Zadania maturalne z biologii

Informacje o zbiorze zadań i wyszukiwarce Arkusze i materiały maturalne w formacie PDF

Znalezionych zadań - 196

Strony

141

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 12. (2 pkt)

Fizjologia roślin Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Można w uproszczeniu przyjąć, że potencjał wody jest miarą zdolności do przyjęcia lub oddania wody przez roztwór zamknięty w przestrzeni, np. w obrębie komórki lub ksylemu. Jest on pochodną zależnego od stężenia substancji rozpuszczonych ciśnienia osmotycznego oraz ciśnienia fizycznego. Potencjał wody określa się wzorem:

ψ = ψ_o + ψ_c

gdzie:
ψ_o – potencjał osmotyczny, wynika ze stężenia substancji rozpuszczonych w roztworze, im jest ono większe tym potencjał osmotyczny mniejszy. Czysta woda ma potencjał osmotyczny równy 0. Dodanie do niej soli sprawi, że potencjał osmotyczny takiego roztworu będzie ujemny.
ψ_c – potencjał ciśnienia, jest proporcjonalny do ciśnienia wywieranego na roztwór, w przypadku komórek mowa jest o ciśnieniu turgorowym.

Potencjał wody określa się w MPa i przyjmuje się, że potencjał czystej wody równy jest 0. Woda w roślinie wędruje zawsze z roztworu o wyższym potencjale wody do roztworu o niższym (bardziej ujemnym) potencjale wody. Dodanie zatem do wody soli spowoduje, że woda będzie napływała do tego roztworu (zmniejszy się potencjał osmotyczny, a tym samym wodny).

Aktywny transport jonów K⁺ oraz idące za nim zmiany turgoru komórek szparkowych odpowiadają za mechanizm otwierania aparatów szparkowych.

12.1. (0–1)

Rozstrzygnij, przy jakim potencjale wody w komórkach szparkowych - wysokim czy niskim względem otaczających je komórek - następuje otwieranie aparatów szparkowych. Odpowiedź uzasadnij odnosząc się do mechanizmu otwierania aparatów szparkowych.

12.2. (0–1)

Rozstrzygnij, jaki potencjał wody występuje w komórkach miękiszu liści - wysoki czy niski względem komórek drewna (w wiązce przewodzącej) - w czasie pasywnego transportu wody i soli mineralnych w roślinie. Odpowiedź uzasadnij odnosząc się do procesu odpowiedzialnego za zmianę potencjału wody komórek miękiszu liści w tym przypadku.

142

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 12. (2 pkt)

Choroby człowieka Układ pokarmowy i żywienie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Jednym z najlepiej poznanych u ludzi zaburzeń metabolicznych determinowanych genetycznie są nieprawidłowości w przemianie fenyloalaniny – egzogennego aminokwasu białkowego. Brak lub niedobór aktywnego enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej, przekształcającej fenyloalaninę w tyrozynę, jest przyczyną fenyloketonurii – jednej z najczęściej występujących chorób genetycznych. Wysokie stężenie fenyloalaniny w organizmie ma negatywny wpływ na rozwój układu nerwowego.

U dziecka chorego na fenyloketonurię należy od drugiego tygodnia życia wprowadzić odpowiednią dietę niskofenyloalaninową, w której stosuje się specjalne mieszanki zawierające białka o niskiej zawartości tego aminokwasu.

Na poniższym schemacie przedstawiono jeden ze szlaków przemian fenyloalaniny u człowieka oraz miejsce przerwania szlaku u osób chorych na fenyloketonurię.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka zwierząt, Warszawa 2004;
www.zdronet.pl

12.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego dzieci chore na fenyloketonurię mają na ogół jasne włosy i jasną karnację.

12.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego z diety dzieci chorych na fenyloketonurię nie eliminuje się fenyloalaniny, a jedynie wprowadza się dietę niskofenyloalaninową.

143

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 13. (2 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

U słoni częstość występowania nowotworów jest zdumiewająco niska. Naukowcy wykryli, że w toku ewolucji blisko spokrewnionych ze sobą słoni, diugoni oraz góralków pojawiły się liczne kopie genów z grupy LIF. U tych gatunków badacze naliczyli aż 7–12 powtórzeń, które okazały się niefunkcjonalnymi kopiami genów (pseudogenami) z grupy LIF, niewpływającymi na fenotyp. Jednak u słoni jedna kopia – LIF6 – odzyskała funkcjonalność; wzmaga ona apoptozę komórek z uszkodzonym DNA.

Na podstawie: J.M. Vazquez i inni, A zombie LIF gene in elephants is upregulated by TP53 to induce apoptosis in response to DNA damage, „Cell Reports” 24, 2018.

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące ewolucji LIF są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Mutacje przywracające funkcjonalność LIF6 powstały u przodków słoni, aby umożliwić wzrost wielkości ich ciała w toku ewolucji.	P	F
2.	Zwiększenie się liczby pseudogenów LIF w toku ewolucji słoni świadczy o tym, że te zmiany były faworyzowane przez dobór naturalny.	P	F
3.	Pojawienie się funkcjonalnej kopii LIF6 jest mutacją korzystną, ponieważ białko kodowane przez ten gen eliminuje uszkodzone komórki, które mogłyby rozwinąć się w nowotwór.	P	F

144

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 13. (1 pkt)

Fizjologia roślin Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Niektóre sukulenty (np. kaktusy czy agawy), ze względu na warunki bytowania wykształciły modyfikację zachodzenia procesu fotosyntezy, polegającą w istocie na rozdzieleniu asymilacji CO₂ od cyklu Calvina. Określane są one często mianem roślin typu CAM (ang. Crassulacean Acid Metabolism). Rośliny te zasiedlają najczęściej gorące i suche środowiska.

Odnosząc się do istoty modyfikacji procesu fotosyntezy u roślin typu CAM wyjaśnij, w jaki sposób modyfikacja ta zwiększa zdolność tych roślin do przetrwania w zwykle zasiedlanym przez nie środowisku.

145

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 13. (3 pkt)

Mutacje Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przykładem niekorzystnego następstwa mutacji punktowej jest uwarunkowana recesywnie wada metaboliczna – cytrulinemia, występująca u bydła rasy holsztyńsko-fryzyjskiej. Zamiana cytozyny na tyminę w 86. kodonie genu syntazy argininobursztynianowej powoduje zmianę w kodującej nici DNA kodonu CGA na kodon TGA. W konsekwencji, zamiast aktywnego enzymu składającego się z 412 aminokwasów, powstaje nieaktywny peptyd złożony z 85 aminokwasów.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka zwierząt, Warszawa 2004.

13.1. (0–2)

Podaj nazwę aminokwasu kodowanego przez 86. kodon prawidłowego allelu syntazy argininobursztynianowej oraz wyjaśnij, dlaczego skutkiem opisanej mutacji genowej jest skrócenie peptydu.

Nazwa aminokwasu:

Wyjaśnienie:

13.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego substytucje pojedynczych nukleotydów nie zawsze są przyczyną zmiany w składzie aminokwasowym polipeptydu.

146

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (5 pkt)

Prokarionty Ekspresja informacji genetycznej Inżynieria i badania genetyczne Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Plazmidy bakteryjne zazwyczaj nie zawierają genów metabolizmu podstawowego, ale mogą np. zapewniać oporność na antybiotyki. Plazmidy lub ich fragmenty mogą być przekazywane między komórkami bakteryjnymi w czasie podziału komórki lub w procesach horyzontalnego transferu genów: koniugacji, transdukcji i transformacji. Plazmidy mogą dawać bakteriom przewagę selekcyjną. Znalazły one także zastosowanie w biotechnologii.

Bakterie mają wiele mechanizmów zapobiegających utracie plazmidów przez dzielące się komórki, np. system ccd plazmidu F bakterii Escherichia coli. Ten system tworzą dwa geny: gen ccdA kodujący antidotum oraz gen ccdB kodujący truciznę. Obydwa geny podlegają transkrypcji ze wspólnego promotora. Podczas normalnego funkcjonowania komórki bakteryjnej trucizna pozostaje związana przez antidotum i nie wywiera toksycznego wpływu na gyrazę – enzym usuwający napięcia w nici DNA powstające podczas replikacji materiału genetycznego. Jeśli komórka utraci po podziale plazmid z genami systemu ccd, obecne w jej cytoplazmie nietrwałe antidotum zostaje zdegradowane, a stosunkowo trwała toksyna wiąże się z gyrazą, co prowadzi do śmierci komórki w wyniku uszkodzenia DNA.

Aktywność promotora genów ccdA i ccdB jest hamowana przez produkty tych genów.

Na poniższych schematach przedstawiono funkcjonowanie systemu ccd:

schemat A – ekspresja genów ccdA oraz ccdB
schemat B – trucizna unieszkodliwiana przez antidotum
schemat C – degradacja antidotum i wiązanie trucizny z gyrazą.

Na podstawie: U. Zieleniewicz, P. Cegłowski, Mechanizmy stabilnego dziedziczenia plazmidów, „Kosmos” 51(3), 2002.

14.1. (0–1)

Podaj nazwę sposobu horyzontalnego transferu genów zachodzącego z udziałem wirusów.

14.2. (0–1)

Wykaż, że horyzontalny transfer genów zwiększa tempo ewolucji adaptacyjnej bakterii.

14.3. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby opis dotyczący funkcjonowania genów systemu ccd był prawdziwy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Ekspresja genów systemu ccd regulowana jest na zasadzie (negatywnego / pozytywnego) sprzężenia zwrotnego. Obecność w komórce produktów genów systemu ccd sprawia, że (zachodzi / nie zachodzi) transkrypcja tych genów.

14.4. (0–1)

Uzasadnij, że zahamowanie ekspresji genów systemu ccd doprowadzi do śmierci komórki zawierającej plazmid z tym systemem. W odpowiedzi uwzględnij produkty genów systemu ccd i ich trwałość w komórce.

14.5. (0–1)

Określ, w jakim celu do wektorów plazmidowych wykorzystywanych w inżynierii genetycznej wprowadza się gen oporności na antybiotyk.

147

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (4 pkt)

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

Uczeń wykonał doświadczenie polegające na przygotowaniu 3 grup roślin jednego gatunku, zgodnie ze schematem poniżej.

Wszystkie rośliny były w tym samym wieku. Roślinom z grupy II uczeń usunął pąki wierzchołkowe pędu głównego, natomiast roślinom z grupy III po usunięciu pąków wierzchołkowych, na szczycie przyciętego pędu głównego przymocował bloczek agarozowy zawierający jeden z hormonów roślinnych.

W trakcie obserwacji uczeń odnotował rozwój pąków, a następnie pędów bocznych u roślin z grupy II. Podobny efekt nie wystąpił u roślin z pozostałych grup.

14.1. (0–1)

Posługując się schematem i opisem powyższego doświadczenia rozstrzygnij, która z grup roślin - I, II czy III - stanowiła grupę kontrolną. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do roli tej próby w interpretacji wyników doświadczenia.

14.2. (0–1)

Podaj nazwę zjawiska występującego u roślin, które było przedmiotem powyższego doświadczenia oraz nazwę hormonu roślinnego, który najprawdopodobniej zawarty był w bloczku agarozowym, zastępującym pąk wierzchołkowy u roślin z grupy III.

Nazwa zjawiska:

Nazwa hormonu roślinnego:

14.3. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Kluczowym mechanizmem zachodzenia tropizmów u roślin jest nierównomierne rozmieszczenie auksyn w obrębie organu ulegającego temu zjawisku.	P	F
2.	Jednym z hormonów roślinnych spowalniającym dojrzewanie owoców jest etylen.	P	F
3.	Korzenie roślin przejawiają zwykle geotropizm ujemny, zaś łodygi geotropizm dodatni.	P	F

148

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 14. (5 pkt)

Dziedziczenie Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Kondory kalifornijskie to padlinożerne ptaki, które niemalże wymarły z powodu kłusownictwa, niszczenia siedlisk oraz zatruć. W połowie XX wieku liczebność populacji została ograniczona do około 150 osobników, a w 1982 r. żyły już tylko 22 kondory. Aby ocalić ten gatunek przed wyginięciem, pod koniec lat 80. XX wieku wyłapano wszystkie kondory żyjące na wolności – w celu ich rozmnażania w hodowli. W 2002 roku liczebność populacji kondora wzrosła do 206 osobników. Współczesna populacja kondora kalifornijskiego pochodzi od 14 osobników (8 samców i 6 samic).

Kondory dobrze rozmnażały się w niewoli, jednak pod koniec lat 90. zaobserwowano, że pięć zarodków obumarło krótko przed wylęgiem. Stwierdzono u nich występowanie chondrodystrofii – wady letalnej o podłożu genetycznym. Chondrodystrofia jest chorobą warunkowaną przez autosomalny allel recesywny d. Prawidłowy fenotyp jest warunkowany przez dominujący allel D. Od momentu pierwszego wystąpienia stwierdzono ok. 120 przypadków chondrodystrofii, które dotyczyły zarówno zarodków płci męskiej, jak i żeńskiej.

Na schemacie przedstawiono drzewo rodowe kondorów, u których wystąpiła chondrodystrofia. Pierwszy wykryty przypadek to potomek pary oznaczonej numerami 1 i 2. Kolejne cztery zarodki obciążone tą wadą były potomstwem jednej pary kondorów – samca oznaczonego na schemacie numerem 6 oraz samicy oznaczonej numerem 10.

U kondorów kalifornijskich, podobnie jak u innych ptaków, występuje heterogametyczność żeńska. Oznacza to, że samce mają dwa chromosomy płci Z, a samice – jeden chromosom Z i jeden chromosom W.

Na podstawie: K. Ralls, J.D. Ballou, B.A. Rideout, R. Frankham, Genetic management of chondrodystrophy in California condors, „Animal Conservation” 3, 2000;
K. Ralls, J.D. Ballou, Genetic Status and Management of California Condors, „The Condor” 106(2), 2004.

14.1. (0–2)

Podaj wszystkie możliwe genotypy osobników oznaczonych na drzewie rodowym numerami: 1, 5 oraz 6. Użyj oznaczeń alleli podanych w tekście.

osobnik nr 1:
osobnik nr 5:
osobnik nr 6:

14.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Gdyby chondrodystrofia dziedziczyła się w sposób recesywny sprzężoną z płcią, a locus genu warunkującego tę chorobę był położony tylko na chromosomie Z, to

wszystkie obumierające zarodki byłyby płci żeńskiej.
wszystkie obumierające zarodki byłyby płci męskiej.
częściej obumierałyby zarodki płci męskiej niż żeńskiej.
częściej obumierałyby zarodki płci żeńskiej niż męskiej.

14.3. (0–1)

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

Wysoka częstość chondrodystrofii we współczesnej populacji kondorów jest konsekwencją działania

A.	doboru naturalnego,	ponieważ	1.	w wymierającej populacji wzrosła przez przypadek częstość allelu d.
A.	doboru naturalnego,		2.	homozygoty recesywne obumierały przed wykluciem.
B.	dryfu genetycznego,		2.	homozygoty recesywne obumierały przed wykluciem.
B.	dryfu genetycznego,		3.	heterozygoty miały największe szanse na przeżycie i wydanie potomstwa.

14.4. (0–1)

Rozstrzygnij, czy współczesna populacja kondorów kalifornijskich pozostaje w stanie równowagi genetycznej w locus warunkującym chondrodystrofię. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do założeń prawa Hardy’ego – Weinberga.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

149

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 15. (3 pkt)

Układ nerwowy i narządy zmysłów Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Dziedziczenie Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Achromatopsja to całkowita ślepota na barwy, która jest warunkowana przez recesywny allel autosomalny (a). Osoba dotknięta tą chorobą widzi świat jedynie w czerni, bieli i odcieniach szarości ze względu na brak jednego z typów komórek światłoczułych w gałce ocznej. Jest to bardzo rzadkie zaburzenie – na świecie występuje z częstością 0,005%, ale aż 8% mieszkańców Pingelap – małej, izolowanej wyspy na Oceanie Spokojnym – wykazuje objawy achromatopsji.

Przyczyny tego stanu rzeczy upatruje się w niszczycielskim tajfunie, który uderzył w wyspę Pingelap w 1775 r. i spowodował śmierć 90% jej mieszkańców. Kataklizm przeżyło tylko 20 osób i to one z czasem odnowiły populację Pingelap. Wszystko wskazuje na to, że jeden z ocalałych mężczyzn był nosicielem achromatopsji. Ponadto w tak małej i izolowanej populacji nie dało się uniknąć kojarzenia krewniaczego.

Na podstawie: S.S. Mader, M. Windelspecht, Biology. 12th Edition, Nowy Jork 2016.

15.1. (0–1)

Podaj nazwę typu komórek światłoczułych, których brakuje u osób chorych na achromatopsję.

15.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego śmierć 90% mieszkańców wyspy Pingelap w 1775 r. doprowadziła do zwiększonej współcześnie częstości występowania achromatopsji w tej populacji. W odpowiedzi uwzględnij genetyczne podłoże zjawiska.

15.3. (0–1)

Wykaż, że już w drugim pokoleniu po przejściu tajfunu w populacji mogły się pojawić osoby z objawami achromatopsji. Uzupełnij szachownice Punetta – w odpowiednie miejsca wpisz genotypy gamet oraz genotypy potomstwa.

150

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 15. (4 pkt)

Tkanki zwierzęce Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Poniżej przedstawiono schematy budowy jednej z grup tkanek człowieka.

15.1. (0–1)

Podaj nazwę rodzaju tkanek przedstawionych na powyższych schematach oraz dwie wspólne cechy budowy charakterystyczne dla tego rodzaju tkanek.

Nazwa rodzaju tkanki zwierzęcej:

Wspólne cechy budowy:

15.2. (0–1)

Tkanka oznaczona na schemacie literą "E" stanowi najczęściej pokrycie ciała kręgowców, w tym człowieka. Zewnętrzna warstwa jej komórek może ulegać rogowaceniu.

Podaj nazwę tkanki oznaczonej na schemacie literą "E" oraz określ, jakie znaczenie dla pełnionej przez nią funkcji ma wielowarstwowy charakter tej tkanki.

15.3. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia, dotyczące połączeń międzykomórkowych są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Połączenia zamykające (barierowe) spełniają funkcję uszczelniającą miedzy komórkami nabłonka, spełniając istotną rolę np. w przypadku nabłonka jelitowego.	P	F
2.	Desmosomy łącząc się cytoszkieletem komórek pełnią rolę połączeń komunikacyjnych.	P	F
3.	Bezpośrednią wymianę substancji między komórkami zwierzęcymi zapewniają plazmodesmy.	P	F