{"id":"biologia-2024-maj-matura-rozszerzona/zad/18.1","paper_id":"biologia-2024-maj-matura-rozszerzona","number":"18.1","points":1,"ptype":"closed","subject":"biologia","category":"matura","year":2024,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 18.1. (0-1)\nJaką sekwencję nukleotydową będzie miał fragment dojrzałego mRNA transkrybowany\nna podstawie przedstawionej nici matrycowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród\npodanych.\nA. 5′ UAUUAUACUGCUACGGGCGCACAACGUAUGCCAUGACAAUU 3′\nB. 5′ AUAAUAUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′\nC. 5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUGUGUGAUGCAUACGGUAC 3′\nD. 5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′","answer":"D","answer_text":"Zadanie 18.1. (0-1)\nWymaganie ogólne\nWymagania szczegółowe\nIII. Posługiwanie się informacjami\npochodzącymi z analizy materiałów\nźródłowych. Zdający:\n2) odczytuje […] i przetwarza informacje\ntekstowe […].\nXIII. Ekspresja informacji genetycznej.\nZdający:\n2) opisuje proces transkrypcji […];\n3) opisuje proces obróbki potranskrypcyjnej\nu organizmów eukariotycznych.\nZasady oceniania\n1 pkt - za wybór poprawnej odpowiedzi.\n0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\nRozwiązanie\nD","solution":"**D** — 5' AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3' **Mechanizm**: 1. **Transkrypcja**: RNA-polimeraza II czyta nić matrycową DNA od 3' do 5' kierując się promotorem TATTA. Synteza pre-mRNA przebiega 5' → 3' jako **antyrównoległa** komplementarność (T→A, A→U, C→G, G→C). 2. **Pre-mRNA** (przed obróbką) zawiera całą sekwencję transkrybowaną po promotorze, w tym introny i eksony. 3. **Splicing**: wycięcie intronów (CACACT, ACTCTC w DNA matrycowym → GUGUGA, UGAGAG w pre-mRNA) → dojrzały mRNA tylko z eksonami + 5'UTR. **Schemat składania**: - Nić matrycowa po promotorze (3'→5'): tactgc - [TACGGGCGCACA] - CACACT - [ACGTATGCCATG] - ACTCTC - [ACAATT] - Pre-mRNA (5'→3' komplementarne): AUGACG - **AUGCCCGCGUGU** - GUGUGA - **UGCAUACGGUAC** - UGAGAG - **UGUUAA** - Po splicingu (introny wycięte): **AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA** = opcja **D**.","image":"img/biologia-2024-maj-matura-rozszerzona/zad-18.1.webp","solution_image":null,"topics":"biologia molekularna, transkrypcja, splicing, introny, eksony, kod genetyczny, translacja","page_from":23,"source":"ocr","answer_source":"zadaniazmatur","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2024 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 18.1. (0-1)
Jaką sekwencję nukleotydową będzie miał fragment dojrzałego mRNA transkrybowany
na podstawie przedstawionej nici matrycowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród
podanych.
A. 5′ UAUUAUACUGCUACGGGCGCACAACGUAUGCCAUGACAAUU 3′
B. 5′ AUAAUAUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′
C. 5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUGUGUGAUGCAUACGGUAC 3′
D. 5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′

","answer_text_html":"

Zadanie 18.1. (0-1)
Wymaganie ogólne
Wymagania szczegółowe
III. Posługiwanie się informacjami
pochodzącymi z analizy materiałów
źródłowych. Zdający:

\n
  1. odczytuje […] i przetwarza informacje
\n

tekstowe […].
XIII. Ekspresja informacji genetycznej.
Zdający:

\n
  1. opisuje proces transkrypcji […];
  2. opisuje proces obróbki potranskrypcyjnej
\n

u organizmów eukariotycznych.
Zasady oceniania
1 pkt - za wybór poprawnej odpowiedzi.
0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Rozwiązanie
D

","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"

D — 5' AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3' Mechanizm: 1. Transkrypcja: RNA-polimeraza II czyta nić matrycową DNA od 3' do 5' kierując się promotorem TATTA. Synteza pre-mRNA przebiega 5' → 3' jako antyrównoległa komplementarność (T→A, A→U, C→G, G→C). 2. Pre-mRNA (przed obróbką) zawiera całą sekwencję transkrybowaną po promotorze, w tym introny i eksony. 3. Splicing: wycięcie intronów (CACACT, ACTCTC w DNA matrycowym → GUGUGA, UGAGAG w pre-mRNA) → dojrzały mRNA tylko z eksonami + 5'UTR. Schemat składania: - Nić matrycowa po promotorze (3'→5'): tactgc - [TACGGGCGCACA] - CACACT - [ACGTATGCCATG] - ACTCTC - [ACAATT] - Pre-mRNA (5'→3' komplementarne): AUGACG - AUGCCCGCGUGU - GUGUGA - UGCAUACGGUAC - UGAGAG - UGUUAA - Po splicingu (introny wycięte): AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA = opcja D.

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

Poprawna odpowiedź

\n
⚠️ Uwaga: W treści zadania nie zostały podane opcje A/B/C/D. Poniżej wyprowadzam prawidłową sekwencję dojrzałego mRNA - po zidentyfikowaniu właściwej odpowiedzi spośród opcji, które posiadasz, możesz dopasować ją do rozwiązania.
\n

Prawidłowa sekwencja dojrzałego mRNA (tylko eksony, złączone po splicingu):

\n

$$5'\\text{-AUGCCCGCGUGU}\\underbrace{|}{\\text{złączenie}}\\text{UGCAUACGGUAC}\\underbrace{|}{\\text{złączenie}}\\text{UGUUAA-}3'$$

\n

$$\\boxed{5'\\text{-AUGCCCGCGUGUGCAUACGGUACUGUUAA-}3'}$$

\n

Sposób 1 - Mechanizm transkrypcji krok po kroku (nic matrycowa → pre-mRNA → obróbka)

\n
Krok 1: Identyfikacja elementów nici matrycowej
\n

3'…[TATTA] TACTGC [TACGGGCGCACA] (CACACT) [ACGTATGCCATG] (ACTCTC) [ACAATT]…5'
↑ ↑ ↑ ↑ ↑
promotor EKSON 1 intron 1 EKSON 2 intron 2 EKSON 3
(nie transkr.)

\n

Promotor TATTA (= wersja sekwencji TATA-box) nie jest transkrybowany - służy tylko do przyłączenia polimerazy RNA II i inicjacji.

\n
Krok 2: Synteza pre-mRNA
\n

Polimeraza RNA II odczytuje nić matrycową w kierunku 3'→5' (patrząc na schemat: od lewej do prawej), syntetyzując pre-mRNA 5'→3'.

\n

Reguły komplementarności DNA→RNA:

\n
Zasada w nici matrycowej (DNA)Zasada w pre-mRNA (RNA)
AU
TA
GC
CG
\n
Krok 3: Transkrypcja eksonów → wyprowadzam sekwencje
\n

Ekson 1 (nic matrycowa 3'→5'): TACGGGCGCACA

\n

Matrycowa (3'→5'): T A C G G G C G C A C A
↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕
pre-mRNA (5'→3'): A U G C C C G C G U G U
→ AUGCCCGCGUGU

\n

Intron 1 (nic matrycowa): CACACT

\n

C A C A C T
↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕
G U G U G A → GUGUGA (← zostanie wycięty w splicingu!)

\n

Ekson 2 (nic matrycowa 3'→5'): ACGTATGCCATG

\n

Matrycowa (3'→5'): A C G T A T G C C A T G
↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕
pre-mRNA (5'→3'): U G C A U A C G G U A C
→ UGCAUACGGUAC

\n

Intron 2 (nic matrycowa): ACTCTC

\n

A C T C T C
↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕
U G A G A G → UGAGAG (← zostanie wycięty!)

\n

Ekson 3 (nic matrycowa 3'→5'): ACAATT

\n

Matrycowa (3'→5'): A C A A T T
↕ ↕ ↕ ↕ ↕ ↕
pre-mRNA (5'→3'): U G U U A A
→ UGUUAA

\n
Krok 4: Obróbka potranskrypcyjna - splicing
\n

Introny zostają wycięte przez spliceosom, eksony są ligowane:

\n

pre-mRNA:
5'-AUGCCCGCGUGU-[GUGUGA]-UGCAUACGGUAC-[UGAGAG]-UGUUAA-3'
↑ ↑
wycięty intron 1 wycięty intron 2

\n

dojrzały mRNA:
5'-AUGCCCGCGUGU·UGCAUACGGUAC·UGUUAA-3'

\n

Wynik: 5'-AUGCCCGCGUGUGCAUACGGUACUGUUAA-3'

\n

Sposób 2 - Metoda nici kodującej (przez "lustrzane odbicie")

\n

Zamiast żmudnie komplementować nić matrycową, można skorzystać z faktu, że mRNA ma taką samą sekwencję jak nic kodująca (sensowna) - z tą różnicą, że T zastępujemy U.

\n

Nic kodująca jest komplementarna do nici matrycowej i przebiega 5'→3' (na schemacie - od prawej do lewej, bo nic matrycowa biegnie 3'→5').

\n

Nic matrycowa eksonów (3'→5' → czytamy od lewej do prawej):

\n\n

Nic kodująca eksonów (5'→3', komplementarna):

\n\n

Zamieniam T → U (DNA → RNA):

\n\n

Wynik identyczny - 5'-AUGCCCGCGUGUGCAUACGGUACUGUUAA-3'. ✓

\n

Sposób 3 - Weryfikacja przez tabelę kodu genetycznego (karta wzorów str. 5)

\n

Sprawdzam, czy sekwencja mRNA jest biologicznie sensowna - czy możliwa jest translacja:

\n
📖 Karta wzorów CKE str. 5 - Kod genetyczny: Tabela 64 kodonów. START = AUG (Met). STOP: UAA, UAG, UGA.
\n

Odczyt kodonów dojrzałego mRNA:
5'-AUG·CCC·GCG·UGU·GCA·UAC·GGU·ACU·GUU·AA-3'
Met Pro Ala Cys Ala Tyr Gly Thr Val
↑
START

\n\n

Weryfikacja potwierdza poprawność sekwencji.

\n

Schemat oceniania CKE

\n
📋 Oficjalny schemat oceniania CKE (Zasady oceniania rozwiązań zadań), zadanie 18.1:

- 1 pkt - za wybór poprawnej odpowiedzi.
- 0 pkt - za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
\n

Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć

\n
📖 Karta wzorów CKE str. 5 - Kod genetyczny (tabela 64 kodonów):
Użyta w Sposobie 3 do weryfikacji - sprawdzenie, że sekwencja jest biologicznie sensowna (kodon START AUG na początku).
\n
📖 Karta wzorów CKE str. 4 - brak wzorów bezpośrednio potrzebnych:
Zadanie opiera się na regułach komplementarności zasad (AT/AU, GC) - wiedza mechanistyczna, nie wymaga wzoru z karty.
\n

W tym zadaniu wystarczy znajomość:

\n
  1. Reguł komplementarności zasad: A↔T (DNA), A↔U (RNA), G↔C
  2. Definicji intronu i eksonu oraz splicingu
  3. Kierunkowości transkrypcji: nic matrycowa 3'→5', mRNA 5'→3'
\n

Dlaczego inne odpowiedzi są błędne

\n

(Opcje A/B/C/D nie zostały podane - poniżej typowe "pułapki" stosowane w opcjach dystraktowych)

\n

| Typowy dystraktror | Błąd w rozumowaniu |
| Sekwencja zawierająca GUGUGA lub UGAGAG | Uczeń nie wycina intronów - myli pre-mRNA z dojrzałym mRNA |
| Sekwencja z T zamiast U | Uczeń zapisuje sekwencję DNA zamiast RNA (nie pamięta, że mRNA używa urynalu) |
| Sekwencja nici kodującej (ATGCCCGCG ) | Uczeń czyta nić kodującą zamiast komplementować nić matrycową |
| Sekwencja od końca (3'→5' zamiast 5'→3') | Błąd kierunkowości - czytanie nici matrycowej od 5'→3' zamiast 3'→5' |
| Pominięcie eksonów z brzegu (np. bez ACAATT) | Uczeń nie uwzględnia wszystkich eksonów |

\n

Typowe pułapki i uwaga

\n
⚠️ Uwaga: Promotor (TATTA) nie jest transkrybowany - uczniowie często "wciągają" go do sekwencji pre-mRNA. Promotor pełni funkcję sygnału dla polimerazy, ale ona zaczyna syntezę RNA dopiero po nim.
\n
⚠️ Uwaga: Dojrzały mRNA = TYLKO eksony złączone razem. Introny są wycięte przez spliceosom - jeśli w odpowiedzi widać GUGUGA lub UGAGAG, to jest pre-mRNA, nie dojrzały mRNA.
\n
⚠️ Uwaga: mRNA = U (uracyl) zamiast T (tymina). Jeśli w odpowiedzi są litery T - to sekwencja DNA, nie RNA. Matura zawsze sprawdza tę zamianę.
\n
⚠️ Uwaga: Kierunkowość! Nic matrycowa biegnie 3'→5' (na schemacie od lewej do prawej) - mRNA powstaje 5'→3', też od lewej do prawej w tym układzie. Nie odwracaj sekwencji.
"}]}