Biologia - Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16.
Rozwój metod analizy chromosomów umożliwił rutynowe badanie kariotypów w celu wykrycia występujących w nich nieprawidłowości. Opracowano technikę, dzięki której w krótkim czasie, stosując fitohemaglutyninę stymulującą podziały komórkowe, można otrzymać z krwi obwodowej noworodka dużą liczbę komórek (np. limfocyty T). Po odpowiednim przygotowaniu w tych komórkach można łatwo rozróżnić i policzyć pod mikroskopem chromosomy. Aby móc je obserwować, stosowana jest najpierw kolchicyna, hamująca podziały komórkowe w stadium metafazy mitozy, a następnie indukuje się pęcznienie komórek, aby ułatwić rozdzielenie się chromosomów.
Na rysunku przedstawiono metodę analizy chromosomów z krwi obwodowej.
Na podstawie: www.invicta.pl
16.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego do opisanego badania wybrano z ludzkiej krwi limfocyty, a nie – erytrocyty. W odpowiedzi uwzględnij budowę obu rodzajów komórek.
16.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego użycie kolchicyny i roztworu soli bez wcześniejszego zastosowania fitohemaglutyniny byłoby niewystarczające do obserwacji chromosomów.
16.3. (0–1)
Uzasadnij, że w przedstawionym badaniu nie można umieścić limfocytów w wodzie destylowanej, ale należy umieścić je w odpowiednim roztworze soli.
Rozwiązanie
16.1. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające obecność w limfocytach jądra komórkowego
warunkującego obserwacje chromosomów lub namnażanie komórek.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Nie można wziąć do badania erytrocytów, ponieważ nie mają one chromosomów, a więc nie da się ustalić na ich podstawie kariotypu. Limfocyty mają normalne jądro komórkowe.
- Limfocyty to komórki zawierające jądro komórkowe, dzięki któremu mogą się dzielić mitotycznie, a erytrocyty nie mają jądra. Limfocyty można zatem namnożyć, a erytrocytów nie da się namnażać.
16.2. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające stymulujący wpływ fitohemaglutyniny
na podziały komórkowe i w konsekwencji: 1) kondensację chromosomów
lub 2) uzyskanie odpowiedniej ilości materiału do badań.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Bez fitohematoglutyniny, stymulującej podziały komórkowe, nie można byłoby uwidocznić chromosomów, które kondensują dopiero na początku mitozy.
- Fitohemaglutyninę stosuje się, aby limfocyty umieszczone w pożywce zaczęły się dzielić i zwiększyła się ich liczba.
- Gdyby najpierw zastosowano kolchicynę, to komórki przestałyby się dzielić i materiału do badania byłoby za mało.
16.3. (0–1)
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne uzasadnienie, odnoszące się do możliwości rozerwania komórki
umieszczonej w wodzie destylowanej.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- Woda destylowana spowodowałaby zbyt silne pęcznienie i w końcu pękanie badanych komórek.
- Roztwór soli dobiera się w taki sposób, aby komórki napęczniały, ale nie zostały rozerwane, co się może stać po ich umieszczeniu w wodzie destylowanej.
- Włożenie komórek do wody destylowanej rozerwałoby je.
