W zależności od wpływu na rozkład cechy w populacji wyróżniamy trzy rodzaje doboru
naturalnego:
I. dobór stabilizujący
II. dobór kierunkowy
III. dobór różnicujący.
21.1. (0–1)
Przyporządkuj zamieszczone poniżej opisy rozkładów cech w populacjach (A–C) do rodzajów doboru (I–III), pod których presją były te populacje.
W populacji zięb zamieszkujących te same wyspy Galapagos, dotkniętych suszą, pojawiły
się zięby cienkodziobe i zięby grubodziobe odżywiające się odmiennym pokarmem.
Populacja trawy mietlicy rozłogowej staje się coraz bardziej odporna na szkodliwe
działanie miedzi wraz z upływem czasu, jaki upłynął od momentu skażenia środowiska.
Dane kopalne wskazują, że średnie rozmiary niedźwiedzia jaskiniowego w Europie
powiększały się w okresach zlodowaceń, a zmniejszały się w czasie cieplejszych okresów.
A.
B.
C.
21.2. (0–1)
Na podstawie opisu C, wykaż związek między zwiększeniem rozmiarów ciała niedźwiedzi jaskiniowych a ich adaptacją do niskiej temperatury otoczenia w okresach zlodowaceń.
Szczepionki DNA zawierają najczęściej koliste cząsteczki plazmidów, na których kodowane
są antygeny organizmów, przeciwko którym skierowana jest szczepionka. Dzięki promotorom
wirusowym informacja genetyczna zawarta na plazmidzie ulega ekspresji w komórkach
ludzkich i organizm może wytworzyć pamięć immunologiczną. Szczepionki DNA nie są
skuteczne, jeżeli zostaną zaprojektowane dla antygenów naturalnie zawierających reszty
cukrowe.
Na podstawie : J. Stojak, Ze szczepionką za pan brat, „Biologia w Szkole” nr 3., Warszawa 2013.
20.1. (0–1)
Określ, która z informacji przedstawia kolejne etapy prowadzące do wytworzenia odporności u człowieka przez szczepionki DNA.
DNA kodujące antygen → translacja → transkrypcja → antygen → różnicowanie
limfocytów T i B → komórki pamięci
DNA kodujące antygen → translacja → transkrypcja → przeciwciało → różnicowanie
limfocytów T i B → antygen
DNA kodujące antygen → transkrypcja → translacja → przeciwciało → wytwarzanie
limfocytów Th → antygen → komórki pamięci.
DNA kodujące antygen → transkrypcja → translacja → antygen → różnicowanie
limfocytów T i B → komórki pamięci.
20.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego szczepionki DNA nie są skuteczne, jeżeli są zaprojektowane dla antygenów naturalnie zawierających reszty cukrowe.
Najczęstszą przyczyną rodzinnej hipercholesterolemii (FH) jest uszkodzenie zlokalizowanego
na chromosomie 19 genu kodującego receptor dla lipoproteiny niskiej gęstości (LDL).
Receptor ten znajduje się na powierzchni komórek wątroby i wychwytuje ze krwi cząsteczki
LDL, z których odbiera transportowany przez nie cholesterol. Wynikiem mutacji jest
podwyższony poziom cholesterolu we krwi, co może być przyczyną wczesnej miażdżycy
(nawet w wieku dziecięcym), choroby wieńcowej i zawału serca. Na FH chorują mężczyźni
i kobiety – niezależnie, czy są homo- czy heterozygotami pod względem zmutowanego genu.
Na podstawie: pl.wikipedia.org/wiki/Hipercholesterolemia_rodzinna
18.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Hipercholesterolemia jest chorobą genetyczną uwarunkowaną przez allel dominujący.
P
F
2.
Przyczyną hipercholesterolemii jest mutacja genowa.
P
F
3.
Hipercholesterolemia jest chorobą sprzężoną z płcią.
P
F
18.2. (0–2)
Chora na FH kobieta, która jest w ciąży, ma zdrowego ojca i zdrowego męża. Oblicz prawdopodobieństwo, że dziecko urodzone przez nią będzie zdrowym chłopcem. Zaproponuj oznaczenia zmutowanego i prawidłowego allelu, podaj genotypy rodziców i zapisz krzyżówkę genetyczną.
Badania epidemiologiczne wykazują, że stężenie witaminy D3 lub jej metabolitów
u większości dorosłych ludzi jest poniżej prawidłowego poziomu. Witamina ta powstaje
w skórze z prowitaminy D pod wpływem promienia ultrafioletowego (UV). Niedobór
witaminy D3 lub zaburzenia jej przemian, mogą być przyczyną wielu chorób, takich jak:
choroby nowotworowe, sercowo-naczyniowe, krzywica u dzieci, czy osteoporoza polegająca
na postępującym ubytku masy kostnej. Przy odpowiedniej ilości tej witaminy w organizmie
pula wchłanianych z pokarmów jonów wapniowych wynosi od 30% do 80%, natomiast przy
niskim poziomie witaminy D3 jest to jedynie 10–15%, co prowadzi do niedoboru tego
pierwiastka w organizmie. Poziom jonów wapniowych we krwi jest regulowany przez
hormony – kalcytoninę i parathormon.
17.1. (0–1)
Uzupełnij zdania opisujące regulację poziomu jonów wapnia we krwi. Podkreśl właściwe określenia wybrane spośród zapisanych w nawiasach tak, aby otrzymać poprawną informację.
Spadek poziomu jonów wapniowych we krwi powoduje (kalcytonina / parathormon). Jeżeli
poziom jonów wapniowych we krwi jest niski, to (kalcytonina / parathormon) powoduje ich
uwalnianie z (kości / krwi). Opisana regulacja odbywa się dzięki (współdziałaniu / przeciwstawnemu działaniu) tych hormonów.
17.2. (0–1)
Wyjaśnij związek między niedoborem witaminy D3 w organizmie człowieka a podwyższonym ryzykiem wystąpienia osteoporozy.
17.3. (0–1)
Wykaż związek między niedoborem witaminy D3 w organizmie człowieka a coraz powszechniejszym używaniem kremów z filtrem UV.
Uwagi od BiologHelp: Zapoznaj się z dostępnym w kluczu odpowiedzi zastrzeżeniem do pytania 17.3.
Na schemacie przedstawiono działanie przeciwprądowego mechanizmu wymiany gazowej
(zasady przeciwprądu) w skrzelach ryb kostnoszkieletowych.
Liczby określają ciśnienie parcjalne tlenu (w mm Hg) w wodzie przepływającej przez skrzela
i we krwi naczyń włosowatych.
11.1. (0–1)
Podaj nazwę procesu, dzięki któremu tlen z wody przepływającej przez skrzela przedostaje się do krwi.
11.2. (0–1)
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Zasada przeciwprądu polega na tym, że kierunek przepływu wody przez blaszki skrzelowe i kierunek przepływu krwi w naczyniach włosowatych skrzeli są przeciwne.
P
F
2.
Dzięki zasadzie przeciwprądu na całej powierzchni blaszki skrzelowej jest zachowana korzystna dla wymiany gazowej różnica ciśnień parcjalnych.
P
F
3.
Gdy krew wpływa do naczynia włosowatego, kontaktuje się z wodą, która rozpoczyna opływanie skrzeli.
Owadomorki są grzybami, które odbywają cały swój cykl rozwojowy w ciele owadów.
Charakterystyczną cechą tych grzybów jest zdolność do wytwarzania aktywnie odrzucanych
zarodników konidialnych, które są pokryte lepką wydzieliną. Kiełkująca z zarodnika, który
przykleił się do oskórka owada, strzępka infekcyjna wydziela enzym trawiący chitynę i dzięki
temu przedostaje się do wnętrza owada, gdzie odżywia się jego tkankami i się rozrasta.
Strzępki, które przerosły ciało ofiary, wyrzucają tysiące zarodników. W niesprzyjających
warunkach owadomorki, po połączeniu fragmentów strzępek (gametangiów), wykształcają
przetrwalne struktury – zygospory (zarodniki przetrwalne). Rozwój owadomorków jest
w pełni zsynchronizowany z pojawianiem się poszczególnych pokoleń owadów żywicieli
i poszczególnych form rozwojowych owadów. Większość tych grzybów atakuje wybrane
gatunki owadów, często – tylko ich wybrane formy rozwojowe.
Na podstawie: www. greenclean.pl/owadomorki
7.1. (0–1)
Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Owadomorki rozmnażają się bezpłciowo przez zarodniki konidialne.
P
F
2.
Rozmnażanie płciowe owadomorków służy wytworzeniu ich form przetrwanych.
P
F
3.
Większość owadomorków odznacza się wysoką specyficznością względem żywiciela.
P
F
7.2. (0–1)
Odwołując się do cech owadomorków, przedstaw ich możliwe wykorzystanie w gospodarce człowieka.
Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie oporności pewnego
gatunku bakterii na penicyliny. Dwa szczepy tej bakterii (I i II) wysiano równomiernie
na osobnych szalkach i następnie rozłożono na nie krążki bibuły nasączonej antybiotykami
w jednakowych dawkach. Każdy ze szczepów inkubowano w tych samych optymalnych, dla
tego gatunku bakterii, warunkach. Na poniższych rysunkach zaprezentowano wyniki hodowli
obydwu szczepów bakterii po 48 godzinach, w obecności pięciu różnych antybiotyków
(A–E). Zaciemnione pola wokół białych krążków z antybiotykami wskazują zahamowanie
wzrostu bakterii.
4.1. (0–1)
Zaznacz hipotezę badawczą, którą potwierdzają wyniki powyższego doświadczenia.
Oporność badanego gatunku bakterii na penicyliny zależy od szczepu bakterii.
Oporność badanego gatunku bakterii na penicyliny zależy od dawki antybiotyku.
Oporność badanego gatunku bakterii na penicyliny zależy od sposobu hodowli bakterii.
Oporność badanego gatunku bakterii na penicyliny zależy od czasu kontaktu z antybiotykiem.
Rybosomy są kompleksami złożonymi z rRNA i białek. Składają się one z dwóch
podjednostek – dużej i małej, które łączą się podczas przeprowadzania translacji. Mechanizm
działania niektórych antybiotyków polega na wiązaniu się z rybosomami. Przykładowo:
gentamycyna wiąże się trwale do miejsca A w rybosomie – miejsca, gdzie zazwyczaj
przyłączają się kolejne aminoacylo-tRNA transportujące do rybosomu kolejne aminokwasy.
W komórkach prokariotycznych rybosomy powstają w cytoplazmie, a w komórkach
eukariotycznych podjednostki rybosomów powstają na terenie jądra komórkowego.
Na podstawie: Biologia, pod red. A. Czubaja, Warszawa 1999.
2.1. (0–1)
Wybierz spośród A–D i zaznacz te dwa etapy powstawania rybosomów, które zachodzą w jądrze komórkowym eukariontów.
synteza rRNA
synteza białek rybosomowych
składanie białek i rRNA w duże i małe podjednostki rybosomów
łączenie się małej i dużej jednostki rybosomu
2.2. (0–1)
Na podstawie tekstu określ, jaki wpływ na proces translacji będzie miała gentamycyna.
2.3. (0–1)
Wyjaśnij, jaki wpływ na metabolizm bakterii będzie miało dodanie gentamycyny do pożywki, na której hodowane są bakterie.
2.4. (0–1)
Podaj przykład organellum komórki eukariotycznej, które zawiera rybosomy podobne do bakteryjnych.
Na schemacie przedstawiono transport glukozy do wnętrza komórki. Glukoza pokonuje
barierę w postaci błony komórkowej dzięki transportowi zintegrowanemu (sprzężonemu)
z transportem jonów sodu. W błonie komórkowej, oprócz białka transportującego glukozę,
znajduje się tzw. pompa sodowo-potasowa, której rolą jest usuwanie z komórki jonów sodu
przy jednoczesnym pobieraniu jonów potasu. Na każde trzy jony sodu usunięte z komórki
przypadają dwa pobrane jony potasu – powoduje to nierównomierny rozkład stężeń jonów
po obu stronach błony komórkowej.
1.1. (0–1)
Wyjaśnij, biorąc pod uwagę stężenia substancji po obydwu stronach błony komórkowej, na czym polega związek aktywnego transportu jonów sodu na zewnątrz komórki z transportem glukozy do wnętrza komórki.
1.2. (0–1)
Spośród wymienionych cząsteczek (A–D) zaznacz te, które są transportowane ze światła jelita do wnętrza komórek nabłonka jelita w sposób analogiczny do przedstawionego na schemacie.
W czasie obserwacji populacji dzikich kaczek policzono i zapisano, ile wśród nich jest piskląt
pokrytych puchem, ile jest osobników młodych mających już pióra konturowe oraz ile jest
osobników dorosłych o pełnym upierzeniu.
22.1 (0–1)
Zaznacz prawidłowe dokończenie poniższego zdania.
Celem przeprowadzonej obserwacji było określenie struktury populacji
płciowej.
socjalnej.
wiekowej.
przestrzennej.
22.2 (0–1)
Przedstaw projekt tabeli, w której udokumentujesz dane zebrane podczas tej obserwacji. Uwzględnij tylko tytuły kolumn i wierszy tabeli (bez jej wypełniania).
Bliźnięta mogą być albo jednojajowe (monozygotyczne), albo dwujajowe (dizygotyczne).
21.1. (0–1)
Wybierz i zaznacz w tabeli odpowiedź A lub B, która jest poprawnym dokończeniem poniższego zdania, oraz jej uzasadnienie spośród odpowiedzi 1.–3.
Klonami można nazwać bliźnięta
A.
jednojajowe,
ponieważ powstały
1.
z tej samej komórki jajowej i różnych plemników, mają różne zestawy genów, ale są tej samej płci.
2.
z tej samej komórki jajowej i tego samego plemnika, mają identyczny zestaw genów i są tej samej płci.
B.
dwujajowe,
3.
z różnych komórek jajowych i różnych plemników, mają różne zestawy genów, ale mogą być tej samej płci.
21.2. (0–1)
Wyjaśnij, uwzględniając podłoże genetyczne, dlaczego w razie konieczności wykonania przeszczepu dla danej osoby najlepszym dawcą byłby bliźniak jednojajowy.
Ślimak to część ucha zawierająca czuciowy narząd spiralny – narząd Cortiego, wrażliwy
na fale dźwiękowe. Informacje z tego narządu odbiera nerw słuchowy, który jest częścią
nerwu przedsionkowo-ślimakowego, przekazującego je do mózgowia.
16.1 (0–1)
Zapisz litery oznaczające elementy budowy ucha wybrane spośród A–F, w kolejności przemieszczania się fali dźwiękowej: od momentu podrażnienia błony bębenkowej do przetworzenia dźwięku na sygnały nerwowe.
błona podstawna
kowadełko
młoteczek
narząd spiralny
okienko owalne
strzemiączko
błona bębenkowa → → nerw słuchowy
16.2 (0–1)
Zaznacz rodzaj nerwów, do których należy nerw przedsionkowo-ślimakowy.
nerwy obwodowe
nerwy czaszkowe
nerwy rdzeniowe
16.3 (0–1)
Podaj nazwy zmysłów, których narządy unerwiane są przez nerw przedsionkowo-ślimakowy.
Rozwój żab najczęściej odbywa się w wodzie, gdzie składany jest skrzek, z którego rozwijają
się kijanki. Początkowo odżywiają się one glonami i szczątkami roślinnymi, ale z biegiem
czasu stają się mięsożercami. Kijanki stanowi pokarm dla wielu drapieżników. Czynnikiem
bezpośrednio decydującym o rozpoczęciu metamorfozy kijanek są hormony tarczycy
indukujące zmiany metamorficzne w ich tkankach. Dorosłe osobniki wiodące wodno-lądowy
tryb życia odżywiają się ślimakami i owadami, same są natomiast pokarmem dla drapieżnych
ptaków i ssaków.
Na schemacie przedstawiono kolejne etapy rozwoju żaby trawnej.
10.1. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało ono prawdziwe informacje dotyczące żaby trawnej – podkreśl właściwe określenia w nawiasach.
Z jaj, po zapłodnieniu (zewnętrznym / wewnętrznym) rozwijaj się kijanki, które przechodzą rozwój (prosty / z przeobrażeniem), aby ostatecznie stać się postacią dorosłą.
10.2. (0–1)
Podaj dwie cechy budowy kijanki, które są przystosowaniem do życia w środowisku wodnym.
10.3. (0–2)
Korzystając z tekstu, zapisz dwa różne łańcuchy pokarmowe, w których dorosła żaba lub jej stadium rozwojowe jest jednym z ogniw jako:
konsument I-rzędu.
konsument II-rzędu.
10.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego brak jodu w pożywieniu kijanek może w istotny sposób wpłynąć na ich metamorfozę w dorosłe żaby.
Acyklowir (ACV) to jeden z leków przeciwwirusowych. Jest on pochodną deoksyguanozyny,
w której zmodyfikowana została reszta cukrowa. Uzyskany w ten sposób analog
nukleozydowy jest specyficznym inhibitorem replikacji wirusa opryszczki, ospy wietrznej
i półpaśca.
W zainfekowanej wirusem komórce acyklowir (ACV) uzyskuje aktywność wtedy,
gdy w wyniku trzech kolejnych etapów fosforylacji zostanie przekształcony do postaci
trifosforanu. W genomie wirusa, który stanowi liniowy, dwuniciowy DNA, znajduje się
gen kodujący enzym kinazę tymidynową, która umożliwia pierwszą fosforylację ACV, natomiast kolejne fosforylacje tego związku są katalizowane przez enzymy zainfekowanej komórki,
aż do powstania trifosforanu. W ten sposób ACV wprowadzany jest do puli nukleotydów,
jako substrat dla polimerazy DNA wirusa, w wyniku czego staje się konkurentem deoksyguanozynotrifosforanu. Gdy trifosforan ACV zostanie włączony do nowo
zreplikowanego łańcucha wirusowego DNA, zaczyna działać jako sygnał kończący replikację, gdyż pozbawiony jest grupy 3’OH.
Stwierdzono, że komórkowa polimeraza DNA nie jest wrażliwa na trifosforan acyklowiru.
Na podstawie J. Nicklin, K. Graeme-Cook, R. Killington: Krótkie wykłady. Mikrobiologia. Warszawa 2008.
6.1. (0–1)
Spośród rysunków A–D przedstawiających wybrane nukleozydy wybierz i zaznacz deoksyguanozynę. Podaj, na czym polega różnica między budową nukleotydu a budową nukleozydu w DNA.
6.2. (0–2)
Na podstawie analizy tekstu uzupełnij zdania 1. i 2., tak aby były prawdziwe: podkreśl właściwe określenia w nawiasach oraz oznaczenia literowe odpowiednich informacji spośród A–C.
Informacje:
komórkowa polimeraza DNA nie rozpoznaje trifosforanu ACV jako substratu w procesie replikacji.
wirusowa polimeraza DNA dobudowuje do replikowanej nici DNA trifosforan ACV
w miejsce nukleotydu guaninowego.
w tych komórkach brakuje kinazy tymidynowej niezbędnej do ufosforylowania ACV.
Zdanie 1. Acyklowir jest (szkodliwy/nieszkodliwy) dla zdrowych, niezainfekowanych
komórek człowieka, ponieważ A / B / C.
Zdanie 2. Acyklowir jest (szkodliwy/nieszkodliwy) dla komórek człowieka zainfekowanych
wirusem, ponieważ A / B / C.
6.3. (0–1)
Wymienione poniżej etapy infekcji wirusowej uporządkuj we właściwej kolejności – wpisz w tabelę numery 2–5.
Etapy infekcji wirusowej
Kolejność
Łączenie białek wirusowych z materiałem genetycznym wirusa.
Rozpoznawanie przez cząstki wirusa odpowiednich receptorów na powierzchni atakowanej komórki.
1
Uwalnianie nowych wirionów.
Replikacja materiału genetycznego wirusa.
Wnikanie wirionu do wnętrza komórki i rozpad kapsydu.
Enzym ureaza, który występuje m.in. w nasionach dyni, przeprowadza następującą reakcję:
H2N-CO-NH2 + H2O : 2 NH3 + CO2
Powstający w ten sposób amoniak powoduje alkalizację (wzrost zasadowości) środowiska
reakcji. Ureaza podana dożylnie jest śmiertelna dla człowieka nawet w niskich dawkach,
ale nasiona dyni można jeść bezpiecznie.
Przeprowadzono doświadczenie, w którym przesącz z nasion dyni rozgniecionych w wodzie
rozdzielono w równych ilościach do trzech probówek (I–III) i do każdej z nich dodano tak
sam ilość mocznika. Stopień alkalizacji roztworu w probówkach mierzono za pomocą
fenoloftaleiny, która w środowisku zasadowym przyjmuje barwę różową – tym
intensywniejszą, im wyższe jest pH roztworu. Każdą probówkę inkubowano w innej
temperaturze: I – 10°C, II – 35°C, III – 70°C.
Po kilku minutach zaobserwowano zmian zabarwienia roztworów w I i II probówce,
natomiast w probówce III roztwór się nie zabarwił.
Na podstawie: www.biocen.edu.pl/volvox/Protocols/PDFs/Urease_pl
3.1. (0–1)
Sformułuj problem badawczy do tego doświadczenia.
3.2. (0–1)
Podaj przyczynę, która sprawiła, że w probówce III roztwór się nie zabarwił.
3.3. (0–1)
Zaznacz poniżej klasę enzymów (AFD), do której należy ureaza.
liazy
ligazy
hydrolazy
oksydoreduktazy
3.4. (0–2)
Wyjaśnij, dlaczego wprowadzenie ureazy bezpośrednio do krwioobiegu człowieka
stanowi dla niego śmiertelne zagrożenie, ale ureaza zawarta w nasionach dyni nie jest
dla człowieka szkodliwa po ich zjedzeniu. W odpowiedzi uwzględnij oba miejsca
działania tego enzymu.
Lektyny to białka występujące w komórkach różnych organizmów, np. roślin i grzybów.
Wiele lektyn działa toksycznie na komórki i hamuje ich namnażanie. Ich właściwości
są przedmiotem badań w terapii nowotworów. Jedną z najlepiej poznanych toksycznych
lektyn jest rycyna, która ma właściwości enzymatyczne (RNA-glikozydazy) i powoduje
dezaktywację rybosomów.
Wśród lektyn pochodzenia roślinnego są też takie, które wykazują stosunkowo niską
cytotoksyczność i jednocześnie wysoką aktywność immunostymulującą , np. lektyny uzyskane
z jemioły. Powodują one wzrost liczby i aktywację limfocytów T, aktywację makrofagów,
indukują produkcję cytokin przez limfocyty Th i namnażanie limfocytów B, a ponadto
pobudzają rozwój grasicy.
Preparaty z jemioły zostały dopuszczone do stosowania terapeutycznego i podaje się je jako
leki wspomagające nie tylko pomocniczo w terapii nowotworów, lecz także nosicielom HIV
oraz chorym na AIDS.
Na podstawie: G. Końska i wsp., Możliwości zastosowania lektyn w diagnostyce i terapii. Cz. II. Zastosowanie terapeutyczne, „Przegląd Lekarski” 2008/65/5.
2.1. (0–1)
Na podstawie tekstu wyjaśnij, dlaczego rycyna będzie silniej działać na komórki nowotworowe niż na zdrowe komórki organizmu.
2.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego preparaty z jemioły można wykorzystać w terapii wspomagającej leczenie osób chorych na AIDS. W odpowiedzi uwzględnij skutki działania HIV w organizmie człowieka.
2.3. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania dotyczące wytwarzania limfocytów Th – wpisz w wyznaczone miejsca właściwe określenia wybrane z wymienionych.
grasica
żółty szpik kostny
czerwony szpik kostny
limfocyty B
limfocyty T
W , z komórek prekursorowych, powstają .
Limfocyty te wędrują następnie do , gdzie przekształcają się
w odpowiednie rodzaje limfocytów Th i nabywają w ten sposób kompetencji immunologicznych.
