ΔιαγώνισμαΠροσομοίωσης2014ΒιολογίαΘετικήςΚατεύθυνσης

ΘέμαΑ.Στιςπαρακάτωερωτήσειςεπιλέξτετηναπάντησηπουσυμπληρώνεισωστάτηνπρόταση: Μονάδες25

Α1.Γονίδιαοργανωμένασεοπερόνιαμπορούμεναβρούμεστογονιδίωμα:

1. Τουλφάγου2. τουαδενοϊουπουθαχρησιμοποιηθείωςφορέαςγιατηνγονιδιακήθεραπεία

τηςκυστικήςίνωσης3. στομύκητααρτοποιίας4. αποκλειστικάτωνπροκαρυωτικώνκυττάρων.

Α2.Έναδιαγονιδιακόζώοπουείναιομόζυγογιατοανθρωπινόγονίδιοτηςα1αντιθρυψίνηςπαράγειτηνετερόλογηπρωτεΐνηστογάλατου,εκφράζονταςκαιταδυοανθρωπινάγονίδια.Προκειμένουναεκφράζονταιστοζώοταανθρωπινάγονίδια,αυτάβρίσκονταιυπότονέλεγχοτουζωικούυποκινητήτηςκαζεϊνηςτουγάλακτοςμιαςπρωτεΐνηςπουπαράγειφυσιολογικάτοζώο.

Πόσουςυποκινητέςκαζεΐνηςτουγάλακτοςφέρειτοδιαγονιδιακόαυτόζώοστοστάδιοτηςμετάφασηςτηςμίτωσης;

1. 22. 63. 84. 12

Α3.ΤογονίδιοπουκωδικοποιείγιατομόριοtRNAμεαντικωδικόνιο5'CCA3'έχειωςτμήμακωδικήςαλυσίδας:

1. Υποκινητής:5΄...GCACGATGCAAGTTGATTGACAA...3'2. Υποκινητής:3'...CGCTACGGGCCCAGAACTTGATG...5'3. Υποκινητής:5'...GCAACCAATGAGATAACTTGTCTGA..3'4. Υποκινητής:5'...CGGACCGATGAAGTGGTAGCCTCG..3'

Α4.Έναφυτόμεόγκουςστονκορμότουείναι:

1. γενετικώςτροποποιημένο2. υγιέςφυσιολογικό3. μολυσμένοαπότοβακτήριοτουεδάφουςBacillusthurigiencies4. μολυσμένοαπότοβακτήριοAgrobacteriumtumefaciens

A5.ΔίνεταιηπαρακάτωθέσηέναρξηςτηςαντιγραφήςτουDNAσεέναχρωμόσωμακαιδίνεταικαιηαλληλουχίατηςπεριοχής1και2:

5'...CTGACTGACA...3' 3'...GACTGACTGT...5'

Έστωότιέναπρωταρχικότμήμαδημιουργείταιεντόςτηςπεριοχής1αυτόθαέχειαλληλουχία:

1. 5'GACTGACTGT3'2. 5'UGUCAGUCAG3'3. 5'CUGACUGACA3'4. 5'CTGACTGACA3'

ΘέμαΒΝααπαντήσετεστιςπαρακάτωερωτήσεις.Β1.Ποιεςδυνατότητεςμαςδίνειηκατασκευήβιβλιοθηκών;Ποιεςεφαρμογέςβρίσκειημέθοδοςτηςαλυσιδωτήςαντιδράσειςπολυμεράσης; (μονάδες4+4)Β2.Ποιοςείναιορόλοςτωνμονοκλωνικώναντισωμάτωνωςανοσοδιαγνωστικά; (μονάδες7)Β3.Πώςοργανώνεταιτογενετικόυλικόσταπροκαρυωτικάκύτταρα;ΓιαποιουςλόγουςημελέτητηςδιαδικασίαςτηςαντιγραφήςτουγενετικούυλικούπραγματοποιείταιστοβακτήριοE.coli; (μονάδες4+2)Β4.Ναοριστείηέννοιατουγονιδίου. (μονάδες4)ΘέμαΓΓ1.Σεέναπείραμαεξετάζεταιηενεργότητατουενζύμουβ-γαλακτοσιδάση.ΗενεργότητατουενζύμουυπολογίζεταιμετηνικανότηταανάπτυξηςβακτηρίωνE.coliσεθρεπτικόυλικόπουπεριεχέιX-galκαιIPTGήλακτόζη.ΤοX-galειναιέναανάλογοτηςλακτόζηςτοοποίομετατρέπεταισεμπλεότανμεταβολίζεταιαπότηνβ-γαλακτοσιδάσηόμωςδενεπάγειτηνέκφρασητουοπερονίουτηςλακτόζης.ΤοIPTGείναιέναάλλοανάλογοτηςλακτόζηςπουπροκαλείέκφρασητουοπερονίουτηςαλλάδενμεταβολίζεταιαπόταπροϊόντατουοπερονίουτηςλακτόζης.Τέλοςηγαλακτόζημεταβολίζεταιόπωςκαιηγλυκόζηαλλάδενεπάγειτηνέκφρασητουοπερονίουτηςλακτόζης.Σημείωση:Ταμεγέθητωνγονιδίωνείναιενδεικτικά,όχιυπόκλίμακα.

ΜετάαπότυχαίαμεταλλαξιγέννεσηπουπραγματοποιήθηκεσεφυσιολογικόστέλεχοςE.coliδημιουργήθηκεμεταλλαγμένοστέλεχοςπουαδυνατείναδώσειμπλεαποικίεςόπωςφαίνεταιπαρακάτω.Τοστέλεχοςέχειχάσειμόνομιαλειτουργιάείτεέχειμεταλλαχθείτορυθμιστικόγονίδιοτουοπερονίου,είτεέχειμεταλλαχθείουποκινητήςαυτού,είτεέχειμεταλλαχθείοχείριστηςτουοπερονίουτηςλακτόζης,είτεουποκινητήςτου,είτετέλοςέχειμεταλλαχθείτοδομικόγονίδιοΖτουοπερονίουτηςλακτόζης.

ΣτελέχηE..coli ΣτερεόΘρεπτικόμέσοανάπτυξης Γλυκόζη+

X-gal+

Γλυκόζη+X-gal+Λακτόζη+

X-gal+Γαλακτόζη+IPTG+

X-gal+Λακτόζη+

Φυσιολογικό Λεύκεςαποικίες Λεύκεςαποικίες Μπλεαποικίες ΜπλεαποικίεςΜεταλλαγμένο1 Λεύκεςαποικίες Λεύκεςαποικίες Λεύκεςαποικίες Λεύκεςαποικίες α.Στοπαραπάνωμεταλλαγμένοστέλεχοςβακτηρίουποιααπότιςαναφερόμενεςαλληλουχίεςτουγονιδιώματοςτουμπορείναέχειυποστείμετάλλαξηώστεναεμφανίζεταιομεταλλαγμένοςφαινότυπος; μονάδες3β.Έναδιαφορετικάμεταλλαγμένοστέλεχοςτουβακτηρίουπουπροέκυψεαπότηνμεταλλαξιγέννεσηεμφανίζειτονπαρακάτωφαινότυπο:ΣτελέχηE..coli ΣτερεόΘρεπτικόμέσοανάπτυξης Γλυκόζη+

X-gal+

Γλυκόζη+X-gal+Λακτόζη+

X-gal+Γαλακτόζη+IPTG+

X-gal+Λακτόζη+

Φυσιολογικό Λεύκεςαποικίες Λεύκεςαποικίες Μπλεαποικίες ΜπλεαποικίεςΜεταλλαγμένο2 Μπλεαποικίες Μπλεαποικίες Μπλεαποικίες Μπλεαποικίες Τομεταλλαγμένοαυτόστέλεχοςφέρειμετάλλαξησεέναμόνοσυστατικότουοπερονίουτηςλακτόζηςήτουρυθμιστικούτουγονιδίου.Ποιααπόαυτέςτιςαλληλουχίεςμπορείναέχειυποστείμετάλλαξηγιαναεμφανίζεταιαυτόςοφαινότυπος; μονάδες3γ.Ταμεταλλαγμέναστελέχηβακτηρίωντουερωτήματοςβμετασχηματίστηκανμετοφυσιολογικόρυθμιστικόγονίδιοτουοπερονίουτηςλακτόζηςκαιτιςρυθμιστικέςαλληλουχίεςτου.Ωστόσοταμεταλλαγμέναστελέχηεξακολουθούνναεμφανίζουντονίδιοφαινότυποόπωςκαιπριντονμετασχηματισμότους.Σεποιοσυμπέρασμαμπορούμεναοδηγηθούμεωςπροςτονπροσδιορισμότουτμήματοςτουγονιδιώματοςπουυπέστειτηνμετάλλαξηκατάτηνμεταλλαξιγέννεση;Αιτιολογήστετηναπάντησησας. μονάδες1+6Σκεφτείτε:Σεέναάλλοπείραμαμετασχηματισμούτωνβακτηρίωνβ,αυτήτηφοράμεολόκληροτοφυσιολογικόοπερόνιοτηςλακτόζης,μαζίμετοφυσιολογικόρυθμιστικόγονίδιοτου,μόνοορισμένααπόταμετασχηματισμέναβακτήριαπουδέχθηκαντοοπερόνιοεμφάνισανφυσιολογικόφαινότυπο,ταυπόλοιπαδενπαρουσίασαναλλαγήστονφαινότυποτους.Εξηγήστετοφαινόμενο.Γ2.ΤοφυτόΑεμφανίζειανθεκτικότηταστηνπροσβολήτουαπόέναείδοςκάμπιας.Τοίδιοείδοςκάμπιαςπροσβάλεικαιμιαεμπορικήποικιλίακαλαμποκιού.ΣτογονιδίωματουφυτούΑχαρτογραφήθηκε,απομονώθηκεκαικλωνοποίηθηκετοαυτότογονίδιοανθεκτικότητας.Οιγεωπόνοιθέλουνναδημιουργήσουνμιαεμπορικήανθεκτικήποικιλίακαλαμποκιούσεαυτότοείδοςκάμπιας.ΜεδεδομένοότιταδυοείδηφυτώνείναισυγγενικάαναμένεταιναείναιδυνατήηέκφρασητουετερόλογουγονιδίουτουφυτούΑστοκαλαμπόκι,όταντογονίδιοτηςανθεκτικότηταςστιςκάμπιεςενθέτεταιστογονιδίωματουκαλαμποκιούμαζίμετηνρυθμιστικήαλληλουχίατου.α,ΈχονταςστηνδιάθεσησαςτουςχάρτεςμετιςθέσειςπεριορισμούτουπλασμίδιοΤiκαιτου

γονιδίουανθεκτικότηταςστιςκάμπιεςτουφυτούΑ,ποιοπεριοριστικόένζυμοθαεπιλέγατεγιατονανασυνδυασμότουπλασμιδίουTi,μετοσυγκεκριμένογονίδιο; μονάδες2

β.ΠώςτοπλασμίδιοTiτουβακτηρίουAgrobacteriumtumefaciensεπιτρέπειτηνδημιουργίαδιαγονιδιακώνφυτών; μονάδες7γ.ΑπόποιοείδοςβιβλιοθήκηςθαεπιλέξουμετογονίδιοτηςτοξίνηςτουβακτηρίουBacillusthurigiensisγιατηνδημιουργίαφυτώνκαλαμποκιούBt; μονάδες3ΘΕΜΑΔΔ1.ΑπότηνδιασταύρωσηδυοεντόμωνDrosophilla,πουκαιταδυοείχανμακριάφτεράκαικόντεςκεραίεςπροέκυψανοιπαρακάτωαπόγονοι.

ΆτομαF1Γενεάς420μεμακριάφτεράκαικόντεςκεραίες211μεμακριάφτεράκαιμεγάλεςκεραίες206μεκοντάφτεράκαικόντεςκεραίες98μεκοντάφτεράκαιμεγάλεςκεραίες

Θεωρώνταςότιοφυλοκαθορισμόςσταέντομααυτάπροσδιορίζεταιόπωςκαιστονάνθρωποκαιμεδεδομένοότιοιδυοχαρακτήρεςπουεξετάζονταιείναιανεξάρτητοι,ναερμηνευθούντααποτελέσματαπουπροέκυψαν. Μονάδες10Δ2.Ταγονίδιαβκαιγτωναιμοσφαιρινώνμαςείναιαυτοσωμικάκαιεδράζονταισεδιαδοχικούςγενετικούςτόπουςστοίδιοζεύγοςομολόγωνχρωμοσωμάτων.Έναςάνδραςετερόζυγοςκαιγιαταδυογονίδιακαιησύζυγοςτουεπίσηςετερόζυγηκαιγιαταδυογονίδιαέχουνιστορικότριώνσυνεχόμενωνπρωίμωναποβολώνστηνπροσπάθειατουςγιανατεκνοποιήσουν.α.Ποιοιείναιοιπιθανοίγονότυποιτωνσυζύγωναυτών; Μονάδες3

β.Πώςμπορούνναεξηγηθούνοιπρώιμεςαποβολέςσεαυτότοζευγάρι; Μονάδες4γ.Ηγυναίκακυοφορείκαιβρίσκεταιστην12ηεβδομάδατηςκύησης.Ποιαμέθοδοςλήψηςεμβρυακώνκυττάρωνγιατηνπραγματοποίησηπρογεννητικούέλεγχουμπορείναεφαρμοστείσεαυτότοστάδιοτηςκύησης;Ποιατεχνικήδιάγνωσηςμπορείναεφαρμοστείστακύτταρατουεμβρύουπουελήφθησανώστεναπροσδιοριστείαντοπαιδίθανοσείαπόβ-θαλασσαίμια;Μεποιαπιθανότητααυτόείναιομόζυγογιατοπαθολογικόαλληλόμορφοτουγονιδίουγ; Μονάδες1+1+1δ.ΤοέμβρυοδιαπιστώθηκεότιείναιυγιέςκαιομόζυγογιαταγονίδιαβκαιγτηςαιμοσφαιρίνηςΑκαιFαντίστοιχα,ποιαείναιηπιθανότητατοεπόμενοπαιδίτουζευγαριούπουθαγεννηθείναείναικαιαυτόυγιές;Αιτιολογήστετηναπάντησησας.Σημείωση:Ανκαιστοσχολικόβιβλίοδενγίνεταικαμίααναφορά,θεωρούμεότιταετερόζυγαέμβρυαγιατογονίδιογτωναιμοσφαιρινώνείναιβιώσιμα. Μονάδες5