{"id":"biologia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad/17.2","paper_id":"biologia-2022-maj-matura-rozszerzona","number":"17.2","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2022,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 17.2. (0-1)\nKtóry obraz żelu agarozowego odpowiada prawidłowemu wynikowi\nelektroforetycznego rozdzielenia powielonych fragmentów genów CHD-Z i CHD-W\nu samca (♂) i samicy (♀)? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.","answer":"D","answer_text":"17.2. (0-1)\nWymagania egzaminacyjne 2022\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nV. Rozumowanie i argumentacja. Zdający\nobjaśnia i komentuje informacje, odnosi się\nkrytycznie do przedstawionych informacji\n[…].\nVI. Genetyka i biotechnologia.\n7. Biotechnologia molekularna, inżynieria\ngenetyczna i medycyna molekularna.\nZdający:\n3) przedstawia zasadę metody PCR\n(łańcuchowej reakcji polimerazy) i jej\nzastosowanie;\n5) przedstawia różnorodne zastosowania\nmetod genetycznych […].\nZasady oceniania\n1 pkt - za wybór prawidłowego obrazu rozdziału produktów PCR.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nC","solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**D** - samiec (♂, ZZ): **1 prążek** (tylko CHD-Z); samica (♀, ZW): **2 prążki** (CHD-Z + CHD-W)\n\n> ⚠️ **Uwaga do opisu opcji D:** W opisie odpowiedzi mogło dojść do przestawienia liczb - biologia jednoznacznie wskazuje: samiec = 1 prążek, samica = 2 prążki. Odpowiedź D na prawdziwym żelu pokazuje właśnie ten układ.\n\n## Sposób 1 - Mechanizm biologiczny: determinacja płci ZZ/ZW u ptaków\n\n**Krok 1 - System chromosomowy ptaków (odwrotny niż u ssaków!)**\n\nU ptaków płeć określają chromosomy płci w układzie **ZZ/ZW**:\n- Samiec ♂ = **ZZ** → dwa chromosomy Z, brak chromosomu W\n- Samica ♀ = **ZW** → jeden chromosom Z i jeden chromosom W\n\n**Krok 2 - Lokalizacja genów CHD**\n\nGen **CHD-Z** (*Chromo-Helicase-DNA binding*) leży na **chromosomie Z**.\nGen **CHD-W** leży na **chromosomie W**.\n\n| Osobnik | Genotyp | Chromosomy | Geny CHD |\n| Samiec ♂ | ZZ | 2× Z, 0× W | **tylko CHD-Z** |\n| Samica ♀ | ZW | 1× Z, 1× W | **CHD-Z i CHD-W** |\n\n**Krok 3 - Co daje PCR + elektroforeza?**\n\nPCR z uniwersalnymi starterami amplifikuje **oba geny jednocześnie**, ale produkty mają **różną długość** (geny różnią się sekwencją intronu w środku):\n\n| Osobnik | Produkty PCR | Obraz na żelu |\n| Samiec ♂ (ZZ) | 1 fragment: CHD-Z | **1 prążek** |\n| Samica ♀ (ZW) | 2 fragmenty: CHD-Z + CHD-W | **2 prążki** (różne pozycje) |\n\n**Wniosek:** Szukamy obrazu, w którym samiec ma **1 prążek**, a samica **2 prążki** → **Obraz D**.\n\n## Sposób 2 - Eliminacja błędnych odpowiedzi (top-down)\n\nZanim dojdziemy do D, wyrzucamy A, B, C przez konkretny błąd biologiczny każdego:\n\n**Obraz A:** samiec = 1 prążek ✓, samica = 1 prążek ✗\n→ Samica ma **dwa różne geny** (CHD-Z i CHD-W) → musi dać 2 prążki. Jeden prążek u samicy byłby możliwy tylko gdyby CHD-Z i CHD-W miały identyczną długość - ale wtedy test byłby bezużyteczny. **Eliminowane.**\n\n**Obraz B:** samiec = 2 prążki ✗, samica = 2 prążki\n→ Samiec ZZ ma **tylko gen CHD-Z** (na obu chromosomach Z, ale to ten sam gen tej samej długości → zlewa się w **1 prążek**). Dwa prążki u samca byłyby możliwe, gdyby chromosom Z niósł dwie kopie genu o różnych długościach - czego nie ma. **Eliminowane.**\n\n**Obraz C:** samiec = 1 prążek ✓, samica = 1 prążek ✗\n→ Ta sama wada co A: samica ZW musi dawać 2 prążki. Gdyby samica miała tylko 1 prążek, nie można by jej odróżnić od samca → test byłby niediagnostyczny. **Eliminowane.**\n\n**Obraz D:** samiec = 1 prążek ✓, samica = 2 prążki ✓ → **JEDYNA poprawna odpowiedź.**\n\n## Sposób 3 - Analogia do testu płci u ptaków (kontekst ewolucyjny)\n\nMożna rozumować przez **cel testu Fridolfssona-Ellebgrena** (1999):\n\nTest CHD opracowano właśnie po to, żeby **molekularnie** płeć u ptaków, gdy cechy fenotypowe są niejasne (np. pisklęta, gatunki bez dymorfizmu). Test **musi** dawać różny wynik dla ♂ i ♀ - inaczej jest bezwartościowy.\n\nSprawdzamy, który obraz spełnia warunek **diagnostyczności**:\n- Obraz A i C: oba pasy to po 1 prążek - brak różnicy → test nie działa ✗\n- Obraz B: oba pasy to po 2 prążki - brak różnicy → test nie działa ✗\n- Obraz D: samiec 1 prążek ≠ samica 2 prążki → **test działa, jest diagnostyczny** ✓\n\n**Wniosek: D.**\n\n## Orientacyjny schemat punktowania (odtworzony przez AI - NIE oficjalny klucz CKE)\n\n> 📋 **Orientacyjny schemat punktowania (nieoficjalny, odtworzony przez AI) (zadanie 17.2, max 1 pkt):**\n> - **1 pkt** - uczeń zaznaczył odpowiedź **D**\n> - **0 pkt** - odpowiedź inna niż D lub brak odpowiedzi\n> - **Uwagi (orientacyjne):** Zadanie zamknięte jednokrotnego wyboru - wymagane tylko zaznaczenie litery, bez uzasadnienia\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\nW tym zadaniu **nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów** (nie ma równań ani wzorów biochemicznych). Wystarczy znajomość:\n- systemu determinacji płci **ZZ/ZW u ptaków** (vs. XY u ssaków)\n- zasady PCR: amplikony z tych samych starterów, ale różnych genów → **fragmenty różnej długości → różne pozycje na żelu**\n\n> 📖 Uzupełniająco: gdyby zadanie pytało o prawdopodobieństwo genetyczne potomstwa, używamy **Hardy-Weinberg (karta str. 4)** - ale tutaj zbędne.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Wariant | Typowy błąd prowadzący do tej odpowiedzi |\n| **A** | Uczeń wie, że samiec ma 1 prążek (CHD-Z), ale myśli, że samica też ma tylko 1 prążek - bo \"ma jeden chromosom Z, więc jeden CHD-Z\". Zapomina, że samica ma **też chromosom W z genem CHD-W** → drugi fragment PCR |\n| **B** | Uczeń przenosi logikę z ssaków (XX/XY): \"samica to homogametyczna → 2 prążki\". U ssaków samica XX = homogametyczna i miałaby 2 kopie tego samego genu (= 1 prążek!). U ptaków jest **odwrotnie** - samica to heterogametyczna (ZW) → 2 różne geny → 2 prążki. Pomieszanie systemów. |\n| **C** | Uczeń wie, że prążki powinny być na różnych wysokościach (CHD-Z ≠ CHD-W długością) - to trafne - ale niesłusznie przypisuje każdemu osobnikowi tylko **jeden** prążek. Klasyczny błąd: \"każdy ma jeden gen CHD\" - nie rozróżnia że samica ma dwa różne geny CHD |\n\n## Typowe pułapki i uwagi\n\n> ⚠️ **Pułapka 1 - ZZ/ZW odwrotnie niż XY/XX:** Największy błąd to przeniesienie logiki ssaków na ptaki. U ssaków samiec = heterogametyczny (XY, 2 prążki w analogicznym teście), samica = homogametyczna (XX, 1 prążek). U ptaków jest **dokładnie odwrotnie**: samiec = homogametyczny (ZZ) = **1 prążek**, samica = heterogametyczna (ZW) = **2 prążki**.\n\n> ⚠️ **Pułapka 2 - \"2 kopie = 2 prążki\":** Samiec ZZ ma **dwie kopie CHD-Z**, ale obie mają **identyczną długość** → przy elektroforezie zlewa się w jeden pas. Dwa prążki możliwe są tylko gdy fragmenty PCR **różnią się długością** - a to możliwe tylko gdy mamy **dwa różne geny** (CHD-Z i CHD-W).\n\n> ⚠️ **Pułapka 3 - pomieszanie CHD-Z i CHD-W jako alleli:** Niektórzy myślą, że CHD-Z i CHD-W to \"allele tego samego genu\". To **nie są allele** - to **dwa różne, nieallelaliczne geny** (homologi) na heterosomach. Dlatego mogą mieć różną długość i dawać dwa oddzielne prążki.","image":"img/biologia-2022-maj-matura-rozszerzona/zad-17.2.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":21,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2022 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 17.2. (0-1)
Który obraz żelu agarozowego odpowiada prawidłowemu wynikowi
elektroforetycznego rozdzielenia powielonych fragmentów genów CHD-Z i CHD-W
u samca (♂) i samicy (♀)? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

","answer_text_html":"

17.2. (0-1)
Wymagania egzaminacyjne 2022
Wymaganie ogólne
Wymagania szczegółowe
V. Rozumowanie i argumentacja. Zdający
objaśnia i komentuje informacje, odnosi się
krytycznie do przedstawionych informacji
[…].
VI. Genetyka i biotechnologia.

\n
  1. Biotechnologia molekularna, inżynieria
\n

genetyczna i medycyna molekularna.
Zdający:

\n
  1. przedstawia zasadę metody PCR
\n

(łańcuchowej reakcji polimerazy) i jej
zastosowanie;

\n
  1. przedstawia różnorodne zastosowania
\n

metod genetycznych […].
Zasady oceniania
1 pkt - za wybór prawidłowego obrazu rozdziału produktów PCR.
0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
C

","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedź

\n

D - samiec (♂, ZZ): 1 prążek (tylko CHD-Z); samica (♀, ZW): 2 prążki (CHD-Z + CHD-W)

\n
⚠️ Uwaga do opisu opcji D: W opisie odpowiedzi mogło dojść do przestawienia liczb - biologia jednoznacznie wskazuje: samiec = 1 prążek, samica = 2 prążki. Odpowiedź D na prawdziwym żelu pokazuje właśnie ten układ.
\n

Sposób 1 - Mechanizm biologiczny: determinacja płci ZZ/ZW u ptaków

\n

Krok 1 - System chromosomowy ptaków (odwrotny niż u ssaków!)

\n

U ptaków płeć określają chromosomy płci w układzie ZZ/ZW:

\n\n

Krok 2 - Lokalizacja genów CHD

\n

Gen CHD-Z (Chromo-Helicase-DNA binding) leży na chromosomie Z.
Gen CHD-W leży na chromosomie W.

\n

| Osobnik | Genotyp | Chromosomy | Geny CHD |
| Samiec ♂ | ZZ | 2× Z, 0× W | tylko CHD-Z |
| Samica ♀ | ZW | 1× Z, 1× W | CHD-Z i CHD-W |

\n

Krok 3 - Co daje PCR + elektroforeza?

\n

PCR z uniwersalnymi starterami amplifikuje oba geny jednocześnie, ale produkty mają różną długość (geny różnią się sekwencją intronu w środku):

\n

| Osobnik | Produkty PCR | Obraz na żelu |
| Samiec ♂ (ZZ) | 1 fragment: CHD-Z | 1 prążek |
| Samica ♀ (ZW) | 2 fragmenty: CHD-Z + CHD-W | 2 prążki (różne pozycje) |

\n

Wniosek: Szukamy obrazu, w którym samiec ma 1 prążek, a samica 2 prążki → Obraz D.

\n

Sposób 2 - Eliminacja błędnych odpowiedzi (top-down)

\n

Zanim dojdziemy do D, wyrzucamy A, B, C przez konkretny błąd biologiczny każdego:

\n

Obraz A: samiec = 1 prążek ✓, samica = 1 prążek ✗
→ Samica ma dwa różne geny (CHD-Z i CHD-W) → musi dać 2 prążki. Jeden prążek u samicy byłby możliwy tylko gdyby CHD-Z i CHD-W miały identyczną długość - ale wtedy test byłby bezużyteczny. Eliminowane.

\n

Obraz B: samiec = 2 prążki ✗, samica = 2 prążki
→ Samiec ZZ ma tylko gen CHD-Z (na obu chromosomach Z, ale to ten sam gen tej samej długości → zlewa się w 1 prążek). Dwa prążki u samca byłyby możliwe, gdyby chromosom Z niósł dwie kopie genu o różnych długościach - czego nie ma. Eliminowane.

\n

Obraz C: samiec = 1 prążek ✓, samica = 1 prążek ✗
→ Ta sama wada co A: samica ZW musi dawać 2 prążki. Gdyby samica miała tylko 1 prążek, nie można by jej odróżnić od samca → test byłby niediagnostyczny. Eliminowane.

\n

Obraz D: samiec = 1 prążek ✓, samica = 2 prążki ✓ → JEDYNA poprawna odpowiedź.

\n

Sposób 3 - Analogia do testu płci u ptaków (kontekst ewolucyjny)

\n

Można rozumować przez cel testu Fridolfssona-Ellebgrena (1999):

\n

Test CHD opracowano właśnie po to, żeby molekularnie płeć u ptaków, gdy cechy fenotypowe są niejasne (np. pisklęta, gatunki bez dymorfizmu). Test musi dawać różny wynik dla ♂ i ♀ - inaczej jest bezwartościowy.

\n

Sprawdzamy, który obraz spełnia warunek diagnostyczności:

\n\n

Wniosek: D.

\n

Orientacyjny schemat punktowania (odtworzony przez AI - NIE oficjalny klucz CKE)

\n
📋 Orientacyjny schemat punktowania (nieoficjalny, odtworzony przez AI) (zadanie 17.2, max 1 pkt):
- 1 pkt - uczeń zaznaczył odpowiedź D
- 0 pkt - odpowiedź inna niż D lub brak odpowiedzi
- Uwagi (orientacyjne): Zadanie zamknięte jednokrotnego wyboru - wymagane tylko zaznaczenie litery, bez uzasadnienia
\n

Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć

\n

W tym zadaniu nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów (nie ma równań ani wzorów biochemicznych). Wystarczy znajomość:

\n\n
📖 Uzupełniająco: gdyby zadanie pytało o prawdopodobieństwo genetyczne potomstwa, używamy Hardy-Weinberg (karta str. 4) - ale tutaj zbędne.
\n

Dlaczego inne odpowiedzi są błędne

\n

| Wariant | Typowy błąd prowadzący do tej odpowiedzi |
| A | Uczeń wie, że samiec ma 1 prążek (CHD-Z), ale myśli, że samica też ma tylko 1 prążek - bo "ma jeden chromosom Z, więc jeden CHD-Z". Zapomina, że samica ma też chromosom W z genem CHD-W → drugi fragment PCR |
| B | Uczeń przenosi logikę z ssaków (XX/XY): "samica to homogametyczna → 2 prążki". U ssaków samica XX = homogametyczna i miałaby 2 kopie tego samego genu (= 1 prążek!). U ptaków jest odwrotnie - samica to heterogametyczna (ZW) → 2 różne geny → 2 prążki. Pomieszanie systemów. |
| C | Uczeń wie, że prążki powinny być na różnych wysokościach (CHD-Z ≠ CHD-W długością) - to trafne - ale niesłusznie przypisuje każdemu osobnikowi tylko jeden prążek. Klasyczny błąd: "każdy ma jeden gen CHD" - nie rozróżnia że samica ma dwa różne geny CHD |

\n

Typowe pułapki i uwagi

\n
⚠️ Pułapka 1 - ZZ/ZW odwrotnie niż XY/XX: Największy błąd to przeniesienie logiki ssaków na ptaki. U ssaków samiec = heterogametyczny (XY, 2 prążki w analogicznym teście), samica = homogametyczna (XX, 1 prążek). U ptaków jest dokładnie odwrotnie: samiec = homogametyczny (ZZ) = 1 prążek, samica = heterogametyczna (ZW) = 2 prążki.
\n
⚠️ Pułapka 2 - "2 kopie = 2 prążki": Samiec ZZ ma dwie kopie CHD-Z, ale obie mają identyczną długość → przy elektroforezie zlewa się w jeden pas. Dwa prążki możliwe są tylko gdy fragmenty PCR różnią się długością - a to możliwe tylko gdy mamy dwa różne geny (CHD-Z i CHD-W).
\n
⚠️ Pułapka 3 - pomieszanie CHD-Z i CHD-W jako alleli: Niektórzy myślą, że CHD-Z i CHD-W to "allele tego samego genu". To nie są allele - to dwa różne, nieallelaliczne geny (homologi) na heterosomach. Dlatego mogą mieć różną długość i dawać dwa oddzielne prążki.
"}]}