Poniżej przedstawiono szkielet skrzydła nietoperza i szkielet skrzydła ptaka oraz uproszczone
drzewo filogenetyczne kręgowców lądowych.
Na podstawie: http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/evo_09
Na podstawie informacji przedstawionych na schemacie uzupełnij poniższe zdania tak,
aby powstał poprawny opis wymienionych narządów. Podkreśl w każdym nawiasie
właściwe określenie.
Szkielet skrzydła ptaka i szkielet skrzydła nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ mają (wspólne / różne) pochodzenie oraz plan budowy.
Powierzchnie nośne umożliwiające aktywny lot ptaka i nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ powstały (niezależnie / tylko raz) w toku ewolucji.
Reguła Allena i reguła Bergmanna to dwie ekogeograficzne reguły dotyczące zwierząt
stałocieplnych. Zgodnie z regułą Allena, u zwierząt jednego gatunku lub gatunków blisko
spokrewnionych, populacje żyjące w zimniejszym klimacie odznaczają się mniejszymi
rozmiarami wystających części ciała, takich jak: kończyny, małżowiny uszne czy ogon, niż
populacje z obszarów cieplejszych. Reguła Bergmanna dotyczy również zwierząt tego samego
gatunku lub blisko spokrewnionych i określa, że populacje zwierząt żyjących w zimniejszym
klimacie odznaczają się większymi rozmiarami ciała.
a)
Wyjaśnij, jakie znaczenie dla zwierząt żyjących w klimacie chłodnym mają adaptacje polegające na mniejszych rozmiarach wystających części ciała i większych rozmiarach ciała.
b)
Wyjaśnij, dlaczego opisane reguły odnoszą się wyłącznie do zwierząt stałocieplnych.
Wydajność produkcji wtórnej w ekosystemie określa się jako stosunek energii dostępnej
dla kolejnego poziomu troficznego do energii pobranej z poziomu poprzedniego. Populacje
poszczególnych gatunków są powiązane ze sobą siecią zależności pokarmowych.
Na poniższym wykresie przedstawiono rozkład liczby poziomów troficznych uzyskany
na podstawie analizy 183 różnych sieci pokarmowych.
Na podstawie: E.R. Pianka, Evolutionary Ecology, 2011.
a)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przedstawionych wyników badań są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Najwięcej jest sieci pokarmowych, które mają 4 poziomy troficzne.
P
F
2.
Liczba poziomów troficznych zależy od liczby sieci pokarmowych w danym ekosystemie.
P
F
3.
Większość sieci ma 6 lub więcej poziomów troficznych.
P
F
b)
Wyjaśnij, dlaczego liczba poziomów troficznych w ekosystemie jest ograniczona. W odpowiedzi uwzględnij przepływ energii przez kolejne poziomy troficzne.
Babka nadmorska (Plantago maritima) w środowisku naturalnym występuje na siedliskach
o różnej wilgotności, m.in. na bagnach, a także na murawach porastających klify nadmorskie.
Zbadano wysokość roślin babki w obu populacjach na stanowiskach naturalnych, a następnie
nasiona zebrane z roślin populacji bagiennej i klifowej wysiano na poletku doświadczalnym
o średniej wilgotności gleby. Po pewnym czasie zmierzono wysokość wyhodowanych roślin.
W tabeli przedstawiono wyniki badań.
Siedlisko populacji babki nadmorskiej
Średnia wysokość roślin [cm]
na stanowisku naturalnym
hodowanych na poletku doświadczalnym
bagno
35,0
31,5
murawa z klifu nadmorskiego
7,5
20,7
Na podstawie C.J. Krebs, Ekologia, Warszawa 2011.
a)
Uzasadnij, uwzględniając wyniki badań, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest
zarówno zmienność genetyczna:
jak i zmienność środowiskowa (fenotypowa):
b)
Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tych badań, albo N (nie) – jeśli z nich nie wynika.
1.
Babka nadmorska ma szeroki zakres tolerancji pod względem wilgotności siedliska.
T
N
2.
Populacje babki nadmorskiej z bagien i z klifów należy zaklasyfikować do dwóch odrębnych gatunków.
T
N
3.
Dla babki nadmorskiej optymalne jest siedlisko o średniej wilgotności.
Do najczęstszych mechanizmów molekularnych indukujących rozwój nowotworów zalicza się
nieprawidłową ekspresję tzw. protoonkogenów oraz genów supresorowych.
Protoonkogeny – to geny regulujące cykl komórkowy, stymulujące wzrost i podział komórek. Protoonkogeny mogą na skutek mutacji przekształcać się w onkogeny, które mają znacznie zwiększoną aktywność i powodują intensywne, niekontrolowane namnażanie się komórek.
Geny supresorowe – zwane również antyonkogenami, to geny kodujące białka zapobiegające niekontrolowanym podziałom komórkowym, np. przez hamowanie podziałów komórek z uszkodzonym DNA.
Gen BRCA1, którego mutacje są częstą przyczyną dziedzicznego raka piersi i jajnika, jest
zlokalizowany na chromosomie 17. Gen ten koduje białko BRCA1, które działa w jądrze
komórkowym i bierze udział w kontroli cyklu komórkowego oraz działa na szlaku naprawy
uszkodzonego DNA.
U kobiet mających mutację tylko jednego allelu genu BRCA1 obserwuje się 50–80% ryzyko
wystąpienia raka piersi i około 40% ryzyko wystąpienia raka jajnika. Średni wiek zachorowania
na raka sutka w przypadku obecności mutacji BRCA1 jest znacznie niższy niż w przypadkach,
w których u chorych nie stwierdzono mutacji tego genu.
Na podstawie: G. Drewa, T. Ferenc, Genetyka medyczna, Wrocław 2015.
a)
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Przyczyną nowotworów może być mutacja powodująca aktywację genów supresorowych.
P
F
2.
Gen BRCA1 należy do genów supresorowych.
P
F
3.
Prawidłowe białko BRCA1 inicjuje procesy prowadzące do raka piersi.
P
F
b)
Wyjaśnij, dlaczego w celach profilaktycznych badaniu genetycznemu na obecność mutacji genu BRCA1 powinny poddać się kobiety, których matki chorowały na raka piersi i wykryto u nich mutację tego genu.
Zależność między mrówkami i mszycami jest jedną z bardziej interesujących interakcji
międzygatunkowych wśród bezkręgowców. Mszyce, należące do pluskwiaków, żerując
na roślinach przebijają tkanki roślinne i pobierają z floemu w bardzo dużych ilościach zawarty
w nim płyn. Nadmiar wody oraz różnych związków organicznych wydalają przez specjalne
otwory w postaci dużych kropli substancji, zwanej spadzią, bogatej w cukry, sole mineralne,
witaminy i niektóre aminokwasy. Spadź jest zbierana i zjadana przez dorosłe mrówki. Karmią
nią również swoje larwy (czerwie). Poczwarki mrówek nie pobierają pokarmu. Mrówki bronią
mszyc przed drapieżnikami, a także mogą przenosić nimfy i dorosłe osobniki mszyc na nowe
rośliny.
Na podstawie: http://www.wiz.pl/8,340.html; Piotr Ślipiński 2012-07-09 Cukier za ochronę;
http://www.gardeningknowhow.com/plant-problems/pests/insects/controlling-aphids-and-ants.htm
a)
Wybierz spośród A–D i zaznacz poprawne dokończenie zdania. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do informacji w tekście.
Zależność między mrówkami a mszycami to
drapieżnictwo.
komensalizm.
konkurencja.
mutualizm.
Uzasadnienie:
b)
Określ, które owady – mrówki czy mszyce – przechodzą rozwój złożony z przeobrażeniem zupełnym. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do informacji w tekście.
Rozwój złożony z przeobrażeniem zupełnym przechodzą:
Na rysunku przedstawiono powstawanie zarodników u muchomora należącego do grzybów
kapeluszowych.
Na podstawie: M. Podbielkowska, Z. Podbielkowski, Biologia z higieną i ochroną środowiska, Warszawa 1991.
a)
Przyporządkuj wymienionym poniżej procesom litery, którymi te procesy oznaczone są na rysunku.
Mejoza:
Kariogamia jąder sprzężonych:
b)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis dotyczący cyklu rozwojowego muchomora. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
W cyklu życiowym muchomora dominuje faza (haploidalna / diploidalna / jąder sprzężonych).
Mejoza zachodzi w komórkach tworzących warstwę (na powierzchni blaszek owocnika / na górnej powierzchni kapelusza owocnika / u podstawy owocnika). W wyniku tego procesu
powstają zarodniki (konidialne / podstawkowe / workowe).
Na rysunku przedstawiono budowę pantofelka (Paramecium caudatum) należącego
do orzęsków żyjących w środowisku słodkowodnym. Charakterystyczną cechą tych protistów
jest aparat jądrowy złożony z dwóch jąder komórkowych: makronukleusa i mikronukleusa.
U niektórych gatunków aparat ten jest zwielokrotniony.
Na podstawie: https://pl.wikipedia.org/wiki/Pantofelek#/media/File:Pantofelek_(Paramecium_caudatum).svg
a)
Podaj nazwę struktury oznaczonej na rysunku literą A i wykaż związek funkcji tej struktury ze środowiskiem życia tych orzęsków.
Nazwa struktury A:
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób struktura oznaczona na rysunku literą B umożliwia rekombinację materiału genetycznego podczas koniugacji pantofelków.
Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny ilustrujący siłę imbibicyjną, czyli siłę
wytwarzaną przez pęczniejące nasiona. Uczniowie umieścili suche nasiona grochu jadalnego
w kolbie, którą następnie napełnili wodą, szczelnie zamknęli korkiem i pozostawili na kilka
godzin.
Uczniowie postawili dwie alternatywne hipotezy, wyjaśniające wynik tego doświadczenia:
proces pęcznienia jest zjawiskiem czysto fizycznym;
proces pęcznienia wymaga aktywności metabolicznej nasion.
Aby sprawdzić te hipotezy, postanowili przygotować kolejny zestaw badawczy.
Na podstawie: W. Czerwiński, Fizjologia roślin, Warszawa 1976.
a)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–C oraz odpowiedź spośród 1.–3.
Zestaw badawczy umożliwiający rozstrzygnięcie, która z hipotez postawionych przez uczniów
jest trafna, powinien zawierać
A.
suche nasiona grochu
umieszczone w kolbie
1.
wypełnionej wodą i otwartej.
B.
namoczone i ugotowane nasiona grochu
2.
bez wody i zamkniętej korkiem.
C.
suche nasiona grochu wyprażone w piekarniku,
3.
wypełnionej wodą i zamkniętej korkiem.
b)
Wybierz spośród A–E i zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Proces pęcznienia nasion jest warunkowany obecnością zmagazynowanych w nich związków
organicznych, a przede wszystkim obecnością
Fitochrom – niebieskozielone białko – występuje w liściach roślin i jest fotoreceptorem
uczestniczącym w wielu reakcjach fizjologicznych wywoływanych przez światło,
np. w reakcjach fotoperiodycznych. Kwitnienie roślin krótkiego dnia (RKD) i roślin długiego
dnia (RDD) jest związane z działaniem aktywnej formy fitochromu.
Na schemacie przedstawiono mechanizm powstawania dwóch form fitochromu.
Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, Biology, Belmont 2008.
a)
Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące fitochromu są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Przekształcanie się form fitochromu pod wpływem światła jest związane ze zmianą struktury przestrzennej jego cząsteczki.
P
F
2.
W ciemności forma aktywna fitochromu (P730) jest mniej stabilna niż nieaktywna forma (P660).
P
F
3.
Daleka czerwień powoduje przekształcenie formy aktywnej (P730) w formę nieaktywną (P660).
P
F
b)
Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij tabelę dotyczącą zakwitania roślin krótkiego dnia (RKD).
Czas trwania dnia i nocy
Stężenie fitochromu P730 (wysokie / niskie)
Wpływ danego stężenia P730 na przejście RKD w fazę generatywną
Komórki charakteryzujące się wysokim tempem syntezy białek, np. komórki trzustki, zawierają
szczególnie dużo rybosomów. Takie komórki mają również dobrze widoczne aktywne jąderka
oraz liczne mitochondria. Część rybosomów jest zawieszona w cytozolu komórki, a część
przyłącza się do cytozolowej powierzchni błon siateczki śródplazmatycznej. Rybosomy
występują również w matriks mitochondriów.
a)
Wykaż związek między obecnością licznych rybosomów w komórkach trzustki a obecnością dobrze widocznych jąderek w jej komórkach.
b)
Określ, na czym polega różnica między rybosomami występującymi w cytozolu a rybosomami występującymi w matriks mitochondriów komórek trzustki. W odpowiedzi porównaj oba typy rybosomów.
Na podstawie: C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, Integrated principles of zoology, New York 2001.
a)
Określ, która z widocznych na rysunku cech budowy przedstawionej błony świadczy o tym, że jest to błona komórki zwierzęcej.
b)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące budowy błony komórkowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Zewnętrzna i wewnętrzna warstwa błony komórkowej mają budowę symetryczną względem siebie.
P
F
2.
Cząsteczki fosfolipidów mogą zmieniać swoje położenie w obrębie dwuwarstwy.
P
F
3.
Dwuwarstwa fosfolipidowa jest tym bardziej płynna im więcej występuje w niej fosfolipidów zawierających nasycone kwasy tłuszczowe.
Poniżej przedstawiono szkielet skrzydła nietoperza i szkielet skrzydła ptaka oraz uproszczone
drzewo filogenetyczne kręgowców lądowych.
Na podstawie: http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/evo_09
Na podstawie informacji przedstawionych na schemacie uzupełnij poniższe zdania tak,
aby powstał poprawny opis wymienionych narządów. Podkreśl w każdym nawiasie
właściwe określenie.
Szkielet skrzydła ptaka i szkielet skrzydła nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ mają (wspólne / różne) pochodzenie oraz plan budowy.
Powierzchnie nośne umożliwiające aktywny lot ptaka i nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ powstały (niezależnie / tylko raz) w toku ewolucji.
Karpieniec diabli (Cyprinodon diabolis) to niewielka ryba, mieniąca się niebiesko, która żyje
tylko w jednym na świecie miejscu, będącym wypełnioną wodą szczeliną skalną (Devil’s Hole)
znajdującą się na pustyni – w Dolinie Śmierci w Kalifornii. Przodek karpieńca diablego
zasiedlił ten zbiornik około 60 tys. lat temu.
Zwierzęta te żyją w izolowanej jaskini w słonej wodzie geotermalnej o temperaturze 33°C,
w której poziom tlenu jest tak niski, że większość gatunków ryb byłaby bliska śmierci. Ich
populacja liczy kilkadziesiąt ryb i występuje do głębokości 24 m, lecz żeruje i rozmnaża się
na małej, płytko położonej półce skalnej o powierzchni zaledwie ok. 18 m2, pokrytej glonami.
Na podstawie decyzji Sądu Najwyższego USA pod ochronę wzięto wody podziemne w tym
regionie: zakazano jakiegokolwiek czerpania z ich zasobów.
Na podstawie badań molekularnych stwierdzono, że najbliższym krewnym karpieńca diablego
jest inny gatunek z tego samego rodzaju zasiedlający niewielkie zbiorniki znajdujące się
w oazie Ash Meadows położonej kilka kilometrów od szczeliny Devil’s Hole.
Na podstawie: www.hemispheres.pl/artykuly/december_08.php;
http://kopalniawiedzy.pl/karpieniec-diabli-Devil-s-Hole-ocieplenie-klimatu
22.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego czerpanie wody z zasobów wód podziemnych w rejonie Devil’s Hole
zagrażałoby populacji karpieńca diablego. W odpowiedzi odwołaj się do trybu życia tej
ryby.
22.2. (0–1)
Wybierz i zaznacz poprawne dokończenie zdania spośród A–B oraz jego poprawne
uzasadnienie wybrane spośród 1.–2.
Powstanie karpieńca diablego jest przykładem specjacji
Wydajność produkcji wtórnej w ekosystemie określa się jako stosunek energii dostępnej
dla kolejnego poziomu troficznego do energii pobranej z poziomu poprzedniego. Populacje
poszczególnych gatunków są powiązane ze sobą siecią zależności pokarmowych.
Na poniższym wykresie przedstawiono rozkład liczby poziomów troficznych uzyskany
na podstawie analizy 183 różnych sieci pokarmowych.
Na podstawie: E.R. Pianka, Evolutionary Ecology, 2011.
21.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przedstawionych wyników badań są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Najwięcej jest sieci pokarmowych, które mają 4 poziomy troficzne.
P
F
2.
Liczba poziomów troficznych zależy od liczby sieci pokarmowych w danym ekosystemie.
P
F
3.
Większość sieci ma 6 lub więcej poziomów troficznych.
P
F
21.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego liczba poziomów troficznych w ekosystemie jest ograniczona.
W odpowiedzi uwzględnij przepływ energii przez kolejne poziomy troficzne.
Badano wpływ umiarkowanego (ekstensywnego) wypasania bydła na różnorodność gatunkową
roślin w naturalnym zbiorowisku trawiastym (pampa) Ameryki Południowej. Porównano
różnorodność gatunkową zbiorowiska, w którym rośliny były zgryzane przez roślinożerców,
z różnorodnością gatunkową w takim samym zbiorowisku, które nie było wypasane.
Wyniki przedstawiono na wykresie.
Na podstawie: K. Falińska, Ekologia roślin, Warszawa 1996;
O.E. Sala, The effect of herbivory on vegetation structure, http://www.agro.uba.ar/users/sala/
20.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników badań.
20.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób zgryzanie roślin przez bydło wpływa na zmiany w różnorodności
gatunkowej zbiorowiska trawiastego, w którym jest prowadzony wypas.
Babka nadmorska (Plantago maritima) w środowisku naturalnym występuje na siedliskach
o różnej wilgotności, m.in. na bagnach, a także na murawach porastających klify nadmorskie.
Zbadano wysokość roślin babki w obu populacjach na stanowiskach naturalnych, a następnie
nasiona zebrane z roślin populacji bagiennej i klifowej wysiano na poletku doświadczalnym
o średniej wilgotności gleby. Po pewnym czasie zmierzono wysokość wyhodowanych roślin.
W tabeli przedstawiono wyniki badań.
Siedlisko populacji babki nadmorskiej
Średnia wysokość roślin [cm]
na stanowisku naturalnym
hodowanych na poletku doświadczalnym
bagno
35,0
31,5
murawa z klifu nadmorskiego
7,5
20,7
Na podstawie C.J. Krebs, Ekologia, Warszawa 2011.
19.1. (0–2)
Uzasadnij, uwzględniając wyniki badań, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki
nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest
zarówno zmienność genetyczna:
jak i zmienność środowiskowa (fenotypowa):
19.2. (0–1)
Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski
podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tych badań, albo N (nie) – jeśli
z nich nie wynika.
1.
Babka nadmorska ma szeroki zakres tolerancji pod względem wilgotności siedliska.
T
N
2.
Populacje babki nadmorskiej z bagien i z klifów należy zaklasyfikować do dwóch odrębnych gatunków.
T
N
3.
Dla babki nadmorskiej optymalne jest siedlisko o średniej wilgotności.
W rozmnażającej się płciowo populacji zwierząt, pozostającej w stanie równowagi
genetycznej, w pewnym locus występują dwa allele genu autosomalnego. Allel A wykazuje
pełną dominację nad allelem a.
Na poniższym wykresie przedstawiono liczbę osobników tej populacji o określonych
genotypach. Samce i samice są jednakowo licznie reprezentowane wśród wszystkich
genotypów.
16.1. (0–1)
Oblicz częstość występowania alleli a i A w tej populacji. Zapisz odpowiednie obliczenia.
Częstość występowania allelu a:
Częstość występowania allelu A:
16.2. (0–1)
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.
Na schemacie przedstawiono budowę cząsteczki przeciwciała – immunoglobuliny klasy IgG.
Ta cząsteczka składa się z połączonych mostkami disiarczkowymi czterech łańcuchów
polipeptydowych:
dwóch takich samych łańcuchów ciężkich
dwóch takich samych łańcuchów lekkich.
Część fragmentu Fab oznaczona na schemacie literą V charakteryzuje się wysoką zmiennością
struktury – każdy rodzaj przeciwciała ma w tym obszarze inną strukturę przestrzenną, natomiast
fragment Fc jest stały, czyli taki sam dla wszystkich przeciwciał w danej klasie.
Na podstawie: J. Gołąb, M. Jakóbisiak, W. Lasek, Immunologia, Warszawa 2002.
14.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji i własnej wiedzy określ rolę fragmentu Fab
i rolę fragmentu Fc tego przeciwciała. Wybierz odpowiedź spośród 1.–3. i wpisz
w wyznaczone miejsce.
Fragment Fab ...............
Fragment Fc .................
1. wiąże się specyficznie z określonymi antygenami. 2. łączy się z łańcuchami lekkimi innych przeciwciał. 3. przyłącza się do receptorów w błonie komórkowej komórek efektorowych układu odpornościowego.
14.2. (0–1)
Podaj liczbę mostków disiarczkowych, które stabilizują 4-rzędową strukturę
przedstawionej immunoglobuliny.
14.3. (0–1)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz
odpowiedź spośród 1.–4.
