Matura z biologii 2023, zadanie 14: Translacja, mutacja i kod genetyczny – odpowiedzi i wyjaśnienie

14.1: Met-Trp-Phe-Trp. 14.2: AUG UGG UUU UGG oraz AUG UGG UUC UGG. 14.3: UGA. 14.4: C.

O czym jest zadanie 14?

W zadaniu opisano polipeptyd o 172 resztach, którego pierwsze cztery aminokwasy pokazano na schemacie A. Mutacja w trzeciej pozycji czwartego kodonu powoduje przedwczesny stop i skrócenie peptydu do trzech reszt, co przedstawia schemat B.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 23 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 14.1 (0–1 pkt)

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.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Met-Trp-Phe-Trp

Pierwszy kodon to startowy AUG, więc pierwszym aminokwasem jest metionina. Kolejne kodony odczytane z ramki dają tryptofan, fenyloalaninę i ponownie tryptofan. Dlatego od końca aminowego do karboksylowego sekwencja to Met-Trp-Phe-Trp.

Punktacja: Punkt za podanie czterech poprawnych reszt w prawidłowej kolejności od końca aminowego do karboksylowego; nie uznaje się złej kolejności, błędnych aminokwasów ani nieprawidłowych skrótów.

Zadanie 14.2 (0–1 pkt)

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

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: 1. 5′ AUG UGG UUU UGG 3′ 2. 5′ AUG UGG UUC UGG 3′

Metioninę koduje AUG, tryptofan UGG, a fenyloalaninę mogą kodować UUU albo UUC. Czwarty aminokwas to tryptofan, więc jego kodon to UGG. Stąd dwa możliwe mRNA różnią się tylko kodonem fenyloalaniny.

Punktacja: Punkt za dwie poprawne sekwencje mRNA zapisane od 5′ do 3′; nie uznaje się jednej sekwencji, złego oznaczenia końców ani zamiany U na T.

Zadanie 14.3 (0–1 pkt)

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

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: 5′ UGA 3′

W schemacie B translacja kończy się po trzech aminokwasach, więc czwarty kodon musi być kodonem stop. W czwartym kodonie zmieniona jest trzecia pozycja, a UGA powstaje z UGG przez zmianę G na A. UGA jest kodonem stop.

Punktacja: Punkt za podanie UGA jako czwartego kodonu od 5′ do 3′; nie uznaje się zapisu z T zamiast U ani innego kodonu.

Zadanie 14.4 (0–1 pkt)

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Kod genetyczny określa się jako zdegenerowany, co oznacza, że
A. różne organizmy mają ten sam kod genetyczny.
B. kolejne kodony następują bezpośrednio po sobie.
C. jeden aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon.
D. kolejność kodonów w mRNA odpowiada kolejności reszt aminokwasowych w peptydzie.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: C

Zdegenerowanie kodu oznacza, że ten sam aminokwas może być kodowany przez więcej niż jeden kodon. Opcja A dotyczy uniwersalności kodu, B — braku przerw między kodonami, a D — kolinearności.

Punktacja: Punkt za zaznaczenie C; nie uznaje się pozostałych odpowiedzi.

Najczęstsze błędy w zadaniu 14

Mylenie degeneracji kodu z jego uniwersalnością.
Odwracanie kolejności aminokwasów lub używanie nieprawidłowych skrótów w 14.1.
Podawanie tylko jednej sekwencji mRNA w 14.2 albo wpisywanie T zamiast U.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2023, poziom rozszerzony (w maju 2023). Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.