Zadania maturalne z biologii

271

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 11. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W tabeli zamieszczono wyniki badania, w którym określano wpływ czynników środowiska na zawartość wody w roślinie. Podczas badania mierzono ilość wody pobieranej i wytranspirowanej przez roślinę. Badanie przeprowadzono w lecie, w ciągu doby, a uzyskane wyniki zapisywano co cztery godziny.

Godzina pomiaru	Ilość pobranej wody [g] w ciągu 4 godzin	Ilość wyparowanej wody [g] w ciągu 4 godzin
04:00	6	1
08:00	6	8
12:00	14	20
16:00	22	29
20:00	13	10
24:00	8	3

Na podstawie: M.K. Sands, Problems in Plant Physiology, John Murray, London 1988.

a)	Wymień dwa czynniki środowiskowe, które mają wpływ na intensywność transpiracji.

b)	Na podstawie wyników badania podaj zakres godzin, w których liście rośliny miały najmniejszy turgor. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do bilansu wodnego rośliny.

272

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 12. (3 pkt)

Budowa i funkcje komórki Układ rozrodczy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Spermatogeneza, czyli tworzenie i rozwój plemników, jest procesem przebiegającym w sposób ciągły przez całe dorosłe życie mężczyzny.
Ostatnim etapem spermatogenezy jest spermiogeneza, w czasie której wykształca się m.in. akrosom – duży, spłaszczony pęcherzyk powstały z udziałem aparatu Golgiego, przemieszczający się na szczyt komórki.
Na rysunku przedstawiono budowę plemnika człowieka.

12.1. (0–1)

Określ ploidalność jądra komórkowego plemnika oraz liczbę występujących w nim chromosomów autosomalnych, która jest charakterystyczna dla prawidłowej gamety męskiej człowieka.

Ploidalność jądra komórkowego:
Liczba autosomów:

12.2. (0–1)

Opisz rolę akrosomu w procesie zapłodnienia. W odpowiedzi uwzględnij jego zawartość.

12.3. (0–1)

Wykaż związek między funkcjonowaniem plemnika a obecnością licznych mitochondriów w jego wstawce.

273

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 12. (1 pkt)

Płazińce Choroby człowieka Podaj/wymień

Stadia larwalne bilharcji (pasożytniczych przywr) występujących w Afryce i na Bliskim Wschodzie żyją w naturalnych i sztucznych zbiornikach wodnych oraz na polach ryżowych zalanych wodą. Dorosłe osobniki natomiast bytują wewnątrz naczyń krwionośnych człowieka, gdzie cały czas omywane są przez krew zawierającą komórki układu odpornościowego i przeciwciała. Stwierdzono, że okrywają się one, jak płaszczem, białkami obecnymi we krwi żywiciela. Są rozdzielnopłciowe, a samice z samcami występują w parach. Po kopulacji samice wędrują do naczyń włosowatych pęcherza moczowego i tam składają jaja. Żyjące w wodzie stadium rozwojowe zwane cerkarią ma gruczoły penetracyjne umożliwiające przejście przez skórę człowieka.

Na podstawie: W.A. Dogiel, Zoologia bezkręgowców, Warszawa 1970.

Zaproponuj sposób postępowania, który ludziom pracującym na polach ryżowych pozwoli uniknąć zarażenia się tym pasożytem.

274

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (2 pkt)

Płazy Ptaki Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Na rysunkach A–E przedstawiono, w przypadkowej kolejności, budowę mózgowia przedstawicieli różnych gromad kręgowców.

a)	Podaj oznaczenie literowe schematu przedstawiającego budowę mózgowia płazów.

b)	Wykaż, że budowa mózgowia ptaków ma związek z ich zdolnością do lotu. W odpowiedzi odnieś się do funkcji odpowiedniej części mózgowia.

275

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 14. (2 pkt)

Anatomia i fizjologia - pozostałe Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Zapotrzebowanie na wodę zdrowego dorosłego człowieka zależy od temperatury i wilgotności otoczenia. Na diagramie przedstawiono straty wody przez organizm człowieka w ciągu doby.

a)	Na podstawie przedstawionych informacji określ, ile wody powinien pobrać człowiek w ciągu doby, aby gospodarka wodna organizmu została zbilansowana.

b)	Wyjaśnij, jakie znaczenie w procesie termoregulacji organizmu ma zjawisko pocenia się.

276

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 15. (4 pkt)

Dziedziczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień Pozostałe

U ptaków dziedziczenie płci jest odmienne niż u ssaków. Płeć męska jest homogametyczna (chromosomy płci samca oznacza się ZZ), natomiast samice są heterogametyczne (ZW). U kury domowej na chromosomie Z występuje gen, który odpowiada za rodzaj upierzenia – dominujący allel tego genu (B) powoduje okresowe hamowanie odkładania się czarnego pigmentu podczas wzrostu pióra, co skutkuje pojawianiem się jasnych oraz czarnych prążków na chorągiewce i daje upierzenie zwane jastrzębiatym (paskowanym), natomiast allel recesywny (b) warunkuje upierzenie jednolicie czarne.
Skrzyżowano jastrzębiatego koguta z jednolicie czarną kurą i otrzymano potomstwo czarne i jastrzębiate.

Na podstawie: K. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

15.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące dziedziczenia opisanej cechy kury domowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Opisana cecha kury domowej jest sprzężona z płcią.	P	F
2.	Jastrzębiate koguty zawsze są heterozygotami.	P	F
3.	Samice nie mogą mieć upierzenia jastrzębiatego.	P	F

15.2. (0–1)

Zapisz genotypy krzyżowanych osobników. Wykorzystaj oznaczenia literowe alleli i chromosomów podane w tekście.

Genotyp samicy (kury):
Genotyp samca (koguta):

15.3. (0–2)

Wykonaj odpowiednią krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punnetta) i na jej podstawie określ możliwe fenotypy potomstwa, uwzględniające upierzenie i płeć. Dla każdego z fenotypów określ prawdopodobieństwo, że z kolejnego jaja wykluje się ptak o określonych cechach.

Fenotypy potomstwa i ich stosunek:

277

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 15. (2 pkt)

Układ nerwowy i narządy zmysłów Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W rdzeniu kręgowym znajdują się ośrodki bezwarunkowych odruchów nerwowych oraz drogi nerwowe biegnące w istocie białej, prowadzące do mózgu i – z mózgu. Występują tu włókna czuciowe wstępujące, które przesyłają bodźce czuciowe z rdzenia do mózgu, oraz włókna nerwowe zstępujące, które wychodzą z ośrodków ruchowych mózgu. Każdy odcinek rdzenia kręgowego unerwia czuciowo i ruchowo odpowiedni odcinek ciała. Po niefortunnym skoku, np. „na główkę” do płytkiego zbiornika wodnego, i urazie kręgosłupa następuje paraliż mięśni i zanik czucia poniżej miejsca przerwania rdzenia oraz brak kontroli oddawania moczu i kału.

a)	Podaj, dlaczego po niefortunnym skoku „na główkę” do płytkiego zbiornika wodnego występuje paraliż mięśni i zanik czucia.

b)	Określ, czy odruch kolanowy u człowieka sparaliżowanego po takim skoku będzie mógł funkcjonować prawidłowo. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając typ tego odruchu oraz lokalizację jego ośrodka.

278

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (3 pkt)

Prokarionty Enzymy Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

W komórkach bakterii Escherichia coli ekspresja genów kodujących enzymy niezbędne do pobierania i metabolizowania laktozy jest zależna od źródła pożywienia, jakie jest dostępne w środowisku. Ekspresję operonu laktozowego regulują sekwencja wiążąca aktywator ułatwiający polimerazie RNA rozpoczęcie transkrypcji oraz operator wiążący represor, który blokuje dostęp do promotora polimerazie RNA. Kiedy zarówno glukoza, jak i laktoza są obecne w środowisku, E. coli preferencyjnie wykorzystuje glukozę, a represor laktozowy wiąże się z operatorem. Jednak w warunkach ograniczonego dostępu do glukozy, w komórce E. coli dochodzi do gromadzenia się cząsteczki cAMP aktywującej aktywator, a obecna w środowisku laktoza inaktywuje represor – co przedstawiono na poniższym schemacie. Zachodzi wówczas ekspresja genów kodujących enzymy szlaku metabolizmu laktozy, np. β-galaktozydazę.

16.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń dotyczących regulacji ekspresji operonu laktozowego E. coli. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Brak glukozy w środowisku życia E. coli jest wystarczającym warunkiem wydajnej ekspresji genów kodujących enzymy szlaku metabolizmu laktozy.	P	F
2.	Regulacja negatywna operonu laktozowego odbywa się z udziałem represora wytwarzanego w formie aktywnej.	P	F
3.	Regulacja pozytywna operonu laktozowego odbywa się dzięki aktywatorowi wytwarzanemu w formie aktywnej.	P	F

16.2. (0–1)

Uzupełnij poniższy tekst charakteryzujący rolę β-galaktozydazy w metabolizmie laktozy. Wpisz w luki właściwe określenia.

Białko enzymatyczne kodowane przez gen lacZ operonu laktozowego – β-galaktozydaza – katalizuje w cząsteczkach laktozy reakcję hydrolizy wiązania , co prowadzi do jej rozkładu na dwie cząsteczki cukrów prostych: glukozę oraz .

16.3. (0–1)

Zaznacz prawidłowe dokończenie poniższego zdania.

DNA E. coli zawierający m.in. geny operonu laktozowego

ma postać koliście zamkniętej cząsteczki i znajduje się w jądrze komórkowym.
ma postać liniowej cząsteczki i znajduje się w cytoplazmie.
ma postać koliście zamkniętej cząsteczki i znajduje się w cytoplazmie.
ma postać liniowej cząsteczki i znajduje się w jądrze komórkowym.

279

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 18. (1 pkt)

Choroby człowieka Podaj/wymień

Ta przewlekła choroba kości polega na zaniku beleczek kostnych w wyniku zaburzenia procesów mineralizacji i demineralizacji w tkance kostnej. Prowadzi do zmniejszenia gęstości kości. Występuje głównie u kobiet po menopauzie, u których jedną z przyczyn tej choroby są zaburzenia hormonalne, m.in. obniżenie poziomu estrogenów.

Na podstawie: M. Popielarska, R. Konieczny, G. Góralski, Słownik szkolny. Biologia, Kraków 2008.

Podaj nazwę choroby opisanej w tekście i przykład jej skutku występującego u człowieka najczęściej.

Nazwa choroby:
Skutek:

280

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (5 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Mutacje Podaj/wymień

Najprostszymi mutacjami w DNA są substytucje: tranzycje – polegające na wymianie puryny na purynę lub pirymidyny na pirymidynę i transwersje – polegające na zamianie pirymidyny na purynę lub na odwrót. Innymi mutacjami są np. insercje i delecje.
Poniżej przedstawiono fragment nici DNA, w której nie zaszła żadna mutacja, i która nie zawiera intronów. Poszczególne kodony zostały oddzielone przerwami.

5’ ATG AAG GGC GTA GGA 3’ – nić kodująca (nieulegajaca transkrypcji)
3’ TAC TTC CCG CAT CCT 5’ – nić matrycowa (transkrybowana)

W nici kodującej analizowanego fragmentu DNA doszło do dwóch niezależnych mutacji (przypadek 1. i przypadek 2.), w wyniku których powstały następujące zapisane poniżej, zmienione fragmenty nici DNA (zamienione nukleotydy zostały podkreślone i wyróżnione pogrubioną czcionką).

Przypadek 1.: 5’ ATG AAG GGG GTA GGA 3’
Przypadek 2.: 5’ ATG AGG GGC GTA GGA 3’

18.1. (0–1)

Zapisz sekwencję antykodonu dla cząsteczki tRNA komplementarnej do drugiego kodonu w mRNA, który powstanie po transkrypcji niezmutowanego DNA. W odpowiedzi uwzględnij polarność nici RNA (koniec 3’ i 5’).

18.2. (0–2)

Na podstawie tekstu podaj pełną nazwę substytucji dla każdego z przypadków (1. i 2.) przedstawionych powyżej oraz określ, na czym dana mutacja polega.

Nazwa mutacji: , polega na
Nazwa mutacji: , polega na

18.3. (0–2)

Określ, jakie będą skutki każdej z dwóch opisanych mutacji dla pierwszorzędowej struktury polipeptydu, w porównaniu z jego prawidłową sekwencją. W odpowiedzi uwzględnij nazwy kodowanych aminokwasów.

Przypadek 1.:

Przypadek 2.: