Zadania maturalne z biologii

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

Znalezionych zadań - 1966

Strony

221

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (4 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Inżynieria i badania genetyczne Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Populacje biegusów alaskańskich w północnej części zasięgu geograficznego gatunku mają nietypowy stosunek liczebności samców i samic wynoszący 3:1, zamiast typowego – 1:1. Postawiono następującą hipotezę:

„Mały udział samic w populacjach biegusów jest spowodowany tym, że częściej padają one ofiarą sokołów wędrownych”.

W celu weryfikacji tej hipotezy zebrano pióra po biegusach upolowanych przez sokoły, a następnie wyizolowano z nich DNA i przeprowadzono PCR w celu amplifikacji fragmentów genów CHD, zlokalizowanych na chromosomach płci Z i W (odpowiednio: CHD-Z i CHD-W). Samice biegusów są heterogametyczne (ZW), a samce – homogametyczne (ZZ).

Rejony niekodujące w genach CHD-Z i CHD-W mają różną długość, co powoduje, że produkty amplifikacji rejonów niekodujących genów CHD-Z i CHD-W także różnią się długością. Elektroforetyczne rozdzielenie produktów PCR pozwoliło określić płeć ptaków, z których pochodziły zebrane pióra.

Wyniki badań przedstawiono na poniższym wykresie.

Na podstawie: S. Nebel i in., Molecular sexing of prey remains […] in a wintering population of western sandpipers, „Proceedings of the Royal Society B” 271, 2004.

17.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy postawiona hipoteza została przyjęta, czy – odrzucona. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do wyników badań przedstawionych na wykresie.

17.2. (0–1)

Który obraz żelu agarozowego odpowiada prawidłowemu wynikowi elektroforetycznego rozdzielenia powielonych fragmentów genów CHD-Z i CHD-W u samca (♂) i samicy (♀)? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

17.3. (0–2)

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


1.	Do powielenia fragmentów genów techniką PCR należy użyć m.in. termostabilnej polimerazy DNA oraz czterech różnych deoksyrybonukleotydów.	P	F
2.	Technika PCR umożliwia powielenie wybranych fragmentów genomowego DNA dzięki użyciu specyficznych starterów.	P	F
3.	Rozdzielenie podwójnej helisy DNA podczas stosowania techniki PCR zachodzi dzięki ligazom DNA.	P	F

222

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (3 pkt)

Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Szacuje się, że w latach 1960–1969, w porównaniu z rokiem 1950, populacja tuńczyka w wodach europejskich zmniejszyła się trzykrotnie. Rozmiary osobników tuńczyka poławianego na wodach Morza Śródziemnego zmniejszyły się ponad dwukrotnie. To jedna z oznak nadmiernego eksploatowania łowisk (tzw. przeławiania) wskazująca, że populacja tuńczyka znalazła się na krawędzi wymarcia.

W celu ochrony zasobów ryb wprowadzono różne regulacje dotyczące ich połowu. Określają one wielkość oczek w sieciach rybackich, a także miejsce i termin połowu. Obecnie jednak uważa się, że najskuteczniejszą metodą utrzymania populacji ryb jest wprowadzanie niskich limitów połowów lub ich okresowe zaprzestanie.

Na podstawie: www.tygodnikpowszechny.pl

17.1. (0–2)

Uwzględniając cykl rozwojowy ryb, wykaż, że do utrzymania stałej liczebności populacji ryb w akwenie przyczyniają się:

stosowanie sieci o odpowiedniej wielkości oczek:
zabranianie połowów w określonych terminach:

17.2. (0–1)

Uzasadnij, że wprowadzanie niskich limitów połowów lub ich zaprzestanie może okazać się niezbędne dla samoodtwarzania się populacji ryb.

223

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (3 pkt)

Dziedziczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Samce ptaków są homogametyczne (ZZ), natomiast samice – heterogametyczne (ZW). U kury domowej na chromosomie Z występuje gen, który odpowiada za kolor upierzenia: dominujący allel B tego genu warunkuje upierzenie srebrzyste, natomiast recesywny allel b – upierzenie złociste.

Skrzyżowano srebrzystą kurę ze srebrzystym kogutem, a wśród ich potomstwa były kurczaki srebrzyste oraz złociste.

Na podstawie: B. Kosowska, Genetyka ogólna i weterynaryjna, Wrocław 2010.

Podaj oczekiwany stosunek fenotypowy kurczaków srebrzystych i złocistych w potomstwie tej pary ptaków oraz określ prawdopodobieństwo, że złocisty kurczak będzie samicą. Odpowiedzi uzasadnij, zapisując krzyżówkę genetyczną.

Krzyżówka genetyczna:

Oczekiwany stosunek fenotypowy:

Prawdopodobieństwo:

224

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (2 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Układ immunologiczny Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Celiakia (inaczej choroba trzewna) to choroba przewlekła o podłożu autoimmunologicznym. Występuje u osób predysponowanych genetycznie, u których spożycie glutenu indukuje wytwarzanie przeciwciał (np. przeciwko gliadynie, transglutaminazie tkankowej typu 2) prowadzących do uszkodzenia jelita cienkiego. Na skutek autoimmunologicznej reakcji zapalnej dochodzi do zaniku kosmków błony śluzowej w jelicie cienkim. Utrata tolerancji na gluten u osób predysponowanych może wystąpić w każdym wieku i może być związana z czynnikiem wyzwalającym takim jak infekcja jelitowa lub operacja. Kosmki jelitowe zwykle odnawiają się po zastosowaniu diety bezglutenowej.

17.1. (0–1)

Określ, jaki jest główny wpływ opisywanych w powyższym tekście zmian strukturalnych, zachodzących w jelicie cienkim osób z aktywną celiakią, na funkcję jelita cienkiego.

17.2. (0–1)

Na podstawie opisu celiakii załączonego do zadania rozstrzygnij, czy odpowiedź układu immunologicznego stymulowana podaniem glutenu u osób chorych na celiakię ma charakter swoisty czy nieswoisty. Odpowiedź uzasadnij.

225

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 17. (2 pkt)

Nasienne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Podczas badań terenowych zebrano kwiaty dwóch blisko spokrewnionych gatunków roślin: kosaćca szczecinkowego (Iris setosa) oraz kosaćca różnobarwnego (Iris versicolor). Kwiaty kosaćców charakteryzują się okazałym okwiatem składającym się z dwóch okółków, które mają po trzy działki.

Celem badania było znalezienie takiej cechy budowy kwiatu, na podstawie której można odróżnić te dwa gatunki. W poniższej tabeli przedstawiono podsumowanie pomiarów długości zewnętrznych i wewnętrznych działek okwiatu wykonane na podstawie próby 50 osobników każdego gatunku. Wszystkie wyniki podano w centymetrach.

	Długość działek okwiatu
	zewnętrzny okółek		wewnętrzny okółek
Statystyka wyliczona na podstawie próby	*I. setosa*	*I. versicolor*	*I. setosa*	*I. versicolor*
minimum	4,3	4,9	1,0	3,0
maksimum	5,8	7,0	1,9	5,1
średnia	5,0	5,9	1,5	4,3
odchylenie standardowe	0,35	0,52	0,17	0,47

Na podstawie: E. Anderson, The irises of the Gaspe Peninsula, „Bulletin of the American Iris Society” 59, 1935; alchetron.com;
www.plant-world-seeds.com

17.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników badań wykaż, że do rozróżnienia I. setosa i I. versicolor wystarczy pomiar długości działek wewnętrznego okółka okwiatu.

17.2. (0–1)

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

Kwiaty badanych gatunków kosaćców są

A.	owadopylne,	o czym świadczy	1.	okazały barwny okwiat.
A.	owadopylne,		2.	trójkrotna symetria kwiatu.
B.	wiatropylne,		2.	trójkrotna symetria kwiatu.
B.	wiatropylne,		3.	brak zróżnicowania okwiatu na kielich i koronę.

226

Matura Maj 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (5 pkt)

Choroby człowieka Dziedziczenie Ekspresja informacji genetycznej Mutacje Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Autosomalny gen HTT koduje białko – huntingtynę. Niezmutowany allel h koduje huntingtynę o prawidłowej strukturze, podczas gdy zmutowany allel H skutkuje powstaniem niewłaściwej formy huntingtyny, warunkującej chorobę Huntingtona. Allel H ma charakter dominujący, a obecność nawet tylko jednej jego kopii w genomie jest przyczyną poważnych zaburzeń fizycznych i umysłowych, które powodują śmierć w przeciągu 15–20 lat od wystąpienia objawów.

W genie HTT stosunkowo często pojawia się mutacja polegająca na występowaniu dodatkowych kodonów CAG. Wywołujący chorobę allel H ma więcej niż 35 takich trójek nukleotydów. W większości przypadków objawy choroby rozwijają się między czwartą a szóstą dekadą życia.

Na podstawie: journals.viamedica.pl; www.huntington.pl

18.1. (0–1)

Podaj nazwę rodzaju mutacji genowej występującej w allelu H, polegającej na obecności dodatkowych kodonów CAG.

18.2. (0–1)

Opisz, na czym polega zmiana w I-rzędowej strukturze białka huntingtyny będąca skutkiem obecności dodatkowych kodonów CAG.

18.3. (0–2)

Określ prawdopodobieństwo wystąpienia choroby Huntingtona u dziecka heterozygotycznej matki pod względem genu HTT oraz ojca będącego homozygotą recesywną pod względem tego genu. Odpowiedź uzasadnij, zapisując genotypy rodziców oraz krzyżówkę genetyczną.

Genotyp matki: Genotyp ojca:

Krzyżówka:

Prawdopodobieństwo wystąpienia choroby Huntingtona:

18.4. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w populacji ludzkiej utrzymuje się allel H warunkujący chorobę Huntingtona, mimo że jest on dominujący, a choroba – śmiertelna.

227

Matura Czerwiec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 18. (2 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Mrówkojad wielki (Myrmecophaga tridactyla) to ssak z rzędu szczerbaków zamieszkujący Amerykę Środkową i Południową. Żywi się głównie termitami i gatunkami mrówek żyjącymi w ziemi. Korzystając ze znakomitego węchu, wyszukuje mrowiska i termitiery, a następnie zakrzywionymi przednimi pazurami rozgrzebuje je częściowo i za pomocą długiego i cienkiego języka wyciąga owady z ich wnętrza. Jego rurkowaty pysk nie ma zębów, a język pokryty jest zakrzywionymi do tyłu twardymi brodawkami i grubą warstwą lepkiej śliny wydzielanej z dużych gruczołów ślinowych. Owady miażdżone są najpierw o podniebienie, a następnie w silnie umięśnionym żołądku. Mrówkojad ten nie produkuje w żołądku kwasu solnego, ale wykorzystuje do trawienia kwas mrówkowy zawarty w jadzie mrówek, którymi się żywi.

Na podstawie: D. MacDonald, The Encyclopedia of Mammals, Oxford 2001; dinoanimals.pl

Wypisz z tekstu dwie cechy budowy mrówkojada wielkiego, będące adaptacją do zdobywania pokarmu, oraz określ, na czym polega każda z tych adaptacji.

228

Arkusz pokazowy CKE Marzec 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (1 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Białko TBP jest czynnikiem transkrypcyjnym niezbędnym w procesie inicjowania transkrypcji genów eukariotycznych. Białko to wiąże się z promotorem genu, w którym zwykle występuje więcej par AT niż par GC. Białko TBP wygina dwuniciową cząsteczkę DNA o ok. 80 stopni, doprowadzając do rozdzielenia nici DNA. Umożliwia to przyłączenie do DNA polimerazy RNA i rozpoczęcie transkrypcji.

Wykaż, że większy udział par AT niż par GC w promotorze genu ułatwia rozdzielenie dwuniciowego DNA na pojedyncze nici.

229

Zadania autorskie BiologHelp 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (3 pkt)

Ryby Budowa i funkcje komórki Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Narządem oddechowym u większości ryb są skrzela osadzone na łukach skrzelowych. Osadzone na łukach skrzelowych listki skrzelowe posiadają dodatkowe wypustki zwiększające powierzchnię wymiany gazowej, określane mianem blaszek skrzelowych. Poza powierzchnią wymiany gazowej na zwiększenie efektywności wymiany gazowej w skrzelach wpływa także mechanizm wymiany przeciwprądowej.

Skrzela ryb promieniopłetwych pełnią również dodatkowe funkcje oprócz wymiany gazowej. Mogą one brać udział w usuwaniu produktów przemiany materii oraz w osmoregulacji. Istotną rolę w osmoregulacji pełnią obecne w skrzelach komórki solne (jonocyty). Komórki te odpowiedzialne są za aktywne pobieranie lub wydalanie soli, przy czym kierunek transportu zależny jest od środowiska życia ryby.

Na poniższym schemacie przedstawiono budowę skrzeli ryb wraz z kierunkami przepływu krwi i wody.

18.1. (0–1)

Wyjaśnij na czym polega mechanizm przeciwprądowy wymiany gazowej w skrzelach u ryb oraz w jaki sposób wpływa on na zwiększenie efektywności wymiany gazowej.

18.2. (0–1)

Uzupełnij poniższą tabelę dotyczącą osmoregulacji u ryb promieniopłetwych. Wykorzystaj sformułowania podane w nawiasach przy tytułach kolumn.

Środowisko życia	Picie wody (tak/nie)	Funkcja komórek solnych (wydalanie/pobieranie soli)	Ilość wydalanego moczu (duża/mała)
Słonowodne
Słodkowodne

18.3. (0–1)

Podkreśl, spośród wymienionych poniżej organelli komórkowych te, w które komórki solne powinny być szczególnie zasobne ze względu na swoją funkcję. Odpowiedź uzasadnij.

chloroplasty

mitochondria

lizosomy

aparaty Golgiego

peroksysomy

Uzasadnienie:

230

Test diagnostyczny CKE Grudzień 2022, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 18. (4 pkt)

Ptaki Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Na podstawie licznych podobieństw w budowie anatomicznej już w latach 70. XX wieku odkryto, że ptaki (Aves) nie stanowią grupy zupełnie oddzielnej od gadów, ale wywodzą się z kopalnych dinozaurów (Dinosauria). Najbliższym współczesnym krewnym ptaków jest rząd krokodyli (Crocodilia), obejmujący m.in. krokodyle i aligatory. Ze względu na wspólne pochodzenie ptaki, dinozaury i krokodyle łączy się w jedną grupę nazywaną gadami naczelnymi lub archozaurami (Archosauria).

Dużo większym wyzwaniem dla naukowców było określenie relacji pokrewieństwa żółwi (Testudines) wobec pozostałych gadów. Badania anatomiczne dawały sprzeczne wyniki i dopiero na podstawie sekwencjonowania gadzich genomów wykazano bezspornie, że żółwie są bliżej spokrewnione z gadami naczelnymi niż z jaszczurkami i wężami, ujmowanymi razem jako łuskonośne (Squamata).

Spośród współczesnych gadów jedynie ptaki są zwierzętami stałocieplnymi. Na podstawie badań histologicznych kopalnych kości uważa się jednak, że podwyższonym tempem metabolizmu cechowały się już ostatni wspólny przodek archozaurów oraz wymarłe dinozaury. Na podstawie tych odkryć sformułowano hipotezę, że wspólny przodek współczesnych krokodyli utracił stałocieplność, a współczesne krokodyle są zwierzętami wtórnie zmiennocieplnymi, co najprawdopodobniej wynika z przejścia tych zwierząt do ziemno-wodnego trybu życia i ma związek ze stosunkowo mało aktywnym polowaniem z zasadzki.

Jednym z dowodów potwierdzających pochodzenie krokodyli od zwierząt stałocieplnych jest zachowana pełna przegroda międzykomorowa. Wśród współczesnych archozaurów także ptaki mają w sercu pełną przegrodę międzykomorową. Badania porównawcze doprowadziły badaczy do wniosku, że taką budowę serca miały także wymarłe dinozaury oraz ostatni wspólny przodek archozaurów.

Na podstawie: N.G. Crawford i in. More than 1000 ultraconserved elements provide evidence that turtles are the sister group of archosaurs, „Biology letters” 8(5), 2012;
L.J. Legendre i in. Palaeohistological Evidence for Ancestral High Metabolic Rate in Archosaurs, „Systematic Biology” 65(6), 2016.

18.1. (0–1)

Wyjaśnij, jakie znaczenie dla utrzymywania względnie stałej, wysokiej temperatury ciała ptaków ma występowanie w ich sercu pełnej przegrody między komorami. W odpowiedzi uwzględnij natlenowanie krwi oraz tempo metabolizmu.

18.2. (0–3)

Poniższy rysunek przedstawia niekompletne drzewo filogenetyczne obrazujące relacje pokrewieństwa między gadami a ptakami.

Na podstawie tekstu określ pokrewieństwo między grupami gadów – dorysuj brakujące gałęzie powyższego drzewa filogenetycznego tak, aby drzewo przedstawiało w poprawny sposób relacje pokrewieństwa między taksonami.
Zaznacz na powyższym drzewie filogenetycznym ostatniego wspólnego przodka archozaurów – otocz kółkiem odpowiedni węzeł.
Zaznacz na powyższym drzewie filogenetycznym moment, w którym – według przedstawionej w tekście hipotezy – doszło do utraty stałocieplności – zapisz znak X nad odpowiednią gałęzią.