Zadanie 14.2. (0–1)AI
Witamina C (kwas L-askorbinowy) pełni kilka istotnych funkcji w procesach metabolicznych zachodzących w organizmie człowieka, który musi ją przyjmować wraz z pokarmem. Szacuje się, że organizm dorosłego człowieka potrzebuje około 90 mg witaminy C na dobę. Źródłem witaminy C w diecie człowieka są przede wszystkim rośliny, ale większość zwierząt ma zdolność do jej syntezy. Utrata tej zdolności jest skutkiem mutacji genu kodującego enzym katalizujący ostatni etap syntezy witaminy C. Na poniższym drzewie filogenetycznym przedstawiono historię ewolucyjną ssaków – szarym kolorem wyróżniono linie filogenetyczne, w których doszło do utraty zdolności do syntezy witaminy C.
Na podstawie: M. Dworniczak, Witamina C, „Wiedza i Życie” 2, 2017; G. Drouin, J.R. Godin, B. Pagé, The genetics of vitamin C loss in vertebrates, „Current Genomics” 12, 2011.
Wyjaśnij, dlaczego mutacja uniemożliwiająca syntezę witaminy C, która pojawiła się u przodka małp, nie została wyeliminowana przez dobór naturalny.
Sprawdź się
Odpowiedz samodzielnie i sprawdź wynik
2
Pokaż odpowiedź z arkuszaPorównaj swoją odpowiedź z kluczem
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do: 1) przyczyny – diety bogatej w witaminę C oraz 2) mechanizmu – ograniczonych skutków fenotypowych mutacji nie mających wpływu na przeżycie i rozród.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
• Małpy, u których doszło do tej mutacji, miały dietę bogatą w witaminę C i dlatego enzym katalizujący ostatni etap wytwarzania tej witaminy nie był im potrzebny do zachowania zdrowia, a więc ich dostosowanie się nie obniżyło.
• Małpy, które nie miały zdolności do syntezy witaminy C, pobierały tę witaminę wraz z pokarmem, a więc nie miały negatywnych skutków zdrowotnych i dzięki temu przekazywały zmutowany allel potomstwu.
Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi odnoszących się wyłącznie do przeżycia osobników mających dostęp do witaminy C, np. „Ponieważ witamina C była dostarczana wraz z dietą, nie pojawiły się negatywne skutki jej niedoboru, które zwiększyłyby śmiertelność osobników niezdolnych do jej syntezy”. Dobór naturalny polega bowiem na przeżyciu i rozrodzie najlepiej dostosowanych osobników.
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 8%
Zadaniem należącym do grupy zadań bardzo trudnych było zadanie 14.2. (poziom wykonania zadania – 8 %), wymagające od zdających wiedzy z zakresu ewolucjonizmu i umiejętności wyjaśniania zależności przyczynowo-skutkowych. Maturzyści, interpretując informacje przedstawione w formie tekstu oraz drzewa rodowego, mieli wyjaśnić, dlaczego dobór naturalny nie wyeliminował mutacji uniemożliwiającej syntezę witaminy C.
W poleceniu zawarty był skutek zjawiska, a w rozwiązaniu należało wskazać przyczynę – możliwość pobierania witaminy C wraz z bogatym w nią pokarmem oraz opisać mechanizm – odnieść się do ograniczonych skutków fenotypowych mutacji nie mających wpływu na przeżycie i rozród, a więc dostosowanie organizmu (ang. fitness).
Zdający powinni zauważyć, że naczelne nie mające zdolności do biosyntezy witaminy C przyjmują ją wraz z pokarmem. Jej duża zawartość występuje m.in. w roślinach, np. owocach przez nie zjadanych i dlatego enzym katalizujący ostatni etap wytwarzania tej witaminy nie był im niezbędny do zachowania prawidłowego, niezaburzonego funkcjonowania, a więc ich dostosowanie nie obniżyło się. Nie powstały istotne różnice w zdolności tych organizmów do przeżycia i wydania potomstwa, będące podstawą działania doboru naturalnego.
Najczęstszą przyczyną utraty punktów za to zadanie było udzielanie przez abiturientów odpowiedzi niepełnych, pomijających mechanizm zjawiska, np.:
Naczelne żywią się pokarmem roślinnym bogatym w witaminę C, więc nie było potrzeby syntezowania jej i nie została wyeliminowana przez dobór naturalny.
Część odpowiedzi zawierała poprawnie określoną przyczynę i niepełny opis mechanizmu, odnoszący się do braku wpływu mutacji na przeżycie osobników, ale nieuwzględniający możliwości utrwalenia się allelu w populacji, np.:
Mutacja ta nie została wyeliminowana, gdyż wytwarzanie jej nie jest niezbędne do przeżycia, bo może być ona dostarczona do organizmu w pokarmie.
Naczelne odżywiały się pokarmem roślinnym, dlatego mutacja uniemożliwiająca syntezę witaminy C nie została wyeliminowana, bo witamina C i tak była dostarczana z pokarmem, nie miało to więc negatywnych skutków dla małp.
Niektórzy maturzyści nieprawidłowo zinterpretowali informacje przedstawione na drzewie filogentycznym i przedstawiali w rozwiązaniach błędny tok rozumowania, odnoszący się do recesywności allelu warunkującego utratę zdolności do syntezy witaminy C i możliwości przekazywania go potomstwu przez heterozygoty. Zdający nie zauważali, że mutacja genu kodującego enzym katalizujący ostatni etap syntezy witaminy C zdążyła się utrwalić – w trzech opisanych grupach nie ma współcześnie heterozygotyczności. Gdyby była to mutacja szkodliwa, to dobór naturalny spowodowałby zmniejszenie częstości heterozygot i nie doszłoby do jej utrwalenia, np.:
Mutacja uniemożliwiająca syntezę witaminy C, która pojawiła się u przodka małp, nie została wyeliminowana przez dobór naturalny, ponieważ mogły występować osobniki heterozygotyczne, u których jeden allel dominujący warunkował prawidłową syntezę witaminy C i w ten sposób allel dominujący ukrył allel recesywny warunkujący brak syntezy witaminy C, więc taki osobnik mógł syntetyzować witaminę C ale mógł tez przekazać potomstwu allel recesywny, więc pozwoliło to na przetrwanie tej mutacji i nie wyeliminowanie jej przez dobór naturalny.