Na poniższej mikrofotografii przedstawiono fragment przekroju poprzecznego łodygi
o budowie pierwotnej. Celuloza została wybarwiona na kolor zielony, natomiast lignina –
na kolor ciemnoczerwony.
Na podstawie: Wikimedia Commons.
Do każdej z tkanek wskazanych na mikrofotografii – A i B – przyporządkuj
odpowiednią nazwę spośród podanych.
Na poniższym zdjęciu wykonanym za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego
(TEM) przedstawiono przekrój poprzeczny przez fragment jednorodnej tkanki roślinnej.
Na podstawie: www.cas.miamioh.edu
2.1. (0–1)
Na powyższym zdjęciu zaznacz strzałką jeden z widocznych przestworów
międzykomórkowych.
2.2. (0–1)
Określ, czy widoczne na powyższym zdjęciu komórki są komórkami miękiszu
asymilacyjnego, czy – dojrzałymi członami rurek sitowych. Odpowiedź uzasadnij,
porównując budowę obu typów komórek.
Uczennica przeprowadziła doświadczenie, w którym badała oddziaływanie olejków eterycznych na muszkę owocową (Drosophila melanogaster). W tym celu w trzech dużych słojach założyła hodowle muszek owocowych o równej liczebności osobników dorosłych w podobnym wieku. Słoje oznaczyła numerami od 1 do 3. Słoje zostały umieszczone w identycznych warunkach termicznych i oświetleniowych i przykryte przepuszczalnym dla powietrza materiałem. W każdym z nich znajdowała się taka sama ilość pożywki dla muszek. Do dwóch słojów włożyła gaziki nasączone 2 ml olejku eterycznego zgodnie z poniższym schematem:
Słój nr 1 – bez olejku eterycznego
Słój nr 2 – gazik z olejkiem lawendowym
Słój nr 3 – gazik z olejkiem szałwiowym
W okresie 12 dni notowała liczbę nowo powstałych osobników dorosłych w słojach. Nie odnotowała śmierci osobników dorosłych w żadnej z prób. Poniżej zamieszczono tabelę przedstawiającą liczbę nowych osobników dorosłych w poszczególnych słojach uzyskaną w ciągu 12 dni.
Naprzemienność zapłodnienia i mejozy występuje u wszystkich eukariontów rozmnażających
się płciowo, jednak cykle życiowe poszczególnych grup taksonomicznych mogą się znacznie
różnić. Poniżej przedstawiono w uproszczony sposób przemianę pokoleń u roślin (A) oraz
metagenezę u zwierząt – krążkopławów (B).
3.1. (0–1)
Uzupełnij schematy A i B – w każdym cyklu życiowym obok właściwej strzałki zaznacz
symbolem „R!” etap, podczas którego zachodzi mejoza.
3.2. (0–1)
Wykaż, że mejoza jest niezbędna do zamknięcia cyklu życiowego eukariontów
rozmnażających się płciowo.
Przeprowadzono obserwację zjawiska plazmolizy w komórkach roślinnych. Do obserwacji
mikroskopowej przygotowano następujące materiały:
świeżą czerwoną cebulę – wykorzystano zewnętrzną skórkę liścia spichrzowego cebuli, która zawiera barwnik w dużej ilości
szkiełka mikroskopowe: podstawowe i nakrywkowe
wodę wodociągową
nasycony roztwór NaCl
pipetę
skalpel.
Obserwację przeprowadzono w dwóch etapach.
Etap 1. – wykonano przyżyciowy preparat mikroskopowy ze skórki liścia spichrzowego cebuli i przeprowadzono obserwację mikroskopową tego preparatu (fotografia 1.).
Etap 2. – w celu zaobserwowania zjawiska plazmolizy do tego preparatu dodano nasycony roztwór NaCl i ponownie przeprowadzono obserwację mikroskopową preparatu (fotografia 2.).
Fotografia 1.
Fotografia 2.
Na podstawie: www.microbehunter.com
3.1. (0–1)
Opisz, w jaki sposób należy przygotować preparat mikroskopowy przedstawiony
na fotografii 1. W opisie uwzględnij materiały wybrane spośród wymienionych
we wprowadzeniu do zadania.
3.2. (0–2)
Opisz zaobserwowane zmiany w wyglądzie komórek przedstawionych
na fotografiach 1. i 2. Wyjaśnij mechanizm prowadzący do zmian zaobserwowanych
w tym doświadczeniu.
Opis zmian wyglądu komórek:
Wyjaśnienie zaobserwowanych zmian:
3.3. (0–1)
Określ, w jaki sposób można odwrócić zmiany w wyglądzie komórek przedstawionych
na fotografii 2., aby przypominał on wygląd komórek przedstawionych na fotografii 1.
Choroba Gauchera jest rzadką chorobą dziedziczącą się autosomalnie recesywnie. W populacji zachodnioeuropejskiej występuje z częstością około 1:40 000 mieszkańców. Jej przyczyną jest defekt enzymu lizosomalnego, odgrywającego ważną rolę w procesie rozkładu glikolipidów, głównie glukozyloceramidu stanowiącego składnik błon komórkowych.
Przebieg choroby Gauchera zależy od resztkowej aktywności uszkodzonego enzymu. Ze względu na zróżnicowany obraz kliniczny dzieli się ją na 3 typy o różnym stopniu ciężkości przebiegu. Opisywany defekt enzymatyczny w różnym stopniu obciąża poszczególne grupy komórek i tkanek, w zależności od ich funkcji. Znaczny ładunek glukozyloceramidu do zmetabolizowania wiąże się z naturalnym bądź nadmiarowym rozpadem komórek krwi.
4.1. (0–1)
Korzystając z prawa Hardy’ego-Weinberga, oblicz częstość występowania w populacji zachodnioeuropejskiej nosicieli mutacji powodującej chorobę Gauchera. Zapisz obliczenia.
Częstość występowania nosicieli choroby Gauchera w populacji zachodnioeuropejskiej wynosi .
4.2. (0–1)
Zaznacz, spośród niżej wymienionych, grupę komórek, która ze względu na swoją funkcję będzie najsilniej dotknięta opisywanym defektem enzymu lizosomalnego.
Aby sprawdzić wpływ intensywności oświetlenia na zawartość chlorofilu w liściach storczyka
Phalaenopsis ‘Edessa’, przeprowadzono doświadczenie składające się z dwóch etapów
opisanych poniżej.
Etap 1. – dziesięć niekwitnących roślin uprawiano przez dwa miesiące w pomieszczeniu o stałej temperaturze 28 °C i wilgotności względnej 75%. Liście roślin były oświetlane przez 12 godzin dziennie światłem o intensywności 100 μmol fotonów m−2 s−1.
Etap 2. – następnie rośliny podzielono na dwie grupy (LL i HL) liczące po pięć roślin. Przez 10 tygodni liście roślin były oświetlane przez 12 godzin dziennie: – w grupie LL słabym światłem (intensywność oświetlenia 50 μmol fotonów m−2 s−1) – w grupie HL silnym światłem (intensywność oświetlenia 200 μmol fotonów m−2 s−1).
W pierwszym dniu 1. tygodnia oraz w ostatnim dniu 4., 6. i 10. tygodnia trwania
drugiego etapu doświadczenia pobrano próbki liści z obu grup roślin w celu określenia
zawartości chlorofilu w przeliczeniu na powierzchnię liścia. Wyniki pomiarów przedstawiono
na poniższych wykresach A–D.
Na podstawie: N. Ceusters i in., Performance Index and PSII Connectivity Under Drought and Contrasting Light
Regimes in the CAM Orchid Phalaenopsis, „Frontiers in Plant Science” 10, 2019.
4.1. (0–2)
Oceń, czy dokończenia poniższego zdania są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie
jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
W ostatnim dniu trwania drugiego etapu doświadczenia
1.
średnia zawartość chlorofilu a była wyższa u roślin w grupie LL niż w grupie HL.
P
F
2.
średnia zawartość chlorofilu całkowitego w grupie HL była niższa o ponad 300 mg m−2 niż w pierwszym dniu tego etapu doświadczenia.
P
F
3.
średni stosunek zawartości chlorofilu a/b w grupie LL był przeszło dwukrotnie większy niż w grupie HL.
P
F
4.2. (0–1)
Określ, w jakim celu w pierwszym etapie doświadczenia wszystkie rośliny były
uprawiane w takich samych warunkach środowiskowych.
4.3. (0–1)
Określ, w jakim celu wykonano pomiary zawartości chlorofilu w pierwszym dniu
trwania drugiego etapu doświadczenia.
Cząsteczki tRNA transportują w trakcie translacji odpowiednie aminokwasy na rybosomy.
Przyłączenie aminokwasu do właściwego tRNA – reakcja aminoacylacji tRNA – odbywa się
zasadniczo w dwóch etapach: aktywacji aminokwasu oraz powstania aminoacylo-tRNA.
Na poniższym rysunku przedstawiono sposób działania enzymu katalizującego te reakcje –
syntetazy aminoacylo-tRNA.
Na podstawie: P.J. Russell, iGenetics. A Molecular Approach, San Francisco 2010.
4.1. (0–2)
Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące aminoacylacji tRNA są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Aby doszło do reakcji aminoacylacji tRNA, konieczna jest hydroliza ATP.
P
F
2.
Specyficzny tRNA z określonym antykodonem może transportować różne aminokwasy.
P
F
3.
Przyłączenie specyficznej cząsteczki tRNA do syntetazy aminoacylo-tRNA wymaga odłączenia od ATP trzech reszt kwasu ortofosforowego.
P
F
4.2. (0–1)
Podaj sekwencję nukleotydową antykodonu cząsteczki tRNA transportującej
metioninę. Sekwencję zapisz od końca 5′ do końca 3′.
Aby zbadać wpływ nawadniania i nawożenia mineralnego związkami azotu, fosforu i potasu
(NPK) na budowę anatomiczną i morfologiczną oraz na plonowanie borówki wysokiej
(Vaccinium corymbosum), wykonano następujące doświadczenie. Prowadzono uprawę
borówki odmiany ‘Patriot’ na glebie ubogiej w składniki pokarmowe i substancje organiczne
(zawartość humusu ok. 1,5%). Przed założeniem doświadczenia zakwaszono glebę do pH
4,0–4,5.
Uprawę prowadzono w różnych warunkach wilgotności:
W1 (niższa wilgotność) – 50–60%
W2 (wyższa wilgotność) – 90–95%
oraz przy różnej dostępności minerałów:
bez nawożenia
z nawożeniem 390 kg NPK/ha (w proporcjach 6 : 3 : 4).
W tabeli przedstawiono wyniki badań wpływu wilgotności i nawożenia NPK na budowę
morfologiczną i na plon jagód 5-letnich roślin borówki wysokiej.
Średnie wartości parametrów
Wilgotność W1
Wilgotność W2
bez nawożenia
nawożenie NPK
bez nawożenia
nawożenie NPK
Wysokość rośliny [cm]
69,9
74,6
72,6
84,6
Liczba pędów jednorocznych na krzewie
5,3
7,3
6,3
9,3
Łączna długość pędów jednorocznych [cm/krzew]
179
290
253
349
Plony jagód [kg/krzew]
1,12
0,55
1,64
0,94
Na podstawie: Z. Koszański, E. Rumasz-Rudnicka, S. Friedrich, Wpływ nawadniania i nawożenia NPK na budowę anatomiczną
i morfologiczną oraz plonowanie borówki wysokiej (Vaccinium corymbosum L.), „Acta Agrophysica” 11(3), 2008.
4.1. (0–1)
Określ, które stwierdzenia dotyczące opisu wyników przedstawionego doświadczenia
są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1.
Średnia łączna długość pędów jednorocznych na krzewie, przy tym samym poziomie nawożenia, była wyższa w przypadku uprawy na glebie o wyższej wilgotności podłoża.
P
F
2.
Przy tej samej wilgotności podłoża średnia liczba pędów jednorocznych na krzewie była wyższa po zastosowaniu nawożenia NPK.
P
F
4.2. (0–1)
Na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący
wpływu obydwu czynników na plonowanie (owocowanie) borówki wysokiej.
4.3. (0–1)
Określ rolę trzech pierwiastków – N, P i K – dla funkcjonowania roślin. Do każdego
wymienionego poniżej pierwiastka przyporządkuj odpowiedni opis spośród podanych
(1., 2., 3. albo 4.).
Ten pierwiastek wchodzi w skład szkieletu DNA, z którym są związane zasady pirymidynowe i purynowe.
Ten pierwiastek wchodzi w skład wszystkich aminokwasów budujących białka roślinne.
Jon tego pierwiastka jest wiązany przez układ porfirynowy chlorofilu.
Jony tego pierwiastka biorą udział w regulacji otwierania się aparatów szparkowych.
Do głównych rodzajów szczepionek stosowanych przeciwko COVID-19 należą szczepionki mRNA oraz szczepionki wektorowe. W obu przypadkach do immunizacji po szczepieniu dochodzi na skutek ekspozycji antygenów wirusowych na syntetyzujących je komórkach gospodarza.
Szczepionkowy mRNA jest produkowany na drodze syntezy biochemicznej in vitro (z wykorzystaniem enzymu polimerazy RNA). Otrzymany mRNA jest modyfikowany enzymatycznie tak, aby zawierał elementy naturalnych cząsteczek mRNA – czapeczkę guanylową na końcu 5’ nici oraz sekwencję poli-A na końcu 3’. Poprawia to trwałość materiału genetycznego w komórce i efektywność jego ekspresji.
Szczepionki mRNA stanowią gotowe matryce do syntezy białek wirusowych zamknięte w specjalnych nośnikach, np. nanocząsteczkach lipidowych. Nośniki te chronią mRNA przed szybką degradacją po podaniu oraz umożliwiają wniknięcie mRNA do komórek. Wprowadzony do komórki mRNA nie wędruje do jądra komórkowego lecz już w cytoplazmie służy do syntezy białek wirusowych.
Przygotowanie szczepionek wektorowych wygląda odmiennie - informacja potrzebna do syntezy wirusowych antygenów wprowadzana jest metodą inżynierii genetycznej do specjalnie przygotowanych wektorów wirusowych. Wektory te powstają na bazie innych wirusów, np. adenowirusów. Wektory wirusowe wprowadzają następnie przygotowaną informację genetyczną do komórek jak przy infekcji wirusowej. Infekcja taka, ze względu na specjalne przygotowanie wektora, nie prowadzi do replikacji wirusa, lecz jedynie do syntezy białek zakodowanych we wprowadzonym materiale genetycznym. W przypadku wykorzystania wektorów adenowirusowych specjalnie przygotowany DNA zostaje wprowadzony do jądra komórkowego komórki gospodarza, gdzie ulega ekspresji - zostaje przepisany na mRNA, które następnie służy do syntezy białek wirusowych.
5.1 (0-2)
Na podstawie tekstu oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
W przeciwieństwie do szczepionek wektorowych szczepionki mRNA nie prowadzą do produkcji białek wirusowych w komórkach osoby szczepionej.
P
F
2.
Szczepionki wektorowe stymulują odpowiedź immunologiczną głównie poprzez ekspozycję antygenów obecnych na powierzchni wirusów wektorowych.
P
F
3.
Wektory wirusowe podane w szczepionce wektorowej infekują komórki osoby szczepionej wchodząc w cykl lityczny.
P
F
5.2 (0-1)
Rozstrzygnij, w przypadku której z wymienionych w tekście typów szczepionek przeciwko COVID-19 - szczepionka mRNA / wykorzystująca wektor adenowirusowy / obie wymienione - na etapie produkcji wprowadzane są do materiału genetycznego szczepionki zmiany typowe dla obróbki potranskrypcyjnej zachodzącej w komórkach eukariotycznych. Odpowiedź uzasadnij.
