Zadanie 3.2. (0–1)AI
Naprzemienność zapłodnienia i mejozy występuje u wszystkich eukariontów rozmnażających się płciowo, jednak cykle życiowe poszczególnych grup taksonomicznych mogą się znacznie różnić. Poniżej przedstawiono w uproszczony sposób przemianę pokoleń u roślin (A) oraz metagenezę u zwierząt – krążkopławów (B).
Wykaż, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów 0–1 rozmnażających się płciowo.
Sprawdź się
Odpowiedz samodzielnie i sprawdź wynik
2
Pokaż odpowiedź z arkuszaPorównaj swoją odpowiedź z kluczem
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wykazanie, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów rozmnażających się płciowo, uwzględniające w sposób bezpośredni lub opisowy podwojenie (wzrost) liczby chromosomów w czasie zapłodnienia i konieczność jej redukcji podczas mejozy.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
- W czasie rozmnażania płciowego liczba chromosomów ulega podwojeniu, a mejoza ją zmniejsza, co umożliwia zachowanie stałej liczby chromosomów u gatunku.
- Mejoza zapobiega podwajaniu się liczby chromosomów w każdym kolejnym pokoleniu rozmnażającym się płciowo.
- Mejoza redukuje liczbę chromosomów, co kompensuje jej podwojenie podczas zapłodnienia.
- Skoro zygota powstaje z połączenia dwóch gamet, to każda z gamet musi mieć połowę garnituru chromosomów – uzyskaną w wyniku podziału mejotycznego, zachodzącego bezpośrednio podczas tworzenia gamet lub na wcześniejszym etapie cyklu.
- Dzięki niej gamety są haploidalne i po połączeniu tworzą diploidalną zygotę.
- Mejoza prowadzi do redukcji materiału genetycznego, dzięki czemu z dwóch łączących się gamet powstaje diploidalna zygota i nie dochodzi do podwojenia się materiału genetycznego.
- Bez mejozy cykl życiowy eukariontów rozmnażających się płciowo nie zostałby zamknięty, ponieważ każde kolejne pokolenie miałoby zwielokrotnioną liczbę chromosomów w wyniku zapłodnienia, a więc nie mogłoby się rozwijać.
Uwagi:
Nie uznaje się odpowiedzi niepełnych – odnoszących się tylko do powstawania gamet, ale nieuwzględniających zmian liczby chromosomów, np. „To stwierdzenie jest prawdziwe, ponieważ mejoza umożliwia wytworzenie gamet, niezbędnych do rozmnażania płciowego”. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się do konieczności wytwarzania gamet bezpośrednio przez podział mejotyczny komórki, np. „Gamety u eukariontów mogą powstać tylko na drodze podziału mejotycznego komórki”. U roślin gamety powstają na drodze podziału mitotycznego, a mejoza występuje na wcześniejszym etapie cyklu. Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłączenie do mejozy pre- lub postzygotycznej, np. „Mejoza jest niezbędna do zamknięciu cyklu, ponieważ podczas mejozy następuje redukcja materiału genetycznego z 2n do 1n, aby po połączeniu się gamet mieć w dalszym ciągu taką samą liczbę chromosomów jak organizmy rodzicielskie” lub opisujących jedynie cykle życiowe wybranych organizmów, np. „U roślin mejoza prowadzi do powstania haploidalnych zarodników, które dają początek gametofitom produkującym gamety, które się łączą, dając początek diploidalnym sporofitom produkującym zarodniki – cykl się zamyka”.
Wyjaśnienie AI Rozwiń, aby przeczytać wyjaśnienie
Wytłumacz mi to
Potrzebujesz dodatkowego wyjaśnienia?
1
Zostanie wygenerowane zwięzłe wyjaśnienie zagadnień z pytania: mechanizmu i kontekstu biologicznego odpowiedzi, częstych błędów oraz powiązań z innymi tematami.
Komentarz CKE 10%
W zadaniu 3.2. należało wykazać, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów rozmnażających się płciowo. Więcej informacji na temat tego zadania znajduje się w rozdziale „Problem pod lupą”.
W tym zadaniu należało wykazać, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów rozmnażających się płciowo. Również to zadanie okazało się bardzo trudne – poziom jego wykonania był równy 10%. Zadanie wymagało odpowiedniego poziomu uogólnienia odpowiedzi – omówienia zjawiska na poziomie całej domeny Eukarya, a nie – jednej wybranej grupy organizmów eukariotycznych. W ogóle nie było potrzeby wchodzenia w szczegóły cyklów życiowych poszczególnych grup eukariontów, które przecież istotnie się różnią. Wręcz przeciwnie – należało określić funkcję mejozy wspólną dla wszystkich eukariontów, tzn. do redukcji liczby chromosomów, kompensującej jej podwojenie podczas zapłodnienia.
Taki sposób rozumowania przedstawiają poniższe przykłady odpowiedzi prawidłowych:
• Mejoza umożliwia występowanie haploidalnych gamet (redukcja materiału genetycznego z 2n do 1n), które po zapłodnieniu stworzą diploidalną zygotę. Mejoza stabilizuje ilość materiału genetycznego w komórkach uczestniczących przy rozmnażaniu się płciowo.
• Mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów, gdyż pozwala na redukcję ploidalności komórek z 2n do 1n, a tylko wtedy możliwe jest powstanie prawidłowej zygoty (2n), gdyż powstaje w wyniku zapłodnienia – połączenia się dwóch gamet (1n).
Jednym z najczęstszych błędów było opisanie roli mejozy w cyklach życiowych wybranych eukariontów. Maturzyści najczęściej odnosili się do cyklu życiowego diplontów z mejozą pregamiczną, pomijając przy tym pozostałe eukarionty – zdający zakładali, że eukarionty to wyłącznie organizmy diploidalne. Niektórzy maturzyści odwoływali się do dwóch cyklów rozwojowych – roślin i krążkopławów, które jako przykładowe cykle życiowe przedstawiono w zadaniu 3.1.
Przykładowe odpowiedzi nieprawidłowe:
• Eukarionty rozmnażające się płciowo są diploidalne (2n), dlatego konieczna jest mejoza, aby wytworzyć haploidalne gamety (1n), z których potomstwo dostaje po jednej gamecie od matki i od ojca i powstaje osobnik 2n.
• Mejoza pozwala na wytworzenie haploidalnych gamet pochodzących od osobników diploidalnych. Aby przy zapłodnieniu mogło dojść do powstania zygoty 2n, każda z gamet musi być haploidalna, co jest możliwe w wyniku przeprowadzenia podziału redukcyjnego – mejozy.
Konsekwencją zawężenia eukariontów jedynie do organizmów diploidalnych była również błędna argumentacja, że gamety u eukariontów muszą być wytwarzane bezpośrednio przez podział mejotyczny komórki. Nie jest to jednak uniwersalna reguła, np. u roślin gamety
powstają na drodze podziału mitotycznego, a mejoza występuje na wcześniejszym etapie ich cyklu życiowego.
Przykładowa odpowiedź nieprawidłowa:
W wyniku mejozy wytwarzane są gamety o zmniejszonej o połowę ploidalności. Dzięki temu gamia prowadzi do powstania zygoty o takiej samej ploidalności, jak organizmy rodzicielskie, co domyka cykl życiowy eukariontów rozmnażających się płciowo.
Zdarzały się również odpowiedzi, które w ogóle nie uwzględniały zmian liczby chromosomów zachodzących podczas mejozy i zapłodnienia.
Przykładowa odpowiedź nieprawidłowa:
Rozmnażanie płciowe polega na łączeniu się ze sobą gamet. Mejoza zapewnia powstanie gamet, które w wyniku połączenia się ze sobą tworzą zygotę i cykl zostanie zamknięty.
Niektórzy zdający odwoływali się jedynie do roli mejozy w rekombinacji materiału genetycznego, co również jest rozumowaniem błędnym. Mimo że podczas mejozy zazwyczaj zachodzi proces crossing-over, nie ma on jednak wpływu na zamykanie się lub nie cyklu życiowego organizmów eukariotycznych.
Przykładowe odpowiedzi nieprawidłowe:
• Aby zamknąć cykl życiowy eukariontów rozmnażających się płciowo, niezbędna jest mejoza, gdyż prowadzi ona do rekombinacji genetycznej, dzięki temu osobniki potomne różnią się od osobników rodzicielskich.
• Podczas mejozy zachodzi proces crossing-over, który umożliwia rekombinacje materiału genetycznego i jest niezbędny do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów.