1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii

Metody badawcze i doświadczenia

Oto lista zadań maturalnych z danego działu biologii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji, uniknąć duplikatów zadań lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Matura Czerwiec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 2. (4 pkt)

Budowa i funkcje komórki Metody badawcze i doświadczenia Enzymy Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Peroksysomy to pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną biologiczną, występujące w komórkach roślinnych i zwierzęcych. Od innych struktur błoniastych w komórce odróżnia je m.in. obecność enzymu – katalazy. Zawierają one także różne enzymy z grupy oksydoreduktaz. Nazwa peroksysomów pochodzi od angielskiej nazwy nadtlenku wodoru – hydrogen peroxide (H2O2), który jest toksyczny dla komórek, a powstaje w peroksysomach w procesach utleniania i jest rozkładany przez katalazę. Szczególnie duże i liczne peroksysomy występują np. w komórkach wątrobowych (hepatocytach) i w bulwach ziemniaka.

Uczniowie zaplanowali doświadczenie, którego celem było określenie optymalnej temperatury dla działania katalazy występującej w komórkach bulwy ziemniaka. Przygotowali sok z bulwy ziemniaka, który rozdzielili w równej objętości (po 5 ml) do 30 probówek, umieszczonych po sześć w termostatach ustawionych na temperaturę: 0, 10, 20, 30 i 40°C.

Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012.

2.1. (0–2)

Zaplanuj dalszy ciąg tego doświadczenia tak, aby umożliwił określenie optymalnej temperatury dla działania katalazy.

Nazwa lub wzór związku chemicznego, którego należy użyć:

Sposób zastosowania tego związku chemicznego:

Oczekiwany jakościowy wynik reakcji:

Metoda ilościowego określenia wyniku reakcji:

2.2. (0–1)

Opisz próbę kontrolną, która pozwoli wykazać, że rozkład H2O2 w tym doświadczeniu miał charakter enzymatyczny.

2.3. (0–1)

Wyjaśnij, jakie znaczenie dla funkcjonowania komórki ma obecność katalazy w peroksysomach – wyodrębnionych przedziałach komórkowych, w których powstaje nadtlenek wodoru.

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (5 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (8 pkt)

Układ immunologiczny Choroby człowieka Ekspresja informacji genetycznej Metody badawcze i doświadczenia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Współcześnie stosuje się dwie podstawowe metody wykrywania zakażeń HIV. Rutynowe badanie polega na wykrywaniu przeciwciał anty-HIV w surowicy pacjenta. W przypadku tej metody czułość badania, czyli prawdopodobieństwo otrzymania wyniku dodatniego u osoby chorej, tzn. wykrycia zakażenia, wynosi 100%, ale wynik dodatni otrzymuje się także dla 0,5% zdrowych osób – specyficzność wynosi 99,5%. Dlatego postawienie diagnozy zakażenia HIV wymaga potwierdzenia dodatkowym badaniem za pomocą metody PCR, wykrywającym gen odwrotnej transkryptazy wbudowany w genom gospodarza. Ta metoda jest teoretycznie bezbłędna pod warunkiem utrzymywania wysokich standardów pracy laboratoryjnej. Odpowiednie próby kontrolne służą sprawdzeniu, czy:

  • polimeraza DNA nie utraciła aktywności podczas przechowywania (kontrola pozytywna),
  • wszystkie odczynniki są wolne od wirusowego materiału genetycznego (kontrola negatywna).

Dla trzech pacjentów uzyskano dodatni wynik testu na obecność przeciwciał anty-HIV. Z tego powodu lekarz zlecił dodatkowe badanie z wykorzystaniem metody PCR, którego wyniki podsumowano w poniższej tabeli.

Próba
badawcza kontrolna pozytywna kontrolna negatywna
Pacjent 1. – + –
Pacjent 2. + + +
Pacjent 3. + + –
Na podstawie: GenBank sekwencja nr KR861191.1;
M. Fearon, The Laboratory Diagnosis of HIV Infections, „Can J Dis Med Microbiol” 16, 2005, s. 26–30;
D.S Boyle i inni, Rapid Detection of HIV-1 Proviral DNA for Early Infant Diagnosis Using Recombinase Polymerase Amplification, „mBio” 4, 2013, e00135–13;
S. Koblavi-Dème i inni, Sensitivity and Specificity of Human Immunodeficiency Virus Rapid Serologic Assays and Testing Algorithms in an Antenatal Clinic in Abidjan, Ivory Coast, „J Clin Microbiol” 39, 2001, s. 1808–1812.

14.1. (0–2)

Zaprojektuj doświadczenie PCR wykrywające DNA HIV wbudowane w genom gospodarza. Dla każdej z prób – badawczej, kontrolnej pozytywnej i kontrolnej negatywnej – wybierz wszystkie właściwe składniki mieszaniny reakcyjnej. Wpisz w tabelę znak „+”, jeśli składnik należy dodać do próby, albo znak „–”, jeśli ten składnik należy pominąć.

Próba
badawcza kontrolna pozytywna kontrolna negatywna
DNA genomowy wyizolowany od pacjenta
DNA genomowy wyizolowany z linii komórkowej zakażonej HIV
para specyficznych starterów
bufor zapewniający optymalne pH i stężenie jonów Mg2+
termostabilna polimeraza DNA
mieszanina deoksyrybonukleotydów

14.2. (0–1)

Wybierz spośród A–D i zaznacz prawidłowe sekwencje starterów polF1 i polR1, wykorzystywanych w teście diagnostycznym HIV, przyłączających się do zaznaczonych fragmentów poniższej sekwencji genu odwrotnej transkryptazy wirusa HIV, wbudowanej w genom gospodarza.

  1. polF1 5′ CCCTACAATCCCCAAAGTCAAGGAGTAGTAGAA 3′
    polR1 5′ CTCTGGAAAGGTGAAGGGGCAGTAGTAATACA 3′
  2. polF1 5′ TTCTACTACTCCTTGACTTTGGGGATTGTAGGG 3′
    polR1 5′ TGTATTACTACTGCCCCTTCACCTTTCCAGAG 3′
  3. polF1 5′ CCCTACAATCCCCAAAGTCAAGGAGTAGTAGAA 3′
    polR1 5′ TGTATTACTACTGCCCCTTCACCTTTCCAGAG 3′
  4. polF1 5′ TTCTACTACTCCTTGACTTTGGGGATTGTAGGG 3′
    polR1 5′ CTCTGGAAAGGTGAAGGGGCAGTAGTAATACA 3′

14.3. (0–2)

Przed zabiegiem chirurgicznym pacjentowi wykonano testy na nosicielstwo wirusa HIV wykrywające przeciwciała anty-HIV. Wynik wyszedł dodatni. Pacjent nie znajduje się w żadnej z grup ryzyka zakażenia HIV. Według oficjalnych danych częstość występowania zakażenia HIV w Polsce wynosi ok. 40 osób na 100 tys.

Oblicz prawdopodobieństwo, że pacjent jest zakażony HIV, z uwzględnieniem czułości i specyficzności testu na przeciwciała anty-HIV. Zapisz obliczenia w wyznaczonych miejscach 1.–3.

  1. Oczekiwana liczba osób zakażonych HIV, u których wynik testu na przeciwciała anty-HIV będzie dodatni, wśród 100 tys. losowo przebadanych osób:
  2. Oczekiwana liczba osób zdrowych (niezakażonych), u których wynik testu na przeciwciała anty-HIV będzie dodatni, wśród 100 tys. losowo przebadanych osób:
  3. Prawdopodobieństwo, że pacjent z dodatnim wynikiem testu na przeciwciała anty-HIV jest zakażony HIV:

14.4. (0–1)

Oceń, czy poniższe interpretacje przedstawionych wyników badań trojga pacjentów są prawidłowe. Zaznacz T (tak), jeśli interpretacja jest prawidłowa, albo N (nie) – jeśli jest nieprawidłowa.
1. U pacjenta 1. wynik testu na przeciwciała anty-HIV był fałszywie dodatni, o czym świadczy wykluczenie zakażenia na podstawie wyników PCR. T N
2. Wyniki testu PCR dla pacjenta 2. są niewiarygodne ze względu na dodatni wynik w próbie kontrolnej negatywnej – należy powtórzyć badanie. T N
3. Dodatkowe badanie techniką PCR potwierdziło podejrzenie, że pacjent 3. jest zakażony HIV. T N

14.5. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego testy wykrywające przeciwciała anty-HIV nie nadają się do diagnostyki zakażeń HIV u noworodków i niemowląt urodzonych przez matki zakażone HIV. W odpowiedzi uwzględnij spodziewany wynik testu oraz funkcjonowanie układu odpornościowego matki.

14.6. (0–1)

Oceń, czy poniższe osoby znajdują się w grupie zwiększonego ryzyka zakażenia HIV. Zaznacz T (tak), jeśli się w niej znajdują, albo N (nie) – jeśli w niej się nie znajdują.
1. Osoby przebywające w jednym pomieszczeniu z osobami zakażonymi HIV, np. w pracy lub szkole. T N
2. Osoby narażone na częste ukąszenia komarów i innych owadów odżywiających się krwią. T N
3. Sąsiedzi osób zakażonych HIV, mieszkający w tym samym domu wielorodzinnym. T N

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 11. (3 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)
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. P F

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6. (4 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Zielenica Scenedesmus subspicatus może być jednokomórkowa lub tworzyć 2-, 4- lub 8-komórkowe kolonie. Postawiono hipotezę, że forma morfologiczna glonu wynika z presji roślinożercy.

Aby przetestować tę hipotezę, przeprowadzono następujący eksperyment. Dodano do wody sole mineralne i rozpoczęto hodowlę S. subspicatus w warunkach sztucznego oświetlenia i stałej temperatury równej 20°C. Po sześciu dniach populacja składała się prawie wyłącznie z formy jednokomórkowej o rozmiarach 6–8 × 4–5 μm w zagęszczeniu około 20 tys. komórek/ml. Na tym etapie hodowlę podzielono na cztery części i umieszczono w osobnych naczyniach o objętości 100 ml. Do dwóch z nich dodano po jednym osobniku Daphnia magna – skorupiaka o wielkości około 3 mm, który w warunkach naturalnych żywi się fitoplanktonem. Pozostałe warunki hodowli nie uległy zmianie. We wszystkich czterech próbach codziennie sprawdzano gęstość hodowli oraz udział poszczególnych form morfologicznych.

Wyniki eksperymentu przedstawiono na poniższych wykresach w postaci średnich oraz zakresu zmienności w dwóch powtórzeniach.

Na podstawie: D.O Hessen, E. Van Donk, Morphological changes in Scenedesmus induced by substances released from Daphnia, „Archiv für Hydrobiologie” 127, 1993, s. 129–129.

6.1. (0–1)

Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników doświadczenia.

6.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego prowadzono hodowlę S. subspicatus także bez obecności D. magna. W odpowiedzi uwzględnij znaczenie tej próby w interpretacji wyników doświadczenia.

6.3. (0–2)

Wyjaśnij, dlaczego dla utrzymania hodowli S. subspicatus konieczne jest:

  1. włączenie oświetlenia,
  2. dodanie do wody soli mineralnych.

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 3. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Paklitaksel to związek chemiczny wyizolowany z kory cisa krótkolistnego (Taxus brevifolia). Stosuje się go w leczeniu m.in. raka sutka, jajnika i płuc. Działanie paklitakselu polega na stabilizacji mikrotubul i zahamowaniu ich depolimeryzacji, co uniemożliwia ich skracanie. Apigenina jest flawonem występującym m.in. w kwiatach rumianku, pietruszce i selerze.

Poniżej przedstawiono wykres ilustrujący odsetek komórek nowotworowych, które pozostały żywe po 24 godzinach od podania paklitakselu (Pak), apigeniny (Api) lub obu związków razem (Pak i Api).

Słupki błędów wskazują odchylenie standardowe, a symbol ** oznacza, że wartość średnia dla próby badawczej różniła się istotnie statystycznie od wartości średniej uzyskanej w próbie kontrolnej (p < 0,01).

Na podstawie: Y. Xu i inni, Synergistic Effects of Apigenin and Paclitaxel on Apoptosis of Cancer Cells, „PLoS ONE" 6(12), 2011, s. 1-12.

3.1. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

Paklitaksel jest przyczyną zatrzymania cyklu komórkowego w fazie

A. S, ponieważ 1. chromatydy siostrzane nie mogą być rozdzielone.
B. G2, 2. hamuje on syntezę DNA.
C. M, 3. powoduje on wydłużanie mikrotubul.

3.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis interpretacji przedstawionego wykresu. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Paklitaksel i apigenina podane razem powodują, że po 24 godzinach przeżywa średnio około (50% / 80%) komórek. Na podstawie wykresu zamieszczonego we wprowadzeniu do zadania można stwierdzić, że podanie paklitakselu i apigeniny (razem / oddzielnie) będzie – średnio rzecz biorąc – skuteczniejsze w terapii raka niż podawanie ich (razem / oddzielnie).

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (4 pkt)

Oddychanie komórkowe Genetyka - pozostałe Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Organizmy modelowe są używane m.in. do badania zależności między genami, szlakami sygnałowymi i metabolizmem. Homeostaza lipidów i glukozy jest w podobny sposób kontrolowana u bezkręgowców i ssaków – za pomocą ścieżki sygnałowej uruchamianej przez insulinę. W celu określenia, czy dieta wysokotłuszczowa wpływa na metabolizm węglowodanów, lipidów i białek, przeprowadzono badania z wykorzystaniem identycznych genetycznie samic szczepu w1118 wywilżny karłowatej (Drosophila melanogaster) podzielonych na dwie grupy:

grupa I – osobniki hodowane na pożywce standardowej, wykorzystywanej w laboratoriach do hodowli wywilżny i zapewniającej jej wszystkie niezbędne do normalnego rozwoju składniki odżywcze;
grupa II – osobniki hodowane na pożywce standardowej, do której dodano oleju kokosowego (pożywka o dużej zawartości tłuszczów nasyconych).

Po tygodniu oznaczono zawartość określonych metabolitów u osobników należących do każdej z grup.

Na poniższych wykresach przedstawiono zawartość względną kwasów tłuszczowych (A) oraz zawartość względną wybranych metabolitów (B) w ciele much karmionych pożywką o wysokiej zawartości tłuszczów nasyconych, w porównaniu z zawartością tych związków w 1 mg masy ciała much karmionych pożywką standardową.

Informacja do wykresu
■ pożywka standardowa
□ pożywka o wysokiej zawartości tłuszczów nasyconych

Słupki błędu oznaczają odchylenie standardowe obliczone na podstawie 15 pomiarów.

Na podstawie: E.T. Heinrichsen i inni, Metabolic and transcriptional response to a high-fat diet in Drosophila melanogaster, „Molecular Metabolism” 3, 2014, s. 42–54.

2.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe interpretacje przedstawionych wyników badań są prawidłowe. Zaznacz T (tak), jeśli interpretacja wyników jest prawidłowa, albo N (nie) – jeśli jest nieprawidłowa.
1. W przypadku diety bogatej w tłuszcze nasycone pomiary zawartości kwasu mlekowego miały większą zmienność niż pomiary zawartości kwasu moczowego. T N
2. Wszystkie wyniki pomiarów względnej zawartości kwasu pirogronowego były mniejsze od czterech. T N
3. Najwyższy wynik pomiaru zawartości kwasu pirogronowego w próbie z pożywką standardową był mniejszy od najwyższego wyniku w próbie z pożywką o wysokiej zawartości tłuszczów nasyconych. T N

2.2 (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego doświadczenie przeprowadzono na genetycznie identycznych osobnikach tej samej płci Drosophila melanogaster – należących do jednego szczepu w1118.

2.3. (0–1)

Określ, która grupa Drosophila melanogaster – I czy II – stanowiła w opisanym doświadczeniu próbę kontrolną. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do roli tej próby w interpretacji wyników doświadczenia.

2.4. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby stanowiły poprawną interpretację uzyskanych wyników opisanego doświadczenia. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Zaobserwowany u osobników wywilżny karłowatej odżywiających się pokarmem bogatotłuszczowym (spadek / wzrost) poziomu kwasu mlekowego świadczy o (zmniejszeniu / zwiększeniu) intensywności przemian kwasu pirogronowego w cytozolu ich komórek. Zaobserwowane zaburzenia w metabolizmie kwasu pirogronowego mogą być efektem zwiększonej intensywności (redukcji / utleniania) kwasów tłuszczowych, jako że w wyniku tego procesu powstaje acetylokoenzym A, dostarczający grupy acetylowe do cyklu Krebsa.

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 24. (2 pkt)

Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Zbieranie plonów z upraw prowadzi do wyjaławiania gleb, dlatego tak istotne jest ich nawożenie. Zapotrzebowanie na składniki mineralne u roślin bada się, stosując w uprawie pożywki pełne (zawierające wszystkie niezbędne dla rozwoju rośliny mikro- i makroelementy) oraz pożywki lub roztwory, z których wyklucza się określone jony. Rośliny uprawia się w doniczkach wypełnionych żwirem uprzednio wypłukanym w wodzie destylowanej i wyprażonym. Połowa uprawianych roślin stanowi próbę kontrolną, a połowa – próbę badawczą.

Na podstawie: H. Wiśniewski, Biologia, Warszawa 1995.

24.1. (0–1)

Wybierz i zaznacz wariant doświadczenia (A–D) umożliwiający wykazanie roli magnezu we wzroście i rozwoju roślin.

Próba kontrolna Próba badawcza
A. woda destylowana pożywka pełna
B. pożywka pełna pożywka bez źródła magnezu
C. woda destylowana z dodatkiem źródła magnezu pożywka pełna
D. pożywka pełna woda destylowana

24.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w zbiorowiskach naturalnych, w przeciwieństwie do nienawożonych pól uprawnych, zawartość fosforu w glebie utrzymuje się na względnie stałym poziomie. W odpowiedzi uwzględnij porównanie tych dwóch rodzajów ekosystemów.

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Czynnik ograniczający to czynnik występujący w niedomiarze, a przez to ograniczający wzrost i rozwój organizmu. W ekosystemach wodnych zarówno światło, jak i nieorganiczne substancje pokarmowe są istotnymi czynnikami ograniczającymi ilość materii organicznej (produkcji pierwotnej) wytwarzanej przez fitoplankton.

Badacze przeprowadzili serię eksperymentów mających na celu określenie, w jakim stopniu poszczególne pierwiastki ograniczają produkcję pierwotną fitoplanktonu występującego w wodach Morza Sargassowego. W tym celu próbki wody z Morza Sargassowego wzbogacano o różne kombinacje pierwiastków, a następnie badano asymilację radioaktywnie znakowanego węgla 14C przez fitoplankton.

W poniższej tabeli zestawiono wyniki przeprowadzonych eksperymentów.

Wariant doświadczenia (dodawane pierwiastki w formie przyswajalnej) Wzrost asymilacji 14C przez fitoplankton względem próby kontrolnej
azot + fosfor 10%
metale (z wyjątkiem żelaza) + azot + fosfor 8%
metale (w tym żelazo) + azot + fosfor 12,9%
żelazo + azot + fosfor 12%

Na podstawie: D.W. Menzel i J.H. Ryther, Nutrients limiting the production of phytoplankton in the Sargasso Sea, with special reference to iron, „Deep Sea Research” 7, 1961.

22.1. (0–1)

Opisz próbę kontrolną w przedstawionym doświadczeniu.

22.2. (0–1)

Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek można sformułować na podstawie wyników badań, albo – N (nie), jeśli nie można go sformułować.

1. Dodanie azotu skutkuje dużym wzrostem produkcji pierwotnej w Morzu Sargassowym, podczas gdy dodanie fosforu nie wywołuje tego efektu. T N
2. Składniki mineralne ograniczają produkcję pierwotną w Morzu Sargassowym w większym stopniu niż światło. T N
3. Zawartość żelaza jest jednym z czynników ograniczających produkcję pierwotną w Morzu Sargassowym. T N

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Badacze postanowili określić mechanizm dziedziczenia barwy kwiatów roślin należących do dwóch różnych gatunków. Zarówno rośliny gatunku A, jak i rośliny gatunku B wytwarzają kwiaty czerwone lub białe.

Hipoteza 1.: Barwa kwiatów u gatunku A jest warunkowana jednogenowo przez jedną parę alleli, z których jeden wykazuje pełną dominację w stosunku do drugiego.
Hipoteza 2.: Barwa kwiatów u gatunku B jest warunkowana przez dwa współdziałające, dziedziczące się niezależnie geny, każdy mający po dwa allele: jeden dominujący, a drugi – recesywny.

W obydwu przypadkach badacze skrzyżowali rośliny o kwiatach czerwonych i rośliny o kwiatach białych należące do linii czystych (homozygoty). W obydwu przypadkach w pokoleniu F1 uzyskano wyłącznie rośliny kwitnące na czerwono. W celu uzyskania roślin stanowiących pokolenie F2 skrzyżowano rośliny z pierwszego pokolenia mieszańców (F1). W poniższej tabeli przedstawiono wyniki krzyżowania uzyskane w F2.

Rośliny stanowiące pokolenie F2
gatunek A gatunek B
kwiaty czerwone kwiaty białe kwiaty czerwone kwiaty białe
119 39 91 69
Stosunek fenotypów ≈ 3:1 Stosunek fenotypów ≈ 9:7

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały wnioski wyciągnięte na podstawie przedstawionych wyników badań. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Hipoteza 1. została (potwierdzona / odrzucona), ponieważ przy założeniu prawdziwości tej hipotezy wartość teoretyczna stosunku fenotypów wynosi (2:1 / 3:1 / 9:7), co jest (zgodne / niezgodne) z otrzymanymi wynikami badań.

Hipoteza 2. została (potwierdzona / odrzucona), ponieważ przy założeniu prawdziwości tej hipotezy wartość teoretyczna stosunku fenotypów wynosi (2:1 / 3:1 / 9:7), co jest (zgodne / niezgodne) z otrzymanymi wynikami badań.

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (3 pkt)

Mięczaki Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do monitorowania jakości wody wodociągowej wykorzystuje się m.in. małże. Prowadzą one osiadły tryb życia, a duże znaczenie w ich funkcjonowaniu odgrywają mechano- i chemoreceptory wykrywające cząstki zawieszone w wodzie. W zbiorniku przepływowym umieszcza się szczeżuje lub skójki, które jedną połową muszli przytwierdza się do jego dna, a do drugiej połowy przyczepia się magnes połączony z czujnikiem przekazującym sygnały do komputera.

W warunkach normalnego funkcjonowania rytm biologiczny małża obejmuje cykliczne okresy podwyższonej i obniżonej aktywności. W czasie podwyższonej aktywności, jeśli woda jest czysta, muszla małża jest rozchylona, a mięczak pobiera wodę przez syfon. W czasie obniżonej aktywności muszla może być częściowo lub całkowicie zamknięta przez okres kilku godzin.

Przymknięcie muszli nawet do kilku procent maksymalnego rozwarcia lub stopniowe jej całkowite zamykanie nie musi być przejawem stresu. Dopiero w momencie wystąpienia nagłej zmiany jakości wody mięczak gwałtownie zamyka muszlę. W poznańskiej stacji uzdatniania wody jednocześnie wykorzystuje się osiem osobników. Alarm włącza się, gdy średnia wartość stopnia otwarcia ich muszli spadnie poniżej określonego poziomu.

Na podstawie: M. Dworniczak, Uzdatnianie wody, „Wiedza i Życie” 8, 2017;
E. Tomczak, A. Dominiak, Organizmy żywe w systemie biomonitoringu jakości wody, „Proceedings of ECOpole” 10(1), 2016.

16.1. (0–1)

Oceń, czy stwierdzenia odnoszące się do wykorzystania małży w monitorowaniu jakości wody wodociągowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Dzięki małżom możliwa jest ocena ogólnego poziomu zanieczyszczenia wody wodociągowej. P F
2. Małże wykorzystuje się do monitorowania jakości wody wodociągowej, ponieważ mają one dużą tolerancję na zanieczyszczenia w środowisku życia. P F
3. Małże mają doskonały zmysł chemiczny, dzięki czemu ich reakcja dostarcza informacji o tym, jaki związek szkodliwy i w jakich ilościach znajduje się w wodzie. P F

16.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego podczas biomonitoringu czystości wód wykorzystuje się więcej niż jednego osobnika, jak np. osiem w poznańskiej stacji uzdatniania wody.

16.3. (0–1)

Określ, jakie znaczenie dla funkcjonowania małży ma przepływ wody przez jamę płaszczową, kiedy muszla jest otwarta. Podaj dwa różne przykłady.

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 9. (2 pkt)

Fotosynteza Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Mszyce odżywiają się sokami roślinnymi. Podczas pobierania pokarmu wbijają rostrum (wydłużony ryjek), stanowiący element aparatu gębowego, prosto do wnętrza rurki sitowej. Jeśli odetnie się ciało owada (za pomocą wiązki promieni laserowych), pozostawiając rostrum wbite w łodygę, pełni ono wówczas rolę mikrokapilary, z której pod wpływem ciśnienia hydrostatycznego wypływa zawartość floemu.

Przeprowadzono następujące doświadczenie. Szczytową część pędu lilaka pospolitego (Syringa vulgaris) umieszczono w szklanym pojemniku zawierającym dwutlenek węgla znakowany węglem 14C. Następnie mierzono czas pojawienia się związków organicznych zawierających 14C w soku floemowym wypływającym poprzez rozmieszczone wzdłuż łodygi mikrokapilary utworzone z rostrów mszyc.

Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny, a w tabeli – uzyskane wyniki.

Kolonia mszyc
1. 2. 3.
Odległość w cm od kolonii startowej 10 40 60
Czas w godzinach, po którym wykryto obecność związków organicznych zawierających 14C, liczony od momentu wykrycia ich w miejscu kolonii startowej 1,25 2,40 3,80
Na podstawie: http://ib.bioninja.com.au

9.1. (0–1)

Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.

9.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego radioaktywne atomy węgla 14C, znajdujące się początkowo w znakowanym CO2, wykryto następnie w związkach organicznych znajdujących się w soku floemowym rośliny.

Matura Maj 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj/wymień

Na poniższych rysunkach przedstawiono, z zachowaniem wspólnej skali, przekroje poprzeczne przez blaszki liści klonu cukrowego:

  1. rosnących od południowej, w pełni oświetlonej strony korony drzewa,
  2. znajdujących się w środkowej, zacienionej części korony drzewa.

Na podstawie: E. Sinnott, K. Wilson, Botany Principles and Problems, Nowy Jork 1955.

7.1. (0–1)

Sformułuj problem badawczy obserwacji przekrojów przez blaszki liściowe klonu cukrowego.

7.2. (0–1)

Na podstawie analizy rysunków podaj jedną różnicę w budowie miękiszu asymilacyjnego liści klonu cukrowego rosnących w różnych warunkach oświetlenia.

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 20. (1 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Przeprowadzono eksperyment na dziko żyjącej populacji niewielkich ryb – gupików.

Ze zbiornika, w którym presja drapieżników była wysoka, a ryby żywiące się gupikami preferowały duże, dorosłe osobniki, przeniesiono kilkadziesiąt par dorosłych gupików do zbiornika, w którym drapieżniki polowały mniej intensywnie i wybierały głównie młode osobniki oraz dorosłe gupiki o niewielkich rozmiarach ciała.

Po 11 latach (18 pokoleniach gupików) porównano średnią masę ciała dorosłych samic i samców w tej populacji gupików z gupikami pochodzącymi z populacji wyjściowej. Wyniki eksperymentu przedstawiono na wykresie.

Na podstawie: E.P. Solomon, L.R. Berg, D.W. Martin, Biologia, Warszawa 2014.

Oceń, czy opisany eksperyment może dostarczyć odpowiedzi na poniższe pytania badawcze. Zaznacz T (tak), jeśli eksperyment może dostarczyć takiej odpowiedzi, albo N (nie) – jeśli tak nie jest.
1. Czy działanie doboru jest możliwe do zaobserwowania we współcześnie żyjącej populacji? T N
2. Czy zróżnicowana presja drapieżnika wpływa na średnią wielkość osobników w populacji gupików? T N
3. Czy dymorfizm płciowy gupików jest wynikiem presji drapieżnika? T N

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (3 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Budowa i funkcje komórki Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Rozwój metod analizy chromosomów umożliwił rutynowe badanie kariotypów w celu wykrycia występujących w nich nieprawidłowości. Opracowano technikę, dzięki której w krótkim czasie, stosując fitohemaglutyninę stymulującą podziały komórkowe, można otrzymać z krwi obwodowej noworodka dużą liczbę komórek (np. limfocyty T). Po odpowiednim przygotowaniu w tych komórkach można łatwo rozróżnić i policzyć pod mikroskopem chromosomy. Aby móc je obserwować, stosowana jest najpierw kolchicyna, hamująca podziały komórkowe w stadium metafazy mitozy, a następnie indukuje się pęcznienie komórek, aby ułatwić rozdzielenie się chromosomów.

Na rysunku przedstawiono metodę analizy chromosomów z krwi obwodowej.

Na podstawie: www.invicta.pl

16.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego do opisanego badania wybrano z ludzkiej krwi limfocyty, a nie – erytrocyty. W odpowiedzi uwzględnij budowę obu rodzajów komórek.

16.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego użycie kolchicyny i roztworu soli bez wcześniejszego zastosowania fitohemaglutyniny byłoby niewystarczające do obserwacji chromosomów.

16.3. (0–1)

Uzasadnij, że w przedstawionym badaniu nie można umieścić limfocytów w wodzie destylowanej, ale należy umieścić je w odpowiednim roztworze soli.

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 11. (4 pkt)

Ssaki Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Owce to przeżuwacze o wielokomorowym żołądku, w którym bytują symbiotyczne pierwotniaki. Przeprowadzono doświadczenie, w którym określono średni przyrost dziennej masy ciała w dwóch grupach jagniąt owcy:

  • Grupa 1. – jagnięta mające w żwaczu symbiotyczne pierwotniaki,
  • Grupa 2. – jagnięta, które pozbawiono symbiotycznych pierwotniaków.

Wyniki badań przedstawiono w tabeli.

Liczba jagniąt Liczba dni doświadczenia Średni dzienny przyrost masy ciała [kg]
Grupa 1. 15 84 0,56
Grupa 2. 15 84 0,42
Na podstawie: Z. Ewy, Zarys fizjologii zwierząt, Warszawa 1987.

11.1. (0–2)

Spośród A–E wybierz i zapisz literę oznaczającą jeden poprawnie sformułowany problem badawczy przedstawionego doświadczenia i literę oznaczającą jedną hipotezę potwierdzoną wynikami tego doświadczenia.

  1. Czy obecność symbiotycznych pierwotniaków w żwaczu dorosłej owcy ma wpływ na średni dzienny przyrost masy?
  2. Wpływ symbiotycznych pierwotniaków na wydajność trawienia i wchłaniania substancji odżywczych u jagniąt owcy.
  3. Obecność symbiotycznych pierwotniaków w żołądkach jagniąt owcy zwiększa dzienny przyrost ich masy ciała.
  4. Czy symbiotyczne pierwotniaki przyspieszają średni przyrost dziennej masy ciała jagniąt owcy?
  5. Czy obecność symbiotycznych pierwotniaków w żwaczu jagniąt owcy zwiększa średni dzienny przyrost ich masy ciała?

Problem badawczy:
Hipoteza:

11.2. (0–1)

Określ, która z grup doświadczalnych – 1. czy 2. – stanowiła próbę kontrolną w tym doświadczeniu. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do przebiegu doświadczenia.

11.3. (0–1)

Określ, jaką funkcję w trawieniu pokarmu pełnią pierwotniaki znajdujące się w żwaczu owiec.

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono doświadczenie w celu zbadania wpływu kierunkowego oświetlenia na wzrost wydłużeniowy siewek pieprzycy siewnej (Lepidium sativum), potocznie nazywanej rzeżuchą.

W płaskim naczyniu, na wilgotnym podłożu, umieszczono kiełkujące nasiona rzeżuchy i oświetlono je kierunkowo, ustawiając włączoną lampę z jednej strony naczynia. Siewki systematycznie podlewano. Po sześciu dniach stwierdzono, że łodygi siewek wydłużyły się o średnio 4 cm i wszystkie były wygięte w stronę źródła światła (lampy).

8.1. (0–1)

Zaplanuj i opisz próbę kontrolną do powyższego doświadczenia, uwzględniając badany czynnik oraz warunki doświadczenia.

8.2. (0–1)

Podaj nazwę fitohormonu, który bierze udział w reakcjach fototropicznych siewek, oraz wyjaśnij, w jaki sposób warunkuje on kierunkowy wzrost ich łodyg w stronę źródła światła.

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 7. (3 pkt)

Choroby człowieka Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Słonecznik bulwiasty – topinambur (Helianthus tuberosus L.) – to roślina pochodząca z Ameryki Północnej uprawiana na różnych kontynentach jako roślina jadalna, pastewna i ozdobna. Poza cienkimi korzeniami wytwarza rozłogi podziemne. Na ich końcach powstają podziemne bulwy, w których magazynowane są asymilaty. Bulwy zawierają inulinę składającą się z około 35 cząsteczek fruktozy. Inulina nie jest trawiona przez ludzi, w związku z czym bulwy mają niewielką wartość odżywczą.

Na wykresie przedstawiono zmiany suchej masy różnych organów topinambura (korzeni, łodyg i liści) podczas jego wzrostu. Krzywe ilustrujące zmiany masy łodyg nadziemnych i bulw oznaczono literami A i B. Pomiary wykonywano w ciągu 33 tygodni, licząc od wysadzenia rośliny aż do momentu zakończenia formowania się nowych bulw.

Na podstawie: J. Kopcewicz, S. Lewak, Fizjologia roślin, Warszawa 2002;
L.L.D. Incoll, T.F. Neales, The stem as a temporary sink before tuberization in Helianthus tuberosus, „Journal of Experimental Botany” 21(2),1970.

7.1. (0–1)

Podaj, która z krzywych – A czy B – przedstawia zmiany masy bulw, a która – zmiany masy łodyg nadziemnych. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając funkcje tych struktur.

Zmiany masy bulw:

Zmiany masy łodyg nadziemnych:

Uzasadnienie:

7.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały one informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Formą transportową produktów asymilacji z liści do bulw topinambura jest (glukoza / sacharoza). W transporcie związków magazynowanych w bulwach topinambura główną rolę odgrywa (floem / ksylem). Inulina będąca głównym związkiem przechowywanym w bulwach jest (dwucukrem / wielocukrem).

7.3. (0–1)

Uzasadnij, że bulwy topinambura mogą być zalecane do zastosowania w diecie osób chorych na cukrzycę.

Matura Marzec 2021, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (3 pkt)

Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W tabeli przedstawiono wyniki badania dotyczącego zagęszczenia i wielkości aparatów szparkowych występujących na liściach trzech gatunków roślin.

Gatunek rośliny Aparaty szparkowe
liczba
[na 1 cm2]		 wymiary [μm] odległość między aparatami [mm]
kukurydza zwyczajna 7 000 19 × 5 0,14
pomidor 13 000 13 × 6 0,10
pszenica 1 000–2 000 38 × 7 0,30
Na podstawie: Botanika, pod red. B. Polakowskiego, Warszawa 1991.

5.1. (0–1)

Które zdanie, na podstawie przedstawionych wyników badań, stanowi prawidłowo sformułowany wniosek? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

  1. Najmniejsze aparaty szparkowe występują w liściach kukurydzy zwyczajnej.
  2. Największa odległość między aparatami szparkowymi występuje u pszenicy.
  3. Na liściach pomidora występuje znacznie większe zagęszczenie aparatów szparkowych niż na liściach pszenicy i kukurydzy.
  4. Liczba aparatów, ich wielkość oraz odległość między nimi zależą od gatunku badanej rośliny.

5.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały one informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Zmiany potencjału wody w komórkach szparkowych są bezpośrednią przyczyną otwierania i zamykania aparatu szparkowego. Aktywny transport jonów K+ do komórek szparkowych powoduje (wzrost / spadek) potencjału wody w tych komórkach. Wówczas komórki szparkowe (pobierają / tracą) wodę i w efekcie następuje wzrost ich turgoru. W tej sytuacji szparka (otwiera się / zamyka się).

5.3. (0–1)

Wykaż, że lokalizacja aparatów szparkowych głównie po spodniej stronie liścia jest adaptacją roślin do lądowego trybu życia.

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (2 pkt)

Ptaki Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Ptaki morskie mają silnie rozwinięte parzyste nosowe gruczoły solne, które przewodami łączą się z jamą nosową. Takie gruczoły występują także u większości ptaków lądowych, ale są bardzo małe.

W tabeli zestawiono wyniki doświadczenia, w którym badano rolę gruczołów nosowych i kloaki w wydalaniu jonów Na+ u mewy siodłatej (Larus marinus). Badanie przeprowadzono w ciągu 175 minut od momentu podania do przewodu pokarmowego mewy 134 ml wody morskiej (prawie 1/10 masy ptaka). Stężenie jonów Na+ w wodzie morskiej wynosi ok. 500 mmol/l.

Czas [min] Wydalanie z nosa Wydalanie z kloaki
Objętość wydzieliny [ml] Stężenie Na+ [mmol/l] Ilość Na+ [mmol] Objętość kałomoczu [ml] Stężenie Na+ [mmol/l] Ilość Na+ [mmol]
15 2,2 798 1,7 5,8 38 0,28
40 10,9 756 8,2 14,6 71 1,04
70 14,2 780 11,1 25,0 80 2,00
100 16,1 776 12,5 12,5 61 0,76
130 6,8 799 5,4 6,2 33 0,21
160 4,1 800 3,3 7,3 10 0,07
175 2,0 780 1,5 3,8 12 0,05
Ogółem 56,3 - 43,7 75,2 - 4,41
Na podstawie: K. Schmidt-Nielsen, Fizjologia zwierząt, Warszawa 2008.
a)Na podstawie przedstawionych danych oceń, czy wniosek, że kloaka w takim samym stopniu jak gruczoły nosowe uczestniczy w usuwaniu nadmiaru soli, jest uprawniony. Odpowiedź uzasadnij.
b)Wyjaśnij, dlaczego u ptaków morskich gruczoły nosowe są znacznie lepiej rozwinięte niż u ptaków lądowych.

Strony