Biologia — zadanie 18

← Wszystkie zadania — Biologia
Zadanie 18
Matura 2017 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony
3 podzadania
Informacja do podzadań

Najprostszymi mutacjami w DNA są substytucje: tranzycje – polegające na wymianie puryny na purynę lub pirymidyny na pirymidynę i transwersje – polegające na zamianie pirymidyny na purynę lub na odwrót. Innymi mutacjami są np. insercje i delecje.

Poniżej przedstawiono fragment nici DNA, w której nie zaszła żadna mutacja, i która nie zawiera intronów. Poszczególne kodony zostały oddzielone przerwami.

5’ ATG AAG GGC GTA GGA 3’ – nić kodująca (nieulegająca transkrypcji)
3’ TAC TTC CCG CAT CCT 5’ – nić matrycowa (transkrybowana)

W nici kodującej analizowanego fragmentu DNA doszło do dwóch niezależnych mutacji (przypadek 1. i przypadek 2.), w wyniku których powstały następujące zapisane poniżej, zmienione fragmenty nici DNA (zamienione nukleotydy zostały podkreślone i wyróżnione pogrubioną czcionką).

Przypadek 1.: 5’ ATG AAG GGG GTA GGA 3’

Przypadek 2.: 5’ ATG AGG GGC GTA GGA 3’

Zadanie 18.1

1 pkt

Najprostszymi mutacjami w DNA są substytucje: tranzycje – polegające na wymianie puryny na purynę lub pirymidyny na pirymidynę i transwersje – polegające na zamianie pirymidyny na purynę lub na odwrót. Innymi mutacjami są np. insercje i delecje. Poniżej przedstawiono fragment nici DNA, w której nie zaszła żadna mutacja, i która nie zawiera intronów. Poszczególne kodony zostały oddzielone przerwami.

5’ ATG AAG GGC GTA GGA 3’ – nić kodująca (nieulegająca transkrypcji)
3’ TAC TTC CCG CAT CCT 5’ – nić matrycowa (transkrybowana)

W nici kodującej analizowanego fragmentu DNA doszło do dwóch niezależnych mutacji (przypadek 1. i przypadek 2.), w wyniku których powstały następujące zapisane poniżej, zmienione fragmenty nici DNA (zamienione nukleotydy zostały podkreślone i wyróżnione pogrubioną czcionką).

Przypadek 1.: 5’ ATG AAG GGG GTA GGA 3’

Przypadek 2.: 5’ ATG AGG GGC GTA GGA 3’

Zapisz sekwencję antykodonu dla cząsteczki tRNA komplementarnej do drugiego kodonu w mRNA, który powstanie po transkrypcji niezmutowanego DNA. W odpowiedzi uwzględnij polarność nici RNA (koniec 3’ i 5’).

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

5′ CUU 3′ lub 3′ UUC 5′

1 p. – za podanie prawidłowego antykodonu dla cząsteczki tRNA komplementarnego do drugiego kodonu w mRNA, z uwzględnieniem polarności nici RNA.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 18.2

2 pkt

Najprostszymi mutacjami w DNA są substytucje: tranzycje – polegające na wymianie puryny na purynę lub pirymidyny na pirymidynę i transwersje – polegające na zamianie pirymidyny na purynę lub na odwrót. Innymi mutacjami są np. insercje i delecje.

Poniżej przedstawiono fragment nici DNA, w której nie zaszła żadna mutacja, i która nie zawiera intronów. Poszczególne kodony zostały oddzielone przerwami.

\(5'\ \mathrm{ATG\ AAG\ GGC\ GTA\ GGA}\ 3'\) – nić kodująca (nieulegająca transkrypcji)
\(3'\ \mathrm{TAC\ TTC\ CCG\ CAT\ CCT}\ 5'\) – nić matrycowa (transkrybowana)

W nici kodującej analizowanego fragmentu DNA doszło do dwóch niezależnych mutacji (przypadek 1. i przypadek 2.), w wyniku których powstały następujące zapisane poniżej, zmienione fragmenty nici DNA (zamienione nukleotydy zostały podkreślone i wyróżnione pogrubioną czcionką).

Przypadek 1.: \(5'\ \mathrm{ATG\ AAG\ GG}\underline{\mathbf{G}}\mathrm{\ GTA\ GGA}\ 3'\)

Przypadek 2.: \(5'\ \mathrm{ATG\ A}\underline{\mathbf{G}}\mathrm{G\ GGC\ GTA\ GGA}\ 3'\)

Na podstawie tekstu podaj pełną nazwę substytucji dla każdego z przypadków (1. i 2.) przedstawionych powyżej oraz określ, na czym dana mutacja polega.

1. Nazwa mutacji: …, polega na …

2 Nazwa mutacji: …, polega na …

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1. Nazwa mutacji: transwersja, polega na zamianie pirymidyny C (cytozyna) na purynę G (guaninę).

2. Nazwa mutacji: tranzycja, polega na zamianie puryny A (adenina) na purynę G (guaninę).

2 p. – za podanie dla dwóch przypadków (1 i 2) prawidłowych nazw rodzajów substytucji wraz z określeniem, na czym one polegają.

1 p. – za podanie dla każdego z dwóch przypadków (1 i 2) prawidłowej nazwy rodzaju substytucji wraz z określeniem, na czym ona polega.

0 p. – za każdą inną odpowiedź lub za brak odpowiedzi.

Zadanie 18.3

2 pkt

Najprostszymi mutacjami w DNA są substytucje: tranzycje – polegające na wymianie puryny na purynę lub pirymidyny na pirymidynę i transwersje – polegające na zamianie pirymidyny na purynę lub na odwrót. Innymi mutacjami są np. insercje i delecje. Poniżej przedstawiono fragment nici DNA, w której nie zaszła żadna mutacja, i która nie zawiera intronów. Poszczególne kodony zostały oddzielone przerwami.

5′ ATG AAG GGC GTA GGA 3′ – nić kodująca (nieulegająca transkrypcji)
3′ TAC TTC CCG CAT CCT 5′ – nić matrycowa (transkrybowana)

W nici kodującej analizowanego fragmentu DNA doszło do dwóch niezależnych mutacji (przypadek 1. i przypadek 2.), w wyniku których powstały następujące zapisane poniżej, zmienione fragmenty nici DNA (zamienione nukleotydy zostały podkreślone i wyróżnione pogrubioną czcionką).

Przypadek 1.: 5′ ATG AAG GGG GTA GGA 3′

Przypadek 2.: 5′ ATG AGG GGC GTA GGA 3′

Określ, jakie będą skutki każdej z dwóch opisanych mutacji dla pierwszorzędowej struktury polipeptydu, w porównaniu z jego prawidłową sekwencją. W odpowiedzi uwzględnij nazwy kodowanych aminokwasów.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Przypadek 1:

  • Jest to mutacja milcząca, a więc w dalszym ciągu będzie kodowana glicyna przez trzeci kodon.
  • Żadne, ponieważ zmieniony kodon też koduje glicynę.

Przypadek 2:

  • Zamiast kodonu oznaczającego lizynę, powstanie inny kodon wyznaczający argininę.
  • Wskutek mutacji zajdzie podstawienie lizyny na argininę.

2 p. – za poprawne określenie skutku substytucji dla każdego z obu przypadków i uwzględniającego efekt w postaci:

  • braku zmiany aminokwasu w przypadku 1.
  • powstanie innego aminokwasu w przypadku 2.

1 p. – za prawidłowe określenie skutku substytucji dla jednego z przypadków, uwzględniającego odczyt odpowiedniego aminokwasu lub za prawidłowe określenie skutków substytucji w obu przypadkach pomimo odwołania do błędnych nazw konkretnych aminokwasów.

0 p. – za odpowiedź, która nie spełnia powyższych wymagań, lub za brak odpowiedzi.