W operonie tryptofanowym znajduje się pięć otwartych ramek odczytu (trpA–trpE) kodujących
podjednostki enzymów uczestniczących w syntezie tryptofanu u bakterii.
Do sekwencji regulatorowych należy promotor, który znajduje się przed sekwencjami
kodującymi trpA–trpE i stanowi miejsce wiązania polimerazy RNA. Obok promotora znajduje
się operator, do którego przyłącza się aktywny represor. Białko represorowe jest aktywowane
poprzez przyłączenie cząsteczki tryptofanu.
Na schemacie przedstawiono działanie operonu tryptofanowego w sytuacji, gdy komórka
bakterii nie ma odpowiedniej ilości tego aminokwasu.
Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, Biologia, Warszawa 2016.
a)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–2.
Operon tryptofanowy podlega regulacji
A.
pozytywnej,
a cząsteczka tryptofanu pełni w nim funkcję
1.
induktora.
B.
negatywnej,
2.
korepresora.
b)
Opisz, korzystając z powyższego schematu, w jaki sposób będzie działać operon tryptofanowy w sytuacji, gdy komórka bakterii znajdzie się w środowisku, w którym ma dostęp do odpowiedniej ilości tryptofanu.
c)
Na podstawie schematu określ, jak zmieni się funkcjonowanie operonu tryptofanowego na skutek mutacji w genie kodującym białko represorowe, której efektem jest uniemożliwienie przyłączenia się cząsteczki tryptofanu do tego białka.
Uzupełnij poniższe zdania dotyczące limfocytów tak, aby zawierały one informacje
prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Limfocyty B i T biorą udział w mechanizmach odporności (swoistej / nieswoistej). W grasicy
człowieka dojrzewają i nabywają kompetencji (limfocyty B / limfocyty T). Za wytwarzanie
i uwalnianie przeciwciał odpowiadają (limfocyty B / limfocyty T) i jest to odporność
(humoralna / komórkowa).
Na schemacie przedstawiono mechanizm hormonalnej kontroli aktywności gonad męskich.
Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2012.
a)
Podaj nazwę części mózgowia oznaczonej na schemacie literą X.
b)
Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące hormonalnej kontroli aktywności jąder są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Wydzielanie hormonów płciowych u mężczyzn kontrolowane jest przez jedną pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego.
P
F
2.
Zarówno podwyższenie poziomu FSH jak i LH stymuluje spermatogenezę.
P
F
3.
Wysoki poziom testosteronu stymuluje wydzielanie gonadoliberyny.
Na rysunku przedstawiono budowę siatkówki oka człowieka.
Na podstawie: M. Zając, Protezy wzroku, V Kongres KRIO, Wisła 2004.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały one informacje prawdziwe. Podkreśl
w każdym nawiasie właściwe określenie.
Z dwóch rodzajów komórek światłoczułych – czopków i pręcików – w siatkówce ludzkiego oka dominują (czopki / pręciki), które umożliwiają widzenie (barwne / w odcieniach szarości).
Wysoką rozdzielczość obrazu, czyli większą szczegółowość, zapewniają (czopki / pręciki), ponieważ każdy z nich łączy się (z jednym neuronem / z kilkoma neuronami).
Zależność między mrówkami i mszycami jest jedną z bardziej interesujących interakcji
międzygatunkowych wśród bezkręgowców. Mszyce, należące do pluskwiaków, żerując
na roślinach przebijają tkanki roślinne i pobierają z floemu w bardzo dużych ilościach zawarty
w nim płyn. Nadmiar wody oraz różnych związków organicznych wydalają przez specjalne
otwory w postaci dużych kropli substancji, zwanej spadzią, bogatej w cukry, sole mineralne,
witaminy i niektóre aminokwasy. Spadź jest zbierana i zjadana przez dorosłe mrówki. Karmią
nią również swoje larwy (czerwie). Poczwarki mrówek nie pobierają pokarmu. Mrówki bronią
mszyc przed drapieżnikami, a także mogą przenosić nimfy i dorosłe osobniki mszyc na nowe
rośliny.
Na podstawie: http://www.wiz.pl/8,340.html; Piotr Ślipiński 2012-07-09 Cukier za ochronę;
http://www.gardeningknowhow.com/plant-problems/pests/insects/controlling-aphids-and-ants.htm
a)
Wybierz spośród A–D i zaznacz poprawne dokończenie zdania. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do informacji w tekście.
Zależność między mrówkami a mszycami to
drapieżnictwo.
komensalizm.
konkurencja.
mutualizm.
Uzasadnienie:
b)
Określ, które owady – mrówki czy mszyce – przechodzą rozwój złożony z przeobrażeniem zupełnym. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do informacji w tekście.
Rozwój złożony z przeobrażeniem zupełnym przechodzą:
Salamandra plamista (Salamandra salamandra) jest płazem, który w odróżnieniu od żab
i traszek, nie składa jaj do wody. Gody, podczas których samiec przekazuje samicy
spermatofor, czyli pakiet plemników, odbywają się późnym latem na lądzie. Pod koniec wiosny
następnego roku samica wyszukuje na brzegach strumieni lub stawów płytkie zatoczki i rodzi
larwy wprost do wody. Larwy opuszczające ciało samicy mają ok. 3 cm długości i są
przystosowane do życia w wodzie. W odróżnieniu od kijanek żab, wyposażone są w dwie pary
w pełni rozwiniętych kończyn.
U niektórych podgatunków salamandry plamistej, występujących w wysokich górach,
np. na Półwyspie Iberyjskim, samice nie rodzą larw, ale młode osobniki już po przeobrażeniu.
Na rysunku przedstawiono salamandrę plamistą i jej larwę.
Uwaga: Nie zachowano proporcji wielkości tych zwierząt.
Na podstawie: A. Pawłowski, Salamandra, Biuletyn PTOP Salamandra, II/1995 (3);
V. Lanka, Z. Vit, Płazy i gady. Leksykon przyrody, Warszawa 1980.
a)
Na podstawie rysunku i własnej wiedzy wymień dwie cechy budowy zewnętrznej dorosłych salamander, które pozwalają odróżnić je od gadów.
b)
Uzupełnij poniższe zdania opisujące rozwój i rozmnażanie salamandry tak, aby zawierały one informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.
Rozwój salamandry jest (prosty / złożony). Zapłodnienie jest (zewnętrzne / wewnętrzne).
Salamandra jest płazem (jajorodnym / jajożyworodnym).
c)
Wymień dwie, widoczne na rysunku, cechy budowy larwy salamandry będące przystosowaniem do życia w wodzie.
Na rysunku przedstawiono powstawanie zarodników u muchomora należącego do grzybów
kapeluszowych.
Na podstawie: M. Podbielkowska, Z. Podbielkowski, Biologia z higieną i ochroną środowiska, Warszawa 1991.
a)
Przyporządkuj wymienionym poniżej procesom litery, którymi te procesy oznaczone są na rysunku.
Mejoza:
Kariogamia jąder sprzężonych:
b)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis dotyczący cyklu rozwojowego muchomora. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
W cyklu życiowym muchomora dominuje faza (haploidalna / diploidalna / jąder sprzężonych).
Mejoza zachodzi w komórkach tworzących warstwę (na powierzchni blaszek owocnika / na górnej powierzchni kapelusza owocnika / u podstawy owocnika). W wyniku tego procesu
powstają zarodniki (konidialne / podstawkowe / workowe).
Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny ilustrujący siłę imbibicyjną, czyli siłę
wytwarzaną przez pęczniejące nasiona. Uczniowie umieścili suche nasiona grochu jadalnego
w kolbie, którą następnie napełnili wodą, szczelnie zamknęli korkiem i pozostawili na kilka
godzin.
Uczniowie postawili dwie alternatywne hipotezy, wyjaśniające wynik tego doświadczenia:
proces pęcznienia jest zjawiskiem czysto fizycznym;
proces pęcznienia wymaga aktywności metabolicznej nasion.
Aby sprawdzić te hipotezy, postanowili przygotować kolejny zestaw badawczy.
Na podstawie: W. Czerwiński, Fizjologia roślin, Warszawa 1976.
a)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–C oraz odpowiedź spośród 1.–3.
Zestaw badawczy umożliwiający rozstrzygnięcie, która z hipotez postawionych przez uczniów
jest trafna, powinien zawierać
A.
suche nasiona grochu
umieszczone w kolbie
1.
wypełnionej wodą i otwartej.
B.
namoczone i ugotowane nasiona grochu
2.
bez wody i zamkniętej korkiem.
C.
suche nasiona grochu wyprażone w piekarniku,
3.
wypełnionej wodą i zamkniętej korkiem.
b)
Wybierz spośród A–E i zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Proces pęcznienia nasion jest warunkowany obecnością zmagazynowanych w nich związków
organicznych, a przede wszystkim obecnością
Fitochrom – niebieskozielone białko – występuje w liściach roślin i jest fotoreceptorem
uczestniczącym w wielu reakcjach fizjologicznych wywoływanych przez światło,
np. w reakcjach fotoperiodycznych. Kwitnienie roślin krótkiego dnia (RKD) i roślin długiego
dnia (RDD) jest związane z działaniem aktywnej formy fitochromu.
Na schemacie przedstawiono mechanizm powstawania dwóch form fitochromu.
Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, Biology, Belmont 2008.
a)
Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące fitochromu są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Przekształcanie się form fitochromu pod wpływem światła jest związane ze zmianą struktury przestrzennej jego cząsteczki.
P
F
2.
W ciemności forma aktywna fitochromu (P730) jest mniej stabilna niż nieaktywna forma (P660).
P
F
3.
Daleka czerwień powoduje przekształcenie formy aktywnej (P730) w formę nieaktywną (P660).
P
F
b)
Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij tabelę dotyczącą zakwitania roślin krótkiego dnia (RKD).
Czas trwania dnia i nocy
Stężenie fitochromu P730 (wysokie / niskie)
Wpływ danego stężenia P730 na przejście RKD w fazę generatywną
Podczas fazy fotosyntezy zależnej od światła ATP powstaje na drodze fosforylacji.
Na schemacie A przedstawiono fosforylację, której towarzyszy cykliczny transport elektronów,
a na schemacie B – fosforylację, której towarzyszy niecykliczny transport elektronów.
Na podstawie: http://www.tutorvista.com/content/biology/biology-iv/photosynthesis/photophosphorylation.php
a)
Na podstawie schematów uzupełnij tabelę, w której porównasz oba typy fosforylacji i transportu elektronów zachodzące podczas fotosyntezy.
Proces na schemacie A
Proces na schemacie B
Fotosystemy, które uczestniczą w tych procesach
Fotoliza wody (zachodzi / nie zachodzi)
Wszystkie produkty
b)
Wyjaśnij, dlaczego do zajścia fotosyntezy konieczny jest niecykliczny transport elektronów, a niewystarczający jest sam transport cykliczny. W odpowiedzi uwzględnij produkty fazy zależnej od światła i ich znaczenie w procesie fotosyntezy.
Chromosomy są najlepiej widoczne w komórce podczas metafazy podziału mitotycznego. Mają
wtedy zwartą strukturę, są krótkie i grube. Po ich wybarwieniu przy użyciu specjalnych
barwników uzyskuje się charakterystyczny dla każdego chromosomu homologicznego wzór
prążków, co ułatwia rozpoznanie pod mikroskopem poszczególnych chromosomów
i obserwację ich struktury.
Na rysunku przedstawiono budowę metafazowego chromosomu 2 człowieka.
Na podstawie: www. basicmedicalkey.com/genetic-and-developmental-disorders/
a)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis przedstawionego na rysunku chromosomu. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Metafazowy chromosom 2 składa się z dwóch (takich samych / różnych) chromatyd. Ramiona
chromatydy mają (różną długość / taką samą długość). Miejsce oznaczone X, w którym
do chromosomu przyczepiają się włókna wrzeciona kariokinetycznego to (centromer / centrosom).
b)
Podaj liczbę autosomów występujących w prawidłowej komórce somatycznej człowieka:
Na podstawie: C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, Integrated principles of zoology, New York 2001.
a)
Określ, która z widocznych na rysunku cech budowy przedstawionej błony świadczy o tym, że jest to błona komórki zwierzęcej.
b)
Oceń, czy poniższe informacje dotyczące budowy błony komórkowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Zewnętrzna i wewnętrzna warstwa błony komórkowej mają budowę symetryczną względem siebie.
P
F
2.
Cząsteczki fosfolipidów mogą zmieniać swoje położenie w obrębie dwuwarstwy.
P
F
3.
Dwuwarstwa fosfolipidowa jest tym bardziej płynna im więcej występuje w niej fosfolipidów zawierających nasycone kwasy tłuszczowe.
Poniżej przedstawiono szkielet skrzydła nietoperza i szkielet skrzydła ptaka oraz uproszczone
drzewo filogenetyczne kręgowców lądowych.
Na podstawie: http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/evo_09
Na podstawie informacji przedstawionych na schemacie uzupełnij poniższe zdania tak,
aby powstał poprawny opis wymienionych narządów. Podkreśl w każdym nawiasie
właściwe określenie.
Szkielet skrzydła ptaka i szkielet skrzydła nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ mają (wspólne / różne) pochodzenie oraz plan budowy.
Powierzchnie nośne umożliwiające aktywny lot ptaka i nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ powstały (niezależnie / tylko raz) w toku ewolucji.
Karpieniec diabli (Cyprinodon diabolis) to niewielka ryba, mieniąca się niebiesko, która żyje
tylko w jednym na świecie miejscu, będącym wypełnioną wodą szczeliną skalną (Devil’s Hole)
znajdującą się na pustyni – w Dolinie Śmierci w Kalifornii. Przodek karpieńca diablego
zasiedlił ten zbiornik około 60 tys. lat temu.
Zwierzęta te żyją w izolowanej jaskini w słonej wodzie geotermalnej o temperaturze 33°C,
w której poziom tlenu jest tak niski, że większość gatunków ryb byłaby bliska śmierci. Ich
populacja liczy kilkadziesiąt ryb i występuje do głębokości 24 m, lecz żeruje i rozmnaża się
na małej, płytko położonej półce skalnej o powierzchni zaledwie ok. 18 m2, pokrytej glonami.
Na podstawie decyzji Sądu Najwyższego USA pod ochronę wzięto wody podziemne w tym
regionie: zakazano jakiegokolwiek czerpania z ich zasobów.
Na podstawie badań molekularnych stwierdzono, że najbliższym krewnym karpieńca diablego
jest inny gatunek z tego samego rodzaju zasiedlający niewielkie zbiorniki znajdujące się
w oazie Ash Meadows położonej kilka kilometrów od szczeliny Devil’s Hole.
Na podstawie: www.hemispheres.pl/artykuly/december_08.php;
http://kopalniawiedzy.pl/karpieniec-diabli-Devil-s-Hole-ocieplenie-klimatu
22.1. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego czerpanie wody z zasobów wód podziemnych w rejonie Devil’s Hole
zagrażałoby populacji karpieńca diablego. W odpowiedzi odwołaj się do trybu życia tej
ryby.
22.2. (0–1)
Wybierz i zaznacz poprawne dokończenie zdania spośród A–B oraz jego poprawne
uzasadnienie wybrane spośród 1.–2.
Powstanie karpieńca diablego jest przykładem specjacji
Wydajność produkcji wtórnej w ekosystemie określa się jako stosunek energii dostępnej
dla kolejnego poziomu troficznego do energii pobranej z poziomu poprzedniego. Populacje
poszczególnych gatunków są powiązane ze sobą siecią zależności pokarmowych.
Na poniższym wykresie przedstawiono rozkład liczby poziomów troficznych uzyskany
na podstawie analizy 183 różnych sieci pokarmowych.
Na podstawie: E.R. Pianka, Evolutionary Ecology, 2011.
21.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przedstawionych wyników badań są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Najwięcej jest sieci pokarmowych, które mają 4 poziomy troficzne.
P
F
2.
Liczba poziomów troficznych zależy od liczby sieci pokarmowych w danym ekosystemie.
P
F
3.
Większość sieci ma 6 lub więcej poziomów troficznych.
P
F
21.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego liczba poziomów troficznych w ekosystemie jest ograniczona.
W odpowiedzi uwzględnij przepływ energii przez kolejne poziomy troficzne.
Babka nadmorska (Plantago maritima) w środowisku naturalnym występuje na siedliskach
o różnej wilgotności, m.in. na bagnach, a także na murawach porastających klify nadmorskie.
Zbadano wysokość roślin babki w obu populacjach na stanowiskach naturalnych, a następnie
nasiona zebrane z roślin populacji bagiennej i klifowej wysiano na poletku doświadczalnym
o średniej wilgotności gleby. Po pewnym czasie zmierzono wysokość wyhodowanych roślin.
W tabeli przedstawiono wyniki badań.
Siedlisko populacji babki nadmorskiej
Średnia wysokość roślin [cm]
na stanowisku naturalnym
hodowanych na poletku doświadczalnym
bagno
35,0
31,5
murawa z klifu nadmorskiego
7,5
20,7
Na podstawie C.J. Krebs, Ekologia, Warszawa 2011.
19.1. (0–2)
Uzasadnij, uwzględniając wyniki badań, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki
nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest
zarówno zmienność genetyczna:
jak i zmienność środowiskowa (fenotypowa):
19.2. (0–1)
Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski
podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tych badań, albo N (nie) – jeśli
z nich nie wynika.
1.
Babka nadmorska ma szeroki zakres tolerancji pod względem wilgotności siedliska.
T
N
2.
Populacje babki nadmorskiej z bagien i z klifów należy zaklasyfikować do dwóch odrębnych gatunków.
T
N
3.
Dla babki nadmorskiej optymalne jest siedlisko o średniej wilgotności.
W operonie tryptofanowym znajduje się pięć otwartych ramek odczytu (trpA–trpE) kodujących
podjednostki enzymów uczestniczących w syntezie tryptofanu u bakterii.
Do sekwencji regulatorowych należy promotor, który znajduje się przed sekwencjami
kodującymi trpA–trpE i stanowi miejsce wiązania polimerazy RNA. Obok promotora znajduje
się operator, do którego przyłącza się aktywny represor. Białko represorowe jest aktywowane
poprzez przyłączenie cząsteczki tryptofanu.
Na schemacie przedstawiono działanie operonu tryptofanowego w sytuacji, gdy komórka
bakterii nie ma odpowiedniej ilości tego aminokwasu.
Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, Biologia, Warszawa 2016.
17.1. (0–1)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz
odpowiedź spośród 1.–2.
Operon tryptofanowy podlega regulacji
A.
pozytywnej,
a cząsteczka tryptofanu pełni w nim funkcję
1.
induktora.
B.
negatywnej,
2.
korepresora.
17.2. (0–1)
Opisz, korzystając z powyższego schematu, w jaki sposób będzie działać operon
tryptofanowy w sytuacji, gdy komórka bakterii znajdzie się w środowisku, w którym ma
dostęp do odpowiedniej ilości tryptofanu.
17.3. (0–1)
Na podstawie schematu określ, jak zmieni się funkcjonowanie operonu tryptofanowego
na skutek mutacji w genie kodującym białko represorowe, której efektem jest
uniemożliwienie przyłączenia się cząsteczki tryptofanu do tego białka.
W rozmnażającej się płciowo populacji zwierząt, pozostającej w stanie równowagi
genetycznej, w pewnym locus występują dwa allele genu autosomalnego. Allel A wykazuje
pełną dominację nad allelem a.
Na poniższym wykresie przedstawiono liczbę osobników tej populacji o określonych
genotypach. Samce i samice są jednakowo licznie reprezentowane wśród wszystkich
genotypów.
16.1. (0–1)
Oblicz częstość występowania alleli a i A w tej populacji. Zapisz odpowiednie obliczenia.
Częstość występowania allelu a:
Częstość występowania allelu A:
16.2. (0–1)
Określ, które spośród wymienionych poniżej zjawisk mogłoby spowodować zmianę
częstości alleli tego genu w tej populacji. Zaznacz T (tak), jeśli zjawisko może powodować
zmiany w częstości występowania alleli w populacji, albo N (nie) – jeśli tych zmian
spowodować nie może.
