Zadanie 19.1. (0–2)

Zadania 19.1. i 19.2. sprawdzały umiejętność interpretacji wyników badań i były to zadania trudne dla zdających. Do ich rozwiązania niezbędna była umiejętność przedstawienia wyników badań w świetle posiadanej wiedzy z różnych działów biologii.

Najtrudniejszym zadaniem w tym obszarze wymagania ogólnego było zadanie 19.1. – prawidłowo rozwiązało je tylko 17% maturzystów. Było to zadanie złożone, w którym umiejętność interpretacji wyników badań należało wykorzystać do uzasadnienia postawionej tezy (obszar V wymagania ogólnego).

• zadanie 19. – złożone z dwóch zadań szczegółowych, sprawdzające umiejętność analizy wyników badań i ich interpretacji dotyczących zmienności organizmów, na przykładzie badania różnic w średniej wysokości roślin babki nadmorskiej.

Zadanie 19. Analiza i interpretacja wyników badań dotyczących zmienności organizmów, na przykładzie badania dotyczącego różnic w wysokości roślin babki nadmorskiej.

Na wiązkę tematyczną tego zadania składały się dwa zadania szczegółowe, które sprawdzały znajomość metody naukowej:

• zadanie 19.1. – było zadaniem otwartym i polegało na sformułowaniu argumentów uzasadniających tezę postawioną na podstawie wyników przeprowadzonego badania;

Zadanie 19.1., prawidłowo rozwiązane tylko przez 17% maturzystów, przedstawiało doświadczenie mające na celu zbadanie, czy różnice średnich wysokości roślin z gatunku babka nadmorska (Plantago maritima) pochodzących z dwóch populacji występujących na różnych siedliskach – bagnie i klifie nadmorskim, a więc różniących się wilgotnością gleby, są spowodowane zmiennością genetyczną, czy – zmiennością środowiskową.

Ponieważ obie te populacje rosły na innych, odizolowanych od siebie siedliskach, które dodatkowo różniły się od siebie warunkami wilgotności, nie można było stwierdzić wprost, jaka jest przyczyna obserwowanej zmienności wewnątrzgatunkowej. Oba czynniki – zarówno genetyczny, jak i środowiskowy – mogły odgrywać istotną rolę.

Aby określić, czy zmienność w obrębie tego gatunku ma podłoże genetyczne, czy też jest zmiennością fenotypową, zastosowano w doświadczeniu metodę wspólnych poletek doświadczalnych. Na poletku doświadczalnym, o średniej wilgotności gleby, wyhodowano rośliny z nasion pochodzących od roślin z obydwu siedlisk: klifu nadmorskiego i z bagna. W tabeli przedstawiono wyniki doświadczenia, czyli średnie wysokości roślin z obydwu

populacji rosnących na stanowisku naturalnym (kolumna pierwsza) i hodowanych na poletku doświadczalnym (kolumna druga).

Zadaniem maturzysty było uzasadnienie, na podstawie przedstawionych wyników, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest zarówno zmienność genetyczna, jak i zmienność fenotypowa.

Za rozwiązanie tego zadania można było otrzymać łącznie 2 punkty – po jednym punkcie za poprawne uzasadnienie każdej z dwóch przyczyn.

Rozwiązując to zadanie zdający powinien ustalić warunki, jakie muszą być spełnione, żeby można było sformułować prawidłowe uzasadnienie:

• w przypadku 1. – aby potwierdzić, że przyczyną zmienności średniej wysokości babki nadmorskiej jest zmienność genetyczna, należało zapewnić hodowanym roślinom stałość czynników środowiskowych, w których rosły, czyli wykluczyć wpływ zmiennych warunków środowiska na wzrost roślin. Należało więc porównać ze sobą średnie wysokości roślin, pochodzących z obu populacji, które hodowano z nasion na poletku doświadczalnym o stałej średniej wilgotności gleby.

• w przypadku 2. – aby potwierdzić, że przyczyną zmienności średniej wysokości babki nadmorskiej jest zmienność fenotypowa, należało wykluczyć podłoże genetyczne. W tym celu należało porównać ze sobą średnie wysokości roślin wyhodowanych z nasion z populacji z danego siedliska ze średnią wysokością roślin rosnących w naturalnym siedlisku, z których pobrano nasiona do hodowli, a więc porównać ze sobą rośliny pochodzące z tej samej populacji wyjściowej, nieróżniące się pulą genową, a rosnące w różnych warunkach środowiskowych.

Na podstawie porównania danych przedstawionych w tabeli zdający mogli już zauważyć, że średnia wysokość roślin wyhodowanych na stanowisku doświadczalnym jest różna i zależy od tego, z której populacji ze stanowisk naturalnych pochodziły nasiona. Świadczy to o przekazaniu genetycznych predyspozycji do różnic w wysokości, które ujawniają się niezależnie od środowiska.

Podobnie też w przypadku 2. – mniejsza wysokość populacji babki nadmorskiej z klifu w środowisku naturalnym niż jej populacja potomna wysiana na glebie o średniej wilgotności (na poletku doświadczalnym) świadczy o dużym wpływie środowiska na wysokość babki nadmorskiej.

Przykładowe odpowiedzi poprawne.

Przykład 11.

Przykład 12.

Jednym z częściej pojawiających się błędów, w obu częściach tego zadania, było porównywanie ze sobą wyników średniej wysokości roślin z obu naturalnych siedlisk lub porównywanie wszystkich czterech średnich wysokości roślin z obu siedlisk i obu poletek doświadczalnych naraz, albo też podawanie nieadekwatnych dla zmienności genetycznej i fenotypowej uzasadnień. Świadczyć to może o nierozumieniu doświadczenia lub nierozumienia pojęć „zmienność genetyczna” i „zmienność fenotypowa”.

Takie odpowiedzi ilustrują przykłady 13. i 14.

Przykład 13:

Przykład 14:

W licznych odpowiedziach, zamiast odnieść się do wyników badań, zdający podejmowali próby tłumaczenia mechanizmów zmienności genetycznej i środowiskowej, co było nieadekwatne do polecenia. Maturzyści odwoływali się przy tym do mutacji, mejozy, crossing-over, rekombinacji lub doboru naturalnego, nierzadko popełniając przy tym wiele błędów merytorycznych i logicznych.

Przykład 15.

Zadanie badało umiejętności złożone. Analiza odpowiedzi pokazuje, że maturzyści często mylili zmienność genetyczną ze zmiennością środowiskową i nie potrafili właściwie zinterpretować wyników doświadczenia. Świadczy to o słabym opanowaniu wiedzy w tym zakresie i w konsekwencji, braku umiejętności jej zastosowania w sytuacjach nietypowych – umiejętności interpretacji wyników badań i argumentowania na ich podstawie.