Na schemacie przedstawiono dwa wodne roztwory sacharozy (A i B) o takiej samej objętości,
oddzielone od siebie błoną półprzepuszczalną. Potencjał wody ( Ψ ) roztworu A = – 2000 kPa,
a roztworu B = – 1000 kPa.
Określ kierunek przemieszczania się wody między tymi roztworami. Uzasadnij
odpowiedź, odnosząc się do stężenia sacharozy w obu roztworach.
Na rysunku przedstawiono wynik pewnego doświadczenia (prowadzonego w trzech
powtórzeniach) po kilku dniach jego trwania. Pozostałe warunki doświadczenia, nieujawnione
na rysunku, były takie same.
a)
Sformułuj problem badawczy do tego doświadczenia.
b)
Oceń, czy przedstawione doświadczenie zaplanowano zgodnie z metodologią badań biologicznych. Odpowiedź uzasadnij trzema argumentami.
c)
Wyjaśnij, jakie funkcje w doświadczeniu pełnią oliwa i naczynie z wodą bez rośliny.
W pierwszym etapie kiełkowania nasion kukurydzy w zarodku powstaje giberelina, która
indukuje syntezę enzymu α-amylazy w warstwie aleuronowej i transport tego białka
do bielma.
Przeprowadzono doświadczenie, aby zweryfikować hipotezę: Owoce kukurydzy (ziarniaki)
zawierają α-amylazę. W tym celu przygotowano dwie szalki z jałowym żelem zawierającym
skrobię. Kilka ziarniaków kukurydzy moczono w wodzie przez 1–2 dni, aż napęczniały,
a następnie każdy z nich przecięto. Jedną połówkę każdego przeciętego ziarniaka gotowano
przez 10 minut. Wszystkie części ziarniaków zdezynfekowano podchlorynem sodu. Połówki
ziarniaków ułożono na szalkach przeciętą powierzchnią w stronę żelu. Po upływie 3 dni
na szalki wylano cienką warstwę roztworu płynu Lugola. Obserwowano zabarwienie żelu
na obu szalkach. Sposób przygotowania doświadczenia przedstawia poniższy rysunek.
Na podstawie: http://www.biology-resources.com/biology-experiments2.html [dostęp: 10.11.2014.].
a)
Określ rolę płynu Lugola w doświadczeniu.
b)
Podaj, w jaki sposób uniemożliwiono rozwój bakterii i grzybów, które mogłyby rozkładać skrobię w żelu.
c)
Wyjaśnij, dlaczego jedną połówkę każdego z ziarniaków ugotowano i w jakim celu wykonano próbę I.
d)
Opisz i wyjaśnij wynik doświadczenia w obu próbach przyjmując, że hipoteza jest prawdziwa.
e)
Podaj, jakiego wyniku doświadczenia można by się spodziewać, gdyby użyto do niego ziarniaków kukurydzy, z których przed namoczeniem usunięto zarodki. Uzasadnij odpowiedź.
f)
Wyjaśnij, jaką funkcję w procesie normalnego kiełkowania pełni α-amylaza w ziarniaku kukurydzy.
Na rysunkach przedstawiono przebieg doświadczenia, w którym siewki rośliny w kulturach
hydroponicznych w przezroczystych szklanych naczyniach poddano jednostronnemu działaniu
światła przez kilka dni. Pod wpływem światła w rosnących częściach rośliny przemieszczają
się auksyny, powodując charakterystyczną jej reakcję, widoczną na rysunku.
a)
Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b)
Sformułuj wniosek dotyczący reakcji pędu i korzenia na światło.
c)
Wyjaśnij, uwzględniając funkcję auksyny, mechanizm reakcji rośliny podczas przebiegu doświadczenia.
Na rysunku pokazano zestaw doświadczalny: w otwartym szklanym słoju, z kilkucentymetrową
warstwą wody na dnie, umieszczono skiełkowane nasienie fasoli (nasienie narysowano
w powiększeniu). Przymocowano je delikatnie do wewnętrznej powierzchni kawałka czarnej
bibuły, którym wyłożono część wewnętrznej powierzchni słoja. Przez cały czas trwania
doświadczenia zestaw ten był umiarkowanie oświetlany w sposób pokazany na rysunku
i pozostawiony w pomieszczeniu, w którym panowała temperatura 20°C. Przez 5 dni uzupełniano
wodę oraz obserwowano kierunek wzrostu pędu oraz korzenia. Możliwe kierunki wzrostu tych
organów podano w tabeli.
Organ rośliny
Pęd
Korzeń
Kierunek wzrostu
1. przeciwnie do kierunku światła
1. przeciwnie do kierunku światła
2. w kierunku światła
2. w kierunku światła
3. prosto do góry
3. prosto do góry
4. prosto w dół
4. prosto w dół
a)
Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b)
Korzystając z tabeli, podaj oznaczenia cyfrowe opisów reakcji pędu i reakcji korzenia, które potwierdzają hipotezę badawczą, postawioną w opisanym doświadczeniu.
c)
Opisz próbę kontrolną do przedstawionego doświadczenia, i korzystając z tabeli, podaj wyniki tej próby.
d)
Korzystając z tabeli, podaj prawidłowy wynik doświadczenia, w którym taki sam zestaw, jak w próbie badawczej, pozostawiony przez 5 dni w takich samych warunkach światła i temperatury, obracany był w osi pionowej co godzinę o 45°.
Warunkiem prawidłowego funkcjonowania organizmu jest utrzymanie homeostazy, w tym
utrzymanie stałej temperatury ciała w różnych warunkach otoczenia i przy określonej
aktywności człowieka, np. podczas treningu, w czasie którego w pracujących mięśniach
powstają duże ilości ciepła.
Na wykresie przedstawiono zmiany masy ciała człowieka podczas 3–godzinnego treningu
o tej samej intensywności, wykonywanego w niskiej i wysokiej temperaturze otoczenia w hali
treningowej, w kontrolowanych warunkach.
Na podstawie: K. Birch, D. MacLaren, K. George, Fizjologia sportu. Krótkie wykłady, Warszawa 2012, s. 177.
a)
Określ na podstawie wykresu tendencję zmian masy ciała podczas treningu. Wyjaśnij, dlaczego tak się dzieje.
b)
Podaj, która krzywa (I czy II) ilustruje zmiany masy ciała podczas treningu w wyższej temperaturze otoczenia. Odpowiedź uzasadnij.
c)
Podaj czynnik środowiska, którego wartość powinna być jednakowa w obu próbach badawczych, aby wyniki pomiaru były wiarygodne.
d)
Wyjaśnij, dlaczego w pracujących mięśniach ciepło wydzielane jest w dużych ilościach.
e)
Wykaż, że intensywnie pracujące mięśnie wymagają wzmożonej pracy układów krwionośnego i oddechowego.
Przeprowadzono badanie, w którym skrzyżowano homozygotyczne muszki owocowe, mające
allele dominujące (K) – warunkujące skrzydła proste (krzyżówka A) oraz homozygotyczne
muszki owocowe, mające allele recesywne (k) – warunkujące skrzydła odgięte (krzyżówka
B). Na rysunku przedstawiono fenotypy potomstwa tych muszek, hodowanego w różnej
temperaturze (15°C i 25°C).
a)
Uzupełnij tabelę – wpisz genotypy i fenotypy osobników pokolenia F1 ustalone na podstawie przedstawionych wyników.
Dane
Krzyżówka A
Krzyżówka B
osobniki pokolenia F1
I (15°C)
II (25°C)
III (15°C)
IV (25°C)
genotypy osobników F1
kształt skrzydeł osobników pokolenia F1
b)
Wśród A–D zaznacz wniosek wynikający z przedstawionych wyników badań.
Wiele charakterystycznych cech muszki owocowej nie jest dziedziczonych.
Kształt skrzydeł muszki owocowej warunkowany jest jedynie przez genotyp.
Mutacje występują tylko wtedy, gdy muszki owocowe hodowane są w niskiej temperaturze.
Kształt skrzydeł może być warunkowany przez współdziałanie genotypu i warunków środowiska.
Na poletkach doświadczalnych o różnej wilgotności gleby uprawiano trzy gatunki traw
z rodzajów stokłosa, rajgras i wyczyniec. Uprawiano je wszystkie razem oraz każdy gatunek
oddzielnie. Na wykresach przedstawiono przyrost dla każdego gatunku trawy uprawianej
oddzielnie (wykres A) oraz wynik konkurencji między tymi gatunkami, gdy są uprawiane
razem (wykres B) na poletkach o różnej wilgotności gleby.
Na podstawie: T. Umiński, Ekologia, środowisko, przyroda. Podręcznik dla szkół średnich, Warszawa 1996, s. 99.
a)
Sformułuj problem badawczy do przeprowadzonego doświadczenia.
b)
Podaj wniosek wynikający z porównania optimum wilgotności badanych gatunków traw, gdy uprawiane są razem oraz oddzielnie.
Przeprowadzono doświadczenie, do którego użyto 100 g gleby ogrodowej (próbka I) i 100 g
suchego piasku (próbka II). Do każdej z próbek włożono szkiełko zegarkowe, i na każde
wkropiono 5 cm3 10% roztworu Ca(OH)2 (którego zmętnienie wskazuje na obecność
w próbie CO2). Po dwóch godzinach przeprowadzono obserwację roztworu Ca(OH)2
i stwierdzono jego zmętnienie w próbce I oraz brak zmętnienia w próbce II.
Na rysunku przedstawiono przebieg doświadczenia.
Na podstawie: J. Müller, W. Stawiński, Obserwacje i doświadczenie w nauczaniu biologii.
Naukowcy, badający gupiki dziko żyjące w dorzeczu Aripo na karaibskiej wyspie Trynidad,
przemieścili 200 gupików ze zbiorników wodnych, w których występowały intensywnie
polujące na nie pielęgnice szczupakowate, do zbiorników wodnych, w których żyły
strumieniaki, polujące na gupiki mniej aktywnie. Pielęgnice szczupakowate polują głównie
na gupiki dorosłe, preferując osobniki jaskrawo ubarwione, a strumieniaki – na młode gupiki,
o niepełnej ekspresji ubarwienia. W kolejnych pokoleniach rejestrowano liczbę jaskrawo
ubarwionych plamek na ciele dorosłych samców gupików i określano ich łączną powierzchnię.
Uzyskane po 22 miesiącach obserwacji wyniki porównano w tabeli z tymi uzyskanymi
w populacji źródłowej.
Badana cecha
Samce gupików z populacji
źródłowej
przemieszczonej
1. liczba barwnych plamek na jednego osobnika
5
11
2. powierzchnia barwnych plamek na jednego osobnika (jednostki umowne)
8
12
Na podstawie: J.A. Endler, Natural Selection on Color Poecilia reticulata, “Evolution”, 1980 vol. 34, issue 1, s. 76–91.
a)
Porównaj liczbę barwnych plamek przypadającą na jednego osobnika w obu populacjach gupików, przedstawiając dane zawarte w tabeli na diagramie słupkowym.
b)
Określ, jaki czynnik oddziałujący na populację spowodował zmiany ubarwienia gupików w populacji przemieszczonej i wyjaśnij działanie mechanizmu, dzięki któremu allel warunkujący jaskrawy wzór ubarwienia uległ upowszechnieniu w tej populacji.
c)
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.
Mechanizmem ewolucji, który spowodował zauważalną zmianę ubarwienia w przemieszczonej
populacji gupików, był
dobór sztuczny.
dobór naturalny.
dryf genetyczny.
efekt założyciela.
d)
Określ, jak zapewne mogłoby zmienić się ubarwienie ryb, gdyby po zakończeniu prowadzonej obserwacji gupiki z populacji przemieszczonej zostały przeniesione do zbiornika, z którego pochodziły, i w którym nie zmieniły się warunki życia.
