Zadanie 15.2 — czerwiec 2023 — Formuła 2023

Formuła 2023rozszerzony2 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.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Przyczyną anemii sierpowatej jest mutacja genowa polegająca na (substytucji / delecji).

Ta mutacja powoduje zmianę kodowanego aminokwasu z kwasu glutaminowego na

(histydynę / walinę). Anemia sierpowata (jest / nie jest) chorobą sprzężoną z płcią.

Luka 1
Luka 2
Luka 3
Podpowiedź

Opracowanie redakcyjne

Podpowiedź 1

Porównaj długość i pozycje nukleotydów GAG oraz GTG. Brakujący nukleotyd wskazywałby na delecję, lecz tutaj liczba zasad się nie zmieniła.

Podpowiedź 2

Aby odczytać aminokwas, przejdź z nici kodującej do mRNA przez zamianę T na U, bez tworzenia sekwencji komplementarnej. Następnie wykorzystaj lokalizację genu na chromosomie 11.

Podpowiedź 3

Zaznacz substytucję, walinę i brak sprzężenia z płcią. Nie myl chromosomu autosomalnego z X lub Y ani sekwencji DNA z kodonem RNA.

Odpowiedź

Odpowiedź przykładowa / klucz CKE

Przyczyną anemii sierpowatej jest mutacja genowa polegająca na (substytucji / delecji). Ta mutacja powoduje zmianę kodowanego aminokwasu z kwasu glutaminowego na (histydynę / walinę). Anemia sierpowata (jest / nie jest) chorobą sprzężona z płcią.

Zasady oceniania

2 pkt – za podkreślenie właściwych określeń w trzech nawiasach. 1 pkt – za podkreślenie właściwych określeń w dwóch nawiasach. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Wyjaśnienie

Opracowanie redakcyjne

Właściwe wybory to substytucji, walinę i nie jest. Zmiana GAG na GTG w nici kodującej polega na zastąpieniu jednego nukleotydu bez zmiany długości sekwencji. Odpowiadające kodony mRNA GAG i GUG wskazują odpowiednio kwas glutaminowy oraz walinę. Gen leży na chromosomie 11, czyli autosomie, dlatego choroba nie jest sprzężona z płcią w rozumieniu zadania. Należy pamiętać, że tabela kodu odnosi się do mRNA, więc tyminę nici kodującej zastępuje się uracylem.

Sprawdź kompletność rozwiązania

2 pkt – za podkreślenie właściwych określeń w trzech nawiasach. 1 pkt – za podkreślenie właściwych określeń w dwóch nawiasach. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Wymagania podstawy programowej

Luka 1

W podstawie programowej

Rodzaj i skutek mutacji odczytane z materiału o anemii sierpowatej. Zakres części: Luka 1.

  • PR:XIV.2.5 — przedstawia rodzaje mutacji genowych oraz określa ich skutki;

Luka 2

W podstawie programowej

Rodzaj i skutek mutacji odczytane z materiału o anemii sierpowatej. Zakres części: Luka 2.

  • PR:XIII.4 — przedstawia cechy kodu genetycznego;
  • PR:XIV.2.5 — przedstawia rodzaje mutacji genowych oraz określa ich skutki;

Luka 3

W podstawie programowej

Rodzaj i skutek mutacji odczytane z materiału o anemii sierpowatej. Zakres części: Luka 3.

  • PR:XIV.1.7 — przedstawia dziedziczenie cech sprzężonych z płcią;

Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024.

Informacje i źródła zadania

ID zadania: BIO-2023-CZERWIEC-F2023-Z15-2

Organizator: CKE

Działy: Genetyka klasyczna | Ekspresja informacji genetycznej

Procesy: dziedziczenie

Zagadnienia: Zmienność organizmów

Umiejętności: Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych

Oryginalny arkusz

Zasady oceniania