GPT-5.4 mini · Βιολογία

Τι απάντησε

1. Πυρηνικός φάκελος → β. Μόνο ευκαρυωτικά κύτταρα
2. Ριβοσώματα → γ. Προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα
3. Άτρακτος → β. Μόνο ευκαρυωτικά κύτταρα
4. Μικρά ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σωματίδια → β. Μόνο ευκαρυωτικά κύτταρα
5. Περιοριστικές ενδονουκλεάσες → α. Μόνο προκαρυωτικά κύτταρα
6. Δίκλωνα κυκλικά μόρια DNA → α. Μόνο προκαρυωτικά κύτταρα

Αιτιολόγηση:

• Ο πυρηνικός φάκελος υπάρχει μόνο στα ευκαρυωτικά κύτταρα.
• Τα ριβοσώματα υπάρχουν και στα προκαρυωτικά και στα ευκαρυωτικά κύτταρα.
• Η άτρακτος σχηματίζεται κατά τη διαίρεση ευκαρυωτικών κυττάρων.
• Τα μικρά ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σωματίδια συμμετέχουν στην ωρίμανση του πρόδρομου mRNA και υπάρχουν μόνο στα ευκαρυωτικά κύτταρα.
• Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες απαντούν φυσιολογικά στα προκαρυωτικά κύτταρα.
• Τα δίκλωνα κυκλικά μόρια DNA είναι χαρακτηριστικά των προκαρυωτικών κυττάρων.

Πώς βαθμολογήθηκε

1. ✓ Σωστή αντιστοίχιση του όρου 1 (πυρηνικός φάκελος) με στήλη Β 1/1
2. ✓ Σωστή αντιστοίχιση του όρου 2 (ριβοσώματα) με στήλη Β 1/1
3. ✓ Σωστή αντιστοίχιση του όρου 3 (άτρακτος) με στήλη Β 1/1
4. ✓ Σωστή αντιστοίχιση του όρου 4 (μικρά ριβονουκλεοπρωτεϊνικά σωματίδια) με στήλη Β 1/1
5. ✓ Σωστή αντιστοίχιση του όρου 5 (περιοριστικές ενδονουκλεάσες) με στήλη Β 1/1
6. ✗ Σωστή αντιστοίχιση του όρου 6 (δίκλωνα κυκλικά μόρια DNA) με στήλη Β 0/1

Τι απάντησε

α. Γενετικός κώδικας:
Είναι το σύνολο των κανόνων με τους οποίους η σειρά των νουκλεοτιδίων του mRNA καθορίζει τη σειρά των αμινοξέων σε μια πρωτεΐνη. Κάθε κωδικόνιο αντιστοιχεί σε ένα αμινοξύ ή σε σήμα λήξης.

β. Νουκλεόσωμα:
Είναι η βασική δομική μονάδα της χρωματίνης στους ευκαρυώτες. Αποτελείται από τμήμα DNA τυλιγμένο γύρω από οκτώ ιστόνες.

γ. Χαρτογράφηση:
Είναι η διαδικασία προσδιορισμού της σχετικής θέσης και της απόστασης γονιδίων ή γενετικών δεικτών πάνω σε ένα χρωμόσωμα.

Πώς βαθμολογήθηκε

1. ✓ Ορισμός του γενετικού κώδικα, με αναφορά στην αντιστοίχιση νουκλεοτιδίων του mRNA με αμινοξέα 2/2
2. ✓ Ορισμός του νουκλεοσώματος, με αναφορά στα δύο συστατικά του (DNA και οκταμερές ιστονών) και στη σχέση τους 2/2
3. ½ Ορισμός της χαρτογράφησης, με αναφορά στην εύρεση θέσης και στον προσδιορισμό αλληλουχίας 1/2

Τι απάντησε

Έστω ότι:

• το επικρατές αλληλόμορφο του γονιδίου για το ένζυμο $E_1$ είναι A και το υπολειπόμενο a,
• το επικρατές αλληλόμορφο του γονιδίου για το ένζυμο $E_2$ είναι B και το υπολειπόμενο b.

Από τη διασταύρωση θηλυκού κίτρινου με αρσενικό κόκκινο και από το ότι στην F1 όλα τα άτομα είναι πορτοκαλί, προκύπτει ότι:

• το θηλυκό της P έχει γονότυπο aaBB,
• το αρσενικό της P έχει γονότυπο AAbb,
• τα άτομα της F1 έχουν γονότυπο AaBb.

Αιτιολόγηση:

• Το θηλυκό είναι κίτρινο, άρα παράγει μόνο κίτρινη χρωστική: έχει aa για το γονίδιο $E_1$ και τουλάχιστον ένα B για το $E_2$.
• Το αρσενικό είναι κόκκινο, άρα παράγει μόνο κόκκινη χρωστική: έχει τουλάχιστον ένα A για το $E_1$ και bb για το $E_2$.
• Εφόσον όλοι οι απόγονοι της F1 είναι πορτοκαλί, πρέπει να είναι ετερόζυγοι και στα δύο γονίδια: AaBb.

Πώς βαθμολογήθηκε

1. ½ Γονότυποι των δύο ατόμων της πατρικής γενιάς (P), με αξιοποίηση του ότι προέρχονται από οικογένειες με το ίδιο χρώμα για πολλές γενιές, άρα είναι αμιγή 1/2
2. ½ Γονότυποι του θηλυκού και του αρσενικού της F1, όπως προκύπτουν από τους γαμέτες των ατόμων της P 1/2

Τι απάντησε

Τα δύο μέλη της οικογένειας που εμφανίζουν μη αναμενόμενο φαινότυπο είναι τα II₂ και III₁.

Αιτιολόγηση από το γενεαλογικό δέντρο:

• Η ασθένεια είναι υπολειπόμενη φυλοσύνδετη.
• Η μητέρα I₂ πάσχει, άρα έχει γονότυπο $X^a{X}^a$.
• Ο πατέρας I₁ δεν πάσχει, άρα έχει γονότυπο $X^{A}Y$.
• Από αυτή τη διασταύρωση, όλα τα αγόρια πρέπει να πάσχουν και όλες οι κόρες να είναι φορείς αλλά να μην πάσχουν.
• Άρα το άτομο II₂, που είναι γυναίκα και δεν πάσχει, είναι αναμενόμενο.
• Όμως το άτομο III₁ είναι γυναίκα που πάσχει, κάτι που δεν μπορεί να προκύψει από πατέρα II₃ υγιή και μητέρα II₂ υγιή, αν δεν υπάρχει κάποια ανωμαλία.
• Επομένως, τα άτομα με μη αναμενόμενο φαινότυπο είναι αυτά που δεν συμφωνούν με τον φυλοσύνδετο υπολειπόμενο τρόπο κληρονόμησης, δηλαδή II₂ και III₁.

Πώς βαθμολογήθηκε

1. ½ Αναγνώριση των δύο μελών της οικογένειας που εμφανίζουν μη αναμενόμενο φαινότυπο (1 μονάδα για καθένα) 1/2
2. ✗ Αιτιολόγηση για το II₄ με βάση το γενεαλογικό δέντρο: από πάσχουσα μητέρα (I₂) όλοι οι γιοι αναμένεται να πάσχουν 0/1
3. ✓ Αιτιολόγηση για το III₁ με βάση το γενεαλογικό δέντρο: πάσχουσα κόρη δεν μπορεί να προκύψει από υγιή πατέρα (II₃) 1/1

Τι απάντησε

Μετά την αναστροφή του τμήματος μεταξύ των σημείων Κ και Λ, δεν είναι δυνατή η φυσιολογική έκφραση κανενός από τα δύο γονίδια.

Αιτιολόγηση:

• Η αναστροφή αλλάζει τη σειρά των αλληλουχιών στο DNA.
• Έτσι, οι υποκινητές μπορεί να βρεθούν σε λάθος θέση ή με αντίθετο προσανατολισμό ως προς τα γονίδια.
• Για να ξεκινήσει η μεταγραφή, ο υποκινητής πρέπει να βρίσκεται πριν από το γονίδιο και με σωστό προσανατολισμό.
• Μετά την αναστροφή, το γονίδιο Α δεν θα μπορεί να εκφραστεί σωστά, άρα δεν θα παραχθεί ο μεταγραφικός παράγοντας $M_A$.
• Εφόσον το $M_A$ είναι απαραίτητο για την έκφραση του γονιδίου Β, ούτε το γονίδιο Β θα εκφραστεί.
• Επιπλέον, η αναστροφή μπορεί να διαταράξει και τη δομή του γονιδίου Β ή τη σχέση του με τον υποκινητή του.
• Άρα η αναστροφή εμποδίζει την έκφραση και των δύο γονιδίων.

Πώς βαθμολογήθηκε

1. ✗ Απόδοση της αλληλουχίας του τμήματος μεταξύ Κ και Λ μετά την αναστροφή και διαπίστωση ότι η κωδικοποιούσα περιοχή κάθε γονιδίου δεν αλλοιώνεται 0/2
2. ✗ Αναγνώριση ότι μετά την αναστροφή αλλάζει η φορά μεταγραφής και η κωδική αλυσίδα κάθε γονιδίου, ώστε το γονίδιο Α να ελέγχεται πλέον από τον Υ_Β και το γονίδιο Β από τον Υ_Α 0/2
3. ½ Συμπέρασμα για το γονίδιο Α με αιτιολόγηση που στηρίζεται στο ότι ο Υ_Β απαιτεί τον μεταγραφικό παράγοντα Μ_Α, τον οποίο παράγει το ίδιο το γονίδιο Α 1/2
4. ✗ Συμπέρασμα για το γονίδιο Β με αιτιολόγηση που στηρίζεται στο ότι ο Υ_Α είναι ενεργός πάντα και δεν προϋποθέτει τον Μ_Α 0/2

Τι απάντησε

Θα χρησιμοποιηθούν οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες ΠΕΙ και ΠΕΙΙ.

Αιτιολόγηση:

• Το ζητούμενο είναι να ενσωματωθεί το φυσιολογικό τμήμα DNA έτσι ώστε να εκφραστεί το γονίδιο Β σε βακτήρια που θα επιλέγονται με αμπικιλίνη.
• Το γονίδιο Β πρέπει να τοποθετηθεί στο πλασμίδιο χωρίς να διακοπεί το γονίδιο ανθεκτικότητας στην αμπικιλίνη, γιατί αλλιώς δεν θα επιβιώσουν οι μετασχηματισμένοι κλώνοι στο αντίστοιχο αντιβιοτικό.
• Η θέση ΠΕΙΙΙ βρίσκεται μέσα στο γονίδιο ανθεκτικότητας, άρα δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί.
• Οι θέσεις ΠΕΙ και ΠΕΙΙ βρίσκονται εκατέρωθεν του γονιδίου gfp και επιτρέπουν την αποκοπή του τμήματος αυτού και την εισαγωγή του φυσιολογικού τμήματος DNA.
• Επομένως, με τις ΠΕΙ και ΠΕΙΙ κόβεται το πλασμίδιο στα κατάλληλα σημεία, χωρίς να καταστρέφεται το γονίδιο ανθεκτικότητας.

Πώς βαθμολογήθηκε

1. ✓ Επιλογή και ονομασία των περιοριστικών ενδονουκλεασών που θα χρησιμοποιηθούν 2/2
2. ✗ Αιτιολόγηση ότι οι θέσεις τους στο τμήμα DNA της Εικόνας 2 βρίσκονται πριν από την αρχή και μετά το τέλος της κωδικοποιούσας περιοχής του γονιδίου Β, ώστε να απομονώνεται ολόκληρο το γονίδιο 0/2
3. ✗ Αιτιολόγηση ότι τα δύο διαφορετικά μονόκλωνα άκρα εξασφαλίζουν την ενσωμάτωση με σωστό προσανατολισμό ως προς τον υποκινητή του πλασμιδίου, ώστε το γονίδιο Β να εκφράζεται 0/1
4. ✓ Αιτιολόγηση της απόρριψης της τρίτης περιοριστικής ενδονουκλεάσης, με βάση τη θέση της μέσα στο γονίδιο ανθεκτικότητας στην αμπικιλίνη και την ανάγκη επιβίωσης των μετασχηματισμένων βακτηρίων παρουσία του αντιβιοτικού 2/2