Materiał źródłowy do zadania
W celu sprawdzenia, czy na przejście komórek do fazy M cyklu komórkowego mogą mieć wpływ związki chemiczne zawarte w cytoplazmie innych komórek będących w fazie M, przeprowadzono doświadczenie w dwóch wariantach: A i B. W doświadczeniu wykorzystano oocyty żaby Xenopus, które są wygodnym obiektem sprawdzania aktywności czynników kierujących komórkę do fazy M, gdyż mają one zakończoną replikację DNA i są zatrzymane tuż przed fazą podziału jądra komórkowego.
A. Z oocytu żaby Xenopus, znajdującego się w interfazie cyklu komórkowego, pobrano cytoplazmę, następnie wstrzyknięto ją do innego oocytu tej żaby, znajdującego się w interfazie.
B. Z dzielącego się jaja żaby Xenopus, znajdującego się w fazie M cyklu komórkowego, pobrano cytoplazmę, następnie wstrzyknięto ją do oocytu tej żaby, znajdującego się w interfazie.
Przebieg doświadczenia i jego wyniki przedstawiono na poniższych schematach.
Na podstawie: B. Alberts i inni, Podstawy biologii komórki, Warszawa 2007.
Uzasadnij tezę, że konsekwencją mutacji genów kodujących białka regulujące cykl komórkowy może być u człowieka rozwój nowotworu.
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Jak działają białka pobudzające i hamujące przejścia między fazami cyklu? Co się stanie, jeśli kontrola przestanie zależeć od potrzeb tkanki?
Podpowiedź 2
Uszkodzenie hamulca lub nadmierna aktywacja sygnału wzrostu może umożliwić podziały bez prawidłowej kontroli. To zwiększa populację zmienionych komórek.
Podpowiedź 3
Połącz mutację regulatora z niekontrolowanym namnażaniem komórek i możliwością nowotworzenia. Nie ograniczaj uzasadnienia do samego braku apoptozy.
Odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
• Mutacja tych genów prowadzi do niekontrolowanych podziałów komórkowych.
• Mutacja tych genów prowadzi do ciągłych podziałów komórkowych.
Uwaga: Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się jedynie do apoptozy komórek oraz odpowiedzi niewskazujących na zwiększenie się tempa podziałów komórkowych zmutowanych komórek, np. „Mutacja tych genów prowadzi do namnażania się uszkodzonych komórek”.
Zasady oceniania
1 p. – za poprawne uzasadnienie, uwzględniające niekontrolowane podziały komórkowe. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie
Opracowanie redakcyjne
Mutacje regulatorów cyklu mogą nadmiernie pobudzać podziały albo osłabiać mechanizmy, które je hamują. Komórki przechodzą wówczas kolejne cykle mimo braku właściwych sygnałów lub obecności uszkodzeń, prowadząc do niekontrolowanego namnażania. Taki proces może uczestniczyć w rozwoju nowotworu. Słowo „może” jest istotne: nie każda mutacja regulatora wystarcza do transformacji. Pełny związek przyczynowy obejmuje zmianę funkcji białka, utratę kontroli cyklu i zwiększone namnażanie, nie tylko samą obecność mutacji.
Sprawdź kompletność rozwiązania
1 p. – za poprawne uzasadnienie, uwzględniające niekontrolowane podziały komórkowe. 0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Wymagania podstawy programowej
Polecenie 15.4
W podstawie programowej
Mutacje regulatorów cyklu a nowotworzenie.
- PR:XIV.2.9 — przedstawia transformację nowotworową komórek jako następstwo mutacji w obrębie genów kodujących białka regulujące cykl komórkowy oraz odpowiedzialnych za naprawę DNA.
Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024.
Informacje i źródła zadania
ID zadania: BIO-2018-MAJ-F2015-Z15-4
Organizator: CKE
Działy: Genetyka klasyczna
Organizmy: człowiek | zwierzęta
Zagadnienia: Zmienność organizmów