Kleksa

Matura 2027 · biologia, poziom rozszerzony

Genetyka mendlowska: prawa Mendla i krzyżówki genetyczne

Podstawa programowa wymaga, żebyś umiał zapisać i przeanalizować krzyżówki, także krzyżówki testowe, określić prawdopodobieństwo genotypów i fenotypów oraz przedstawić dziedziczenie jednogenowe, dwugenowe i wielogenowe, z dominacją pełną i niepełną, kodominacją i współdziałaniem genów. Dzięki temu przygotujesz się do części matury z biologii na poziomie rozszerzonym, w której z opisu rodziców trzeba ułożyć szachownicę i podać stosunek fenotypowy.

Na maturze 2023–2026: w 3 z 4 sesji – 2023 (zadanie 15), 2024 (zadania 16.1 i 16.2), 2025 (zadanie 16.4).

W skrócie

najważniejsze w kilku zdaniach
  • Genotyp to zestaw alleli organizmu, a fenotyp to cechy, które się z niego ujawniają; heterozygota Aa przy dominacji pełnej wygląda jak homozygota AA.
  • Skrzyżowanie dwóch heterozygot Aa daje genotypy 1 AA : 2 Aa : 1 aa i fenotypy 3 : 1; krzyżówka testowa z homozygotą aa pokazuje, czy badany osobnik jest AA, czy Aa.
  • Dla dwóch genów leżących na różnych chromosomach AaBb × AaBb daje fenotypy w stosunku 9 : 3 : 3 : 1; prawdopodobieństwa kolejnych cech mnoży się.
  • Dominacja niepełna daje u heterozygoty cechę pośrednią, kodominacja – ujawnienie obu alleli, a allele wielokrotne to więcej niż dwie odmiany genu w populacji.
  • Współdziałanie genów zmienia stosunki fenotypowe: przy epistazie jeden gen ukrywa działanie drugiego, a cechy wielogenowe zależą od wielu genów.

Egzamin maturalny z biologii na poziomie rozszerzonym trwa 180 minut; za cały arkusz można uzyskać 60 punktów. Zadania są pogrupowane w wiązki wokół wspólnego materiału — tekstu, tabeli, wykresu, schematu lub opisu doświadczenia. Zadania zamknięte (wielokrotnego wyboru, prawda–fałsz, na dobieranie) dają około 30 % punktów, zadania otwarte (z luką, krótkiej odpowiedzi) — około 70 %. Zadania sprawdzają wymagania podstawy programowej z 2024 r.

Allele, genotyp i krzyżówka jednogenowa

Gen ma w komórce diploidalnej dwa allele, po jednym na każdym chromosomie z pary homologicznej. Osobnik o dwóch jednakowych allelach jest homozygotą (AA albo aa), o różnych – heterozygotą (Aa). Przy dominacji pełnej allel dominujący ujawnia się w fenotypie także u heterozygoty, a allel recesywny dopiero wtedy, gdy nie ma obok niego dominującego.

Krzyżówkę zapisujesz w trzech krokach: najpierw wypisujesz gamety każdego rodzica (każda niesie jeden allel z pary), potem wpisujesz je w nagłówki szachownicy Punnetta, a w polach łączysz allele z obu stron. Każde pole ma to samo prawdopodobieństwo. Dla dwóch heterozygot Aa wychodzą trzy genotypy w proporcji 1 : 2 : 1 i dwa fenotypy w proporcji 3 : 1.

♂ \ ♀Aa
AAAAa
aAaaa

Krzyżówka testowa i prawa Mendla

Krzyżówka testowa służy do rozstrzygnięcia, jaki genotyp ma osobnik o fenotypie dominującym: krzyżujesz go z homozygotą recesywną. Jeżeli badany osobnik to AA, całe potomstwo ma genotyp Aa i fenotyp dominujący. Jeżeli to Aa, połowa potomstwa to Aa, a połowa aa, czyli występuje stosunek fenotypów 1 : 1. Pojawienie się choć jednego osobnika recesywnego wystarcza, by wykluczyć homozygotę.

Podstawa tych obliczeń to dwie zasady Mendla. Prawo czystości gamet mówi, że allele pary rozdzielają się podczas powstawania gamet, więc każda gameta ma tylko jeden z nich. Prawo niezależnej segregacji mówi, że allele różnych genów rozdzielają się niezależnie od siebie, o ile geny leżą na różnych chromosomach. Zapamiętaj ten warunek: dla genów leżących blisko siebie na jednym chromosomie reguła się nie sprawdza.

Krzyżówka dwugenowa i rachunek prawdopodobieństwa

Jeśli oba rodzice są podwójnymi heterozygotami AaBb, każdy tworzy cztery rodzaje gamet o jednakowej częstości: AB, Ab, aB i ab. Szachownica ma szesnaście pól. Fenotypy dzielą się na cztery klasy w stosunku 9 : 3 : 3 : 1: dziewięć pól z dominującym allelem w obu genach (A_B_), po trzy z jedną cechą recesywną (A_bb i aaB_) i jedno z dwiema (aabb).

Tabelę możesz zastąpić rachunkiem. Skoro geny dziedziczą się niezależnie, prawdopodobieństwa mnoży się: szanse na fenotyp dominujący w pierwszym genie (3/4) i w drugim (3/4) dają 9/16. W ten sposób policzysz np. krzyżówkę, w której jeden gen ma układ Aa × aa, szybciej niż szachownicą.

♂ \ ♀ABAbaBab
ABAABBAABbAaBBAaBb
AbAABbAAbbAaBbAabb
aBAaBBAaBbaaBBaaBb
abAaBbAabbaaBbaabb

Dominacja niepełna, kodominacja i allele wielokrotne

Dominacja pełna nie jest jedyną możliwością. Przy dominacji niepełnej żaden allel nie przeważa: heterozygota ma fenotyp pośredni między obiema homozygotami, więc stosunek fenotypów po skrzyżowaniu dwóch heterozygot jest taki sam jak stosunek genotypów. Przy kodominacji heterozygota ujawnia oba allele jednocześnie i niezależnie.

Allele wielokrotne to sytuacja, w której w populacji istnieje więcej niż dwie odmiany genu, choć jeden osobnik ma zawsze tylko dwie. Klasyczny przykład to układ grup krwi ABO: allele Iᴬ oraz Iᴮ kodominują względem siebie, a oba dominują nad allelem i. Daje to sześć genotypów i cztery fenotypy: A (IᴬIᴬ, Iᴬi), B (IᴮIᴮ, Iᴮi), AB (IᴬIᴮ) i O (ii).

Typ dziedziczeniaFenotyp heterozygotyStosunek fenotypów dwóch heterozygot
Dominacja pełnajak homozygota dominująca3 : 1
Dominacja niepełnapośredni między homozygotami1 : 2 : 1
Kodominacjaoba allele ujawnione naraz1 : 2 : 1

Współdziałanie genów

Na jedną cechę może wpływać więcej niż jeden gen. W epistazie allele jednego genu ukrywają działanie drugiego. U myszy gen odpowiedzialny za wytwarzanie barwnika działa przed genem decydującym o rodzaju barwy: osobnik, który nie ma barwnika, jest albinosem niezależnie od drugiego genu. Stosunek 9 : 3 : 3 : 1 zmienia się wtedy na 9 : 3 : 4, bo dwie klasy z czterech zlewają się w jedną.

Cechy wielogenowe zależą od wielu genów jednocześnie, a każdy z nich wnosi niewielki wkład, dlatego fenotypy układają się w ciągły rząd, a nie w kilka wyraźnych klas. Na barwę tęczówki człowieka wpływa co najmniej osiem genów. Epistazę rozpoznasz w potomstwie dwóch podwójnych heterozygot po tym, że części jest nadal szesnaście, ale klasy fenotypów łączą się inaczej niż w 9 : 3 : 3 : 1, np. w 9 : 3 : 4.

3690agouticzarnaalbinosczęści z 16

Pojęcia

krzyżówka testowa
Krzyżowanie osobnika o fenotypie dominującym z homozygotą recesywną, aby ustalić jego genotyp.
dominacja pełna
Układ alleli, w którym allel dominujący ujawnia się w fenotypie heterozygoty tak samo jak u homozygoty dominującej.
dominacja niepełna
Układ alleli, w którym heterozygota ma fenotyp pośredni między obiema homozygotami.
kodominacja
Układ alleli, w którym u heterozygoty ujawniają się oba allele jednocześnie.
allele wielokrotne
Więcej niż dwie odmiany tego samego genu w populacji; osobnik ma w genotypie tylko dwie z nich.
współdziałanie genów
Wpływ kilku genów na jedną cechę, np. epistaza albo cecha wielogenowa.
homozygota
Osobnik, który ma dwa jednakowe allele danego genu.
heterozygota
Osobnik, który ma dwa różne allele danego genu.
epistaza
Współdziałanie genów, w którym allele jednego genu maskują działanie drugiego genu.

Zadanie z matury

źródło: CKE
Prawdziwe zadanie z arkusza CKE, słowo w słowo, z materiałem źródłowym. Rozwiąż je, zanim zajrzysz do wyjaśnienia.
Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2025, biologia (poziom rozszerzony), zadanie 16.4

Zadanie 16.

W układzie ABO wyróżnia się cztery podstawowe fenotypy: A, B, AB i O, które są warunkowane przez występowanie antygenów A i B. Antygen H jest strukturą prekursorową antygenów A i B, które powstają w wyniku przyłączania do antygenu H różnych reszt cukrowych: w antygenie A jest to N-acetylogalaktozamina, a w antygenie B – galaktoza. Wytworzenie antygenu H jest warunkowane przez gen FUT1. Allel dominujący tego genu (H) odpowiada za wytworzenie antygenu H w błonie komórkowej erytrocytów. Allel recesywny tego genu (h) zawiera mutację prowadzącą do syntezy nieaktywnego enzymu, którego aktywność jest konieczna do syntezy antygenu H. Gen ABO warunkujący przekształcanie antygenu H do antygenu A lub B ma trzy allele: • allel IA\boldsymbol{I^{A}} koduje transferazę A, warunkującą wytworzenie antygenu A • allel IB\boldsymbol{I^{B}} koduje transferazę B, warunkującą wytwarzanie antygenu B • recesywny allel i, kodujący niefunkcjonalne białko, powstały w wyniku mutacji w allelu IA\boldsymbol{I^{A}}. Gen FUT1 i gen ABO są położone na różnych chromosomach autosomalnych. W tabeli podano fragment sekwencji nukleotydowej w nici kodującej allelu IA\boldsymbol{I^{A}} oraz odpowiadający mu fragment allelu i powstałego w wyniku mutacji.
Allel genu ABOFragment DNA nici kodującejFragment łańcucha polipeptydowego kodowanego przez podany fragment DNA
IA\boldsymbol{I^{A}}CTC GTG GTG ACC CCT TLeu – Val – Val – Thr – Pro
iCTC GTG GT− ACC CCT T…

Na podstawie: M. Czerwiński i R. Kaczmarek, Genetyczne podstawy syntezy cukrowych antygenów grupowych krwi, „Acta Haematologica Polonica” 44(3), 2013; V. Kumar i in., Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease, Nowy Jork 2020.

Zadanie 16.4. (0–1 pkt)

Podaj wszystkie możliwe genotypy warunkujące grupę krwi A. Uwzględnij allele genu FUT1 oraz genu ABO. W zapisie genotypu zastosuj oznaczenia alleli podane we wprowadzeniu do zadania.

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2025, biologia, poziom rozszerzony (arkusz MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2505), zadanie 16.4. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE

Zadanie z arkusza CKEmatura

Matura 2023, biologia (poziom rozszerzony), zadanie 15

Zadanie 15. (0–3 pkt)

Psy rasy labrador retriever mogą mieć sierść czarną, brązową lub żółtą. Za barwę sierści psów tej rasy odpowiadają dwa niezależnie dziedziczone geny. Każdy z tych genów ma dwa allele. • Allele pierwszego genu warunkują powstanie pigmentu – allel dominujący E warunkuje jego wytworzenie i powstanie ciemnej sierści, natomiast recesywny allel e w układzie homozygotycznym uniemożliwia wytworzenie pigmentu i sierść pozostaje jasna – żółta. • Allele drugiego genu są odpowiedzialne za kolor ciemnej sierści – dominujący allel B odpowiada za wytworzenie czarnego barwnika, natomiast recesywny allel b – za barwnik brązowy. Psy o sierści żółtej mogą mieć różny kolor nosa – może on być ciemny, jeżeli w ich genotypie występuje przynajmniej jeden allel B, albo jasny – gdy nie mają tego allelu. Skrzyżowano żółtą samicę i brązowego samca mających już szczenięta: czarne, brązowe i żółte. Na podstawie: www.labrador.org.pl Zapisz krzyżówkę genetyczną i na jej podstawie podaj oczekiwany stosunek fenotypowy szczeniąt czarnych, brązowych i żółtych w potomstwie opisanej pary psów oraz określ prawdopodobieństwo, że żółte szczenię będzie miało ciemny nos. Krzyżówka genetyczna: … Oczekiwany stosunek fenotypowy: … Prawdopodobieństwo, że żółte szczenię będzie miało ciemny nos: …

Źródło: CKE, egzamin maturalny 2023, biologia, poziom rozszerzony (arkusz MBIP-⁠R0-⁠100-⁠2305), zadanie 15. Rozwiązanie — według zasad oceniania CKE. · Arkusz na stronie CKE

Sprawdź się

sprawdzisz od razu
Zaznacz lub wpisz odpowiedź i sprawdź ją od razu: pod zadaniem zobaczysz wyjaśnienie. Jak ocenia CKE: za zadanie zamknięte — 1 albo 2 punkty, tylko za całkowicie poprawną odpowiedź; za zadanie otwarte — od 1 do 3 punktów według zasad oceniania opracowanych do tego zadania. Odpowiedź nieprecyzyjna albo kilka odpowiedzi, z których jedna jest błędna, nie daje punktu.
zadanie Kleksy

Zadanie 1. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. Geny A i B leżą na różnych chromosomach, a allele A i B są dominujące. Prawdopodobieństwo, że potomek rodziców AaBb i Aabb będzie miał genotyp aabb, wynosi

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 2. (0–1)

Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.
U zwierząt, u których allele barwy sierści (czarna i biała) dziedziczą się z dominacją niepełną, potomstwo F₁ z krzyżówki osobnika czarnego z białym a potomstwo osobnika z F₁ i czarnego rodzica ma fenotypy w stosunku

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 3. (0–1)

Przyporządkuj opisom heterozygot typ dziedziczenia, który ilustrują. Wybierz odpowiedź spośród A–D.

Typ dziedziczenia

  1. Adominacja pełna
  2. Bdominacja niepełna
  3. Ckodominacja
  4. Depistaza

Opis heterozygoty

1. kury andaluzyjskie: heterozygota ma upierzenie niebieskoszare, a homozygoty – czarne i białe
2. bydło krótkorogie: u heterozygoty w sierści rosną obok siebie włosy rude i białe
3. groch: heterozygota ma nasiona żółte, takie jak homozygota o nasionach żółtych

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

zadanie Kleksy

Zadanie 4. (0–1)

W krzyżówce testowej Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
genotyp czarnego królika, gdy czarna barwa sierści dominuje nad białą, ustala się, krzyżując go z królikiem białym.
jeśli całe potomstwo ma fenotyp dominujący, badany osobnik jest z pewnością heterozygotą.

Zadanie przygotowane do tej strony – wyjaśnienie Kleksy.

Więcej zadań: rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z maja 2026 roku

Częste pomyłki

tu najłatwiej stracić punkt
  • Nie myl genotypu z fenotypem. Aa i AA mogą mieć ten sam fenotyp, ale dają inne potomstwo.
  • Nie myl dominacji niepełnej z kodominacją. Przy niepełnej heterozygota ma cechę pośrednią, przy kodominacji widać oba allele osobno, jak w grupie krwi AB.
  • Nie dodawaj prawdopodobieństw niezależnych cech, tylko je mnóż, a prawdopodobieństwa alternatywnych zdarzeń dodawaj.
  • Nie stosuj stosunku 9 : 3 : 3 : 1 do genów sprzężonych. Dotyczy on genów, które dziedziczą się niezależnie.

Zapamiętaj

  • Aa × Aa: genotypy 1 : 2 : 1, fenotypy 3 : 1.
  • AaBb × AaBb, geny niesprzężone: stosunek fenotypów 9 : 3 : 3 : 1.
  • Krzyżówka testowa: krzyżujesz z aa; AA daje samo Aa, Aa daje 1 : 1.
  • Układ ABO: Iᴬ i Iᴮ kodominują, oba dominują nad i; sześć genotypów, cztery fenotypy.
  • Epistaza zmienia 9 : 3 : 3 : 1, np. na 9 : 3 : 4.

Pytania i odpowiedzi

  1. 1.Jak zapisać krzyżówkę genetyczną krok po kroku?+
    Odp.:Najpierw ustal genotypy rodziców z opisu zadania, potem wypisz ich gamety, wpisz je w nagłówki szachownicy Punnetta i uzupełnij pola. Na końcu odczytaj genotypy i fenotypy oraz policz ich proporcje. Zapisz je w tej samej kolejności, w jakiej polecenie wymienia fenotypy.
  2. 2.Czym jest krzyżówka testowa i po co ją robić?+
    Odp.:To krzyżowanie osobnika o fenotypie dominującym z homozygotą recesywną. Pozwala ustalić, czy badany osobnik jest homozygotą dominującą, czy heterozygotą. Jeśli wszystkie potomki mają fenotyp dominujący, badany osobnik prawdopodobnie jest AA. Jeśli połowa ma fenotyp recesywny, jest Aa.
  3. 3.Dlaczego w krzyżówce dwugenowej wychodzi stosunek 9 : 3 : 3 : 1?+
    Odp.:Bo każdy gen daje stosunek fenotypów 3 : 1, a geny dziedziczą się niezależnie. Mnożysz więc prawdopodobieństwa: 3/4 × 3/4 = 9/16 dla dwóch cech dominujących, 3/4 × 1/4 = 3/16 dla każdej mieszanej klasy i 1/4 × 1/4 = 1/16 dla dwóch cech recesywnych.
  4. 4.Czym różni się dominacja niepełna od kodominacji?+
    Odp.:W obu przypadkach heterozygota różni się od homozygot, ale inaczej. Przy dominacji niepełnej jej cecha jest pośrednia, jak mieszanina cech rodziców. Przy kodominacji obie cechy ujawniają się osobno i jednocześnie, tak jak oba antygeny u osoby z grupą krwi AB.
  5. 5.Co to są allele wielokrotne?+
    Odp.:To trzy lub więcej odmian tego samego genu istniejące w populacji. Pojedynczy osobnik diploidalny zawsze ma tylko dwa allele. Najczęściej omawiany przykład to grupy krwi ABO, w których występują allele Iᴬ, Iᴮ i i. Liczbę możliwych genotypów dla n alleli wylicza się ze wzoru n(n + 1)/2, więc dla trzech jest ich sześć.

Zobacz też

Wszystkie tematy matury z biologii

Źródła

Serwis nie jest związany z Centralną Komisją Egzaminacyjną. Zadania oznaczone „CKE” pochodzą z arkuszy CKE; objaśnienia do nich i pozostałe zadania na stronie napisaliśmy sami.

Strona sprawdzona 29 października 2026.

Zadanie ostatnie.

Rozwiąż za darmo cały arkusz CKE z matury z biologii (poziom rozszerzony) z maja 2026 roku – 180 minut, jak na egzaminie. Po oddaniu zobaczysz wynik i to, w którym dziale tracisz punkty.