Πανελλαδικές Εξετάσεις 2026 — biology, Θέμα B (7 μονάδες)

Η γενετική ποικιλομορφία χαρακτηρίζει κυρίως τους αμφιγονικά αναπαραγόμενους οργανισμούς. Να αναφέρετε ονομαστικά τέσσερις μηχανισμούς δημιουργίας γενετικής ποικιλομορφίας στους απογόνους των αμφιγονικά αναπαραγόμενων οργανισμών (μονάδες 4) και να εξηγήσετε γιατί η γενετική ποικιλομορφία έχει μεγάλη σημασία για τη διαδικασία της εξέλιξής τους (μονάδες 3).

Απάντηση:
Τέσσερις μηχανισμοί: (i) ο επιχιασμός (ανταλλαγή τμημάτων μεταξύ ομόλογων χρωμοσωμάτων στην πρόφαση Ι της μείωσης), (ii) ο ανεξάρτητος συνδυασμός (τυχαίος διαχωρισμός) των πατρικών και μητρικών χρωμοσωμάτων στα κύτταρα που προκύπτουν από τη μείωση, (iii) η τυχαία γονιμοποίηση, δηλαδή ο τυχαίος συνδυασμός δύο γαμετών, και (iv) οι μεταλλάξεις (γονιδιακές και χρωμοσωμικές). Σημασία για την εξέλιξη: οι μηχανισμοί αυτοί δημιουργούν σε κάθε γενιά απογόνους με νέους, διαφορετικούς συνδυασμούς γονιδίων και επομένως γνωρισμάτων. Ορισμένοι από τους συνδυασμούς αυτούς είναι επιτυχέστεροι από άλλους, γιατί προσφέρουν στον φορέα τους μεγαλύτερες δυνατότητες επιβίωσης και αναπαραγωγής στις συγκεκριμένες περιβαλλοντικές συνθήκες. Έτσι ο πληθυσμός περνά στις επόμενες γενιές τους ευνοϊκότερους συνδυασμούς γονιδίων, γεγονός που αποτελεί τη βάση της φυσικής επιλογής και της εξέλιξης.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (7 μ.). Ονομαστική αναφορά μηχανισμών: 1 μ. ανά ορθό μηχανισμό, μέγιστο 4 μ. (επιχιασμός, ανεξάρτητος συνδυασμός/τυχαίος διαχωρισμός χρωμοσωμάτων, τυχαία γονιμοποίηση, μεταλλάξεις). Αν αναφερθούν περισσότεροι από τέσσερις, βαθμολογούνται οι τέσσερις πρώτοι. Αιτιολόγηση σημασίας (3 μ.): δημιουργία νέων συνδυασμών γονιδίων/γνωρισμάτων 1 μ.· κάποιοι συνδυασμοί προσφέρουν πλεονέκτημα επιβίωσης σε δεδομένες συνθήκες 1 μ.· μεταβίβαση των ευνοϊκών συνδυασμών στις επόμενες γενιές / συμβολή στην εξέλιξη 1 μ. Απλή αναφορά «αυξάνεται η ποικιλομορφία» χωρίς σύνδεση με επιβίωση και επόμενες γενιές: μέγιστο 1 μ.

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2026 — biology, Θέμα B (6 μονάδες)

Οι χλωροπλάστες ανήκουν σε μια ευρύτερη κατηγορία οργανιδίων των φυτικών κυττάρων που ονομάζονται πλαστίδια. Ποια άλλα είδη πλαστιδίων γνωρίζετε, πού εντοπίζονται και ποιος είναι ο ρόλος τους;

Απάντηση:
Εκτός από τους χλωροπλάστες, στα πλαστίδια ανήκουν: (i) οι αμυλοπλάστες, που είναι άχρωμα πλαστίδια, εντοπίζονται στα κύτταρα των ριζών των φυτών και λειτουργούν ως αποθήκες αμύλου, και (ii) οι χρωμοπλάστες, που περιέχουν χρωστικές, εντοπίζονται στα άνθη, στα φύλλα και στους καρπούς και τους προσδίδουν το χαρακτηριστικό τους χρώμα.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (6 μ.). Αμυλοπλάστες: ονομασία 1 μ., εντόπιση (κύτταρα ριζών) 1 μ., ρόλος (αποθήκευση αμύλου) 1 μ. Χρωμοπλάστες: ονομασία 1 μ., εντόπιση (άνθη, φύλλα, καρποί) 1 μ., ρόλος (περιέχουν χρωστικές/χρωματισμός) 1 μ. Αναφορά μόνο των ονομασιών χωρίς εντόπιση και ρόλο: 2 μ. συνολικά. Η περιγραφή των χλωροπλαστών δεν βαθμολογείται, γιατί δίνεται στην εκφώνηση.

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2026 — biology, Θέμα C (4 μονάδες)

Το χρώμα του πτερώματος ενός είδους τροπικού πτηνού μπορεί να είναι πορτοκαλί, κόκκινο, κίτρινο ή λευκό. Η δημιουργία του τελικού χρώματος είναι αποτέλεσμα του συνδυασμού των χρωστικών που παράγονται σύμφωνα με τα παρακάτω μεταβολικά μονοπάτια.
Σχήμα μεταβολικών μονοπατιών: άχρωμη ουσία Α --(ένζυμο Ε1)--> κόκκινη χρωστική· άχρωμη ουσία Β --(ένζυμο Ε2)--> κίτρινη χρωστική.
Η σύνθεση των ενζύμων Ε1 και Ε2 ελέγχεται από επικρατή αλληλόμορφα γονίδια που εδράζονται σε διαφορετικά ζεύγη χρωμοσωμάτων, ενώ τα υπολειπόμενα αλληλόμορφά τους δεν παράγουν λειτουργικά ένζυμα. Όταν δεν παράγεται καμία χρωστική, το χρώμα του πτερώματος είναι λευκό, ενώ η ταυτόχρονη σύνθεση της κόκκινης και της κίτρινης χρωστικής οδηγεί σε πορτοκαλί φαινότυπο.
Από οικογένειες πτηνών που παρουσίαζαν για πολλές διαδοχικές γενιές το ίδιο χρώμα πτερώματος, διασταυρώνονται θηλυκά με κίτρινο πτέρωμα με αρσενικά με κόκκινο πτέρωμα και προκύπτουν στην F1 γενιά πτηνά μόνο με πορτοκαλί πτέρωμα.
Από τη διασταύρωση των ατόμων της F1 γενιάς προκύπτουν στην F2 γενιά:
63 θηλυκά με πορτοκαλί πτέρωμα
21 θηλυκά με κίτρινο πτέρωμα
32 αρσενικά με πορτοκαλί πτέρωμα
31 αρσενικά με κόκκινο πτέρωμα
10 αρσενικά με κίτρινο πτέρωμα
11 αρσενικά με λευκό πτέρωμα
Δεν απαιτείται η διατύπωση των νόμων του Mendel. Δίνεται ότι το φύλο στο είδος αυτό των πτηνών καθορίζεται όπως και στον άνθρωπο.
Γ2. Να προσδιοριστούν οι γονότυποι των ατόμων της πατρικής (P) και της πρώτης θυγατρικής γενιάς (F1).
Δίνεται ότι το Ε1 κωδικοποιείται από αυτοσωμικό γονίδιο (Α: παραγωγή Ε1, α: μη παραγωγή) και το Ε2 από φυλοσύνδετο γονίδιο (Χ^Β: παραγωγή Ε2, Χ^β: μη παραγωγή).

Απάντηση:
Πατρική γενιά (P): τα άτομα προέρχονται από οικογένειες που για πολλές διαδοχικές γενιές εμφάνιζαν το ίδιο χρώμα, άρα είναι αμιγή (ομόζυγα). Το θηλυκό με κίτρινο πτέρωμα παράγει μόνο κίτρινη χρωστική, άρα δεν παράγει Ε1 και παράγει Ε2: ααΧ^Β Χ^Β. Το αρσενικό με κόκκινο πτέρωμα παράγει μόνο κόκκινη χρωστική: ΑΑΧ^β Υ. F1: από τη διασταύρωση αυτή προκύπτουν θηλυκά ΑαΧ^Β Χ^β και αρσενικά ΑαΧ^Β Υ, όλα με πορτοκαλί πτέρωμα.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (4 μ.). Γονότυποι P: ααΧ^ΒΧ^Β 1 μ., ΑΑΧ^βΥ 1 μ. Γονότυποι F1: ΑαΧ^ΒΧ^β 1 μ., ΑαΧ^ΒΥ 1 μ. Απαιτείται σύντομη τεκμηρίωση της ομοζυγωτίας των γονέων· η παντελής απουσία της: -1 μ. συνολικά. Σωστοί γονότυποι με διαφορετικό (αλλά δηλωμένο) συμβολισμό αλληλομόρφων: πλήρης βαθμός.

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2026 — biology, Θέμα D (5 μονάδες)

Στο γονιδίωμα ενός τύπου σωματικών ανθρώπινων κυττάρων περιέχεται το τμήμα DNA της Εικόνας 2, το οποίο περιλαμβάνει δύο γονίδια Α και Β και τους αντίστοιχους υποκινητές τους ΥΑ (αριστερά) και ΥΒ (δεξιά). Το γονίδιο Α εκφράζεται πάντα και παράγει έναν μεταγραφικό παράγοντα (ΜΑ), ο οποίος είναι απαραίτητος για την έκφραση του γονιδίου Β, ενώ το γονίδιο Β κωδικοποιεί ένα πενταπεπτίδιο με φαρμακευτική δράση.
Εικόνα 2 (τα σημεία Κ και Λ οριοθετούν το μεσαίο τμήμα):
αλυσίδα Ι:  [ΥΑ] CCGGCTGCAG | Κ | TTAATGAACCCCTTTTAGAAACAT | Λ | CGAATTCCCGGG [ΥΒ]
αλυσίδα ΙΙ: [ΥΑ] GGCCGACGTC | Κ | AATTACTTGGGGAAAATCTTTGTA | Λ | GCTTAAGGGCCC [ΥΒ]
Για λόγους απλοποίησης, το μήκος της αλληλουχίας του γονιδίου του μεταγραφικού παράγοντα, καθώς και του εσωνίου, δίνονται με μικρό αριθμό νουκλεοτιδίων.
Δ1. α. Να γράψετε τον προσανατολισμό των αλυσίδων Ι και ΙΙ (μονάδες 2).
β. Σε ποια από τις αλυσίδες Ι ή ΙΙ αντιστοιχεί η κωδική αλυσίδα κάθε γονιδίου (μονάδες 2);
γ. Ένα από τα δύο γονίδια (Α ή Β) είναι ασυνεχές. Να γράψετε ποιο είναι αυτό (μονάδα 1).

Απάντηση:
α. Η αλυσίδα Ι έχει προσανατολισμό 5΄→3΄ από αριστερά προς τα δεξιά και η αλυσίδα ΙΙ, ως συμπληρωματική και αντιπαράλληλη, 3΄→5΄ από αριστερά προς τα δεξιά. Αυτό προκύπτει από το ότι το γονίδιο Α, που ελέγχεται από τον υποκινητή ΥΑ (αριστερά), μεταγράφεται προς τα δεξιά και στην αλυσίδα Ι διαβάζεται με φορά προς τα δεξιά η αλληλουχία ATG AAC CCC TTT TAG (κωδικόνιο έναρξης – κωδικόνια – κωδικόνιο λήξης). β. Για το γονίδιο Α κωδική είναι η αλυσίδα Ι (η μεταγραφή κατευθύνεται από τον ΥΑ προς τα δεξιά, με μεταγραφόμενη/μη κωδική την ΙΙ). Για το γονίδιο Β, που ελέγχεται από τον υποκινητή ΥΒ (δεξιά), η μεταγραφή κατευθύνεται προς τα αριστερά, οπότε κωδική είναι η αλυσίδα ΙΙ: διαβασμένη με φορά 5΄→3΄ (από δεξιά προς αριστερά) δίνει ...ATG TTT CTA AAA GGG GTT CAT TAA... γ. Ασυνεχές είναι το γονίδιο Β: η κωδικοποιούσα του αλληλουχία περιέχει επτά κωδικόνια πριν από το κωδικόνιο λήξης, ενώ το προϊόν είναι πενταπεπτίδιο· άρα φέρει εσώνιο μήκους 6 ζευγών βάσεων που απομακρύνεται κατά την ωρίμανση.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (5 μ.). α (2 μ.): αλυσίδα Ι 5΄→3΄ 1 μ., αλυσίδα ΙΙ 3΄→5΄ 1 μ. (με τη φορά ανάγνωσης δηλωμένη). β (2 μ.): κωδική του γονιδίου Α η αλυσίδα Ι 1 μ., κωδική του γονιδίου Β η αλυσίδα ΙΙ 1 μ. γ (1 μ.): γονίδιο Β. Μερική πίστωση: σωστές απαντήσεις χωρίς τεκμηρίωση πιστώνονται πλήρως (δεν ζητείται αιτιολόγηση). Ασυμβατότητα μεταξύ (α) και (β): -1 μ.