Zadanie 3.2, matura maj 2026, biologia rozszerzona
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Zadanie
Wspólne informacje do wiązki zadań
Horyzontalny transfer genów (HTG) może się odbywać u bakterii na drodze koniugacji, transdukcji lub transformacji. W 1946 roku Lederberg i Tatum przeprowadzili eksperyment, który dostarczył dowodów na zachodzenie HTG między bakteriami. Badanie przeprowadzono na dwóch szczepach Escherichia coli - A i B:
- szczep A (Met⁻ bio⁻ Thr⁺ Leu⁺ thi⁺) stanowiły bakterie, które nie miały zdolności do syntezy aminokwasu - metioniny (Met), oraz witaminy - biotyny (bio);
- szczep B (Met⁺ bio⁺ Thr⁻ Leu⁻ thi⁻) stanowiły bakterie, które nie miały zdolności do syntezy aminokwasów: treoniny (Thr) i leucyny (Leu), oraz witaminy - tiaminy (thi).
Bakterie obydwu szczepów hodowano na pożywce pełnej (zawierającej źródło aminokwasów i witamin), zarówno razem, jak i osobno - co zilustrowano poniżej. Gdy bakterie przeniesiono na pożywkę minimalną (niezawierającą wyżej wymienionych aminokwasów i witamin), kolonie zostały utworzone wyłącznie przez część bakterii pochodzących z hodowli mieszanej.
PowiększBernard Davis wykonał kolejne doświadczenie - założył hodowlę bakterii szczepów A i B w szklanej U-rurce z pożywką pełną, z filtrem między połówkami U-rurki - co zilustrowano na poniższym rysunku. Ten filtr przepuszczał w obie strony pożywkę wraz z rozpuszczonymi substancjami, ale nie przepuszczał bakterii. Hodowla była wolna od bakteriofagów. Gdy przeniesiono bakterie na pożywkę minimalną, nie odnotowano wzrostu kolonii.
PowiększNa podstawie: A.J.F. Griffiths i in., Introduction to Genetic Analysis, Nowy Jork 2004.
Polecenie
Wyjaśnij, dlaczego w doświadczeniu Davisa nie zaszła wymiana informacji genetycznej między bakteriami szczepów A i B. W odpowiedzi uwzględnij wybrany mechanizm HTG.
Korepetytor AI
Nie wiesz, jak ruszyć? Korepetytor zna to zadanie i poprowadzi Cię krok po kroku, bez gotowca.
3 rozmowy · bez karty · Zaloguj się
Sprawdź się
Odpowiedz i oceń, jak poszło. Klucz odsłoń dopiero, gdy masz swoją odpowiedź.
Zanim porównasz z kluczem
Jak poszło Ci z tym zadaniem?
Zaloguj się, żeby zapisać ocenę i wrócić do zadania później.
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanieKlucz i punktacja
Odpowiedź z klucza CKE
Przykładowe odpowiedzi
- Ze względu na obecność filtru w U-rurce bakterie szczepu A i szczepu B nie mogły wejść w fizyczny kontakt, nie mogło więc dojść do połączenia się bakterii przez specjalne mostki plazmatyczne, umożliwiające przekazywanie DNA z komórki do komórki.
- HTG zachodzi między tymi bakteriami na drodze koniugacji, która wymaga połączenia się bakterii, co nie było możliwe, ponieważ filtr izolował bakterie różnych szczepów.
- Ze względu na obecność filtru nie mogło dojść do koniugacji.
- Skoro pożywka była wolna od bakteriofagów, nie mógł zajść HTG na drodze transdukcji.
- Jeżeli w pożywce nie było czynnika infekującego bakterie, to nie mógł on przenosić DNA między komórkami bakterii, więc nie doszło do transdukcji.
- W pożywce pełnej bakterie przeżywały, a więc nie uwalniały się fragmenty genomu bakteryjnego, które mogłyby zostać pobrane przez bakterie drugiego szczepu.
- Filtr zapobiegł bezpośrednim kontaktom bakterii, a tym samym - koniugacji. Hodowla nie zawierała bakteriofagów - nie mogła więc zajść transdukcja. Z kolei ostateczny wynik doświadczenia pokazał, że nie zaszła również transformacja - bakterie były w dobrej kondycji i nie dochodziło do uwalniania DNA z martwych komórek.
Schemat punktowania
poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do fizycznej izolacji bakterii uniemożliwiającej zajście koniugacji LUB do braku bakteriofagów uniemożliwiającego zajście transdukcji, LUB do warunków hodowli niesprzyjających zajściu transformacji.
odpowiedź niespełniająca wymagań na 1 pkt albo brak odpowiedzi.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi, z których nie wynika, który mechanizm HTG został wybrany, np.:
- „Ze względu na obecność filtru, który izolował bakterie różnych szczepów, nie mogło dojść do HTG”
- „Nie doszło do wymiany informacji genetycznej między szczepami bakterii A i B, ponieważ rozdzielał je filtr”.