Bezpłatny fragment - Genetyka — zbiór zadań maturalnych

Wstęp

Zbiór zadań maturalnych to propozycja dla osób przygotowujących się do egzaminu maturalnego oraz dla nauczycieli biologii. Zawiera bogaty zestaw pytań egzaminacyjnych z genetyki publikowanych w latach 2001—2016 w różnych źródłach, zebranych i podzielonych tematycznie tak, aby ułatwić solidne przygotowanie do matury.

Każde zadanie, oprócz kolejnego numeru, zawiera informację dotyczące tekstu źródłowego: miesiąc i rok egzaminu oraz kolejny numer w arkuszu (zadania oznaczone AM pochodzą z testów egzaminacyjnych na Akademie Medyczne).

Do niektórych oryginalnych pytań dołączone są dodatkowe polecenia oznaczone gwiazdką (*). Po każdym rozdziale podane są poprawne rozwiązania zadań.

Publikacja na pewno pomoże uczniom w przygotowaniu się do egzaminu, sprawdzeniu umiejętności i ćwiczeniach w rozwiązywaniu zadań maturalnych, a dla nauczycieli może być źródłem do przygotowania testów.

Przyjemnej pracy i powodzenia na egzaminie maturalnym!

Autorka

Rozdział I. Budowa i funkcja kwasów nukleinowych

I.1. Zadania

1. Zadanie 21. (2pkt) (próbna, 2001)

DNA zbudowany jest z jednostek zwanych nukleotydami.

Na schemacie budowy DNA zaznacz (obrysuj) jeden nukleotyd i podaj nazwy związków chemicznych wchodzących w jego skład.

2. Zadanie 17 (1 pkt) (próbna, marzec 200)

a) Napisz, która z charakterystycznych części tego kwasu jest odpowiedzialna za jego przymocowanie do rybosomu podczas biosyntezy białka.

3. Zadanie 19. (1 pkt) (styczeń, 2003)

4. Zadanie 23. (2 pkt) (grudzień, 2004)

Wykorzystując zasadę komplementarności, uzupełnij powyższą tabelę.

5. Zadanie 20. (2 pkt) (czerwiec 2004)

Podaj, która próbka nie pochodzi z tego samego organizmu co dwie pozostałe. Uzasadnij wybór stosując odpowiednie obliczenia.

6. Zadanie 19. (3 pkt) (egzamin AM, 2005)

Kwasy nukleinowe zbudowane są z nukleotydów. Każdy nukleotyd składa się z zasady azotowej, cukru pięciowęglowego i reszty kwasu fosforowego.

Wymień trzy cechy budowy, które różnią cząsteczkę DNA od RNA.

1. …2. …3. …

7. Zadanie 23. (3 pkt) (listopad, 2006)

8. Zadanie 23. (1 pkt) (maj, 2007)

a) Opisz sposób, w jaki utrzymywana jest dwuniciowa struktura cząsteczki DNA.

b) * Wyjaśnij rolę tych wiązań w procesie syntezy DNA.

c) * Która z wymienionych poniżej cząsteczek DNA jest bardziej trwała? Uzasadnij swój wybór.

A.

ATTACGCTTA

TAATGCGAAT

B.

GGCCATGAAC

CCGGTACTTG

9. Zadanie 24. (2 pkt) (maj, 2007)

Na podstawie analizy przedstawionych wyników badań określ rodzaj:

a) kwasu nukleinowego (RNA, czy DNA), który jest materiałem genetycznym tego wirusa.

b) cząsteczki (jednoniciowa, czy dwuniciowa), którą ma kwas nukleinowy tego wirusa.

Każdą z odpowiedzi uzasadnij jednym argumentem.

10. Zadanie 21. (1 pkt)(próbna, 2007)

Poniższy zapis przedstawia sekwencję jednej nici DNA o następującej kolejności nukleotydów:

CCAAATTGGAGAT

Napisz sekwencję drugiej komplementarnej nici DNA.

11. Zadanie 23. (2 pkt) (próbna, 2007)

Po zanalizowaniu schematów podaj dwie cechy, którymi różnią się budową RNA od DNA.

12. Zadanie 20. (1 pkt)(maj, 2008)

W DNA pewnej bakterii cytozyna stanowi 37% wszystkich zasad.

Oblicz poniżej, jaka jest zawartość procentowa każdej z pozostałych zasad azotowych (A, T i G) w DNA tej bakterii. Uzyskane wyniki zapisz w wyznaczonych miejscach.

C = 37%,

A = …,

T = …,

G = ….

13. Zadanie 23. (2 pkt) (maj, 2008)

Podaj, na czym polega rola sekwencji X i Y w syntezie białek.

X — … Y — …

14. Zadanie 15. (4 pkt)(listopad, 2008)

W procesach transkrypcji i translacji ma zastosowanie zasada komplementarności.

Uzupełnij zapisy, wykorzystując powyższą zasadę.

Wyjaśnij, na czym polega zasada komplementarności.

15. Zadanie 21. (1 pkt)(styczeń, 2010)

Przyporządkuj nazwy rodzajów kwasu rybonukleinowego: tRNA, rRNA, mRNA, do wymienionych poniżej funkcji.

a) Przenoszenie do cytoplazmy informacji genetycznej o budowie białka — …

b) Przenoszenie na rybosomy aminokwasów do budowy białka — …

c) Budowa rybosomów i udział w powstawaniu wiązań pomiędzy aminokwasami — …

16. Zadanie 21. (1 pkt)(sierpień, 2010)

Dwuniciowa struktura DNA jest stabilizowana przez wiązania wodorowe powstające między parami komplementarnych zasad azotowych z przeciwnych nici. Dwupierścieniowe zasady purynowe (adenina, guanina) łączą się zawsze z jednopierścieniowymi zasadami pirymidynowymi (tymina, cytozyna). Pomiędzy adeniną i tyminą powstają dwa wiązania wodorowe, a pomiędzy cytozyną i guaniną — trzy wiązania.

A. I — cytozyna, II — guanina, III — tymina, IV — adenina

B. I — adenina, II — tymina, III — guanina, IV — cytozyna

C. I — guanina, II — cytozyna, III — adenina, IV — tymina

D. I — tymina, II — adenina, III — cytozyna, IV — guanina

17. Zadanie 22. (2 pkt)(maj, 2011)

a) Podaj nazwy elementów budowy nukleotydu DNA oznaczonych na schemacie literami A i B.

A. …… B. ……

b) Wymień nazwy wszystkich zasad azotowych występujących w nukleotydach DNA

18. Zadanie 21. (1 pkt) (styczeń, 2011)

Podaj nazwę związku, który jest monomerem DNA i zbudowany jest między innymi z jednej z zasad azotowych.

19. Zadanie 24. (3 pkt) (sierpień, 2011)

Cząsteczki kwasów nukleinowych zbudowane są z nukleotydów. W DNA każdy nukleotyd składa się z deoksyrybozy, reszty kwasu fosforowego oraz jednej z czterech zasad azotowych oznaczanych symbolicznie literami A, T, G i C. Między odpowiednimi zasadami występują dwa lub trzy wiązania wodorowe, dzięki którym następuje połączenie obu nici.

a) Uzupełnij poniższy schemat fragmentu budowy DNA, wpisując we właściwych miejscach oznaczenia literowe odpowiednich par zasad azotowych.

b) Zaznacz na schemacie dokładnie jeden nukleotyd, obwodząc go linią ciągłą.

c) Podaj nazwę innego kwasu nukleinowego, którego podstawową jednostką strukturalną jest nukleotyd oraz zapisz oznaczenia literowe występujących w nim zasad azotowych.

Nazwa kwasu …

Zasady azotowe …

20. Zadanie 23. (1 pkt)(czerwiec, 2012)

Uzupełnij schemat nukleotydu DNA odpowiednimi nazwami związków chemicznych, wybranymi spośród wymienionych.

ryboza, tymina, deoksyryboza, uracyl, glukoza

21. Zadanie 24. (2 pkt) (grudzień, 2005)

W 2000 roku ogłoszono, że genom człowieka został poznany.

Wyjaśnij, używając dwóch argumentów, dlaczego poznanie genomu człowieka jest ważnym dla ludzkości osiągnięciem nauki.

22. Zadanie 30 (0-l pkt.) (grudzień 2005)

Uzupełnij ten schemat dorysowując na nim linię ilustrującą zmianę liczby chromosomów.

23. Zadanie 32 (0—6 pkt.) (grudzień 2005)

Chromosomy to struktury występujące w jądrze komórkowym pozwalające na precyzyjne rozdzielenie i przekazanie materiału genetycznego w procesie mitozy i mejozy.

a) Przedstaw budowę chromosomu metafazowego wpisując odpowiednie nazwy w oznaczone literami miejsca.

b) Wyjaśnij, co oznacza określenie „telomer” w odniesieniu do budowy chemicznej chromosomu oraz jakie jest jego znaczenie dla replikacji DNA.

c) Napisz, który z narysowanych poniżej typów chromosomów metafazowych (A, B, C lub D) przedstawia chromosom:

I — submetacentryczny: … II — telocentryczny: …

A. I — cytozyna, II — guanina, III — tymina, IV — adenina

B. I — adenina, II — tymina, III — guanina, IV — cytozyna

24. Zadanie 21. (2 pkt) (maj 2006)

Przyporządkuj określeniom 1, 2, 3 i 4 właściwe objaśnienia z kolumny A — F.

Dwa objaśnienia są zbędne.

1. … 2. … 3. … 4. …

25. Zadanie 15. (3 pkt) (listopad, 2010)

Chromatyna to obecna w jądrach komórkowych włóknista struktura zbudowana z DNA i białek. Ze względu na stopień kondensacji wyróżnia się dwa rodzaje chromatyny: heterochromatynę, która jest frak- cją silnie skondensowaną i nie ulega ekspresji, oraz euchromatynę — zawierającą aktywne geny.

Ciałko Barra to skondensowany (heterochromatynowy) chromosom X. Z obserwacji wynika, że w komórkach ssaków całkowicie czynny jest tylko jeden chromosom X.

a) Podaj liczbę ciałek Barra u:

kobiety o genotypie XXX: ………

mężczyzny o genotypie XXY: ………

b) Na podstawie informacji zawartych w treści zadania wyjaśnij, dlaczego nadliczbowe chromosomy X są mało szkodliwe, a nadliczbowe chromosomy somatyczne (autosomy) są zazwyczaj letalne w komórkach ssaka.

26. Zadanie 88. (materiał treningowy CKE, 2015)

Cykl komórkowy eukariontów jest to uporządkowana sekwencja zdarzeń w życiu komórki od jej powstania, w wyniku podziału komórki rodzicielskiej, do jej podziału na komórki potomne. W czasie podziału komórki zmienia się poziom złożoności organizacji DNA, co prowadzi do uformowania się kariotypu. Regulacja cyklu komórkowego obejmuje między innymi wykrywanie uszkodzeń materiału genetycznego i ich naprawę, apoptozę komórek oraz zapobieganie niekontrolowanym podziałom komórkowym. To są główne mechanizmy chroniące materiał genetyczny komórek przed mutacjami i transformacją nowotworową.

Na podstawie: http://bioinfo.mol.uj.edu.pl/articles/Musial05 [dostęp: 27.08.2014].

a) Uszereguj wymienione struktury (A–D) w kolejności obrazującej wzrost złożoności organizacji jądrowego DNA.

A. nukleosom

B. chromosom

C. podwójna helisa

D. chromatyda

b) Wpisz nazwy elementów chromosomu metafazowego oznaczonych na schemacie cyframi 1–4.

c) Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń, dotyczących kariotypu w komórkach somatycznych człowieka. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.

d) Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Jeżeli nowotwór charakteryzuje się nadmierną proliferacją komórkową (namnażaniem się komórek) i amplifikacją genów (zwiększeniem liczby kopii genów), to zahamowanie nowotworowej transformacji komórek może nastąpić przez

A. zatrzymanie cyklu komórkowego.

B. inaktywację mechanizmów indukujących apoptozę.

C. uzyskanie zdolności do nielimitowanej liczby podziałów.

D. uniezależnienie się komórek od czynników regulujących proliferację.

27. Zadanie 93. (materiał treningowy CKE, 2015)

Nukleozydy są związkami, które powstają przez połączenie zasady azotowej purynowej lub pirymidynowej z cukrem. Natomiast nukleozydy, do których zostaje dołączona reszta kwasu fosforowego, to nukleotydy. W kwasach nukleinowych, których monomerami są nukleotydy, cukrem jest ryboza lub deoksyryboza.

Na schemacie przedstawiono nukleozydy z zasadami pirymidynowymi.

a) Podaj oznaczenie literowe nukleozydu, który w przedstawionej tu postaci nie występuje w kwasach nukleinowych organizmów żywych. Uzasadnij swój wybór.

b) Korzystając ze wzoru, w którym ponumerowano atomy węgla w cząsteczce cukru, określ, w którym miejscu i jakim wiązaniem może przyłączyć się do tej cząsteczki reszta kwasu fosforowego i utworzyć nukleotyd.

I.2. Odpowiedzi do zadań

1. Za prawidłowe zaznaczenie nukleotydu — 1p. Za prawidłowe podanie nazw budujących go związków (reszta kwasu fosforowego, deoksyryboza, nazwa zasady azotowej) — 1p

2. Przykłady:- Pętla psi (Ψ).- Pętla pseudouracylowa.

3. Wynika to z zasady komplementarności organicznych zasad azotowych.

4. Poprawna odpowiedź: wiersz 1. — AGU, UCA; wiersz 2. — GAC, GAC (2 pkt.).

5. Za stwierdzenie, ze próbka nr 1 — 1 pkt. Za trafne uzasadnienie — 1 pkt. Przyklad: Można obliczyć, że: G 21% + C 21% = 42% to A + T = 100% — 42% = 58%, a więc T = 29% a nie 21%. (wykorzystując zasadą komplementarnoąci ilość G = C oraz regułę Chargraffa: A + G = T + C = 100%).

6. DNA — struktura dwuniciowa, tymina, cukier dezoksyryboza,

RNA — struktura głównie jednoniciowa, uracyl, cukier ryboza.

7. RNA adenina, guanina, uracyl, cytozyna — 1 pkt.

Brakująca struktura molekularna DNA –dwie nici polinukleotydowe (tworzące helisę). 1 pkt.

Funkcje mRNA i tRNA — mRNA przenosi informację z DNA do cytoplazmy (bierze udział w biosyntezie białek), — tRNA — transportuje aminokwasy na miejsce biosyntezy białek. — 1 pkt.

8. a) Struktura cząsteczki DNA jest utrzymywana dzięki wiązaniom powstającym między komplementarnymi zasadami azotowymi obu nici. b) Wiązania wodorowe umożliwiają łączenie się nukleotydów na zasadzie komplementarności. c) B, ponieważ zawiera więcej par G-C

9. a) DNA, ponieważ jednym z rodzajów nukleotydów jest tymina, która występuje tylko w DNA.

b) Jednoniciowy, ponieważ procentowa zawartość nukleotydów w parze A i T / G i C jest różna.

10. GGTTTAACCTCTA

11. DNA — cukier deoksyryboza, RNA — cukier ryboza. DNA — zasady adenina, guanina, cytozyna, tymina. RNA — zasady adenina, guanina, cytozyna, uracyl. DNA — dwa łańcuchy polinukleotydowe, RNA — jeden łańcuch polinukleotydowy.

12. Jeżeli zawartość C = 37%, to zawartość G = 37% Zawartości A + T = 26%, co oznacza, że zawartość A = 13% i T = 13%. C = 37%, A = 13%, T = 13%, G = 37%.

13. Poprawna odpowiedź: X — przyłączanie / wiązanie aminokwasu / podstawienie aminokwasu. Y — rozpoznawanie kodonu / miejsca w mRNA (kodującego ten aminokwas) / dopasowuje się do odpowiedniego miejsca w mRNA / wiąże się z mRNA w jego odpowiednim miejscu.

14. Kodony w DNA: ATGCTTAAG Kodony w mRNA: UACGAAUUC Antykodony w tRNA: AUGCUUAAG Zasada komplementarności polega na wzajemnym uzupełnianiu się dwóch nici, wynikającym ze struktury zasad łączących się parami — AT, CG. Jedna nić wyznacza budow´ drugiej.

15. 1 — mRNA, 2. — tRNA, 3.-rRNA

16. D

17. a) Poprawna odpowiedź A. reszta kwasu fosforowego, B. deoksyryboza 1 p.

b) Poprawna odpowiedź adenina, guanina, cytozyna, tymina 1 p.

18. nukleotyd

19. a) kolejno od góry: AT lub TA, GC lub GC, CG lub GC 1pkt. b) za zaznaczenie nukleotydu 1pkt.

c) RNA, uracyl, adenina, guanina, cytozyna 1pkt.

20. — cukier: deoksyryboza; — zasada azotowa: tymina (1 pk.)

21. Przykłady argumentów: — znajomość genomu może ułatwić diagnozowanie/leczenie chorób genetycznych/ może ułatwić eliminowanie chorób dziedzicznych (1 pkt), — znajomość genomu ułatwia lepsze zrozumienie ewolucji człowieka (1 pkt), — znajomość genomu umożliwia dopasowywanie leków do indywidualnych cech pacjenta (1 pkt), — umożliwia poznanie funkcjonowania organizmu człowieka.

22.

23. a) 1 — chromatydy, 2 — przewężenie pierwotne / centromer, 3 — przewężenie wtórne / NOR, 4 — trabant / satelita. b) Telomer to zakończenie każdego chromosomu u eukariontów (zbudowane z wielokrotnie powtarzających się sekwencji nukleotydów). Długość tych odcinków jest utrzymywana na stałym poziomie, ponieważ są one miejscami zakończenia replikacji / ponieważ mają znaczenie dla stabilności DNA.

c) I-B, II-C

24. 1. F 2. C 3. D 4. B

25. a) 2 ciałka Barra u kobiety, 1 ciałko Barra u męż

b) 1 pkt — wy ja śnie nie Od po wiedź: Nad licz bo we chromosomy X sta ją się heterochromatynowe /nie działa ją lub działa ją słabo, zaś nadliczbowe autosomy nie stają się heterochromatynowe i zaburzają rozwój.

26. a) C, A, D, B b) 1. trabant (satelita), 2. przewężenie wtórne, 3. centromer (przewężenie pierwotne)

4. chromatydy (ramiona chromatyd) c) 1. P, 2. F, 3. P d) A

27. a) D.

Uzasadnienie: Występujący w nim cukier to deoksyryboza, a więc można uważać, że to nukleozyd kwasu DNA, jednak przyłączony do deoksyrybozy uracyl wskazuje, że to nieprawda, ponieważ ta zasada azotowa nie występuje w DNA.

b) Reszta kwasu fosforowego może się przyłączyć do grupy hydroksylowej przy węglu 5’ wiązaniem estrowym i utworzyć nukleotyd.

Rozdział II.
Replikacja i ekspresja materiału genetycznego

II.1 Zadania

1. Zadanie 22. (2pkt) (próbna, 2001)

Sformułuj dwa wnioski dotyczące wyniku tego procesu.

2. Zadanie 23. (1pkt) (próbna, 2001)

Wskaż, który z poniższych opisów błędnie charakteryzuje kod genetyczny.

Kod genetyczny jest

A. trójkowy — jeden kodon składa się z trzech nukleotydów.

B. uniwersalny — te same trójki nukleotydów kodują te same aminokwasy w całym świecie ożywionym.

C. bezprzecinkowy — nukleotydy każdego kodonu są oddzielone od siebie związkami o innym charakterze.

D. jednoznaczny — każdy kodon koduje tylko jeden rodzaj aminokwasu.

3. Zadanie 45. (3pkt) (próbna, 2001)

a) Wyjaśnij, jaką rolę w procesie transkrypcji pełni DNA i enzym polimeraza RNA.

b) Wskaż źródło energii niezbędnej do syntezy mRNA.

4. Zadanie 45 (3 pkt.)(marzec, 2002)

Narysuj schemat innego modelu przepływu informacji genetycznej. Podaj przykład występowania w przyrodzie zaproponowanego rodzaju przepływu informacji.

5. Zadanie 18 (2 pkt.) (próbna, marzec 2002)

Jedną z przyczyn procesu starzenia się komórek naszego organizmu jest skracanie tzw. telomerów. Odcinki te są miejscem terminacji replikacji DNA i mają duże znaczenie dla jego stabilności.

Na przedstawionym schemacie chromosomu zaznacz miejsca występowania telomerów. Podaj nazwę enzymu zapewniającego stałą ich syntezę.

6. Zadanie 19 (2 pkt.) (próbna, marzec 2002)

Napisz, który z przedstawionych schematycznie rodzajów replikacji (A, B czy C) ilustruje replikację semikonserwatywną. Wyjaśnij, na czym polega ten proces.

7. Zadanie 20 (2 pkt.) (próbna, marzec 2002 )

Podaj dwie cechy kodu genetycznego, do których odwołuje się poniższe zdanie:

Dana trójka nukleotydów koduje tylko jeden rodzaj aminokwasu, ale ten sam aminokwas może być kodowany przez kilka trójek nukleotydów.

1. … 2. …

8. Zadanie 20. (1 pkt) (styczeń, 2003)

Przed podziałem komórki zachodzi proces replikacji DNA.

Wyjaśnij, na czym polega półzachowawczość (semikonserwatywność) tego procesu.

9. Zadanie 22. (1 pkt) (grudzień, 2004)

Synteza białek jest złożonym procesem przekładania informacji genetycznej na język aminokwasów.

Uporządkuj poniższe sformułowania tak, żeby odzwierciedlały właściwą kolejność przemian prowadzących do wytworzenia białka.

A. Transport aminokwasów (przez cząsteczki tRNA) do rybosomów.

B. Łączenie się cząsteczek mRNA z rybosomami.

C. Łączenie się aminokwasów (dostarczonych do rybosomów) w polipeptydy tworzące cząsteczki białka.

D. Transkrypcja informacji genetycznej z DNA na RNA.

Kolejność przemian (posłuż się oznaczeniami literowymi): …

10. Zadanie 48. (1 pkt) (grudzień 2004)

Spośród przedstawionych sformułowań wskaż to, które prawidłowo uzupełnia informacje zilustrowane schematem.

A. Cząsteczki DNA przed transkrypcją ulegają samopowieleniu.

B. Synteza RNA odbywa się tylko na jednej nici DNA.

C. Synteza polipeptydów tworzących białka odbywa się w jądrze komórkowym.

D. W translacji uczestniczy dwuniciowy RNA.

11. Zadanie 22. (2 pkt) (czerwiec 2004)

Na podstawie analizy powyższego schematu ustal i podaj kolejność, z jaką podczas drugiego etapu translacji — elongacji będą się przyłączały do metioniny trzy przedstawione aminokwasy (kwas asparaginowy, histydyna, cysteina). Swój wybór uzasadnij jednym argumentem.

12. Zadanie 23. (1 pkt) (maj, 2005)

13. Zadanie 11. (2 pkt) (grudzień, 2005)

Pewne białko A jest kodowane przez 243 triplety (kodony), a białko B — przez 243 nukleotydy.

Podaj, która cząsteczka białka (A czy B) będzie zbudowana z większej liczby aminokwasów. Odpowiedź uzasadnij jednym argumentem.

14. Zadanie 22. (2 pkt) (styczeń, 2005)

Podaj nazwę tego procesu i opisz, na czym on polega.

15. Zadanie 4. (1 pkt) (egzamin AM, 2005)

Określ, na jakim etapie ekspresji genów może dojść do zahamowania tego procesu przez chromomycynę.

16. Zadanie 11. (2 pkt) (egzamin AM, 2005)

17. Zadanie 13. (2 pkt) (egzamin AM, 2005)

Łańcuch polipeptydowy składa się ze 116 aminokwasów.

Określ, z ilu co najmniej nukleotydów musiał być zbudowany gen kodujący ten łańcuch polipeptydowy. Odpowiedź uzasadnij podając jeden argument.

18. Zadanie 19. (1 pkt) (maj, 2002)

19. Zadanie 20. (1 pkt) (grudzień, 2004)

Wskaż prawidłowy zestaw związków uczestniczących w transkrypcji:

A. mRNA, rybosomy, tRNA, aminokwasy,

B. DNA, polimerazy RNA, rybonukleotydy,

C. RNA, polimeraza DNA, rybonukleotydy,

D. DNA, polimeraza DNA, deoksyrybonukleotydy.

20. Zadanie 21. (1 pkt) (grudzień, 2004)

Najkrótszy gen odkryty w 22 ludzkim chromosomie składa się z 1000 nukleotydów, z których 667 nukleotydy to introny.

Określ maksymalną liczbę aminokwasów w białku kodowanym przez ten gen.

21. Zadanie 22. (2 pkt) (grudzień, 2004)

W biosyntezie białka istotną rolę odgrywają sekwencje nukleotydowe RNA zwane antykodonami i kodonami nonsensownymi („stop”).

Określ znaczenie tych sekwencji w biosyntezie białka.

22. Zadanie 20. (2 pkt) (maj 2006)

Opisz przedstawiony na schemacie przebieg replikacji DNA.

23. Zadanie 23. (2 pkt) (maj 2006)

Przyporządkuj każdemu ze związków organicznych oznaczonych na rysunku cyframi 1 — 4, jego poprawną nazwę spośród A — E.

A. aminokwas, B. DNA, C. mRNA, D. rRNA, E. tRNA

1– …2– …3– …4– …

24. Zadanie 23. (3 pkt) (listopad 2006)

Na podstawie schematu przedstaw przebieg trzech etapów naprawy uszkodzonej nici DNA.

etap I …etap II …etap III …

Zadanie 25. (2 pkt) (listopad, 2006)

Poniżej przedstawiono dwie (A i B) sekwencje nukleotydów w mRNA.

A. UUC UAC ACC CCG GAU

B. UUU UAU ACG CCC GAC

Ustal, czy podane sekwencje (A i B) kodują takie same, czy różne odcinki polipeptydów. Odpowiedź uzasadnij jednym argumentem.

26. Zadanie 11. (2 pkt)(grudzień, 2005)

Pewne białko A jest kodowane przez 243 triplety (kodony), a białko B — przez 243 nukleotydy.

Podaj, która cząsteczka białka (A czy B) będzie zbudowana z większej liczby aminokwasów. Odpowiedź uzasadnij jednym argumentem.

27. Zadanie 22. (2 pkt) (listopad, 2006)

Oceń każde z tych stwierdzeń w kategorii prawda (P) fałsz (F). Odpowiednią literę wpisz obok każdego stwierdzenia.

28. Zadanie 49. (2 pkt)(styczeń, 2006)

.A. … B. … C. … D. …

A. … B. … C. … D. …

Podaj nazwę tego procesu oraz wpisz w odpowiednie miejsca pod schematem nazwy struktur powstających kolejno w tym procesie (A, B, C, D), wybierając je z poniżej podanych:

hybryd DNA–RNA, cząsteczka DNA, pojedyncza nić DNA, RNA wirusowy.

29. Zadanie 25. (3 pkt) (styczeń, 2006)

30. Zadanie 18. (1 pkt)(AM, 2006)

Fragment nici DNA o sekwencji — 3” — CTGGAC — 5” poddano transkrypcji.

Podaj, która z sekwencji (1—4) nukleotydów w RNA zsyntetyzowanych na powyższym fragmencie nici DNA jest właściwa.

1. 3” — GTCCAG — 5”

2. 5” — GUCCTG — 3”

3. 5” — GACCUG — 3”

4. 3” — GUCCTG — 5”

Poniższe informacje wykorzystaj do rozwiązania zadań nr 22 i 23.

31. Zadanie 22. (1 pkt) (maj, 2007)

Podaj nazwę aminokwasu, który zostanie przyłączony w miejscu A (wykorzystaj załączoną tabelę z fragmentem kodu genetycznego).

32. Zadanie 23. (3 pkt) (maj, 2007)

Wypełniając poniższą tabelę, podaj nazwy kwasów nukleinowych oznaczonych na rysunku, jako I i II oraz określ rolę każdego z nich w procesie biosyntezy białka.

33. Zadanie 29. (1 pkt) (maj, 2007)

W procesie translacji został utworzony łańcuch białka, którego fragment budują następujące aminokwasy:

metionina (Met) — lizyna (Lys) — izoleucyna (Ile) — seryna (Ser).

Korzystając z tabeli kodu genetycznego zamieszczonej powyżej, zaznacz nić DNA spośród A-D, która zawiera informację potrzebną do syntezy przedstawionego łańcucha aminokwasów.

A. TATTTGTAATCC

B. TACTTTTAGTCA

C. TACTTTTAATCT

D. TACTCTTCATGG

34. Zadanie 20. (3 pkt)(próbna, 2007)

Zanalizuj rysunek, a następnie wyjaśnij, na czym polega replikacja semikonserwatywna.

35. Zadanie 22. (3 pkt) (próbna, 2007)

Poniższy schemat przedstawia fragment nici mRNA o następującej sekwencji nukleotydów:

UCUUCCUCACAG

Podaj, jakie trzy cechy kodu genetycznego możemy odczytać z powyższego zapisu. Wy- jaśnij, co one oznaczają.

UCU — seryna

UCC — seryna

UCA — seryna

CAG — glutamina

36. Zadanie 22. (2 pkt) (marzec, 2008)

Uzupełnij tabelę, wypisując ze schematu procesu ekspresji informacji genetycznej nazwy:

I etapu procesu i jego produktu, II etapu procesu i jego produktu.

37. Zadanie 21. (2 pkt) (maj, 2008)

Podaj, który proces (spośród oznaczonych na schemacie A-C) to proces replikacji.

Podaj znaczenie procesu replikacji w komórkach rosnącego organizmu wielokomórkowego np. człowieka.

38. Zadanie 25. (3 pkt)(maj, 2008)

A. Na podstawie schematów podaj, gdzie odbywa się transkrypcja i translacja w komórce prokariotycznej, a gdzie w komórce eukariotycznej.

P …

E …

B. określ, czym różni się pierwotny transkrypt RNA Eukaryota od mRNA Prokaryota.

C. wyjaśnij, na czym polega splicing RNA u Eukaryota.

39. Zadanie 27. (2 pkt) (maj, 2008)

Pewne bakterie mogą pobierać z podłoża tryptofan (Trp) lub, gdy w podłożu brak jest Trp, bakterie mogą go same syntetyzować. W komórkach tych bakterii występuje białko regulatorowe — represor Trp, które jest aktywne tylko po połączeniu się z tryptofanem. Aktywne białko represorowe wiąże się z promotorem operonu i hamuje transkrypcję genów kodujących enzymy potrzebne do syntezy tryptofanu.

a) Opisz, w jaki sposób działa operon tryptofanowy u bakterii, gdy tryptofan nie występuje w podłożu.

b) Wyjaśnij, jak na działanie operonu tryptofanowego wpłynie mutacja w genie kodującym białko represorowe, polegająca na tym, że represor bez połączenia z Trp będzie wiązał się z promotorem.

40. Zadanie 23. (2 pkt)(styczeń, 2009)

Podaj nazwy etapów oznaczonych cyframi 1 i 2.

1. …,

2. …

41. Zadanie 33. (1 pkt)(maj, 2009)

Podaj, który rysunek (A czy B) przedstawia proces replikacji:

42. Zadanie 28. (2 pkt) (egzamin wstępny, 2009)

Genom typowego retrowirusa zbudowany jest z jednoniciowego RNA. W cyklu życiowym takiego wirusa nić jego RNA wnika do wnętrza komórki gospodarza wraz z enzymem odwrotną transkryptazą. Odwrotna transkryptaza syntetyzuje, używając jako matrycy RNA wirusa, nić DNA (powstaje DNA / RNA). Następnie nić RNA zostaje usunięta, a odwrotna transkryptaza syntetyzuje nić komplementarną do DNA. Tworzy się dwuniciowe DNA, które ulega integracji z genomem gospodarza.

Na podstawie zamieszczonego tekstu przedstaw w postaci uproszczonego schematu opisaną część cyklu życiowego retrowirusa. Na schemacie wyraźnie zaznacz miejsca działania odwrotnej transkryptazy.

Nić RNA wirusa →………………………………………………………………………………..

43. Zadanie 24. (3 pkt) (maj, 2009)

Podaj nazwę procesu oznaczonego na schemacie jako A.

Podaj, który z wymienionych w tekście rodzajów RNA uwzględniono na schemacie.

Przedstaw rolę tRNA w procesie syntezy białka.

44. Zadanie 21. (2 pkt)(egzamin wstępny, 2010)

Podaj nazwy (lub skróty nazw) związków chemicznych oznaczonych na schemacie numerami 1–4.

1. …

2. …

3. …

4. …

45. Zadanie 22. (2 pkt) (egzamin wstępny, 2010)

W czasie ekspresji genów po wytworzeniu pierwotnego transkryptu (pre-mRNA) rozpoczyna się jego obróbka zwana splicing. Polega ona na wycinanie intronów — odcinków niekodujących i łączeniu ze sobą eksonów –odcinków kodujących. U eukariontów występuje dość powszechnie alternatywny splicing, którego efekty zilustrowano schematem.

a) Na podstawie schematu, wybierz i zaznacz jedno z poniższych sformułowań, które poprawnie opisuje znaczenie alternatywnego splicingu.

A. Końcowe produkty alternatywnego splicingu tego samego pierwotnego transkryptu kodują syntezę takich samych białek.

B. Alternatywny splicing znacznie zwiększa zróżnicowanie wytwarzanych białek zakodowanych w genomie.

C. Wskutek alternatywnego splicingu z jednego genu powstaje kilka genów, które kodują syntezę takiego samego białka.

D. W procesie alternatywnego splicingu podstawowe znaczenie ma mechanizm wycinania intronów z pierwotnego transkryptu.

b) Określ, na czym polega różnica pomiędzy produktami alternatywnego splicingu.

46. Zadanie 21. (2 pkt)(maj, 2010)

Fragment cząsteczki białka składa się z 24 aminokwasów.

a) Podaj, ile kodonów kodowało informację dotyczącą tego fragmentu białka.

b) Oblicz, ile nukleotydów składało się na fragment nici DNA kodującej ten fragment białka.

47. Zadanie 22. (2 pkt) (maj, 2010)

Podaj przykłady dwóch rodzajów RNA, które mogą powstać w tym procesie, i określ funkcję każdego z nich w procesie biosyntezy białka.

1. …

2. …

48. Zadanie 23. (1 pkt) (listtopad, 2010)

Uporządkuj etapy realizowania informacji genetycznej (A–D) prowadzące do powstania funkcjonalnego białka. Wpisz litery (A-D) w odpowiedniej kolejności w wykropkowanych miejscach.

A — proces tworzenia się łańcucha polipeptydowego z aminokwasów na bazie matrycowego RNA

B — przepisywanie informacji z DNA na RNA

C — modyfikacja utworzonego łańcucha polipeptydowego

D — zmiany posttranskrypcyjne cząsteczki mRNA

Właściwa kolejność etapów: …………………..

49. Zadanie 24. (2 pkt) (styczeń, 2010) (styczeń, 2010)

Podaj nazwę procesu oznaczonego literą X oraz nazwę struktury komórkowej oznaczonej Y.

X -… Y — …

50. Zadanie 16. (1 pkt) (styczeń, 2010)

Kod genetyczny jest trójkowy, bezprzecinkowy, zdegenerowany, jednoznaczny i uniwersalny.

Wyjaśnij, na czym polega trójkowość kodu genetycznego.

51. Zadanie 22. (1 pkt) (sierpień, 2010)

Podaj, na czym polega semikonserwatywność procesu replikacji.

52. Zadanie 15. (1 pkt) (sierpień, 2010)

Korzystając z tabeli kodu genetycznego, zapisz sekwencję aminokwasów, która powstanie w wyniku translacji fragmentu matrycowego RNA (mRNA) o sekwencji nukleotydów CCUUUCGUAAACGGA.

53. Zadanie 16. (1 pkt) (sierpień, 2010)

Zapisz sekwencję nukleotydów występującą we fragmencie nici DNA, na matrycy której powstał fragment mRNA o sekwencji CCUUUCGUAAACGGA.

54. Zadanie 21. (2 pkt)(czerwiec, 2011)

Na schemacie przedstawiono działanie polirybosomu (polisomu) w procesie biosyntezy białka.

Zaznacz poniżej nazwę cząsteczki kwasu nukleinowego oznaczonego na schemacie literą X.

rRNA B. tRNA C. mRNA D. DNA

Określ funkcję, jaką pełni ten kwas w przedstawionym procesie.

55. Zadanie 25. (1 pkt)(maj, 2011)

Zaznacz zdania, które poprawnie opisują proces replikacji cząsteczki DNA.

A. Podczas replikacji DNA dwuniciowa helisa rozplata się i każda pojedyncza nić służy jako matryca do syntezy komplementarnej nici potomnej.

B. Syntezę nowych nici DNA przeprowadza enzym polimeraza DNA, którego cząsteczki są wbudowywane w powstającą nić DNA.

C. Kierunek syntezy obydwu potomnych nici DNA (nici prowadzącej i nici opóźnionej) jest zgodny z kierunkiem przesuwania się widełek replikacyjnych i synteza odbywa się w sposób ciągły.

D. Replikacja DNA ma charakter semikonserwatywny, ponieważ w skład każdej potomnej cząsteczki DNA wchodzi jedna oryginalna nić macierzysta i jedna nowo zsyntetyzowana.

56. Zadanie 29. (2 pkt) (maj, 2011)

Na podstawie: E. Pyłka-Gutowska, E. Jastrzębska, Biologia 3, Kielce 2003.

Na podstawie schematu wyjaśnij, w jaki sposób z informacji genetycznej jednego genu mogą powstać różne białka.

Wyjaśnij, na czym polega obróbka potranskrypcyjna.

57. Zadanie 23. (3 pkt) (styczeń, 2011)

a) Podaj nazwę procesu oznaczonego na schemacie literą X. …

b) Wyjaśnij, jaką rolę w procesach ekspresji informacji genetycznej pełni

1. mRNA. …

2. tRNA. …

58. Zadanie 27. (1 pkt)(sierpień, 2011)

Pewien gen komórki eukariotycznej składa się z 580 nukleotydów. Podczas procesu transkrypcji zawarta w genie informacja genetyczna przepisywana jest na pierwotną cząsteczkę RNA (pre-mRNA), która podlega procesom prowadzącym do powstania dojrzałego mRNA. Dojrzały mRNA zawiera już tylko 439 nukleotydów.

Wyjaśnij, dlaczego część nukleotydów jest usuwana z pierwotnego RNA.

59. Zadanie 26. (1 pkt) (sierpień, 2011)

Posługując się przykładem z tabeli kodu genetycznego, uzasadnij, że kod genetyczny jest zdegenerowany.

60. Zadanie 15. (3 pkt) (listopad, 2011)

Na podstawie: B. Rodkiewicz, Biologia rozwoju w zarysie, Warszawa 1998

a) Podaj nazwę tych odcinków i ich funkcję.

b) Podaj nazwę enzymu sterującego replikacją końcowych odcinków chromosomów oraz nazwę enzymu sterującego replikacją pozostałego DNA.

Replikacją końcowych odcinków chromosomu steruje: …

Replikacją pozostałego DNA steruje: …

61. Zadanie 16. (1 pkt) (listopad, 2011)

Podaj przyczynę bardzo dużej wierności syntezy nowych nici DNA

62. Zadanie 17. (2 pkt) (listopad, 2011)

Ustal, który z przedstawionych typów kodu dominuje w przyrodzie. Uzasadnij odpowiedź.

63. Zadanie 18. (2 pkt) (listopad, 2011)

Geny eukariotyczne mają budowę nieciągłą, to znaczy, że składają się z odcinków eksonowych i intronowych. Poniżej przedstawiono ogólną zasadę organizacji genu eukariotycznego oraz proces jego transkrypcji i modyfikacji potranskrypcyjnej.

a) Ustal funkcję intronów w procesie transkrypcji.

b) Wyjaśnij, dlaczego introny są wycinane z pierwotnego transkryptu.

64. Zadanie 28. (3 pkt)(maj, 2012)

Na podstawie: H. Krzanowska, A. Łomnicki, J. Rafiński, H. Szarski, J. Szymura, Zarys mechanizmów ewolucji, PWN, Warszawa 2002.

Na podstawie analizy schematu i własnej wiedzy wykonaj poniższe polecenia.

Oceń prawdziwość zdań dotyczących procesu translacji. Wpisz w odpowiednich miejscach tabeli literę P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli zdanie jest fałszywe.

Podaj zestawienie nukleotydów w antykodonie tRNA przenoszącym tyrozynę (Tyr).

Podaj znaczenie obecności porów w otoczce jądrowej dla procesu translacji.

65. Zadanie 29. (1 pkt) (maj, 2012)

Większość genów eukariotycznych jest podzielona na eksony i introny.

Napisz, czy mutacja w obrębie intronu określonego genu, która nie wpływa na sposób jego wycinania, może prowadzić do zmiany właściwości białka kodowanego przez ten gen. Odpowiedź uzasadnij.

66. Zadanie 23. (2 pkt) (maj, 2012)

Na podstawie: J.H. Postlethwait, J.H. Hopson, R.C. Vernes, Biology. Bringing science to life, Oxford 1991.

Podaj nazwy procesów oznaczonych na schemacie literami X i Y, wybierając je spośród wymienionych.

translacja, transkrypcja, transdukcja

X. … Y. …

Podaj nazwy trzech rodzajów RNA wytwarzanych w procesie X. Podkreśl ten rodzaj kwasu, który zawiera informację o składzie aminokwasów syntetyzowanego białka.

Informacje do zadania 19. i 20. (styczeń, 2012)

67. Zadanie 19. (2 pkt) (styczeń, 2012)

a) Na podstawie schematu podaj, na czym polega różnica pomiędzy genem w DNA a genem w mRNA.

b) Podaj nazwę etapu zaznaczonego literą X oraz lokalizację tego procesu w komórce.

68. Zadanie 20. (2 pkt) (styczeń, 2012)

Kod genetyczny to sposób zapisu informacji genetycznej w sekwencji nukleotydów kwasu nukleinowego, określający kolejność określonych aminokwasów w danym polipeptydzie.

Na podstawie zamieszczonej tabeli kodu genetycznego podaj po jednym argumencie uzasadniającym, że kod genetyczny jest

a) jednoznaczny — …

b) zdegenerowany- …

69. Zadanie 20. (1 pkt) (styczeń, 2012)

Na dojrzewanie RNA, poza splicingiem, składają się jeszcze dwa procesy tzw. modyfikacji, dzięki którym powstała cząsteczka mRNA jest gotowa do opuszczenia jądra komórkowego.

Na podstawie schematu opisz, na czym polegają te dwa procesy.

70. Zadanie 22. (2 pkt) (maj, 2013)

Uzupełnij schemat, wpisując sekwencję nukleotydów we fragmencie mRNA syntetyzowanym na przedstawionym fragmencie nici DNA.

Podaj, ile aminokwasów może kodować przedstawiony fragment mRNA.

71. Zadanie 23. (1 pkt) (maj, 2013)

Oceń prawdziwość informacji dotyczących kodu genetycznego. Wpisz w tabelę literę P, jeśli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli zdanie jest fałszywe.

72. Zadanie 24. ( 1 punkt )(styczeń, 2013)

Cząsteczka dwuniciowego DNA zawiera 38% adeniny.

Wylicz zawartość pozostałych nukleotydów w tej cząsteczce DNA.

73. Zadanie 23. (1 pkt)(styczeń, 2013)

Zaznacz zdanie, które zawiera poprawną informację określającą zdegenerowanie kodu genetycznego.

A. Trójki nukleotydów (triplety) nie nakładają się na siebie.

B. Określona trójka nukleotydów zawsze oznacza tylko jeden aminokwas.

C. Kod genetyczny u wszystkich organizmów niezależnie od gatunku jest taki sam.

D. Jeden aminokwas może być wyznaczany przez więcej niż jedną trójkę nukleotydów.

74. Zadanie 25. (1 pkt)(styczeń, 2013)

Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących ekspresji informacji genetycznej w komórkach organizmów prokariotycznych i eukariotycznych. Wpisz w tabeli P, jeżeli stwierdzenie jest prawdziwe lub F, jeżeli jest fałszywe.

75. Zadanie 20. (2 pkt) (styczeń, 2013)

Podaj nazwę elementów oznaczonych A i B na schemacie oraz rolę każdego z nich w przedstawionym procesie.

A ……………………………..

B ………….…………..

76. Zadanie 23. (2 pkt)(maj, 2014)

Każdy rodzaj cząsteczki tRNA ma zdolność przyłączania określonego aminokwasu i dzięki sekwencji trzech nukleotydów zwanej antykodonem rozpoznaje komplementarny dla niego kodon w mRNA.

a) Ustal, jaka będzie kolejność tRNA, oznaczonych literami A, B i C, przyłączanych w procesie syntezy białka na matrycy mRNA o podanej sekwencji nukleotydów.

Kolejność tRNA ……

b) Na podstawie tabeli z fragmentem kodu genetycznego zapisz nazwy kolejnych aminokwasów (oznaczonych na schemacie literami X, Y, Z) w powstałym trójpeptydzie.

77. Zadanie 25. (2 pkt)

Na podstawie: A. Jerzmanowski, C. Korczak, K. Staroń, Biologia, Warszawa 1992.

a) Podaj nazwę rodzaju RNA oznaczonego na rysunku literą X.

b) Uzasadnij, podając jeden argument, że na rysunku przedstawiono proces ekspresji informacji genetycznej u organizmów prokariotycznych.

78. Zadanie 26. (1 pkt)(maj, 2014)

Zapisz triplet nukleotydów w kodonie mRNA oznaczony jako XYZ oraz nazwę aminokwasu, który zostanie przyłączony do przedstawionej cząsteczki tRNA.

Kodon … Aminokwas …

79. Zadanie 22. (1 pkt)(maj, 2015)

Poniżej wymieniono procesy (A–D) dotyczące kwasów nukleinowych i zachodzące u organizmów eukariotycznych.

Wybierz właściwe nazwy procesów spośród A–D i przyporządkuj je do nazw produktów 1. i 2., które powstają w wyniku przebiegu tych procesów. Zapisz ich oznaczenia literowe.

A. replikacja B. translacja C. transkrypcja D. odwrotna transkrypcja

1. DNA ……………….……………………..

2. RNA ………………………..……………..

80. Zadanie 23. (2 pkt)(maj 2015)

Na podstawie: M. Berg, J.L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemia, Warszawa 2009.

a) Określ wielkość produktu transkrypcji przedstawionego fragmentu genu β-globiny, wyrażając ją liczbą zasad azotowych.

b) Podaj cechę przedstawionego genu, która umożliwia rozpoznanie, że jest to gen występujący w DNA jądrowym komórek eukariotycznych.

81. Zadanie 19. (czerwiec, 2015)

a) Zadanie 19.1.(0—1) (czerwiec, 2015)

Uzupełnij schemat — zapisz sekwencję nukleotydów na fragmencie nici DNA, który był matrycą do transkrypcji przedstawionego fragmentu mRNA.

b) Zadanie 19.2. (0—1)

Korzystając z tabeli kodu genetycznego, wpisz w zaznaczone pola na schemacie nazwy aminokwasów zakodowanych w przedstawionym fragmencie.

c) Zadanie 19. (0—1)

Podaj nazwę wiązania oznaczonego na schemacie literą X. …

82. Zadanie 28. (1 pkt)(czerwiec, 2015)

Dehydrogenaza bursztynianowa jest enzymem katalizującym jedną z reakcji w cyklu Krebsa. Informacja genetyczna o budowie tego białka jest zapisana w DNA znajdującym się w jądrze komórkowym.

Uporządkuj we właściwej kolejności etapy wytwarzania tego enzymu w komórce — wpisz w tabelę numery 2–6.