρχει μεγάλη ετερογένεια συμπτωμάτων αφού μπορεί να λείπει 1, 2, 3 ή και τα 4 γονίδια. Όσο περισσότερα γονίδια λείπουν τόσο βαρύτερα είναι τα συμπτώματα.

44.Ακόμα να έχω υπόψη μου ότι η α-θαλασσαιμία είναι πιο βαριά από την β-θαλασσαιμία γιατί η α αλυσίδα είναι συστατικό όλων των αιμοσφαιρινών.

45.Να ξέρω ότι όταν λέω μεταβολική οδός, σημαίνει μια σειρά από αντιδράσεις, που ξεκινούν από καθορισμένα αντιδρώντα για να καταλήξουν σε συγκεκριμένα προϊόντα, και ότι σε κάθε στάδιο είναι απαραίτητη η παρουσία ενός ενζύμου.

46.Αφού κάθε ένζυμο είναι το αποτέλεσμα έκφρασης ενός γονιδίου, κάθε αντίδραση μεταβολισμού ελέγχεται από ένα γονίδιο και κάθε μετάλλαξη μπορεί να οδηγήσει σε διακοπή αυτής της αντίδρασης και σε εκδήλωση κάποιας ασθένειας.

47.Να ξέρω ότι φαινυλκετονουρία και αλφισμός είναι γενετικές ασθένειες που ακολουθούν αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας, και ότι και οι δυο σχετίζονται με μεταλλάξεις που συμβαίνουν σε γονίδια που ελέγχουν ένζυμα της ίδιας μεταβολικής πορείας που ξεκινά από ένα συστατικό της διατροφής για να καταλήξει στο σχηματισμό μελανίνης.

48.Ειδικότερα για την φαινυλκετονουρία να ξέρω ότι είναι αποτέλεσμα εκείνης της μετάλλαξης που προκαλεί έλλειψη του ενζύμου που μετατρέπει την φαινυλαλανίνη σε τυροσίνη.

49.Η φαινυλκετονουρία εκδηλώνεται σε άτομα που είναι ομόζυγα στο μεταλλαγμένο γονίδιο. Αυτά παρουσιάζουν συσσώρευση φαινυλαλανίνης με αποτέλεσμα να παρεμποδίζεται η φυσιολογική ανάπτυξη και η λειτουργία των κυττάρων του εγκεφάλου με αποτέλεσμα την διανοητική καθυστέρηση.

50.Να καταλάβω ότι η φαινυλκετονουρία, όπως άλλωστε και κάθε γενετική ασθένεια, μέχρι σήμερα δεν θεραπεύεται. Μπορεί όμως τα συμπτώματα να αποφευχθούν αν η νόσος διαγνωστεί σε νεογνική ηλικία και ακολουθηθεί μια διατροφή φτωχή σε φαινυλαλανίνη.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ26

Page 27: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ51.Στον αλφισμό δεν σχηματίζεται η μελανίνη που είναι χρωστική , αλλά αυτό

μπορεί να γίνεται σε διαφορετικό ποσοστό κάθε φορά, με αποτέλεσμα να έχουμε ετερογένεια συμπτωμάτων.

52.Να ξέρω ότι η μελανίνη είναι μια χρωστική που υπάρχει στο δέρμα, τα μαλλιά και την ίριδα των ματιών. Έτσι τα συμπτώματα σε πλήρη έλλειψή της είναι άσπρο δέρμα, άσπρα μαλλιά και κόκκινα μάτια..

53.Οι χρωμοσωμικές ανωμαλίες είναι μεγαλύτερης έκτασης αλλαγές στο γενετικό υλικό από τις γονιδιακές μεταλλάξεις, και προκαλούν αλλαγές στον αριθμό (αριθμητικές) ή την μορφή (δομικές), των χρωμοσωμάτων.

54.Οι χρωμοσωμικές ανωμαλίες διαφέρουν από τις γονιδιακές όχι μόνο στην έκταση της αλλαγής αλλά και στο ότι: α) εκδηλώνονται σχεδόν πάντοτε στο φαινότυπο και β) μπορούν να παρατηρηθούν με τη βοήθεια κατάλληλου μικροσκοπίου (καρυότυπος).

55.Η αιτία για αριθμητικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες είναι ότι στον ένα από τους δυο γονείς του ατόμου που πάσχει, δεν έγινε σωστός διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων κατά την μείωση, με αποτέλεσμα ο γαμέτης που πήρε μέρος στην γονιμοποίηση να μην έχει 23 χρωμοσώματα, αλλά λιγότερα ή περισσότερα.

56.Να ξέρω ότι οι αριθμητικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες αφορούν και τα αυτοσωμικά και τα φυλετικά χρωμοσώματα.

57.Για να χαρακτηριστεί ένα άτομο ανευπλοειδές, πρέπει να έχει σε έλλειψη ή σε περίσσεια ένα μικρό αριθμό χρωμοσωμάτων, άρα ο συνολικός αριθμός χρωμοσωμάτων θα είναι μικρότερος του 44 ή μεγαλύτερος του 48.

58.Να καταλάβω καλά ότι: μονοσωμία είναι όταν ένα χρωμόσωμα υπάρχει μια φορά αντί για δυο(συνολικός αριθμός 45) και τρισωμία όταν ένα χρωμόσωμα υπάρχει τρεις φορές αντί για δυο (συνολικός αριθμός 47).

59.Να ξέρω ότι κάθε μονοσωμία έχει θανατηφόρο αποτέλεσμα, επειδή χρωμοσώματα και γονίδια χρειάζονται σε διπλή δόση για να επιβιώσει ένα άτομο. (εξαιρείται η μονοσωμία στο Χ χρωμόσωμα).

60.Μια πολύ κοινή περίπτωση τρισωμίας που αφορά αρσενικά και θηλυκά άτομα είναι η τρισωμία 21 ή αλλιώς σύνδρομο Down.

61.Για να γεννηθεί άτομο με τρισωμία 21 πρέπει ο ένας από τους δυο γαμέτες (συνηθέστερα το ωάριο) να έχει 2 φορές το 21ο χρωμόσωμα, αντί για 1 που είναι το φυσιολογικό.

62.Να ξέρω ότι έχει διαπιστωθεί ότι υπάρχει σχέση της ηλικίας της γυναίκας και της πιθανότητας να σχηματίσει μη φυσιολογικό ωάριο, άρα να γεννήσει παιδί με τρισωμία 21. Έτσι μια γυναίκα πάνω από 40 ετών έχει πολύ μεγαλύτερη πιθανότητα από μια γυναίκα 20 ετών.

63.Να ξέρω ότι τα παιδιά που πάσχουν από σύνδρομο Down, εμφανίζουν καθυστερημένη ανάπτυξη, δυσμορφίες στο πρόσωπο (μογγολοειδή χαρακτηριστικά), και διανοητική καθυστέρηση.

64. Να ξέρω ότι υπάρχουν και άλλες τρισωμίες όπως η 13 και 18. επίσης να ξέρω ότι τα συμπτώματα μιας τρισωμίας είναι τόσο πιο βαριά όσο πιο μεγάλο είναι το χρωμόσωμα ή όσο πιο πολλά γονίδια περιέχει.

65.Επίσης να καταλάβω ότι δεν γεννιούνται παιδιά με τρισωμία π.χ στο 2ο

χρωμόσωμα, δεν είναι γιατί αυτό δεν συμβαίνει, αλλά γιατί μια τέτοια τρισωμία δεν είναι βιώσιμη.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ27

Page 28: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ66.Μια αριθμητική χρωμοσωμική ανωμαλία που αφορά μόνο τα αρσενικά άτομα, είναι

το σύνδρομο Kleinefellter. Τα άτομα αυτά έχουν το φυλετικό χρωμόσωμα Χ δυο φορές (ΧΧΥ) και 47 συνολικά χρωμοσώματα.

67.Για να γεννηθεί ένα αγόρι με σύνδρομο Kleinefellter μπορεί να ευθύνεται είτε ο πατέρας το σπερματοζωάριο του οποίου είχε και Χ και Υ χρωμόσωμα, είτε η μητέρα το ωάριο της οποίας είχε δυο Χ χρωμοσώματα.

68.Τα άτομα που πάσχουν από σύνδρομο Kleinefellter έχουν εξωτερικά χαρακτηριστικά αρσενικού ατόμου, αλλά είναι στείρα. Αξιοσημείωτο είναι ότι τα χαρακτηριστικά εμφανίζονται μετά την εφηβεία.

69.Αριθμητική χρωμοσωμική ανωμαλία που αφορά μόνο το θηλυκό είναι το σύνδρομο Turner. Τα άτομα έχουν μια φορά το φυλετικό χρωμόσωμα Χ και 45 χρωμοσώματα.

70.Η γέννηση ενός κοριτσιού με σύνδρομο Turner μπορεί να οφείλεται σε σπερματοζωάριο ή σε ωάριο που δεν έχει φυλετικό χρωμόσωμα.

71.Τα κορίτσια που πάσχουν από σύνδρομο Turner έχουν φαινότυπο θηλυκού ατόμου, είναι στείρα και δεν εμφανίζουν δευτερογενή χαρακτηριστικά του φύλου.

72. Παρά το γεγονός ότι άτομα με σύνδρομο Kleinefellter και Turner είναι στείρα, αξίζει μια υποθετική διασταύρωση μεταξύ τους από την οποία φαίνεται ότι δυο μη φυσιολογικά άτομα μπορεί να δώσουν φυσιολογικούς απογόνους.

73.Να καταλάβω ότι οι αριθμητικές ανωμαλίες έχουν αποκλειστικά σχέση με τη μείωση, δεν αφορούν τα άτομα στα οποία γίνεται το λάθος αλλά τους απογόνους των ατόμων αυτών.

74.Σε αντίθεση με τις αριθμητικές, οι δομικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες μπορεί να συμβούν οποιαδήποτε στιγμή του κυτταρικού κύκλου και είναι αποτέλεσμα διαφόρων μηχανισμών.

75.Ένας τέτοιος μηχανισμός είναι η θραύση ενός τμήματος του χρωμοσώματος και η λαθεμένη επανένωσή του με αποτέλεσμα μια έλλειψη, αναστροφή, διπλασιασμό η μετατόπιση.

76.Αν καταλάβω καλά τι είναι κάθε μια από τις προηγούμενες περιπτώσεις, θα διαπιστώσω ότι υπάρχουν δομικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες που οδηγούν σε αλλαγή της ποσότητας του γενετικού υλικού και δομικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες που οδηγούν απλά σε αναδιάταξη του γενετικού υλικού.

77.Οι δομικές χρωμοσωμικές ανωμαλίες που οδηγούν σε αλλαγές της ποσότητας εμφανίζονται σε ένα απλό καρυότυπο, οι υπόλοιπες ανιχνεύονται μόνο με ειδικούς τρόπους όπως χρώση με ειδικές χρωστικές (Giemsa).

78.Να ξέρω που οφείλεται το σύνδρομο φωνή της γάτας, γιατί λέγεται έτσι και τι εμφανίζουν τα άτομα που πάσχουν από το σύνδρομο αυτό.

79.Η αναστροφή μπορεί να έχει σαν αποτέλεσμα την αλλαγή της σειράς των γονιδίων στο χρωμόσωμα. Συνήθως δεν θα εμφανιστεί στο φαινότυπο του ατόμου, αλλά πιθανά στους απογόνους του αφού δεν θα μπορούν να συνδυαστούν τα αλληλόμορφα γονίδια σε κείνο το τμήμα.

80.Επίσης και στη αμοιβαία μετατόπιση δεν εμφανίζεται πρόβλημα στο άτομο που συμβαίνει, υπάρχει όμως κίνδυνος να αποκτήσουν παιδιά με χρωμοσωμικές ανωμαλίες, επειδή στο ζευγάρωμα των ομολόγων χρωμοσωμάτων στην μείωση ενδεχόμενα να προκύψουν μη φυσιολογικοί γαμέτες.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ28

Page 29: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ81.Να ξέρω ότι τις δυνατότητες διάγνωσης των γενετικών ασθενειών μας την έδωσαν

οι γνώσεις που αποκτήθηκαν σε μοριακό επίπεδο για τους μηχανισμούς που δημιουργούν τις γενετικές ασθένειες.

82. Η μελέτη του καρυότυπου, διάφορες βιοχημικές δοκιμασίες και η ανάλυση της αλληλουχίας των βάσεων του DNA, είναι οι κυριότεροι τρόποι διάγνωσης γενετικών ασθενειών.

83.Με την διάγνωση πετυχαίνουμε:α) τον έγκαιρο εντοπισμό γενετικών ανωμαλιών σε άτομα που εξετάζονται, β) τον εντοπισμό των φορέων γενετικών ασθενειών και γ) τον προσδιορισμό της πιθανότητας να εμφανιστεί μια γενετική ασθένεια στους απογόνους μιας οικογένειας στην οποία έχει παρουσιαστεί ήδη η ασθένεια αυτή.

84.Να ξέρω πως αξιοποιούνται τα αποτελέσματα της διάγνωσης: α)από την έγκαιρη διάγνωση μπορεί να σχεδιαστεί και να ξεκινήσει γρήγορα η θεραπευτική αγωγή, με αποτέλεσμα να ελαχιστοποιούνται τα συμπτώματα της νόσου, β)από τον εντοπισμό των φορέων παθολογικών καταστάσεων όπως δρεπανοκυτταρική αναιμία μπορεί είτε να υπολογιστεί η πιθανότητα να γεννηθεί παιδί που θα πάσχει, είτε στα πλαίσια του προγεννητικού ελέγχου να γίνει διακοπή της κύησης.

85.Παράδειγμα διάγνωσης με βιοχημικές δοκιμασίες είναι η διάγνωση της φαινυλκετονουρίας, που γίνεται με τη μέτρηση της συγκέντρωσης της φαινυλαλανίνης στο αίμα των νεογέννητων.

86.Για την διάγνωση της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας να ξέρω ότι μπορεί να χρησιμοποιηθούν διάφορες τεχνικές, όπως η μορφολογία των ερυθροκυττάρων σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου, ο προσδιορισμός της αιμοσφαιρίνης HbS στα ερυθροκύτταρα και ο εντοπισμός του μεταλλαγμένου γονιδίου.

87.Γενετική καθοδήγηση είναι η διαδικασία με την οποία ειδικοί επιστήμονες δίνουν συμβουλές σε μεμονωμένα άτομα , ζευγάρια ή οικογένειες που πάσχουν από κάποια γενετική ασθένεια ή έχουν μεγάλη πιθανότητα να την εμφανίσουν.

88.Να ξέρω ότι για να μπορεί ο επιστήμονας να δώσει την κατάλληλη συμβουλή χρειάζεται κάποια στοιχεία, όπως τον τρόπο κληρονόμησης της, τη συχνότητα εμφάνισης της, τις επιπτώσεις της στα άτομα που πάσχουν και τους τρόπους αντιμετώπισής της.

89.Αν με βάση την γνώμη του ειδικού επιστήμονα υπάρχει αυξημένη πιθανότητα να γεννηθεί παιδί με γενετική ασθένεια, επιβάλλεται και ο προγεννητικός έλεγχος, οπότε οι γονείς καλούνται να αποφασίσουν για την διακοπή ή την συνέχιση της κύησης.

90.Να έχω υπόψη μου ότι πολλές φορές μια απόφαση διακοπής της κύησης επηρεάζεται και από άλλους παράγοντες όπως κοινωνικές, θρησκευτικές και ηθικές αντιλήψεις.

91.Παρά το γεγονός ότι γενετική συμβουλή και προγεννητικό έλεγχο μπορεί να ζητήσει οποιοσδήποτε, αυτό είναι υποχρεωτικό σε ομάδες όπως: α) άτομα που είναι φορείς γενετικών ασθενειών, β) άτομα με οικογενειακό ιστορικό γενετικών ασθενειών, γ) γυναίκες άνω των 35 ετών και δ) γυναίκες με πολλαπλές αποβολές.

92. Οι δυο σημαντικότερες διαδικασίες προγεννητικού ελέγχου είναι, η αμνιοπαρακέντηση και η λήψη χοριακών λαχνών. Διαφέρουν όχι μόνο στη διαδικασία, αλλά και στο χρόνο που γίνονται και στην αξιοπιστία των αποτελεσμάτων που δίνουν.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ29

Page 30: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ93.Η αμνιοπαρακέντηση γίνεται από την 12η έως και 16η εβδομάδα της κύησης,

αξιοποιούνται τα εμβρυϊκά κύτταρα που βρίσκονται στη μικρή ποσότητα αμνιακού υγρού που αφαιρείται με ειδική βελόνα από τον αμνιακό σάκο, στα οποία μπορεί να γίνει ανάλυση του DNA, βιοχημική ανάλυση πρωτεϊνών και ενζύμων ή και ανάλυση καρυότυπου για την ανακάλυψη χρωμοσωμικών ανωμαλιών.

94.Η λήψη χοριακών λαχνών περιλαμβάνει τη λήψη εμβρυϊκών κυττάρων από τις προεκβολές του χορίου, το οποίο είναι εμβρυϊκή μεμβράνη που συμμετέχει στη κατασκευή του πλακούντα, γίνεται από την 9η έως την 12η εβδομάδα της κύησης τα οποία και αξιοποιούνται όπως και προηγούμενα.

95.Η αμνιοπαρακέντηση θεωρείται ασφαλέστερη μέθοδος γιατί δίνει την δυνατότητα κατασκευής χρωμοσωμάτων καλύτερης ποιότητας.

96.Να ξέρω ότι καρκίνος είναι ο ανεξέλεγκτος πολλαπλασιασμός των κυττάρων ενός ιστού, η λευχαιμία είναι ο καρκίνος του αίματος και ότι ο καλοήθης όγκος δεν είναι καρκίνος.

97.Δυο τύποι γονιδίων που οι μεταλλάξεις τους σχετίζονται με τον καρκίνο είναι τα ογκογονίδια και τα ογκοκατασταλτικά γονίδια.

98. Να ξέρω ότι σε μοριακό επίπεδο διαπιστώθηκε ότι ο καρκίνος είναι αποτέλεσμα: α) μετατροπής των πρωτο-ογκογονιδίων σε ογκογονίδια, β)απουσίας λειτουργικότητας των ογκοκατασταλτικών γονιδίων και γ) αδρανοποίησης των μηχανισμών επιδιόρθωσης του γενετικού υλικού.

99.Τα πρωτο-ογκογονίδια, είναι γονίδια που υπάρχουν φυσιολογικά στο ανθρώπινο γονιδίωμα με πολύ σημαντικό ρόλο, αφού ενεργοποιούν τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό σε περιπτώσεις που αυτός είναι απαραίτητος για την επούλωση των τραυμάτων.

100. Η μετατροπή ενός πρωτο-ογκογονίδιου σε ογκογονίδιο μπορεί να είναι αποτέλεσμα γονιδιακής μετάλλαξης ή μιας χρωμοσωμικής ανωμαλίας (μετατόπισης), με συνέπεια να οδηγούνται τα κύτταρα σε ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό και δημιουργία καρκίνου.

101. Να ξέρω ότι και τα ογκοκατασταλτικά γονίδια έχουν φυσιολογικό ρόλο, ελέγχοντας την κυτταροδιαίρεση και σταματώντας την όταν είναι απαραίτητο. Η μετάλλαξή τους είναι συνήθως αποτέλεσμα έλλειψης ολόκληρου γονιδίου και οδηγεί σε απώλεια από το κύτταρο της ικανότητας να ελέγχει τον πολλαπλασιασμό του.

102. Είναι λογικό ότι βλάβες στους μηχανισμούς επιδιόρθωσης των λαθών του DNA κατά την αντιγραφή, αυξάνει την πιθανότητα των μεταλλάξεων άρα και της εμφάνισης καρκίνου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα η πολλαπλάσια εμφάνιση καρκίνου του δέρματος σε άτομα που πάσχουν από μελαγχρωματική ξηροδερμία σε σχέση με τα φυσιολογικά άτομα, όπου η υπεριώδης ακτινοβολία προκαλεί μεταλλάξεις στα γονίδια που κωδικοποιούν τα επιδιορθωτικά ένζυμα.

103. Αν και ο καρκίνος σχετίζεται με αλλαγές στο γενετικό υλικό εν τούτοις δεν κληρονομείται σαν απλός μεντελικός χαρακτήρας, αλλά είναι αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης γενετικού υλικού και περιβάλλοντος.

104. Οι βασικοί λόγοι της πολυπλοκότητας αυτής της ασθένειας είναι: α) δεν προκαλείται από μια μετάλλαξη, αλλά από συσσώρευση μεταλλάξεων και β) στη δημιουργία καρκίνου συμμετέχουν τόσο τα ογκογονίδια όσο και τα ογκοκατασταλτικά γονίδια.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ30

Page 31: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ31

Page 32: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7ον

ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΡΩ.Τη τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA πολύ καλά.Μερικά απλά παραδείγματα καθημερινής ζωής, όπου μικροοργανισμοί

χρησιμοποιούνται για την παραγωγή προϊόντων διατροφής.Το γεγονός ότι τα βακτήρια αναπαράγονται μονογονικά με απλή διχοτόμηση και ότι

ο αριθμός τους αυξάνεται με εκθετικό ρυθμό.Τι είναι αυτότροφοι και τι ετερότροφοι οργανισμοί.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ32

Page 33: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7ον

ΑΡΧΕΣ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΜΑΘΩ

1. Οι ζωντανοί οργανισμοί χρησιμοποιήθηκαν παλιότερα για την παραγωγή ψωμιού, μπίρας και κρασιού, ενώ σήμερα χρησιμοποιούνται σε μια ευρεία κλίμακα για την παραγωγή ποικιλίας προϊόντων όπως, τρόφιμα, αντιβιοτικά και εμβόλια.

2. Τον αρχικό ορισμό της Βιοτεχνολογίας σαν την διαδικασία παραγωγής χρήσιμων προϊόντων από ακατέργαστα υλικά με την βοήθεια των ζωντανών οργανισμών, και τον σύγχρονο ορισμό, ότι Βιοτεχνολογία είναι η χρήση ζωντανών οργανισμών προς όφελος του ανθρώπου.

3. Τις δυο βασικές αρχές στις οποίες στηρίζεται η βιοτεχνολογία την καλλιέργεια μικροοργανισμών και την τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA.

4. Η τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA έδωσε ώθηση στην βιοτεχνολογία γιατί επιτρέπει γρηγορότερα και ακριβέστερα την εισαγωγή νέων επιθυμητών ιδιοτήτων στους οργανισμούς.

5. Τα επιτεύγματα της βιοτεχνολογίας δημιουργούν ηθικά και κοινωνικά διλήμματα.

6. Χρόνος διπλασιασμού, είναι ο ρυθμός με τον οποίο διαιρούνται τα κύτταρα και ο οποίος καθορίζει τον ρυθμό με τον οποίο αυξάνεται ένας πληθυσμός μικροοργανισμών.

7. Ότι για να αναπτυχθεί ένας οποιοσδήποτε πληθυσμός κυττάρων χρειάζεται ενέργεια από το περιβάλλον την οποία παίρνει με τη μορφή θρεπτικών συστατικών, και ότι ο ρυθμός ανάπτυξης ενός μικροβιακού πληθυσμού επηρεάζεται από αρκετούς παράγοντες.

8. Τα βασικά θρεπτικά συστατικά κάθε μικροοργανισμού είναι το νερό, ο άνθρακας, το άζωτο και διάφορα μεταλλικά ιόντα.

9. Ο τρόπος πρόσληψης του άνθρακα διαφέρει ανάλογα με το είδος του μικροοργανισμού. Αν είναι αυτότροφος πηγή άνθρακα είναι το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας με την διαδικασία της φωτοσύνθεσης, αν είναι ετερότροφος πηγή είναι οι διάφορες οργανικές ενώσεις (κυρίως υδατάνθρακες).

10.Την ανάγκη της πρόσληψης άνθρακα αφού όλες οι ενώσεις στους ζωντανούς οργανισμούς; Είναι οργανικές άρα περιέχουν άνθρακα.

11. Πηγή αζώτου είναι τα αμμωνιακά και τα νιτρικά ιόντα. Το άζωτο είναι απαραίτητο από τη στιγμή που οι δυο σημαντικότερες κατηγορίες μακρομορίων, πρωτεΐνες και νουκλεϊνικά οξέα είναι αζωτούχες ενώσεις.

12.Από τα μεταλλικά ιόντα μερικά είναι απαραίτητα σαν συστατικά διαφόρων μορίων και άλλα είναι απαραίτητα για την πραγματοποίηση διαφόρων χημικών αντιδράσεων.

13.Το pH είναι λογικό να επηρεάζει το ρυθμό αύξησης μιας καλλιέργειας από τη στιγμή που επηρεάζει τη δραστικότητα των ενζύμων. Οι περισσότεροι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται σε pH 6-9, χωρίς να σημαίνει αυτό ότι δεν υπάρχουν εξαιρέσεις.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ33

Page 34: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ14.Να καταλάβω καλά ότι κανένας μικροοργανισμός δεν αναπτύσσεται σε μια και

μοναδική τιμή του pH, αλλά μέσα σε μια περιοχή τιμών του pH.15.Ως προς το οξυγόνο, οι μικροοργανισμοί διακρίνονται σε τρεις διαφορετικές

κατηγορίες. Υποχρεωτικά αερόβιοι, προαιρετικά αερόβιοι και υποχρεωτικά αναερόβιοι.

16.Να ξέρω από ένα παράδειγμα για κάθε κατηγορία μικροοργανισμών και να εξηγώ πως επιδρά το οξυγόνο σε κάθε μια από τις κατηγορίες αυτές.

17.Να καταλάβω ότι είναι αδύνατον να αναπτυχθούν σε κοινό θρεπτικό υλικό υποχρεωτικά αερόβιοι και υποχρεωτικά αναερόβιοι, όμως οι προαιρετικά αερόβιοι μπορούν να αναπτυχθούν και με τους δυο προηγούμενους στο ίδιο θρεπτικό υλικό.

18.Υπάρχουν μικροοργανισμοί που μπορούν να αναπτύσσονται σε διάφορες περιοχές θερμοκρασιών, μέσα στις οποίες υπάρχει πάντα μια άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης. Παράδειγμα η Escherichia coli, που αναπτύσσεται σε θερμοκρασίες από 20 – 45oC , αλλά η άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης είναι 37 oC.

19.Δυο διαφορετικοί μικροοργανισμοί μπορούν να αναπτύσσονται σε κοινό θρεπτικό υλικό, αρκεί να έχουν μια κοινή περιοχή τιμών θερμοκρασίας ή pH στις οποίες να μπορεί να αναπτυχθεί ο καθένας από αυτούς.

20.Πρώτη προϋπόθεση για την καλλιέργεια μικροοργανισμού είναι η απομόνωσή του από το πλήθος των άλλων μικροοργανισμών με τους οποίους βρίσκεται μαζί.

21.Η καλλιέργεια μπορεί να γίνει σε θρεπτικά υλικά στερεά ή υγρά και σε συνθήκες εργαστηριακές ή βιομηχανικές.

22.Οι εργαστηριακές καλλιέργειες γίνονται κύρια για ερευνητικούς σκοπούς, ενώ οι βιομηχανικές για την παραγωγή κυττάρων ή προϊόντων μεταβολισμού των κυττάρων.

23.Η κατασκευή στερεών καλλιεργειών απαιτεί την χρησιμοποίηση ενός πολυσακχαρίτη που προέρχεται από φύκη (άγαρ) και ο οποίος διαλύεται στο νερό σε θερμοκρασίες πάνω από 45ο C, αλλά στερεοποιείται σε μικρότερες θερμοκρασίες.

24.Εμβολιασμός είναι η προσθήκη μικρής ποσότητας κυττάρων του μικροοργανισμού στο θρεπτικό υλικό, είτε αυτό αφορά εργαστηριακή καλλιέργεια είτε αφορά βιομηχανική καλλιέργεια.

25.Η ταχύτατη διαίρεση των περισσότερων μικροοργανισμών δίνει την δυνατότητα να έχουμε μεγάλο αριθμό μικροοργανισμών σε πού μικρό χρονικό διάστημα.

26.Μια καλλιέργεια μπορεί να διατηρείται σε αδρανή κατάσταση σε –80ο C, για αρκετά μεγάλα χρονικά διαστήματα και να χρησιμοποιηθούν όταν είναι αναγκαίο.

27.Θρεπτικά υλικά, σκεύη και οτιδήποτε άλλο χρησιμοποιηθεί στην καλλιέργεια πρέπει να αποστειρώνονται, για να αποφευχθεί η ανάπτυξη στην καλλιέργεια οποιουδήποτε άλλου μικροοργανισμού εκτός από αυτόν που θέλουμε να καλλιεργήσουμε.

28.Οι συσκευές στις οποίες γίνονται οι βιομηχανικές καλλιέργειες λέγονται βιοαντιδραστήρες ή ζυμωτήρες και έχουν την δυνατότητα να ελέγχουν και να ρυθμίζουν συνθήκες όπως θερμοκρασία, pH, συγκέντρωση οξυγόνου.

29.Οι βιοαντιδραστήρες χρησιμοποιούν φτηνά θρεπτικά υλικά όπως μελάσα που αποτελεί παραπροϊόν της επεξεργασίας ζαχαροκάλαμου ή ζαχαρότευτλων.

30.Να ξέρω ότι ζύμωση σημαίνει ανάπτυξη μικροοργανισμών σε υγρό θρεπτικό υλικό, και να σχολιάζω τι σήμαινε στο παρελθόν ο ίδιος όρος.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ34

Page 35: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ31.Tα προϊόντα της ζύμωσης μπορεί να είναι είτε τα ίδια τα κύτταρα του

μικροοργανισμού που καλλιεργείται, τα οποία τα λέμε βιομάζα, είτε προϊόντα μεταβολισμού των καλλιεργούμενων μικροοργανισμών, όπως πρωτεΐνες και αντιβιοτικά.

32.Ανάλογα με το είδος του προϊόντος της ζύμωσης που μας ενδιαφέρει μπορούμε να κάνουμε καλλιέργεια κλειστή ή συνεχή(ανοικτή).

33.Στην κλειστή μετά την τοποθέτηση του αποστειρωμένου θρεπτικού υλικού στον βιοαντιδραστήρα, τον εμβολιασμό με μια μικρά ποσότητα μικροοργανισμών και την ρύθμιση των απαραίτητων συνθηκών, δεν επεμβαίνουμε ξανά στην διαδικασία

34.Στην συνεχή καλλιέργεια προσθέτουμε συνεχώς θρεπτικό υλικό και απομακρύνουμε τα τοξικά προϊόντα μεταβολισμού των αναπτυσσόμενων μικροοργανισμών.

35. Η κλειστή καλλιέργεια έχει 4 φάσεις, λανθάνουσα, εκθετική, στατική και φάση θανάτου, ενώ η συνεχής έχει 2 φάσεις την λανθάνουσα και την εκθετική.

36.Την κλειστή καλλιέργεια προτιμούμε για την παραλαβή προϊόντων μεταβολισμού, ενώ την συνεχή για την παραλαβή βιομάζας.

37.Στην λανθάνουσα φάση ο μικροβιακός πληθυσμός παραμένει σταθερός επειδή το μικρόβιο πρέπει να συνηθίσει το θρεπτικό υλικό και τις συνθήκες στις οποίες θα αναπτυχθεί.

38. Στην εκθετική φάση έχουμε αύξηση των μικροοργανισμών με ρυθμό 1- 2-4-8-16-32 κ.ο.κ.

39.Η στατική φάση οφείλεται στην εξάντληση του θρεπτικού υλικού και στην συγκέντρωση τοξικών προϊόντων μεταβολισμού, και είναι το χρονικό διάστημα στο οποίο όσοι μικροοργανισμοί γεννιούνται τόσοι και πεθαίνουν.

40.Στη φάση θανάτου είτε δεν δημιουργούνται νέοι μικροοργανισμοί, είτε ο αριθμός αυτών που πεθαίνουν ανά μονάδα χρόνου είναι πολύ μεγαλύτερος από τον ρυθμό γέννησης.

41.Η χρονική διάρκεια κάθε φάσης εξαρτάται από το είδος του μικροοργανισμού.42.Ο διαχωρισμός στερεών και υγρών στο τέλος της καλλιέργειας χωρίζει τα κύτταρα

από τα προϊόντα τους. Αυτό γίνεται κατά κανόνα με διήθηση ή φυγοκέντρηση.43.Τα προϊόντα της ζύμωσης για να χρησιμοποιηθούν πρέπει να είναι απόλυτα

καθαρά.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ35

Page 36: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8ον

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ

ΙΑΤΡΙΚΗΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΡΩ.

Τη διαφορά των όρων διάγνωση, πρόληψη και θεραπεία. Την τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA, την μέθοδο PCR, και την μέθοδο των

ανιχνευτών DNA.Τι είναι αλλεργία.Ότι μετά την μετάφραση, η παραγόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα υφίσταται χημικές

τροποποιήσεις για να μετατραπεί σε λειτουργικό πρωτεϊνικό μόριο.Τι είναι και πως κατασκευάζεται η c DNA βιβλιοθήκη.Τι είναι βιοαντιδραστήρας και πως γίνεται η παραγωγή προϊόντων σε αυτόν.Ότι τα χημικά φάρμακα έχουν πάντοτε παρενέργειες.Τι είναι γενετικές ασθένειες και τους πιθανούς λόγους στους οποίους οφείλονται

αυτές.Τι είναι ανοσολογική ανεπάρκεια.Τι είναι ιοί και τι γενετικό υλικό έχουν.Τι είναι καρκίνος.Τον αριθμό των ζευγών βάσεων σε κάθε ανθρώπινο κύτταρο.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ36

Page 37: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8ον

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗΝ

ΙΑΤΡΙΚΗΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ MA ΘΩ.

1. Η βιοτεχνολογία έχει συμβάλλει θετικά και στους τρεις στόχους της ιατρικής, που είναι η έγκαιρη διάγνωση της ασθένειας, η πρόληψη και η αποτελεσματική θεραπεία της.

2. Αυτό πετυχαίνεται με την ανάπτυξη της τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA, τη χρήση των ανιχνευτών DNA, και την χρήση της τεχνικής PCR.

3. Η διάγνωση απαιτεί ανάπτυξη ευαίσθητων τεχνικών που μπορούν να εντοπίσουν την ασθένεια στα αρχικά στάδια, να ανιχνεύσουν κάποια μόλυνση από παθογόνους μικροοργανισμούς, ή να διαπιστώσουν την ύπαρξη κάποιας κληρονομικής (γενετικής) ασθένειας.

4. Η πρόληψη γίνεται αποκλειστικά και μόνο μέσω των εμβολίων. Η βιοτεχνολογία έχει σαν στόχο να βελτιώσει τα υπάρχοντα εμβόλια και να συνθέσει εμβόλια για την αντιμετώπιση ασθενειών εκεί που σήμερα δεν υπάρχουν.

5. Μια ασθένεια μπορεί να οφείλεται παθογόνους μικροοργανισμούς ή να είναι γενετική. Στην πρώτη περίπτωση η αντιμετώπισή της απαιτεί την γνώση βιοχημικών μηχανισμών, στην δεύτερη περίπτωση την γνώση του γενετικού υλικού.

6. Η αντιμετώπιση μιας ασθένειας μπορεί να γίνει είτε με φαρμακευτική αγωγή είτε με γενετική διόρθωση.

7. Φαρμακευτικές πρωτεΐνες, είναι πρωτεΐνες που χρησιμοποιούνται για την θεραπεία διαφόρων ασθενειών.

8. Η παραγωγή τέτοιων πρωτεϊνών πριν την ανάπτυξη της τεχνολογίας του ανασυνδυασμένου DNA ήταν πολύ ακριβή, οι ποσότητές τους ήταν πολύ περιορισμένες και η βιολογική τους δράση δεν ήταν πλήρως κατανοητή.

9. Η ινσουλίνη ανήκει στην κατηγορία των φαρμακευτικών πρωτεϊνών, παράγεται από ειδικά κύτταρα του παγκρέατος, αποτελείται από 51 αμινοξέα και ρυθμίζει το μεταβολισμό των υδατανθράκων στο αίμα.

10.Διαβήτης είναι μια παθολογική κατάσταση που οφείλεται στην μειωμένη παραγωγή ή και την ολοσχερή έλλειψη ινσουλίνης.

11.Όταν έγινε κατανοητό ότι η παραγωγή ινσουλίνης τεχνητά στο εργαστήριο απαιτούσε τεράστιο κόστος, χρησιμοποιήθηκε σαν πηγή ινσουλίνης το πάγκρεας των βοοειδών και των χοίρων από όπου η ινσουλίνη απομώνονταν με εκχύλιση.

12.Η ινσουλίνη βοοειδών και χοίρων δεν έχει την ίδια σύσταση αμινοξέων με την ανθρώπινη και έτσι προκαλούσε αλλεργικές αντιδράσεις.

13.Πρέπει να τονιστεί ότι το γονίδιο της ινσουλίνης στον άνθρωπο, προκαλεί την παραγωγή ενός πρόδρομου μορίου που ονομάζεται προϊνσουλίνη και μετατρέπεται σε ινσουλίνη με τις χημικές διεργασίες που πραγματοποιούνται μετά την μετάφραση

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ37

Page 38: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ14.Η ινσουλίνη στην τελική της μορφή αποτελείται από δυο πεπτίδια, Α και Β που

συγκρατούνται μεταξύ τους με δισουλφιδικούς δεσμούς.15.Ο τρόπος με τον οποίο η προϊνσουλίνη μετατρέπεται σε ινσουλίνη επιβεβαιώνει ότι

αφαίρεση αμινοξέων δεν γίνεται μόνο από το αρχικό αμινικό άκρο της πρωτεΐνης.16.Να ξέρω πολύ καλά τα βήματα που απαιτούνται για την έκφραση του γονιδίου της

ινσουλίνης από βακτήρια.( κατασκευή c DNA βιβλιοθήκης).17.Τα βακτήρια τα οποία αναπτύσσονται μέσα στον βιοαντιδραστήρα παράγουν την

προϊνσουλίνη επειδή δεν έχουν την δυνατότητα να την μετατρέπουν σε ινσουλίνη.18.Από τον βιοαντιδραστήρα απομονώνουμε προϊνσουλίνη και την μετατρέπουμε

ενζυμικά σε ινσουλίνη.19.Η παραγωγή ιντερφερονών με την ίδια τεχνική έγινε μετά την κλωνοποίηση

ορισμένων γονιδίων ιντερφερονών.20.Η κλωνοποίηση των γονιδίων είναι απαραίτητα επειδή σε αντίθεση με το γονίδιο

της ινσουλίνης που εκφράζεται σε φυσιολογικές συνθήκες συνέχεια στα ειδικά κύτταρα του παγκρέατος, τα γονίδια των ιντερφερονών εκφράζονται και οι πρωτεΐνες παράγονται μετά την προσβολή κυττάρων του ανθρώπινου οργανισμού από ιούς.

21. Να ξέρω ότι οι ιντερφερόνες συμβάλλουν στην καταπολέμηση των ιών όχι άμεσα αλλά μέσα από την παραγωγή άλλων ειδικών πρωτεϊνών που αναστέλλουν τον πολλαπλασιασμό του ιού.

22.Οι ιντερφερόνες έχει αποδειχτεί ότι έχουν και αντικαρκινική δράση, αλλά η παραγωγή τους από τον ανθρώπινο οργανισμό γίνεται σε πολύ μικρές ποσότητες.

23.Οι ιντερφερόνες είναι ομάδα συγγενικών πρωτεϊνών που ανάλογα με τη χημική και βιολογική τους ενεργότητα διακρίνονται σε ομάδες α, β, γ.

24.Ένα φάρμακο χαρακτηρίζεται ιδανικό όταν εξουδετερώνει τις μολύνσεις χωρίς να προκαλεί παρενέργειες. Κάτι τέτοια είναι αδύνατο από τα χημικά φαρμακευτικά παρασκευάσματα, αλλά είναι δυνατόν από φυσικά φάρμακα τα αντισώματα.

25.Τα αντισώματα είναι πρωτεϊνικά μόρια και παράγονται από μια ειδική ομάδα κυττάρων του οργανισμού που είναι τα Β- λεμφοκύτταρα.

26.Για να παράγουν τα Β-λεμφοκύτταρα αντισώματα, πρέπει να εισέλθει μια ξένη ουσία για τον οργανισμό στο εσωτερικό του.

27.Η ξένη ουσία λέγεται αντιγόνο, αλλά πρέπει να καταλάβω ότι αυτή η ουσία μπορεί να προκαλέσει την παραγωγή περισσοτέρων του ενός αντιγόνων επειδή πιθανά περιέχει περισσότερους από έναν αντιγονικούς καθοριστές.

28.Ο σκοπός της παραγωγής αντισωμάτων από τον ανθρώπινο οργανισμό είναι η σύνδεσή τους με το αντιγόνο και η εξουδετέρωσή του.

29. Κάθε αντιγονικός καθοριστής αναγνωρίζεται από ένα ειδικό Β-λεμφοκύτταρο, το οποίο θα πολλαπλασιαστεί και θα δημιουργήσει μια ομάδα ίδιων λεμφοκυττάρων (κλώνος) που θα παράγουν το κατάλληλο αντίσωμα για αυτόν.

30.Το αντίσωμα που παράγει ένας κλώνος Β-λεμφοκυττάρων λέγεται μονοκλωνικό και έχει πολύ μεγάλη εξειδίκευση.

31.Η μεγάλη εξειδίκευση των μονοκλωνικών αντισωμάτων αποτελεί τη βάση για την χρησιμοποίηση τους από την ιατρική είτε στη διάγνωση ασθενειών είτε σαν εξειδικευμένα φάρμακα κατά μικροοργανισμών ή καρκινικών κυττάρων.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ38

Page 39: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ32.Πριν την ανάπτυξη της βιοτεχνολογίας ήταν αδύνατη η παραγωγή μονοκλωνικών

αντισωμάτων σε μεγάλο αριθμό, επειδή τα Β-λεμφοκύτταρα δεν επιβιώνουν πολύ έξω από τα σώμα και δεν αναπτύσσονται σε κυτταροκαλλιέργειες.

33.Τα υβριδώματα είναι προϊόντα σύντηξης Β-λεμφοκυττάρων και καρκινικών κυττάρων και χρησιμοποιούνται στην μαζική παραγωγή μονοκλωνικών αντισωμάτων.

34.Τα ειδικά Β-λεμφοκύτταρα για την παραγωγή του κατάλληλου μονοκλωνικού αντισώματος απομονώνονται από τον σπλήνα του ποντικού, μια εβδομάδα μετά την τεχνητή διέγερση της δράσης του ανοσοβιολογικού συστήματος του τελευταίου(χορήγηση με ένεση του κατάλληλου αντιγόνου).

35.Τα υβριδώματα έχουν επίσης το πλεονέκτημα της διατήρησης τους σε αδρανή μορφή σε κατάψυξη στους –80ο C, και της επαναχρησιμοποίησης τους όταν αυτό είναι απαραίτητο.

36.Η χρησιμοποίηση των μονοκλωνικών αντισωμάτων σαν ανοσοδιαγνωστικά στηρίζεται στην ικανότητά τους να αναγνωρίσουν στα υγρά του σώματος (π.χ αίμα), ουσίες που είναι υπεύθυνες για την πρόκληση ασθενειών, παθογόνους μικροοργανισμούς, ή ακόμα την διακύμανση της συγκέντρωσης διαφόρων ουσιών του μεταβολισμού που μπορεί να προοιωνίζει κάποια ασθένεια (π.χ η μείωση της ποσότητας της ινσουλίνης).

37.Με τα μονοκλωνικά αντισώματα μπορεί να γίνει ακόμα ο προσδιορισμός των ομάδων αίματος καθώς και η εξακρίβωση της εγκυμοσύνης. Στην πρώτη περίπτωση έχουν παρασκευαστεί μονοκλωνικά αντισώματα για τα συγκολητινογόνα που καθορίζουν την ομάδα αίματος και στην δεύτερη μονοκλωνικά αντισώματα που αναγνωρίζουν ειδικές ορμόνες που παράγονται κατά την κύηση.

38.Η χρησιμοποίηση τους σαν φαρμακευτικά δεν σημαίνει ότι έχουν αυτά τα ίδια την ικανότητα να θεραπεύουν. Στηρίζεται στην ικανότητά τους να μεταφέρουν αφενός φαρμακευτικές ουσίες και αφετέρου να αναγνωρίζουν ειδικά αντιγόνα που υπάρχουν μόνο στην επιφάνεια των κυττάρων στόχων είτε αυτά είναι τα κύτταρα ενός παθογόνου μικροοργανισμού είτε ενός καρκινικού κυττάρου.

39.Η χρησιμοποίηση των μονοκλωνικών αντισωμάτων για την θεραπεία του καρκίνου έχει πολύ θετικές συνέπειες: δεν απορροφάται το αντικαρκινικό φάρμακο από υγιή κύτταρα του οργανισμού κάτι που θα σήμαινε τον θάνατό τους, δεν γίνονται χειρουργικές επεμβάσεις, ούτε ακτινοθεραπείες που επιδρούν και σε υγιή κύτταρα με δυσάρεστες συνέπειες.

40.Στην επιλογή οργάνων κατάλληλων για μεταμόσχευση, δημιουργούνται μονοκλωνικά αντισώματα για τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας του λήπτη και με αυτά ελέγχονται τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας του δέκτη.

41.Να θυμάμαι ότι γενετικές λέγονται οι ασθένειες που οφείλονται σε αλλαγές του γενετικού υλικού. Ένας μεγάλος αριθμός τέτοιων ασθενειών οφείλεται σε γονιδιακές μεταλλάξεις και ένας σημαντικός αριθμός από αυτές εκδηλώνεται σε μεγάλη ηλικία.

42.Υπάρχουν γενετικές ασθένειες που οφείλονται σε ένα μόνο γονίδιο, άλλες που οφείλονται σε αλληλεπίδραση δυο ή περισσότερων γονιδίων και μερικές που είναι αποτέλεσμα αλληλεπίδρασης γενετικού υλικού και περιβάλλοντος.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ39

Page 40: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ43.Τα συμπτώματα των γενετικών ασθενειών είναι δυσμορφίες σε οποιαδήποτε

περίπτωση, διανοητική καθυστέρηση σε ποσοστό πάνω από 80% και θάνατος στη παιδική ηλικία στο 1/5 των περιπτώσεων.

44.Όταν λέμε μοριακή βάση των ασθενειών αυτών εννοούμε να ξέρουμε ακριβώς την αιτία της ασθένειας, δηλ σε ποιο χρωμόσωμα βρίσκεται τι υπεύθυνο γονίδιο, σε ποια κύτταρα εκφράζεται το γονίδιο αυτό και ποια ακριβώς αλλαγή έχει γίνει στο γονίδιο( προσθήκη, αφαίρεση ή αντικατάσταση πόσων και ποιων βάσεων).

45.Η γνώση της μοριακής βάσης αυτών των ασθενειών έγινε δυνατή τα τελευταία χρόνια από τον συνδυασμό της παραδοσιακής γενετικής (γενεαλογικά δέντρα) με την τεχνολογία του ανασυνδυασμένου DNA.

46.Η χαρτογράφηση επίσης του ανθρώπινου γονιδιώματος βοήθησε πάρα πολύ στην κατανόηση των γενετικών ασθενειών.

47.Η γονιδιακή θεραπεία έχει σαν στόχο να διορθώσει τη γενετική βλάβη εισάγοντας στους ασθενείς φυσιολογικά αλληλόμορφα του μεταλλαγμένου γονιδίου, μέθοδος για την οποία προϋπόθεση είναι και η κλωνοποίηση του φυσιολογικού γονιδίου.

48.Υπάρχει μια μορφή ανοσολογικής ανεπάρκειας που οφείλεται στην έλλειψη ενός ενζύμου που ονομάζεται απαμινάση της αδενοσίνης και παίρνει μέρος στο μεταβολισμό των πουρινών στα κύτταρα του μυελού των οστών.(στο μυελό των οστών γίνεται η ωρίμανση των Β- λεμφοκυττάρων.)

49.Η έλλειψη του ενζύμου οφείλεται στην μετάλλαξη του υπεύθυνου για την σύνθεσή του γονιδίου.

50.Επειδή το μεταλλαγμένο γονίδιο είναι υπολειπόμενο σε σχέση με το φυσιολογικό, η ασθένεια ακολουθεί αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας.

51. Τα άτομα που πάσχουν από την ασθένεια αυτή έχουν πλήρως εξασθενημένο το ανοσοβιολογικό τους σύστημα και πάσχουν από χρόνιες μολύνσεις ενώ έχουν επίσης μεγάλη προδιάθεση να αναπτύξουν καρκίνο.

52.Τα άτομα που πάσχουν πεθαίνουν σε πολύ μικρή ηλικία.53.Η γονιδιακή θεραπεία για την ασθένεια αυτή ακολουθεί μια αγωγή που επειδή

γίνεται έξω από τον οργανισμό του ατόμου που πάσχει, λέγεται ex vivo γονιδιακή θεραπεία.

54.Τα λεμφοκύτταρα παραλαμβάνονται από τον οργανισμό του κοριτσιού που πάσχει και πολλαπλασιάζονται σε συνθήκες κυτταροκαλλιέργειας στο εργαστήριο.

55.Επιλέγονται ιοί- φορείς οι οποίοι καθίστανται ανενεργοί με κατάλληλη επεξεργασία και ενσωματώνεται στο γενετικό τους υλικό το φυσιολογικό γονίδιο.

56.Η ανενεργοποίηση των ιών έχει σαν στόχο να μην καταστούν αυτοί παθογόνοι ή το πολύ χειρότερο καρκινογόνοι για τον άνθρωπο, κάτι που μέχρι σήμερα δυστυχώς δεν έχει αποδειχθεί σωστό σε κάθε περίπτωση.

57.Διαμόλυνση είναι η διαδικασία με την οποία ο τροποποιημένος ιός- φορέας εισέρχεται στα πολλαπλασιασμένα λεμφοκύτταρα.

58.Το φυσιολογικό γονίδιο ενσωματώνεται στο γενετικό υλικό των λεμφοκυττάρων τα οποία μετατρέπονται σε υγιή και επανατοποθετούνται με ένεση στον οργανισμό του ασθενούς.

59.Η διάρκεια ζωής των τροποποιημένων λεμφοκυττάρων είναι περιορισμένη και γιαυτό η διαδικασία πρέπει να επαναλαμβάνεται σε τακτά χρονικά διαστήματα.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ40

Page 41: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ60.Στην διαδικασία της ex vivo γονιδιακής θεραπείας μπορούν να υποβληθούν μόνο

τα κύτταρα του αιμοποιητικού συστήματος και αυτί γιατί μόνο αυτά μπορούν να αφαιρεθούν και να επαναεισαχθούν.

61.Στις υπόλοιπες περιπτώσεις χρησιμοποιείται η μέθοδος της in vivo γονιδιακής θεραπείας όπου ο ιός-φορέας εισέρχεται με κατάλληλο τρόπο στο εσωτερικό του οργανισμού.

62. Ο ιός αυτός, συνήθως ένας αδενοϊός, χαρακτηρίζεται έξυπνος επειδή έχει την ικανότητα να αναγνωρίζει και να εισέρχεται μόνο σε εκείνα τα κύτταρα του οργανισμού που πάσχουν.

63.Μια τέτοια περίπτωση έχουμε στην κυστική ίνωση, στην οποία τα κύτταρα που πάσχουν είναι τα κύτταρα του πνεύμονα και ο ιός εισέρχεται στον οργανισμό με βρογχοσκόπιο.

64.Η κυστική ίνωση είναι ασθένεια που οφείλεται σε μεταλλάξεις ενός γονιδίου που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που είναι απαραίτητη για την σωστή λειτουργία των επιθηλιακών κυττάρων του πνεύμονα. Επειδή και εδώ το γονίδιο είναι υπολειπόμενο, η ασθένεια ακολουθεί αυτοσωμικό υπολειπόμενο τύπο κληρονομικότητας.

65. Πρέπει να συνειδητοποιήσω ότι η γονιδιακή θεραπεία γίνεται σε επιλεγμένα σωματικά κύτταρα στόχους, και όχι σε όλα τα κύτταρα του οργανισμού με αποτέλεσμα αφού δεν γίνεται αλλαγή στους γαμέτες να μην κληρονομείται στους απογόνους.

66.Ο όρος χαρτογράφηση του γονιδιώματος σημαίνει εντοπισμός της θέσης του γονιδίου στο χρωμόσωμα και τον προσδιορισμό της αλληλουχίας των βάσεων του DNA.

67.Με την χαρτογράφηση προσδιορίστηκε ο αριθμός των γονιδίων σε 40.000, βρέθηκε ποια από τα γονίδια αυτά κωδικοποιούν πρωτεΐνες, και προσδιορίστηκαν οι ρυθμιστικές περιοχές αυτών των γονιδίων.

68.Η σύγκριση του ανθρώπινου γονιδιώματος με τα γονιδιώματα άλλων οργανισμών, θα δώσει σαφείς σχέσεις για την εξελικτική συγγένεια μεταξύ των οργανισμών.

69.Μεγάλη θα είναι και η συμβολή της χαρτογράφησης στην παραγωγή ουσιών που είναι απαραίτητες στον άνθρωπο για τις φαρμακευτικές τους ιδιότητες.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ41

Page 42: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ον ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ

ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΑ.ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΞΕΡΩ

Την διαδικασία δημιουργίας ανασυνδυασμένου πλασμιδίου πολύ καλά.Το γεγονός ότι από τη στιγμή που δεν έχουμε τη δυνατότητα να καλλιεργήσουμε

περισσότερες εκτάσεις και να εκθρέψουμε περισσότερα ζώα, η δημιουργία περισσότερης τροφής μπορεί να γίνει αποκλειστικά και μόνο με την αύξηση της παραγωγής ανά άτομο ή ανά μονάδα επιφάνειας.

Το τεράστιο πρόβλημα που δημιουργεί στον άνθρωπο και στο περιβάλλον η υπερβολική χρήση των εντομοκτόνων.

Τι είναι φαρμακευτικές πρωτεΐνες και ποια μειονεκτήματα έχει η παραγωγή τους από τα βακτήρια.

Τι είναι κλώνος.Ότι γονιμοποιημένο ωάριο και ζυγωτό είναι το ίδιο πράγμα.Ότι τα ζυγωτά περιέχουν μιτοχόνδρια μητρικής προέλευσης μόνο.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ42

Page 43: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ον ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ

ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΑ.ΤΙ ΠΡΕΠΕΙ MΑΘΩ

1. Η αύξηση της φυτικής και ζωικής παραγωγής, κρίνεται απαραίτητη για να αντιμετωπιστούν οι ανάγκες διατροφής του ολοένα και αυξανόμενου πληθυσμού πάνω στη γη.

2. Οι γεωργοί και οι κτηνοτρόφοι μπορούν να συμβάλλουν στο παραπάνω στόχο με τις ελεγχόμενες διασταυρώσεις φυτών και ζώων.

3. Επιλέγονται δηλαδή φυτά και ζώα με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά, όπως μεγάλο μέγεθος καρπών, ή μεγάλη παραγωγή κρέατος και διασταυρώνονται.

4. Ο τρόπος είναι χρονοβόρος και επίπονος επειδή δεν μεταβιβάζονται πάντοτε οι ιδιότητες, ή ακόμα επειδή πολλές φορές μαζί με τις επιθυμητές ιδιότητες μεταβιβάζονται και ανεπιθύμητες ιδιότητες.

5. Τα παραπάνω προβλήματα ξεπερνιούνται με την γενετική μηχανική η οποία δίνει την ικανότητα της απευθείας προσθήκης γονιδίων στο γονιδίωμα των οργανισμών. Έτσι και οι επιθυμητές ιδιότητες μεταφέρονται και ανεπιθύμητες ιδιότητες δεν εμφανίζονται στους απογόνους.

6. Φυτά και ζώα που τροποποιείται το γενετικό τους υλικό με τη βοήθεια της γενετικής μηχανικής λέγονται διαγονιδιακά ή γενετικά τροποποιημένα.

7. Πρέπει να τονίσουμε ότι τα διαγονιδιακά και τα γενετικά τροποποιημένα δεν είναι οπωσδήποτε ισοδύναμοι όροι. Στα διαγονιδιακά σημαίνει ότι έχουν μεταφερθεί γονίδια από άλλο είδος οργανισμού, ενώ στα γενετικά τροποποιημένα μπορεί να γίνει μεταφορά γονιδίων από το ίδιο είδος ή και από υγιή κύτταρα του ίδιου οργανισμού(π.χ στην γονιδιακή θεραπεία).

8. Η δημιουργία διαγονιδιακών φυτών και ζώων είχε πολύ θετικές επιπτώσεις αλλά παράλληλα δημιούργησε ένα τεράστιο προβληματισμό γύρω από τις πιθανές επιπτώσεις τους στην υγεία του ανθρώπου και στο περιβάλλον.

9. Σε κάθε περίπτωση δημιουργίας διαγονιδιακών οργανισμών απαιτείται κάποιος μεταφορέας του επιθυμητού γονιδίου στο γονιδίωμα του οργανισμού που θα τροποποιηθεί.

10. Στη δημιουργία διαγονιδιακών φυτών μεταφορέας είναι το πλασμίδιο Ti(tumor inducing factor). Αυτό υπάρχει φυσιολογικά στο βακτήριο του εδάφους Agro bacterium tumefaciens , από το οποίο μεταφέρεται στα φυτικά κύτταρα, ενσωματώνεται στο γενετικό τους υλικό και δημιουργεί εξογκώματα στο σώμα των φυτών.

11. Το πλασμίδιο απομονώθηκε και με την κατάλληλη περιοριστική ενδονουκλεάση κόβεται στη θέση του καρκινικού γονιδίου. Έτσι μετατρέπεται σε γραμμικό και είναι έτοιμο να δεχτεί το γονίδιο που θέλουμε να ενσωματώσουμε και επί πλέον καταστρέφεται το καρκινικό γονίδιο.

12. Το τροποποιημένο πλασμίδιο δεν εισάγεται σε φυτικά κύτταρα στη φύση, αλλά σε φυτικά κύτταρα που αναπτύσσονται σε ειδικές κυτταροκαλλιέργειες στο εργαστήριο.

13. Τα διαγονιδιακά φυτά μεταβιβάζουν τις νέες ιδιότητες στους απογόνους τους.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ43

Page 44: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ14. Εκτός από την αύξηση της παραγωγής, τα γενετικά τροποποιημένα φυτά έχουν

ακόμα και τις εξής δυνατότητες: α)προφυλάσσονται αποτελεσματικά από τα έντομα και τα ζιζάνια και β) παράγουν προϊόντα που έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από το χωράφι μέχρι και τον καταναλωτή.

15. Τα έντομα ήταν πάντοτε μια τεράστια απειλή για τα φυτά. Αντιμετωπίστηκαν αρχικά με χημική εντομοκτόνα, τα οποία όμως καταστρέφουν το περιβάλλον και προκαλούν και προβλήματα υγείας στον άνθρωπο.

16. Στη προσπάθεια της αναζήτησης εναλλακτικών τρόπων για την αντιμετώπιση των εντόμων οι επιστήμονες ανακαλύπτουν ότι ένα βακτήριο του εδάφους το Bacillus thuringiencis παράγει μια ισχυρότατη τοξίνη που μπορεί να σκοτώσει σκώληκες και έντομα και είναι 80.000 φορές πιο δραστική από πολλά εντομοκτόνα.

17. Η αρχική ιδέα να πολλαπλασιάζεται το βακτήριο σε βιοαντιδραστήρες και στη συνέχεια να ψεκάζονται με αυτό οι καλλιέργειες, αποδεικνύεται ασύμφορη γιατί ο μικροοργανισμός ζει πολύ λίγο και οι ψεκασμοί πρέπει να επαναλαμβάνονται συχνά.

18. Στη συνέχεια η βιοτεχνολογία δίνει τη λύση, με την απομόνωση του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για την παραγωγή της τοξίνης από το βακτήριο, την ενσωμάτωση του γονιδίου αυτού στο πλασμίδιο Ti και τη μεταφορά του στα φυτικά κύτταρα. Έτσι δημιουργούνται φυτά που είναι από μόνα τους ανθεκτικά στα έντομα αφού έχουν τα ίδια την ικανότητα να παράγουν την τοξίνη.

19. Η δημιουργία διαγονιδιακών φυτών με ανθεκτικότητα στα έντομα έχει και το αρνητικό αποτέλεσμα της καταστροφής από τα φυτά αυτά ακόμα και των ωφέλιμων εντόμων.

20. Τα τροποποιημένα φυτά με ανθεκτικότητα στα έντομα αποτελούν τα φυτά ποικιλίας Bt.

21. Για την δημιουργία διαγονιδιακών ζώων, από τις πολλές μεθόδους που μπορούν να χρησιμοποιηθούν, αυτή που κυρίως εφαρμόζεται είναι η μικροέγχυση.

22. Στη διαδικασία αυτή το γονίδιο της επιθυμητής ιδιότητας μεταφέρεται στο πυρήνα γονιμοποιημένων ωαρίων στο εργαστήριο με ειδικές μικροβελόνες.

23. Το τροποποιημένο ζυγωτό τοποθετείται στη μήτρα θετής μητέρας για κυοφορία.24. Έτσι λοιπόν για την δημιουργία διαγονιδιακού ζώου χρειαζόμαστε 4 άλλους ζωικούς

οργανισμούς. Το αρσενικό και θηλυκό από τα οποία χρησιμοποιήθηκαν το σπερματοζωάριο και το ωάριο αντίστοιχα για την δημιουργία του ζυγωτού, το ζώο από το οποίο απομονώθηκε το γονίδιο της επιθυμητής ιδιότητας και το θηλυκό που χρησιμοποιείται στη κυοφορία. Από αυτά μόνο το τελευταίο δεν δίνει καμία ιδιότητα στο διαγονιδιακό ζώο.

25. Η μικροέγχυση είναι η αποκλειστική μέθοδος για την δημιουργία διαγονιδιακών αγελάδων, χοίρων προβάτων και αιγών.

26. Η παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών από διαγονιδιακά ζώα στηρίχτηκε σαν ιδέα στο γεγονός ότι τα βακτήρια που είχαν ως τότε χρησιμοποιηθεί, δεν μπορούσαν να παράγουν την ανθρώπινη πρωτεΐνη στη τελική της μορφή.

27. Τα ζώα που χρησιμοποιούνται για τον παραπάνω στόχο είναι αγελάδες και πρόβατα, και οι φαρμακευτικές πρωτεΐνες απομονώνονται από το γάλα των ζώων αυτών.

28. Η παραγωγή των φαρμακευτικών πρωτεϊνών από διαγονιδιακά ζώα έχει και άλλα θετικά: π.χ δεν χρειάζεται όλη η επίπονη διαδικασία της μετατροπής mRNA σε cDNA , η δημιουργία δίκλωνου DNA , ο μετασχηματισμός βακτηρίων και η επιλογή

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ44

Page 45: Οδηγίες προς μαθητές.doc

ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥτου κατάλληλου κλώνου, αφού στα διαγονιδιακά ζώα μεταφέρεται κατευθείαν το γονίδιο της πρωτεΐνης από τον άνθρωπο.

29. Η τροποποίηση των κυττάρων των μαστικών αδένων στα ζώα είναι σχετικά εύκολη αφού τα κύτταρα αυτά είναι μάλλον αδιαφοροποίητα.

30. Η πρώτη πρωτεΐνη που παράχθηκε με τη μέθοδο αυτή είναι η α1- αντιθρυψίνη, μια πρωτεΐνη που παράγεται από το ήπαρ του ανθρώπου και η απουσία της σαν συνέπεια μετάλλαξης μπορεί να προκαλέσει το εμφύσημα.

31. Η χαρτογράφηση του ανθρώπινου γονιδιώματος βοήθησε πάρα πολύ την παραπάνω διαδικασία, αφού είναι εύκολο πια να απομονώνουμε από το ανθρώπινο γονιδίωμα το γονίδιο της πρωτεΐνης που θέλουμε.

32. Για την παραγωγή της φαρμακευτικής πρωτεΐνης από το γάλα, χρειαζόμαστε ένα μεγάλο αριθμό διαγονιδιακών θηλυκών ζώων. Έτσι τα πρώτα διαγονιδιακά, ένα θηλυκό και ένα αρσενικό διασταυρώνονται πολλές φορές για να πάρουμε πολλά διαγονιδιακά ζώα.

33. Η φαρμακευτική πρωτεΐνη μετά την απομόνωσή της πρέπει να καθαριστεί, πριν χρησιμοποιηθεί.

34. Η δημιουργία των διαγονιδιακών ζώων ήταν το αμέσως προηγούμενο βήμα από την κλωνοποίηση. Η Dolly δημιουργήθηκε όταν ο πυρήνας του μαστικού αδένα ενός εξάχρονου προβάτου, τοποθετήθηκε στο ωάριο ενός άλλου προβάτου από το οποίο ωάριο είχε προηγούμενα αφαιρεθεί ο πυρήνας του.

35. Η κλωνοποίηση είναι μια χρήσιμη μέθοδος στη δημιουργία διαγονιδιακών ζώων, αφού πολλαπλασιάζεται ο αριθμός τους χωρίς την ανάγκη των διασταυρώσεων.

36. Η κλωνοποίηση επίσης μπορεί να αποδειχτεί θετική στη προσπάθεια αποφυγής της εξαφάνισης διαφόρων ειδών ζώων.

37. Η Dolly και κάθε κλωνοποιημένο ζώο, έχει στα μιτοχόνδριά του το γενετικό υλικό του θηλυκού ζώου από το οποίο χρησιμοποιήθηκε το ωάριο στη κλωνοποίηση.

ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΚΑΒΑΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΒΙΟΛΟΓΟΣ45