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.

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.
Wcześniej zapisana notatka
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