1. Strona główna
  2. Zadania maturalne z biologii
  3. Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)

Biologia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 39.

Kategoria: Protisty Ekologia Metody badawcze i doświadczenia Typ: Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Pantofelek i euglena wykorzystywane są często jako materiał badawczy w różnych doświadczeniach. Na wykresach przedstawiono wyniki doświadczenia przeprowadzonego na dwóch gatunkach pantofelków (Paramecium aurelia i Paramecium caudatum).

Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 883;
http://www.zuzel.kwasior.com/?title=Plik:Competition_Gause1934.svg [dostęp: 03.12.2014].
a)Na podstawie analizy wykresów wyjaśnij, dlaczego krzywe ilustrujące zmiany zagęszczenia populacji dwóch gatunków pantofelków (P. aurelia i P. caudatum) mają inny przebieg, kiedy gatunki te hodowane są każdy oddzielnie (krzywe I), w warunkach jednakowego dostępu do zasobów pokarmowych, i kiedy hodowane są razem (krzywe II), w takich samych warunkach.
b)Wyjaśnij, dlaczego w małym naczyniu, w którym w ciemności są hodowane pantofelki wraz euglenami, woda musi być dotleniana, natomiast w dobrze oświetlonym małym naczyniu dotlenianie wody jest niepotrzebne. W odpowiedzi uwzględnij budowę i funkcjonowanie hodowanych organizmów.
c)Sformułuj wniosek, jaki wynika z innego doświadczenia, w którym wykazano, że w kropli czystej wody pantofelki poruszają się w różnych kierunkach, a po dodaniu glukozy – skupiają się wokół niej.
d)Podaj i uzasadnij, w której części pola widzenia (prawej czy lewej) w mikroskopie optycznym będzie można obserwować zmiany w ruchu pantofelków po wprowadzeniu roztworu glukozy z prawej strony szkiełka nakrywkowego oraz określ powiększenie obrazu pantofelków, jeżeli okular mikroskopu powiększa obraz 20 razy, a obiektyw powiększa go 10 razy.

Rozwiązanie

Przykłady poprawnych odpowiedzi

a)
(0-1)

Przebieg zmian zagęszczenia populacji obu gatunków pantofelków hodowanych oddzielnie jest podobny, gdyż pantofelki miały podobne warunki pokarmowe, niezakłócone innym czynnikiem, natomiast kiedy były hodowane razem, populacja P. aurelia w konkurencji o pokarm stosunkowo szybko uzyskała przewagę nad populacją P. caudatum, prowadząc do stopniowego zmniejszenia jej liczebności.

b)
(0-1)

W ciemności w małym naczyniu hodowlanym oba rodzaje organizmów (które są tlenowcami) zużywają tlen do uzyskania energii w procesie oddychania i wtedy może być go za mało. Natomiast w dobrze oświetlonym małym naczyniu hodowlanym, w komórkach eugleny, zawierających chlorofil, zachodzi fotosynteza, której produktem (ubocznym) jest tlen i dlatego, mimo zużywania tlenu przez pantofelki, w wodzie jest go wystarczająca ilość.

c)
(0-1)
  • Pantofelki mają zdolność do odbierania bodźców chemicznych (są wrażliwe na bodźce chemiczne / mają zdolność do wykonywania kierunkowych ruchów pod wpływem bodźca chemicznego / mają zdolność do taksji pod wpływem bodźca chemicznego / mają zdolność do chemotaksji), a glukoza jest dla nich atrakcyjna pokarmowo i dostarcza takiego bodźca.
  • Pantofelki są organizmami cudzożywnymi (heterotroficznymi), dla których glukoza jest pokarmem (dlatego skupiają się wokół glukozy, która jest dla nich pokarmem).

d)
(0-1)

Zmiany w ruchu pantofelków będzie można obserwować z lewej strony pola widzenia, ponieważ w mikroskopie optycznym powstaje obraz odwrócony. Powiększenie obrazu: 200 razy.

Wskazówki

a)
Analizując wykresy, zwróć uwagę, że obie krzywe I mają podobny przebieg, kiedy każdy gatunek pantofelka hodowany jest oddzielnie w takich samych warunkach pokarmowych, niezakłóconych działaniem innego czynnika, a krzywe II mają różny przebieg – populacja P. aurelia rozwija się szybciej i ze wzrostem jej liczebności maleje liczebność P. caudatum, czyli można wnioskować, że między populacjami wystąpiła konkurencja (międzygatunkowa) o pokarm (też o przestrzeń), w której przewagę uzyskała populacja P. aurelia.

b)
Aby zrealizować polecenie należy rozważyć, dlaczego w ciemności w wodzie w małym naczyniu hodowlanym może pojawić się deficyt tlenu, a przy dostępie światła – nie ma deficytu tlenu, w sytuacji kiedy cały czas w wodzie żyją i pantofelki, i eugleny. Wykorzystując posiadaną podstawową wiedzę biologiczną, nietrudno będzie stwierdzić, że w ciemności oba rodzaje organizmów zużywają tlen (przy dostępie światła – tylko pantofelki) do uzyskiwania energii (oddychania) oraz skojarzyć obecność światła i dostatecznej ilości tlenu z fotosyntezą, której produktem (ubocznym) jest tlen. Zdolność do przeprowadzania fotosyntezy mają komórki eugleny, zawierające chlorofil, a nie mają tej zdolności komórki pantofelka.

c)
W informacji z przeprowadzonego doświadczenia zwróć uwagę na to, co zmieniło się w otoczeniu pantofelków po podaniu glukozy i na czym polegała ich reakcja. Stanowi to bowiem podstawę do sformułowania wniosku dotyczącego wrażliwości pantofelków na bodźce chemiczne (skoro skupiają się wokół glukozy, a w czystej wodzie są rozproszone) i ich cudzożywności (skoro skupiają się wokół glukozy, która może być ich pokarmem).

d)
Realizacja polecenia wymaga wykorzystania umiejętności nabytych w czasie przeprowadzania obserwacji mikroskopowych (np. manewrowanie na stoliku mikroskopu szkiełkiem podstawowym z preparatem) lub wykorzystania posiadanej wiedzy teoretycznej, dotyczącej powstawania obrazu obiektu obserwowanego przy użyciu mikroskopu optycznego i sposobu obliczania jego powiększenia.