Matura Maj 2025, Poziom Rozszerzony (Arkusze CKE), Formuła od 2015 - Zadanie 14. (2 pkt)

Na poniższym schemacie przedstawiono w uproszczony sposób metodę otrzymywania roślin transgenicznych. W tej metodzie wykorzystuje się bakterie Agrobacterium tumefaciens, mogące infekować rośliny. Podczas infekcji fragment plazmidu bakterii, tzw. T-DNA, wnika do komórki roślinnej i integruje się z jej chromosomowym DNA. Symbolami E1 i E2 oznaczono dwa różne enzymy wykorzystywane podczas otrzymywania rośliny transgenicznej.

Na podstawie: G.J. Tortora i in., Microbiology: An Introduction, Harlow 2021.

Zadanie 14.1. (0–2)

Uzupełnij tabelę – zapisz nazwy enzymów oznaczonych na powyższym schemacie symbolami E1 i E2. Określ funkcję każdego z tych enzymów w otrzymywaniu zrekombinowanego plazmidu.

Enzym

Nazwa enzymu
(helikaza, ligaza, restryktaza)

Funkcja enzymu

E1

E2

Zadanie 14.2. (0–1)

Wykaż, że w przedstawionej metodzie otrzymywania roślin transgenicznych bakteria A. tumefaciens pełni funkcję wektora.

Rozwiązanie:
Zadanie 14.1. (0–2)
I. Poznanie świata organizmów na różnych poziomach organizacji życia. Zdający […] przedstawia […] procesy i zjawiska biologiczne; przedstawia związki między strukturą a funkcją na różnych poziomach organizacji życia […]. III. Pogłębienie znajomości metodyki badań biologicznych. Zdający […] planuje […] doświadczenia biologiczne […]; określa warunki doświadczenia […]. VI. Genetyka i biotechnologia. 8. Biotechnologia molekularna, inżynieria genetyczna i medycyna molekularna. Zdający: 1) przedstawia najważniejsze typy enzymów stosowanych w inżynierii genetycznej (enzymy restrykcyjne, ligazy, polimerazy DNA); 2) przedstawia istotę procedur inżynierii genetycznej (izolacji i wprowadzania obcego genu do organizmu); 4) przedstawia sposoby […] otrzymywania transgenicznych bakterii, roślin […].

Zasady oceniania
2 pkt – za poprawne wypełnienie dwóch wierszy tabeli.
1 pkt – za poprawne wypełnienie jednego wiersza tabeli.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe odpowiedzi

Enzym

Nazwa enzymu
(helikaza, ligaza, restryktaza)

Funkcja enzymu

E1

restryktaza
  • przecina nić DNA
  • tnie plazmid
  • tnie DNA
  • wycina obcy DNA
  • rozcina materiał genetyczny
  • hydrolizuje wiązania fosfodiestrowe
  • rozcina wiązania fosfoestrowe

E2

ligaza
  • łączy końce cząsteczek DNA
  • łączy fragmenty plazmidu
  • skleja plazmid z obcym DNA
  • zespala fragmenty DNA
  • tworzenie wiązania fosfodiestrowego
  • katalizuje powstawanie wiązania fosfoestrowego
  • łączy nukleotydy należące do dwóch fragmentów DNA

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do rozrywania wiązań przez restryktazę, np. „rozrywanie fragmentów DNA” (mechanizm działania restryktazy polega nie na rozciąganiu nici DNA, ale na jej cięciu przez hydrolizę wiązania fosfoestrowego).

Zadanie 14.2. (0–1)
III. Pogłębienie znajomości metodyki badań biologicznych. Zdający […] planuje […] doświadczenia biologiczne […]; określa warunki doświadczenia […]. VI. Genetyka i biotechnologia. 8. Biotechnologia molekularna, inżynieria genetyczna i medycyna molekularna. Zdający: 2) przedstawia istotę procedur inżynierii genetycznej (izolacji i wprowadzania obcego genu do organizmu); 4) przedstawia sposoby […] otrzymywania transgenicznych bakterii, roślin […].

Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wykazanie, że w przedstawionej metodzie bakteria A. tumefaciens pełni funkcję wektora, odnoszące się do przenoszenia przez tę bakterię zrekombinowanego plazmidu.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe odpowiedzi

  • Przenosi obcy DNA (transgen) do komórki docelowej.
  • Bakteria A. tumefaciens jest wektorem, ponieważ wprowadza zrekombinowany plazmid do komórki roślinnej.
  • Te bakterie stanowią formę transportu obcego genu do komórki roślinnej, w której ten gen wbudowuje się w materiał genetyczny
  • Wektorem nazywamy organizmy lub cząsteczki zdolne do przenoszenia np. DNA od dawcy do biorcy. Dlatego bakteria A. tumefaciens, która umożliwia wprowadzenie zrekombinowanego w tym procesie DNA do komórki roślinnej, jest wektorem.
  • Wektory przenoszą obcy fragment DNA do innego organizmu, a ta bakteria przenosi fragment obcego DNA do komórki roślinnej.
  • W tej metodzie bakteria jest nośnikiem zrekombinowanego plazmidu.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych, odnoszących się jedynie do definicji wektora genetycznego, np. „Bakteria jest wektorem, ponieważ przenosi DNA”.
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się jedynie do tego, że bakteria jest dawcą plazmidu bez odniesienia się do roli bakterii w przeniesieniu zrekombinowanego plazmidu do komórek roślinnych, np. „W przedstawionej metodzie bakteria A. tumefaciens pełni funkcję wektora, ponieważ stanowi źródło plazmidu, który po zrekombinowaniu jest wszczepiany do rośliny”.

guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments