Biologia - Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16.

Kategoria: Inżynieria i badania genetyczne Typ: Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Na poniższym rysunku przedstawiono trzy etapy elektroforezy żelowej DNA. Do studzienek – zagłębień w żelu agarozowym – naniesiono próby zawierające mieszaninę fragmentów DNA o różnej wielkości. Wykonano elektroforezę z użyciem dwóch prób:

  • próba A (kontrolna) – zawierała mieszaninę fragmentów DNA o znanych wielkościach
  • próba B (badawcza) – zawierała mieszaninę fragmentów DNA o nieznanych rozmiarach, którą otrzymano w wyniku trawienia DNA enzymami restrykcyjnymi.

Podczas elektroforezy żel umieszczono w roztworze zawierającym jony, a następnie przyłożono napięcie elektryczne, które spowodowało przesuwanie się fragmentów DNA w żelu. Po zakończeniu migracji fragmentów DNA w żelu dodano barwnik wiążący się z DNA, co uwidoczniło na żelu prążki odpowiadające fragmentom DNA o różnej wielkości.

Na podstawie: E. Bártová, Molekulární biologie. Gelová elektroforeza, 2011 (cit.vfu.cz).

16.1. (0–1)

Określ, w jakim celu podczas elektroforezy do jednej ze studzienek wprowadza się próbę kontrolną – mieszaninę fragmentów DNA o znanych rozmiarach.

16.2. (0–1)

Rozstrzygnij, który prążek w próbie B – prążek X, Y czy Z – zawiera najkrótsze fragmenty DNA. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

Rozwiązanie

16.1. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne określenie znaczenia próby kontrolnej, odnoszące się do wzorca wielkości badanych cząsteczek DNA LUB do kontroli jakości elektroforezy.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe odpowiedzi

  • Do jednej ze studzienek wprowadza się mieszaninę fragmentów DNA o znanych rozmiarach, aby móc oszacować wielkość badanych fragmentów DNA.
  • Próba A stanowi marker wielkości, czyli tzw. wzorzec masy, który pozwala określić, jaką wielkość mają fragmenty DNA w badanej próbce.
  • Próbka A stanowi próbę kontrolną pozytywną – dzięki tej próbie wiadomo, czy elektroforeza trwała odpowiednio długo.

16.2. (0–1)

Zasady oceniania
1 pkt – za wybór prążka Z, wraz z poprawnym uzasadnieniem, odnoszącym się do najwyższego tempa migracji w żelu.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Rozstrzygnięcie: Prążek Z

Przykładowe uzasadnienia

  • Ten prążek najszybciej migrował w żelu.
  • Ten prążek przebył najdłuższą drogę ze wszystkich prążków.
  • Uległ największemu przesunięciu w żelu.
  • Znalazł się on najdalej od studzienek, a inne prążki były wyżej.
  • Fragmenty DNA w tym prążku mają najmniejszą masę, dlatego najszybciej przesuwały się w porowatym żelu.