1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii
  3. Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 75.

Kategoria: Układ immunologiczny Dziedziczenie Typ: Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Głównymi antygenami transplantacyjnymi człowieka są antygeny grupowe AB0 występujące na erytrocytach oraz antygeny głównego układu zgodności tkankowej HLA, które występują na powierzchni wszystkich komórek jądrzastych. Jeżeli występuje niezgodność antygenów, to zostaje zainicjowana reakcja odpornościowa, która jest przyczyną odrzucenia przeszczepu. Liczne geny układu HLA znajdują się w 6. chromosomie, ale między nimi rzadko dochodzi do crossing-over, dlatego zwykle geny te dziedziczą się razem, co jest ważne dla przeszczepów rodzinnych. Zestaw alleli genów znajdujący się w tym samym chromosomie i razem dziedziczony zwany jest haplotypem. Każda komórka w organizmie potomka posiada na swojej powierzchni cząsteczki HLA zarówno typu matczynego, jak i ojcowskiego. Na schemacie przedstawiono dziedziczenie genów HLA.

Na podstawie: P.M. Lydyard, A. Whelan, M.W. Fanger, Immunologia. Krótkie wykłady, Warszawa 2009, s. 277.
a)Korzystając ze schematu, uzupełnij poniższe zdania, wybierając wartość liczbową spośród: 25, 50, 75, 100.

Przeszczepy narządów od rodzica do dziecka i odwrotnie wykazują % zgodnych alelli HLA. Prawdopodobieństwo urodzenia się dziecka z jednym z przedstawionych możliwych zestawów alleli HLA wynosi %.

b)Określ, w którym przypadku może być większa szansa przyjęcia się przeszczepu przez chorego – gdy dawcą narządu jest jedno z rodzeństwa, czy – gdy dawcą narządu jest rodzic. Odpowiedź uzasadnij.
c)Określ, czy geny HLA dziedziczą się zgodnie z II prawem Mendla. Uzasadnij odpowiedź.
d)Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

W sposobie ekspresji genów HLA występuje

  1. kodominacja.
  2. dominacja zupełna.
  3. dominacja niezupełna.
e)Wyjaśnij, dlaczego w przypadku powtórnego przeszczepu narządu z podobnymi antygenami transplantacyjnymi jego odrzucenie następuje wcześniej niż za pierwszym razem.
f)Zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Powtórne odrzucenie przeszczepu to głównie przejaw mechanizmu odporności

  1. nabytej.
  2. wrodzonej.
  3. nieswoistej humoralnej.
  4. nieswoistej komórkowej.

Rozwiązanie

a)
(0-1)

50; 25

b)
(0-1)

Przykłady poprawnych odpowiedzi
Szansa przyjęcia się przeszczepu może być większa w przypadku, gdy pochodzi on od rodzeństwa, ponieważ wtedy istnieje prawdopodobieństwo wystąpienia pełnej zgodności HLA (jeżeli dwoje dzieci odziedziczy taki sam zestaw alleli). Natomiast między dzieckiem a rodzicem nigdy nie ma pełnej zgodności, ponieważ zestaw alleli HLA dziecka zawiera tylko połowę informacji od każdego z rodziców.

c)
(0-1)

Przykład poprawnej odpowiedzi
Nie, ponieważ geny te występują w tym samym chromosomie i są silnie sprzężone, więc zazwyczaj dziedziczą się razem.

d)
(0-1)

A

e)
(0-1)

Przykład poprawnej odpowiedzi
Po pierwszym przeszczepie w organizmie występują gotowe przeciwciała, które rozpoznają antygeny drugiego przeszczepu i szybko go niszczą (występują komórki pamięci immunologicznej, które szybko wytwarzają nowe przeciwciała w odpowiedzi na podobne antygeny drugiego przeszczepu).

f)
(0-1)

A

Wskazówki

a)
Najpierw przeanalizuj uważnie schemat, na którym widać, że dziecko otrzymuje od każdego z rodziców po jednym (z dwóch) pełnym zestawie alleli HLA, dlatego zgodność alleli dziecka wynosi 50% zarówno z matką, jak i z ojcem, i nigdy nie bywa większa. Wśród dzieci tych samych rodziców możliwe są 4 różne pary zestawów (4 warianty) genów HLA, stąd określone prawdopodobieństwo wystąpienia jednego z nich. Między rodzeństwem może nie być zgodności lub jest zgodność; może się zdarzyć powtórzenie tego samego zestawu genów HLA u dwojga dzieci tych samych rodziców (zgodność 100%).

b)
Warunkiem przyjęcia przeszczepu jest jak największa zgodność alleli HLA dawcy i biorcy, dlatego należy pod tym kątem przeanalizować schemat. Wyraźnie na nim widać, że niemożliwe jest, aby dziecko miało zestaw alleli identyczny z rodzicem, ponieważ każde dziecko od danego rodzica otrzymuje 50% swych genów. Natomiast na pewno jest możliwe, pojawienie się wśród rodzeństwa identycznego zestawu alleli.

c)
Geny HLA znajdują się w 6. chromosomie, a nie w różnych chromosomach, więc są sprzężone, do tego silnie sprzężone, bo rzadko zachodzi crossing-over, dlatego też dziedziczą się razem. II prawo Mendla zakłada, że geny dziedziczą się niezależnie od siebie.

d)
Jeżeli ekspresji u dziecka jednakowo ulegają allele ojca i matki, to znaczy, że występuje ich kodominacja, podobnie jak w dziedziczeniu grupy krwi AB. Uważnie odczytaj ostatnie zdanie: Każda komórka w organizmie potomka posiada na swojej powierzchni cząsteczki HLA zarówno typu matczynego, jak i ojcowskiego.

e)
Wiesz, że podanie po raz drugi takiego samego antygenu wywołuje szybszą i silniejszą reakcję odpornościową, dlatego że podczas pierwszego kontaktu (pierwszego przeszczepu) powstają komórki pamięci immunologicznej, którymi są limfocyty T i B posiadające na powierzchni receptory dla konkretnych antygenów. Umożliwia to szybsze wytworzenie swoistych przeciwciał neutralizujących te antygeny. Komórki pamięci mają żywotność długotrwałą, niektóre nawet do kilkudziesięciu lat.

f)
Trzeba wiedzieć, że antygeny obce inicjują reakcję odpornościową, która polega na wytworzeniu (odporność czynna) przeciwciał przez komórki plazmatyczne. Przeciwciała (immunoglobuliny) są glikoproteinami krążącymi we krwi i jest to odpowiedź humoralna swoista, szybka przy powtórnym pojawieniu się obcego antygenu. Jednocześnie uruchomiona zostaje odporność swoista komórkowa w postaci limfocytów cytotoksycznych (Tc), które przyczyniają się do apoptozy (samobójstwa) zakażonej komórki organizmu człowieka.