Matura Kwiecień 2021, Poziom Rozszerzony (Neuron), Formuła od 2015 - Zadanie 18. (4 pkt)

Każdy nukleotyd dodawany do syntetyzowanej nici polinukleotydowej pochodzi od trifosforanu nukleozydu (dla RNA np.: GTP, a dla DNA np.: dGTP). W takim zapisie pierwsza litera (tu dodatkowo pogrubiona) oznacza jedną z pięciu zasad azotowych budujących nukleotydy kwasów nukleinowych (A – adenina, T – tymina, U – uracyl, C – cytozyna i G – guanina).
Nowa nić kwasu deoksyrybonukleinowego może wydłużać się tylko w kierunku 5’ → 3’ i jest to możliwe za sprawą funkcjonalnej polimerazy DNA, która może dołączać nowe nukleotydy tylko do tzw. startera (tworzonego przy udziale prymazy) będącego oligonukleotydowym fragmentem RNA, komplementarnego z nicią DNA. Kwas deoksyrybonukleinowy jest cząsteczką dwuniciową i podczas replikacji ulega rozpleceniu, a nowe nici, które są dobudowywane zgodnie z regułą komplementarności, określane są mianem nici wiodącej oraz nici opóźnionej. Białka enzymatyczne (kompleks replikujący), które uczestniczą w procesie replikacji (np.: polimeraza DNA czy helikaza), zakotwiczone są w miejscu replikacji włóknistym szkieletem macierzy jądrowej.
W trakcie replikacji może dochodzić do mutacji. Zaobserwowano, że niektóre bakterie mogą reagować na stres środowiskowy wzrostem częstości, z jaką zachodzą mutacje podczas syntezy DNA.

Na podstawie: Campbell N.A., i in., 2012: Biologia, Poznań.

Zadanie 18.1. (0–1)

Wpisz w puste miejsca skróty nazw trifosforanów nukleozydów, które są potrzebne prymazie, aby wytworzyć starter, jeśli we fragmencie powielanej nici DNA znajduje się:

nukleotyd z tyminą nukleotyd z adeniną
skrót trifosforanu nukleozydu:
Zadanie 18.2. (0–1)

Podaj nazwy wiązań chemicznych, które są:

I. rozrywane w trakcie rozplątywania nici DNA:

II. tworzone przy udziale polimerazy DNA:

Zadanie 18.3. (0–1)

Oceń słuszność poniższych stwierdzeń. Zaznacz P (prawda), jeśli stwierdzenie jest prawdziwe lub F (fałsz), jeśli nie jest prawdziwe.

1. Podczas procesu replikacji kompleks replikujący przesuwa się po DNA. P F
2. Synteza każdego fragmentu Okazaki wymaga odrębnego startera. P F
3. Odwrotna transkrypcja, czyli synteza DNA na matrycy RNA, nie wymaga rozrywania wiązań wodorowych w kwasie rybonukleinowym. P F
Zadanie 18.4. (0–1)

Wyjaśnij, jakie znaczenie dla bakterii może mieć fakt, że stres środowiskowy wywołuje u nich wzrost częstości zachodzenia mutacji w DNA.

Rozwiązanie:
Zadanie 18.1. (0–1)

1 pkt – za prawidłową odpowiedź.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wyżej wymienionego kryterium, za odpowiedź błędną lub za brak odpowiedzi.

ODPOWIEDŹ:

a. ATP      b. UTP

Zadanie 18.2. (0–1)

1 pkt – za prawidłową odpowiedź.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wyżej wymienionego kryterium, za odpowiedź błędną lub za brak odpowiedzi.

ODPOWIEDŹ:

I. (wiązania) wodorowe

II. (wiązanie) fosfodiestrowe / 3,5–fosfodiestrowe / kowalencyjne (spolaryzowane)

Zadanie 18.3. (0–1)

1 pkt – za prawidłową ocenę wszystkich trzech sformułowań.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wyżej wymienionego kryterium, za odpowiedź błędną lub za brak odpowiedzi.

ODPOWIEDŹ:

F   P   P

Zadanie 18.4. (0–1)

1 pkt – za wyjaśnienie uwzględniające możliwość nabywania przez bakterie nowych cech, które mogą ułatwić im przeżycie w niestabilnych warunkach środowiska.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wyżej wymienionego kryterium, za odpowiedź błędną lub za brak odpowiedzi.

PRZYKŁADOWA ODPOWIEDŹ:

  • Wzrost częstości mutacji w DNA u bakterii prowadzi do dużej zmienności genetycznej tych organizmów w obrębie gatunku, a dzięki temu zwiększa się prawdopodobieństwo, że pojawią się komórki, które są lepiej* przystosowane do trudnych warunków środowiska.
  • Wzrost częstości mutacji w DNA u bakterii zwiększa prawdopodobieństwo pojawienia się nowej cechy, która okaże się korzystna i zwiększy szanse* na przetrwanie bakterii w dynamicznie zmieniającym się środowisku zewnętrznym.
  • Wysokie tempo zachodzenia nagłych (i samorzutnych) zmian / mutacji w materiale genetycznym / DNA zwiększa zmienność genetyczną w obrębie bakterii i może spowodować nabycie przez bakterie nowych cech, które ułatwią* im przeżycie w niestabilnych warunkach środowiska.
  • Wysoka częstość mutacji prowadzi do większej zmienności genetycznej (mutacyjnej), która może wiązać się z polepszeniem zdolności adaptacyjnych bakterii.

*Nie uznaje się odpowiedzi, w której piszący nie określi wpływu mutacji na funkcjonowanie bakterii, np.: „(…)wpłynie na zdolność przetrwania(…)”.

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments