{"id":"biologia-2021-maj-matura-rozszerzona/zad/18","paper_id":"biologia-2021-maj-matura-rozszerzona","number":"18","points":2,"ptype":"open","subject":"biologia","category":"matura","year":2021,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 18. (0-2)\nBadacze postanowili określić mechanizm dziedziczenia barwy kwiatów roślin należących\ndo dwóch różnych gatunków. Zarówno rośliny gatunku A, jak i rośliny gatunku B wytwarzają\nkwiaty czerwone lub białe.\nHipoteza 1.: Barwa kwiatów u gatunku A jest warunkowana jednogenowo przez jedną parę\nalleli, z których jeden wykazuje pełną dominację w stosunku do drugiego.\nHipoteza 2.: Barwa kwiatów u gatunku B jest warunkowana przez dwa współdziałające,\ndziedziczące się niezależnie geny, każdy mający po dwa allele: jeden dominujący, a drugi -\nrecesywny.\nW obydwu przypadkach badacze skrzyżowali rośliny o kwiatach czerwonych i rośliny\no kwiatach białych należące do linii czystych (homozygoty). W obydwu przypadkach\nw pokoleniu F1 uzyskano wyłącznie rośliny kwitnące na czerwono. W celu uzyskania roślin\nstanowiących pokolenie F2 skrzyżowano rośliny z pierwszego pokolenia mieszańców (F1).\nW poniższej tabeli przedstawiono wyniki krzyżowania uzyskane w F2.\nRośliny stanowiące pokolenie F2\ngatunek A\ngatunek B\nkwiaty czerwone\nkwiaty białe\nkwiaty czerwone\nkwiaty białe\n119\n39\n91\n69\nStosunek fenotypów ≈ 3:1\nStosunek fenotypów ≈ 9:7\nUzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wnioski wyciągnięte\nna podstawie przedstawionych wyników badań. W każdym nawiasie podkreśl właściwe\nokreślenie.\nHipoteza 1. została (potwierdzona / odrzucona), ponieważ przy założeniu prawdziwości\ntej hipotezy wartość teoretyczna stosunku fenotypów wynosi (2:1 / 3:1 / 9:7), co jest\n(zgodne / niezgodne) z otrzymanymi wynikami badań.\nHipoteza 2. została (potwierdzona / odrzucona), ponieważ przy założeniu prawdziwości\ntej hipotezy wartość teoretyczna stosunku fenotypów wynosi (2:1 / 3:1 / 9:7), co jest\n(zgodne / niezgodne) z otrzymanymi wynikami badań.\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n16.3.\n17.1.\n17.2.\n17.3.\n18.\nMaks. liczba pkt\n1\n1\n1\n1\n2\nUzyskana liczba pkt\nEBIP-R0_100","answer":null,"answer_text":null,"solution":"## Poprawna odpowiedź\n\n**Zdanie o gatunku A:** wyniki **potwierdzają** hipotezę 1 / stosunek fenotypów wynosi **3:1** / allel czerwony jest **dominujący**\n\n**Zdanie o gatunku B:** wyniki **potwierdzają** hipotezę 2 / stosunek fenotypów wynosi **9:7** / kwiaty czerwone mają rośliny z **co najmniej jednym allelem dominującym każdego z obu genów**\n\n## Sposób 1 - Analiza stosunków fenotypowych F₂ (metoda empiryczna)\n\n**Gatunek A - weryfikacja hipotezy 1:**\n\nDane z tabeli: 119 czerwone + 39 białe = 158 roślin łącznie.\n\nSprawdzamy, czy pasuje stosunek **3:1**:\n\\[\n\\frac{3}{4} \\times 158 = 118{,}5 \\approx 119 \\quad \\text{czerwone} \\checkmark\n\\]\n\\[\n\\frac{1}{4} \\times 158 = 39{,}5 \\approx 39 \\quad \\text{białe} \\checkmark\n\\]\n\nWyniki **idealnie pasują** do stosunku 3:1 → hipoteza 1 **potwierdzona**.\n\nInterpretacja genetyczna:\n- P: `AA` (czerwone) × `aa` (białe)\n- F₁: wszystkie `Aa` → czerwone (allel `A` = czerwony, **dominujący**)\n- F₂: `1 AA : 2 Aa : 1 aa` → **3 czerwone : 1 białe** ✓\n\n**Gatunek B - weryfikacja hipotezy 2:**\n\nDane z tabeli: 91 czerwone + 69 białe = 160 roślin łącznie.\n\nPrzy dwóch genach dziedziczących się niezależnie F₂ daje 16 kombinacji (4×4). Sprawdzamy stosunek **9:7**:\n\\[\n\\frac{9}{16} \\times 160 = 90 \\approx 91 \\quad \\text{czerwone} \\checkmark\n\\]\n\\[\n\\frac{7}{16} \\times 160 = 70 \\approx 69 \\quad \\text{białe} \\checkmark\n\\]\n\nWyniki **pasują** do stosunku 9:7 → hipoteza 2 **potwierdzona**.\n\nInterpretacja genetyczna (geny komplementarne):\n| Genotyp w F₂ | Frakcja | Fenotyp |\n| A\\_B\\_ (np. AABB, AaBB, AABb, AaBb) | 9/16 | **czerwony** |\n| A\\_bb | 3/16 | biały |\n| aaB\\_ | 3/16 | biały |\n| aabb | 1/16 | biały |\n\n→ 9 czerwone : 7 białe\n\n**Wniosek biologiczny:** barwa czerwona wymaga obecności **co najmniej jednego allelu dominującego OBU genów** (A\\_B\\_). Brak allelu dominującego choćby w jednym locus → brak czerwonego barwnika → kwiaty białe.\n\n## Sposób 2 - Eliminacja przez wykluczenie innych stosunków\n\n**Dlaczego dla gatunku B nie może być 3:1?**\n\nGdyby 91:69 = 3:1, to:\n\\[\n\\frac{3}{4} \\times 160 = 120 \\neq 91\n\\]\nNiezgodność zbyt duża → wykluczone.\n\n**Możliwe stosunki przy dwóch genach (16 kombinacji):**\n\n| Stosunek | Frakcja czerwonych | Typ interakcji |\n| 9:7 | 9/16 | geny **komplementarne** (oba muszą mieć A\\_B\\_) |\n| 9:3:3:1 | 9/16 | brak interakcji (ale 4 klasy fenotypowe!) |\n| 12:4 = 3:1 | 12/16 | dominacja epistatyczna |\n| 15:1 | 15/16 | geny duplikujące |\n| 13:3 | 13/16 | recesywna epistaza podwójna |\n\n→ Dane 91:69 ≈ **9:7** → jedyny możliwy typ to geny **komplementarne**.\n\nDla gatunku A żaden stosunek z tabeli wielogenowej nie daje 3:1 tak precyzyjnie jak model jednego genu → hipoteza 1 wygrywa.\n\n## Sposób 3 - Wnioskowanie przez krzyżowanie wsteczne (logiczne)\n\nF₁ wszystkich roślin z obu gatunków = **tylko czerwone**. To kluczowa obserwacja:\n\n- Jeśli biały był dominujący → F₁ byłoby białe. **Sprzeczność.** → Allel czerwony musi być **dominujący**.\n- Jeśli u gatunku B wystarczyłby jeden dominujący allel jednego genu → F₂ dawałoby 12:4 lub 15:1, nie 9:7. **Sprzeczność.** → Wymagane są **oba allele dominujące** (co najmniej A\\_B\\_).\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> Zgodnie z oficjalnym kluczem CKE (zadanie 18, 0-2 pkt):\n> - **2 pkt** - za podkreslenie wlasciwych okreslen we wszystkich nawiasach w obu zdaniach.\n> - **1 pkt** - za podkreslenie wlasciwych okreslen tylko w jednym zdaniu.\n> - **0 pkt** - za odpowiedz niespelniajaca wymagan za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.\n>\n> **Poprawne podkreslenia wg klucza:** Hipoteza 1. zostala **potwierdzona** - stosunek fenotypow **3:1** - **zgodne** z wynikami. Hipoteza 2. zostala **potwierdzona** - stosunek fenotypow **9:7** - **zgodne** z wynikami.\n\n## Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć\n\n> 📖 **Karta wzorów CKE str. 5 - Kod genetyczny i prawo Hardy'ego-Weinberga:**\n> Tabela kodonu nie jest tu bezpośrednio potrzebna, ale na **str. 4** masz prawo Hardy'ego-Weinberga:\n> \\[p + q = 1, \\quad (p+q)^2 = p^2 + 2pq + q^2\\]\n> W zadaniu 18 **nie stosujemy H-W** (to jest krzyżowanie linii czystych, nie populacja w równowadze).\n>\n> **W tym zadaniu nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów** - wystarczy znajomość praw Mendla i interakcji genów (geny komplementarne → stosunek 9:7 w F₂). Rachunek stosunków (9/16, 7/16 × liczba roślin) to prosta arytmetyka.\n\n## Dlaczego inne odpowiedzi są błędne\n\n| Błędny wybór | Typowy błąd ucznia |\n| „Wyniki **podważają** hipotezę 1\" | Uczeń nie przelicza stosunku 119:39 i nie rozpoznaje 3:1 - albo myli \"podważają\" z \"potwierdzają\" gdy wyniki są przybliżone, nie dokładne |\n| „Wyniki **podważają** hipotezę 2\" | Uczeń nie zna stosunku 9:7 przy genach komplementarnych - widzi nieklasyczne 9:7 i myśli, że to zaprzeczenie hipotezy |\n| Stosunek u B = **3:1** | Pomyłka: uczeń zaokrągla 91:69 do \"prawie 1:1\" lub liczy błędnie bez sprawdzania 9/16 × 160 |\n| Kwiaty czerwone przy **co najmniej jednym dominującym allelu** (tylko jednego genu) | Myli geny komplementarne (oba konieczne) z genami duplikującymi (wystarczy jeden) |\n\n## Typowe pułapki i uwaga\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Stosunek 9:7 w F₂ to **nie błąd ani anomalia** - to klasyczny wynik genów komplementarnych (znany też jako recesywna epistaza podwójna lub efekt komplementacji). Uczniowie mylą go z \"wynikiem nieMendelowskim\" i błędnie piszą \"podważają\".\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przy obliczaniu oczekiwanych liczb roślin zawsze sprawdzaj: `frakcja × suma` (np. 9/16 × 160 = 90 ≈ 91). Mała rozbieżność to **błąd próbkowania** (zmienność losowa), nie obalenie hipotezy.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** U obu gatunków allel warunkujący **czerwony kolor jest dominujący** (F₁ = wszystkie czerwone). To wynika już z treści zadania - nie mylić z kodominancją ani brakiem dominacji, gdzie F₁ dawałoby kolor pośredni.\n\n> ⚠️ **Uwaga:** Przy genach komplementarnych (9:7) kwiaty czerwone wymagają **A\\_B\\_** - czyli co najmniej jednego `A` **I** co najmniej jednego `B`. Jedna literka recesywna w homozygotę w **którymkolwiek** locus = biały.","image":"img/biologia-2021-maj-matura-rozszerzona/zad-18.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":19,"source":"maturazai","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Biologia · Matura · maj 2021 (rozszerzona)","subject_label":"Biologia","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 18. (0-2)
Badacze postanowili określić mechanizm dziedziczenia barwy kwiatów roślin należących
do dwóch różnych gatunków. Zarówno rośliny gatunku A, jak i rośliny gatunku B wytwarzają
kwiaty czerwone lub białe.
Hipoteza 1.: Barwa kwiatów u gatunku A jest warunkowana jednogenowo przez jedną parę
alleli, z których jeden wykazuje pełną dominację w stosunku do drugiego.
Hipoteza 2.: Barwa kwiatów u gatunku B jest warunkowana przez dwa współdziałające,
dziedziczące się niezależnie geny, każdy mający po dwa allele: jeden dominujący, a drugi -
recesywny.
W obydwu przypadkach badacze skrzyżowali rośliny o kwiatach czerwonych i rośliny
o kwiatach białych należące do linii czystych (homozygoty). W obydwu przypadkach
w pokoleniu F1 uzyskano wyłącznie rośliny kwitnące na czerwono. W celu uzyskania roślin
stanowiących pokolenie F2 skrzyżowano rośliny z pierwszego pokolenia mieszańców (F1).
W poniższej tabeli przedstawiono wyniki krzyżowania uzyskane w F2.
Rośliny stanowiące pokolenie F2
gatunek A
gatunek B
kwiaty czerwone
kwiaty białe
kwiaty czerwone
kwiaty białe
119
39
91
69
Stosunek fenotypów ≈ 3:1
Stosunek fenotypów ≈ 9:7
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wnioski wyciągnięte
na podstawie przedstawionych wyników badań. W każdym nawiasie podkreśl właściwe
określenie.
Hipoteza 1. została (potwierdzona / odrzucona), ponieważ przy założeniu prawdziwości
tej hipotezy wartość teoretyczna stosunku fenotypów wynosi (2:1 / 3:1 / 9:7), co jest
(zgodne / niezgodne) z otrzymanymi wynikami badań.
Hipoteza 2. została (potwierdzona / odrzucona), ponieważ przy założeniu prawdziwości
tej hipotezy wartość teoretyczna stosunku fenotypów wynosi (2:1 / 3:1 / 9:7), co jest
(zgodne / niezgodne) z otrzymanymi wynikami badań.
Wypełnia
egzaminator
Nr zadania
16.3.
17.1.
17.2.
17.3.
18.
Maks. liczba pkt
1
1
1
1
2
Uzyskana liczba pkt
EBIP-R0_100

","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"

Poprawna odpowiedź

\n

Zdanie o gatunku A: wyniki potwierdzają hipotezę 1 / stosunek fenotypów wynosi 3:1 / allel czerwony jest dominujący

\n

Zdanie o gatunku B: wyniki potwierdzają hipotezę 2 / stosunek fenotypów wynosi 9:7 / kwiaty czerwone mają rośliny z co najmniej jednym allelem dominującym każdego z obu genów

\n

Sposób 1 - Analiza stosunków fenotypowych F₂ (metoda empiryczna)

\n

Gatunek A - weryfikacja hipotezy 1:

\n

Dane z tabeli: 119 czerwone + 39 białe = 158 roślin łącznie.

\n

Sprawdzamy, czy pasuje stosunek 3:1:
\\[
\\frac{3}{4} \\times 158 = 118{,}5 \\approx 119 \\quad \\text{czerwone} \\checkmark
\\]
\\[
\\frac{1}{4} \\times 158 = 39{,}5 \\approx 39 \\quad \\text{białe} \\checkmark
\\]

\n

Wyniki idealnie pasują do stosunku 3:1 → hipoteza 1 potwierdzona.

\n

Interpretacja genetyczna:

\n\n

Gatunek B - weryfikacja hipotezy 2:

\n

Dane z tabeli: 91 czerwone + 69 białe = 160 roślin łącznie.

\n

Przy dwóch genach dziedziczących się niezależnie F₂ daje 16 kombinacji (4×4). Sprawdzamy stosunek 9:7:
\\[
\\frac{9}{16} \\times 160 = 90 \\approx 91 \\quad \\text{czerwone} \\checkmark
\\]
\\[
\\frac{7}{16} \\times 160 = 70 \\approx 69 \\quad \\text{białe} \\checkmark
\\]

\n

Wyniki pasują do stosunku 9:7 → hipoteza 2 potwierdzona.

\n

Interpretacja genetyczna (geny komplementarne):
| Genotyp w F₂ | Frakcja | Fenotyp |
| A\\B\\ (np. AABB, AaBB, AABb, AaBb) | 9/16 | czerwony |
| A\\_bb | 3/16 | biały |
| aaB\\_ | 3/16 | biały |
| aabb | 1/16 | biały |

\n

→ 9 czerwone : 7 białe

\n

Wniosek biologiczny: barwa czerwona wymaga obecności co najmniej jednego allelu dominującego OBU genów (A\\B\\). Brak allelu dominującego choćby w jednym locus → brak czerwonego barwnika → kwiaty białe.

\n

Sposób 2 - Eliminacja przez wykluczenie innych stosunków

\n

Dlaczego dla gatunku B nie może być 3:1?

\n

Gdyby 91:69 = 3:1, to:
\\[
\\frac{3}{4} \\times 160 = 120 \\neq 91
\\]
Niezgodność zbyt duża → wykluczone.

\n

Możliwe stosunki przy dwóch genach (16 kombinacji):

\n

| Stosunek | Frakcja czerwonych | Typ interakcji |
| 9:7 | 9/16 | geny komplementarne (oba muszą mieć A\\B\\) |
| 9:3:3:1 | 9/16 | brak interakcji (ale 4 klasy fenotypowe!) |
| 12:4 = 3:1 | 12/16 | dominacja epistatyczna |
| 15:1 | 15/16 | geny duplikujące |
| 13:3 | 13/16 | recesywna epistaza podwójna |

\n

→ Dane 91:69 ≈ 9:7 → jedyny możliwy typ to geny komplementarne.

\n

Dla gatunku A żaden stosunek z tabeli wielogenowej nie daje 3:1 tak precyzyjnie jak model jednego genu → hipoteza 1 wygrywa.

\n

Sposób 3 - Wnioskowanie przez krzyżowanie wsteczne (logiczne)

\n

F₁ wszystkich roślin z obu gatunków = tylko czerwone. To kluczowa obserwacja:

\n\n

Schemat oceniania CKE

\n
Zgodnie z oficjalnym kluczem CKE (zadanie 18, 0-2 pkt):
- 2 pkt - za podkreslenie wlasciwych okreslen we wszystkich nawiasach w obu zdaniach.
- 1 pkt - za podkreslenie wlasciwych okreslen tylko w jednym zdaniu.
- 0 pkt - za odpowiedz niespelniajaca wymagan za 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Poprawne podkreslenia wg klucza: Hipoteza 1. zostala potwierdzona - stosunek fenotypow 3:1 - zgodne z wynikami. Hipoteza 2. zostala potwierdzona - stosunek fenotypow 9:7 - zgodne z wynikami.
\n

Wzory z karty CKE - czego MASZ użyć

\n
📖 Karta wzorów CKE str. 5 - Kod genetyczny i prawo Hardy'ego-Weinberga:
Tabela kodonu nie jest tu bezpośrednio potrzebna, ale na str. 4 masz prawo Hardy'ego-Weinberga:
\\[p + q = 1, \\quad (p+q)^2 = p^2 + 2pq + q^2\\]
W zadaniu 18 nie stosujemy H-W (to jest krzyżowanie linii czystych, nie populacja w równowadze).

W tym zadaniu nie korzystamy bezpośrednio z karty wzorów - wystarczy znajomość praw Mendla i interakcji genów (geny komplementarne → stosunek 9:7 w F₂). Rachunek stosunków (9/16, 7/16 × liczba roślin) to prosta arytmetyka.
\n

Dlaczego inne odpowiedzi są błędne

\n

| Błędny wybór | Typowy błąd ucznia |
| „Wyniki podważają hipotezę 1" | Uczeń nie przelicza stosunku 119:39 i nie rozpoznaje 3:1 - albo myli "podważają" z "potwierdzają" gdy wyniki są przybliżone, nie dokładne |
| „Wyniki podważają hipotezę 2" | Uczeń nie zna stosunku 9:7 przy genach komplementarnych - widzi nieklasyczne 9:7 i myśli, że to zaprzeczenie hipotezy |
| Stosunek u B = 3:1 | Pomyłka: uczeń zaokrągla 91:69 do "prawie 1:1" lub liczy błędnie bez sprawdzania 9/16 × 160 |
| Kwiaty czerwone przy co najmniej jednym dominującym allelu (tylko jednego genu) | Myli geny komplementarne (oba konieczne) z genami duplikującymi (wystarczy jeden) |

\n

Typowe pułapki i uwaga

\n
⚠️ Uwaga: Stosunek 9:7 w F₂ to nie błąd ani anomalia - to klasyczny wynik genów komplementarnych (znany też jako recesywna epistaza podwójna lub efekt komplementacji). Uczniowie mylą go z "wynikiem nieMendelowskim" i błędnie piszą "podważają".
\n
⚠️ Uwaga: Przy obliczaniu oczekiwanych liczb roślin zawsze sprawdzaj: frakcja × suma (np. 9/16 × 160 = 90 ≈ 91). Mała rozbieżność to błąd próbkowania (zmienność losowa), nie obalenie hipotezy.
\n
⚠️ Uwaga: U obu gatunków allel warunkujący czerwony kolor jest dominujący (F₁ = wszystkie czerwone). To wynika już z treści zadania - nie mylić z kodominancją ani brakiem dominacji, gdzie F₁ dawałoby kolor pośredni.
\n
⚠️ Uwaga: Przy genach komplementarnych (9:7) kwiaty czerwone wymagają A\\B\\ - czyli co najmniej jednego A I co najmniej jednego B. Jedna literka recesywna w homozygotę w którymkolwiek locus = biały.
"}]}