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 zamieszczono kladogram przedstawiający hipotetyczne pokrewieństwa między grupami dinozaurów gadzio- i ptasiomiednicznych. Na ilustracji wyróżniono również dwa przykładowe gatunki wraz z przedstawieniem budowy ich miednic.
6.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia, odnoszące się do zilustrowanych powyżej zależności ewolucyjnych są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Zgodnie z przedstawionym kladogramem ptaki wywodzą się od dinozaurów ptasiomiednicznych.
P
F
2.
Zgodnie z przedstawionym kladogramem Eoraptor lunesis jest bliżej spokrewniony z ptakami niż z Zauropodomorfami.
P
F
3.
Zgodnie z przedstawionym kladogramem grupa systematyczna, która składałaby się z Teropodów i Zauropodomorfów byłaby grupą monofiletyczną.
P
F
6.2. (0–1)
Określ, czy miednice dinozaurów gadzio- i ptasiomiednicznych są przykładem struktur homologicznych czy analogicznych. Odpowiedź uzasadnij.
Achromatopsja to całkowita ślepota na barwy, która jest warunkowana przez recesywny allel autosomalny (a). Osoba dotknięta tą chorobą widzi świat jedynie w czerni, bieli i odcieniach szarości ze względu na brak jednego z typów komórek światłoczułych w gałce ocznej. Jest to bardzo rzadkie zaburzenie – na świecie występuje z częstością 0,005%, ale aż 8% mieszkańców Pingelap – małej, izolowanej wyspy na Oceanie Spokojnym – wykazuje objawy achromatopsji.
Przyczyny tego stanu rzeczy upatruje się w niszczycielskim tajfunie, który uderzył w wyspę Pingelap w 1775 r. i spowodował śmierć 90% jej mieszkańców. Kataklizm przeżyło tylko 20 osób i to one z czasem odnowiły populację Pingelap. Wszystko wskazuje na to, że jeden z ocalałych mężczyzn był nosicielem achromatopsji. Ponadto w tak małej i izolowanej populacji nie dało się uniknąć kojarzenia krewniaczego.
Na podstawie: S.S. Mader, M. Windelspecht, Biology. 12th Edition, Nowy Jork 2016.
15.1. (0–1)
Podaj nazwę typu komórek światłoczułych, których brakuje u osób chorych na achromatopsję.
15.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego śmierć 90% mieszkańców wyspy Pingelap w 1775 r. doprowadziła do zwiększonej współcześnie częstości występowania achromatopsji w tej populacji. W odpowiedzi uwzględnij genetyczne podłoże zjawiska.
15.3. (0–1)
Wykaż, że już w drugim pokoleniu po przejściu tajfunu w populacji mogły się pojawić osoby z objawami achromatopsji. Uzupełnij szachownice Punetta – w odpowiednie miejsca wpisz genotypy gamet oraz genotypy potomstwa.
U słoni częstość występowania nowotworów jest zdumiewająco niska. Naukowcy wykryli, że w toku ewolucji blisko spokrewnionych ze sobą słoni, diugoni oraz góralków pojawiły się liczne kopie genów z grupy LIF. U tych gatunków badacze naliczyli aż 7–12 powtórzeń, które okazały się niefunkcjonalnymi kopiami genów (pseudogenami) z grupy LIF, niewpływającymi na fenotyp. Jednak u słoni jedna kopia – LIF6 – odzyskała funkcjonalność; wzmaga ona apoptozę komórek z uszkodzonym DNA.
Na podstawie: J.M. Vazquez i inni, A zombie LIF gene in elephants is upregulated by TP53 to induce apoptosis in response to DNA damage, „Cell Reports” 24, 2018.
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące ewolucji LIF są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Mutacje przywracające funkcjonalność LIF6 powstały u przodków słoni, aby umożliwić wzrost wielkości ich ciała w toku ewolucji.
P
F
2.
Zwiększenie się liczby pseudogenów LIF w toku ewolucji słoni świadczy o tym, że te zmiany były faworyzowane przez dobór naturalny.
P
F
3.
Pojawienie się funkcjonalnej kopii LIF6 jest mutacją korzystną, ponieważ białko kodowane przez ten gen eliminuje uszkodzone komórki, które mogłyby rozwinąć się w nowotwór.
W obrębie rzędu drapieżnych (Carnivora) wyróżnia się m.in. rodzinę szopowatych (Procyonidae) oraz rodzinę niedźwiedziowatych (Ursidae).
Do rodziny szopowatych zaliczano dawniej oprócz szopa pracza (Procyon lotor) także pandkę rudą (Ailurus fulgens) oraz pandę wielką (Ailuropoda melanoleuca). Taka klasyfikacja była oparta o powierzchowne podobieństwo morfologiczne tych trzech gatunków. Wyniki badań molekularnych wykazały jednak, że panda wielka jest bliżej spokrewniona z niedźwiedziem brunatnym niż z szopem praczem i pandką rudą.
Współcześnie w obrębie rodziny niedźwiedziowatych wyróżnia się trzy podrodziny: Ailuropodinae, do której należy tylko jeden gatunek – panda wielka, Tremarctinae – z jednym obecnie żyjącym przedstawicielem – andoniedźwiedziem okularowym oraz Ursinae – niedźwiedzie właściwe. Do podrodziny Ursinae należy kilka gatunków. Wszystkie z nich mają podobne cechy zewnętrzne, takie jak silne pazury i masywne ciało.
Poniższy rysunek przedstawia drzewo filogenetyczne otrzymane dzięki analizie danych molekularnych oraz oparty na jego podstawie podział drapieżnych na rodziny: niedźwiedziowatych (Ursidae) i szopowatych (Procyonidae).
Na podstawie: thewhiskerchronicles.com
11.1. (0–1)
Określ, czy rodzina szopowatych w starym ujęciu obejmującym także pandę wielką stanowiła grupę monofiletyczną. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do definicji grupy monofiletycznej i relacji pokrewieństwa gatunków przedstawionych na drzewie filogenetycznym.
11.2. (0–2)
Na podstawie przedstawionych informacji oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące filogenezy i taksonomii niedźwiedziowatych są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Do podrodziny niedźwiedzi właściwych (Ursinae) należy 6 gatunków.
P
F
2.
Niedźwiedzie właściwe (Ursinae) są grupą parafiletyczną.
P
F
3.
Andoniedźwiedź okularowy jest bliżej spokrewniony z pandą wielką niż z wargaczem leniwym.
P
F
11.3. (0–1)
Uzupełnij tabelę – uporządkuj w odpowiedniej kolejności rangi taksonów, do których należy niedźwiedź brunatny. Wpisz numery 2.–6. w ostatniej kolumnie tabeli.
Na rysunkach przedstawiono dwa rodzaje ssaków potrafiące wykonywać loty ślizgowe. Lotopałanka karłowata (Petaurus breviceps) jest przedstawicielem australijskich torbaczy i charakteryzuje się obecnością długiego chwytnego ogona oraz fałdów skórnych stanowiących powierzchnię nośną. Assapan południowy (Glaucomys volans) jest przedstawicielem amerykańskich łożyskowców. Jego ogon jest długi, szeroki i puszysty, a wzdłuż boków ciała, pomiędzy przednimi a tylnymi kończynami, ciągnie się owłosiony fałd skórny.
lotopałanka karłowata
assapan południowy
Na podstawie: wilderness.org.au; dailymail.co.uk
21.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A lub B oraz jej uzasadnienie 1., 2., albo 3.
Wykształcenie się struktur będących przystosowaniem do ślizgowego lotu u obu opisywanych gatunków jest przykładem ewolucji
A.
zbieżnej,
ponieważ wytworzone powierzchnie lotne
1.
powstały niezależnie od siebie u różnych taksonów.
2.
powstały z tej samej struktury, ale zróżnicowały się w toku ewolucji.
B.
rozbieżnej,
3.
chociaż bardzo podobne do siebie, powstały z innych struktur.
21.2. (0–1)
Uzupełnij tabelę – spośród podanych cech budowy zwierząt (A–F) wybierz cechy wspólne dla łożyskowców i torbaczy oraz cechy charakterystyczne tylko dla danej grupy.
Owłosiona skóra.
Obecność gruczołów mlecznych.
Dobrze wytworzone łożysko podczas ciąży.
Wykształcenie sutków.
Obecność macicy u samic.
Worek skórny u samic służący za miejsce rozwoju i ochrony potomstwa.
Mrówkojad wielki (Myrmecophaga tridactyla) to ssak z rzędu szczerbaków zamieszkujący Amerykę Środkową i Południową. Żywi się głównie termitami i gatunkami mrówek żyjącymi w ziemi. Korzystając ze znakomitego węchu, wyszukuje mrowiska i termitiery, a następnie zakrzywionymi przednimi pazurami rozgrzebuje je częściowo i za pomocą długiego i cienkiego języka wyciąga owady z ich wnętrza. Jego rurkowaty pysk nie ma zębów, a język pokryty jest zakrzywionymi do tyłu twardymi brodawkami i grubą warstwą lepkiej śliny wydzielanej z dużych gruczołów ślinowych. Owady miażdżone są najpierw o podniebienie, a następnie w silnie umięśnionym żołądku. Mrówkojad ten nie produkuje w żołądku kwasu solnego, ale wykorzystuje do trawienia kwas mrówkowy zawarty w jadzie mrówek, którymi się żywi.
Na podstawie: D. MacDonald, The Encyclopedia of Mammals, Oxford 2001; dinoanimals.pl
Wypisz z tekstu dwie cechy budowy mrówkojada wielkiego, będące adaptacją do zdobywania pokarmu, oraz określ, na czym polega każda z tych adaptacji.
Kontakt erytrocytów mających w błonie komórkowej określony antygen ze skierowanym przeciwko niemu przeciwciałem obecnym w surowicy krwi skutkuje aglutynacją – zlepianiem się krwinek. Z tego powodu przetoczenie krwi niezgodnej pod względem grupy układu AB0 i czynnika Rh stanowi zagrożenie życia.
W celu potwierdzenia u pacjenta grupy krwi B Rh(–) wykonano test aglutynacji, stosując trzy rodzaje surowic:
z przeciwciałami anty-A
z przeciwciałami anty-B
z przeciwciałami anty-Rh (inaczej anty-D).
14.1. (0–2)
Określ, jaki wynik będzie jednoznacznie potwierdzać grupę krwi B Rh(–) tego pacjenta. Zaznacz w tabeli literę T (tak), jeśli w danej probówce dojdzie do aglutynacji, albo N (nie) – jeśli do niej nie dojdzie.
Przeciwciało
Aglutynacja
anty-A
T
N
anty-B
T
N
anty-Rh
T
N
14.2. (0–1)
Około 16% Europejczyków ma krew Rh(–). Za brak czynnika Rh odpowiada recesywny allel d.
Korzystając z prawa Hardy’ego-Weinberga, oblicz częstość występowania heterozygot w tej populacji. Zapisz obliczenia.
Miedź w śladowych ilościach jest niezbędna do wzrostu roślin, ale duża zawartość tego
pierwiastka w glebie hamuje wzrost korzeni. Przeprowadzono badania, których celem było
określenie wpływu wysokiego stężenia miedzi w podłożu na wzrost korzeni u trawy mietlicy
rozłogowej (Agrostis stolonifera). W badaniu uwzględniono populacje rosnące przez okres
od 4 do 70 lat na glebie skażonej miedzią.
Badane rośliny uprawiano z wykorzystaniem pożywek zawierających miedź w dużym
stężeniu. Jako wskaźnik tolerancji na miedź mierzono wzrost korzeni. Badania wykazały,
że wzrost korzeni był w najmniejszym stopniu ograniczony u traw pochodzących ze starych
populacji, rosnących na glebach zanieczyszczonych miedzią przez długi czas.
Tolerancja na miedź jest cechą ilościową warunkowaną przez geny kumulatywne. Działanie
tych genów sumuje się podczas kształtowania cechy fenotypowej.
Na podstawie: L. Wu i in., The potential for evolution of heavy metal tolerance in plants, „Heredity” 34, 1975.
20.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
W tekście opisano skutki działania
A.
doboru
kierunkowego,
ponieważ
1.
wysokie stężenie miedzi w glebie utrzymywało
się na przestrzeni wielu lat.
B.
doboru
różnicującego,
2.
wyniki badań wskazują na zróżnicowany poziom
tolerancji na miedź między populacjami.
C.
doboru
stabilizującego,
3.
wraz z czasem wzrasta odporność populacji
na skażenie gleby miedzią.
20.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego najwyższy poziom tolerancji uzyskały rośliny z najstarszych
populacji. W odpowiedzi uwzględnij działanie doboru naturalnego.
W kameruńskim jeziorze wulkanicznym Barombi Mbo żyje 15 gatunków ryb, z czego 11
należy do pielęgnic – ryb z rodziny Cichlidae. Badania mitochondrialnego DNA wykazały,
że endemiczne pielęgnice z Barombi Mbo stanowią grupę monofiletyczną – wszystkie są
ze sobą bliżej spokrewnione niż z jakimkolwiek gatunkiem występującym w sąsiednich
rzekach.
Ze względu na regularny stożkowy kształt misy jeziornej, będącej kraterem wygasłego
wulkanu, historyczne wahania poziomu wody nie mogły doprowadzić do podziału jeziora
na kilka mniejszych. W obrębie jeziora nie występują też inne bariery geograficzne
utrudniające kontakt tych aktywnych ryb. Jezioro Barombi Mbo jest prawie całkowicie
odizolowane od lokalnego systemu rzek.
Na podstawie: U.K. Schliewen i B. Klee, […] speciation in Cameroonian crater lake cichlids, „Frontiers in Zoology” 1(5), 2004.
Na podstawie przedstawionych informacji dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź
A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.
Zróżnicowanie gatunkowe pielęgnic w jeziorze Barombi Mbo powstało na drodze
A.
specjacji
allopatrycznej,
polegającej na
1.
kilkunastu migracjach gatunków rzecznych
do jeziora.
2.
radiacji ewolucyjnej pielęgnic w obrębie
jeziora.
B.
specjacji
sympatrycznej,
3.
krzyżowaniu się blisko spokrewnionych
gatunków ryb.
Wspólny przodek wyższych naczelnych utracił w wyniku mutacji zdolność do syntezy
witaminy C. Ta mutacja zaszła w genie kodującym oksydazę gulonolaktonową – enzym
katalizujący ostatni etap syntezy kwasu askorbinowego. Przy dużej podaży witaminy C
w pokarmie został osłabiony dobór eliminujący osobniki niezdolne do jej syntezy, a dryf
genetyczny utrwalił tę – zasadniczo nieszkodliwą – mutację.
Czynnik transkrypcyjny HIF-1 uruchamia ekspresję genów odpowiedzialnych za adaptację
organizmu do zmniejszonego stężenia tlenu (hipoksji). Efekty działania HIF-1 obejmują m.in.
rozrost naczyń krwionośnych w tkankach. Białko HIF-1 jest stale produkowane przez
komórkę, ale w warunkach normalnego stężenia tlenu jest szybko degradowane, a proces
jego rozkładu rozpoczyna się od hydroksylacji jednej z dwóch reszt proliny. Specyficzne
hydroksylazy katalizujące tę reakcję wymagają do działania obecności witaminy C.
Duże dawki witaminy C są stosowane w leczeniu nowotworów rozwijających się w wyniku
nieprawidłowej regulacji poziomu HIF-1.
Na podstawie: H. Pontzer, Stworzeni do ruchu, „Świat Nauki” 2, 2019;
H.J. Knowles i in., Effect of ascorbate on the activity of hypoxia-inducible factor
and cancer cells, „Cancer Research” 63(8), 2003.
15.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące witaminy C są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli
stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Skutkiem mutacji w genie kodującym oksydazę gulonolaktonową jest zablokowanie szlaku metabolicznego syntezy witaminy C.
P
F
2.
Dieta bogata w witaminę C była jedną z przyczyn utrwalenia mutacji uniemożliwiającej syntezę tej witaminy u przodka wyższych naczelnych.
P
F
3.
Witamina C może dzięki właściwościom przeciwutleniającym obniżać stężenie wolnych rodników w komórkach.
P
F
15.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały prawdziwe informacje. Podkreśl
w każdym nawiasie właściwe określenie.
Duże dawki witaminy C powodują (wzrost / spadek) aktywności hydroksylaz HIF-1, co
prowadzi do (wzrostu / spadku) stężenia HIF-1 w komórkach nowotworowych. Dzięki temu
zostaje (pobudzony / zahamowany) rozwój naczyń krwionośnych w guzie nowotworowym.
15.3. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Charakterystycznym objawem niedoboru witaminy C jest
Adermatoglifia to bardzo rzadkie zaburzenie genetyczne. Powoduje ono, że dana osoba
nie ma linii papilarnych, a więc nie pozostawia charakterystycznych odcisków palców. Poza
tym osoby z adermatoglifią są całkowicie zdrowe, w niewielkim stopniu zredukowana jest tylko
u nich liczba gruczołów potowych.
Przyczyną adermatoglifii jest mutacja genu SMARCAD1, który ma swój locus w czwartym
chromosomie. Ta mutacja jest substytucją, która zaburza splicing (składanie genu)
i uniemożliwia syntezę prawidłowego białka niezbędnego do wytworzenia linii papilarnych.
Pomimo że do wystąpienia adermatoglifii wystarczy jeden zmutowany allel, stwierdzono ją
dotychczas tylko w kilku rodzinach na świecie.
Inną przyczyną braku linii papilarnych jest mutacja genu KTR14. Efektem tej mutacji jest
choroba DPR (łac. dermatopathia pigmentosa reticularis). Osoby dotknięte DPR, oprócz braku
linii papilarnych, charakteryzują się cieńszymi i łamliwymi włosami, oraz nierówną
pigmentacją skóry.
Na podstawie: http://www.omim.org/entry;
https://ghr.nlm.nih.gov/condition/adermatoglyphia.
19.1. (0–1)
Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B
oraz odpowiedź spośród 1.–2.
Allel wywołujący adermatoglifię, w stosunku do allelu niepowodującego tego zaburzenia, jest
A.
dominujący,
a ta choroba występuje u kobiet
i mężczyzn
1.
z taką samą częstością.
B.
recesywny,
2.
z różną częstością.
19.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w przypadku adermatoglifii, w odróżnieniu od DPR, mówi się raczej
o zaburzeniu genetycznym, a nie – o chorobie genetycznej. W odpowiedzi odwołaj się
do efektów fenotypowych.
19.3. (0–1)
Określ, który z genów – gen warunkujący adermatoglifię czy gen warunkujący DPR – ma
silniejszy efekt plejotropowy. Odpowiedź uzasadnij.
19.4. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące adermatoglifii są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli
stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
W adermatoglifii zaburzony jest proces wycinania intronów.
P
F
2.
Adermatoglifia jest spowodowana mutacją punktową.
P
F
3.
Mężczyźni mogą być bezobjawowymi nosicielami allelu adermatoglifii.
P
F
19.5. (0–1)
Określ, jakie znaczenie adaptacyjne miało w toku ewolucji pojawienie się u naczelnych
linii papilarnych na wewnętrznych powierzchniach dłoni i stóp.
Dystrofia mięśniowa Duchenne'a jest najczęstszą i najcięższą z postępujących dystrofii
mięśniowych. Jest to choroba genetycznie uwarunkowana – dziedziczy się w sposób
recesywny sprzężony z płcią. Wynikiem obecności nieprawidłowego allelu d genu DMD,
jest synteza nieprawidłowej dystrofiny w komórce mięśniowej – białka tworzącego ,,szkielet"
komórki mięśniowej. Chorzy umierają zwykle w wieku przedreprodukcyjnym.
Poniżej na schemacie przedstawiono fragment sekwencji nukleotydowej DNA (poszczególne
kodony zostały oddzielone przerwami) prawidłowego (I) i zmutowanego genu DMD (II).
Zamieszczone fragmenty nie zawierają intronów.
I. Fragment prawidłowej sekwencji nici kodującej: 5’ CAG CAG CAG CAG CAG 3’
II. Fragment sekwencji nici kodującej, w której występuje mutacja: 5’ CAG CAG TAG CAG CAG 3’
18.1. (0–1)
Wpisz, posługując się trójliterowymi skrótami nazw aminokwasów, w wykropkowane
miejsca na schemacie sekwencję kodowanego fragmentu białka, zakodowanego w zapisanych fragmentach DNA I i II genu DMD.
18.2. (0–1)
Na podstawie sekwencji I i II genu DMD określ rodzaj mutacji genowej warunkującej
rozwój dystrofii mięśniowej Duchenne’a.
18.3. (0–1)
Określ, jakie będą skutki przedstawionej mutacji dla pierwszorzędowej struktury białka,
w porównaniu z jego prawidłową strukturą.
18.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego mimo działania doboru naturalnego w populacji ludzkiej utrzymuje
się allel warunkujący zespół Duchenne’a.
18.5. (0–2)
Określ, jakie jest prawdopodobieństwo, że kolejne dziecko zdrowych rodziców, którzy mają
już jednego syna chorego na dystrofię mięśniową typu Duchenne’a, będzie chore na tę chorobę.
W odpowiedzi uwzględnij genotypy rodziców oraz zapisz krzyżówkę genetyczną lub obliczenia.
Prawdopodobieństwo, że kolejne dziecko tych rodziców będzie chore: %
Transfer materiału genetycznego (DNA) między komórkami bakterii odbywa się na drodze
koniugacji, transdukcji lub transformacji:
koniugacja – polega na jednokierunkowym transferze plazmidowego DNA z jednej komórki bakteryjnej do drugiej;
transdukcja – zachodzi z udziałem wirusów;
transformacja – polega na pobieraniu przez bakterie materiału genetycznego ze środowiska.
Na podstawie: U. Kasprzykowska, M. Sobieszczańska, Plastyczność bakteryjnych genomów – międzykomórkowy
transfer informacji genetycznej, „ Postępy mikrobiologii”, 53 (2) 2014.
5.1. (0–1)
Uporządkuj przedstawione poniżej etapy koniugacji bakterii (A– E) w kolejności
ilustrującej przebieg tego procesu.
Kolejność:
5.2. (0–1)
Uzasadnij, że do przekazania informacji genetycznej zapisanej w plazmidzie, na drodze
koniugacji, wystarczy przeniesienie do komórki – biorcy tylko jednej nici DNA
plazmidowego.
5.3. (0–1)
Uzasadnij, że bakteria, która jest biorcą DNA plazmidowego w procesie koniugacji, może
odnieść korzyści z tego procesu. W odpowiedzi uwzględnij przykład takiej korzyści.
5.4. (0–1)
Uzasadnij, że bakteriofagi mogą być wektorami przenoszącymi DNA pomiędzy
komórkami bakterii.
5.5. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego intensywna międzykomórkowa wymiana informacji genetycznej
zachodząca w populacji bakterii zapewnia tym mikroorganizmom bardzo szybkie tempo
ewolucji adaptacyjnej.
5.6. (0–1)
Do podanych w tabeli cech wektora plazmidowego 1.–3., wykorzystywanego przy
wprowadzaniu obcego DNA do komórek bakterii, przyporządkuj spośród A–D
po jednym jego znaczeniu w tym procesie.
Umożliwia rozdzielenie wektorów do komórek potomnych.
Umożliwia selekcję szczepów, które pobrały plazmid.
Umożliwia włączenie obcego DNA do wektora plazmidowego.
Ułatwia miejscowe rozplecenie helisy DNA.
Cecha wektora plazmidowego
Znaczenie podczas wprowadzania DNA do bakterii
1.
Miejsce inicjacji replikacji bogate w pary AT, a nie – w pary CG.
2.
Obecność fragmentu z wieloma miejscami rozpoznawalnymi przez enzymy restrykcyjne.
Mrówki żywiące się nasionami roślin przyczyniają się do ich rozsiewania. Zbierają nasiona,
które przenoszą do mrowiska, gdzie je zjadają, ale często gubią nasiona po drodze,
przez co powodują ich rozprzestrzenianie. U niektórych roślin wykształciło się specyficzne
przystosowanie do rozprzestrzeniania ich nasion przez mrówki, polegające na występowaniu
na nasionach miękkich wyrostków zwanych elajosomami lub ciałkami mrówczymi. Elajosomy
są bogate w substancje odżywcze, głównie tłuszcze, węglowodany i witaminy, oraz kwas
rycynolowy, wabiący mrówki. Nasiona przyniesione do mrowiska, po zjedzeniu znajdujących
się na nich elajosomów, najczęściej są wynoszone na zewnątrz, gdzie mogą kiełkować.
Elajosomy występują u wielu gatunków roślin okrytonasiennych, należących do różnych,
niespokrewnionych grup. Największa liczba gatunków wykształcających te ciałka występuje
we florze Australii i południowej Afryki. Elajosomy mają różne kształty i składniki odżywcze
oraz mogą się rozwijać z różnych elementów nasienia lub owocu.
Na podstawie: Z. Podbielkowski, M. Podbielkowska, Przystosowania roślin do środowiska, Warszawa 1992;
S. Lengyel i wsp., Convergent evolution of seed dispersal by ants, and phylogeny and biogeography in flowering plants:
A global survey, „Perspectives In Plant Ecology, Evolution and Systematics” 12(1), 2010.
Zdjęcie: https://www.kuleuven-kulak.be
20.1. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Zależność między glistnikiem a mrówkami to
komensalizm.
konkurencja.
mutualizm.
pasożytnictwo.
20.2. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.
Wykształcenie elajosomów u wielu gatunków roślin jest przykładem ewolucji
A.
dywergentnej,
ponieważ
1.
ich obecność jest przystosowaniem do rozsiewania nasion.
2.
pojawiły się one niezależnie w różnych, niespokrewnionych grupach roślin.
B.
konwergentnej,
3.
mają różną budowę i zawierają różne składniki odżywcze.
Gupiki to niewielkie ryby, które w naturze żyją m.in. na Trynidadzie, w małych zbiornikach
wodnych położonych wzdłuż górskich strumieni. Wodospady tworzone przez strumienie
pokonujące progi skalne stanowią jednostronną barierę – ryby żyjące w zbiorniku poniżej
wodospadu nie mogą przepłynąć w górę potoku, ale ryby ze zbiornika ponad wodospadem
niekiedy dostają się ze spadającą wodą do dolnego zbiornika. Samce gupików są mniejsze
od samic, ale znacznie bardziej kolorowe. Samica częściej wybiera barwniejszego samca jako
partnera do rozmnażania.
Badacze porównywali ubarwienie samców gupików bytujących w dwóch zbiornikach
strumienia 1. – w zbiorniku poniżej wodospadu, w którym występowały drapieżniki, oraz
w zbiorniku powyżej wodospadu, w którym drapieżników nie było. Zauważyli, że samce
gupików ze zbiornika powyżej wodospadu są intensywniej ubarwione od żyjących w zbiorniku
poniżej wodospadu. Wyniki obserwacji przedstawia rysunek poniżej.
Badacze wysunęli dwie hipotezy wyjaśniające te różnice.
Hipoteza I: W sytuacji nieobecności drapieżników wyższe dostosowanie mają intensywniej ubarwione samce (ponieważ są częściej wybierane przez samice). Hipoteza II: W razie presji drapieżników wyższe dostosowanie mają samce mniej widoczne, o mniej intensywnym ubarwieniu (ponieważ są rzadziej zjadane).
Aby sprawdzić te hipotezy, badacze przenosili gupiki i drapieżne ryby ze zbiorników
strumienia 1. do odpowiednich zbiorników bezrybnego strumienia 2., a następnie obserwowali
zmiany częstości fenotypów samców przez kilkadziesiąt pokoleń. Potwierdzili obie hipotezy:
wykazali, że w naturze intensywność ubarwienia samców jest ewolucyjnym kompromisem
między przeciwstawnymi kierunkami doboru.
Na podstawie: http://www.guppyevolution.org/science/
18.1. (0–3)
1. Przedstaw plan opisanego eksperymentu – wpisz w tabelę znak „+” oznaczający przeniesienie ryb ze zbiorników strumienia 1. do zbiorników strumienia 2.
Docelowy zbiornik w bezrybnym strumieniu 2.
Przenoszone ryby ze strumienia 1.
gupiki z górnego zbiornika (bez drapieżnych ryb)
gupiki z dolnego zbiornika (z drapieżnymi rybami)
drapieżne ryby z dolnego zbiornika
górny
dolny
2. Podaj populacje gupików (numer strumienia i położenie zbiornika), które
porównywano w celu zweryfikowania obu hipotez. Określ spodziewane wyniki,
odnosząc się do zmiany fenotypów samców.
Populacje gupików porównywane w celu sprawdzenia hipotezy I:
Wynik potwierdzający hipotezę I:
Populacje gupików porównywane w celu sprawdzenia hipotezy II:
Wynik potwierdzający hipotezę II:
18.2. (0–1)
Określ, czy w opisanym eksperymencie działa dobór naturalny czy dobór sztuczny.
Odpowiedź uzasadnij.
18.3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis warunków przeprowadzenia
opisanego eksperymentu. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
W celu poprawnego przeprowadzenia opisanego eksperymentu należy przenieść z jednego
zbiornika do drugiego (liczną grupę gupików / jedną ich parę). To przy zbyt (niskiej / wysokiej)
liczebności grupy założycielskiej nowej populacji nasila się (dryf genetyczny / dobór naturalny),
który mógłby zniekształcić wynik doświadczenia.
Badania genomów współczesnego człowieka rozumnego oraz kopalnego neandertalczyka
wykazały, że w populacjach ludzkich występujących poza Afryką jest obecna domieszka DNA neandertalczyka w ilości 3,4–7,3%. W tych populacjach taka domieszka występuje jedynie
w DNA jądrowym, natomiast u współcześnie żyjących ludzi nie znaleziono mitochondrialnego
DNA pochodzenia neandertalskiego. Może to świadczyć o niepłodności dzieci kobiety
neandertalki oraz mężczyzny człowieka rozumnego. Badania wykazały, że genomy człowieka
rozumnego oraz neandertalczyka różnią się rearanżacjami (zmianami strukturalnymi)
w obrębie niektórych chromosomów, co może zaburzać powstawanie biwalentów, a tym samym – formowanie gamet.
Na podstawie: L.A. Frantz, Neandertal admixture in Eurasia confirmed by maximum-likelihood analysis
of three genomes, „Genetics” 196, 2014, s. 1241–1251;
R.L. Rogers, Chromosomal rearrangements as barriers to genetic homogenization between archaic
and modern humans, „Molecular Biology and Evolution” 32, 2015, s. 3064–3078.
17.1. (0–2)
Na podstawie tekstu podaj po jednym argumencie za tym, że człowieka rozumnego i neandertalczyka należy uznać:
za dwa osobne gatunki biologiczne.
za dwa podgatunki jednego gatunku.
17.2. (0–1)
Na podstawie tekstu i własnej wiedzy oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
W populacjach współczesnego człowieka poza Afryką stwierdzono występowanie mitochondriów pochodzenia neandertalskiego.
P
F
2.
Kobieta neandertalka nie mogła mieć dzieci z mężczyzną Homo sapiens z uwagi na zaburzenie formowania się gamet.
P
F
3.
Do rodzaju Homo zaliczamy tylko jeden współcześnie żyjący gatunek (Homo sapiens) oraz kilka gatunków wymarłych.
Przez długi czas uważano, że walenie (Cetacea) – wodne ssaki, do których zaliczamy m.in.
delfina butlonosego i płetwala błękitnego – są spokrewnione z lądowymi ssakami drapieżnymi.
Jednak już w latach 70. ubiegłego wieku odkryto skamieniałość wymarłego ssaka Indohyusindirae, którego czaszka zawierała struktury występujące współcześnie jedynie u waleni,
natomiast szkielet pozaczaszkowy wskazywał na pokrewieństwo z parzystokopytnymi. Ten
ssak prawdopodobnie prowadził wodno-lądowy tryb życia. Badania molekularne potwierdziły,
że walenie wywodzą się spośród parzystokopytnych, a ich najbliższymi żyjącymi krewnymi
są przedstawiciele monofiletycznej rodziny hipopotamowatych – hipopotamy nilowy
i karłowaty. Dalszymi krewnymi są inne parzystokopytne, np. kozica, a jeszcze dalszymi − ssaki nieparzystokopytne, np. koń Przewalskiego.
16.1. (0–1)
Na podstawie tekstu określ pokrewieństwo ewolucyjne między wymienionymi
zwierzętami – narysuj brakujące gałęzie drzewa filogenetycznego tak, aby drzewo
odzwierciedlało w poprawny sposób to pokrewieństwo.
16.2. (0–1)
Spośród A–D wybierz i zaznacz cechę, która występuje u wszystkich ssaków i wyłącznie
u nich.
Włosy obecne przynajmniej w trakcie życia płodowego.
Zadanie usunięte przez CKE z wersji informatora dla egzaminu maturalnego od roku szkolnego 2024/2025 jako niezgodne z podstawą programową.
Białko prionowe (PrP) w neuronach ssaków może występować w dwóch formach
przestrzennych: sfałdowanej prawidłowo oraz sfałdowanej nieprawidłowo. Nie poznano dotąd
funkcji formy prawidłowej, natomiast forma nieprawidłowa jest przyczyną chorób prionowych,
np. choroby Creutzfeldta-Jakoba.
W celu określenia funkcji białka PrP w neuronie hodowano myszy o genotypie dzikim (PrP+/+)
oraz myszy z nieaktywnymi obiema kopiami genu kodującego badane białko (PrP-/-). Z myszy
wyizolowano neurony i zmierzono czas trwania depolaryzacji (A) i repolaryzacji (B). Wyniki
eksperymentu przedstawiono na poniższym wykresie.
Informacja do wykresu
Średni czas depolaryzacji i repolaryzacji wraz z odchyleniem standardowym.
W plemieniu Fore z Papui-Nowej Gwinei dawniej występowała choroba kuru, będąca odmianą
choroby Creutzfeldta-Jakoba. Choroba rozprzestrzeniała się, ponieważ w tym plemieniu
praktykowano rytualny kanibalizm zmarłych. Po zaprzestaniu tych praktyk ustały przypadki
nowych zachorowań. U części członków tego plemienia wykryto allel genu kodującego PrP − całkowicie eliminujący ryzyko zachorowania na chorobę Creutzfeldta-Jakoba. Tego allelu
nie znaleziono dotychczas w innych ludzkich populacjach.
Na podstawie: H. Khosravani i inni, Prion protein attenuates excitotoxicity by inhibiting NMDA
receptors, „Journal of Cell Biology” 181, 2008, s. 551–565;
E.A. Asante i inni, A naturally occurring variant of the human prion protein completely prevents prion
disease, „Nature” 522, 2015, s. 478–48
11.1. (0–2)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny wniosek dotyczący wpływu białka
PrP na czas depolaryzacji i repolaryzacji neuronu. W każdym nawiasie podkreśl
właściwe określenie.
Białko PrP (skraca / wydłuża) czas (depolaryzacji / repolaryzacji) błony neuronu, ponieważ typowe wyniki pomiarów w próbie badawczej były (krótsze / dłuższe) od typowych wyników w próbie kontrolnej. Natomiast ustalenie, czy białko PrP skraca, czy – wydłuża czas (depolaryzacji / repolaryzacji), nie jest możliwe, ponieważ wyniki pomiarów w próbach badawczej i kontrolnej w znacznym stopniu się pokrywały.
11.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące choroby kuru są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli
informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Korzystne mutacje chroniące przed kuru powstały w DNA w wyniku rytualnego kanibalizmu osób zmarłych na tę chorobę.
P
F
2.
Allel chroniący przed zachorowaniem na kuru prawdopodobnie zwiększył swoją częstość wśród ludu Fore dzięki doborowi naturalnemu.
P
F
3.
Wskutek zaprzestania kanibalizmu wśród Fore allel chroniący przed kuru stracił znaczenie adaptacyjne, ale może się utrzymać dzięki dryfowi genetycznemu.
We współcześnie uznawanej teorii ewolucji zasadnicze założenia pochodzą z klasycznej teorii ewolucji opracowanej
i opublikowanej przez Karola Darwina. Podstawą do ich sformułowania była jego pięcioletnia podróż okrętem Beagle po wodach Ameryki Południowej. Darwinizm głosi, że gatunki powstają z innych gatunków w wyniku ewolucji, której podstawowym mechanizmem jest dobór naturalny, a że stale rodzi się więcej młodych– występuje konkurencja, nazywana
walką o byt, w wyniku której przeżyć mogą tylko najsilniejsze lub najlepiej przystosowane do warunków środowiska
osobniki.
30.1. (0–1)
Podaj różnicę pomiędzy doborem naturalnym a doborem sztucznym.
30.2. (0–1)
Oceń prawdziwość podanych stwierdzeń, zaznaczając P (prawda) lub F (fałsz).
1.
Cechy nabyte podlegają dziedziczeniu tylko w przypadku, gdy pojawiły się one w obrębie narządów rozrodczych.
P
F
2.
Narządy nieużywane u danego osobnika zanikają, przez co w mniejszym stopniu są dziedziczone, o czym świadczy uwstecznienie kończyn u węży.
P
F
3.
Sukces ewolucyjny osiągają te osobniki, które są zdolne przeżyć i wydać na świat płodne potomstwo.
P
F
To zadanie pochodzi ze zbioru matura 2022 wydawnictwa
Lotopałanki i polatuchy charakteryzują się obecnością fałdów skórnych znajdujących się
z boków ciała i rozpiętych pomiędzy kończyną przednią i tylną. Osobniki należące do obu
rodzajów są niewielkie, prowadzą nadrzewny tryb życia i potrafią szybować na odległość około
50 metrów. Lotopałanki są przedstawicielami torbaczy i występują w Australii, natomiast
polatuchy to ssaki łożyskowe, spotykane w Ameryce Północnej, Europie i Azji.
Na podstawie: https://www.environment.gov.au; https://britannica.com/animal/flying-squirrel.
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.
Obecność fałdów skórnych u lotopałanek i polatuch to przykład narządów
