Zadanie 17.3. (0–1)AI
W operonie tryptofanowym znajduje się pięć otwartych ramek odczytu (trpA–trpE) kodujących podjednostki enzymów uczestniczących w syntezie tryptofanu u bakterii.
Do sekwencji regulatorowych należy promotor, który znajduje się przed sekwencjami kodującymi trpA–trpE i stanowi miejsce wiązania polimerazy RNA. Obok promotora znajduje się operator, do którego przyłącza się aktywny represor. Białko represorowe jest aktywowane poprzez przyłączenie cząsteczki tryptofanu.
Na schemacie przedstawiono działanie operonu tryptofanowego w sytuacji, gdy komórka bakterii nie ma odpowiedniej ilości tego aminokwasu.
Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, Biologia, Warszawa 2016.
Na podstawie schematu określ, jak zmieni się funkcjonowanie operonu tryptofanowego na skutek mutacji w genie kodującym białko represorowe, której efektem jest uniemożliwienie przyłączenia się cząsteczki tryptofanu do tego białka.
..............................
Sprawdź się
Odpowiedz samodzielnie i sprawdź wynik
2
Pokaż odpowiedź z arkuszaPorównaj swoją odpowiedź z kluczem
Schemat punktowania
1 p. – za poprawne określenie skutku opisanej mutacji w postaci ciągłej transkrypcji genów kodujących enzymy szlaku syntezy tryptofanu.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Represor nie będzie mógł być aktywowany – dojdzie do ciągłego wytwarzania mRNA kodującego enzymy szlaku produkcji tryptofanu.
- Represor nie będzie mógł się przyłączyć do operatora, czego skutkiem będzie brak możliwości zatrzymania ekspresji genów szlaku syntezy tryptofanu.
- Spowoduje to stałą transkrypcję genów trpA–trpE.
- Dojdzie do konstytutywnej transkrypcji genów trpA–trpE.
- Operon będzie stale aktywny.
Uwagi:
Uznaje się opisanie skutków mutacji jako: „stałą ekspresję genów szlaku syntezy tryptofanu”, „stałą transkrypcję ORF trpE-trpA” lub „stałą ekspresję tego operonu”.
Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych, w których zdający nie odniósł się do funkcjonowania operonu, np. „Ta mutacja może spowodować, że tryptofan, mimo wystarczającej jego ilości w środowisku, będzie stale wytwarzany”.
Wyjaśnienie AI Rozwiń, aby przeczytać wyjaśnienie
Wytłumacz mi to
Potrzebujesz dodatkowego wyjaśnienia?
1
Zostanie wygenerowane zwięzłe wyjaśnienie zagadnień z pytania: mechanizmu i kontekstu biologicznego odpowiedzi, częstych błędów oraz powiązań z innymi tematami.
Komentarz CKE 16%
Zadanie 17.3. stanowiło ostatnią część wiązki tematycznej dotyczącej regulacji ekspresji informacji genetycznej na przykładzie operonu tryptofanowego, w którym maturzysta powinien przewidzieć, jak będzie działał ten operon na skutek opisanej mutacji w genie kodującym białko represorowe.
Rozwiązanie tego zadania również wymagało uważnej analizy schematu i rozumienia na czym polega opisana w poleceniu mutacja. Maturzysta powinien dostrzec, że wskutek tej mutacji białko represorowe nie będzie aktywowane i represor nie będzie mógł się przyłączyć do operatora. Nie zostanie więc zablokowana transkrypcja genów zawartych w operonie tryptofanowym i dojdzie do ciągłego wytwarzania mRNA, kodującego enzymy szlaku syntezy tryptofanu. Ilustruje to przykładowa poprawna odpowiedź.
Przykład 7.
Podobnie jak poprzednie zadania z tej wiązki tematycznej, zadanie to okazało się bardzo trudne – prawidłowo rozwiązało je tylko 16% zdających. W odpowiedziach pomijano efekt mutacji, który polega na ciągłej transkrypcji genów kodujących enzymy szlaku syntezy tryptofanu. Bardzo często odnoszono się do dalszej syntezy cząsteczek tryptofanu i pomijano kluczowy efekt mutacji, czyli konstytutywną ekspresję genów trpA-trpE, np.
Przykład 8.
W niektórych odpowiedziach pojawiały się błędy merytoryczne – z odpowiedzi wynikało, że operon syntetyzuje tryptofan – przykłady 9. i 10.
Przykład 9.
Przykład 10.
Szczegółowa analiza zadań tworzących wiązkę tematyczną zadania 17. pokazuje braki wiedzy w omawianym zakresie, mimo że zadania te sprawdzały podstawowe wiadomości z genetyki. Częstą przyczyną popełnianych błędów było również niedokładne przeczytanie lub brak zrozumienia polecenia – w odpowiedzi odnoszono się do funkcjonowania całej komórki z pominięciem zmiany w działaniu operonu, kluczowego efektu mutacji, czyli konstytutywnej ekspresji genów trpA-trpE.