Zadanie 20.2. (0–1)AI
Miedź w śladowych ilościach jest niezbędna do wzrostu roślin, ale duża zawartość tego pierwiastka w glebie hamuje wzrost korzeni. Przeprowadzono badania, których celem było określenie wpływu wysokiego stężenia miedzi w podłożu na wzrost korzeni u trawy mietlicy rozłogowej (Agrostis stolonifera). W badaniu uwzględniono populacje rosnące przez okres od 4 do 70 lat na glebie skażonej miedzią.
Badane rośliny uprawiano z wykorzystaniem pożywek zawierających miedź w dużym stężeniu. Jako wskaźnik tolerancji na miedź mierzono wzrost korzeni. Badania wykazały, że wzrost korzeni był w najmniejszym stopniu ograniczony u traw pochodzących ze starych populacji, rosnących na glebach zanieczyszczonych miedzią przez długi czas.
Tolerancja na miedź jest cechą ilościową warunkowaną przez geny kumulatywne. Działanie tych genów sumuje się podczas kształtowania cechy fenotypowej.
Na podstawie: L. Wu i in., The potential for evolution of heavy metal tolerance in plants, „Heredity” 34, 1975.
Wyjaśnij, dlaczego najwyższy poziom tolerancji uzyskały rośliny z najstarszych populacji. W odpowiedzi uwzględnij działanie doboru naturalnego.
Sprawdź się
Odpowiedz samodzielnie i sprawdź wynik
2
Pokaż odpowiedź z arkuszaPorównaj swoją odpowiedź z kluczem
Zasady oceniania
1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające długie działanie pozytywnego doboru naturalnego polegającego na przetrwaniu i rozrodzie osobników z jak największą liczbą korzystnych mutacji (alleli, genów, cech) i w konsekwencji wzrost częstości korzystnych mutacji w czasie.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Przykładowe rozwiązania
• Długotrwała ekspozycja roślin na toksyczną miedź spowodowała przetrwanie i rozmnażanie się w kolejnych pokoleniach osobników z coraz większą liczbą korzystnych mutacji.
• Ponieważ rośliny, które przetrwały wysokie stężenie miedzi rozmnażały się i przekazywały potomkom geny warunkujące tolerancję na miedź, więc z pokolenia na pokolenie wraz z czasem tolerancja na miedź wzrastała, bo rośliny miały coraz więcej genów warunkujących tolerancję na miedź.
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 6%
Zadanie 20.2. – drugie najtrudniejsze zadanie w całym arkuszu – było poprzedzone tekstem opisującym badania, których celem było określenie wpływu wysokiego stężenia miedzi w podłożu na wzrost korzeni u trawy mietlicy rozłogowej. W tekście tym zaznaczono, że tolerancja na miedź jest cechą ilościową warunkowaną przez geny kumulatywne. Wspomniano także, że działanie tych genów sumuje się podczas kształtowania cechy fenotypowej. Polecenie wymagało wyjaśnienia, dlaczego najwyższy poziom tolerancji uzyskały rośliny z najstarszych populacji i uwzględnienia w odpowiedzi działania doboru naturalnego. W rozwiązaniu zadania maturzyści powinni więc uwzględnić: aspekt czasowy,
czyli długi czas działania doboru naturalnego, mechanizm działania doboru, czyli przetrwanie i rozród osobników z korzystnymi allelami oraz wzrost częstości korzystnych alleli, czyli efekt działania doboru naturalnego. W opisanym przypadku długie działanie pozytywnego doboru naturalnego doprowadziło do wzrostu liczby korzystnych alleli w populacjach najdłużej rosnących na skażonej glebie.
Jedynie 6% zdających uzyskało punkt za to zadanie. Podobnie, jak w poprzednim zadaniu, nieprawidłowe odpowiedzi można przyporządkować do kilku grup:
• Większość odpowiedzi nie zawierała któregoś z wymaganych elementów.
Dzięki doborowi naturalnemu, w każdym pokoleniu mietlicy rozłogowej przeżywały i licznie rozmnażały się osobniki lepiej przystosowane do środowiska, czyli te o największej tolerancji na miedź. Przekazywały one potomstwu geny kumulatywne tolerancji na miedź, dzięki czemu każde pokolenie zawierało osobniki coraz lepiej przystosowane do skażenia. Im dłużej trwał ten proces, tym więcej pokoleń przekazywało te geny kumulatywne, dlatego najwyższy poziom tolerancji uzyskały rośliny z najstarszych populacji.
Zdający opisał działanie doboru naturalnego, odniósł się do przeżywania i rozrodu osobników najlepiej przystosowanych, uwzględnił także długi czas działania tego doboru, ale w odpowiedzi zabrakło informacji o wzroście w czasie częstości korzystnych mutacji. Samo przekazywanie genów z pokolenia na pokolenie nie stanowi efektu działania doboru naturalnego.
• Często w odpowiedzi zdający wspominali o działaniu doboru naturalnego, jednak nie uwzględniali mechanizmu jego działania:
Ponieważ z czasem wykształciły one cechy potrzebne w sytuacji zanieczyszczenia gleby miedzią, przez kumulowanie się genów tolerancji na miedź. Według zasad doboru naturalnego, przetrwają tylko osobniki odpowiednio przystosowane do życia w danym środowisku.
W odpowiedzi uwzględniono aspekt czasowy oraz działanie genów kumulatywnych, jednak nie opisano działania doboru naturalnego. Zabrakło informacji, że osobniki najlepiej przystosowane rozmnażały się i przekazywały geny potomstwu.
• Najczęściej zdający szczegółowo opisywali działanie doboru naturalnego, jednak nie odnosili się do działania genów kumulatywnych. Odpowiedzi takie nie były więc zgodne z poleceniem, gdyż brakowało w nich wyjaśnienia, dlaczego akurat rośliny z najstarszych populacji wykazują najwyższy poziom tolerancji na wysokie stężenie miedzi w glebie. Wskazywano często na jednorazową mutację, a nie wzrost częstości genów kumulatywnych na przestrzeni czasu.
Najwyższy poziom tolerancji uzyskały rośliny z najstarszych populacji, ponieważ na przestrzeni wielu lat mogło dojść do mutacji, która ukształtowała większą tolerancję na wysokie stężenie miedzi w glebie. Następnie w wyniku doboru naturalnego zostały wyparte te osobniki, które nie posiadały tej mutacji, a te które posiadły tę mutację mogły dalej się rozmnażać.
Podobnie jak w poprzednim zadaniu, główną przyczyną nieprawidłowych rozwiązań tego zadania było udzielanie odpowiedzi zbyt ogólnych, w których zdający, pomimo występującego w poleceniu czasownika „wyjaśnij”, nie wykazywali pełnego związku przyczynowo-skutkowego, pomijając któryś z wymaganych elementów odpowiedzi.
Jedną z przyczyn niepowodzeń mogło być także zbyt pobieżne przeczytanie tekstu źródłowego lub brak zrozumienia tego, jak działają geny kumulatywne.