Zadanie 13.2 — maj 2023 — Formuła 2015

Formuła 2015rozszerzony1 pkt
Materiał źródłowy do zadania

CKE — Materiał do zadania 13 · maj 2023 · Formuła 2015

U bydła rasy holsztyńsko-fryzyjskiej autosomalny dominujący allel (A) genu ASL warunkuje wytwarzanie aktywnej syntetazy argininobursztynianowej – enzymu biorącego udział w cyklu mocznikowym.

Cytrulinemia to choroba genetyczna wywoływana przez recesywny allel (a) tego genu. Osobniki będące nosicielami mają normalny fenotyp, natomiast cielęta homozygotyczne przeżywają tylko pierwsze 5–6 dni po urodzeniu, a przyczyną śmierci jest upośledzenie zdolności syntezy mocznika w organizmie.

Opracowano test diagnostyczny, umożliwiający wykrywanie osobników, które są nosicielami wadliwego allelu – w celu wykluczenia ich z hodowli. W teście na nosicielstwo cytrulinemii wykorzystuje się kilka technik inżynierii genetycznej. Po uzyskaniu kopii fragmentu badanego genu, w ilości wystarczającej do testu, przecina się otrzymany DNA za pomocą enzymów restrykcyjnych. Następnie rozdziela się uzyskane fragmenty ze względu na ich długość i porównuje wyniki tego rozdziału (metoda PCR-RFLP). W tym teście wykorzystuje się fakt, że allele A i a różnią się występowaniem w ich obrębie miejsca restrykcyjnego dla enzymu AvaII: to miejsce jest obecne w allelu dominującym, natomiast nie ma go w allelu recesywnym.

Na podstawie: A. Kumar i in., Designing Multiplex PCR Tests for Simultaneous Screening of Bovine Leukocyte Adhesion

Deficiency, Bovine Citrullinemia and Factor XI Deficiency Genetic Diseases in Cattle, „Ruminant Science” 6(2), 2017;

K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Materiał do zadania 13; strona PDF 22
Materiał do zadania 13 · strona PDF 22
Autor i źródło materiału

https://arkusze.pl/maturalne/biologia-2023-maj-matura-stara-rozszerzona.pdf
Oficjalny arkusz egzaminacyjny CKE; pochodzenie i cytowane źródła widoczne w oryginale.

Wyjaśnij, dlaczego z hodowli bydła wyklucza się nosicieli zmutowanego allelu odpowiadającego za rozwój tej choroby. W odpowiedzi uwzględnij sposób dziedziczenia cytrulinemii.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Zadanie 13.2; strona PDF 22
Zadanie 13.2 · strona PDF 22

Odpowiedź zapisuje się na tym urządzeniu i w tej przeglądarce.

Podpowiedź

Opracowanie redakcyjne

Podpowiedź 1

Rozważ kojarzenie dwóch zdrowych nosicieli, a nie dwóch homozygot dominujących. Każdy z nosicieli może przekazać A albo a.

Podpowiedź 2

Rozpisz Aa × Aa i policz przypadki aa. To wyjaśnia ryzyko mimo braku objawów u rodziców, bez przypisywania choroby wszystkim potomkom.

Podpowiedź 3

Podaj możliwość urodzenia chorej homozygoty recesywnej, przy dwóch nosicielach z prawdopodobieństwem 25%. Taki związek między nosicielstwem a potomstwem uzasadnia opisaną selekcję hodowlaną.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź przykładowa / klucz CKE

• Z hodowli należy eliminować osobniki będące nosicielami tej mutacji, ponieważ w wyniku skrzyżowania ze sobą dwóch heterozygot istnieje prawdopodobieństwo urodzenia się potomstwa będącego homozygotą recesywną, czyli ze śmiertelną chorobą.

• Przy krzyżowaniu dwóch nosicieli istnieje 25% prawdopodobieństwo urodzenia się osobnika chorego, co jest z punktu widzenia hodowcy niekorzystne.

Zobacz oryginalny fragment CKE
Klucz i zasady oceniania CKE; strona PDF 25
Klucz i zasady oceniania CKE · strona PDF 25

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne wyjaśnienie uwzględniające sposób dziedziczenia się tej cechy

i możliwość urodzenia się chorych osobników przy krzyżowaniu dwóch nosicieli. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt lub za brak odpowiedzi.

Wyjaśnienie rozwiązania

Opracowanie redakcyjne

Nosiciele Aa są zdrowi, lecz przekazują recesywny allel a. W krzyżówce Aa × Aa powstają genotypy AA, Aa, Aa i aa, więc prawdopodobieństwo chorego cielęcia wynosi 25%. Wykluczanie nosicieli z planowanego rozrodu ma w opisanym programie ograniczyć narodziny ciężko chorych homozygot i przekazywanie allelu kolejnym pokoleniom. Nie oznacza to, że każdy potomek nosiciela zachoruje; ryzyko zależy także od genotypu drugiego rodzica. Sam prawidłowy fenotyp rodzica nie wyklucza ryzyka choroby recesywnej u potomstwa.

Sprawdź kompletność rozwiązania

1 pkt – za poprawne wyjaśnienie uwzględniające sposób dziedziczenia się tej cechy

i możliwość urodzenia się chorych osobników przy krzyżowaniu dwóch nosicieli. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt lub za brak odpowiedzi.

Powiązanie z obecną podstawą programową:

Polecenie 13.2 — w podstawie programowej. Ryzyko potomstwa chorego po skrzyżowaniu nosicieli.

  • PR:XIV.1.1 — zapisuje i analizuje krzyżówki (w tym krzyżówki testowe) oraz określa prawdopodobieństwo wystąpienia określonych genotypów i fenotypów oraz stosunek fenotypowy w pokoleniach potomnych, w tym cech warunkowanych przez allele wielokrotne;
  • PR:XIV.1.2 — przedstawia dziedziczenie jednogenowe, dwugenowe i wielogenowe (dominacja pełna, dominacja niepełna, kodominacja, współdziałanie dwóch lub większej liczby genów);
Wymagania podstawy programowej

Polecenie 13.2

W podstawie programowej

Ryzyko potomstwa chorego po skrzyżowaniu nosicieli.

  • PR:XIV.1.1 — zapisuje i analizuje krzyżówki (w tym krzyżówki testowe) oraz określa prawdopodobieństwo wystąpienia określonych genotypów i fenotypów oraz stosunek fenotypowy w pokoleniach potomnych, w tym cech warunkowanych przez allele wielokrotne;
  • PR:XIV.1.2 — przedstawia dziedziczenie jednogenowe, dwugenowe i wielogenowe (dominacja pełna, dominacja niepełna, kodominacja, współdziałanie dwóch lub większej liczby genów);

Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024; historyczne wymagania CKE pozostają w informacjach o zadaniu.

Informacje i źródła zadania

ID zadania: BIO-2023-MAJ-F2015-Z13-2

Organizator: CKE

Wymagania PP2024: PR:XIV.1.1 | PR:XIV.1.2

Wymagania historyczne: VI. Genetyka i biotechnologia. 4. Genetyka mendlowska. Zdający: 3) […] analizuje krzyżówki jednogenowe […] (z dominacją zupełną […]) oraz określa prawdopodobieństwo wystąpienia poszczególnych genotypów i fenotypów w pokoleniach potomnych.

Działy: Genetyka klasyczna

Organizmy: zwierzęta

Procesy: dziedziczenie

Zagadnienia: Dziedziczenie cech

Oryginalny arkusz

Zasady oceniania