{"id":"biologia-2021-maj-matura-rozszerzona/zad/19.2","paper_id":"biologia-2021-maj-matura-rozszerzona","number":"19.2","points":1,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2021,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 19.2. (0-1)\nWyjaśnij, z czego wynikają różnice między wielkościami genów a wielkościami\ncząsteczek mRNA, które im odpowiadają.\nEBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":"19.2. (0-1)\nWymagania egzaminacyjne 2021\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nV. Rozumowanie i argumentacja. Zdający\n[…] wyjaśnia zależności przyczynowo-\n-skutkowe […].\nI. Poznanie świata organizmów na różnych\npoziomach organizacji życia. Zdający […]\nprzedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska\nbiologiczne […].\nVI. Genetyka i biotechnologia.\n1. Kwasy nukleinowe. Zdający:\n4) opisuje i porównuje strukturę i funkcję\ncząsteczek DNA i RNA;\n5) przedstawia podstawowe rodzaje RNA\nwystępujące w komórce (mRNA, rRNA\ni tRNA) oraz określa ich rolę.\nVI. Genetyka i biotechnologia.\n3. Informacja genetyczna i jej ekspresja.\nZdający:\n3) przedstawia proces potranskrypcyjnej\nobróbki RNA […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające: 1) wycinanie intronów podczas obróbki\npre-mRNA albo 2) brak transkrypcji sekwencji regulatorowych obecnych w genach,\nnp. promotorów.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nPrzykładowe rozwiązania\n• DNA zawiera zarówno fragmenty kodujące, jak i niekodujące. Przed powstaniem mRNA\nzachodzi splicing (składanie eksonów), w czasie którego wycinane są fragmenty\nniekodujące.\n• mRNA nie zawiera intronów, które są obecne na DNA, ponieważ zostały one usunięte\npodczas potranskrypcyjnej obróbki pre-mRNA.\n• Geny zawierają także fagmenty, które nie ulegają transkrypcji, np. promotory, a więc\nnie będą się one liczyły do wielkości cząsteczki mRNA.","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\nRóżnice wynikają z obecności **intronów** w genach eukariotycznych - podczas dojrzewania pre-mRNA introny są wycinane, a eksony łączone (splicing), więc dojrzały mRNA zawiera tylko sekwencje egzonowe i jest **mniejszy** niż gen, który go koduje.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny: transkrypcja + splicing\n\n**Krok 1 - Transkrypcja całego genu:**\nGen eukariotyczny zawiera naprzemiennie **eksony** (sekwencje kodujące) i **introny** (sekwencje niekodujące). Podczas transkrypcji polimeraza RNA przepisuje **cały gen** - zarówno eksony, jak i introny - tworząc pierwotny transkrypt, tzw. **pre-mRNA** (hnRNA).\n\n**Krok 2 - Obróbka potranskrypcyjna (splicing):**\nW jądrze komórkowym kompleks białkowo-RNA zwany **spliceosomem** wycina introny i łączy eksony. Powstaje **dojrzały mRNA**, który zawiera **wyłącznie sekwencje egzonowe**.\n\n**Krok 3 - Konsekwencja dla wielkości:**\n\n| Element | Co zawiera | Wielkość |\n| Gen (DNA) | eksony + introny + sekwencje regulatorowe | większy |\n| Pre-mRNA | eksony + introny (kopia genu) | ~równy genowi |\n| Dojrzały mRNA | **tylko eksony** | **mniejszy niż gen** |\n\n**Wniosek:** \\(\\text{wielkość genu} > \\text{wielkość mRNA}\\), bo z pre-mRNA usunięto introny, które stanowią u człowieka nawet 90% długości genu.\n\n## Sposób 2 - Analiza składowych genu vs cząsteczki mRNA\n\nPorównajmy, **jakie fragmenty genu trafiają do mRNA**, a jakie nie:\n\n| Fragment genu | Trafia do mRNA? | Dlaczego? |\n| Eksony | ✅ Tak | Kodują białko lub podlegają translacji |\n| Introny | ❌ Nie | Wycinane podczas splicingu |\n| Promotor | ❌ Nie | Sekwencja regulatorowa, nie transkrybowana |\n| Terminator | ❌ Nie | Sygnał końca transkrypcji, nie wchodzi w skład mRNA |\n\n**Wniosek z analizy:** Gen jest większy, bo zawiera elementy (introny, promotor, terminator), których **w ogóle nie ma** w dojrzałym mRNA - albo nie są transkrybowane, albo są wycinane po transkrypcji.\n\n> Kluczowy mechanizm to jednak **usunięcie intronów** - to one stanowią największą część \"brakującej\" długości.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> Zgodnie z oficjalnym kluczem CKE (zadanie 19.2, 0-1 pkt):\n> - **1 pkt** - za wyjasnienie uwzgledniajace: 1) **wycinanie intronow** podczas obrobki pre-mRNA, albo 2) brak transkrypcji sekwencji regulatorowych (np. promotorow) obecnych w genach.\n> - **0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu **nie korzystamy z karty wzorów** - wystarczy znajomość mechanizmu obróbki potranskrypcyjnej (splicing intronów). Karta nie zawiera schematów struktury genu eukariotycznego ani spliceosomu.\n\n## Częste błędne odpowiedzi\n\n**Błąd 1:** *\"mRNA jest jednoniciowe, a DNA dwuniciowe\"*\n→ To prawda, ale **nie wyjaśnia różnicy w WIELKOŚCI** (długości sekwencji). Odpowiedź mija się z pytaniem.\n\n**Błąd 2:** *\"Gen zawiera więcej nukleotydów\"*\n→ Stwierdzenie oczywiste, **bez wskazania przyczyny** - klucz CKE tego nie uzna. Trzeba wskazać konkretny mechanizm: introny + splicing.\n\n**Błąd 3:** *\"mRNA zawiera tylko kodony, a gen też zawiera niekodujące fragmenty\"*\n→ Kierunek myślenia właściwy, ale sformułowanie **zbyt ogólne**. Klucz wymaga użycia terminu **intron** lub precyzyjnego opisu wycinania niekodujących sekwencji.\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie pisz tylko \"gen ma introny\" - musisz dodać, że introny są **wycinane z pre-mRNA** podczas splicingu. Sam fakt istnienia intronów nie wyjaśnia różnicy wielkości.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Nie mylić **pre-mRNA** (kopia całego genu, zawiera introny) z **dojrzałym mRNA** (po splicingu, bez intronów). Pytanie dotyczy dojrzałego mRNA - tego, który trafia do cytoplazmy i ulega translacji.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Sekwencje regulatorowe (promotor, terminator) też nie wchodzą do mRNA, ale ich wkład w różnicę wielkości jest **mniejszy niż intronów** - zawsze podkreślaj introny jako główną przyczynę.","image":"img/biologia-2021-maj-matura-rozszerzona/zad-19.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":20,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2021 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 19.2. (0-1)<br>Wyjaśnij, z czego wynikają różnice między wielkościami genów a wielkościami<br>cząsteczek mRNA, które im odpowiadają.<br>EBIP-R0_100</p>","answer_text_html":"<p>19.2. (0-1)<br>Wymagania egzaminacyjne 2021<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający<br>[…] wyjaśnia zależności przyczynowo-<br>-skutkowe […].<br>I. Poznanie świata organizmów na różnych<br>poziomach organizacji życia. Zdający […]<br>przedstawia i wyjaśnia procesy i zjawiska<br>biologiczne […].<br>VI. Genetyka i biotechnologia.</p>\n<ol><li>Kwasy nukleinowe. Zdający:</li><li>opisuje i porównuje strukturę i funkcję</li></ol>\n<p>cząsteczek DNA i RNA;</p>\n<ol><li>przedstawia podstawowe rodzaje RNA</li></ol>\n<p>występujące w komórce (mRNA, rRNA<br>i tRNA) oraz określa ich rolę.<br>VI. Genetyka i biotechnologia.</p>\n<ol><li>Informacja genetyczna i jej ekspresja.</li></ol>\n<p>Zdający:</p>\n<ol><li>przedstawia proces potranskrypcyjnej</li></ol>\n<p>obróbki RNA […].<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające: 1) wycinanie intronów podczas obróbki<br>pre-mRNA albo 2) brak transkrypcji sekwencji regulatorowych obecnych w genach,<br>np. promotorów.<br>0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.<br>Przykładowe rozwiązania<br>• DNA zawiera zarówno fragmenty kodujące, jak i niekodujące. Przed powstaniem mRNA<br>zachodzi splicing (składanie eksonów), w czasie którego wycinane są fragmenty<br>niekodujące.<br>• mRNA nie zawiera intronów, które są obecne na DNA, ponieważ zostały one usunięte<br>podczas potranskrypcyjnej obróbki pre-mRNA.<br>• Geny zawierają także fagmenty, które nie ulegają transkrypcji, np. promotory, a więc<br>nie będą się one liczyły do wielkości cząsteczki mRNA.</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>Różnice wynikają z obecności <strong>intronów</strong> w genach eukariotycznych - podczas dojrzewania pre-mRNA introny są wycinane, a eksony łączone (splicing), więc dojrzały mRNA zawiera tylko sekwencje egzonowe i jest <strong>mniejszy</strong> niż gen, który go koduje.</p>\n<h4>Sposób 1 - Mechanizm biologiczny: transkrypcja + splicing</h4>\n<p><strong>Krok 1 - Transkrypcja całego genu:</strong><br>Gen eukariotyczny zawiera naprzemiennie <strong>eksony</strong> (sekwencje kodujące) i <strong>introny</strong> (sekwencje niekodujące). Podczas transkrypcji polimeraza RNA przepisuje <strong>cały gen</strong> - zarówno eksony, jak i introny - tworząc pierwotny transkrypt, tzw. <strong>pre-mRNA</strong> (hnRNA).</p>\n<p><strong>Krok 2 - Obróbka potranskrypcyjna (splicing):</strong><br>W jądrze komórkowym kompleks białkowo-RNA zwany <strong>spliceosomem</strong> wycina introny i łączy eksony. Powstaje <strong>dojrzały mRNA</strong>, który zawiera <strong>wyłącznie sekwencje egzonowe</strong>.</p>\n<p><strong>Krok 3 - Konsekwencja dla wielkości:</strong></p>\n<p>| Element | Co zawiera | Wielkość |<br>| Gen (DNA) | eksony + introny + sekwencje regulatorowe | większy |<br>| Pre-mRNA | eksony + introny (kopia genu) | ~równy genowi |<br>| Dojrzały mRNA | <strong>tylko eksony</strong> | <strong>mniejszy niż gen</strong> |</p>\n<p><strong>Wniosek:</strong> \\(\\text{wielkość genu} &gt; \\text{wielkość mRNA}\\), bo z pre-mRNA usunięto introny, które stanowią u człowieka nawet 90% długości genu.</p>\n<h4>Sposób 2 - Analiza składowych genu vs cząsteczki mRNA</h4>\n<p>Porównajmy, <strong>jakie fragmenty genu trafiają do mRNA</strong>, a jakie nie:</p>\n<p>| Fragment genu | Trafia do mRNA? | Dlaczego? |<br>| Eksony | ✅ Tak | Kodują białko lub podlegają translacji |<br>| Introny | ❌ Nie | Wycinane podczas splicingu |<br>| Promotor | ❌ Nie | Sekwencja regulatorowa, nie transkrybowana |<br>| Terminator | ❌ Nie | Sygnał końca transkrypcji, nie wchodzi w skład mRNA |</p>\n<p><strong>Wniosek z analizy:</strong> Gen jest większy, bo zawiera elementy (introny, promotor, terminator), których <strong>w ogóle nie ma</strong> w dojrzałym mRNA - albo nie są transkrybowane, albo są wycinane po transkrypcji.</p>\n<blockquote>Kluczowy mechanizm to jednak <strong>usunięcie intronów</strong> - to one stanowią największą część &quot;brakującej&quot; długości.</blockquote>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<blockquote>Zgodnie z oficjalnym kluczem CKE (zadanie 19.2, 0-1 pkt):<br>- <strong>1 pkt</strong> - za wyjasnienie uwzgledniajace: 1) <strong>wycinanie intronow</strong> podczas obrobki pre-mRNA, albo 2) brak transkrypcji sekwencji regulatorowych (np. promotorow) obecnych w genach.<br>- <strong>0 pkt</strong> - za odpowiedz niespelniajaca wymagan za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć</h4>\n<p>W tym zadaniu <strong>nie korzystamy z karty wzorów</strong> - wystarczy znajomość mechanizmu obróbki potranskrypcyjnej (splicing intronów). Karta nie zawiera schematów struktury genu eukariotycznego ani spliceosomu.</p>\n<h4>Częste błędne odpowiedzi</h4>\n<p><strong>Błąd 1:</strong> <em>&quot;mRNA jest jednoniciowe, a DNA dwuniciowe&quot;</em><br>→ To prawda, ale <strong>nie wyjaśnia różnicy w WIELKOŚCI</strong> (długości sekwencji). Odpowiedź mija się z pytaniem.</p>\n<p><strong>Błąd 2:</strong> <em>&quot;Gen zawiera więcej nukleotydów&quot;</em><br>→ Stwierdzenie oczywiste, <strong>bez wskazania przyczyny</strong> - klucz CKE tego nie uzna. Trzeba wskazać konkretny mechanizm: introny + splicing.</p>\n<p><strong>Błąd 3:</strong> <em>&quot;mRNA zawiera tylko kodony, a gen też zawiera niekodujące fragmenty&quot;</em><br>→ Kierunek myślenia właściwy, ale sformułowanie <strong>zbyt ogólne</strong>. Klucz wymaga użycia terminu <strong>intron</strong> lub precyzyjnego opisu wycinania niekodujących sekwencji.</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie pisz tylko &quot;gen ma introny&quot; - musisz dodać, że introny są <strong>wycinane z pre-mRNA</strong> podczas splicingu. Sam fakt istnienia intronów nie wyjaśnia różnicy wielkości.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Nie mylić <strong>pre-mRNA</strong> (kopia całego genu, zawiera introny) z <strong>dojrzałym mRNA</strong> (po splicingu, bez intronów). Pytanie dotyczy dojrzałego mRNA - tego, który trafia do cytoplazmy i ulega translacji.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga:</strong> Sekwencje regulatorowe (promotor, terminator) też nie wchodzą do mRNA, ale ich wkład w różnicę wielkości jest <strong>mniejszy niż intronów</strong> - zawsze podkreślaj introny jako główną przyczynę.</blockquote>"}]}