Materiał źródłowy do zadania
Wąż zbożowy (Elaphe guttata) ma charakterystyczne ubarwienie w postaci pomarańczowych plam otoczonych czarną obwódką – jest to tzw. ubarwienie typu dzikiego (zdjęcie A). Te plamy są nieregularnie rozmieszczone na całym ciele węża, które jest zabarwione na kolor żółtawy. Ubarwienie tego gada kontrolują dwa geny:
• dominujący allel R jest odpowiedzialny za wytwarzanie barwnika pomarańczowego,
natomiast recesywny allel r odpowiada za brak barwnika pomarańczowego
• dominujący allel B warunkuje powstanie barwnika czarnego, natomiast recesywny allel b
uniemożliwia syntezę czarnego pigmentu.
W populacji występują zarówno węże mające pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek (zdjęcie B), jak i węże z czarnymi obwódkami, ale bez ich pomarańczowego wypełnienia (zdjęcie C). Natomiast podwójne homozygoty recesywne są formami albinotycznymi, na których ciele występują jednak blade plamy w tej samej liczbie i w tych samych miejscach, co kolorowe plamy ubarwienia typu dzikiego (zdjęcie D).
W poniższej tabeli przedstawiono częstości poszczególnych genotypów i odpowiadających im fenotypów otrzymane po skrzyżowaniu podwójnie heterozygotycznych osobników o ubarwieniu dzikim.
| Częstość genotypu | Genotyp | Fenotyp |
|---|---|---|
| 1/16 | RRBB | dziki |
| 2/16 | RRBb | dziki |
| 1/16 | RRbb | pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek |
| 2/16 | RrBB | dziki |
| 4/16 | RrBb | dziki |
| 2/16 | Rrbb | pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek |
| 1/16 | rrBB | czarne obwódki wokół jasnych plam |
| 2/16 | rrBb | czarne obwódki wokół jasnych plam |
| 1/16 | rrbb | albinotyczny |
Na podstawie: red. M. Maćkowiak, A. Michalak, Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008;
www.sussexvt.k12.de.us
Na podstawie przedstawionych wyników krzyżówki określ, czy geny warunkujące ubarwienie węża zbożowego są ze sobą sprzężone. Odpowiedź uzasadnij.
Podpowiedź
Opracowanie redakcyjne
Podpowiedź 1
Sprawdź genotypy rodziców i zsumuj potomstwo w czterech klasach fenotypowych. Porównaj proporcję z typowym wynikiem krzyżówki dwóch podwójnych heterozygot.
Podpowiedź 2
Przy niezależnym dziedziczeniu i pełnej dominacji oczekuje się 9:3:3:1. Sama liczba czterech możliwych fenotypów nie wystarcza jako argument.
Podpowiedź 3
Wskaż brak sprzężenia w modelu zadania i przywołaj rozszczepienie 9:3:3:1. Połącz liczby z niezależną segregacją, zamiast ograniczać odpowiedź do stwierdzenia, że geny są różne.
Odpowiedź
Odpowiedź przykładowa / klucz CKE
• Geny R i B nie są ze sobą sprzężone, ponieważ w krzyżówce podwójnych heterozygot rozszczepienie fenotypowe wynosi 9 : 3 : 3 : 1, a jest to typowe dla niezależnej segregacji chromosomów.
• Oba geny nie są ze sobą sprzężone – w krzyżówce podwójnych heterozygot otrzymane rozszczepienie fenotypowe to 9 : 3 : 3 : 1, a otrzymanie takiego rozszczepienia jest możliwe tylko wtedy, gdy geny dziedziczą się niezależnie od siebie.
Zasady oceniania
1 pkt – za określenie, że geny R i B nie są ze sobą sprzężone, wraz z poprawnym
uzasadnieniem, uwzględniającym otrzymane w krzyżówce podwójnych heterozygot rozszczepienie fenotypowe 9 : 3 : 3 : 1, typowe dla niezależnej segregacji chromosomów. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wyjaśnienie
Opracowanie redakcyjne
W przyjętym modelu geny dziedziczą się niezależnie, czyli nie wykazują sprzężenia. Skrzyżowanie podwójnych heterozygot daje rozszczepienie fenotypowe 9:3:3:1: oba barwniki, tylko pomarańczowy, tylko czarny i brak obu. Taki wynik odpowiada niezależnej segregacji alleli dwóch genów przy pełnej dominacji. Uzasadnienie powinno wskazać proporcję w wynikach, a nie sam fakt występowania czterech fenotypów. Nie każda krzyżówka dająca cztery barwy dowodzi niezależności; znaczenie ma właśnie układ ich częstości i genotypów rodzicielskich.
Sprawdź kompletność rozwiązania
1 pkt – za określenie, że geny R i B nie są ze sobą sprzężone, wraz z poprawnym
uzasadnieniem, uwzględniającym otrzymane w krzyżówce podwójnych heterozygot rozszczepienie fenotypowe 9 : 3 : 3 : 1, typowe dla niezależnej segregacji chromosomów. 0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.
Wymagania podstawy programowej
Polecenie 14.1
W podstawie programowej
Wnioskowanie o braku sprzężenia ze stosunku fenotypów.
- PR:XIV.1.1 — zapisuje i analizuje krzyżówki (w tym krzyżówki testowe) oraz określa prawdopodobieństwo wystąpienia określonych genotypów i fenotypów oraz stosunek fenotypowy w pokoleniach potomnych, w tym cech warunkowanych przez allele wielokrotne;
- PR:XIV.1.4 — analizuje dziedziczenie cech sprzężonych; oblicza odległość między genami; na podstawie odległości między genami określa kolejność ich ułożenia na chromosomie;
Przypisanie redakcyjne do podstawy BIO-PP2024.
Informacje i źródła zadania
ID zadania: BIO-2023-CZERWIEC-F2023-Z14-1
Organizator: CKE
Działy: Genetyka klasyczna
Procesy: dziedziczenie
Zagadnienia: Dziedziczenie cech
Umiejętności: Posługiwanie się informacjami pochodzącymi z analizy materiałów źródłowych | Pogłębianie wiedzy z zakresu różnorodności biologicznej oraz zjawisk i procesów biologicznych zachodzących na różnych poziomach organizacji życia