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.
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.
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.
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


