DWMED

U osoby chorej na SCID (rodzaj ciężkiego złożonego niedoboru odporności), u której komórki szpiku kostnego nie działają prawidłowo z powodu mutacji genowej na chromosomie X, zastosowano przedstawioną poniżej metodę leczenia.

1. Sklonowano prawidłowy allel, który nie warunkuje wystąpienia choroby (nieobecny w komórkach pacjenta).

2. Do genomów retrowirusów pozbawionych zjadliwości wstawiono inserty (fragmenty) RNA kodujące prawidłowy allel.

3. Retrowirusami zakażono, wcześniej pobrane od pacjenta, komórki szpiku kostnego, które następnie hodowano w kulturze komórkowej.

4. Zmodyfikowane komórki szpiku kostnego wstrzykiwano do szpiku kostnego pacjenta.

a) Określ, czy opisany sposób leczenia osoby chorej na SCID można uznać za terapię genową. Odpowiedź uzasadnij.

b) Wyjaśnij, dlaczego w opisanej metodzie wykorzystano retrowirusy jako wektory. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm infekcji wirusowej.


c) Określ, czy pacjent, u którego zastosowano przedstawioną metodę leczenia, przekaże allel warunkujący SCID swoim córkom. Odpowiedź uzasadnij.

Geny organizmów eukariotycznych mogą być przechowywane w tzw. bibliotekach genów.

Wyróżnia się dwa rodzaje bibliotek:

1. biblioteki genomowe – otrzymywane są przez wyizolowanie i oczyszczenie całego genomowego DNA danego organizmu, a następnie przez pocięcie go i umieszczenie w wektorach.

2. biblioteki cDNA – zbiór klonów komórek bakteryjnych np. Escherichia coli, zawierający cDNA komplementarny do mRNA całego transkryptomu danego organizmu.


Podaj, którą z bibliotek genów organizmu eukariotycznego – genomową czy cDNA – należy wykorzystać w celu uzyskania produktów białkowych w komórkach bakterii.
Odpowiedź uzasadnij.

W wyniku krzyżowania muszek owocowych szarobrązowych z normalnymi skrzydłami (AB/ab) z muszkami czarnymi ze skrzydłami zredukowanymi (ab/ab) otrzymano cztery różne fenotypy potomstwa. Liczebność osobników w każdym z fenotypów podano w tabeli. Allele warunkujące obie cechy: barwę skrzydeł (A/a) i obecność skrzydeł (B/b), są zlokalizowane na tym samym chromosomie.

a) Podaj genotypy rekombinantów. Zastosuj oznaczenia alleli podane w tekście.

b) Opisz, w jaki sposób doszło u muszek do powstania gamet o zrekombinowanym układzie alleli. Uwzględnij nazwę procesu.

Rybiki to niewielkie owady bezskrzydłe. Aby sprawdzić, czy mogą one odżywiać się celulozą, podawano rybikom pokarm zawierający wyłącznie ten wielocukier. Do badań użyto owady całkowicie pozbawione mikroorganizmów jelitowych. Okazało się, że rybiki na takiej diecie są w stanie przeżyć. Gdy zastosowano celulozę znakowaną radioaktywnym węglem 14C, ten izotop był obecny w dwutlenku węgla wydychanym przez rybiki.

a) Wyjaśnij, w jaki sposób radioaktywny izotop węgla (14C) znalazł się w dwutlenku węgla wydychanym przez rybiki.

b) Określ, dlaczego do badań użyto rybików, których jelita nie zawierały mikroorganizmów.

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące wirusów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Eutrofizacja ekosystemów wodnych jest spowodowana nadmiernym dopływem biogenów nieorganicznych, które stymulują wzrost glonów, przez co prowadzą do ich zakwitów. Odcinają one dopływ światła do roślin, nadają wodzie charakterystyczne zabarwienie
i zmętnienie.

a) Wyjaśnij, dlaczego nadmierny rozwój fitoplanktonu w zbiorniku wodnym może być zagrożeniem dla występujących w nim roślin i ryb.

b) Określ, w jaki sposób ograniczenie ilości fosforanów w detergentach stosowanych w gospodarstwach domowych może wpłynąć na jakość wód powierzchniowych.

W antarktycznej biocenozie pelagicznej (toni wodnej) fitoplankton jest dominującym pożywieniem dla zooplanktonu, zwłaszcza dla takich skorupiaków jak kryl antarktyczny i widłonogi. Te gatunki zooplanktonu są zjadane przez pingwiny, foki, ryby i wieloryby fiszbinowe. Kałamarnice żywiące się rybami i zooplanktonem są zjadane przez foki i zębowce.

a) Oceń, czy poniższe informacje dotyczące zależności między organizmami w opisanej biocenozie są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

b) Na podstawie tekstu zapisz najdłuższy z możliwych łańcuch pokarmowy występujący
w tej biocenozie, którego ostatnim ogniwem jest foka.

Poniżej przedstawiono dwa przykłady zależności międzygatunkowych.

Przykład I.

Juka karolińska (Yucca filamentosa) zapylana jest przez jeden gatunek nocnego motyla, którego samica składa jajo do znamienia słupka rośliny. Dalszy rozwój larwy zachodzi w zalążku, w którym larwa żeruje, ale nie uniemożliwia roślinie wytwarzania nasion, gdyż część zalążków rozwija się normalnie.

Przykład II.

Samica mszycy brzoskwiniowej (Myzus persicae) składa jaja jesienią na drzewach brzoskwini. Wiosną larwy odżywiają się sokiem pochodzącym z młodych liści. Liście skręcają się, żółkną, a następnie opadają.

a) Podaj nazwy opisanych rodzajów zależności międzygatunkowych.

Przykład I:

Przykład II:

b) Określ różnicę między opisanymi rodzajami zależności międzygatunkowych. W odpowiedzi odnieś się do obydwu rodzajów zależności.

Na rysunkach przedstawiono czaszki dwóch przedstawicieli rodzaju Homo.

Określ, która z czaszek prawdopodobnie należy do neandertalczyka. Odpowiedź uzasadnij, podając jedną cechę budowy widoczną na rysunku.

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące klonowania organizmów są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Aneuploidyzacja to niewielkie zmiany w liczbie chromosomów. U ludzi ponad 4% płodów to aneuploidy, lecz tylko niewiele z nich dożywa narodzin. U tych, które przeżywają, zaburzenia dotyczą mniejszych chromosomów lub chromosomów płci.

Nullisomia to brak w komórce jakiejkolwiek kopii danego chromosomu. Jedna kopia chromosomu – to monosomia, dwie – disomia, trzy – to trisomia, cztery – to tetrasomia, itd.

Na podstawie tekstu uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Gamety są (diploidalne / haploidalne). Zespół Downa jest przykładem (disomii / trisomii ) dotyczącej (autosomów / chromosomów płci). Zespół Klinefeltera (XXY) jest (disomią / trisomią) chromosomu X.

Mukowiscydoza jest chorobą genetyczną. Dziedziczy się jednogenowo. W pewnej rodzinie zdrowym rodzicom urodziła się córka chora na mukowiscydozę.

Na podstawie przedstawionych informacji oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. W każdym przypadku odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do genotypów rodziców i córki.

1. „Allel warunkujący mukowiscydozę jest allelem dominującym”.

2. „Mukowiscydoza jest chorobą sprzężoną z płcią”.

Cztery zasady w DNA (i w RNA) mogą utworzyć łącznie 43 kombinacji trójek nukleotydów, stanowiących 64 kodony. Spośród 64 możliwych kodonów, 61 koduje aminokwasy, pozostałe trzy kodony – UAG, UGA i UAA – pełnią inne funkcje.

Określ, co się stanie podczas syntezy białka, jeżeli rybosom odczyta kodon UGA.

Poniżej przedstawiono sekwencję nukleotydów we fragmencie pojedynczej nici kwasu nukleinowego.

5′ ATGCCCGACTAGGCA 3′

Podaj, czy jest to fragment nici DNA czy – RNA. Odpowiedź uzasadnij.

Transplantacja – przeszczep narządów – to czasami jedyna metoda na uratowanie życia człowieka. Rozwój medycyny transplantacyjnej nie byłby możliwy bez leków immunosupresyjnych, których zadaniem jest obniżenie aktywności układu odpornościowego.

Wyjaśnij, dlaczego osobom po przeszczepie koniecznie jest podawanie leków obniżających odporność organizmu. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm reakcji odpornościowej.