ibo 2010 theory part b

The 21st INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD

Changwon, KOREA 11th – 18th July, 2010

THEORETICAL TEST: PART B

HELLENIC/GREEK VERSION (GRC)

Time available: 150 minutes GENERAL INSTRUCTIONS ΓΕΝΙΚΕΣ ΟΔΗΓΙΕΣ

1. Open the envelope after the start bell rings. Ανοίξτε το φάκελο μετά το χτύπημα του κουδουνιού 2. A set of questions and an answer sheet are in the envelope. Στο φάκελο βρίσκονται ερωτήσεις και

απαντήσεις 3. Write your 4-digit student code in every student code box. Γράψτε το τετραψήφιο κωδικό

εξεταζόμενου 4. The questions in Part B may have more than one correct answer. Fill the Answer Sheet with

checkmarks (√), numbers, or characters to answer each question. Οι ερωτήσεις του δεύτερου μέρους της εξέτασης μπορεί να έχουν περισσότερες από μια σωστές απαντήσεις. Συμπληρώστε στο Φύλλο Απαντήσεων με τικ (√), αριθμούς, ή χαρακτήρες την απάντηση κάθε ερώτησης.

5. Use pencils and erasers. You can use a ruler and a calculator provided. Χρησιμοποιήστε μολύβια

και γόμες. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα χάρακα και έναν υπολογιστή τσέπης που σας δίνεται

6. Some of the questions may be crossed-out. DO NOT answer these questions.Κάποιες από τις

ερωτήσεις μπορεί να έχουν διαγραφεί. ΜΗΝ απαντήσετε αυτές τις ερωτήσεις 7. Stop answering and put down your pencil IMMEDIATELY after the end bell rings. Σταματήστε

να απαντάται και αφήστε το μολύβι σας ΑΜΕΣΩΣ μετά το χτύπημα του κουδουνιού. 8. At the end of the test session you should leave all papers at your table. It is not allowed to take

anything out. Στο τέλος της εξέτασης θα πρέπει να αφήσετε όλα τα χαρτιά στο τραπέζι σας. Δεν επιτρέπεται να πάρετε τίποτε έξω.

Student Code: __________________

ENVELOPE COVER SHEET

IBO2010 KOREA THEORETICAL TEST Part B

1

The 21st INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD

Changwon, KOREA 11th – 18th July, 2010

THEORETICAL TEST: PART B Time available: 150 minutes

GENERAL INSTRUCTIONS

1. Write your 4-digit student code in every student code box.

2. The questions in Part B may have more than one correct answer. Fill the Answer Sheet with check

marks (√), numbers, or characters to answer each question.

3. Use pencils and erasers. You can use a scale and a calculator provided.

4. Some of the questions may be crossed-out. Do not answer these questions.

5. The maximal point of Part B is 107.1.

6. Stop answering and put down your pencil immediately after the end bell rings.

7. At the end of the test session you should leave all papers at your table. It is not allowed to take

anything out.

Student Code: ___________

Country: ________________

GOOD LUCK!!


2

CELL BIOLOGY

B1. (2.7 points) The Western blot below shows migration distances

of five signal molecules (a~e) involved in a growth

hormone-regulated cell-signaling pathway.

Η εικόνα είναι προτυπο (εντύπωμα) από τζελ αναλυσης πρωτεϊνών

μετά από ανοσοεντοπισμό (επώαση με αντισώματα ειδικά για

πρωτεϊνες που αναλύθηκαν).

Φαινονται 5 μορια (a~e) που εμπλέκονται στο βιοχημικό μονοπάτι

κυτταρικής σήμανσης που ρυθμίζεται από μία αυξητική ορμόνη.

To determine the order of molecules (a~e) in the signal cascade that occurs upon the growth hormone

treatment, cells were treated with different inhibitors (I~IV) of cell signaling. The following blots show

the changes in signal molecule expression patterns resulting from inhibitor treatment.

Κύτταρα επωάστηκαν με διαφορετικούς αναστολείς της κυτταρικής σήμανσης ((I~IV), και τα μόρια

(a~e) αναλύθηκαν όπως πιο πάνω, με στόχο να καθορίσουμε τη σειρά με την οποία αυτά τα μόρια

ενεργοποιούν το ένα το άλλο στο βιοχημικό μονοπάτι που μελετούμε.


3

B1.1. (1.5 points) Fill in the boxes in the answer sheet to show the order of proteins (a~e) in the

signaling cascade.

Να συμπληρώσετε στο κουτί στο Τετράδιο Απαντήσεων τη σειρά με την οποία τα μόρια α-e

ενεργοποιούνται για να λειτουργήσει το μονοπάτι.

B1.2. (1.2 points) Fill in the circles in the answer sheet to show the site where each inhibitor (I~IV)

exerts its action.

Να συμπληρώσετε στους κύκλους ποια αντίδραση στο μονοπάτι αναστέλλει ο κάθε αναστολέας (I~IV)

B2. (2.7 points) Match the molecular constituents (a~f) on the right with the cellular structures

(A~D) that maintain cell morphology on the left. Each cellular structure can have more than one

molecular constituent.

Να αντιστοιχίσετε τα μοριακά περιεχόμενα στη δεύτερη στήλη με τις κυτταρικές δομές στην πρώτη

στήλη. Κάθε κυτταρική δομή μπορεί να περιέχει πάνω από ένα μόριο

A. Cytoskeleton- Κυτταροσκελετός

B. Cell wall -Κυτταρικό τοίχωμα

C. Desmosome junction- Κυτταροσύνδεση με Δεσμοσώματα

D. Extracellular matrix - Εξωκυτταρικος σκελετός

a. Cadherin-Κατερινη

b. Cellulose-Κυτταρίνη

c. Collagen-κολλαγόνο

d. Actin-ακτίνη

e. Keratin-κερατίνη

f. Lignin-Λιγνίνη


4

B3. (1.5 points) In the figure, the letter in each box represents an organ or tissue

Στην εικόνα το κάθε γράμμα σε κουτάκι αντιπροσωπεύει ένα Οργανο ή ένα Ιστό

Να τα αντιστοιχίσετε ορθά, στο κουτί στο τετράδιο απαντήσεων

B4. (2.2 points) When E. coli is grown on a medium containing a mixture of glucose and lactose, it

shows complex growth kinetics, as shown in the graph below.

Πιο κάτω απεικονίζεται μια γραφική παράσταση για τον πολλαπλασιασμό (αυξηση του αριθμού)

καλλιέργειας E. coli σε θρεπτικό μέσο που περιέχει Γλυκόζη και Λακτόζη


5

B4.1. (1 point) Which pair of graphs correctly shows the changes in glucose concentrations in the

medium and β-galactosidase activity within the cells?

Ποια από τις πιο κάτω γραφικές αναπαραστάσεις αντιπροσωπεύει καλύτερα τις μεταβολές στη

συγκέντρωση της γλυκόζης στο θρεπτικό μέσο που αναπτύσσονται τα κύτταρα αλλά και τη

δραστηριότητα του ενζύμου β-γαλακτοσιδάση Μεσα στα κυτταρα


6

B4.2. (1.2 points) The graph below shows the expression pattern of lac mRNA in wild-type and mutant

E. coli cells after lactose is added to a glucose-depleted medium.

Η γραφική παράσταση παρουσιάζει το μοτίβο έκφρασης του mRNA από το γονίδιο της lac, στη φυσική

του μορφή και σε μια μεταλλαγμένη μορφή, στα βακτήρια E. coli αφού προστέθηκε λακτόζη στο θρεπτικό

μέσο όπου καλλιεργούνταν τα κύτταρα ΧΩΡΙΣ γλυκόζη

Indicate with a checkmark (√) in the answer sheet whether each mutant is able or unable to show the mutant

expression pattern.

Να βάλετε √ στο κουτί στο τετράδιο απαντήσεων

Mutant-Μετάλλαξη

I. An E. coli mutant in which the repressor is not expressed.

Μεταλλαγμένο E. coli που δεν εκφράζει τον καταστολέα.

II. An E. coli mutant in which the repressor can bind to the operator, but not to lactose.

Μεταλλαγμένο E. coli όπου ο καταστολέας μπορεί να συνδεθεί με τον χειριστή αλλά όχι τη

λακτόζη.

III. An E. coli mutant in which the operator is mutated so that the repressor cannot bind to the

operator.

Μεταλλαγμένο E. coli όπου ο χειριστής έχει μεταλλαχτεί και ο καταστολέας δε μπορεί να

συνδεθεί με το χειριστή.

IV. An E. coli mutant in which RNA polymerase cannot bind to the promoter of the lac operon.

Μεταλλαγμένο E. coli όπου η RNA πολυμεράση δε μπορεί να δεσμευτεί στον lac υποκινητή

του οπερονίου.


7

B5. (1.5 points)

Transcription and translation of a gene in a prokaryote cell are depicted in the picture below.

Πιο κάτω φαίνεται η μεταγραφή και μετάφραση ενός γονιδίου σε ένα προκαρυωτικό κύτταρο

Indicate with a checkmark (√) in the answer sheet whether each description is true or false.

Να βάλετε √ στο τετράδιο απαντήσεων σε κάθε περιγραφή που θεωρείτε ορθή

Description περιγραφή

I. The direction of transcription is from (B) to (A).

κατεύθυνση μεταγραφής Β→Α

II. Location (C) of the mRNA is the 5' - end.

Η θέση του (C) στο the mRNA είναι στο 5' –άκρο.

III. The polypeptide on ribosome (D) is longer than the polypeptide on ribosome (E).

Το πολυπεπτίδιο στο ριβόσωμα (D) είναι μεγαλύτερο από το πολυπεπτίδιο στο ριβόσωμα Ε


8

B6. (2 points) A part of the nucleotide sequence of one strand of a double-stranded DNA molecule and

the corresponding amino acid sequence are shown. The table shows a portion of the genetic code.

Το τμήμα της νουκλεοτιδικής αλυσίδας μίας από τις δύο ενός Δίκλωνου DNA και η αντίστοιχη

αλληλουχία αμινοξέων όπως και μέρος του γενετικού κώδικά φαίνεται πιο κάτω

Codon position- Θέση κωδικίου a b c d

DNA strand/ DNA αλυσίδα

5'........ TTT AAG TTA AGC .......3'

Polypeptide/ Αλληλουχία αμινοξ ........ Phe Lys Leu Ser .......

Codon Amino acid

UUU Phe

UUA Leu

AAG Lys

AGC Ser

Indicate with a checkmark (√) in the answer sheet whether each description in true or false.

Να βάλετε √ στο τετράδιο απαντήσεων σε κάθε περιγραφή που θεωρείτε ορθή ή λάθος αναλόγως

(Assume that the length of the DNA is the same as that of its primary transcript.)

Description-Περιγραφή

I. The DNA strand shown is a template strand.

Η DNA αλληλουχία που βλέπετε είναι η μεταγραφόμενη

II. If the G+C content of the DNA strand shown is 40%, then the A+T content of its

complementary DNA strand is 60%.

Αν G+C Ολόκληρης της μίας αλυσίδας του τμήματος DNA είναι 40%, τότε το A+T της

συμπληρωματικής της DNA strand είναι 60%.

III. If the G+C content of the DNA strand shown is 40%, then the A+U content of the

primary transcript is 60%.

Αν G+C Ολόκληρης της μίας αλυσίδας του τμήματος DNA είναι 40%, τότε το A+U του

πρωτο-μεταγραμμένου (ανώριμου) RNA είναι 60%.

IV. The nucleotide sequence of mRNA is 5' ....... UUU AAG UUA AGC ....... 3'.

Η αλληλουχία του mRNA είναι 5' ....... UUU AAG UUA AGC ....... 3'


9

B7. (2 points) The picture below shows the process of generating a transgenic plant harboring gene X

using the Agrobacteria Ti-plasmid.

Η εικόνα δείχνει τη μέθοδο με την οποία δημιουργούμε γενετικά τροποποιημένα φυτά που φέρουν ένα

γονίδιο Χ.

B7.1. (1 point) Which explanation about this process is true or false?

Να επιλέξετε ποια από τις πιο κάτω επεξηγήσεις είναι ορθή ή λάθος στο κουτάκι στο φύλλο

απαντήσεων

Explanation- επεξηγήσεις

I. Restriction enzymes and ligase are used to make the recombinant DNA.

Για να φτιάξουμε το DNA που θα βάλουμε στο βακτήριο χρησιμοποιούμε περιοριστικά ένζυμα και

το ένζυμο Λιγάση

II. Plant tissue culture techniques are used to differentiate the leaf discs into a plant.

Τεχνικές ιστοκαλλιέργειας φυτων χρησιμοποιούνται για να διαφοροποιηθούν τα δισκία κυττάρων

σε φυτά

III. The whole recombinant Ti-plasmid harboring gene X gets integrated into the plant genome.

Όλο το πλασμίδιο Τι με το Χ γονίδιο ενσωματώνεται στο γονιδίωμα του φυτού

IV. The introduction of gene X into the transgenic plant genome can be confirmed by using


10

genomic PCR or genomic Southern blot analysis.

Η εισαγωγή του γονΧ στο γονιδίωμα του φυτού επιβεβαιώνεται με γενομική PCR ή γενομική

μεταφορά σε μεμβράνη και υβριδισμό με ραδιο-ολιγονουκλεοτίδια

V. The expression of the introduced gene X in the plant cell can be checked by using RT

(reverse transcription)-PCR, Northern blot analysis, or Western blot analysis.

Η έκφραση του εισηγμένου γονΧ μπορεί να επιβεβαιωθεί με RT (αντίστροφης μεταγραφης)-PCR,

Northern blot analysis, ή ανάλυση της εκφρασμένης πρωτεΐνης με Western ανοσοεντοπισμό

B7.2. (1 point) Evaluate whether the following description is true or false for a plant expression vector

in general?

Να αξιολογήσετε αν είναι ορθή ήλάθος η περιγραφή για το πλασμίδιο που θα χρησιμοποιήσουμε για

να φτιάξουμε ανασυνδυασμένο DNA

Description-Περιγραφή

I. It should include the selection marker gene that is needed for selecting the transformed cell.

Στο πλασμίδιο που θα μπεί το γονίδιο μας πρέπει να χρησιμοποιήσουμε ένα άλλο γονίδιο που να

σημαδεύει να μαρκάρει τα κύτταρα που μεταλλάξαμε

II. It should include a promoter that can express the introduced gene within the plant cell.

Το πλασμίδιο αυτό πρέπει να περιέχει ένα υποκινητή για να εκφραστεί το γονίδιο μας

III. It usually contains a multiple cloning site used for insertion of the foreign gene.

Συνήθως το πλασμίδιο περιέχει μια περιοχή με πολλές περιοριστικές θέσεις για διάφορες

ενδονουκλεάσες

IV. It should have the same nucleotide sequence with the specific part of the plant genome

because the foreign gene is inserted by homologous recombination.

Πρέπει να έχει περιοχές ίδιες με τμήματα του φυτικού γονιδιώματος έτσι ώστε να μπορεσει να

εισαχθεί το ξένο γονίδιο Χ στο φυτικό γονιδίωμα με ομόλογο ανασυνδυασμό (ανταλλαγή

τμημάτων ομολόγων όπως στη μείωση)

V. It should have the replication origin needed for cloning during the process of making the

recombinant vector.

Πρέπει να περιέχει θέση έναρξης της αντιγραφής που χρειάζεται κατά τη διαδικασία της

κλωνοποίησης για να φτιάξουμε το ανασυνδιασμένο πλασμίδιο


11

B8. (1.5 points) Caulobacter bacteria undergo a special cell division. Division of the mother cell results

in two different daughter cells: a ‘roaming’ (r) cell and a ‘pedicle’ (p) cell. Roaming cells permit

Caulobacter to spread out. Pedicle cells stay and use the pedicle to stick at that place. The picture

below shows how roaming and pedicle cells divide.

Τα βακτήρια Caulobacter διαιρούνται με ένα ειδικό τρόπο: έτσι ώστε τα θυγατρικά κύτταρα δεν είναι ίδια

μεταξύ τους: δημιουργείται ένα άσωτο κύτταρο (r) και ένα κύτταρο ποδίσκου(p). Τα άσωτα κύτταρα (r)

επιτρέπουν το βακτήριο να εξαπλωθεί. Ενώ τα κύτταρα ποδίσκου, (ρ) χρησιμοποιούν τον ποδίσκο και

μένουν στο ίδιο σημείο. Η εικόνα δείχνει την πιο πάνω περιγραφή.

The division cycle period when starting with a roaming cell (r = 90 min) is longer than when starting

with a pedicle cell (p = 60 min). The extended length of period (r) is because the roaming cell

Η κύκλος της διαίρεσης όταν ξεκινά να διαιρείται ένα άσωτο κύτταρο, r είναι μεγαλύτερος(r = 90

min) από αυτόν που γίνεται όταν ξεκινά ένα κύτταρο ποδίσκου cell p (p = 60 min). Αυτό συμβαίνει

διότι το άσωτο κύτταρο:


12

A. produces more DNA than the pedicle cell.- παράγει περισσότερο DNA από το κύτταρο ποδίσκου

B. produces a pedicle before division.- παράγει ένα κύτταρο ποδίσκου πριν την διαίρεση

C. produces a flagellum during division.- παράγει ένα μαστιγιο πριν τη διαίρεση

For each of the above explanations, indicate with a checkmark (√) on the answer sheet whether it is

true or false.

Να βάλετε ένα √ στο κουτάκι στο τετράδιο απαντήσεων αν ισχύει η κάθε δήλωση ή δεν ισχύει.

B9. (2 points) In the experiment described below, cells (1) were put in a medium with a salt concentration

lower than the cytoplasm, causing them to swell and rupture at one location (2). Ruptured cells were

then washed out and resealed to form ‘ghosts’ (3). This process also produced smaller vesicles whose

membrane was either right-side-out (4) or inside-out (5), depending on the ionic conditions of the

solution used for the disruption procedure.

Prepared ghosts/vesicles were then mixed with a radioactive reagent that was water-soluble, and could

covalently attached to proteins, (3~5). The proteins embedded in the membrane were then solubilized

with detergent and analyzed by SDS polyacrylamide-gel electrophoresis. Segregated proteins were

visualized by Coomassie Blue staining (I) and autoradiography (II).

Πιο κάτω βλέπουμε τη διαδικασία δημιουργίας κυττάρων Φαντασματων (χωρίς κυτταρόπλασμα) ή

κυκλικά τμήματα μεμβράνης που κάποια μπορεί να έχουν γυρίσει μεσα-έξω κατά τη διαδικασία.

Κυτταρα φαντάσματα ή/και κυστίδια φαντάσματα που ετοιμάστηκαν όπως πιο πάνω αναμίχθηκαν με


13

ένα υδατο-διαλυτό ραδιενεργό αντιδραστήριο που συνδέεται ομοιοπολικά με τις πρωτεΐνες. Τα

τμήματα αυτά μετουσιώθηκαν και αναλύθηκαν με ηλεκτροφόρεση πρωτεϊνών, ενοφθαλμίστηκαν με

απλή πρωτεϊνική χρώση (το Ι) και μετά με εξειδικευμένα αντισώματα (το ΙΙ). Τα αποτελέσματα

φαίνονται πιο κάτω:

Which of the proteins (a~e) is/are transmembrane protein(s)? Ποια / ποιες από τις πρωτεΐνης είναι διαμεμβρανική/ές

A. Protein b

B. Protein c

C. Protein d

D. Proteins a~e

E. Protein a and protein e


14

B10. (1.5 points) Subcellular organelles and their cellular components can be easily separated by the

size-fractionating differential centrifugation method, as depicted below. During the process, four

pellets (nucleus and 1~3) are formed.

Τα κυτταρικά οργανίδια μπορούν να απομονωθούν με τη μέθοδο που φαίνεται να περιγράφεται στην

εικόνα, με μία σειρά από φυγοκεντρήσεις κάθε φορά σε μεγαλύτερη ταχύτητα, του υπερκείμενου της

προηγούμενης φυγοκέντρισης. Με αυτή τη διαδικασία παίρνουμε τρία διαφορετικά κατακρημνίσματα (1,

2, και 3) που περιέχουν διαφορετικά τμήματα του κυττάρου (αν νομίζετε ότι μπορείτε να απαντήσετε τις

ερωτήσεις χωρίς να το διαβάσετε προχωρήστε).

The table below shows descriptions about subcellular organelles collected in different centrifugation

pellets.

Ο πίνακας δείχνει περιγραφές για τα κυτταρικά οργανίδια που περιέχονται στο καθενα από τα

κατακρημνίσματα


15

Pallets Κατακρήμνισμα

Description

Nucleus-πυρηνικό An organelle containing a linear DNA harboring telomeric sequences. Οργανίδιο με γραμμικό DNA με τελομερίδια

Pellet Κατακρήμνισμα 1

An organelle inheriting its genetic information by maternal inheritance. Οργανίδιο που κληρονομεί τις γενετικές του πληροφορίες μονο από το ωάριο


An organelle performing glycosylation of most proteins. Οργανίδιο που μπορεί να προσθέσει προσθετικές ομάδες όπως γλυκοσιδικές, στις πρωτεΐνες κατά την μετάφραση τους


An organelle composed of two subunits and synthesizing proteins. Οργανίδιο

Provided that the subcellular structures are not disrupted during the centrifugation process, determine

whether descriptions A, B and C of different subcellular structures in the same pellets are true or false

taking above information as a reference. Mark the appropriate box with a checkmark (√) in the answer

sheet.

Ποια αντιστοιχία οργανιδίων στο κατακρήμνισμα (1, 2, 3) με την περιγραφή που δίνεται είναι

ορθός

Pellet/Κατακρημνίσεις

Description περιγραφή

A Pellet 1 An organelle containing a bunch of proteases, lipases, and nucleases. Οργανίδιο που περιέχει πρωτεάσες, λιπάσες, νουκλεάσες

B Pellet 2 An organelle carrying an enzyme catalyzing the conversion of hydrogen peroxide (H2O2) to water and oxygen. Οργανίδιο που περιέχει το ένζυμο που μετατρέπει το H2O2 σε νερό κ οξυγόνο

C Pellet 3 The infected intracellular virus covered with viral coat. Ο ενδοκυτταρικός ιός που χρησιμοποιήθηκε για επιμόλυνση των κυττάρων μαζί με το πρωτεϊνικό καψίδιο του


16

B11. (2 points) The SalI and XhoI restriction map of a 5 kb linear DNA molecule is shown below. Τα περιοριστικά ένζυμα SalI and XhoI κόβουν το τμήμα ενός γραμμικού DNA μήκους 5 kb κιλοβάσεων,

που φαίνεται πιο κάτω στα σημεία που υποδεικνύεται. Επίσης φαίνονται αναλυτικά οι δύο αλληλουχίες

που αναγνωρίζουν με ειδικότητα τα δύο διαφορετικά ένζυμα.

The 3.5 kb DNA fragments obtained from a XhoI digestion were ligated with the 1.0 kb DNA

fragments obtained from a SalI digestion. The resulting 4.5 kb DNA molecules were digested with

SalI. Write down the lengths of ALL the DNA fragments you can get from this digestion. (Assume

that restriction enzymes completely cut all the DNA molecules, and ignore blunt-end ligation.)

Το τμήμα 3.5 kb DNA από πέψη με XhoI συνδέθηκε χημικά με το τμήμα 1.0 kb DNA από την

πέψη με SalI. Το παράγωγο τμήμα 4.5 kb DNA επωάστηκε ξανά με SalI.

Να γράψετε στο τετράδιο απαντήσεων τα μήκη όλων των τμημάτων του 4.5 kb DNA που

δημιουργήθηκαν (θεωρήστε ότι η Πέψη ήταν Πλήρης).


17

B12. (1.5 points) The following graphs show the quantitative change in DNA content at each of four stages in the cell cycle (G1, S, G2, M).

Πιο κάτω φαίνονται οι ποσοτικές αλλαγές στο ενός κυττάρου σε τεσσερα διαφορετικά στάδια του κυτταρικού κύκλου (G1, S, G2, M).

Select the graph (A~D) representing the stages described in I~III.

Να επιλέξετε ποια γραφική παράσταση (A~D) αντιπροσωπεύει καλύτερα τα στάδια που περιγράφονται με I~III.

Cellular activity and response Κυτταρική Δραστηριότητα και Ανταπόκριση

I. Taxol treatment, which prevents microtubule deploymerization, arrests the cell at this stage.

Θεραπεία με Taxol με το φάρμακο που εμποδίζει τη μετακίνηση των μικροινιδίων της ατράκτου σταματά τον κύκλο του κυττάρου σε αυτό το στάδιο

II. With a mitogen treatment, such as an epidermal growth factor, an arrested cell at this stage proceeds to the next stage of the cell cycle.

Θεραπεία με φάρμακο που προάγει τη μίτωση (όπως αυξητικός παράγοντας της επιδερμίδας) προκαλεί επανέναρξη του κυτταρικού κύκλου αν αυτός έχει σταματήσει στο επόμενο στάδιο III. The cell cycle check point at this stage confirms that DNA duplication is complete

before the cell proceeds to the next stage. Σε αυτό το σημείο του κύκλου, επιβεβαιώνεται αν έχει ολοκληρωθεί η αντιγραφή του DNA, πριν το κύτταρο προχωρήσει στο επόμενο στάδιο


18

PLANT ANATOMY AND PHYSIOLOGY

B13. (2 points) A transgenic Arabidopsis plant (2n) has a total of two copies of a kanamycin-resistant

gene in its nuclear genome, one on chromosome 1 and the other on chromosome 3. For each

description of this plant, indicate with a checkmark (√) in the answer sheet whether the description is

true or false.

Β13. (2 βαθμοί) Ένα διαγονιδικό φυτό Arabidopsis (2n) έχει συνολικά στο γονιδίωμά του δύο αντίγραφα

ενός γονιδίου που κωδικοποιεί για αντίσταση το αντιβιοτικό καναμυκίνη: το ένα βρίσκεται στο

χρωμόσωμα 1 και το άλλο στο χρωμόσωμα 3. Για κάθε περιγραφή αυτού του φυτού, σημειώστε με

(√) στο φύλλο απαντήσεων εάν η περιγραφή είναι σωστή ή λάθος

Description Περιγραφή

I. All pollen grains of this plant have kanamycin-resistant genes.

Όλοι οι γυρεόκκοκοι αυτού του φυτού έχουν το γονίδιο «ανθεκτικότητα στη καναμυκίνη»

II. Endosperms formed by self-fertilization of this plant have 0~6 copies of the

kanamycin-resistant gene.

Τα ενδοσπέρμια που δημιουργούνται με αυτογονιμοποίηση σε αυτό το φυτό έχουν 0-6

αντίγραφα του γονιδίου «ανθεκτικότητα στη καναμυκίνη»

III. If seeds from self-fertilization of this plant are germinated, the ratio of kanamycin-resistant

to kanamycin-sensitive seedlings is 3 to 1.

Εάν σπόροι από αυτογονιμοποίηση από αυτό το φυτό βλαστήσουν, η αναλογία των νεαρών

φυτών με και χωρίς το γονίδιο «ανθεκτικότητα στη καναμυκίνη», είναι 3:1

IV. A cell containing 4 copies of the kanamycin-resistant gene exists among root cells at

prophase of mitosis in this plant.

Ένα κύτταρο με 4 αντίγραφα του γονιδίου «ανθεκτικότητα στη καναμυκίνη», υπάρχει

ανάμεσα στα κύτταρα the ρίζας, στην πρόφαση της μίτωσης (σε αυτό το φυτό)


19

B14. (1.5 points) Figure a shows an ABA signal transduction pathway in a guard cell. Figure b shows

changes occurring after ABA treatment in (1) the cytoplasmic Ca2+ concentrations of guard cell and (2)

stomata aperture size.

Β14. (1.5 βαθμοί) Η εικόνα α δέιχνει ένα μονοπάρι σηματοδότησης του ΑΒΑ σε ένα αποφρακτικό

κύτταρο. Η εικόνα b δείχνει τις αλλαγές που συμβαίνουν μετά από κατεργασία με ΑΒΑ σε (1)

κυτοπλασματικές συγκεντρώσεις Ca2+ στο αποφρακτικό κύτταρο και (2) στο μέγεθος ανοίγματος των

στομάτων

Ενεργοποίηση

Αναστολή

Αλλαγή

Χρόνος

Έλεγχος

Μέγεθος του ανοίγματος των στομάτων

Άνο

ιγμα

στο

μάτω

νΚυ

τοπ

λασμ

ατι

κό

Κυτοπλασματική συγκέντρωση Ca2+ μετά από προσθήκη ΑΒΑ

For each description about ABA action, indicate with a checkmark (√) in the answer sheet whether the

description is true or false.

Για κάθε περιγραφή σχετικά με τη δράση του ΑΒΑ, σημειώστε με (√) στο απαντητικό φύλλο εάν η

περιγραφή είναι αληθής ή ψευδής.


20

Description - Περιγραφή

I. With ABA treatment, is moved from outside of the guard cell into the cell interior.

Με κατεργασία με ΑΒΑ, Ca2+ μετακινείται από το εξωτερικό του αποφρακτικού κυττάρου

στο εσωτερικό

II. With ABA treatment, the concentration of K+ is increased in the cytoplasm of guard cells.

Με κατεργασία με ΑΒΑ, η συγκέντρωση του K+ αυξάνει στο κυτόπλασμα των

αποφρακτικών κυττάρων

III. The K+ channel (I) is outward, and the K+ channel (II) is inward.

Το κανάλι ιόντων Κ+ (Ι) είναι εξωτερικά και το κανάλι ιόντων Κ+ (ΙΙ) είναι εσωτερικά

B15. (3 points) The chloroplast, a plant organelle, originated from ancestors of the cyanobacteria;

however, many proteins in the chloroplast are encoded from genes in the nuclear genome.

Β15. (3 βαθμοί) Ο χλωροπλάστης, ένα φυτικό οργανίδιο, έχει προέλθει από τα κυανοβακτήρια. Ωστόσο,

πολλές πρωτεϊνες στον χλωροπλάστη κωδικοποιούνται από γονίδια του πυρηνικού γονιδιώματος.

B15.1. (1.2 points) For each property of chloroplast DNA, indicate a checkmark (√) in the answer sheet

whether the property is similar to that of prokaryote or eukaryote genomic DNA.

Β15.1 (1.2 ΒΑΘΜΟΊ) Για κάθε ιδιότητα του χλωροπλαστικού DNA, σημειώστε με (√) στο φύλλο

απαντήσεων εάν η ιδιότητα είναι παρόμοια με εκείνη του προκαρυωτικού ή του ευκαρυωτικού

γονιδιώματος.

Property - Ιδιότητα

I. The DNA is a circular double strand.

Το DNA είναι δίκλωνο και κυκλικό

II. Introns are found.

Υπάρχουν ιντρόνια

III. Component of 70S ribosome is encoded.

Συστατικό του 70S ριβοσώματος κωδικοποιείται

IV. Usually, polycistronic mRNA is transcribed.

Συνήθως πολυκιστρονικό mRNA μεταγράφεται


21

B15.2. (1.8 points) Protein X, a thylakoid lumen protein, is transcribed in the nucleus and translated

in the cytoplasm. Next, the protein is translocated into the stroma of the chloroplast by signal peptide I.

In the stroma, signal peptide I is cleaved, and the remaining protein is targeted to the thylakoid lumen by

signal peptide II. In the thylakoid lumen, signal peptide II is cleaved, and the remaining polypeptide III

is usually observed.

Β15.2 (1.8 βαθμοί) Η πρωτεϊνη Χ, είναι μία πρωτεϊνη του εσωτερικού των θυλακοειδών, που

μεταγράφεται στον πυρήνα και μεταφράζεται στο κυτόπλασμα. Μετά, η πρωτεϊνη αυτή

μεταφέρεται στο στρώμα του χλωροπλάστη από ένα πεπτίδιο-σινιάλο Ι. Στο στρώμα, το

πεπτίδιο-σινιάλο Ι αποκόβεται, και η υπόλοιπη πρωτεϊνη, κατευθύνεται στα στο εσωτερικό των

θυλακοειδών από ένα πεπτίδιο-σινιάλο ΙΙ. Εκεί, το πεπτίδιο-σινιάλο ΙΙ αποκόπτεται, και συνήθως

απαντάται το πολυπεπτίδιο ΙΙΙ.

Πρωτεϊνη Χ του εσωτερικού των θυλακοειδών

Several recombinant vectors of protein X are transformed into the nuclear genome and expressed.

For each recombinant vector, fill the blanks in the 2nd column with the cellular location (A~D)

where the expressed proteins are mainly observed. Fill the blanks in the 3rd column with the

polypeptides (E~H) observed in that location.

Πολλοί ανασυνδυασμένοι φορείς (πλασμιδιακοί) με την πρωτεϊνη Χ μετασχηματίζονται

(μεταφέρονται) στο πυρηνικό γονιδίωμα και εκφράζονται. Για κάθε ανασυνδυασμένο πλασμιδιακό

φορέα, συμπληρώστε τα κενά στη δεύτερη στήλη με την κυτταρική θέση (Α-D) οπου οι πρωτεϊνες

που εκφράζονται, μπορούν να παρατηρηθούν κατά κύριο λόγο. Συμπληρώστε τα κενά της 3ης

στήλης με τα πολυπεπτίδια (Ε-Η) που παρατηρούνται σε εκείνη τη θέση


22

B16. (1.5 points) Figure a shows organogenesis of plant calluses incubated on media containing

different concentrations of IAA (an auxin) and kinetin (a cytokinin). In nature, Agrobacterium, a soil

bacterium, induces crown gall tumors on the roots of legume plants. The bacterium induces these

tumors by integrating its T-DNA into the plant genome and by expressing a group of genes necessary

for gall formation (Figure b).

Β16. (1,5 βαθμοί) Η εικόνα α δείχνει την οργανογένεση φυτικών κάλων που επωάστηκαν σε θρεπτικά

υλικά με διαφορετικές συγκεντρώσεις ΙΑΑ (μία αυξίνη) και κινετίνης (μία κυτταροκινίνη). Στη φύση,

το Αγροβακτήριο, ένα βακτήριο του εδάφους, επάγει όγκους/κάλους στις ρίζες των ψυχανθών,

ενσωματώνοντας το T-DNA του στο φυτικό γονιδίωμα και με την έκφραση μιας ομάδας γονιδίων που

είναι αναγκαία για τη δημιουργία κάλων (εικόνα b).

< Cellular location of expressed proteins > Κυτταρικό εντοπισμός πρωτεϊνων

A. Cytoplasm B. Stroma C. Thylakoid membrane D. Thylakoid lumen

Κυτόπλασμα Στρώμα Μεμβράνη θυλακοειδών Εσωτερικό θυλακοειδούς

< Observed polypeptides > Παρατηρούμενα πολυπεπτίδια

E. I-II-III F. I-III G. II-III H. III


23

Ανάπτυξη βλαστών

Ανάπτυξη ριζών Γονίδια βιοσύνθεσηςαυξινών

Γονίδια βιοσύνθεσηςκυταροκινινών

Γονίδια ανάπτυξης κάλων

Μη διαφοροποιημένοςκάλος

Κάλος με πρόβλημα στονπολλαπλασιασμό

If an infecting Agrobacterium lacks or over-expresses the auxin-biosynthetic genes or

cytokinin-biosynthetic genes, determine the most expected callus phenotype (A~D) for mutations (I,

II, and III) described in the table below. Indicate with a checkmark (√) in the appropriate box in the

answer sheet.

Εάν, ένα μολυσματικό Αγροβακτήριο δεν έχει ή υπερεκφράζει τα βιοσυνθετικά γονίδια των αυξινών,

προσδιορίστε τον πιο αναμενόμενο φαινότυπο κάλων (A-D) για τις μεταλλάξεις (Ι, ΙΙ και ΙΙΙ) που

περιγράφονται στον παρακάτω πίνακα. Σημειώστε με (√) στο κατάλληλο κουτί στο φύλλο

απαντήσεων.

< Expected callus phenotypes > Αναμενόμενοι φαινότυποι κάλλων

A. Shooty callus B. Rooty callus

Καλος με βλαστούς Κάλος με ρίζες

C. Undifferentiated callus D. Propagation-deficient callus

Μη διαφοροποιημένος κάλος Κάλος με πρόβλημα στον πολλαπλασιασμό

Gene mutation Γονιδιακή μετάλλαξη

I. Deletion of iaaH, overexpression of ipt. Έλλειμα του iaaH, υπερέκφραση του ιpt

II. Overexpression of iaaH, deletion of ipt. Υπερέκφραση του iaaH, Έλλειμα του ipt.

III. Deletion of iaaH and ipt. Έλλειμα του iaaH και του ipt.


24

B17. (2.4 points) Plant root cell type is determined by the division and differentiation of a particular

stem cell (meristematic cell). Figure a shows the whole microscopic structure of a longitudinally-

sectioned Arabidopsis primary root. Figure b is an enlarged diagram corresponding to a region of the

inset in Figure a, showing the arrangement of root primordia (stem cells).

Β17. (2.4 βαθμοί) Ο κυτταρικός τύπος των φυτικών ριζών καθορίζεται από τη διαίρεση και τη

διαφοροποίηση ενός συγκεκριμένου αρχέγονου κυττάρου (μεριστεματικού κυττάρου). Η εικόνα α

δείχνει την πλήρη μικροσκοπική δομή της ρίζας του Arabidopsis σε επιμήκη τομή. Η εικόνα b είναι

μεγέθυνση της ένθεσης (κουτάκι) στην εικόνα a, και δείχνει την οργάνωση των αρχεφύτρων της ρίζας

(προγονικά κύτταρα)

Fill in the table to best match the listed function with the correct root cell type (1~6 in Figure a) and

with the corresponding initial cell (7~11) in Figure b

Συμπληρώστε τον πίνακα ώστε να ταιριάξετε την λειτουργία με το σωστό κυτταρικό τύπο (1-6 στν

εικόνα a) και με το αντίστοιχο αρχικό (προγονικό) κύτταρο (7-11) στην εικόνα b.


25

B18. (1.5 points) The figures below show the inner structures of pine and persimmon seeds.

B18. (1.5 βαθμοί) Οι εικόνες παρακάτω δείχνουν τις εσωτερικές δομές των σπόρων του πεύκου (pine)

και του διόσπυρου (persimmon)

Indicate with a checkmark (√) whether the following statements are true or false.

Σημειώστε με (√) εάν οι παρακάτω προτάσεις είναι αληθείς ή ψευδείς

I. Structures a and b are the same in ploidy, but they differ in genetic composition.

Οι δομές a και b έχουν την ίδια πλοειδία, αλλά διαφέρουν στη γενετική σύσταση

II. Structures a, b, and c consist of two different sporophytic structures and one

gametophytic structure.

Οι δομές a, b και c αποτελούνται από δύο διαφορετικές σποροφυτικές δομές και μία

γαμετοφυτική

III. Structures x and y are the same in both ploidy and genetic composition.

Οι δομές x και y είναι οι ίδιες και σε πλοειδία και σε γενετική σύνθεση

IV. Structure z is three-times higher in ploidy than structure c.

Η δομή z είναι τρεις φορές υψηλότερη σε πλοειδία από τη δομή c

V. Structures a and x are both surrounded by the ovary.

Οι δομές a και x περικλείονται και οι δύο από την ωοθήκη


26

ANIMAL ANATOMY AND PHYSIOLOGY - ΖΩΙΚΗ ΑΝΑΤΟΜΙΑ ΚΑΙ

ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ

B19. (1.8 points) Human blood can be separated into three parts using a table top centrifuge, as shown in

the following figure. Το ανθρώπινο αίμα μπορεί να διαχωριστεί σε τρία μέρη με τη βοήθεια

φυγοκεντρικής, όπως φαίνεται στο σχεδιάγραμμα.

Of these blood parts (a~c), select the part that contributes most to the listed functions of blood. Από τα

μέρη a – c να επιλέξετε τα μέρη που συνεισφέρουν περισσότερο στις πιο κάτω λειτουργίες του αίματος.

Answer by placing a checkmark (√) in the

appropriate box in the answer sheet. Να

απαντήσετε βάζοντας ένα √ στο αντίστοιχο

κουτί στο Τετράδιο Απαντήσεων.

Function - Λειτουργία

I. Antibody production. Παραγωγή

αντισωμάτων

II. Transport of carbon dioxide. Μεταφορά CO2

III. Transport of iron. Μεταφορά σιδήρου

IV. Transport of oxygen. Μεταφορά οξυγόνου

V. Formation of blood clot. Δημιουργία

πήγματος

VI. Neutralizing snake venom. Εξουδετέρωση

δηλητηρίου φιδιού.


27

B20. (2.2 points) The picture depicts the adult human skeleton and the table lists different types of

joints.

B20.1. (1.2 points) Choose the type of each joint by placing a checkmark (√) in the appropriate box in

the answer sheet. Να επιλέξετε το είδος της κάθε άρθρωσης βάζοντας ένα √ στο αντίστοιχο κουτί

στο Τετράδιο Απαντήσεων.

B20.2. (1 point) For each statement concerning the function of joints and bones, indicate with a

checkmark (√) whether the statement is true or false. Για κάθε δήλωση σχετικά με τη λειτουργία

των αρθρώσεων, να δείξετε με ένα √ αν η δήλωση είναι ορθή ή λάθος..

Function - Λειτουργία

I. The joint between the skull and the first cervical vertebra enables the rotation of the

head. Η άρθρωση μεταξύ του κρανίου και του πρώτου αυχενικού σπονδύλου επιτρέπει

την περιστροφή της κεφαλής.

II. The fibula, as well as the tibia, plays an important role in supporting the body weight. Η

περόνη και η κνήμη παίζουν σημαντικό ρόλο στη στήριξη του σώματος.


28

B21. (2.4 points) Chordates are distinguished from other animals by 4 distinctive key morphological

characters. Τα χορδωτά (νωτιαίος μυελό με ή χωρίς σπονδυλική στήλη) ξεχωρίζουν από άλλα ζώα σε

4 μορφολογικούς χαρακτήρες.

B21.1. (1.2 points) Choose the 4 key morphological characters from the following list and write them in

the left-hand column of the table in the answer sheet. Να επιλέξετε τους 4 μορφολογικούς χαρακτήρες

από τον κατάλογο και να τους γράψετε στην αριστερή στήλη του πίνακα στο Τετράδιο Απαντήσεων.

Morphological character – Μορφολογικοί χαρακτήρες

1. Cirri, 2. Brain, 3. Pharyngeal slits, 4. Gills,

έλικας εγκέφαλος φαρυγγικές σχισμές βράγχια

5. Notochord, 6. Intestine, 7. Tubular dorsal nerve cord,

νοτοχορδή έντερο σωληνοειδής οπίσθια νευροχορδή

8. Anus, 9. Tail,

πρωκτός ουρά

B21.2. (1.2 points) The morphological characters of a lancelet (Branchiostoma) are shown in the

illustration below. Find each of the morphological characters that you listed in the table (from B21.1) -

write the corresponding letter code in the right-hand column of the table in the answer sheet.

Οι μορφολογικοί χαρακτήρες του οργανισμού Branchiostoma

φαίνονται στην εικόνα. Να βρείτε τον κάθε μορφολογικό χαρακτήρα

που τοποθετήσατε στον πίνακα (από Β21.1) – να γράψετε το

αντίστοιχο γράμμα στη δεξιά στήλη του πίνακα απαντήσεων στο

Τετράδιο Απαντήσεων.


29

B22. (2 points) The graph below depicts the pressure changes in an aorta, left ventricle and left atrium

that occur concurrently during the mammalian cardiac cycle. Below the graph are sketches of the

heart illustrating blood flow and valve state (opened/closed).

Η γραφική παράσταση δείχνει την πίεση στην αορτή, την αριστερή κοιλία και στον αριστερό κόλπο που

δημιουργείται κατά τη διάρκεια του καρδιακού κύκλου. Κάτω από τη γραφική παράσταση βρίσκονται

διαγράμματα που δείχνουν τη ροή του αίματος και την κατάσταση των βαλβίδων (ανοικτές/κλειστές)

Match each numbered event in the cardiac cycle graph with the letter of its corresponding heart sketch.

Write the corresponding letter code in the right-hand column of the table in the answer sheet.

Να ταιριάσετε κάθε αριθμημένο συμβάν της γραφικής παράστασης του καρδιακού κύκλου με ένα

αντίστοιχο γράμμα των σχεδιαγραμμάτων της καρδιάς. Να γράψετε το αντίστοιχο γράμμα στη δεξιά

στήλη του πίνακα στο Τετράδιο Απαντήσεων.


30

B23. (1.5 points) Fig. I shows the relationship between weight and the specific metabolic rate of the

indicated animal species, and Fig. II shows the O2 consumption rate of the indicated species as a

function of running speed (on a treadmill machine).

Η Εικόνα I δείχνει τη σχέση μεταξύ του βάρους και του μεταβολικού ρυθμού σε συγκεκριμένα ζωικά

είδη. Η Εικόνα II δείχνει το ρυθμό κατανάλωσης οξυγόνου των συγκεκριμένων ειδών ως συνάρτηση της

ταχύτητα (μετρήθηκε στον ατομικό δρόμο).


31

Read each of the following explanations, and indicate with a checkmark (√) in the answer sheet

whether the explanation is true of false. Να διαβάσετε τις πιο κάτω επεξηγήσεις και να δείξετε με ένα

√ στο τετράδιο απαντήσεων αν η επεξήγηση είναι ορθή ή λάθος.

Explanation - Επεξήγηση

A. At rest, smaller animals consume more energy per weight than the bigger animals

consume. Σε κατάσταση ηρεμίας, τα μικρότερα ζώα καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια

σύμφωνα μα το βάρος τους από τα μεγαλύτερα ζώα.

B. Using the same amount of food per body weight, a smaller animal can travel a longer

distance than a bigger animal can travel. Χρησιμοποιώντας την ίδια ποσότητα τροφής ανά

βάρος σώματος, ένα μικρότερο ζώο μπορεί να καλύψει μεγαλύτερες αποστάσεις από ένα

μεγαλύτερο ζώο.

C. Using the same amount of food, bigger animals generate more ATP than the smaller ones

generate. Χρησιμοποιώντας την ίδια ποσότητα τροφής, τα μεγαλύτερα ζώα παράγουν

περισσότερο ΑΤΡ από τα μικρότερα ζώα.


32

B24. (1.8 points) If an astronaut lived on a heavier and larger planet than Earth, he would experience

stronger gravitational forces. In that case, what would you expect to happen in this astronaut’s body?

For each symptom listed below, indicate with a checkmark (√) whether the symptom is expected or

not expected. (Assume that the composition of the atmosphere of the planet is the same as that of

Earth.) Αν ένας αστροναύτης ζούσε σε βαρύτερο και μεγαλύτερο από τη Γη πλανήτη, θα

αντιμετώπιζε ισχυρότερες βαρυτικές δυνάμεις. Στην περίπτωση αυτή, τι θα περιμένατε να συμβεί στο

σώμα του αστροναύτη? Για κάθε σύμπτωμα που παρατίθεται πιο κάτω να δείξετε με ένα √ κατά πόσο

το σύμπτωμα είναι αναμενόμενο ή όχι. Να υποθέσετε ότι η σύνθεση της ατμόσφαιρας του πλανήτη

είναι η ίδια όπως της Γης.

Symptom - Σύμπτωμα

A. Increase in blood pressure. Αύξηση της πίεσης του αίματος

B. Decrease in the respiration rate. Μείωση του ρυθμού κυτταρικής αναπνοής

C. Increase in muscle mass. Αύξηση στη μυική μάζα

D. Increase in bone density. Αύξηση στην πυκνότητα των οστών

E. Decrease in the number of red blood cell. Μείωση του αριθμού των ερυθρών

αιμοσφαιρίων

F. Increase in oxygen content in the blood. Αύξηση στην ποσότητα οξυγόνου στο αίμα.


33

B25. (1.5 points) The following dissection figure shows the blood vessels in liver tissue. The three main

blood vessels are indicated by capital letters (A~C). Το πιο κάτω σχεδιάγραμμα δείχνει τα αιμοφόρα

αγγεία σε ιστό ήπατος. Τα τρία κύρια αγγεία παριστάνονται με τα γράμματα Α – C.

Following statements describes properties of blood that flows through particular blood vessels. For

each description, indicate with a checkmark (√) in the appropriate box with matching vessel where

that blood would be found. Οι πιο κάτω δηλώσεις περιγράφουν τις ιδιότητες του αίματος που περνά

μέσα από συγκεκριμένα αγγεία. Για κάθε περιγραφή να δείξετε με ένα √ στο κατάλληλο κουτί με το

αντίστοιχο αγγείο που έχει αίμα.


I. Blood with the highest oxygen content. Αίμα με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση οξυγόνου

II. The blood shows the first increase in lipid content after the meal. Το αίμα δείχνει την πρώτη

αύξηση σε περιεχόμενο λιπιδίων μετά το γεύμα.

III. The blood shows the first increase in glucose content after the meal. Το αίμα δείχνει την

πρώτη αύξηση σε περιεχόμενο γλυκόζης μετά το γεύμα.


34

B26. (3 points) A Korean professor, Charlie Shin, was bilingual, such that he is fluent in Korean and

English. He was also good at communicating using sign language. Unfortunately, he had a stroke

while taking part in discussions at the 2010 IBO International Jury meeting. Dr. Oliver diagnosed that

Charlie had damage in his left cerebral cortex which controls some part of his language output area

and whole arm areas.

Ένας Κορεάτης Καθηγητής, ο Τσάρλι Σιν, ήταν δίγλωσσος, καθώς μιλούσε άπταιστα δύο γλώσσες,

Κορεάτικα και Αγγλικά. Μπορούσε να επικοινωνήσει και με τη νοηματική. Δυστυχώς, έπαθε εγκεφαλικό

κατά τη διάρκεια συζητήσεων στο 2010 IBO International Jury meeting. Ο Δρ Όλιβερ διέγνωσε ότι ο

Τσάρλι υπέστη σοβαρή ζημιά στο φλοιό του αριστερού ημισφαιρίου που ελέγχει ορισμένα μέρη που

έχουν σχέση με τη γλώσσα αλλά και των χεριών.

B26.1. (1 point) A novice nurse examined Charlie’s language ability. Select a correct diagnosis among

below.

Μια εκπαιδευόμενη νοσοκόμα εξέτασε την ικανότητα του Τσάρλι στην ομιλία. Να επιλέξετε την ορθή

διάγνωση από τις πιο κάτω.

A. Charlie had difficulty in understanding Dr. Oliver’s talk.

Ο Τσάρλι είχε δυσκολία να παρακολουθήσει τα λεγόμενα το Δρα Όλιβερ.

B. Charlie had difficulty in understandings of the 2010 IBO theoretical questions written on a

paper.

Ο Τσάρλι δυσκολευόταν να αντιληφθεί τις θεωρητικές ερωτήσεις της Ολυμπιάδας όταν τις διάβαζε σε

μορφή κειμένου.

C. Charlie had a hard time to understand a word “LOVE” written on his back by Dr. YT Kim

Δυσκολευόταν πολύ να αντιληφθεί τη λέξη “LOVE” που έγραφε στην πλάτη του ο Δρ Κιμ.

D. Charlie’s ability to speak Korean fluently had disappeared.

Έχασε την ικανότητα να μιλά άπταιστα τα Κορεάτικα.

E. Charlie’s ability to write Korean poems with his right hand remained intact.

Διατήρησε την ικανότητά του να γράφει Κορεάτικα ποιήματα με το δεξί του χέρι.


35

B26.2. (1 point) The ability of Charlie’s sign language and the movement of upper extremity were also

carefully examined by Dr. Oliver. The results showed that he was also incapable of proper

execution of sign language expression in either arm and of moving his right arm. What can we

conclude from this?

Ο Δρ Όλιβερ εξέτασε προσεκτικά την ικανότητα του Τσάρλι να επικοινωνεί νοηματικά καθώς και τις

κινήσεις του άνω μέρους του σώματός του. Διέγνωσε ότι δεν μπορούσε να εκτελέσει κανονικά τη

νοηματική ούτε με το ένα αλλά ούτε και με το άλλο χέρι, και την κίνηση στο δεξί χέρι. Τι μπορούμε να

συμπεράνουμε από αυτά;

A. The damaged language area is responsible for both sign as well as spoken language.

Η περιοχή του εγκεφάλου που υπέστη τη ζημιά είναι υπεύθυνη για τη νοηματική και την ομιλία.

B. Motor neurons in the right cerebral cortex govern the muscles of the right side.

Κινητικοί νευρώνες στο φλοιό του δεξιού ημισφαιρίου ελέγχουν τους μυς της δεξιάς πλευράς.

C. The language comprehension region is located in the right hemisphere.

Το κέντρο ομιλίας βρίσκεται στο δεξιό ημισφαίριο.

D. His visual system is also damaged.

Έπαθε ζημιά και το σύστημα όρασης.

E. His sign language expression with left arm is normal.

Η νοηματική με το αριστερό χέρι είναι κανονική.

B26.3. (1 point) A brain-machine interface (BMI) study using a monkey was reported in the Science

journal. An array of micro-wire recording electrodes was implanted in associative, arm movement

planning area in the frontal cortex of a normal monkey. During upper arm movements

electromyogram (EMG), recordings were taken from upper extremities, and at the same time

neural recordings were made from implanted recording electrodes in the frontal cortex.

Correlations between EMG and neural signals were obtained every 200 msec and used as

commands for robot arm movement. The monkey intentionally controlled the robot arm with


36

almost 100% success rate, without using arm muscles. Evaluate whether the following would be

true or false if this BMI technology is used for human.

Τα αποτελέσματα έρευνας με μηχάνημα τύπου διασύνδεσης για τον εγκέφαλο (BMI) δημοσιεύθηκαν σε

επιστημονικό περιοδικό. Μια δέσμη από μικροηλεκτρόδια εμφυτεύθηκαν στον μετωπιαίο φλοιό

κανονικού πιθήκου. Κατά τη διάρκεια κινήσεων των άνω άκρων έγινε μυογράφημα των άνω άκρων και

παράλληλα καταγράφηκαν τιμές από ηλεκτρόδια που τοποθετήθηκαν στο μετωπιαίο φλοιό.

Ανακαλύφθηκε ότι υπήρχε συσχετισμός μεταξύ του EMG και των τιμών που καταγράφηκαν. Στη

συνέχεια, οι τιμές αυτές χρησιμοποιήθηκαν ως οδηγίες προς ρομποτικά; Χέρια. Ο πίθηκος μπορούσε να

ελέγξει τις κινήσεις του ρομποτικού χεριού με επιτυχία που έφτανε τα 100% σχεδόν, χωρίς να

χρησιμοποιεί μυς του χεριού του. Τα πιο κάτω είναι ορθά ή λάθος αν το μηχάνημα χρησιμοποιηθεί σε

άνθρωπο.


I Immunological reaction is one of obstacles to overcome for future development of a prosthetic

device for patients such as Charlie. Για τους ασθενής όπως ο Τσάρλι, θα πρέπει να

αντιμετωπιστούν ανοσοποιητικές αντιδράσεις στην προσπάθεια ανάπτυξης προσθετικών

μερών.

II For accurate decoding of motor planning information, the number of simultaneously recorded

neurons should be increased. Θα πρέπει να αυξηθεί ο αριθμός των νευρώνων που

καταγράφονται ταυτόχρονα για να γίνει δυνατή η αποκωδικοποίηση των κινητικών

πληροφοριών.

III It is more difficult to design prosthetic robot fingers than a robot arm using this kind of BMI

technology. Με αυτή τη τεχνολογία είναι πολύ πιο δύσκολη η ανάπτυξη προσθετικών

δακτύλων από προσθετικά χέρια.

IV This BMI technology is applicable to overcome Charlie’s language disability by decoding motor

production information. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αντιμετωπιστεί

το γλωσσικό πρόβλημα του Τσάρλι με την αποκωδικοποίηση των πληροφοριών σχετικά με

την παραγωγή κινητικών μηνυμάτων.

V The described BMI technology can be classified as a motor (output) BMI, while artificial cochlea

can be classified as an sensory (input) BMI. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χαρακτηριστεί ως

κινητική BMI, ενώ ο τεχνητός κοχλίας αισθητική BMI.


37

B27. (3 points) A spinal nerve has four different kinds of axons carrying out physiological functions like

muscle contractions and cutaneous sensory, thermal and pain sensations. Myelinated, large-diameter

axons carry motor information, while unmyelinated, small-diameter axons carry pain information. An

electrophysiological experiment was carried out using an isolated rat spinal nerve. Four different

intensities of electrical stimulation were delivered to the nerve. Since the stimulation caused

simultaneous activation of all axons in the nerve, including both small and large diameter axons, we

observed different peaks (a to d) in the compound action potential (CAP) traces on an oscilloscope.

The averaged post-stimulus time delays of these CAP peaks were: a, 2 ms; b, 2.5 ms; c, 12 ms; and d,

55 ms. The length of the spinal nerve was 10 cm.

Ένα νωτιαίο νεύρο έχει τέσσερα είδη αξόνων που ασχολούνται με φυσιολογικές λειτουργίες όπως μυϊκή

συστολή, αισθήσεις πόνου, θερμοκρασίας κ.ά. Άξονες με μεγάλη διάμετρο και μυελίνη μεταφέρουν

κινητικές πληροφορίες ενώ, άξονες μικρής διαμέτρου, χωρίς μυελίνη μεταφέρουν πληροφορίες για πόνο.

Έγινε ηλεκτροφυσιολογικό πείραμα στο οποίο χρησιμοποιήθηκε απομονωμένο νωτιαίο νεύρο νυφίτσας.

Το νεύρο δ έχτηκε ηλεκτρικό ερεθισμό τεσσάρων διαφορετικών εντάσεων. Ο ερεθισμός προκάλεσε

ταυτόχρονη ενεργοποίηση όλων των αξόνων στο νεύρο και λήφθηκαν διάφορες κορυφές (a – d) στο

σύνθετο δυναμικό ενέργειας (CAP). Η μέση τιμή της μεταερεθιστικής καθυστέρησης αυτών των

κορυφών ήταν: a, 2 ms; b, 2.5 ms; c, 12 ms; και d, 55 ms.Το μήκος του νωτιαίου νεύρου ήταν 10 cm.


38

B27.1. (1 point) Calculate the conduction velocity (m/sec) of the CAP peak a.

Να υπολογίσετε την ταχύτητα αγωγής (m/sec) της CAP κορυφής a, και να το γράψετε στο τετράδιο


Β27.2. (1 point) After the middle part of the nerve is exposed to a local anesthetic that blocks Na+

channels, which of the following is expected to occur?

Μετά που το μέσο μέρος του νεύρου εκτίθεται σε τοπικό αναισθητικό που μπλοκάρει τα κανάλια Na+,

πιο από τα πιο κάτω θα συμβεί;

A. The height of all CAP peaks is reduced. Το ύψος των κορυφών CAP μειώνεται

B. The post-stimulus time delays of all CAP peaks are shortened.

Οι μεταερεθιστικές καθυστερήσεις όλων των CAP κοευφών μειώνονται.

C. Peaks are reduced and delays are shortened selectively in CAP peaks c and d.

Οι κορυφές μειώνονται και οι καθυστερήσεις μικραίνουν επιλεκτικά στις CAP κορυφές c και d.

D. Peaks are reduced and delays are shortened selectively in CAP peaks a and c.

Οι κορυφές μειώνονται και οι καθυστερήσεις μικραίνουν επιλεκτικά στις CAP κορυφές a και c.

E. Peaks are reduced and delays are shortened selectively in CAP peaks b and c.

Οι κορυφές μειώνονται και οι καθυστερήσεις μικραίνουν επιλεκτικά στις CAP κορυφές b και c.

B27.3. (0.5 point) Which CAP peak is response to painful stimulation?

Ποια CAP κορυφή αποτελεί αντίδραση στο ερέθισμα πόνου;

B27.4. (0.5 point) Which CAP peak is responsible for muscle contractions?

Ποια CAP κορυφή είναι υπεύθυνη για τη μυϊκή συστολή.


39

B28. (2.7 points) The figures below present the skeletal structures of Tetrapod anterior limbs. In the

figure, (a) corresponds to an early amphibian limb. The numbers and letter codes with each limb

represent different bones as indicated in the legend under the figure.

Τα σχεδιαγράμματα παριστάνουν τις σκελετικές δομές των οπίσθιων άκρων ενός τετράποδου. Το a

αντιστοιχεί με άκρο πρώιμου αμφίβιου. Οι αριθμοί και τα γράμματα αντιπροσωπεύουν διαφορετικά οστά

όπως φαίνεται στον πίνακα κάτω από το σχεδιάγραμμα.

H: Humerus, U: Ulna, R: Radius, C: Carpals,

Βραχιόνιο Ωλένη Κερκίδα Καρπικά

M: Metacarpals, S: Sesamoid bone, 1~5: Phalanges.

Μετακαρπικά Σεσαμοειδές οστό, Φάλαγγες

B28.1. (1.8 points) Among the following statements, decide which statements are true or false?


40

Να αποφασίσετε ποιες δηλώσεις είναι ορθές και ποιες λάθος.

I. (c) and (e) show loss or fusion in the skeletons as compared to the ancestral condition.

Τα c και e φανερώνουν απώλεια ή σύμφυση στους σκελετούς που δεν υπάρχει στα πρώιμα ζώα.

II. (b) and (g) show adaptation for life in the ocean.-Τα b και g δείχνουν προσαρμογή για

διαβίωση στον ωκεανό.

III. (b) and (d) show convergent evolution of the skeleton. -Τα b και d δείχνουν συγκλίνουσα

εξέλιξη του σκελετού.

IV. (i) shows adaptation for grasping. -Το i δείχνει προσαρμογή στο γράπωμα.

V. The sesamoid bones in (f) and (g) are evolutionary reversals. Τα σησαμοειδή οστά f και

g φανερώνουν εξελικτικές παλινδρομήσεις.

VI. The figures show homologous characteristics of Tetrapod anterior limbs. Όλα τα

σχήματα δείχνουν ομόλογα χαρακτηριστικά των πρόσθιων άκρων των τετραπόδων.

B28.2. (0.9 point) Which of the anterior limbs in the figure above show adaptation for flight or no

adaptation for flight? Indicate with checkmarks (√) in the appropriate box the answer sheet. Ποια

από τα πρόσθια άκρα δείχνουν προσαρμογή στη πτήση ή στη μη ικανότητα πτήσης; Να το δείξετε

σημειώνοντας √ στο κατάλληλο κουτί του Τετραδίου Απαντήσεων.

ETHOLOGY- ΗΘΟΛΟΓΙΑ


41

B29. (3 points) In matriphagy, a spider female is cannibalized by her offspring who attack and eat her

body, when they reach a specific age. The young then live in a group for a short time period and

disperse from the nest individually after the third molt. However, some mothers avoid matriphagy. If a

mother is not eaten by the first clutch, there is a 30% probability that she will be able to produce a

second clutch. The table presents demographic data for this species.

Κατά την μητροφαγία, η θηλυκή αράχνη κανιβαλίζεται από τους απογόνους της που επιτίθενται και

τρώνε το σώμα της, όταν φτάσει σε μια συγκεκριμένη ηλικία. Οι απόγονοί της ζουν κατόπιν σαν ομάδα

για λίγο και μετά εγκαταλείπουν την φωλιά (διασπορά) μετά την τρίτη απέκδυσή τους. Ωστόσο, κάποιες

μητέρες αποφεύγουν την μητροφαγία. Εάν μια μητέρα δεν φαγωθεί μετά τη πρώτη γέννα της, υπάρχουν

30% πιθανότητες να παράγει μια δεύτερη γέννα. Ο πίνακα παρουσιάζει τα δημογραφικά δεδομένα για

αυτό το είδος.

Clutch size at emergence

Μέγεθος γενιάς κατά την εκκόλαψη

Survival rate at the 3rd molting

Ποσοστό επιβίωσης ως την 3η έκδυση

Body mass at dispersal

Μέγεθος μάζας σώματος κατά την διασπορά

Survival rate from emergence until reproductive age Ποσοστό επιβίωσης από την εκκόλαψη ως την αναπαραγωγική ηλικία

1st clutch with matriphagy 1η

γενιά με μητροφαγία

100 95% 3.5 mg 20%

1st clutch without matriphagy 1η

γενιά χωρίς μητροφαγία

100 70% 2.0 mg 10%

2nd clutch with matriphagy 2η

γενιά με μητροφαγία

40 95% 3.5 mg 20%


42

B29.1. (1 point) If spiders avoid matriphagy and attempt to produce a second clutch, what is the total

clutch size, on average, that these spiders would produce?

Εάν οι αράχνες αποφύγουν την μητροφαγία και επιχειρήσουν μια δεύτερη γενιάμ ποιος είναι το

συνολικό μέγεθος γενιάς, κατά μέσο όρο, που αυτές οι αράχνες παράγουν;

Β29.2. (1 point) Calculate and write down the reproductive success of the two strategies in which a female spider

Υπολογίστε και γράψτε την αναπαραγωγική επιτυχία των δύο στρατηγικών που μπορεί να

ακολουθήσει μια θηλυκή αράχνη

(i) produces only a single clutch and is cannibalized, or

παράγοντας μια μόνο γενιά και δεχόμενη να κανιβαλιστεί από τους απογόνους της ή

(ii) avoids being eaten and attempts to produce a second clutch?

Αποφεύγοντας τον κανιβαλισμό και επιχειρώντας την παραγωγή μιας δεύτερης

γενιάς;

(Reproductive success refers to the mean number of reproductively viable offspring one individual

produces.)

(Η αναπαραγωγική επιτυχία αναφέρεται στο μέσο όρο αναπαραγωγικά βιώσιμων απογόνων που

παράγει ένα άτομο)

B29.3. (1 point) From an evolutionary perspective and given the constraints above, which behavior

would be selected for?


43

Από εξελικτικής πλευράς και δεδομένων των παραπάνω περιορισμών, ποια συμπεριφορά θα επιλεγεί;

A. The female does not allow matriphagy because the behavior decreases her survivorship.

Η θηλυκή αράχνη δεν επιτρέπει τη μητροφαγία επειδή αυτή η συμπεριφορά μειώνει την

επιβίωσή της

B. The female leaves the nest before emergence of the young from the egg sac.

Η θηλυκή εγκαταλείπει τη φωλιά πριν τα μικρά της εκκολαφθούν

C. The female is eaten by its second clutch after leaving the first clutch just before

matriphagy.

Η θηλυκή τρώγεται κατά την δεύτερη έκδυση αφού γεννήσει την πρώτη γενιά ακριβώς

πριν την μητροφαγία

D. The female is eaten by its first clutch.

Η θηλυκή τρώγεται από την πρώτη γενιά

E. The female does not produce the offspring which cannibalize the mother.

Η θηλυκή δεν παράγει απογόνους που κανιβαλίζουν την μητέρα τους

B30. (2.6 points) Honeybee workers (Apis species) perform dances to transmit information about the

distance and direction of the food source.

Οι εργάτριες μέλισσες (είδη Apis) πραγματοποιούν χορούς προκειμένου να μεταδώσουν πληροφορία

σχετικά με την απόσταση και την κατεύθυνση της πηγής τροφής.

B30.1. (1 point) What is the primary sensory mechanism involved in this communication between

colony members in the nest?

Ποιος είναι ο πρωταρχικός αισθητικός μηχανισμός σε αυτή τη μέθοδο επικοινωνίας μεταξύ των μελών

της αποικίας στη φωλιά;

A. Acoustic ακουστικός


44

B. Gustatory γευστικός

C. Olfactory οσφρητικός

D. Tactile απτικός (αφή)

E. Visual οπτικός

B30.2. (1.6 points) The figure below shows the location of 8 food sources (1~8) relative to the hive.

Η εικόνα κάτω δείχνει την τοποθεσία 8 πηγών τροφής (1-8) αναφορικά με τη θέση της κυψέλης (bee

hive στην εικόνα).

The next figure shows a waggle dance pattern for food source 1. The dotted line indicates the

direction of gravity.

Η επόμενη εικόνα δείχνει το χορό της μέλισσας για την πηγή τροφής 1. Η διακεκομμένη

γραμμή δείχνει την διεύθυνση της βαρύτητας.


45

Match each food source direction with its corresponding waggle dance pattern in the following

figures.

Ταιριάξτε κάθε πηγή τροφής με το αντίστοιχο πρότυπο χορού μέλισσας στις ακόλουθες

εικόνες.


46

B31. (1.5 points) Over a number of generations, two strains of rats were selected in a normal environment

for their increased or decreased maze-learning ability: ‘Maze-bright’ rats vs. 'Maze-dull’ rats. For the

experimental test, rats from each strain were reared in three environments that differed in the amount

of visual stimuli present: restricted, normal, and enriched. The graph below shows the behavioral

performance of adults in terms of the number of errors committed in running a maze for the

maze-bright and maze-dull rats.

Μετά από έναν αριθμό γενεών, δύο στελέχη αρουραίων επιλέγηκαν σε ένα φυσιολογικό περιβάλλον για

την αυξημένη ή ελαττωμένη ικανότητα εκμάθησης λαβυρίνθων. Οι έξυπνοι στην επίλυση του

λαβύρινθου αρουραίοι έναντι των κουτών ως προς την επίλυση του λαβυρίνθου αρουραίων. Για την

πειραματική αυτή δοκιμασία, αρουραίοι από το κάθε στέλεχος μεγάλωσαν σε τρία διαφορετικά

περιβάλλοντα ως προς την διαθεσιμότητα οπτικών ερεθισμάτων: περιορισμένα, φυσιολογικά και

εμπλουτισμένα. Η γραφική παράσταση παρακάτω δείχνει την συμπεριφορά των ενηλίκων με όρους

αριθμού λαθών που έκαναν τρέχοντας στο λαβύρινθο για τους έξυπνους και κουτούς αρουραίους.


47

ΑριθμόςΛαθών

Περιορισμένα Φυσιολογικά Εμπλουτισμένα

Έξυπνοι αρουραίοι

Κουτοί αρουραίοι

Οπτικά ερεθίσματα

Mark whether each of the conclusions below is true or false by putting a checkmark (√) in the

appropriate box in the answer sheet.

Σημειώστε εάν καθένα από τα παρακάτω συμπεράσματα είναι αληθές ή ψευδές βάζοντας ένα τικ (√)

στο κατάλληλο τετράγωνο του φύλλου απαντήσεων.

Conclusion

Συμπεράσματα

I. This experiment proves that selection for a behavioral trait leads to genetic differences

between strains. Το πείραμα αποδεικνύει πως η επιλογή για ένα ηθολογικό

χαρακτηριστικό οδηγεί σε γενετικά διαφορετικά στελέχη

II. If the two strains of rats are raised in a normal environment, the two strains make a

similar number of errors. Εάν τα δύο στελέχη αρουραίων μεγαλώσουν σε φυσιολογικό

περιβάλλον τα δύο στελέχη κάνουν τον ίδιο αριθμό λαθών

III. This experiment shows that exposure to visual cues during early development

influences behavioral performance in adult rats. Το πείραμα δείχνει πως η έκθεση σε


48

οπτικά υποδείγματα νωρίς κατά την ανάπτυξη των ζώων επηρεάζει την επιτυχία

συμπεριφοράς στα ενήλικα άτομα

IV. The threshold amount of visual stimuli that markedly improves adult behavioral

performance is different for maze-dull and maze-bright rats. Η οριακή ποσότητα

οπτικών ερεθισμάτων που βελτιώνει σημαντικά την συμπεριφορά των ενήλικων

αρουραίων είναι διαφορετική μεταξύ των έξυπνων και κουτών αρουραίων

GENETICS AND EVOLUTION- ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΚΑΙ ΕΞΕΛΙΞΗ

B32. (2 points) The fruit fly Drosophila melanogaster has a XX(female)-XY(male) system of sex

determination. The Y chromosome determines maleness in humans, but not in Drosophila. Instead,

sex determination in Drosophila depends on the ratio of the number of X chromosomes to the number

of autosomal haploid sets in an individual fly.

The table below describes five mutants whose sex-chromosome complements and haploid sets of

autosomes differ from the normal condition.

Η μύγα του ξυδιού Drosophila melanogaster έχει σύστημα φυλοκαθορισμού του τύπου XX

(θηλυκλο)-XY (αρσενικό). Το Y χρωμόσωμα καθορίζει το ανδρικό φύλο στον άνθρωπο, αλλά όχι στην

Drosophila. Απεναντίας ο φυλοκαθορισμός στην Drosophila εξαρτάται από την αναλογία του αριθμού

χρωμοσωμάτων Χ προς τον αριθμό των απλοειδών αυτοσωμικών χρωμοσωμάτων (βαθμός πλοειδίας) σε

μια μύγα.


49

Στον πίνακα περιγράφονται πέντε μεταλλαγμένα άτομα των οποίων ο αριθμός χρωμοσωμάτων φύλου

προς το βαθμό πλοειδίας των αυτοσωμικών χρωμοσωμάτων διαφέρει από το φυσιολογικό.

Indicate with a checkmark (√) the sex phenotype of all the mutant flies.

Σημειώστε με ένα (√) το φύλο που θα έχει καθεμιά από αυτές τις μύγες.

B33. (2.4 points) The following statements concern evolutionary patterns of animal morphological traits.

Mark whether each statement is true or false by putting a checkmark (√) in the appropriate box on the

answer sheet.

Statements Προτάσεις

I. Evolution is invariably a phenomenon with direction; therefore, morphological

complexities evolved from simplicities. Η εξέλιξη είναι ένα μια αντιστρεπτό φαινόμενο με

συγκεκριμένη κατεύθυνση, γι’ αυτό μορφολογικά σύνθετες δομές εξελίσσονται από

απλούστερες.

II. Genetic mutations always lead to morphological changes. Γενετικές μεταλλάξεις πάντοτε οδηγούν σε μορφολογικές αλλαγές

Sex-chromosome complement

Χρωμοσώματα φύλου

Haploid sets of autosomes Βαθμός πλοειδίας

αυτοσωμικών χρωμοσωμάτων

A X 2

B XXY 2

C XXX 3

D XXXY 3

E XX 4


50

III. Increases in animal body size are not universal within evolutionary lineages. Αυξήσεις στο μέγεθος του σώματος του ζώου δεν αποτελούν γενικό φαινόμενο στις εξελικτικές σειρές

IV. Morphological changes of individuals do not result from allometric growth, the

differential growth of body parts. Οι μορφολογικές αλλαγές δεν είναι αποτέλεσμα

αλλομετρικής αύξησης, δηλαδή διαφορικής αύξησης τμημάτων του σώματος

V. Chordate species are more similar in the embryonic stages rather than in the adult stages.

Τα είδη των χορδοτών μοιάζουν περισσότερο στα εμβρυϊκά στάδια παρά στα ενήλικα

VI. Phylogenetic analyses have revealed trends of morphological evolution in some lineages.

Οι φυλογενετικές αναλύσεις δείχνουν τις τάσεις της μορφολογικής εξέλιξης σε κάποιες εξελικτικές γραμμές


51

B34. (3 points) The following tables present results of plant crosses involving three linked genes: F is a

flower-color gene, S is a seed-color gene, and L is a plant-height gene. Each gene has two alleles with

one allele exhibiting complete dominance over the other allele. Dominant phenotypes are red flowers,

yellow seeds, and tall plants; recessive phenotypes are white, green, and short, respectively. Assume

that crossing-over between two genes occurs once.

Οι παρακάτω πίνακες παρουσιάζουν τα αποτελέσματα διασταυρώσεων φυτών όπου εμπλέκονται τρία

συνδεδεμένα γονίδια: F είναι το χρώμα του άνθους, S είναι το χρώμα του σπόρου και L είναι το ύψος

του φυτού. Κάθε γονίδιο έχει δύο αλληλόμορφα με το ένα να επιδεικνύει πλήρη επικράτηση έναντι

του άλλου. Οι επικρατείς χαρακτήρες είναι κόκκινα άνθη, κίτρινοι σπόροι, και ψηλό φυτό, ενώ οι

υπολειπόμενοι φαινότυποι είναι λευκό, πράσινο και κοντό, αντίστοιχα. Υποθέστε πως γενετικός

ανασυνδυασμός / επιχιασμός μπορεί να συμβεί μεταξύ δύο γονιδίων μόνο μια φορά.

Parents

Γονείς

Red flower / Yellow seed (FfSs) X White flower / Green seed (ffss)

Κόκκινο άνθος/Κίτρινος σπόρος (FfSs) x Λευκό άνθος/πράσινος σπόρος (ffss)

F1 phenotypes

F1 φαινότυποι

Red flower /

Yellow seed

Κόκκινο άνθος /

Κίτρινος σπόρος

White flower /

Green seed

Λευκό άνθος /

Πράσινος σπόρος

Red flower /

Green seed

Κόκκινο άνθος /


White flower /

Yellow seed

ευκό άνθος / κίτρινος

σπόρος

Frequency of F1

Συχνότητα στην F1 0.49 0.49 0.01 0.01

Parents

Γονείς

Tall height / Yellow seed (LlSs) : self fertilization

Ψηλό φυτό / Κίτρινος σπόρος (LlSs) : αυτογονιμοποίηση

F1 phenotypes

F1 φαινότυποι

Tall height /

Yellow seed

Ψηλό φυτό /

Κίτρινος σπόρο

Tall height /

Green seed

Ψηλό φυτό /

πράσινος σπόρος

Short height /

Yellow seed

Κοντό φυτό /

κίτρινος σπόρος

Short height /

Green seed

Κοντό φυτό /


Frequency of F1

Συχνότητα στην F1 0.51 0.24 0.24 0.01


52

B34.1. (0.9 point) Indicate with a checkmark (√) in the answer sheet whether each description is true of

false.

Σημειώστε με ένα τικ (√) στο φύλλο απαντήσεων εάν κάθε μια περιγραφή από τις παρακάτω είναι

σωστή ή λάθος.

Description

Περιγραφή

I. S is closer to L than to F. Το S είναι κοντινότερα στο L από ότι στο F

II. Some of F1 plants with tall height / green seed are due to crossing-over. Κάποια

φυτά της F1 με ψηλό ύψος / πράσινο σπόρο είναι αποτέλεσμα γενετικού

ανασυνδυασμού

III. Crossing-over occurs at prophase of meiosis I. Ο γενετικός ανασυνδυασμός

(επιχιασμός / χίασμα) συμβαίνει κατά την πρόφαση της πρώτης φάσης της

μειωτικής διαίρεσης Ι

B34.2. (0.8 point) How many genotypes can be observed in F1 plants having tall height/yellow seed?

Πόσοι γονότυπο μπορεί να παρατηρηθούν στα φυτά της πρώτης θυγατρικής γενιάς F1 που έχουν

ψηλό ύψος / κίτρινο σπόρο;

B34.3. (1.3 points) Calculate the map unit between gene L and gene S. (One map unit = distance of 1%

recombination) Υπολογίστε το γενετικό χάρτη σε μονάδες μεταξύ του γονιδίου L και του γονιδίου

S. (Μια μονάδα στο χάρτη = 1% ποσοστό γενετικού ανασυνδυασμού)


53

B35. (2 points) Shown below is a pedigree for the genetic trait PKU (phenylketonuria) that is caused by

a recessive mutation of the PAH gene (that encodes phenylalanine hydroxylase). Under the pedigree

is the RFLP (Restriction fragment length polymorphism) pattern of each individual for the PAH gene.

II-2 individual has the PKU.

Παρακάτω παρουσιάζεται ένα γενεαλογικό δένδρο για το γενετικό χαρακτηριστικό PKU

(φαινυλκετονουρία) που προκαλείται από μια υπολειπόμενη μετάλλαξη στο γονίδιο PAH (που

κωδικοποιεί για την υδροξυλάση της φαινιλαλανίνης). Κάτω από το γενεαλογικό δένδρο παρατίθεται το

RFLP (Restriction fragment length polymorphism, ανάλυση πολυμορφισμών με τη χρήση περιοριστικών

ενδονουκλεασών) πρότυπο καθενός από τα άτομα του δένδρου για το γονίδιο PAH. Το άτομο II-2 πάσχει

από την ασθένεια PKU.

B35.1. (1 point) The RFLP phenotype for individual II-2 is not given. From the gel shown below (A~D),

choose all the patterns that would be a correct match for II-2.

Ο φαινότυπος RFLP του ατόμου ΙΙ-2 δεν δίνεται. Από το τζελ που παρουσιάζεται παρακάτω (A-D),

διαλέξτε το πρότυπο που είναι σωστό για το άτομο ΙΙ-2.


54

B35.2. (1 point) The RFLP phenotype for individual II-4 is not given. From the gel shown below,

determine whether each molecular phenotype (A~D) could be a possible match for II-4.

Ο φαινότυπος RFLP του ατόμου ΙΙ-4 δεν δίνεται. Από το τζελ παρακάτω καθορίστε εάν κάποιος από

τους τύπους (A-D) ταιριάζει για το άτομο ΙΙ-4

<Example>

B36. (2 points) 105 cells of a triple-mutant yeast strain (leu- his- trp-) were spread either on minimal

medium or on minimal medium supplemented with various combinations of histidine, leucine, or

tryptophan. The cultures were grown at either 25℃ or 37℃ for 3 days. Colony numbers in each plate

were counted, and the data are listed in the following table.

105 κύτταρα από ένα τριπλά μεταλλαγμένο στέλεχος ζύμης (leu- his- trp-) καλλιεργήθηκαν είτε σε

ελάχιστο θρεπτικό υλικό είτε σε ελάχιστο θρεπτικό υλικό στο οποίο είχε προστεθεί σε ποικίλους

συνδυασμούς ιστιδίνη (His), λευκίνη (Leu) ή τρυπτοφάνη (Trp). Οι καλλιέργειες αφέθηκαν να

μεγαλώσουν είτε στους 25 οC είτε στους 37 oC για 3 ημέρες. Οι αριθμοί των αποικιών μετρήθηκαν σε

κάθε τρυβλίο καλλιέργειας και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα

Supplements

added on minimal medium

Συμπληρώματα που

προστέθηκαν στο ελάχιστο

Number of colonies

Αριθμοί αποικιών

25℃ 37℃

A B C D


55

θρεπτικό υλικό

None

Κανένα

None

Καμιά

None

Καμιά

His, Trp None

Καμιά

None

Καμιά

Leu, His 8 7

Leu, Trp Confluent

Απειράριθμες αποικίες 11

Leu, His, Trp Confluent

Απειράριθμες αποικίες

Confluent

Απειράριθμες αποικίες

B36.1. (1 point) What kind of mutation most probably causes the his- phenotype?

Τι τύπου μετάλλαξη προκάλεσε πιθανότατα το φαινότυπο του his-;

A. Conditional mutation Υπό συνθήκες εκφραζόμενη μετάλλαξη

B. Deletion mutation Έλλειψη

C. Point mutation Σημειακή μετάλλαξη

D. Missense mutation Αντικατάσταση αμινοξέος

E. Nonsense mutation Αλλαγή σε λήξη


56

B36.2. (1 point) What type of mutation most probably causes the leu- phenotype?

Τι τύπου μετάλλαξη προκάλεσε πιθανότατα το φαινότυπο του leu-;

A. Conditional mutation Υπό συνθήκες εκφραζόμενη μετάλλαξη

B. Deletion mutation Έλλειψη

C. Point mutation Σημειακή μετάλλαξη

D. Missense mutation Αντικατάσταση αμινοξέος

E. Nonsense mutation Αλλαγή σε λήξη

B37. (2 points) Human ABO blood type is determined by two genes (H and I). First, the H gene codes

for the antigen precursor. The dominant allele (H) leads to expression of the precursor; the recessive

allele (h) does not. Second, the I gene has three allele forms, IA, IB and i, and determines blood type (A,

B, O or AB)

Οι ομάδες αίματος του συστήματος ABO στον άνθρωπο καθορίζονται από δύο γονίδια τα (H και I). Σε

πρώτη φάση το H γονίδιο κωδικοποιεί για ένα πρόδρομο αντιγόνο. Το επικρατές αλληλόμορφο (H)

προκαλεί την έκφραση του πρόδρομου αντιγόνου ενώ το υπολειπόμενο (h) δεν παράγει αντιγόνο. Σε

δεύτερη φάση το γονίδιο I έχει τρία αλληλόμορφα τα IA, IB και i, που καθορίζουν την ομάδα αίματος (A,

B, O ή AB).

A male with blood type A and a female with blood type B marry. Each of them is heterozygous for

both the H gene and the I gene. What is the probability of having a son with blood type O? Give your

answer as a percentage (%) rounded to an integer (without any decimals).

Ένας άνδρας με ομάδα αίματος Α και μια γυναίκα με ομάδα αίματος Β παντρεύονται. Καθένας από

αυτούς είναι ετερόζυγος τόσο για το γονίδιο Η όσο και για το γονίδιο Ι. Ποια είναι η πιθανότητα να

αποκτήσουν ένα γιο με ομάδα αίματος Ο; Δώστε την απάντησή σας σαν ποσοστό (%) στρογγυλεμένο

στις μονάδες (χωρίς δεκαδικά ψηφία).


57

B38. (2 points) The presence of a beard on some goats is determined by the B (beard) gene, which has

two alleles: beardless (B+) and bearded (Bb). The Bb allele is dominant in males but recessive in

females. F1 progeny were born from a cross between a beardless male and a bearded female; F2

progeny were produced by crossing two F1 individuals.

Η ύπαρξη γενιού σε κάποιες κατσίκες καθορίζεται από το γονίδιο B (γένι), το οποίο έχει δύο

αλληλόμορφα τα: χωρίς γένη (B+) και με γένι (Bb). Το αλληλόμορφο Bb είναι επικρατές στα αρσενικά

αλλά υπολειπόμενο στα θηλυκά. Οι απόγονοι της πρώτης θυγατρικής γενιάς F1 γεννήθηκαν από

διασταύρωση μεταξύ ενός αρσενικού χωρίς γένι και ενός θηλυκού με γένι. Οι απόγονοι της δεύτερης

θυγατρικής γενιάς γεννήθηκαν από την διασταύρωση δύο ατόμων της πρώτης θυγατρικής γενιάς F1.

A beardless male (♂) × A beard female (♀)

Αρσενικό χωρίς γένι x θηλυκό με γένι

↓

F1 × F1

↓

F2

Mark whether each statement is true or false by putting a checkmark (√) in the appropriate box on the

answer sheet. Σημειώστε εάν η παρακάτω περιγραφές είναι σωστές ή λάθος με ένα τικ (√) στο φύλλο

απαντήσεών σας

Description

Περιγραφή

A.F1 females have beards. Τα θηλυκά της F1 έχουν γένια

B. One half of F2 progeny have beards. Οι μισοί απόγονοι της F2 έχουν γένια

C. One fourth of F2 females have beards. Το ένα τέταρτο των θηλυκών της

F2 έχει γένια

D.The beard gene is sex-linked. Το γονίδιο για το γένι είναι φυλοσύνδετο

E. The beard gene is inherited according to Mendel's principles. Το γονίδιο

για το γένι κληρονομείται με βάση τις αρχές του Μέντελ


58

B39. (3 points) You sequence a 16 bp DNA molecule with the Sanger DNA sequencing procedure.

Shown below is the high resolution electrophoretic pattern of the fragments. As you can see, the

ddCTP lane was damaged.

Αναλύετε βάση προς βάση την αλληλουχία 16 bp DΝΑ με sequencing (αλληλούχιση) χρησιμοποιώντας

τη μέθοδο Sanger. Παρακάτω παρουσιάζεται σε υψηλή ανάλυση το ηλεκτροφορητικό πρότυπο των DNA

θραυσμάτων. Όπως παρατηρείται η γραμμή για το ddCTP (δι-δεόξυ-τριφωσφορική-κυτοσίνη) έχει

καταστραφεί.

B39 .1. (1 point) Indicate with a checkmark((√) which of the following components are required in the

reaction mixture containing ddGTP?

Σημειώστε με τικ (√) ποια από τα παρακάτω συστατικά χρειάζονται στην

αντίδραση του μείγματος sequencing που περιέχει ddGTP

(δι-δεόξυ-τριφωσφορική-γουανίνη)

Component

Συστατικό

A. DNA polymerase DNA πολυμεράση

B. Primer Εκκινητής

C. dATP (δέοξυ-τριφωσφορική-αδενίνη)

D. dGTP (δέοξυ-τριφωσφορική-γουανίνη)

E. Template DNA to be sequenced Μήτρα

DNA από αυτό που πρόκειται να

αναλυθεί με sequencing (αλληλούχιση)


59

B39.2. (1 point) How does the absence of a 3’-OH group in ddNTPs affect DNA synthesis?

Τι συνέπειες έχει η απουσία ελεύθερου 3’-OH (3-υδροξυλίου) στα ddNTPs (δι-δεόξυ-τριφωσφορικά

νουκλεοτίδια) στην σύνθεση DNA;

A. It promotes DNA breakage. Προκαλεί το σπάσιμο του DNA

B. It prevents the proper base pairing. Παρεμποδίζει το σωστό ζευγάρωμα των βάσεων

C. It destabilizes the phosphodiester bond. Αποσταθεροποιεί των φωσφοδιεστερικό δεσμό

D. It activates nucleases. Ενεργοποιεί νουκλεάσες

E. It prevents phosphodiester bond formation. Εμποδίζει το σχηματισμό φωσφοδιεστερικού

δεσμού.

B39.3. (1 point) What would be the correct DNA sequence?

Ποια μπορεί να είναι η σωστή αλληλουχία DNA από τις παρακάτω;

A. 5'-AGGCTACCAGAAATCC-3'

B. 5'-CCTAAAGACCATCGGA-3'

C. 5'-GGATTTCTGGTAGCCT-3'

D. 5'-TCCGATGGTCTTTAGG-3'

E. 5'-TGATGGTTTTAGG-3'


60

B40. (2 points) Answer the next two questions using the genetic code table provided below.

Απαντήστε τις ακόλουθες δύο ερωτήσεις χρησιμοποιώντας το γενετικό κώδικα που σας δίδεται

παρακάτω.

B40.1. (1 point) Which of the following mutations would create new template DNA from which the

shortest peptide would be translated?

Ποια από τις ακόλουθες μεταλλάξεις θα προκαλούσε μια νέα αλληλουχία DNA από την οποία θα

μεταφραζόταν ένα κοντότερο (μικρότερο) πεπτίδιο.

Template strand DNA

sequence

5’- ATG GCT GGC AAT CAA CTA TAT TAG -3’

3’- TAC CGA CCG TTA GTT GAT ATA ATC -5’

Nucleotide number 1 4 7 10 13 16 19 22

A. a deletion of nucleotide number 7. Μια έλλειψη στο νουκλεοτίδιο 7

B. a G→C transversion of nucleotide number 9. Μια μεταστροφή από G σε C του

νουκλεοτιδίου 9

C. a G→A transition of nucleotide number 13. Μια μετάβαση από G σε A του

νουκλεοτιδίου 13.

D. insertion of -GGT- after nucleotide number 5. η εισαγωγή του GGT μετά το


61

νουκλεοτίδιο 5.

E. a T→A transversion at nucleotide number 18. Μια μεταστροφή από T σε Α στο

νουκλεοτίδιο 18.

B40.2. (1 point) A series of point mutations occurred in a bacterial gene, resulting in the substitution of

amino acid residues in the order shown in the diagram below.

Μια σειρά από σημειακές μεταλλάξεις έχουν συμβεί σε ένα βακτηριακό γονίδιο, με αποτέλεσμα την

αντικατάσταση αμινοξέων, με αρχαιότητα (παλαιότητα) αυτή που φαίνεται στο διάγραμμα.

Which amino acid in the diagram can have more than one option for its codon given this particular

process of point mutation?

Ποια αμινοξέα του διαγράμματος έχουν περισσότερες από μια επιλογές κωδικονίου με

δεδομένη την παραπάνω πορεία της σημειακής μετάλλαξης;

A. Gly

B. Arg

C. Ile

D. Leu

E. Lys


62

B41. (2 points) Suppose you have a population of flour beetles with 1,000 individuals. Normally the

beetles are a red color; however, this population is polymorphic for a mutant autosomal body color,

black, designated by b/b. Red is dominant to black, so B/B and B/b genotypes are red. Assume the

population is in Hardy–Weinberg equilibrium, with f(B) = p = 0.5 and f(b) = q = 0.5.

Υποθέστε ότι έχετε ένα πληθυσμό από τέσσερα σκαθάρια με 1000 άτομα. Τα φυσιολογικά σκαθάρια

έχουν κόκκινο χρώμα, ωστόσο ο πληθυσμός είναι πολυμορφικός με μια μετάλλαξη σε

αυτοσωμικό γονίδιο που ελέγχει το χρώμα σε μαύρο και η οποία συμβολίζεται σαν b/b. Το

κόκκινο είναι επικρατές του μαύρου έτσι οι γονότυποι B/B και B/b έχουν κόκκινο χρώμα.

Υποθέτοντας πως ο πληθυσμός βρίσκεται σε ισορροπία Hardy–Weinberg, με συχνότητες f(B) =

p = 0.5 και f(b) = q = 0.5.

B41.1. (1 point) What would be the expected B and b allele frequencies, respectively, if 1,000 black

individuals migrated into the population? (Assume that all other Hardy–Weinberg conditions were

met.)

Ποιες περιμένετε να είναι οι συχνότητες των αλληλομόρφων B και b αντίστοιχα εάν 1000 μαύρα

άτομα μεταναστεύσουν σε αυτόν τον πληθυσμό; (υποθέστε ότι απαντώνται στον πληθυσμό όλες

οι συνθήκες Hardy–Weinberg)

B41.2. (1 point) What would be the frequencies of B and b alleles respectively, if a population

bottleneck occurred and only four individuals survived: one female red heterozygote and three

black males?

Ποιες είναι οι συχνότητες των B και b αλληλομόρφων αντίστοιχα, εάν στον πληθυσμό συμβεί ένα

φαινόμενο συνωστισμού (bottleneck) και μόνο τέσσερα άτομα επιζήσουν: ένα κόκκινο θηλυκό

ετερόζυγο και τρία μαύρα αρσενικά;


63

ECOLOGY B42. (2 points) Island biogeography theory states that the number of species on an island is determined

by immigration rates of new species to the island and extinction rates of species on the island.

Immigration rates to an island decline as its distance from the mainland increases, and extinction rates

decrease with increasing island size. When the immigration and extinction rates on an island are equal,

the number of species on the island reaches equilibrium.

Η θεωρία της νησιωτικής βιογεωγραφίας δηλώνει πως ο αριθμό τον ειδών πάνω σε ένα νησί καθορίζεται

από τα ποσοστά / ρυθμός μετανάστευσης των νέων ειδών που εισέρχονται προς το νησί και τα ποσοστά /

ρυθμός εξαφάνισης των ειδών που ζουν ήδη στο νησί. Οι ρυθμοί μετανάστευσης προς το νησί

μειώνονται καθώς η απόσταση από την κυρίως ξηρά αυξάνεται, και οι ρυθμοί μειώνονται όσο αυξάνεται

το μέγεθος του νησιού. Όταν οι ρυθμοί μετανάστευσης νέων ειδών και εξαφάνισης των υπαρχόντων στο

νησί εξισώνονται, ο αριθμός των ειδών πάνω στο νησί φτάνει σε ισορροπία / ισοζύγιο.

Μετανάστευση Εξαφάνιση

Ρυθμός

Αριθμός ειδών στο νησί

Give the correct equilibrium number of species (S1~S4), in the answer sheet, for each of four islands

with different combinations of distance (near and far) and area (small and large) as shown in the

figure above.

Δώστε το σωστό ισοζύγιο αριθμό ειδών (S1-S4), στο φύλλο απαντήσεών σας, για κάθε ένα από τα

τέσσερα νησιά με διαφορετικούς συνδυασμούς απόστασης (κοντά και μακρυά) από τις ακτές της


64

κυρίως ενδοχώρας και επιφάνειας νησιού (μικρό και μεγάλο) όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα.


65

B43. (2 points) The contents of 3 soils (a, b, and c) were examined for soil pH and amounts of acidic

cations (H+, Al3+) and other cations (Ca2+, Mg2+, K+, Na+). The figure below shows the results of that

examination: the white and shaded portions of each column represent the amount of acidic and other

cations, respectively. (Values given are in units of centimoles/kg.)

Η σύσταση τριών εδαφών (a, b, και c) εξετάστηκε ως προς το pH και τη σύσταση σε όξινα κατιόντα (H+,

Al3+) και λοιπά κατιόντα (Ca2+, Mg2+, K+, Na+). Η παρακάτω εικόνα δείχνει τα αποτελέσματα των

αναλύσεων: το λευκό και σκιασμένο τμήμα κάθε κολώνας παριστά το ποσοστό όξινων έναντι λοιπών

κατιόντων, αντίστοιχα (Οι τιμές δίνονται σε μονάδες centimoles/kg.)

For each description below, indicate with a checkmark (√) whether it is true or false.

Για κάθε μια από τις παρακάτω προτάσεις σημειώστε με τικ (√) εάν είναι σωστές ή λάθος

Description

Πρόταση

I. Aluminum toxicity tends to be most severe in soil a. Η τοξικότητα σε αλουμίνιο τείνει να

είναι περισσότερο σοβαρή στο έδαφος α.

II. Soil b contains the most nutrient minerals plants can use. Το έδαφος b περιέχει τα

περισσότερα θρεπτικά μέταλλα που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα φυτά.

III. Anions such as NO3- and PO4

- tend to be retained in soil more than cations are retained.

Ανιόντα όπως τα νιτρικά και φωσφορικά τείνουν να διατηρούνται στο έδαφος περισσότερο από ότι διατηρούνται τα κατιόντα


66

IV. As more H+ displaces other cations, the soil becomes more acidic. Όσο πιο πολλά ιόντα

υδρογόνου αυτά διώχνουν τα άλλα κατιόντα και το έδαφος γίνεται όλο και πιο όξινο.


67

B44. (2.2 points) The figure below shows standing biomass pyramids of two ecosystems, each with

four trophic levels.

Το παρακάτω σχήμα δείχνει πυραμίδες στατικής βιομάζας δύο οικοσυστημάτων, καθένα με τέσσερα

τροφικά επίπεδα

B44.1. (1.2 point) Which of the following explanations are true or false? Indicate with a checkmark (√)

in the answer sheet.

Ποιες από τις παρακάτω εξηγήσεις είναι σωστές και ποιες λάθος; Σημειώστε με τικ (√) στο φύλλο


Explanation

Εξήγηση

I. Pyramid a reflects energy losses due to respiration within trophic levels and energy

losses during energy transfer between trophic levels. Η πυραμίδα α παριστάνει τις ενεργειακές απώλειες εξαιτίας της αναπνοής μέσα στα τροφικά επίπεδα και τις

ενεργειακές απώλειες μεταξύ των τροφικών επιπέδων.

II. Pyramid b represents an ecosystem with fast turnover in the primary producer level. Η

πυραμίδα b αναπαριστά ένα οικοσύστημα με γρήγορη κατανάλωση του επιπέδου

των παραγωγών

III. For each ecosystem, its energy pyramid is opposite to its biomass pyramid. Για κάθε

οικοσύστημα, η πυραμίδα ενέργειας είναι αντίθετη της πυραμίδας βιομάζας.

IV. For both ecosystems, production efficiency becomes higher as the trophic level increases.

Για τα δύο οικοσυστήματα, η παραγωγικότητα γίνεται μεγαλύτερη όσο προχωράμε

στα τροφικά επίπεδα


68

B44.2. (1 point) Assuming an ecological efficiency of 10% between trophic levels, how much net

primary productivity is required to harvest 2 g C/m2 annually from the tertiary consumer level?

Υποθέστε πως η οικολογική απόδοση μεταξύ των τροφικών επιπέδων είναι 10%, πόση καθαρή

πρωτογενής παραγωγικότητα χρειάζεται για επιτυγχάνεται ετήσια συγκομιδή 2 g C/m2 από τον

καταναλωτή τέταρτης τάξεως;

B45. (2.8 points) Recent changes in the mean global temperature are largely attributed to increases in

levels of some atmospheric gases and aerosols (small particles suspended in air), many of which have

been generated by human activities.

Οι πρόσφατες αλλαγές στη μέση θερμοκρασία του πλανήτη θεωρούνται σε μεγάλο βαθμό ότι προήλθαν

από τα αυξημένα επίπεδα κάποιων ατμοσφαιρικών αερίων και αεροζόλ (μικροσωματίδια που

ελευθερώνονται στον αέρα), πολλά από τα οποία παράγονται από ανθρώπινες ενέργειες.

B45.1. (0.8 point) Evaluate whether the following statements are true or false in relation to the role of

these gases and aerosols changing global temperature.

Εκτιμήστε εάν οι ακόλουθες δηλώσεις είναι αληθείς ή ψευδείς σε σχέση με το ρόλο των αερίων και

αεροζόλ στην αλλαγή της παγκόσμιας θερμοκρασίας.

I. These gases scatters short-wave radiation emitted from the sun. Τα αέρια αυτά σκεδάζουν τις προερχόμενες από τον ήλιο ακτινοβολίες μικρού μήκους κύματος

II. These gases absorb and re-radiate infrared radiation emitted from the earth’s surface.

Τα αέρια αυτά απορροφούν και ανακλούν την υπέρυθρη ακτινοβολία που

προέρχεται από την επιφάνεια της γης.

III. Aerosols prevent heat convection into space. Τα αεροζόλ εμποδίζουν την θερμική μεταφορά στο διάστημα


69

IV. Regardless of the presence of gases or aerosols, solar radiation itself has increased

recently. Ανεξαρτήτως από την παρουσία αερίων ή αεροζολ, η ηλιακή

ακτινοβολία από μόνης αυξάνεται τα τελευταία χρόνια.


70

B45.2. (2 points) For each statement below, choose from the following list of gases the one that is most

likely to be related to that description.

Για κάθε μια από τις παρακάτω προτάσεις, διαλέξτε από την παρακάτω λίστα αερίων αυτό που είναι

περισσότερο πιθανό να σχετίζεται με την περιγραφή

Description Πρόταση

I. The gas largely derived from fossil fuels and clearing of forests that contributes the most

to global warming. Το αέριο που παράγεται από τα στερεά και υγρά καύσιμα και την καύση των δασών συνεισφέρει περισσότερο στην παγκόσμια θέρμανση

II. The gas with the highest global warming potential (compared to CO2). Το αέριο με τη

μεγαλύτερη ικανότητα να προκαλεί παγκόσμια θέρμανση (συγκρινόμενο με το

διοξείδιο του άνθρακα)

III. A gas that in the stratosphere is essential to support human life on earth, while in the

troposphere it exerts harmful effects on humans. Ένα αέριο του οποίου η παρουσία

στην στρατόσφαιρα είναι απαραίτητη για την διατήρηση της ανθρώπινης ζωής στη Γη,

ενώ η παρουσία του στην τροπόσφαιρα έχει βλαβερές συνέπειες για τους ανθρώπους

IV. A gas that is not thought to contribute to global warming. Ένα αέριο που δεν πιστεύεται πως συμβάλει σημαντικά στο φαινόμενο της παγκόσμιας θέρμανσης

V. A gas derived from landfills and the livestock sector that has increased most rapidly in

the past 200 years. Ένα αέριο που προέρχεται από τα λιπάσματα και τον τομέα της

κτηνοτροφίας το οποίο έχει ταχύτατα αυξηθεί τα τελευταία 200 χρόνια.

<List of gases> <Λίστα αερίων>

a. Hydrofluorocarbons (HFCs) υδροφθοράνθρακες b. CH4 c. CO2

d. N2 e. O3 f. N2O


71


72

B46. (2 points) The picture shows a schematic representation of the production of three well-known trees

of a deciduous forest. The production is indicated in kg dry mass per hectare per year.

Στην εικόνα παρουσιάζεται σχηματικά η παραγωγικότητα τριών πολύ γνωστών δένδρων ενός δάσους

φυλλοβόλων. Η παραγωγικότητα δίνεται σαν kg ξηρής μάζας ανά εκτάριο το χρόνο.

Καρπίνος

Δρυς / βελανιδιά Οξυά

Φύλλα

Ξυλώδη μέρη

Δένδρα

Θάμνοι

Εδαφιαία βλάστηση

Χλωρίδα υπεδάφους

Ρίζες δένδρων και θάμνων

Ολική παραγωγικότητα

Παραγωγικότητα υπεδάφους

Παραγωγικότητα πάνω από το έδαφος

Calculate how much of the total production comes from above ground woody parts.

Give your answer as a percentage (%) rounded to an integer (without any decimals).

Υπολογίστε πόση είναι η συνολική παραγωγικότητα από τα ξυλώδη μέρη του φυτού που είναι πάνω

από το έδαφος. Δώστε την απάντησή σας σαν ποσοστό (%) στρογγυλοποιημένο στους ακεραίους

(χωρίς δεκαδικά ψηφία).


73

BIOSYSTEMATICS

B47. (2 points) Figures a and b show the characteristics of a cactus from the American desert and a

spurge from the African desert, respectively. An evolutionary mechanism has been proposed to

explain the morphological similarities between these nonrelated species. That same evolutionary

mechanism has been reported to operate at the DNA sequence level.

Β47. (2 βαθμοί) Οι εικόνες a και β δείχνουν τα χαρακτηριστικά ενός κάκτου από την Αμερικανική έρημο

και ενός φυτού του γένους Euphorbia (το Spurge) από την Αφρικανική ήπειρο αντίστοιχα. Ένας

εξελικτικός μηχανισμός έχει προταθεί για την εξήγηση των μορφολογικών ομοιοτήτων ανάμεσα σε

αυτά τα δύο μη συγγενικά είδη. Αυτός ο ίδιος εξελικτικός μηχανισμός έχει αναφερθεί ότι λειτουργεί

σε επίπεδο DNA ακολουθιών.

a. Cactus b. Spurge

c. Molecular evolution model

Μοντέλο Μοριακής Εξέλιξης


74

Which of the molecular evolutionary trees shown in Figure c is the best molecular model of the

morphological evolutionary mechanism that we observe in the cactus and spurge? The symbols A, C,

G, and T on the molecular evolutionary trees represent DNA bases.

Ποιο από τα μοριακά εξελικτικά δενδρογράμματα της εικόνας (c) είναι το καλύτερο μοριακό μοντέλο

του μορφολογικού εξελικτικού μηχανισμού που παρατηρούμε στα δύο είδη φυτών; Τα γράμματα

A,C,G και Τ στα δενδρογράμματα αντιπροσωπεύουν τις βάσεις/νουκλεοτίδια του DNA.

A. Tree (a), 1 with 4.

B. Tree (b), 1 with 2.

C. Tree (c), 1 with 5.

D. Tree (c), 2 with 3.

B48. (2 points) The following figure represents a recent phylogenetic tree for the animal kingdom.

Carefully observe the tree topology, and answer the following questions.

B48. (2 βαθμοί) Η παρακάτω εικόνα αντιπροσωπεύει ένα πρόσφατο φυλογενετικό δενδρόγραμμα για το

ζωϊκό βασίλειο. Παρατηρείστε προσεκτικά την τοπολογία του δενδρογράμματος, και απαντήστε τις

ερωτήσεις


75

Κνιδόζωα Άκοιλα Δευτεροστόμια Λοφοτροχόζωα ΕκδυσόζωαΠοροφόρα

B48.1. (1 point) What are the most appropriate synapomorphic characters for the numbers (1) and (2),

respectively? Mark appropriate boxes with a checkmark (√).

Β48.1 (1 βαθμός) Ποιοι είναι οι πιο κατάλληλοι συναπομορφικοί χαρακτήρες για τους αριθμούς (1)

και (2) αντίστοιχα? Σημειώστε τα κουτιά με ένα (√).

A. Segmented body

Διατμημένο σώμα

B. True tissue differentiation

Πραγματική διαφοροποίηση ιστού

C. Embryogenesis

Εμβρυγένεση

D. Bilateral symmetry

Αμφίπλευρη συμμετρία

E. Exoskeleton development

Ανάπτυξη εξωσκελετού

B48.2. (1 point) Which of the following groups are members of Deuterostomia (taxon number (3))?

Β48.2 (1 βαθμός) Ποιες από τις παρακάτω ομάδες είναι μέλη των Deuterostomia (αριθμός είδους (3))


76

A. Echinodermata, Arthropoda. Εχινοδέρματα, Αρθρόποδα

B. Echinodermata, Chordata. Εχινοδέρματα, Χορδωτά

C. Mollusca, Arthropoda. Μαλάκια, Αρθρόποδα

D. Annelida, Mollusca. Σκώληκες, Μαλάκια

E. Chordata, Mollusca. Χορδωτά, Μαλάκια


77

B49. (2 points) The Influenza A virus is responsible for annual flu epidemics and for occasional flu pandemics. Influenza A has a genome composed of eight RNA strands that encode a total of 11 proteins. Influenza A strains can be classified based on the combination of two coat proteins, Hemagglutinin (H1~H13) and Neuraminidase (N1~N9). In this way, various flu types such as H1N1, H3N1, H7N2, etc. can be recognized. The virus strains also can be classified by the host animal. The following figure represents the phylogeny of flu viruses based on the nucleoprotein gene of the flu virus genome. Indicated for each viral strain is the host species from which it was isolated, the year, and the type of Hemagglutinin and Neuraminidase it carries. . Indicate with checkmarks (√) whether the following statements are true or false. Β49. (2 βαθμοί) Ο ιός της γρίπης τύπου Α είναι υπεύθυνος για τις ετήσιες επιδημίες γρίπης αλλά και για περιστασιακές πανδημίες. Ο ιός Α έχει ένα γονιδίωμα που αποτελείται από 8 αλυσίδες RNA τα οποία κωδικοποιούν συνολικά 11 πρωτεϊνες. Τα στελέχη του ιού Α ομαδοποιούνται με βάση το συνδυασμό δύο πρωτεϊνών του καψιδίου: Αιμογλουτινίνη (H1~H13) και Νευροαμινιδάση (N1~N9). Με αυτό τον τρόπο ταυτοποιούνται διαφορετικά στελέχη όπως H1N1, H3N1, H7N2 κλπ. Τα στελέχη κατηγοριοποιούνται επίσης και από το ζώο ξενιστή. Η παρακάτω εικόνα δείχνει τη φυλογένεση των ιών της γρίπης βάση του γονιδίου της νουκλεοπρωτεϊνης . Για κάθε στέλεχος δίνεται το είδος του ξενιστή από τον οποίο απομονώθηκε, το έτος και οι τύποι της Αιμογλουτινίνης και Νευροαμινιδάσης που έχουν. Καθορίστε ποια από τα παρακάτω είναι σωστά ή λάθος.

I. The avian flu virus consists of the most diverse types, and some avian flu types also are found in some mammalian species such as whales and dolphins. Therefore, the avian flu virus represents the most archaic type of flu virus. Ο ιός της γρίπης των πτηνών αποτελείται από τους πιο διαφορετικούς τύπους και μερικοί τύποι βρίσκονται επίσης σε μερικά είδη θηλαστικών όπως οι φάλαινες και τα δελφίνια. Γι’ αυτό το λόγο, ο ιος της γρίπης των πτηνών αποτελεί τον πιο αρχέγονο τύπο του ιού της γρίπης.

II. The phylogenetic tree suggests that the host shift and genetic recombination of flu virus have occurred between birds and pigs. Το φυλογενετικό δένδρο υποδηλώνει ότι η αλλαγή ξενιστή και ο γενετικός ανασυνδυασμός του ιού της γρίπης έλαβε χώρα ανάμεσα στα πτηνά και τους χοίρους.

III. The virulence of virus can be changed rapidly by host shifts and mutations. Therefore, vaccine developments are relatively difficult compared to other common diseases. Η μολυσματικότητα του ιού μπορεί να αλλαχθεί γρήγορα με αλλαγές ξενιστών και μεταλλάξεις. Γι’ αυτό η ανάπτυξη εμβολίων είναι σχετικά δύσκολη σε σύγκριση με άλλες κοινές ασθένειες.

IV. Swine flu strains are phylogenetically more closely related to the human flu strains than to other strains. Στελέχη του ιού της γρίπης των χοίρων είναι πιο κοντά φυλογενετικά στα στελέχη του ιού των ανθρώπων από ότι με άλλα στελέχη.


78


79

B50. (1.5 points) Following table summarizes the main characteristics of the four major phyla of seed

plants. Check (√) in the answer sheet whether each characteristics is absent (─) or present (+) for

A~E.

Β50. (1.5 βαθμοί) Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τα κύρια χαρακτηριστικά των 4 κύριων φύλων των

σπερματόφυτων. Σημειώστε με (√) στο φύλλο απαντήσεων εάν κάθε χαρακτηριστικό είναι παρών

(+) ή απών (-) για τα Α-Ε.

Character Χαρακτήρας

Phylum Φύλο

Flagellated sperm Σπέρμα με μαστίγια

Double fertilization Διπλή γονιμοποίηση

Vessel in xylem Αγγεία στο ξύλωμα (αγγεία)

Flowers and fruits Άνθη και καρποί

Development of the secondary xylem Ανάπτυξη του δευτερογενούς ξυλώματος (αγγεία)

Cycadophyta + B ─ ─ ─

Ginkgophyta A ─ ─ ─ E

Pinophyta ─ ─ ─ D +

Magnoliophyta ─ + C + +

B51. (2.4 points) All organisms use carbon as well as energy in order to live and function. Organisms

can be divided into four nutrition modes based upon the species’ main sources of energy and of

carbon.

Β51. (2.4 βαθμοί) Όλοι οι οργανισμοί χρησιμοποιούν άνθρακα και ενέργεια για να ζήσουν και να

λειτουργήσουν. Οι οργανισμοί μπορούν να διαιρεθούν σε 4 διατροφικές ομάδες με βάση την κύρια

πηγή άνθρακα και ενέργειας που χρησιμοποιούν.


80

B51.1. (1.2 points) From the following list of nutrition modes, fill in the answer sheet with the correct

term corresponding to each combination of carbon and energy source.

Β51.1 (1.2 βαθμοί) Από τους παρακάτω τρόπους θρέψης, συμπληρώστε το απαντητικό φύλλο τον σωστό

όρο που αντιστοιχεί σε κάθε συνδυασμό άνθρακα και πηγής ενέργειας.

B51.2. (1.2 points) From the list of organisms provided, choose two organisms belonging to each

nutrition mode.

Β51.2 (1.2 βαθμοί) Από την παρακάτω λίστα οργανισμών, διαλέξτε ΔΥΟ οργανισμούς που ανήκουν

σε κάθε τρόπο θρέψης

<Organisms> Οργανισμοί

a. Cyanobacteria, Κυανοβακτήρια

b. Green nonsulfur bacteria, Πράσινα μη-Θειοβακτήρια

c. Purple nonsulfur bacteria, Πορφυρά μη-Θειοβακτήρια

d. Fungi, Μύκητες

e. Most archaebacteria, Τα περισσότερα αρχαιοβακτήρια

f. Most plants, Τα περισσότερα φυτά

g. Animals, Ζώα

h. Nitrifying bacteria. Νιτροποιητικά βακτήρια

B52. (2 points) The following figure represents a recent phylogeny for the plant kingdom.

Β52. (2 βαθμοί) Η παρακάτω εικόνα δείχνει μία πρόσφατη φυλογενετική ανάλυση του φυτικού

βασιλείου

<Nutrition mode> Τρόπος θρέψης

I. Photoautotroph, Φωτοαυτότροφοι II. Chemoautotroph, Χημειοαυτότροφοι

III. Photoheterotroph, Φωτοετερότροφοι IV. Chemoheterotroph Χημειοετερότροφοι


81

Πράσινα άλγηΧαρόφυτα

ΒρύαΒρυόφυτα

ΒρύαΛυκόφυτα

ΦτέρηΠτερόφυτα Γυμνόσπερμα Αγγειόσπερμα

For each number (1)~(4), select the appropriate apomorphic trait from the list provided.

Για κάθε αριθμό (1)-(4), επιλέξτε το κατάλληλο απομορφικό χαρακτηριστικό από τη λίστα που σας

δίνεται

< Apomorphic traits > Απομορφικά χαρακτηριστικά

A. Leaves with well-developed vascular bundles,

Φύλλα με καλά αναπτυγμένες ηθμαγγειώδεις δεσμίδες B. Embryos

Έμβρυα C. Seeds

Σπόροι D. Vascular tissues

Αγγειακοί ιστοί E. Phragmoplast

Φραγμοπλάστης

ibo 2010 theory part b

Documents