Βιολογία Κατεύθυνσης

Επιλεγμένα θέματα για τους υποψήφιους μαθητές Θετικής Κατεύθυνσης της Γ 9τάξης Ενιαίου Λυκείου. 1. Ποια ένζυμα καταλύουν τη διάσπαση του 3′-5′ φωσφοδιεστερικου δεσμού;

Απάντηση 1. Οι DΝΑ πολυμεράσες, όταν επιδιορθώνουν τα λάθη που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια της αντιγραφής και όταν αφαιρούν το πρωταρχικό τμήμα RΝΑ.

2. Τα επιδιορθωτικά ένζυμα.

3. Το μικρό πυρηνικό RΝΑ(snRΝΑ) που μαζί με πρωτεΐνες σχηματίζουν ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σωματίδια τα οποία αφαιρούν τα εσώνια από το πρόδρομο RΝΑ.

4. Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες που αναγνωρίζουν ειδικές αλληλουχίες δίκλωνου DΝΑ και κόβουν φωσφοδιεστερικούς δεσμούς(κεφ. 4).

2. Τι είναι ο υποκινητής και ποιος ο ρόλος του;
Απάντηση Ο υποκινητής αποτελεί ένα από τα ρυθμιστικά στοιχεία της μεταγραφής. Είναι ειδική αλληλουχία του DΝΑ, που βρίσκεται πάντοτε πριν από την αρχή κάθε γονιδίου.

Στα ευκαρυωτικά κύτταρα κάθε γονίδιο έχει και το δικό του υποκινητή και μεταγράφεται αυτόνομα.

Στους προκαρυωτικούς οργανισμούς τα γονίδια των ενζύμων που παίρνουν μέρος σε μία μεταβολική οδό, όπως η διάσπαση της λακτόζης ή η βιοσύνθεση διάφορων αμινοξέων, οργανώνονται σε οπερόνια, δηλαδή σε ομάδες που υπόκεινται σε κοινό έλεγχο της έκφρασης τους. Στην περίπτωση αυτή τα δομικά γονίδια του οπερονίου έχουν κοινό υποκινητή.

Ο ρόλος του υποκινητή έχει σχέση με την έναρξη της μεταγραφής. Η RΝΑ πολυμεράση, για να αρχίσει σωστά τη μεταγραφή, συνδέεται στον υποκινητή με τη βοήθεια μεταγραφικών παραγόντων.

3. Σε τι διαφέρει το προϊόν τής μεταγραφής μεταξύ ευκαρυωτικών και προκαρυωτικών οργανισμών;

Απάντηση Στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς κατά τη μεταγραφή του πυρηνικού DΝΑ παράγονται μικρά πυρηνικά RΝΑ(snRΝΑ), ενώ στους προκαρυωτικούς οργανισμούς δεν συμβαίνει αυτό.

Στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς το mRΝΑ που παράγεται κατά τηνμεταγραφή ενός γονιδίου συνήθως δεν είναι έτοιμο να μεταφραστεί, αλλά υφίσταται μία πολύπλοκη διαδικασία ωρίμανσης, ενώ στους προκαρυωτικούς οργανισμούς δεν πραγματοποιείται ωρίμανση. Τo mRΝΑ στους ευκαρυωτικούς οργανισμούς είναι προϊόν ενός γονιδίου, ενώ στους προκαρυωτικούς οργανισμούς μπορεί να είναι προϊόν περισσότερων γονιδίων(π.χ. οπερόνιο λακτόζης).

4.Σε ποιες περιπτώσεις παρατηρούμε συμπληρωματικότητα βάσεων;

Απάντηση 1. μεταξύ:των δύο συμπληρωματικών αλυσίδων του DΝΑ, 2. πρωταρχικού RΝΑ και συμπληρωματικού τμήματος DΝΑ, 3. mRΝΑ και μεταγραφόμενου κλώνου DΝΑ, 4. 5′ αμετάφραστης περιοχής του mRΝΑ και συμπληρωματικών νουκλεοτιδίων 5. rRΝΑ της μικρής υπομονάδας του ριβοσώματος, 6. κωδικονίου mRΝΑ και αντικωδικονίου tRΝΑ, 7. δίκλωνων περιοχών RΝΑ, 8. δίκλωνων περιοχών RΝΑ ιών, 9. μονόκλωνου RΝΑ ιών και αλυσίδας DΝΑ που παράγεται με τη βοήθεια της αντίστροφης μεταγραφάσης, 10. DΝΑ ή RΝΑ και μορίων ανιχνευτών(κεφ. 4).

5.Ποια κυκλικά μόρια γνωρίζεται και ποιος ο ρόλος του καθενός Απάντηση α) Τα πλασμίδια: περιέχουν γονίδια που προσδίδουν ανθεκτικότητα σε αντιβιοτικά και σχετίζονται με την μεταφορά γενετικού υλικού από βακτήριο σε βακτήριο. Έχουν επίσης την δυνατότητα να ανταλλάσσουν γενετικό υλικό τόσο μεταξύ τους όσο και με το κύριο μόριο DΝΑ. Το πλασμίδιο Τi ενσωματώνεται στο γενετικό υλικό των φυτικών κυττάρων και δημιουργεί εξογκώματα(όγκους) στο σώμα των φυτών. Το χρησιμοποιούμε για να δημιουργήσουμε διαγονιδιακά φυτά (Κεφάλαιο 9). Γενικότερα τα πλασμίδια χρησιμοποιούνται ως φορείς κλωνοποίησης(Κεφάλαιο 4). β) Βακτηριακό DΝΑ: είναι το γενετικό υλικό των προκαρυωτικών κυττάρων, γ) Μιτοχονδριακό DΝΑ: περιέχει πληροφορίες για την σύνθεση ορισμένων από τις πρωτεΐνες των οργανιδίων αυτών, δ) DΝΑ χλωροπλαστών: περιέχει πληροφορίες για την σύνθεση ορισμένων από τις πρωτεΐνες των οργανιδίων αυτών, ε) Ορισμένοι ιοί διαθέτουν δίκλωνο ή μονόκλωνο κυκλικό DΝΑ ως γενετικό υλικό.

6.Να περιγράψετε την τεχνική κατασκευής ενός καρυότυπου. Απάντηση Η διαδικασία που ακολουθούμε περιλαμβάνει τα ακόλουθα στάδια:

1.Σε καλλιέργεια κυττάρων προσθέτουμε μιτογόνες ουσίες που επάγουν την κυτταρική διαίρεση.

2.Προσθέτουμε ουσίες που σταματούν την κυτταρική διαίρεση στη μετάφαση(στη φάση αυτή τα χρωμοσώματα έχουν τη μέγιστη συσπείρωση και μπορούν να παρατηρηθούν εύκολα σε οπτικό μικροσκόπιο).

3.Στη συνέχεια τα κύτταρα επωάζονται σε υποτονικό διάλυμα ώστε να σπάσει η κυτταρική τους μεμβράνη.

4.Τα χρωμοσώματα βάφονται με ειδικές χρωστικές ουσίες(χρώση Giemsa) και παρατηρούνται στο μικροσκόπιο. 7.Από βιοχημική ανάλυση αίματος ενηλίκων προέκυψαν τα παρακάτω αποτελέσματα:

Αιμοσφαι Φυσιολογικές 1 2 3 4 5 ρίνη τιμές % Α ΑΠΑΝΤΗΣΗ Άτομο
Αιτιολόγηση