Προβλέψεισ για ΒΙΟΛΟΓΙΑ γεν 2013 ΠΥΘΙΑ #1 Δίνεται το παρακάτω φυλογενετικό δζντρο και αντίςτοιχεσ ταξινομικζσ βακμίδεσ ςυςτθματικισ κατάταξθσ των οργανιςμϊν.
1. Τι εξυπθρετεί θ κατάταξθ των οργανιςμϊν; (3 μονάδεσ). Με ποιο κριτιριο κατατάχτθκαν ο λφκοσ και ο ςκφλοσ ςε διαφορετικά είδθ, ενϊ θ λεοπάρδαλθ και ο λφκοσ ςτθν ίδια τάξθ (3 μονάδεσ); Πόςα διαφορετικά γζνθ και πόςεσ διαφορετικζσ οικογζνειεσ απεικονίηονται ςτο παραπάνω φυλογενετικό δζντρο; (1 μονάδα) απάντηςη Η κειέηε ησλ νξγαληζκώλ ζα ήηαλ αδύλαηε ρσξίο ηε ζπιινγή, ηελ θαηάηαμε θαη ηε ζύγθξηζή ηνπο. Ωζηόζν, ε ηαμηλόκεζε ησλ νξγαληζκώλ, εθηόο ηνπ όηη δηεπθνιύλεη ηε κειέηε ηνπο, αληαλαθιά θαη ηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν απηνί έρνπλ εμειηρζεί. Τνλ λύκο και ηον ζκύλο ηνπο θαηαηάζζνπκε ζε δηαθνξεηηθό είδνο κε βάζε ην θξηηήξην ηεο δπλαηόηεηαο αλαπαξαγσγήο κε άιιν άηνκν, πνπ νλνκάδεηαη κεημηνινγηθό θξηηήξην. (Τν είδος πεξηιακβάλεη ην ζύλνιν ησλ δηαθνξεηηθώλ πιεζπζκώλ ή, κε άιια ιόγηα, ην ζύλνιν όισλ ησλ νξγαληζκώλ πνπ κπνξνύλ λα αλαπαξαρζνύλ κεηαμύ ηνπο θαη λα απνθηήζνπλ γόληκνπο απνγόλνπο). Τη λεοπάρδαλη και ηον λύκο ηνπο θαηαηάζζνπκε ζηελ ίδηα ηάμε κε βάζε ην ηππνινγηθό θξηηήξην πνπ απνηειεί επηλόεζε ηνπ Σνπεδνύ θπζηνδίθε Ληλλαίνπ. Με βάζε ην ηππνινγηθό θξηηήξην έρεη ηαμηλνκεζεί ην ζύλνιν ησλ δηαθνξεηηθώλ νξγαληζκώλ ηνπ πιαλήηε θαη έρεη γίλεη δπλαηή ε ζπγθξόηεζε επξύηεξσλ ηαμηλνκηθώλ βαζκίδσλ πέξα από ην είδνο. Σην δέληξν απεηθνλίδνληαη 4 δηαθνξεηηθά γέλε θαη 3 δηαθνξεηηθέο νηθνγέλεηεο.
Φροντιστήριο ΚΙΝΗΤΡΟ: ΚΥΖΙΚΟΥ 3, ΝΙΚΑΙΑ τηλ.2104256128
-1-
Αφοφ μελετιςετε το παραπάνω φυλογενετικό δζντρο, να απαντιςετε ςτισ παρακάτω ερωτιςεισ, αιτιολογϊντασ τισ απαντιςεισ ςασ. i) Ποια από τα είδθ οργανιςμϊν που αναφζρονται είναι τα περιςςότερο ςυγγενικά; (3 μονάδεσ) ii) Ποιοσ είναι ο κοινόσ πρόγονοσ τθσ λεοπάρδαλθσ και του λφκου; (2μονάδεσ) iii) Ποια είδθ αναμζνετε να παρουςιάηουν περιςςότερεσ ομοιότθτεσ μεταξφ τουσ: ο λφκοσ και θ βίδρα ι θ λεοπάρδαλθ και θ βίδρα; (3 μονάδεσ) απάντηςη Τν θπινγελεηηθό δέληξν απεηθνλίδεη ηε εμειηθηηθή ηζηνξία ελόο νξγαληζκνύ θαη ηηο εμειηθηηθέο ζρέζεηο κεηαμύ ησλ νξγαληζκώλ από ην παξειζόλ κέρξη ζήκεξα. Όζν πξόζθαηνο είλαη ν θνηλόο πξόγνλνο δπν νξγαληζκώλ ηόζν κεγαιύηεξε ε θπινγελεηηθή ζπγγέλεηα ησλ νξγαληζκώλ. Όζν πην καθξηλόο είλαη ν θνηλόο πξόγνλνο δπν νξγαληζκώλ ηόζν κηθξόηεξε είλαη ε θπινγελεηηθή ζπγγέλεηα ησλ νξγαληζκώλ. Σύκθσλα κε ηα παξαπάλσ: i) Ο ζθύινο θαη ν ιύθνο έρνπλ θνηλό πξόγνλν (1), πνπ έδεζε πξόζθαηα (θαίλεηαi από ην ζεκείν ηνκήο ησλ θιάδσλ ηνπο), ζπλεπώο είλαη πεξηζζόηεξν ζπγγεληθνί θαη γη απηό ηνπνζεηνύληαη ζην ίδην γέλνο. ii) Ο θνηλόο πξόγνλνο ηεο ιενπάξδαιεο θαη ηνπ ιύθνπ είλαη ν (6) όπσο θαίλεηαη από ην ζεκείν ηνκήο ησλ θιάδσλ ηνπο. iii) Πεξηζζόηεξεο νκνηόηεηεο κεηαμύ ηνπο παξνπζηάδνπλ ν ιύθνο θαη ε βίδξα γηαηί όπσο θαίλεηαη από ην ζεκείν ηνκήο ησλ θιάδσλ ηνπο, ν θνηλόο πξόγνλνο ηνπο (5) έδεζε πην πξόζθαηα από όηη ν θνηλόο πξόγνλνο (6) ηεο ιενπάξδαιεο θαη ηεο βίδξαο.
-2-
Φροντιστήριο ΚΙΝΗΤΡΟ: ΚΥΖΙΚΟΥ 3, ΝΙΚΑΙΑ τηλ.2104256128
ΠΥΘΙΑ #2 (anti-SOS) 1. Πωσ εξιγθςε ο Λαμάρκ τθν φπαρξθ ατελϊν μορφϊν ηωισ (3 μονάδεσ) και ποφ απζδωςε τθν πολυπλοκότθτα των οργανιςμϊν και τθν φπαρξθ ςφνκετων μορφϊν ηωισ (6 μονάδεσ); Μονάδεσ 9 2. Να περιγράψετε το ςκεπτικό του Λαμάρκ, ςφμφωνα με το οποίο οι αλλαγζσ του περιβάλ-λοντοσ καταλιγουν ςτθ δθμιουργία ενόσ νζου είδουσ, που είναι διαφορετικό από το αρχικό. Μονάδεσ 12 3. Εντοπίςτε ζνα αδφνατο ςθμείο ςτθ κεωρία του Λαμάρκ. Μονάδεσ 4
απάνηηζη 1 Η άπνςε ηνπ Λακάξθ ήηαλ όηη ε άβηα ύιε παξάγεη αηειείο κνξθέο δσήο, νη νπνίεο εμειίζζνληαη ζε ζπλζεηόηεξεο εμαηηίαο κηαο έκθπηεο ηάζεο ησλ όλησλ γηα ζπλερή πξόνδν. Καηά ηε δηάξθεηα κεγάισλ ρξνληθώλ πεξηόδσλ νη πξσηόγνλνη νξγαληζκνί κεηαηξέπνληαη ζηαδηαθά, θαηά κήθνο κηαο «λνεηήο θπζηθήο θιίκαθαο», ζε πην εμειηγκέλνπο, κε ηε βνήζεηα κηαο εζσηεξηθήο δύλακεο, ε νπνία ζηνρεύεη ζηε βειηίσζή ηνπο. 2. Ο Λακάξθ πίζηεπε επίζεο όηη νη αιιαγέο ζην πεξηβάιινλ δεκηνπξγνύλ λέεο ζπλήζεηεο ζηα δώα, κε απνηέιεζκα απηά λα ρξεζηκνπνηνύλ πεξηζζόηεξν θάπνηα όξγαλά ηνπο ή, αληίζεηα, λα κελ ηα ρξεζηκνπνηνύλ θαζόινπ. Σύκθσλα κε ηελ αξρή ηεο ρξήζεο θαη ηεο αρξεζίαο, ηα όξγαλα ελόο δώνπ πνπ βνεζνύλ ζηελ πξνζαξκνγή ηνπ ζην πεξηβάιινλ ρξεζηκνπνηνύληαη από απηό πεξηζζόηεξν, αλαπηύζζνληαη θαη κεγαιώλνπλ, ελώ ηα όξγαλα εθείλα πνπ δε ζπκβάιινπλ ζηελ πξνζαξκνγή ηνπ πεξηπίπηνπλ ζε αρξεζία, αηξνθνύλ θαη εμαθαλίδνληαη. Μ' απηό ηνλ ηξόπν ηα δώα απνθηνύλ λέα ραξαθηεξηζηηθά θαηά ηε δηάξθεηα ηεο δσήο ηνπο. O Λακάξθ πίζηεπε όηη ηα επίθηεηα απηά ραξαθηεξηζηηθά θιεξνδνηνύληαη ζηε ζπλέρεηα ζηνπο απνγόλνπο. Έηζη, κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ, ζπζζσξεύνληαη πνιιέο αιιαγέο νη νπνίεο νδεγνύλ ζηε δεκηνπξγία ελόο είδνπο πνπ είλαη δηαθνξεηηθό από ην αξρηθό. 3. Πνιπάξηζκα πεηξάκαηα έρνπλ απνηύρεη λα απνδείμνπλ κέρξη ζήκεξα ηελ θιεξνλόκεζε ησλ επίθηεησλ ραξαθηεξηζηηθώλ. Η εμήγεζε επνκέλσο ηεο εμέιημεο ησλ εηδώλ κε ηελ θιεξνλόκεζε ησλ επίθηεησλ ραξαθηεξηζηηθώλ δελ είλαη απνδεθηή.
Φροντιστήριο ΚΙΝΗΤΡΟ: ΚΥΖΙΚΟΥ 3, ΝΙΚΑΙΑ τηλ.2104256128
-3-
ΠΥΘΙΑ #3 Στο δζλτα ενόσ ποταμοφ ηουν υδρόβιοι φωτοςυνκετικοί οργανιςμοί, ηωοπλαγκτόν, ψάρια και παρυδάτια πουλιά που τρϊνε ψάρια. Στον ποταμό καταλιγουν εντομοκτόνα και παραςιτοκτόνα από τισ γεωργικζσ καλλιζργειεσ. Υποκζςτε ότι διοχετεφκθκε ςτον ποταμό μια ποςότθτα ραδιενεργοφ ουρανίου και κατζλθξε ςτο δζλτα του, όπου φωλιάηουν μόνιμα 10000 παρυδάτια πουλιά, μζςου βάρουσ 1kg το κακζνα. Αν ςτουσ ιςτοφσ τουσ ανιχνεφτθκε ραδιενεργό ουράνιο ςε ςυγκζντρωςθ 1 μg/kg βιομάηασ, ποια είναι ποςότθτα τθσ ουςίασ αυτισ που αναμζνεται να βρεκεί ςτο τροφικό επίπεδο των ψαριϊν; Εξθγιςτε τθν απάντθςι ςασ.
απάντηςη Η ηξνθηθή αιπζίδα πνπ δεκηνπξγείηαη είλαη : θσηνζπλζεηηθνί νξγαληζκνί δσνπιαγθηόλ ςάξηα παξπδάηηα πνπιηά. Σηελ αιπζίδα απηή ηα παξπδάηηα πνπιηά είλαη νη θνξπθαίνη θαηαλαισηέο. Η βηνκάδα ησλ παξπδάηησλ πνπιηώλ πνπ δνπλ ζην δέιηα είλαη ίζε κε 10000 .1Kg=10000 Kg. Αθνύ ζε 1 Kg βηνκάδαο ηνπο αληρλεύηεθε 1κg ξαδηελεξγνύ νπξαλίνπ, ηόηε ζηα 10000 kg βηνκάδαο ζα ππάξρεη πνζόηεηα νπξαλίνπ ίζε κε 10000 . 1κg=10000κg. Η ζπζζώξεπζε, όκσο ηέηνησλ νπζηώλ ζηνπο ηζηνύο ησλ θνξπθαίσλ θαηαλαισηώλ νθείιεηαη ζην όηη νη νπζίεο απηέο, όηαλ πεξλνύλ από ηνλ έλα θξίθν ηεο ηξνθηθήο αιπζίδαο ζηνλ επόκελν, δελ δηαζπώληαη από ηνπο νξγαληζκνύο, δελ κεηαβνιίδνληαη θαη δελ απνβάιινληαη κε ηηο απεθθξίζεηο ηνπο. Δπνκέλσο, θαζώο ε νπζία ζα έρεη κεηαθεξζεί αλαιινίσηε θαηά κήθνο ηεο παξαπάλσ ηξνθηθήο αιπζίδαο, ε πνζόηεηα ηεο ζην ηξνθηθό επίπεδν ησλ ςαξηώλ ζα είλαη ε ίδηα κε απηήλ πνπ ζεσξεηηθά αληρλεύηεθε ζηα παξπδάηηα πνπιηά, δειαδή ίζε κε 10000 κg.
-4-
Φροντιστήριο ΚΙΝΗΤΡΟ: ΚΥΖΙΚΟΥ 3, ΝΙΚΑΙΑ τηλ.2104256128
ΠΥΘΙΑ #4 (θέμα ςτισ περυςινέσ επαναληπτικέσ) Τα παρακάτω διαγράμματα απεικονίηουν τθ μεταβολι τθσ ςυγκζντρωςθσ του HIV και των βοθκθτικϊν Τ–λεμφοκυττάρων, ςε ςχζςθ με το χρόνο, ςε ζναν άνκρωπο που μολφνκθκε από τον ιό και οδθγείται τελικά ςτο κάνατο. Οι καμπφλεσ Α και Β ςτο διάγραμμα Ι απεικονίηουν τισ μεταβολζσ του HIV και των βοθκθτικϊν Τ-λεμφοκυττάρωνςτο διάςτθμα των πρϊτων 12 εβδομάδων μετά τθ μόλυνςθ. Οι ίδιεσ καμπφλεσ Α και Β ςυνεχίηουν ςτο διάγραμμα ΙΙ, απεικονίηοντασ τισ μεταβολζσ του HIV και των βοθκθτικϊν Τ-λεμφοκυττάρων μετά τον πρϊτο χρόνο από τθ μόλυνςθ και μζχρι το κάνατο του ανκρϊπου.
1. Ποια καμπφλθ απεικονίηει τθ μεταβολι τθσ ςυγκζντρωςθσ του HIV και ποια τθ μεταβολι
τθσ ςυγκζντρωςθσ των βοθκθτικϊν Τ-λεμφοκυττάρων (μονάδεσ 2); Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (μονάδεσ 8). 2. Με ποιουσ τρόπουσ επιμθκφνεται αρκετά ο χρόνοσ επιβίωςθσ των αςκενϊν με AIDS; 3. Πϊσ γίνεται θ διάγνωςθ τθσ νόςου του AIDS; 4. Ποια είδθ κυττάρων του ανκρϊπου προςβάλλει ο HIV (μονάδεσ 3) και για ποιο λόγο προςβάλλει τα κφτταρα αυτά (μονάδεσ 2);
Φροντιστήριο ΚΙΝΗΤΡΟ: ΚΥΖΙΚΟΥ 3, ΝΙΚΑΙΑ τηλ.2104256128
-5-
απάντηςη
Η θακπύιε Α απεηθνλίδεη ηε κεηαβνιή ηεο ζπγθέληξσζεο ηνπ HIV ελώ ε θακπύιε Β ηε κεηαβνιή ηεο ζπγθέληξσζεο ησλ βνεζεηηθώλ Τ- ιεκθνθπηηάξσλ. Μεηά ηε κόιπλζε ηνπ νξγαληζκνύ από ηνλ ηό HIV, πεξηνξηζκέλνο αξηζκόο βνεζεηηθώλ Τ- ιεκθνθπηηάξσλ κνιύλεηαη από απηόλ. Τν γελεηηθό πιηθό ηνπ ηνύ εηζέξρεηαη ζηα βνεζεηηθά Τ- ιεκθνθύηηαξα θαη πνιιαπιαζηάδεηαη ρξεζηκνπνηώληαο ην έλδπκν αληίζηξνθε κεηαγξαθάζε θαη αμηνπνηώληαο ηνπο κεραληζκνύο ηνπ θπηηάξνπ. Τν RNA ηνπ ηνύ κεηαγξάθεηαη αληίζηξνθα ζε DNA (αξρηθά κνλόθισλν θαη κεηά δίθισλν). Τν DNA ηνπ ηνύ ζηε ζπλέρεηα εηζέξρεηαη ζηνλ ππξήλα ηνπ θπηηάξνπ-μεληζηή παξακέλνληαο ζε ιαλζάλνπζα θαηάζηαζε. Σ’ απηή ηε θάζε ην άηνκν είλαη θνξέαο. Υπάξρεη όκσο ε πηζαλόηεηα λα ελεξγνπνηεζεί ν ηόο θαη λα αξρίζεη λα πνιιαπιαζηάδεηαη. Οη θαηλνύξγηνη ηνί πνπ πξνθύπηνπλ κνιύλνπλ άιια βνεζεηηθά Τ- ιεκθνθύηηαξα. Σην δηάγξακκα Ι θαίλεηαη όηη απμάλεηαη ν πιεζπζκόο ησλ ηώλ HIV κεηά ηε κόιπλζε (θακπύιε Α), ελώ ν αξηζκόο ησλ βνεζεηηθώλ Τ- ιεκθνθπηηάξσλ κεηώλεηαη, δηόηη έρνπλ κνιπλζεί από ηνλ ηό. Σην δηάζηεκα απηό, ην άηνκν εκθαλίδεη ινηκώμεηο νη νπνίεο γξήγνξα παξέξρνληαη θαη δελ νδεγνύλ ζηελ ππνςία γηα ηελ ύπαξμε ηεο λόζνπ. Τν άηνκν όκσο κπνξεί λα κεηαδίδεη ηνλ ηό ρσξίο λα ην γλσξίδεη. Απηό δείρλεη όηη ην αλνζνπνηεηηθό ζύζηεκα ιεηηνπξγεί αθόκε θαη γη’ απηό παξαηεξείηαη αύμεζε ησλ ιεκθνθπηηάξσλ κεηά ηελ 7ε εβδνκάδα. Σην ρξνληθό δηάζηεκα (7 κε 10 ρξόληα) ν ηόο κνιύλεη θαη θαηαζηξέθεη όιν θαη πεξηζζόηεξα βνεζεηηθά Τ-ιεκθνθύηηαξα. Απηό θαίλεηαη ζην δηάγξακκα ΙΙ, όπνπ ηα βνεζεηηθά Τ-ιεκθνθύηηαξα (θακπύιε Β) θαίλεηαη όηη ζηαδηαθά θαηαζηξέθνληαη, ελώ ν ηόο (θακπύιε Α) απμάλεηαη θαη ηδηαίηεξα κεηά ηα 7 ρξόληα. Τν άηνκν δελ δηαζέηεη αλνζνπνηεηηθό ζύζηεκα θαη κε ηε πάξνδν ηνπ ρξόλνπ νδεγείηαη ηειηθά ζην ζάλαην. 2. Σρνιηθό ζει.49: «Υπάξρνπλ θάξκαθα, … αζζελώλ κε AIDS.» 3. Σρνιηθό ζει. 48: «Γηάγλσζε ηεο αζζέλεηαο … παξαρζεί γη’ απηόλ.» 4. Σρνιηθό ζει. 47: «Ο ηόο πξνζβάιιεη … ζηελ επηθάλεηά ηνπο.» Κάζε ηόο έρεη εμεηδίθεπζε σο πξνο ην είδνο ησλ θπηηάξσλ πνπ πξνζβάιιεη, γη’ απηό ν ηόο ηνπ HIV πξνζβάιιεη ηα παξαπάλσ θύηηαξα.
-6-
Φροντιστήριο ΚΙΝΗΤΡΟ: ΚΥΖΙΚΟΥ 3, ΝΙΚΑΙΑ τηλ.2104256128