Zadanie 15.1 — czerwiec 2023 — Formuła 2023

Formuła 2023rozszerzony1 pkt
Materiał źródłowy do zadania

Przyczyną anemii sierpowatej jest mutacja w położonym na 11 chromosomie genie kodującym β-globinę: na nici kodującej (sensownej) tego genu – zamiast sekwencji GAG, kodującej kwas glutaminowy – znajduje się sekwencja GTG.

W jednej z metod prenatalnego diagnozowania anemii sierpowatej próbki DNA płodu amplifikuje się metodą PCR w celu uzyskania fragmentu genu kodującego β-globinę. Następnie ten DNA traktuje się enzymem restrykcyjnym MstII, a uzyskane w ten sposób fragmenty DNA rozdziela się ze względu na ich długość i porównuje się wyniki tego rozdziału między badanymi próbkami.

W tym teście wykorzystuje się fakt, że w obrębie sekwencji nukleotydowej rozpoznawanej i przecinanej przez enzym MstII znajduje się sekwencja GAG. Mutacja powodująca anemię sierpowatą skutkuje tym, że w allelu warunkującym tę chorobę nie ma miejsca restrykcyjnego enzymu MstII.

Na poniższym zdjęciu przedstawiono wynik analizy pozwalającej stwierdzić obecność zmutowanego allelu β-globiny opisaną powyżej metodą dla trzech różnych płodów – 1., 2. i 3.

Wynik elektroforezy dla trzech płodów 1–3. W torze 1 dwa niższe prążki, w torze 2 jeden wyższy, w torze 3 jeden wyższy i dwa niższe.

Na podstawie: W.A. Arishi i in., Techniques for the Detection of Sickle Cell Disease: A Review,

„Micromachines” 12, 2021.

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Ostatni etap opisanej metody – rozdzielanie fragmentów DNA ze względu na ich długość – to

  • A. hybrydyzacja DNA.
  • B. elektroforeza DNA.
  • C. trawienie restrykcyjne DNA.
  • D. sekwencjonowanie DNA.
Wybierz odpowiedź
Podpowiedź

Opracowanie redakcyjne

Podpowiedź 1

Nazwij osobno powielanie, cięcie i rozdzielanie DNA. Pytanie dotyczy ostatniej czynności, po zakończeniu reakcji enzymu restrykcyjnego.

Podpowiedź 2

Rozdział w żelu wykorzystuje pole elektryczne oraz różną ruchliwość fragmentów. Nie powoduje powstania dodatkowych kopii badanego genu.

Podpowiedź 3

Wybierz elektroforezę. Połącz prążki z położeniem fragmentów o różnych długościach, a nie z ich odczytaną sekwencją nukleotydową.

Odpowiedź

Odpowiedź przykładowa / klucz CKE

B

Zasady oceniania

1 pkt – za wybór poprawnej odpowiedzi. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Wyjaśnienie

Opracowanie redakcyjne

Odpowiedź B oznacza elektroforezę DNA. Fragmenty przemieszczają się w polu elektrycznym przez żel, który stawia większy opór dłuższym cząsteczkom; krótsze fragmenty wędrują zazwyczaj dalej. Dzięki temu można porównać wzór prążków po cięciu enzymem restrykcyjnym. PCR jest wcześniejszym etapem powielania DNA, a restrykcja jego cięciem, więc żadna z tych czynności nie jest samym rozdziałem według długości. Jedna metoda analizy obejmuje tu kilka różnych technik o odmiennych funkcjach.

Sprawdź kompletność rozwiązania

1 pkt – za wybór poprawnej odpowiedzi. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Wymagania podstawy programowej

Polecenie 15.1

W podstawie programowej

Identyfikacja elektroforezy.

  • PR:XV.4 — przedstawia istotę technik stosowanych w inżynierii genetycznej (hybrydyzacja DNA, analiza restrykcyjna i elektroforeza DNA, metoda PCR, sekwencjonowanie DNA metodą Sangera);

Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024.

Informacje i źródła zadania

ID zadania: BIO-2023-CZERWIEC-F2023-Z15-1

Organizator: CKE

Działy: Biotechnologia. Podstawy inżynierii genetycznej

Procesy: dziedziczenie

Umiejętności: Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych

Oryginalny arkusz

Zasady oceniania