Powinowactwo hemoglobiny do tlenu zależy od pH osocza (wzrostu lub spadku stężenia
jonów wodorowych). Na kwasowość osocza wpływa m.in. dysocjacja kwasu węglowego,
który powstaje z CO2 i wody pod wpływem enzymu anhydrazy węglanowej i dysocjuje
na aniony wodorowęglanowe i protony. Około 70–75% CO2 jest transportowanych w osoczu
w postaci HCO3 ̅ (jonu wodorowęglanowego).
Na wykresie przedstawiono krzywe wysycenia hemoglobiny tlenem przy różnym pH osocza
krwi człowieka.
a)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis zależności przedstawionej na wykresie. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
W sytuacji obniżenia się pH osocza krwi (zwiększa się / zmniejsza się) powinowactwo hemoglobiny do tlenu, co powoduje, że tlen przyłączony do hemoglobiny jest
(łatwiej / trudniej) odłączany od jej cząsteczki.
b)
Wyjaśnij znaczenie przedstawionych właściwości hemoglobiny (zmiany jej powinowactwa do tlenu) dla wymiany gazowej w tkankach, w których zachodzi intensywne oddychanie tlenowe. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w tych tkankach.
c)
Podaj inną niż jon wodorowęglanowy postać, w której jest transportowany CO2 we krwi człowieka.
Na schemacie przedstawiono zarówno cykl komórkowy, w którym wyróżnia się podział jądra
komórkowego – mitozę (M) wraz z towarzyszącą mu cytokinezą, jak i czas między
podziałami komórki – interfazę, na którą składają się fazy: G1, S, G2. Po zakończeniu
podziału większość komórek organizmu człowieka wchodzi w fazę G0. Komórki takie nie
ulegają dalszym podziałom, a po różnicowaniu pełnią określone funkcje w tkankach
i narządach. Jednak niewielki, stały odsetek komórek znajdujących się w fazie G0 zachowuje
zdolność do podziału.
a)
Określ, jakie znaczenie dla narządów organizmu człowieka ma fakt, że komórki fazy G0 mogą wrócić do cyklu komórkowego.
b)
Podaj, w której fazie cyklu komórkowego zachodzi replikacja DNA.
Na podział komórki składają się dwa etapy: podział jądra, czyli kariokineza, i podział
cytoplazmy – cytokineza. Istnieją trzy typy podziału jądra komórkowego: amitoza, mitoza
i mejoza. Na rysunku przedstawiono jedną z faz kariokinezy zachodzącą w komórce, która ma
cztery chromosomy.
a)
Zaznacz poniżej (A–D) nazwę fazy kariokinezy, którą przedstawiono na rysunku.
metafaza I mejozy
metafaza mitozy
anafaza I mejozy
anafaza mitozy
b)
Określ liczbę chromosomów, jaką będą miały komórki potomne po zakończonym podziale, którego fazę przedstawiono na rysunku.
Kury andaluzyjskie mogą mieć upierzenie białe, czarne lub stalowoniebieskie (szare).
Potomstwo białego koguta i czarnej kury oraz czarnego koguta i białej kury jest wyłącznie
stalowoniebieskie, natomiast wśród potomstwa rodziców stalowoniebieskich występują
osobniki białe, stalowoniebieskie i czarne w stosunku: 1 : 2 : 1.
20.1. (0–1)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania określającego sposób dziedziczenia opisanej barwy upierzenia kur andaluzyjskich.
Taki rozkład fenotypów wśród potomstwa świadczy o
kodominacji alleli genu warunkującego barwę piór.
warunkowaniu barwy upierzenia przez dwie pary alleli.
występowaniu trzech alleli genu warunkującego barwę piór.
Geny odpowiadające za kolor ciała i kształt skrzydeł muszki owocowej (Drosophila melanogaster) występują na chromosomie 2. Dominujący allel genu odpowiadającego
za kolor ciała (B) determinuje szarą barwę, a recesywny allel (b) warunkuje ciemne
zabarwienie. Kształt skrzydeł zależy od dwóch alleli innego genu: dominujący allel (G)
warunkuje normalne, proste skrzydła, natomiast allel recesywny (g) – skrzydła wygięte.
Skrzyżowano podwójnie homozygotyczną, ciemną samicę o wygiętych skrzydłach
z podwójnie heterozygotycznym, szarym samcem o prostych skrzydłach. Otrzymano liczne
potomstwo o czterech fenotypach w różnej liczebności:
435 osobników szarych o prostych skrzydłach,
441 osobników ciemnych o skrzydłach wygiętych,
158 osobników szarych o skrzydłach wygiętych,
166 osobników ciemnych o prostych skrzydłach.
19.1. (0–1)
Zapisz genotypy krzyżowanych osobników: wykorzystaj podane w tekście oznaczenia alleli obu genów.
Genotyp samicy:
Genotyp samca:
19.2. (0–1)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Zrekombinowane układy alleli w potomstwie muszek o opisanych genotypach powstały
dzięki procesowi crossing-over, który zaszedł w
spermatocytach.
oocytach.
plemnikach.
komórkach jajowych.
19.3. (0–2)
Oblicz odległość, w jakiej w chromosomie 2. leżą geny warunkujące kolor ciała i kształt skrzydeł muszki owocowej. Zapisz obliczenia.
Obliczenia:
Odpowiedź:
19.4. (0–1)
Zapisz oczekiwany stosunek fenotypów, który wystąpiłby w potomstwie tej pary muszek w sytuacji, gdyby geny warunkujące kolor ciała i kształt skrzydeł znajdowały się w różnych chromosomach.
Stosunek fenotypów:
szare o prostych skrzydłach : ciemne o wygiętych skrzydłach : szare o wygiętych skrzydłachciemne o prostych skrzydłach
Dwie grupy uczniów przygotowały takie same zestawy doświadczalne w celu sprawdzenia,
od czego zależy aktywność enzymu rozkładającego skrobię, występującego w ślinie. W pięciu
probówkach uczniowie umieścili po 1 ml roztworu wodnego o określonym pH (4–8).
Następnie do każdej probówki dodali 1 ml rozcieńczonego kleiku przygotowanego ze skrobi
ziemniaczanej, do którego dosypali odrobinę soli kuchennej (NaCl). Pierwsza grupa umieściła
probówki w łaźni wodnej o temperaturze 30°C, natomiast druga – w łaźni o temperaturze
37°C. Do każdej probówki uczniowie dodali po 1 ml świeżej śliny, wymieszali zawartość
i następnie, w odstępach jednominutowych, pobierali z mieszaniny w każdej probówce
po jednej kropli roztworu i sprawdzali, czy cała skrobia została już rozłożona. Wyniki zebrali
w tabeli.
pH roztworu
Czas rozkładu skrobi [min]
temperatura 30°C
temperatura 37°C
4
18
14
5
14
9
6
8
4
7
6
3
8
7
4
14.1. (0–1)
Podaj nazwę enzymu znajdującego się w ślinie, który rozkłada skrobię.
14.2. (0–1)
Na podstawie wyników doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący optimum działania badanego enzymu.
14.3. (0–1)
Określ, w jaki sposób uczniowie mogli sprawdzić podczas doświadczenia, czy cała skrobia została już rozłożona. Uwzględnij nazwę użytego odczynnika oraz efekt jego działania.
Powinowactwo hemoglobiny do tlenu zależy od pH osocza (wzrostu lub spadku stężenia
jonów wodorowych). Na kwasowość osocza wpływa m.in. dysocjacja kwasu węglowego,
który powstaje z CO2 i wody pod wpływem enzymu anhydrazy węglanowej i dysocjuje
na aniony wodorowęglanowe i protony. Około 70–75% CO2 jest transportowanych w osoczu
w postaci HCO3 ̅ (jonu wodorowęglanowego).
Na wykresie przedstawiono krzywe wysycenia hemoglobiny tlenem przy różnym pH osocza
krwi człowieka.
13.1. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby powstał poprawny opis zależności przedstawionej na wykresie. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
W sytuacji obniżenia się pH osocza krwi (zwiększa się / zmniejsza się) powinowactwo
hemoglobiny do tlenu, co powoduje, że tlen przyłączony do hemoglobiny jest
(łatwiej / trudniej) odłączany od jej cząsteczki.
13.2. (0–1)
Wyjaśnij znaczenie przedstawionych właściwości hemoglobiny (zmiany jej powinowactwa do tlenu) dla wymiany gazowej w tkankach, w których zachodzi intensywne oddychanie tlenowe. W odpowiedzi uwzględnij procesy zachodzące w tych tkankach.
13.3. (0–1)
Podaj inną niż jon wodorowęglanowy postać, w której jest transportowany CO2 we krwi człowieka.
Amoniak, który jest związkiem toksycznym, powstaje jako produkt deaminacji w komórkach
organizmu człowieka w niewielkich ilościach. Deaminacja zachodzi w różnych komórkach
organizmu człowieka i polega na odłączeniu grupy aminowej z cząsteczki aminokwasu lub
innego związku. Grupy aminowe, odłączane w tym procesie, przyłączane są do kwasu
glutaminowego i powstaje glutamina (amid kwasu glutaminowego). W dalszym etapie
glutamina jest uwalniana do krwi i wędruje do wątroby, gdzie odłączane są od niej reszty
amidowe.
11.1. (0–1)
Podaj nazwę związku, który jest głównym produktem azotowej przemiany materii, wydalanym z organizmu człowieka.
11.2. (0–1)
Wyjaśnij, uwzględniając właściwości amoniaku i proces zachodzący w komórkach wątroby, dlaczego grupy amidowe są odłączane od glutaminy właśnie w tym, a nie innym narządzie.
11.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego u ryb słodkowodnych ostatecznym produktem azotowej przemiany materii jest amoniak, pomimo że związek ten jest toksyczny. W odpowiedzi uwzględnij procesy związane z osmoregulacją u tych ryb.
Epikotyl to odcinek łodygi siewki znajdujący się między liścieniami a pierwszymi liśćmi.
Na rysunku przedstawiono doświadczenie, do którego wykorzystano epikotyle siewek grochu.
Z siewek wycięto fragmenty epikotyli długości 5 mm i umieszczono je po pięć w czterech
szalkach z roztworami auksyny – kwasu indolilo-3-octowego (IAA) o różnych stężeniach –
oraz w jednej szalce: z wodą bez dodatku auksyny. Po 12 godzinach zmierzono długość
wszystkich fragmentów epikotyli. Eksperyment przeprowadzono w trzech powtórzeniach,
uzyskano bardzo podobne wyniki. Średnie wartości wyników doświadczenia przedstawiono
na wykresie.
6.1. (0–1)
Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.
6.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wyników doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
IAA pobudza wzrost wydłużeniowy epikotyli siewek grochu.
P
F
2.
Największy przyrost długości epikotyli siewek grochu nastąpił pod wpływem działania roztworu IAA o stężeniu 1 mM.
P
F
3.
Wpływ IAA na wzrost wydłużeniowy epikotyli jest tym większy, im większe jest jego stężenie.
P
F
6.3. (0–1)
Podaj przyczynę wydłużenia się fragmentów epikotyli w próbie kontrolnej.
Płazy to pierwsze kręgowce, które zmieniły środowisko wodne na lądowe – wyszły na ląd.
Należą do zwierząt dwuśrodowiskowych – ich formy larwalne (kijanki) żyją w wodzie,
a postaci dorosłe żerują na lądzie, do wody wracają na okres rozrodu.
Wymień dwa przykłady cech, które umożliwiły dorosłym płazom przystosowanie się do życia w środowisku lądowym, a pojawiły się u przodków płazów.
Owady są gromadą zwierząt lądowych, która odniosła znaczący sukces ewolucyjny. To wynik
wielu różnorodnych przystosowań do środowiska, w którym owady żyją, takich jak: pokrycie
ciała chitynowym oskórkiem, obecność skrzydeł, rozwój z przeobrażeniem.
Podaj dwie funkcje, jakie pełni chitynowy oskórek owadów.
Na rysunkach przedstawiono budowę zalążka roślin nagonasiennych (A) i roślin
okrytonasiennych (B).
a)
Wypisz oznaczenia cyfrowe zaznaczonych na rysunkach struktur, które są elementami przedrośla żeńskiego u roślin:
nagonasiennych: ,
okrytonasiennych: .
b)
Podaj oznaczenie cyfrowe struktury, która u roślin okrytonasiennych bierze, oprócz komórki jajowej, udział w podwójnym zapłodnieniu i wyjaśnij, dlaczego rozwijające się z niej bielmo jest triploidalne.
Struktura biorąca udział w podwójnym zapłodnieniu:
Cytoplazma komórek eukariotycznych ma zdolność przemieszczania się wewnątrz komórek.
Ruchy cytoplazmy są szczególnie dobrze widoczne w komórkach roślinnych – podczas
obserwacji mikroskopowej tych komórek widoczne są przemieszczające się chloroplasty.
Wyróżniamy następujące typy ruchów cytoplazmy: cyrkulacyjny, pulsacyjny i rotacyjny.
Podaj przykład funkcji, jaką pełnią w komórkach roślinnych ruchy cytoplazmy.
Fitooczyszczanie jest metodą oczyszczania zanieczyszczonych przez ścieki gleb i wód.
Wykorzystuje ona naturalne zdolności roślin do pobierania i gromadzenia substancji
toksycznych, ich redukcji i degradacji. Rośliny wykorzystywane w tej technologii
charakteryzują się dużą zdolnością akumulacji zanieczyszczeń, wysokim przyrostem biomasy
oraz wysokim stopniem przemieszczania się zanieczyszczeń, np. metali z korzeni do części
nadziemnych. Warunki te spełniają takie rośliny jak trawy, sałata, tobołki alpejskie,
kukurydza, skrzyp.
Ta technologia ma szereg zalet, np. nie wymaga dużych nakładów inwestycyjnych, jest czysta
ekologicznie, wykazuje wysoką efektywność, nie wymaga skomplikowanego sprzętu. Ma też
jednak i wady.
U roślin kwiatowych kluczowym genem inicjującym powstawanie kwiatów jest gen LEAFY.
Badacze wprowadzili do komórek osiki kopię tego genu wyizolowanego z rzodkiewnika.
Uzyskali rośliny, które kwitły i owocowały w wieku kilku miesięcy i przy wysokości kilku
centymetrów. Dla porównania – w normalnych warunkach drzewo to zakwita w wieku 18–20
lat, kiedy osiągnie wysokość około 10 m.
Podaj jeden przykład praktycznego wykorzystania wyników badań przeprowadzonych z wykorzystaniem opisanej techniki inżynierii genetycznej.
Przedstawiony niżej schemat dotyczy dziedziczenia dwóch cech sprzężonych, których allele
mają swoje loci na tym samym chromosomie (w tym przypadku nie występuje crossing over).
Dziedziczenie dotyczy alleli warunkujących barwę i kształt nasion kukurydzy :
AB – zielone, gładkie, ab – żółte, pomarszczone.
a)
Wpisz w odpowiednie miejsca schematu genotypy gamet rodziców i genotypy potomstwa powstałego na skutek krzyżowania osobników o genotypie pokazanym na schemacie.
b)
Na podstawie wpisanych genotypów potomstwa podaj ich fenotypy i ustal występujący w tym przypadku stosunek fenotypów.
Skrzyżowano ze sobą dwie rośliny o kwiatach białych (P). Otrzymane potomstwo (F1) miało
w całości barwę czerwoną. Barwa kwiatów tych roślin zależy od dwóch par alleli: od allelu A
zależy wytworzenie bezbarwnego prekursora barwnika czerwonego, a od allelu B zależy
wytworzenie substancji zmieniającej bezbarwny prekursor w barwnik czerwony.
Poniżej podano przykłady genotypów w tej krzyżówce:
AABB, aabb, AaBb, aaBB, AAbb
Wybierz i zapisz genotypy pokolenia rodzicielskiego (P) oraz genotypy potomstwa (F1):
U zwierząt różnicowanie płci jest zdeterminowane obecnością chromosomów płci.
W przypadku ptaków są to chromosomy Z i W. Osobniki żeńskie ptaków posiadają parę
chromosomów płci ZW, a osobniki męskie – ZZ. Allele cech sprzężonych z płcią znajdują się
na chromosomach Z.
U kur pasiaste upierzenie warunkowane jest przez leżący na chromosomie Z allel dominujący A,
a czarne upierzenie – przez allel recesywny a. Skrzyżowano czarnego koguta z pasiastą kurą (P).
a)
Zapisz genotypy rodzicielskie (P) kury i koguta opisane w zadaniu.
Genotyp kury
Genotyp koguta
b)
Zapisz genotypy i określ fenotypy osobników otrzymanych w pokoleniu F1.
