Oto lista zadań maturalnych z danego działu biologii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji, uniknąć duplikatów zadań lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.
Poniżej przedstawiono kladogram wybranych rodzajów bakterii, otrzymany w wyniku porównania ich sekwencji nukleotydowych 16S rRNA.
Na podstawie: G.E. Fox i in., The Phylogeny of Prokaryotes, „Science” 209(4455), 1980; A. i J. Szweykowscy, Botanika. Systematyka, Warszawa 2002.
6.1. (0–1)
Na podstawie przedstawionego kladogramu określ, czy takson złożony wyłącznie z rodzajów Bacillus i Clostridium byłby taksonem monofiletycznym. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do potomków ostatniego wspólnego przodka Bacillus i Clostridium.
6.2. (0–2)
Na podstawie przedstawionego kladogramu oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące relacji pokrewieństwa pomiędzy rodzajami bakterii są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Bacillus jest bliżej spokrewniony z Clostridium niż z Mycoplasma.
P
F
2.
Najbliższym krewnym Rhodomicrobium jest Escherichia.
P
F
3.
Arthrobacter jest w takim samym stopniu spokrewniony z Mycoplasma, co – z Bifidobacterium.
Przed epoką wielkich odkryć geograficznych występowała w Ameryce Północnej muchówka,
której larwy żyły w owocach rodzimych głogów. Po przybyciu Europejczyków, którzy
uprawiali drzewa owocowe, wykształciły się rasy pokarmowe tej muchy żerujące także na
jabłoniach i wiśniach. Te trzy rasy są częściowo odizolowane od siebie, ponieważ owoce
żywicielskie: wiśnia, jabłoń i głóg, dojrzewają w różnym czasie – od wiosny do lata. Jest to
początkowe stadium specjacji.
Na podstawie: E.O. Wilson, Różnorodność życia, Warszawa 1999;
H. Krzanowska, A. Łomnicki (red.), Zarys mechanizmów ewolucji, Warszawa 2002.
21.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1. albo 2.
Opisany proces powstawania trzech gatunków muchówek to specjacja
A.
allopatryczna,
ponieważ
1.
nowe gatunki powstają w populacjach
izolowanych geograficznie.
B.
sympatryczna,
2.
nowe gatunki powstają w populacjach żyjących
na tym samym obszarze geograficznym.
21.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź spośród podanych.
Aby opisane rasy pokarmowe można było nazwać odrębnymi gatunkami biologicznymi, musi
dojść do
ograniczenia izolacji prezygotycznej.
występowania płodnych mieszańców.
braku przepływu genów pomiędzy populacjami.
nasilenia się efektu założyciela w każdej z populacji.
U myszy allel warunkujący czarne ubarwienie sierści B dominuje nad allelem b
warunkującym białą barwę sierści. W pewnej populacji tych gryzoni będącej w stanie
równowagi genetycznej częstość allelu b wynosi 0,3.
19.1. (0–1)
Na podstawie prawa Hardy’ego – Weinberga oblicz częstość heterozygot w opisanej
populacji.
Obliczenia:
Częstość heterozygot:
19.2. (0–2)
Oceń, czy podane warunki muszą być spełnione, aby w populacji została zachowana
równowaga genetyczna Hardy’ego – Weinberga. Zaznacz T (tak), jeżeli warunek musi
być spełniony, albo N (nie) – jeśli nie musi być spełniony.
Dobór płciowy jest szczególnym przypadkiem doboru naturalnego, który wynika
z konkurencji o partnera płciowego. W sytuacji, gdy w populacji jest dostatecznie duża liczba
samców, konkurują one między sobą o samicę, a ta może wybierać samców na podstawie
ich określonych cech.
U niektórych owadów samce mogą w czasie zalotów dostarczać samicy pożywienie,
co określane jest jako „karmienie godowe”. Samica wojsiłki (Hylobittacus apicalis) zezwala
samcowi na kopulację tylko wtedy, gdy ten przyniesie jej odpowiednio dużego stawonoga,
którego będzie mogła w tym czasie zjeść. Samice w okresie godowym rzadko polują
samodzielnie – polegają głównie na „ofiarach godowych” dostarczanych przez samce przed
kopulacją. Sukces reprodukcyjny samicy jest ograniczony liczbą jaj, które może ona złożyć,
co zależy m.in. od stanu fizjologicznego owada. Średnia liczba jaj składanych przez samicę
wynosi 14 dziennie (w 4 cyklach). Ani samica, ani samiec wojsiłki nie wykazują opieki
rodzicielskiej.
Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki obserwacji kopulacji H. apicalis.
Na podstawie: J.R. Krebs i in., An Introduction to Behavioural Ecology, Hoboken 2012.
8.1. (0–1)
Określ, czy wielkość zdobyczy godowej przynoszonej przez samca H. apicalis wpływa
na szansę przekazania przez niego swoich genów kolejnemu pokoleniu. Odpowiedź
uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych wyników badania.
8.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały znaczenie karmienia
godowego dla samic H. apicalis. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Samica wojsiłki wytwarza na drodze (mitozy / mejozy) gamety, które w porównaniu
z gametami samca są bogatsze w substancje pokarmowe. Pokarm jest więc zasobem, który
(wpływa / nie wpływa) na zdolność samicy do produkowania jaj.
Przed epoką wielkich odkryć geograficznych występowała w Ameryce Północnej muchówka,
której larwy żyły w owocach rodzimych głogów. Po przybyciu Europejczyków, którzy
uprawiali drzewa owocowe, wykształciły się rasy pokarmowe tej muchy żerujące także na
jabłoniach i wiśniach. Te trzy rasy są częściowo odizolowane od siebie, ponieważ owoce
żywicielskie: wiśnia, jabłoń i głóg, dojrzewają w różnym czasie – od wiosny do lata. Jest to
początkowe stadium specjacji.
Na podstawie: E.O. Wilson, Różnorodność życia, Warszawa 1999;
H. Krzanowska, A. Łomnicki (red.), Zarys mechanizmów ewolucji, Warszawa 2002.
21.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1. albo 2.
Opisany proces powstawania trzech gatunków muchówek to specjacja
A.
allopatryczna,
ponieważ
1.
nowe gatunki powstają w populacjach
izolowanych geograficznie.
B.
sympatryczna,
2.
nowe gatunki powstają w populacjach żyjących
na tym samym obszarze geograficznym.
21.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź spośród podanych.
Aby opisane rasy pokarmowe można było nazwać odrębnymi gatunkami biologicznymi, musi
dojść do
ograniczenia izolacji prezygotycznej.
występowania płodnych mieszańców.
braku przepływu genów pomiędzy populacjami.
nasilenia się efektu założyciela w każdej z populacji.
U myszy allel warunkujący czarne ubarwienie sierści B dominuje nad allelem b
warunkującym białą barwę sierści. W pewnej populacji tych gryzoni będącej w stanie
równowagi genetycznej częstość allelu b wynosi 0,3.
19.1. (0–1)
Na podstawie prawa Hardy’ego – Weinberga oblicz częstość heterozygot w opisanej
populacji.
Obliczenia:
Częstość heterozygot:
19.2. (0–2)
Oceń, czy podane warunki muszą być spełnione, aby w populacji została zachowana
równowaga genetyczna Hardy’ego – Weinberga. Zaznacz T (tak), jeżeli warunek musi
być spełniony, albo N (nie) – jeśli nie musi być spełniony.
Dobór płciowy jest szczególnym przypadkiem doboru naturalnego, który wynika
z konkurencji o partnera płciowego. W sytuacji, gdy w populacji jest dostatecznie duża liczba
samców, konkurują one między sobą o samicę, a ta może wybierać samców na podstawie
ich określonych cech.
U niektórych owadów samce mogą w czasie zalotów dostarczać samicy pożywienie,
co określane jest jako „karmienie godowe”. Samica wojsiłki (Hylobittacus apicalis) zezwala
samcowi na kopulację tylko wtedy, gdy ten przyniesie jej odpowiednio dużego stawonoga,
którego będzie mogła w tym czasie zjeść. Samice w okresie godowym rzadko polują
samodzielnie – polegają głównie na „ofiarach godowych” dostarczanych przez samce przed
kopulacją. Sukces reprodukcyjny samicy jest ograniczony liczbą jaj, które może ona złożyć,
co zależy m.in. od stanu fizjologicznego owada. Średnia liczba jaj składanych przez samicę
wynosi 14 dziennie (w 4 cyklach). Ani samica, ani samiec wojsiłki nie wykazują opieki
rodzicielskiej.
Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki obserwacji kopulacji H. apicalis.
Na podstawie: J.R. Krebs i in., An Introduction to Behavioural Ecology, Hoboken 2012.
8.1. (0–1)
Określ, czy wielkość zdobyczy godowej przynoszonej przez samca H. apicalis wpływa
na szansę przekazania przez niego swoich genów kolejnemu pokoleniu. Odpowiedź
uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych wyników badania.
8.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały znaczenie karmienia
godowego dla samic H. apicalis. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Samica wojsiłki wytwarza na drodze (mitozy / mejozy) gamety, które w porównaniu
z gametami samca są bogatsze w substancje pokarmowe. Pokarm jest więc zasobem, który
(wpływa / nie wpływa) na zdolność samicy do produkowania jaj.
Zespół ciężkiego złożonego niedoboru odporności (SCID) u koni czystej krwi arabskiej jest jednogenową chorobą autosomalną, która dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny. Chore źrebięta są podatne na zakażenia z powodu niesprawnego układu immunologicznego i zwykle nie dożywają 5. miesiąca życia.
Częstość występowania allelu powodującego zespół złożonego niedoboru odporności w pewnej hodowli koni arabskich liczącej 250 osobników wynosi 8,4%.
Na podstawie: M. Bugno-Poniewierska i in., Wykorzystanie testów molekularnych identyfikujących nosicieli mutacji SCID, CA i LFS w polskiej populacji koni czystej krwi arabskiej – wyniki wstępne, „Wiadomości Zootechniczne” LV(5), 2017.
Określ, czy locus genu warunkującego SCID w opisanej hodowli koni arabskich jest w równowadze Hardy’ego – Weinberga. Odpowiedź uzasadnij – podaj jeden argument.
W czasie ewolucji powstają nowe cechy zwiększające możliwości adaptacyjne organizmów.
Poniżej przedstawiono drzewo filogenetyczne kręgowców, a literą X oznaczono pojawienie
się w ich historii ewolucyjnej pewnej nowej cechy.
Na podstawie: N.A. Campbell, Biologia, Poznań 2014.
10.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Na drzewie filogenetycznym literą X oznaczono wykształcenie
płuc.
błon płodowych.
gruczołów mlecznych.
kończyn typu lądowego.
10.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące ewolucji kręgowców są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Krokodyle są bliżej spokrewnione z ptakami niż z jaszczurkami i wężami.
W czasie ewolucji powstają nowe cechy zwiększające możliwości adaptacyjne organizmów.
Poniżej przedstawiono drzewo filogenetyczne kręgowców, a literą X oznaczono pojawienie
się w ich historii ewolucyjnej pewnej nowej cechy.
Na podstawie: N.A. Campbell, Biologia, Poznań 2014.
10.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Na drzewie filogenetycznym literą X oznaczono wykształcenie
płuc.
błon płodowych.
gruczołów mlecznych.
kończyn typu lądowego.
10.2. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące ewolucji kręgowców są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Krokodyle są bliżej spokrewnione z ptakami niż z jaszczurkami i wężami.
Hipercholesterolemia rodzinna (FH) to genetyczna choroba charakteryzująca się wysokim poziomem cholesterolu we krwi już od wczesnego dzieciństwa. Jest jedną z najczęstszych dziedzicznych chorób metabolicznych, dotykającą około 1 na 250 osób w populacji polskiej.
Przyczyną FH jest najczęściej defekt w genie kodującym receptor błonowy dla lipoprotein o niskiej gęstości (LDL), występujący m.in. na powierzchni komórek wątroby, co prowadzi do zaburzeń w usuwaniu LDL z krwiobiegu. Skutkuje to gromadzeniem się cholesterolu w tętnicach i zwiększa ryzyko wystąpienia chorób układu sercowo-naczyniowego, takich jak miażdżyca, zawał serca czy udar mózgu, już w stosunkowo wczesnym wieku (40-50 lat). W efekcie średnia długość życia osób z FH może być skrócona nawet o 20-30 lat w stosunku do osób zdrowych, jeśli nie zostanie podjęta odpowiednia terapia obniżająca poziom cholesterolu. Wysoki poziom cholesterolu najczęściej jednak przez długi czas nie powoduje dostrzegalnych przez osoby chore objawów, aż do czasu wystąpienia incydentu takiego jak udar czy zawał. Jedynie niewielki odsetek chorych jest świadomy swojej choroby. Często osoby chore dowiadują się o swojej chorobie gdy posiadają już dzieci, dlatego też ważne jest, aby przy rozpoznaniu FH przebadać całą rodzinę.
Na poniższej ilustracji przedstawiono drzewo rodowe przykładowej rodziny obciążonej FH. Mężczyzna oznaczony na schemacie cyfrą 3 miał wykonane badanie genetyczne, które wykluczyło obecność mutacji powodującej chorobę.
6.1. (0–1)
Na podstawie tekstu wprowadzającego do zadania oraz załączonego schematu wybierz spośród poniższych opcji najbardziej prawdopodobny sposób dziedziczenia FH.
Autosomalny dominujący
Autosomalny recesywny
Sprzężony z płcią recesywny
Pozajądrowy
6.2. (0–2)
Oblicz prawdopodobieństwo, że kolejna córka pary oznaczonej na schemacie numerami 3 i 4 będzie chora na FH. Zapisz genotypy rodziców i krzyżówkę genetyczną. Przyjmij oznaczenie H dla allelu dominującego i h dla allelu recesywnego genu związanego z rozwojem FH, kodującego receptor dla LDL.
Genotyp matki:
Genotyp ojca:
Krzyżówka:
Prawdopodobieństwo, że kolejna córka omawianej pary będzie chora na FH wynosi %
6.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego allele prowadzące do rozwoju FH nie zostały wyeliminowane przez dobór naturalny pomimo poważnych skutków dla zdrowia.
Powszechne prawie na całym świecie komary Culex pipiens są wektorami wielu poważnych
chorób odzwierzęcych, głównie dlatego, że licznie występują na obszarach miejskich.
Taksonomia i systematyka tej grupy stanowi wyzwanie dla badaczy.
Formy komarów Culex pipiens f. molestus oraz Culex pipiens f. pipiens wykazują istotne
różnice fizjologiczne i ekologiczne. W przeciwieństwie do C. pipiens f. pipiens, który żyje
na powierzchni, komary z londyńskiego metra nie hibernują i żywią się krwią ssaków (ludzi
i szczurów), a nie – ptaków.
Komary C. pipiens f. molestus, które rozmnażają się w korytarzach londyńskiego metra,
zaczęły stopniowo odróżniać się genetycznie od tych przebywających na powierzchni.
Różnice genetyczne są znaczące – między osobnikami z subpopulacji C. pipiens f. pipiens
oraz C. pipiens f. molestus występuje izolacja prezygotyczna i postzygotyczna.
Na podstawie: J. Jońca, Miejska dżungla, „Wiedza i Życie” 9, 2020;
K. Byrne, R. Nichols, Culex pipiens in London Underground Tunnels: […], „Heredity” 82, 1999;
M.L. Aardema i in., Global Evaluation of Taxonomic Relationships and Admixture within the Culex pipiens
Complex of Mosquitoes, „Parasites & Vectors” 13(8), 2020.
Na podstawie przedstawionych informacji oceń, czy poniższe stwierdzenia są
prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Na podstawie nazw łacińskich komarów C. pipiens f. molestus i C. pipiens f. pipiens można stwierdzić, że te komary są klasyfikowane jako jeden gatunek.
P
F
2.
Brak przepływu genów między opisywanymi populacjami komarów wskazuje, że należą one do różnych gatunków biologicznych.
P
F
3.
Opisane subpopulacje komarów wykazują adaptacje fizjologiczne do lokalnych warunków środowiska.
Wargatek czyściciel (Labroides dimidiatus) żywi się pasożytniczymi bezkręgowcami, które
przebijają i rozrywają skórę oraz skrzela innych ryb. Wargatek jest dobrze widoczny w toni
wodnej dzięki czarnemu pasowi biegnącemu od głowy do ogona oraz niebieskim plamom
na tułowiu i na ogonie. Aby pozbyć się pasożytów, do wargatka czyściciela podpływają ryby
z około 50 różnych gatunków. Wśród ryb zbliżających się do wargatka znajdują się także
drapieżniki, które go nie atakują, ale pozwalają mu na usunięcie pasożytów.
Z wargatkiem współwystępuje inna ryba – aspidont (Aspidontus taeniatus) – która jest
podobna morfologicznie do wargatka, ale prowadzi odmienny tryb życia. Gdy do aspidonta
zbliży się większa ryba, ten szybko atakuje i odgryza jej kawałek płetwy bądź skóry, po czym
ucieka do swojej kryjówki. Oba gatunki przedstawiono na poniższych ilustracjach.
Na podstawie: T. Kaleta, Zachowanie się zwierząt. Zarys problematyki, Warszawa 2014;
J. Morrissey i in., Introduction to the Biology of Marine Life, Sudbury 2009.
15.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Zależność między wargatkiem czyścicielem a rybą przez niego czyszczoną to
mutualizm.
komensalizm.
drapieżnictwo.
pasożytnictwo.
15.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji określ znaczenie adaptacyjne
morfologicznego podobieństwa aspidonta do wargatka czyściciela.
15.3. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób w toku ewolucji doszło do utrwalenia się wyglądu aspidonta
przedstawionego na rysunku. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania doboru
naturalnego.
Powszechne prawie na całym świecie komary Culex pipiens są wektorami wielu poważnych
chorób odzwierzęcych, głównie dlatego, że licznie występują na obszarach miejskich.
Taksonomia i systematyka tej grupy stanowi wyzwanie dla badaczy.
Formy komarów Culex pipiens f. molestus oraz Culex pipiens f. pipiens wykazują istotne
różnice fizjologiczne i ekologiczne. W przeciwieństwie do C. pipiens f. pipiens, który żyje
na powierzchni, komary z londyńskiego metra nie hibernują i żywią się krwią ssaków (ludzi
i szczurów), a nie – ptaków.
Komary C. pipiens f. molestus, które rozmnażają się w korytarzach londyńskiego metra,
zaczęły stopniowo odróżniać się genetycznie od tych przebywających na powierzchni.
Różnice genetyczne są znaczące – między osobnikami z subpopulacji C. pipiens f. pipiens
oraz C. pipiens f. molestus występuje izolacja prezygotyczna i postzygotyczna.
Na podstawie: J. Jońca, Miejska dżungla, „Wiedza i Życie” 9, 2020;
K. Byrne, R. Nichols, Culex pipiens in London Underground Tunnels: […], „Heredity” 82, 1999;
M.L. Aardema i in., Global Evaluation of Taxonomic Relationships and Admixture within the Culex pipiens
Complex of Mosquitoes, „Parasites & Vectors” 13(8), 2020.
Na podstawie przedstawionych informacji oceń, czy poniższe stwierdzenia są
prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Na podstawie nazw łacińskich komarów C. pipiens f. molestus i C. pipiens f. pipiens można stwierdzić, że te komary są klasyfikowane jako jeden gatunek.
P
F
2.
Brak przepływu genów między opisywanymi populacjami komarów wskazuje, że należą one do różnych gatunków biologicznych.
P
F
3.
Opisane subpopulacje komarów wykazują adaptacje fizjologiczne do lokalnych warunków środowiska.
Wargatek czyściciel (Labroides dimidiatus) żywi się pasożytniczymi bezkręgowcami, które
przebijają i rozrywają skórę oraz skrzela innych ryb. Wargatek jest dobrze widoczny w toni
wodnej dzięki czarnemu pasowi biegnącemu od głowy do ogona oraz niebieskim plamom
na tułowiu i na ogonie. Aby pozbyć się pasożytów, do wargatka czyściciela podpływają ryby
z około 50 różnych gatunków. Wśród ryb zbliżających się do wargatka znajdują się także
drapieżniki, które go nie atakują, ale pozwalają mu na usunięcie pasożytów.
Z wargatkiem współwystępuje inna ryba – aspidont (Aspidontus taeniatus) – która jest
podobna morfologicznie do wargatka, ale prowadzi odmienny tryb życia. Gdy do aspidonta
zbliży się większa ryba, ten szybko atakuje i odgryza jej kawałek płetwy bądź skóry, po czym
ucieka do swojej kryjówki. Oba gatunki przedstawiono na poniższych ilustracjach.
Na podstawie: T. Kaleta, Zachowanie się zwierząt. Zarys problematyki, Warszawa 2014;
J. Morrissey i in., Introduction to the Biology of Marine Life, Sudbury 2009.
16.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Zależność między wargatkiem czyścicielem a rybą przez niego czyszczoną to
mutualizm.
komensalizm.
drapieżnictwo.
pasożytnictwo.
16.2. (0–1)
Na podstawie przedstawionych informacji określ znaczenie adaptacyjne
morfologicznego podobieństwa aspidonta do wargatka czyściciela.
16.3. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób w toku ewolucji doszło do utrwalenia się wyglądu aspidonta
przedstawionego na rysunku. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania doboru
naturalnego.
Amfisbeny (Amphisbaenia) to zwierzęta żyjące niemal wyłącznie pod powierzchnią ziemi
w wydrążonych przez siebie tunelach. Podczas kopania tuneli amfisbeny posługują się
głową. W toku ewolucji stopniowo utrwalały się zmiany w budowie czaszki, która u tych
zwierząt jest obecnie bardzo silnie skostniała, co stanowi przystosowanie do drążenia tuneli.
Amfisbeny mają zazwyczaj długie, cienkie ciało, pokryte twardymi, suchymi, rogowymi
łuskami i tarczkami wytwarzanymi przez naskórek, który jest okresowo zrzucany w formie
wylinki. Łuski na tułowiu są prostokątne i układają się w pierścienie wokół ciała – segmenty.
Każdy z segmentów skóry zawiera charakterystyczny zespół mięśni umożliwiający skracanie
lub wydłużanie danego segmentu.
Na zdjęciu przedstawiono żyjący w Europie gatunek amfisbeny – Blanus cinereus.
Na podstawie: Encyklopedia zwierząt […], praca zbiorowa, Warszawa 1993;
E.P. Solomon i in., Biologia, Warszawa 2016.
8.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Amfisbeny należą do
A.
pierścienic,
o czym świadczy
1.
okresowe zrzucanie zrogowaciałego naskórka
w postaci wylinki.
B.
stawonogów,
2.
segmentowa budowa umięśnienia ciała.
C.
gadów,
3.
wydłużone ciało przystosowane do drążenia
tuneli.
8.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Czaszki amfisben przystosowały się do drążenia tuneli w ziemi w wyniku
Na podstawie licznych podobieństw w budowie anatomicznej już w latach 70. XX wieku
odkryto, że ptaki (Aves) nie stanowią grupy zupełnie oddzielnej od gadów, ale wywodzą się
z kopalnych dinozaurów (Dinosauria). Najbliższym współczesnym krewnym ptaków jest rząd
krokodyli (Crocodilia), obejmujący m.in. krokodyle i aligatory. Ze względu na wspólne
pochodzenie ptaki, dinozaury i krokodyle łączy się w jedną grupę nazywaną gadami
naczelnymi lub archozaurami (Archosauria).
Dużo większym wyzwaniem dla naukowców było określenie relacji pokrewieństwa żółwi
(Testudines) wobec pozostałych gadów. Badania anatomiczne dawały sprzeczne wyniki
i dopiero na podstawie sekwencjonowania gadzich genomów wykazano bezspornie,
że żółwie są bliżej spokrewnione z gadami naczelnymi niż z jaszczurkami i wężami,
ujmowanymi razem jako łuskonośne (Squamata).
Spośród współczesnych gadów jedynie ptaki są zwierzętami stałocieplnymi. Na podstawie
badań histologicznych kopalnych kości uważa się jednak, że podwyższonym tempem
metabolizmu cechowały się już ostatni wspólny przodek archozaurów oraz wymarłe
dinozaury. Na podstawie tych odkryć sformułowano hipotezę, że wspólny przodek
współczesnych krokodyli utracił stałocieplność, a współczesne krokodyle są zwierzętami
wtórnie zmiennocieplnymi, co najprawdopodobniej wynika z przejścia tych zwierząt do
ziemno-wodnego trybu życia i ma związek ze stosunkowo mało aktywnym polowaniem
z zasadzki.
Jednym z dowodów potwierdzających pochodzenie krokodyli od zwierząt stałocieplnych jest
zachowana pełna przegroda międzykomorowa. Wśród współczesnych archozaurów także
ptaki mają w sercu pełną przegrodę międzykomorową. Badania porównawcze doprowadziły
badaczy do wniosku, że taką budowę serca miały także wymarłe dinozaury oraz ostatni
wspólny przodek archozaurów.
Na podstawie: N.G. Crawford i in. More than 1000 ultraconserved elements provide evidence that turtles are the sister group of
archosaurs, „Biology letters” 8(5), 2012;
L.J. Legendre i in. Palaeohistological Evidence for Ancestral High Metabolic Rate in Archosaurs,
„Systematic Biology” 65(6), 2016.
18.1. (0–1)
Wyjaśnij, jakie znaczenie dla utrzymywania względnie stałej, wysokiej temperatury
ciała ptaków ma występowanie w ich sercu pełnej przegrody między komorami.
W odpowiedzi uwzględnij natlenowanie krwi oraz tempo metabolizmu.
18.2. (0–3)
Poniższy rysunek przedstawia niekompletne drzewo filogenetyczne obrazujące relacje
pokrewieństwa między gadami a ptakami.
Na podstawie tekstu określ pokrewieństwo między grupami gadów – dorysuj brakujące gałęzie powyższego drzewa filogenetycznego tak, aby drzewo przedstawiało w poprawny sposób relacje pokrewieństwa między taksonami.
Zaznacz na powyższym drzewie filogenetycznym ostatniego wspólnego przodka archozaurów – otocz kółkiem odpowiedni węzeł.
Zaznacz na powyższym drzewie filogenetycznym moment, w którym – według przedstawionej w tekście hipotezy – doszło do utraty stałocieplności – zapisz znak X nad odpowiednią gałęzią.
Kondory kalifornijskie to padlinożerne ptaki, które niemalże wymarły z powodu kłusownictwa,
niszczenia siedlisk oraz zatruć. W połowie XX wieku liczebność populacji została
ograniczona do około 150 osobników, a w 1982 r. żyły już tylko 22 kondory. Aby ocalić ten
gatunek przed wyginięciem, pod koniec lat 80. XX wieku wyłapano wszystkie kondory żyjące
na wolności – w celu ich rozmnażania w hodowli. W 2002 roku liczebność populacji kondora
wzrosła do 206 osobników. Współczesna populacja kondora kalifornijskiego pochodzi
od 14 osobników (8 samców i 6 samic).
Kondory dobrze rozmnażały się w niewoli, jednak pod koniec lat 90. zaobserwowano, że pięć
zarodków obumarło krótko przed wylęgiem. Stwierdzono u nich występowanie
chondrodystrofii – wady letalnej o podłożu genetycznym. Chondrodystrofia jest chorobą
warunkowaną przez autosomalny allel recesywny d. Prawidłowy fenotyp jest warunkowany
przez dominujący allel D. Od momentu pierwszego wystąpienia stwierdzono ok. 120
przypadków chondrodystrofii, które dotyczyły zarówno zarodków płci męskiej, jak i żeńskiej.
Na schemacie przedstawiono drzewo rodowe kondorów, u których wystąpiła
chondrodystrofia. Pierwszy wykryty przypadek to potomek pary oznaczonej numerami 1 i 2.
Kolejne cztery zarodki obciążone tą wadą były potomstwem jednej pary kondorów – samca
oznaczonego na schemacie numerem 6 oraz samicy oznaczonej numerem 10.
U kondorów kalifornijskich, podobnie jak u innych ptaków, występuje heterogametyczność
żeńska. Oznacza to, że samce mają dwa chromosomy płci Z, a samice – jeden
chromosom Z i jeden chromosom W.
Na podstawie: K. Ralls, J.D. Ballou, B.A. Rideout, R. Frankham, Genetic management of chondrodystrophy in California
condors, „Animal Conservation” 3, 2000;
K. Ralls, J.D. Ballou, Genetic Status and Management of California Condors, „The Condor” 106(2), 2004.
14.1. (0–2)
Podaj wszystkie możliwe genotypy osobników oznaczonych na drzewie rodowym
numerami: 1, 5 oraz 6. Użyj oznaczeń alleli podanych w tekście.
osobnik nr 1:
osobnik nr 5:
osobnik nr 6:
14.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Gdyby chondrodystrofia dziedziczyła się w sposób recesywny sprzężoną z płcią,
a locus genu warunkującego tę chorobę był położony tylko na chromosomie Z, to
wszystkie obumierające zarodki byłyby płci żeńskiej.
wszystkie obumierające zarodki byłyby płci męskiej.
częściej obumierałyby zarodki płci męskiej niż żeńskiej.
częściej obumierałyby zarodki płci żeńskiej niż męskiej.
14.3. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Wysoka częstość chondrodystrofii we współczesnej populacji kondorów jest konsekwencją
działania
A.
doboru naturalnego,
ponieważ
1.
w wymierającej populacji wzrosła przez
przypadek częstość allelu d.
2.
homozygoty recesywne obumierały przed
wykluciem.
B.
dryfu genetycznego,
3.
heterozygoty miały największe szanse
na przeżycie i wydanie potomstwa.
14.4. (0–1)
Rozstrzygnij, czy współczesna populacja kondorów kalifornijskich pozostaje w stanie
równowagi genetycznej w locus warunkującym chondrodystrofię. Odpowiedź
uzasadnij, odnosząc się do założeń prawa Hardy’ego – Weinberga.
Choroba Gauchera jest rzadką chorobą dziedziczącą się autosomalnie recesywnie. W populacji zachodnioeuropejskiej występuje z częstością około 1:40 000 mieszkańców. Jej przyczyną jest defekt enzymu lizosomalnego, odgrywającego ważną rolę w procesie rozkładu glikolipidów, głównie glukozyloceramidu stanowiącego składnik błon komórkowych.
Przebieg choroby Gauchera zależy od resztkowej aktywności uszkodzonego enzymu. Ze względu na zróżnicowany obraz kliniczny dzieli się ją na 3 typy o różnym stopniu ciężkości przebiegu. Opisywany defekt enzymatyczny w różnym stopniu obciąża poszczególne grupy komórek i tkanek, w zależności od ich funkcji. Znaczny ładunek glukozyloceramidu do zmetabolizowania wiąże się z naturalnym bądź nadmiarowym rozpadem komórek krwi.
4.1. (0–1)
Korzystając z prawa Hardy’ego-Weinberga, oblicz częstość występowania w populacji zachodnioeuropejskiej nosicieli mutacji powodującej chorobę Gauchera. Zapisz obliczenia.
Częstość występowania nosicieli choroby Gauchera w populacji zachodnioeuropejskiej wynosi .
4.2. (0–1)
Zaznacz, spośród niżej wymienionych, grupę komórek, która ze względu na swoją funkcję będzie najsilniej dotknięta opisywanym defektem enzymu lizosomalnego.
Wymieranie gatunków jest procesem występującym od początku istnienia życia na ziemi, zachodzi ono jednak z różnym tempem. W historii ziemi doszło do kilku epizodów masowego wymierania gatunków. W trakcie jednego z takich wymierań doszło do wyginięcia dinozaurów. Dało to jednak szansę na rozwój bardzo różnorodnej obecnie grupy ssaków.
Wybierz i podkreśl spośród niżej wymienionych określeń to, które z punktu widzenia ewolucyjnego najlepiej opisuje proces rozwoju ssaków po wymarciu dinozaurów. Określ ekologiczne następstwo wymarcia dinozaurów, które w głównej mierze pozwoliło na wystąpienie opisywanego procesu.
