Biologia

Wiązka zadań

Włókna mięśniowe biegaczy

Drukuj

Sugerowane przeznaczenie Praca na lekcji

Zadanie

W mięśniach szkieletowych występują trzy rodzaje włókien mięśniowych: typu I (czerwone, „wytrzymałościowe”), typu IIA (białe pośrednie) oraz typu IIX (białe „szybkościowe” lub „siłowe”). Ich udział w budowie mięśnia może być zmienny. Proporcja włókien typu I i II ma w dużej mierze podłoże genetyczne. Jednak w wyniku treningu wytrzymałościowego udział włókien typu IIX może się zmniejszyć na korzyść włókien IIA. Wykazano, że 70% Jamajczyków, których przodkowie pochodzą z zachodnich krańców Afryki, ma wariant określonego genu, który sprawia, że w ich mięśniach dominują włókna typu II. Natomiast wśród mieszkańców Afryki Wschodniej, np. Kenijczyków, ten allel nie występuje, co sprawia, że w ich mięśniach dominują włókna typu I.

Czy na podstawie powyższych informacji można wyciągnąć następujące wnioski?

  Wniosek Czy jest prawdziwy?
1. Sukces biegaczy w biegach maratońskich zależy przede wszystkim od uwarunkowań genetycznych. `square` Tak / `square` Nie
2. Jamajczycy mają przeciętnie większe predyspozycje do biegów sprinterskich niż Kenijczycy. `square` Tak / `square` Nie
3. Genetyka wyjaśnia, czemu najszybszy człowiek świata, Usain Bolt, jest Jamajczykiem. `square` Tak / `square` Nie

Odpowiedź, podstawa programowa i omówienie zadania

Poprawna odpowiedź

1 - NIE,

2 - TAK,

3 - NIE

Wymaganie ogólne

1.2 Znajomość różnorodności biologicznej i podstawowych procesów biologicznych. Uczeń wyjaśnia zjawiska i procesy biologiczne zachodzące w wybranych organizmach i w środowisku.
3.2 Poszukiwanie, wykorzystanie i tworzenie informacji. Uczeń odczytuje, analizuje, interpretuje i przetwarza informacje tekstowe, graficzne, liczbowe.
4.1 Rozumowanie i argumentacja. Uczeń interpretuje informacje i wyjaśnia zależności przyczynowo-skutkowe między faktami, formułuje wnioski.

Wymaganie szczegółowe

7.4. Stan zdrowia i choroby. Uczeń przedstawia czynniki sprzyjające rozwojowi choroby nowotworowej (np. niewłaściwa dieta, tryb życia, substancje psychoaktywne, promieniowanie UV) oraz podaje przykłady takich chorób.

Komentarz

Zadanie sprawdza zrozumienie zależności między genotypem a fenotypem, wykorzystując do tego oryginalny kontekst, który może się okazać ciekawy dla uczniów. Z dość zawiłego tekstu wprowadzającego dowiadujemy się, że w mięśniach Kenijczyków dominują włókna mięśniowe typu I („wytrzymałościowe”), natomiast u większości Jamajczyków przeważają włókna typu II (pośrednie i „szybkościowe”). We wstępie pojawia się również informacja, że trening wytrzymałościowy może skutkować zmianą proporcji poszczególnych typów włókien w mięśniach sportowca.

Aby właściwie ocenić zasadność wszystkich trzech wymienionych w tabeli wniosków, uczeń powinien odczytać z tekstu przytoczone powyżej informacje oraz rozumieć, że cechy organizmu nie są zdeterminowane wyłącznie przez jego genotyp, lecz podlegają również kształtowaniu przez środowisko. Pamiętając o tym, wniosek pierwszy należy uznać za nieprawdziwy. Z tekstu wprowadzającego dowiadujemy się co prawda, w jaki sposób uwarunkowania genetyczne mogą sprzyjać osiągnięciu sukcesu sportowego, jednak nie można na tej podstawie jednoznacznie określić, że wpływ genów ma w tym wypadku znaczenie decydujące. W sporcie, podobnie jak niemal we wszystkich innych dziedzinach życia, o wynikach decydują predyspozycje wrodzone (w tym genetyczne), wpływ środowiska (np. trening, odżywianie) oraz, w pewnej mierze, szczęście. Nie sposób wskazać czynnika najważniejszego, a już na pewno nie da się tego zrobić wyłącznie na podstawie przytoczonego tekstu. Co więcej, zawarta w nim informacja, że zawartość poszczególnych włókien mięśniowych może zmieniać się w efekcie treningu, dodatkowo wskazuje na znaczenie czynników środowiskowych.  Mimo to, prawidłowej odpowiedzi w tym punkcie udzieliło zaledwie 44% uczestniczących w badaniu absolwentów gimnazjum.

Uprawniony jest natomiast wniosek 2, mówiący o predyspozycjach przeciętnie występujących u przedstawicieli dwóch grup etnicznych. W tekście wprowadzającym pojawia się informacja o wysokim udziale włókien typu II (w tym „szybkościowych” włókien IIX) wśród Jamajczyków i niskim u Kenijczyków. Należy zatem przypuszczać, że ci pierwsi mają wyższe predyspozycje do biegów sprinterskich, w których siła i szybkość jest znacznie ważniejsza niż wytrzymałość (choć oczywiście o ostatecznym sukcesie decydują też inne, wspomniane wcześniej, czynniki). Punkt 2 okazał się dla uczniów najłatwiejszy do oceny – prawidłową odpowiedź zaznaczyło 76% badanych.

Wniosek 3 stanowi, podobnie jak wniosek 1, wyraźną nadinterpretację informacji dotyczących predyspozycji sportowych. Samą genetyką ani przynależnością etniczną nie sposób wyjaśnić imponujących wyników Usaina Bolta. Jednak, podobnie jak w przypadku punktu 1, odsetek prawidłowych odpowiedzi udzielonych przez uczniów był zbliżony do prawdopodobieństwa losowego trafienia i wynosił 51%.

Całe zadanie zostało rozwiązane przez zaledwie 18% badanych. Na tak słabym wyniku zaważyły przede wszystkim odpowiedzi udzielane w punktach 1 i 3. Wygląda zatem na to, że większość uczniów pojmuje wpływ genów na fenotyp sposób zbyt deterministyczny, nie uwzględniając znaczenia czynników środowiskowych.

Słowa kluczowe

fenotyp | genetyka | genotyp | mięśnie

Utwór jest chroniony prawem autorskim. Zasady i warunki korzystania z niego określa Regulamin Serwisu Bazy Dobrych Praktyk.

"Masz uwagi do treści? Uważasz, że zawiera błąd? Napisz na bnd@ibe.edu.pl

* Chcesz otrzymywać informacje o nowych zadaniach?

Zaprenumeruj newsletter na pierwszej stronie "Entuzjaści Edukacji"

* Słowa kluczowe

aberracje chromosomowe   adaptacja zwierząt   AIDS   albinizm   Alfred R. Wallace   alkohol   allel   allel dominujący   allel recesywny   aminokwasy   analiza   analiza tekstu   analiza wykresów   analiza wyników   anatomia liścia   anemia sierpowata   anoreksja   antagonizm działania   antybiotyki   argumentacja   
.