Zadania maturalne z biologii

Informacje o zbiorze zadań i wyszukiwarce Arkusze i materiały maturalne w formacie PDF

Znalezionych zadań - 73

Strony

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6. (2 pkt)

Skład organizmów Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Podczas translacji istotne jest, aby tRNA, które wiąże się z kodonem mRNA warunkującym określony aminokwas, przenosił do rybosomu ten właśnie aminokwas i żaden inny. Prawidłowe dopasowanie cząsteczki tRNA i aminokwasu jest uwarunkowane przez rodzinę powiązanych enzymów zwanych syntetazami aminoacylo-tRNA. Miejsce aktywne każdego typu aminoacylo-tRNA syntetazy pasuje tylko do określonej kombinacji aminokwasu i tRNA. U ludzi występuje 20 różnych syntetaz aminoacylo-tRNA.

Poniższy rysunek przedstawia syntetazę aspartylo-tRNA składającą się z dwóch identycznych podjednostek (zielonej i niebieskiej) z przyłączonymi dwiema odpowiednimi cząsteczkami tRNA (czerwone).

Źródło: N.A. Campbell et al., Biologia, Poznań 2016;
pdb101.rcsb.org/motm/16

6.1. (0–1)

Oceń, jaka cecha kodu genetycznego uległaby naruszeniu, gdyby syntetaza aminoacylo-tRNA połączała zarówno prawidłowy, jak i nieprawidłowy aminokwas do tRNA. Wybierz i zaznacz prawidłową odpowiedź spośród podanych poniżej opcji.

trójkowy
jednoznaczny
zdegenerowany
bezprzecinkowy

6.2. (0–1)

Określ najwyższy poziom struktury białkowej syntetazy aspartylo-tRNA. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając jedną cechę budowy tego białka.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 16. (4 pkt)

Dziedziczenie Ekspresja informacji genetycznej Mutacje Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

W układzie ABO wyróżnia się cztery podstawowe fenotypy: A, B, AB i O, które są warunkowane przez występowanie antygenów A i B. Antygen H jest strukturą prekursorową antygenów A i B, które powstają w wyniku przyłączania do antygenu H różnych reszt cukrowych: w antygenie A jest to N-acetylogalaktozamina, a w antygenie B – galaktoza.

Wytworzenie antygenu H jest warunkowane przez gen FUT1. Allel dominujący tego genu (H) odpowiada za wytworzenie antygenu H w błonie komórkowej erytrocytów. Allel recesywny tego genu (h) zawiera mutację prowadzącą do syntezy nieaktywnego enzymu, którego aktywność jest konieczna do syntezy antygenu H.

Gen ABO warunkujący przekształcanie antygenu H do antygenu A lub B ma trzy allele:

allel I^A koduje transferazę A, warunkującą wytworzenie antygenu A
allel I^B koduje transferazę B, warunkującą wytwarzanie antygenu B
recesywny allel i, kodujący niefunkcjonalne białko, powstały w wyniku mutacji w allelu I^A.

Gen FUT1 i gen ABO są położone na różnych chromosomach autosomalnych.

W tabeli podano fragment sekwencji nukleotydowej w nici kodującej allelu I^A oraz odpowiadający mu fragment allelu i powstałego w wyniku mutacji.

Allel genu ABO	Fragment DNA nici kodującej	Fragment łańcucha polipeptydowego kodowanego przez podany fragment DNA
I^A	CTC GTG GTG ACC CCT T	Leu – Val – Val – Thr – Pro
i	CTC GTG GT− ACC CCT T

Na podstawie: M. Czerwiński i R. Kaczmarek, Genetyczne podstawy syntezy cukrowych antygenów grupowych krwi, „Acta Haematologica Polonica” 44(3), 2013;
V. Kumar i in., Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease, Nowy Jork 2020.

16.1. (0–1)

Na podstawie analizy danych przedstawionych w tabeli podaj nazwę mutacji genowej, która doprowadziła do powstania allelu i.

16.2. (0–1)

Uzupełnij tabelę zamieszczoną poniżej – podaj sekwencję aminokwasową kodowaną przez fragment DNA nici kodującej zawarty w tabeli. Odpowiedź zapisz w wyznaczonym miejscu w tabeli.

Allel genu ABO	Fragment DNA nici kodującej	Fragment łańcucha polipeptydowego kodowanego przez podany fragment DNA
I^A	CTC GTG GTG ACC CCT T	Leu – Val – Val – Thr – Pro
i	CTC GTG GT− ACC CCT T

16.3. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Sekwencja aminokwasowa kodowana przez allel i jest inna niż w przypadku allelu I^A, ponieważ konsekwencją mutacji genowej prowadzącej do powstania allelu i jest

zmiana ramki odczytu.
substytucja aminokwasowa.
odwrócenie kolejności aminokwasów.
zwielokrotnienie liczby aminokwasów.

16.4. (0–1)

Podaj wszystkie możliwe genotypy warunkujące grupę krwi A. Uwzględnij allele genu FUT1 oraz genu ABO. W zapisie genotypu zastosuj oznaczenia alleli podane we wprowadzeniu do zadania.

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (4 pkt)

Prokarionty Ekspresja informacji genetycznej Genetyka - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Wśród bakterii zachodzi intensywny międzykomórkowy przepływ informacji genetycznej, który odbywa się na drodze transformacji, transdukcji lub koniugacji.

Człowiek wykorzystuje naturalnie zachodzące zjawiska do otrzymywania organizmów modyfikowanych genetycznie, np. bakterii wytwarzających ludzkie białko – insulinę. Jednak aby doszło do produkcji insuliny w komórkach bakterii, ludzki gen insuliny musi zostać pozbawiony dwóch intronów, rozdzielających trzy eksony.

Ludzki gen ulega replikacji razem z plazmidem bakteryjnym i dzięki temu występuje w komórce bakteryjnej w dużej liczbie kopii, umożliwiającej syntezę białka na wysokim poziomie.

Na podstawie: U. Kasprzykowska i B.M. Sobieszczańska, Plastyczność bakteryjnych genomów – międzykomórkowy transfer informacji genetycznej, „Postępy Mikrobiologii” 53(2), 2014.

14.1. (0–1)

Do każdego z rodzajów przepływu informacji genetycznej przyporządkuj jeden właściwy opis spośród podanych poniżej (1.–4.).

Zachodzi z udziałem wirusów, które stają się wektorami przenoszącymi DNA z jednej bakterii do drugiej.
Polega na pobieraniu przez komórki bakteryjne materiału genetycznego ze środowiska.
Jest to proces płciowy polegający na przekazaniu materiału genetycznego z komórki dawcy do komórki biorcy. Może zachodzić pomiędzy różnymi gatunkami bakterii.
Polega na przepisaniu informacji genetycznej z RNA na DNA, dzięki czemu dochodzi do integracji takiego materiału genetycznego z genomem bakterii.

transformacja –
transdukcja –
koniugacja –

14.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego przed wprowadzeniem ludzkiego genu kodującego insulinę do genomu bakterii usuwa się z tego genu sekwencje intronów. W odpowiedzi uwzględnij znaczenie wycinania intronów u człowieka oraz przebieg ekspresji informacji genetycznej u bakterii.

14.3. (0–2)

Uzupełnij tabelę – dla każdego z enzymów określ jego funkcję w procesie replikacji plazmidowego DNA.

Enzym	Funkcja w procesie replikacji plazmidowego DNA
helikaza
prymaza

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (3 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Na poniższym schemacie przedstawiono budowę przestrzenną cząsteczki tRNA.

Na podstawie: pdb101.rcsb.org

17.1. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.

Cząsteczki tRNA są zbudowane

A.	z jednej nici,	a w budowie przestrzennej tRNA komplementarne odcinki nici są położone	1.	w przeciwnej orientacji.
B.	z dwóch nici,		2.	w tej samej orientacji.

17.2. (0–2)

Określ funkcję pełnioną przez ramię akceptorowe oraz funkcję pełnioną przez antykodon cząsteczki tRNA.

Ramię akceptorowe:

Antykodon:

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (2 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Ekspresja informacji genetycznej u eukariontów składa się z trzech etapów: z transkrypcji, z obróbki potranskrypcyjnej i z translacji.

Na poniższym schemacie przedstawiono w uproszczony sposób fragment sekwencji nukleotydowej nici matrycowej DNA. Kolorem pomarańczowym zaznaczono sekwencję promotorową, a kolorem niebieskim – introny. Sekwencje nukleotydowe eksonów ujęto w ramki.

18.1. (0–1)

Jaką sekwencję nukleotydową będzie miał fragment dojrzałego mRNA transkrybowany na podstawie przedstawionej nici matrycowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

5′ UAUUAUACUGCUACGGGCGCACAACGUAUGCCAUGACAAUU 3′
5′ AUAAUAUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′
5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUGUGUGAUGCAUACGGUAC 3′
5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′

18.2. (0–1)

Podaj sekwencję aminokwasową kodowaną przez pierwszy ekson przedstawionego genu. Odpowiedź zapisz od końca aminowego do końca karboksylowego, z wykorzystaniem pełnych nazw aminokwasów lub ich oznaczeń trójliterowych.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 4. (3 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Cząsteczki tRNA transportują w trakcie translacji odpowiednie aminokwasy na rybosomy. Przyłączenie aminokwasu do właściwego tRNA – reakcja aminoacylacji tRNA – odbywa się zasadniczo w dwóch etapach: aktywacji aminokwasu oraz powstania aminoacylo-tRNA.

Na poniższym rysunku przedstawiono sposób działania enzymu katalizującego te reakcje – syntetazy aminoacylo-tRNA.

Na podstawie: P.J. Russell, iGenetics. A Molecular Approach, San Francisco 2010.

4.1. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące aminoacylacji tRNA są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Aby doszło do reakcji aminoacylacji tRNA, konieczna jest hydroliza ATP.	P	F
2.	Specyficzny tRNA z określonym antykodonem może transportować różne aminokwasy.	P	F
3.	Przyłączenie specyficznej cząsteczki tRNA do syntetazy aminoacylo-tRNA wymaga odłączenia od ATP trzech reszt kwasu ortofosforowego.	P	F

4.2. (0–1)

Podaj sekwencję nukleotydową antykodonu cząsteczki tRNA transportującej metioninę. Sekwencję zapisz od końca 5′ do końca 3′.

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 5. (3 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do głównych rodzajów szczepionek stosowanych przeciwko COVID-19 należą szczepionki mRNA oraz szczepionki wektorowe. W obu przypadkach do immunizacji po szczepieniu dochodzi na skutek ekspozycji antygenów wirusowych na syntetyzujących je komórkach gospodarza.

Szczepionkowy mRNA jest produkowany na drodze syntezy biochemicznej in vitro (z wykorzystaniem enzymu polimerazy RNA). Otrzymany mRNA jest modyfikowany enzymatycznie tak, aby zawierał elementy naturalnych cząsteczek mRNA – czapeczkę guanylową na końcu 5’ nici oraz sekwencję poli-A na końcu 3’. Poprawia to trwałość materiału genetycznego w komórce i efektywność jego ekspresji.
Szczepionki mRNA stanowią gotowe matryce do syntezy białek wirusowych zamknięte w specjalnych nośnikach, np. nanocząsteczkach lipidowych. Nośniki te chronią mRNA przed szybką degradacją po podaniu oraz umożliwiają wniknięcie mRNA do komórek. Wprowadzony do komórki mRNA nie wędruje do jądra komórkowego lecz już w cytoplazmie służy do syntezy białek wirusowych.

Przygotowanie szczepionek wektorowych wygląda odmiennie - informacja potrzebna do syntezy wirusowych antygenów wprowadzana jest metodą inżynierii genetycznej do specjalnie przygotowanych wektorów wirusowych. Wektory te powstają na bazie innych wirusów, np. adenowirusów. Wektory wirusowe wprowadzają następnie przygotowaną informację genetyczną do komórek jak przy infekcji wirusowej. Infekcja taka, ze względu na specjalne przygotowanie wektora, nie prowadzi do replikacji wirusa, lecz jedynie do syntezy białek zakodowanych we wprowadzonym materiale genetycznym. W przypadku wykorzystania wektorów adenowirusowych specjalnie przygotowany DNA zostaje wprowadzony do jądra komórkowego komórki gospodarza, gdzie ulega ekspresji - zostaje przepisany na mRNA, które następnie służy do syntezy białek wirusowych.

5.1 (0-2)

Na podstawie tekstu oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	W przeciwieństwie do szczepionek wektorowych szczepionki mRNA nie prowadzą do produkcji białek wirusowych w komórkach osoby szczepionej.	P	F
2.	Szczepionki wektorowe stymulują odpowiedź immunologiczną głównie poprzez ekspozycję antygenów obecnych na powierzchni wirusów wektorowych.	P	F
3.	Wektory wirusowe podane w szczepionce wektorowej infekują komórki osoby szczepionej wchodząc w cykl lityczny.	P	F

5.2 (0-1)

Rozstrzygnij, w przypadku której z wymienionych w tekście typów szczepionek przeciwko COVID-19 - szczepionka mRNA / wykorzystująca wektor adenowirusowy / obie wymienione - na etapie produkcji wprowadzane są do materiału genetycznego szczepionki zmiany typowe dla obróbki potranskrypcyjnej zachodzącej w komórkach eukariotycznych. Odpowiedź uzasadnij.

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (4 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Poniższy schemat przedstawia etapy przepływu informacji genetycznej od genu do peptydu w komórkach eukariotycznych.

Sekwencje eksonów zostały podkreślone i zaznaczone pogrubioną czcionką. Każdy z trzech eksonów zawiera pojedynczy kodon.

8.1. (0-2)

Uzupełnij powyższy schemat. Wpisz w odpowiednie miejsca sekwencję nukleotydową mRNA i sekwencję aminokwasową kodowanego peptydu.

8.2. (0-1)

Podaj nazwy etapów ekspresji informacji genetycznej oznaczonych na schemacie cyframi 1-3.

8.3. (0-1)

Wykaż, że jeden gen może kodować peptydy różniące się sekwencją aminokwasów. W odpowiedzi uwzględnij potranskrypcyjną modyfikację pre-mRNA.

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (4 pkt)

Skład organizmów Ekspresja informacji genetycznej Genetyka - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na schemacie A przedstawiono początkowy fragment polipeptydu, obejmujący pierwsze cztery reszty aminokwasowe łańcucha liczącego łącznie 172 reszty aminokwasowe. Na skutek mutacji w trzeciej pozycji czwartego kodonu w genie kodującym ten polipeptyd dochodzi do przedwczesnego zakończenia translacji i powstaje skrócony peptyd składający się tylko z trzech reszt aminokwasowych (schemat B).

14.1. (0–1)

Podaj sekwencję aminokwasową fragmentu polipeptydu przedstawionego na schemacie A. Sekwencję zapisz od końca aminowego do końca karboksylowego, posługując się pełnymi nazwami aminokwasów lub ich oznaczeniami trójliterowymi.

14.2. (0–1)

Podaj dwie możliwe sekwencje nukleotydowe mRNA kodujące fragment polipeptydu przedstawiony na schemacie A. Sekwencje zapisz od końca 5′ do końca 3′.

14.3. (0–1)

Podaj sekwencję nukleotydową czwartego kodonu mRNA kodującego tripeptyd przedstawiony na schemacie B. Sekwencję zapisz od końca 5′ do końca 3′.

14.4. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Kod genetyczny określa się jako zdegenerowany, co oznacza, że

różne organizmy mają ten sam kod genetyczny.
kolejne kodony następują bezpośrednio po sobie.
jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon.
kolejność kodonów w mRNA odpowiada kolejności reszt aminokwasowych w peptydzie.

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (5 pkt)

Prokarionty Ekspresja informacji genetycznej Inżynieria i badania genetyczne Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Plazmidy bakteryjne zazwyczaj nie zawierają genów metabolizmu podstawowego, ale mogą np. zapewniać oporność na antybiotyki. Plazmidy lub ich fragmenty mogą być przekazywane między komórkami bakteryjnymi w czasie podziału komórki lub w procesach horyzontalnego transferu genów: koniugacji, transdukcji i transformacji. Plazmidy mogą dawać bakteriom przewagę selekcyjną. Znalazły one także zastosowanie w biotechnologii.

Bakterie mają wiele mechanizmów zapobiegających utracie plazmidów przez dzielące się komórki, np. system ccd plazmidu F bakterii Escherichia coli. Ten system tworzą dwa geny: gen ccdA kodujący antidotum oraz gen ccdB kodujący truciznę. Obydwa geny podlegają transkrypcji ze wspólnego promotora. Podczas normalnego funkcjonowania komórki bakteryjnej trucizna pozostaje związana przez antidotum i nie wywiera toksycznego wpływu na gyrazę – enzym usuwający napięcia w nici DNA powstające podczas replikacji materiału genetycznego. Jeśli komórka utraci po podziale plazmid z genami systemu ccd, obecne w jej cytoplazmie nietrwałe antidotum zostaje zdegradowane, a stosunkowo trwała toksyna wiąże się z gyrazą, co prowadzi do śmierci komórki w wyniku uszkodzenia DNA.

Aktywność promotora genów ccdA i ccdB jest hamowana przez produkty tych genów.

Na poniższych schematach przedstawiono funkcjonowanie systemu ccd:

schemat A – ekspresja genów ccdA oraz ccdB
schemat B – trucizna unieszkodliwiana przez antidotum
schemat C – degradacja antidotum i wiązanie trucizny z gyrazą.

Na podstawie: U. Zieleniewicz, P. Cegłowski, Mechanizmy stabilnego dziedziczenia plazmidów, „Kosmos” 51(3), 2002.

14.1. (0–1)

Podaj nazwę sposobu horyzontalnego transferu genów zachodzącego z udziałem wirusów.

14.2. (0–1)

Wykaż, że horyzontalny transfer genów zwiększa tempo ewolucji adaptacyjnej bakterii.

14.3. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby opis dotyczący funkcjonowania genów systemu ccd był prawdziwy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Ekspresja genów systemu ccd regulowana jest na zasadzie (negatywnego / pozytywnego) sprzężenia zwrotnego. Obecność w komórce produktów genów systemu ccd sprawia, że (zachodzi / nie zachodzi) transkrypcja tych genów.

14.4. (0–1)

Uzasadnij, że zahamowanie ekspresji genów systemu ccd doprowadzi do śmierci komórki zawierającej plazmid z tym systemem. W odpowiedzi uwzględnij produkty genów systemu ccd i ich trwałość w komórce.

14.5. (0–1)

Określ, w jakim celu do wektorów plazmidowych wykorzystywanych w inżynierii genetycznej wprowadza się gen oporności na antybiotyk.