Matura Maj 2022, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015 - Zadanie 18. (5 pkt)

Autosomalny gen HTT koduje białko – huntingtynę. Niezmutowany allel h koduje huntingtynę o prawidłowej strukturze, podczas gdy zmutowany allel H skutkuje powstaniem niewłaściwej formy huntingtyny, warunkującej chorobę Huntingtona. Allel H ma charakter dominujący, a obecność nawet tylko jednej jego kopii w genomie jest przyczyną poważnych zaburzeń fizycznych i umysłowych, które powodują śmierć w przeciągu 15–20 lat od wystąpienia objawów.

W genie HTT stosunkowo często pojawia się mutacja polegająca na występowaniu dodatkowych kodonów CAG. Wywołujący chorobę allel H ma więcej niż 35 takich trójek nukleotydów. W większości przypadków objawy choroby rozwijają się między czwartą a szóstą dekadą życia.

Na podstawie: journals.viamedica.pl; www.huntington.pl

Zadanie 18.1. (0–1)

Podaj nazwę rodzaju mutacji genowej występującej w allelu H, polegającej na obecności dodatkowych kodonów CAG.

Zadanie 18.2. (0–1)

Opisz, na czym polega zmiana w I-rzędowej strukturze białka huntingtyny będąca skutkiem obecności dodatkowych kodonów CAG.

Zadanie 18.3. (0–2)

Określ prawdopodobieństwo wystąpienia choroby Huntingtona u dziecka heterozygotycznej matki pod względem genu HTT oraz ojca będącego homozygotą recesywną pod względem tego genu. Odpowiedź uzasadnij, zapisując genotypy rodziców oraz krzyżówkę genetyczną.

Genotyp matki: ………………………………….            Genotyp Ojca: ………………………………….

Krzyżówka:

 

 

 

 

Prawdopodobieństwo wystąpienia choroby Huntingtona: ………………………………………………………………………………………………………………………………..

Zadanie 18.4. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w populacji ludzkiej utrzymuje się allel H warunkujący chorobę Huntingtona, mimo że jest on dominujący, a choroba – śmiertelna.

Rozwiązanie:
Zadanie 18.1. (0–1)
I. Poznanie świata organizmów na różnych poziomach organizacji życia. Zdający […] wyjaśnia procesy i zjawiska biologiczne […]. VI. Genetyka i biotechnologia. 5. Zmienność genetyczna. Zdający: 3) rozróżnia mutacje genowe: punktowe, delecje i insercje […]; 4) definiuje mutacje chromosomowe […].

Zasady oceniania
1 pkt – za podanie prawidłowej nazwy rodzaju mutacji genowej.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązania

  • insercja (wstawienie, addycja)
  • mutacja dynamiczna
  • powielenie (ekspansja, multiplikacja)
  • powtórzenie

Uwaga: Dopuszcza się termin „duplikacja”.

Odpowiedz proponowana przez zespół maturabiolchem.pl

Insercja

Zadanie 18.2. (0–1)
V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający: wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe, formułuje wnioski […]. VI. Genetyka i biotechnologia. 3. Informacja genetyczna i jej ekspresja. Zdający: 1) wyjaśnia sposób kodowania porządku aminokwasów w białku za pomocą kolejności nukleotydów w DNA, posługuje się tabelą kodu genetycznego.

Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne określenie zmiany w strukturze I-rzędowej huntingtyny polegającej na zwielokrotnieniu liczby reszt glutaminy.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązania

  • Skutek tej mutacji w budowie huntingtyny to wbudowanie wielu dodatkowych reszt glutaminy.
  • Zmiana w strukturze I-rzędowej huntingtyny polega na wielokrotnym wstawieniu aminokwasu glutaminy.
  • W białku następuje zwielokrotnienie liczby glutaminy.

Uwaga: Dopuszcza się odpowiedzi, które nie odnoszą się bezpośrednio do wstawiania wielu reszt glutaminy, np. „Zmiana polega na obecności dodatkowego aminokwasu – glutaminy”.

Odpowiedz proponowana przez zespół maturabiolchem.pl

Zmiana w obrębie I rzędowej struktury białka huntingtyny polega na występowaniu wielokrotnych powtórzeń aminokwasów takich jak glutamina.

Zadanie 18.3. (0–2)
V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający: wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe, formułuje wnioski […]. VI. Genetyka i biotechnologia. 4. Genetyka mendlowska. Zdający: 3) zapisuje i analizuje krzyżówki jednogenowe […] (z dominacją zupełną […]) oraz określa prawdopodobieństwo wystąpienia poszczególnych genotypów i fenotypów w pokoleniach potomnych.

Zasady oceniania
2 pkt – za podanie poprawnych genotypów rodziców i określenie prawdopodobieństwa wystąpienia choroby Huntingtona wśród potomstwa na podstawie poprawnie wykonanej krzyżówki genetycznej.
1 pkt – za podanie poprawnych genotypów rodziców.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie
Genotyp matki: Hh       Genotyp ojca: hh
Krzyżówka:

H h
h Hh hh

Prawdopodobieństwo wystąpienia choroby Huntingtona:

  • 50%
  • ½
  • 0,5.

Uwaga: Uznaje się odpowiedzi:

  • uwzględniające chromosomy płci, np. XXHh oraz XYhh
  • zapisane w formie grafu, a nie – szachownicy Punnetta
  • z innymi oznaczeniami alleli pod warunkiem, że została podana legenda.

Odpowiedz proponowana przez zespół maturabiolchem.pl

Genotyp matki: Hh
Genotyp ojca: hh

h h
H Hh Hh
h hh hh

Prawdopodobieństwo: 50%

Zadanie 18.4. (0–1)
V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający: wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe, formułuje wnioski […], dobierając racjonalne argumenty […]. IX. Ewolucja. 3. Elementy genetyki populacji. Zdający: 4) wyjaśnia, dlaczego mimo działania doboru naturalnego w populacji ludzkiej utrzymują się allele warunkujące choroby genetyczne […] dominujące (np. pląsawica Huntingtona).

Zasady oceniania
1 pkt – za wyjaśnienie uwzględniające przyczynę – brak objawów choroby na początku okresu reprodukcyjnego oraz mechanizm – przekazywanie zmutowanego allelu potomstwu przed śmiercią.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązania

  • Choroba ujawnia się w późniejszym wieku, a nosiciele mutacji zwykle mają dzieci przed pojawieniem się pierwszych objawów choroby. Potomstwo dziedziczy zmutowany allel, co umożliwia jego występowanie w populacji człowieka.
  • Zwykle ludzie zakładający rodziny nie wiedzą, czy mają zmutowany allel H. Jeśli są nosicielami i mają dzieci, to przekazują allel H potomstwu i w ten sposób dochodzi do jego zachowania w populacji.
  • Zwykle choroba ujawnia się w wieku, w którym nosiciele mają już swoje dzieci, a zatem allel warunkujący chorobę nie jest odsiewany przez dobór.

Odpowiedz proponowana przez zespół maturabiolchem.pl

Allel warunkujący chorobę Huntingtona utrzymuję się w populacji pomimo tego, że jest dominujący a choroba śmiertelna ponieważ objawy choroby ujawniają się najczęściej pomiędzy 40 a 60 rokiem życia czyli w okresie w którym osoby takie posiadają już potomstwo któremu mógł zostać przekazany dominujący allel warunkujący zachorowanie.

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments