Matura z biologii 2019, zadanie 16: Częstości alleli i czynniki zmieniające pulę genową – odpowiedzi i wyjaśnienie

Częstość allelu a wynosi 0,2, a allelu A 0,8. Wszystkie trzy zjawiska: dobór naturalny, dobór sztuczny i efekt wąskiego gardła mogą zmienić częstości alleli w populacji.

O czym jest zadanie 16?

Zadanie dotyczy populacji zwierząt w równowadze Hardy’ego-Weinberga, w której badany jest jeden locus autosomalny z dwoma allelami: dominującym A i recesywnym a. Na wykresie podano liczebności osobników o poszczególnych genotypach. Trzeba obliczyć częstości alleli oraz ocenić, które zjawiska mogą te częstości zmienić.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 19 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 16.1 (0–1 pkt)

Oblicz częstość występowania alleli a i A w tej populacji. Zapisz odpowiednie obliczenia.
Częstość występowania allelu a:
Częstość występowania allelu A:

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: a = 0,2 (20%), A = 0,8 (80%). Np. aa = 20/500 = 0,04, więc q = √0,04 = 0,2; p = 1 − 0,2 = 0,8.

W równowadze Hardy’ego-Weinberga częstość homozygot recesywnych aa wynosi q². Z danych wynika, że aa to 20 osobników na 500, czyli 0,04; pierwiastek daje q = 0,2. Ponieważ w locus są tylko dwa allele, częstość A obliczamy jako p = 1 − q = 0,8. Można też liczyć bezpośrednio udział alleli w puli genowej.

Punktacja: Punkt przyznaje się za poprawne obliczenie i podanie obu częstości alleli; egzaminator nie uzna samego wyniku bez obliczeń ani wartości zamienionych miejscami.

Zadanie 16.2 (0–1 pkt)

Określ, które spośród wymienionych poniżej zjawisk mogłoby spowodować zmianę częstości alleli tego genu w tej populacji. Zaznacz T (tak), jeśli zjawisko może powodować zmiany w częstości występowania alleli w populacji, albo N (nie) – jeśli tych zmian spowodować nie może.
1. Dobór naturalny T N
2. Dobór sztuczny T N
3. Efekt wąskiego gardła T N

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: 1 – T, 2 – T, 3 – T.

Dobór naturalny i sztuczny różnicują przeżycie lub rozród osobników o różnych genotypach, więc zmieniają częstości alleli. Efekt wąskiego gardła to losowa zmiana częstości alleli po silnym zmniejszeniu liczebności populacji. Wszystkie trzy zjawiska mogą zaburzyć równowagę Hardy’ego-Weinberga.

Punktacja: Punkt przyznaje się tylko za trzy poprawne oceny; jedna błędna odpowiedź powoduje przyznanie 0 punktów.

Najczęstsze błędy w zadaniu 16

Mylenie częstości genotypu z częstością allelu, np. uznanie 0,04 za częstość allelu a bez pierwiastkowania.
Liczenie częstości alleli tylko na podstawie osobników dominujących albo pomijanie homozygot recesywnych w obliczeniach.
Błędne zaznaczanie N przy efekcie wąskiego gardła lub doborze sztucznym, mimo że oba zjawiska mogą zmieniać częstości alleli.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2019, poziom rozszerzony (w maju 2019). Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.