Fotoperiodyzm jest wynikiem ewolucyjnego przystosowania się roślin do życia w warunkach
panujących na określonych szerokościach geograficznych. Tytoń (Nicotiana L.) jest rośliną
dnia krótkiego. Na rysunkach A i B przedstawiono dwie rośliny tytoniu, uprawiane przez taki
sam okres, ale w różnych warunkach oświetlenia.
Określ warunki oświetlenia (długość dnia), w jakich rozwijał się tytoń przedstawiony na rysunku B. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do warunków, w jakich zakwita ta roślina.
Podczas kiełkowania nasion zachodzi wiele przemian metabolicznych zapewniających
prawidłowy wzrost i rozwój siewki. W tabeli przedstawiono skład chemiczny substancji
zapasowych nasion (% suchej masy) niektórych roślin.
Substancje zapasowe w % suchej masy
Nasiona
węglowodany
lipidy
białka
pszenica
75
2
12
owies
66
8
13
fasola
56
1
23
groch
56
6
24
soja
26
17
37
len
24
36
24
rzepak
19
48
21
słonecznik
1
49
25
Na podstawie: J. Kopcewicz, S. Lewak, Fizjologia roślin, Warszawa 2002.
9.1. (0–1)
Wybierz z tabeli roślinę, w której nasionach najintensywniej zachodzi glukoneogeneza podczas kiełkowania. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając skład substancji zapasowych w nasionach.
9.2. (0–1)
Na podstawie danych z tabeli wyjaśnij, dlaczego w diecie wegetariańskiej osób dorosłych jednym z podstawowych produktów spożywczych są nasiona soi i innych roślin strączkowych.
Na schemacie A przedstawiono zestaw doświadczalny, który przygotowano do doświadczenia
badającego wpływ stężenia auksyny na wzrost pędu. Do szalek zawierających wodne
roztwory auksyny o różnych stężeniach włożono jednakowej długości wycinki z łodyg siewek
grochu. Wszystkie szalki umieszczono w tych samych warunkach temperatury i oświetlenia.
Na wykresie B natomiast przedstawiono reakcje organów rośliny na różne stężenia auksyny
w roztworze (w odniesieniu do próby kontrolnej), dzięki którym to reakcjom można przewidzieć
wyniki tego doświadczenia.
a)
Zaplanuj i opisz próbę kontrolną do przedstawionego doświadczenia.
b)
Korzystając z wykresu, podaj, w którym z trzech roztworów auksyny, użytych w doświadczeniu, wystąpi największy przyrost długości łodygi siewki grochu.
c)
Na podstawie wykresu sformułuj wniosek dotyczący wpływu stężenia auksyny na wzrost łodygi.
Przeprowadzono doświadczenie w dwóch wariantach (zestaw I i zestaw II) zilustrowanych
na poniższych rysunkach. Do probówek nalano kolejno: w zestawie I – wody, w zestawie II - 0,1% roztworu NaCl. Poziom cieczy w każdej probówce znajdował się 1 cm poniżej wylotu
probówki. Do każdej probówki włożono po jednym liściu tej samej rośliny o zbliżonej
wielkości i dodano kilka kropli oliwy, aby utworzyła ona warstwę na powierzchni wody.
Po trzech dniach zaobserwowano: w zestawie I – obniżenie poziomu cieczy w probówce,
a w zestawie II – spadek turgoru liścia umieszczonego w probówce.
a)
Sformułuj problem badawczy tego doświadczenia.
b)
Wyjaśnij przyczynę zmian obserwowanych w zestawie II.
Na schemacie przedstawiono zestaw badawczy do doświadczenia, w którym badano proces oddychania zachodzący podczas kiełkowania nasion grochu.
a)
Określ, które procesy zaobserwuje się w czasie przeprowadzania przedstawionego doświadczenia. Zaznacz T (tak), jeśli ten proces można zaobserwować, albo N (nie) – jeśli tego procesu nie można zaobserwować.
1.
Pęcznienie nasion grochu.
T
N
2.
Zmętnienie wody wapiennej.
T
N
3.
Podciąganie wody z atramentem do szklanej rurki.
T
N
b)
Opisz, jaka powinna być próba kontrolna do tego doświadczenia.
Nasiona większości roślin zawierają duże ilości substancji zapasowych, które w okresie
kiełkowania umożliwiają zarodkowi wzrost i rozwój w siewkę, do czasu osiągnięcia
zdolności samodzielnego wytwarzania asymilatów. Bielmo rozwija się z zapłodnionej
komórki centralnej woreczka zalążkowego. Niekiedy zamiast bielma, lub obok niego, funkcję
tkanki odżywczej pełni zachowany ośrodek zalążka – obielmo.
Na schematach przedstawiono budowę dwóch nasion: A i B.
6.1. (0–2)
Który z opisanych na rysunku elementów budowy każdego z nasion zawiera największą ilość materiałów zapasowych. Podaj jego nazwę oraz wskaż jego ploidalność (1n, 2n lub 3n).
A. 1n / 2n / 3n
B. 1n / 2n / 3n
6.2. (0–1)
Uzasadnij, że woda jest czynnikiem niezbędnym w procesie kiełkowania nasion.
Mechanizm działania komórek szparkowych związany jest z przemieszczaniem się jonów i związków organicznych między komórkami szparkowymi i epidermalnymi. Zwłaszcza zmiany stężenia jonów K+, które wpływają na stopień uwodnienia cytoplazmy, są ściśle powiązane ze stanami otwarcia lub zamknięcia szparki. Stwierdzono, że wzrost stężenia K+ skutkuje zwiększeniem uwodnienia cytoplazmy komórek szparkowych. W tabeli poniżej przedstawiono zawartość jonów potasu w komórkach aparatu szparkowego bobu.
Na podstawie: H. Marschner, Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants, Academic Press Elsevier, 2012.
a)
Uzupełnij tabelę, wykorzystując określenia podane w nawiasach – tak, aby ilustrowała ona poprawną zależność występującą w aparatach szparkowych.
Zawartość jonów K+ /aparat szparkowy (10-14 mol)
Objętość komórek szparkowych (mniejsza, większa)
Stan aparatu szparkowego (otwarty, zamknięty)
424
20
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób zmniejszenie stopnia rozwarcia szparek wpływa na utrzymanie zrównoważonej gospodarki wodnej rośliny, w sytuacji zmniejszonej dostępności wody w podłożu.
Przeprowadzono doświadczenie badające intensywność zachodzenia pewnego procesu w liściu wybranej rośliny. Poniżej przedstawiono opis przebiegu doświadczenia i uzyskane wyniki.
Obie strony blaszki liścia wybranej rośliny zakryto suchymi papierkami kobaltowymi. Suchy papierek kobaltowy ma kolor niebieski, natomiast wilgotny zmienia kolor na różowy. Ogonek liścia umieszczono w probówce z wodą, na której powierzchnię naniesiono warstwę oleju. Trzeci taki sam papierek, zawieszono na statywie w pewnej odległości od liścia. Cały zestaw badawczy umieszczono pod szklanym kloszem, zapewniając jednocześnie optymalne warunki oświetlenia i temperatury. W poniższej tabeli zamieszczono wyniki doświadczenia.
Miejsce umieszczenia papierka kobaltowego
Czas, po którym papierek kobaltowy zmienił kolor na różowy
1.
dolna powierzchnia liścia
bardzo krótki
2.
górna powierzchnia liścia
krótki
3.
papierek zawieszony na statywie
dłuższy niż w przypadkach 1. i 2.
16.1. (0–1)
Podaj nazwę procesu zachodzącego w roślinie, którego efektem była zmiana barwy papierków kobaltowych umieszczonych na liściu.
16.2. (0–1)
Podaj, w jakim celu pod kloszem umieszczono zawieszony na statywie papierek kobaltowy. Odpowiedź uzasadnij.
16.3. (0–1)
Poniżej numerami I–IV oznaczono opisy rozmieszczenia aparatów szparkowych w liściu, a literami A–C oznaczono przykłady środowisk życia roślin.
Rozmieszczenie aparatów szparkowych w liściu
I. aparaty szparkowe występują tylko na górnej powierzchni blaszki liściowej
II. dużo aparatów szparkowych występuje w skórce dolnej, brak lub nieliczne aparaty szparkowe w skórce górnej
III. aparaty szparkowe są obecne po obu stronach liścia, ale więcej występuje na górnej powierzchni blaszki liściowej
IV. brak aparatów szparkowych w skórce górnej i dolnej liścia
Środowisko życia roślin
A. wodne (liść rośliny wodnej całkowicie zanurzonej)
B. wodno-atmosferyczne (pływający liść rośliny wodnej, którego ogonek jest całkowicie zanurzony, a blaszka leży na powierzchni wody)
C. lądowe (liść rośliny lądowej otoczony powietrzem atmosferycznym)
Uzupełnij poniższe zdanie. Wpisz w wyznaczone miejsca odpowiednie oznaczenia wybrane spośród opisów I–IV i przykładów A–C tak, aby powstała informacja prawdziwa.
Na podstawie wyników doświadczenia można przypuszczać, że w liściu badanej rośliny (wybierz spośród I–IV) , a więc jest to liść rośliny żyjącej w środowisku (wybierz spośród A–C) .
Na wykresie przedstawiono wyniki pomiarów natężenia transpiracji i pobierania wody
przez roślinę słonecznika w zależności od pory dnia.
a)
Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj wniosek dotyczący zmian wielkości (natężenia) transpiracji i pobierania wody przez roślinę w ciągu doby.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób transpiracja przyczynia się do zwiększenia poboru wody z gleby.
