Oto lista zadań maturalnych z danego działu biologii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji, uniknąć duplikatów zadań lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.
Na schemacie przedstawiono przykład koewolucji.
Kształty dziobów samicy (I) i samca (II) karaibskiego kolibra Eulampis jugularis są
dostosowane do kształtów eksploatowanych przez ten gatunek kolibra kwiatów dwóch
gatunków roślin z rodzaju Heliconia – H. bihai (I) i H. caribaea (II) żyjących na wyspie
Saint Lucia.
W niektórych miejscach tej wyspy występuje tylko H. bihai. Zaobserwowano, że w takim
przypadku roślina ta ma zdolność wytwarzania na jednym osobniku obok kwiatów długich
i zakrzywionych także kwiatów prostych i krótkich.
a)
Podaj, jaka zależność międzygatunkowa jest przyczyną przedstawionego przykładu koewolucji.
b)
Wyjaśnij, dlaczego H. bihai, w nieobecności H. caribaea, wytwarza dwa rodzaje kwiatów.
W roku 1652 do Afryki Południowej przybyła grupa imigrantów, wśród których był Holender
cierpiący na chorobę Huntingtona. Choroba ta warunkowana jest przez dominujący gen
autosomalny. Objawy tej choroby pojawiają się najczęściej po 40. roku życia i polegają
na zaburzeniach w funkcjonowaniu układu nerwowego, które nieuchronnie prowadzą
do śmierci. Do dnia dzisiejszego choroba ta często występuje w populacji Afrykanerów.
Na podstawie informacji zawartych w tekście i własnej wiedzy:
a)
Zaznacz właściwe zakończenie zdania.
Duża częstość występowania choroby Huntingtona u współczesnych Afrykanerów to skutek rozwoju nowej populacji w wyniku
efektu założyciela.
efektu wąskiego gardła.
b)
Wyjaśnij, dlaczego, mimo że nosiciele tego genu umierają, dobór naturalny nie wyeliminował go z populacji.
Niektóre organizmy, np. owady, upodobniły się do innych organizmów lub do obiektów
nieożywionych. Na przykład motyl zwany wicekrólem ( Limenitis archippus ) przypomina
ubarwieniem trującego dla ptaków motyla monarcha ( Danaus plexippus ). Mogło to być
spowodowane trwającą przez wiele pokoleń selekcją, w wyniku której osobniki o mniej doskonałym
„maskowaniu” były zjadane przez drapieżniki, a przeżywały tylko te, których podobieństwo
do trującego „modela” było wystarczająco duże, aby drapieżnika wprowadzić w błąd.
Na schematach przedstawiono rodzaje doboru naturalnego.
Zaznacz schemat przedstawiający ten rodzaj doboru naturalnego, który doprowadził do opisanej w tekście zmiany fenotypów.
Biologiczny koszt rozmnażania płciowego jest duży, jeżeli porównać go z kosztem
rozmnażania bezpłciowego. Jeżeli jednak istnienie płci zostało zachowane przez dobór
naturalny, oznacza to, że musi być ono pod pewnymi względami bardziej korzystne niż
rozmnażanie bezpłciowe.
Uzasadnij stwierdzenie, że rozmnażanie płciowe jest korzystniejsze niż rozmnażanie bezpłciowe.
Opanowanie środowiska lądowego przez rośliny odbywało się w procesie ewolucji stopniowo
i było wynikiem ich przystosowań w budowie morfologicznej i anatomicznej.
Do każdego czynnika środowiska lądowego dobierz jedno odpowiednie przystosowanie w budowie roślin.
Czynniki środowiska lądowego
Mniejsza dostępność wody.
Mniejsza gęstość powietrza niż wody.
Przystosowania w budowie roślin
Tkanki wzmacniające – kolenchyma
oraz sklerenchyma.
Poniższe opisy dotyczą różnych rodzajów zmienności.
Prowadzi do powstania nowych alleli genów, które nie występowały w układzie
rodzicielskim, a także może prowadzić do powstania zmian w strukturze lub ilości
chromosomów.
Warunki zewnętrzne (temperatura, światło, czy rodzaj pokarmu) mogą modyfikować
efekty genów, przez co mogą wpływać decydująco na właściwości fenotypowe organizmu.
W wyniku segregacji chromosomów w mejozie lub losowego łączenia się gamet powstają
nowe kombinacje genów, co warunkuje różnorodność fenotypową potomstwa.
a)
Obok poniższych nazw rodzajów zmienności wpisz litery (A, B, C), którymi oznaczono ich opisy.
fluktuacyjna
rekombinacyjna
mutacyjna
b)
Podaj, która z wymienionych zmienności nie ma znaczenia ewolucyjnego.
W 1953 roku S.L. Miller przeprowadził doświadczenie, w którym mieszaninę gazów (CH4,
NH3, H2O, H2) naśladującą skład pierwotnej atmosfery ziemskiej poddał działaniu silnych
wyładowań elektrycznych. Powstające produkty reakcji, w tym liczne związki organiczne,
m.in. aminokwasy rozpuszczały się w wodzie i były odprowadzane ze skraplaną parą wodną
do kolby z wodą, imitującą praocean.
Spośród wymienionych stwierdzeń zaznacz jedno, które stanowi hipotezę badawczą potwierdzoną tym doświadczeniem.
Mieszaniny aminokwasów w pierwotnym oceanie miały zdolność do samoorganizowania
się w większe kompleksy.
Pod wpływem wyładowań atmosferycznych związki organiczne opadały i gromadziły się
w pierwotnym oceanie.
Związki organiczne mogą powstawać w mieszaninie różnych gazów dzięki energii
wyładowań atmosferycznych.
Związki organiczne mogły się gromadzić w praoceanie, gdyż w beztlenowych warunkach
nie ulegały degradacji.
Jednym z największych problemów w walce z owadami szkodliwymi dla człowieka jest
nabywanie przez nie odporności na insektycydy. Jeżeli w obrębie dużej populacji takiego
gatunku owada, którą poddano działaniu pestycydów, znajdzie się pewna liczba genotypów
niezwykle odpornych, to odporność na działanie danego pestycydu w tej populacji
rozprzestrzenia się, szczególnie wtedy, gdy większość populacji poddano opryskom,
a stosowanie pestycydu regularnie powtarzano. Może również dojść do rozszerzenia
odporności tych owadów także na inne insektycydy, jeżeli ich sposób działania jest podobny.
Dlatego też coraz częściej stosuje się metody biologicznej walki z owadami szkodliwymi.
a)
Wyjaśnij, dlaczego w opisanej populacji szkodliwego owada odporność gwałtownie się rozprzestrzenia, mimo że opryski insektycydami obejmują prawie całą populację i są stosowane regularnie.
b)
Przedstaw dwa przykłady różnych metod biologicznej walki z owadami szkodliwymi dla człowieka.
W latach 90. ubiegłego wieku oznaczono sekwencję ponad 10 000 par zasad DNA
pseudogenu hemoglobiny (niefunkcyjny odcinek DNA będący duplikatem genu
hemoglobiny), który wcześnie pojawił się w ewolucji naczelnych.
W tabeli przedstawiono różnice (w %) miedzy sekwencjami nukleotydowymi pseudogenu
hemoglobiny orangutana (Pongo), goryla (Gorilla), szympansa (Pan) i człowieka (Homo).
Hominidy
Gorilla
Pan
Homo
Orangutan (Pongo)
3,39
3,42
3,30
Goryl (Gorilla)
1,82
1,69
Szympans (Pan)
1,56
Ustal, który z rodzajów hominidów jest najbliżej spokrewniony z szympansem (Pan), a który z nim spokrewniony jest najdalej, i uzupełnij zdanie poniżej. Odpowiedź uzasadnij.
Najbliżej spokrewniony z szympansem (Pan)) jest , a najdalej z nim spokrewniony jest .
W styczniu 2010 roku opublikowano wyniki badań polskich paleontologów, którzy odkryli
skamieniałości i odciski stóp tetrapodów (uznawanych za przodków kręgowców lądowych),
starszych o około 18 milionów lat od najstarszych tego typu skamieniałości, znanych
w nauce. Powszechnie uważa się, że tetrapody wyewoluowały z ryb poprzez stadium
przejściowe w postaci elpistostegidów (grupa kopalnych ryb trzonopłetwych). Przedstawiciel
tych zwierząt posiadał płetwy piersiowe, które zginały się w połowie, umożliwiając mu
czołganie się na lądzie. Polskie znalezisko jest starsze od skamieniałości elpistostegidów
o około 10 milionów lat.
Na podstawie: http://fakty.interia.pl/nauka/news/, http://www.radio.kielce.pl
Czy w świetle przedstawionych informacji można uznać elpistostegidy za przodków tetrapodów? Swoją opinię uzasadnij jednym argumentem.
W wielu hodowlach do celów gospodarczych i laboratoryjnych stosuje się krzyżowanie
zwierząt blisko ze sobą spokrewnionych, czyli tzw. chów wsobny. O ile przynosi ono
korzyści hodowcom, o tyle w warunkach naturalnych jest to zjawisko niekorzystne dla
zwierząt.
a)
Przedstaw zaletę kojarzenia krewniaczego w hodowli zwierząt.
b)
Uzasadnij, że w warunkach naturalnych krzyżowanie się osobników blisko spokrewnionych jest zjawiskiem niekorzystnym wśród zwierząt.
Ostatnim reprezentantem archaicznego Homo sapiens był neandertalczyk (Homo sapiens neanderthalensis). Tę formę człowieka, wzbudzającą kontrowersje od momentu odkrycia
do dziś, wyodrębnia się na podstawie pewnej kombinacji cech morfologicznych, uważanych
za specyficzne dla neandertalczyka.
W każdym zamieszczonym poniżej zestawie cech (A–D) podkreśl cechy charakterystyczne dla neandertalczyka.
Neandertalczyk charakteryzował się m.in.
dużą (średnio większą niż u człowieka współczesnego) / małą (niewiele większą niż u Homo erectus) pojemnością czaszki
Jedną ze swoistych cech człowieka jest szeroka i krótka miednica, która stanowi przystosowanie układu ruchu do poruszania się na dwóch kończynach w postawie wyprostowanej.
Podaj inną niż wymieniona w tekście, swoistą cechę budowy szkieletu człowieka, która odróżnia go od innych naczelnych, i związana jest bezpośrednio z dwunożnym chodem.
Gatunek uznaje się za zagrożony, kiedy jego populacje mają bardzo małą liczebność. W rezerwacie Gombe w Tanzanii żyje około 100 szympansów. Liczba tych zwierząt, występujących w lasach równikowych na obszarze kilku państw afrykańskich, drastycznie się zmniejsza. Przyczynami są m.in. kurczenie się terenów leśnych i nielegalne polowania. Naczelne wykazują też podatność na choroby zakaźne typowe dla ludzi. Gdy więc firmy zajmujące się wyrębem lasu coraz głębiej penetrują dżunglę, rośnie prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania się infekcji niebezpiecznych dla życia szympansów. W celu ochrony szympansów podjęto następujące działania: otoczono rezerwat kordonem zieleni, utworzono migracyjne korytarze leśne prowadzące z rezerwatu do innych lasów tropikalnych
zamieszkałych przez niewielkie populacje szympansów, ograniczono napływ turystów, zabroniono turystom zbliżania się do tych zwierząt. Do rezerwatu nie są wpuszczane nawet lekko zainfekowane i kaszlące osoby.
Na podstawie: K. Wong, Jane z afrykańskiej dżungli, „Świat Nauki”, nr 1, 2011.
22.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego istnienie populacji szympansów o małej liczebności jest zagrożone. W odpowiedzi uwzględnij podłoże genetyczne tego zjawiska.
22.2. (0–1)
Podaj, które z wymienionych działań dotyczących ochrony szympansów ma na celu zwiększenie różnorodności genetycznej populacji z rezerwatu Gombe. Odpowiedź uzasadnij.
Informacja 1.
Rośliny mięsożerne występują zwykle w siedliskach ubogich w składniki pokarmowe. Ich systemy korzeniowe są słabo wykształcone. W toku ewolucji mięsożerność pojawiała się wśród roślin kilkakrotnie, niezależnie od siebie. Są trzy odrębne rodziny roślin dzbankowatych, których przedstawiciele wykształcają „dzbanki”: Sarraceniaceae, rosnące w północnej i południowej Ameryce, Nepenthaceae w Azji oraz Cephalotaceae w Australii. Rodziny te nie są ze sobą blisko spokrewnione, ale wszystkie wykształcają, z fragmentu lub całego liścia, podobnie wyglądające pułapki w kształcie dzbanka. W dzbankach zbiera się woda deszczowa, w której, w najprostszym przypadku, złapane zwierzęta topią się i ulegają strawieniu z udziałem występujących w nich bakterii. Bardziej wymyślne dzbanki same wydzielają do wnętrza enzymy trawienne.
Na podstawie: A.J. Lack, D.E. Evans, Krótkie wykłady. Biologia roślin, Warszawa 2005.
Informacja 2.
Jeden z gatunków z rodziny Nepenthaceae – dzbanecznik dwuostrogowy (N. bicalcarata) jest kolonizowany przez mrówki z gatunku Camponotus schmitzi, które żywią się jego nektarem oraz owadami wpadającymi do dzbanków. Wyciągnięcie ofiary z dzbanka może trwać nawet do 12 godzin i w tym czasie mrówki zostawiają w dzbanku bogate w azot odchody. Zauważono, że wyławiane są głównie największe ofiary, a ich niezjedzone szczątki trafiają z powrotem do dzbanka. Rośliny pozbawione mrówek są skarlałe. Mrówki te gnieżdżą się wyłącznie na N. bicalcarata i tylko wyjątkowo są znajdowane na innych roślinach.
Na podstawie: encyklopedia.naukowy.pl
21.1. (0–1)
Uzupełnij tabelę – wpisz w każdym z jej wierszy właściwą nazwę zależności międzygatunkowych. Wybierz je z poniższych:
Na podstawie przedstawionych informacji określ, czy dzbankowate pułapki u opisanych roślin mięsożernych są przykładem konwergencji, czy – dywergencji. Odpowiedź uzasadnij.
21.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego dzbaneczniki dwuostrogowe żyjące bez mrówek mają mniejsze rozmiary ciała. W odpowiedzi uwzględnij informacje dotyczące warunków życia dzbaneczników.
W tabeli cyfrą 1 zaznaczono obecność, a cyfrą 0 − brak niektórych cech u przedstawicieli wybranych gatunków strunowców. Obok tabeli zamieszczono drzewo filogenetyczne, na którym literami A–F oznaczono pewne grupy systematyczne strunowców oraz zaznaczono na gałęziach (liniach filogenetycznych) cechy, które w rozwoju ewolucyjnym u przodków tych grup pojawiły się po raz pierwszy.
1.1. (0–1)
Wybierz z tabeli i zapisz poniżej nazwy wszystkich przedstawicieli strunowców należących do grup oznaczonych na drzewie filogenetycznym literami C i E.
Grupa C:
Grupa E:
1.2. (0–1)
Podaj wszystkie widoczne na drzewie filogenetycznym grupy kręgowców, których wspólny przodek miał cztery kończyny kroczne. Zapisz oznaczenia literowe tych grup.
Prawdopodobnie pierwotne ssaki mogły odbierać promieniowanie ultrafioletowe za pomocą specjalnych receptorów, jednak większość zwierząt utraciła tę zdolność. Zespół naukowców University College w Londynie, badający arktyczne renifery, dowiódł, że zwierzęta te widzą niedostrzegalne dla ludzkiego oka promieniowanie ultrafioletowe (UV). Dzięki temu mają możliwość dostrzeżenia struktur, które pochłaniają ultrafiolet, np. porostów, moczu wilków.
Na podstawie: A.M. Hodge, Oczy Rudolfa, „Świat Nauki”, nr 10, 2011.
a)
Podaj nazwę rodzaju doboru, który doprowadził do utrwalenia się zdolności widzenia ultrafioletu przez renifery.
b)
Określ znaczenie przystosowawcze utrwalenia się zdolności widzenia ultrafioletu przez renifery.
