Fenyloketonuria to choroba genetyczna, która może prowadzić do głębokiego upośledzenia umysłowego na skutek gromadzenia się w organizmie fenyloalaniny i pośrednich produktów jej rozkładu. Aby wykryć to schorzenie, jeszcze do niedawna przeprowadzano prosty i tani test Guthriego. Na krążek bibuły pobierano kroplę krwi noworodka, następnie krążki z wysuszoną krwią umieszczano na płytce agarowej z pożywką, która nie zawierała fenyloalaniny. Na takich płytkach hodowano szczep laseczki siennej Bacillus subtilis, bezwzględnie wymagający fenyloalaniny do wzrostu.
a)
Na podstawie powyższych informacji ustal, na którym krążku bibuły (A czy B) znajduje się kropla krwi dziecka chorego na fenyloketonurię. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Podaj przykład postępowania, dzięki któremu osoby chore na fenyloketonurię mogą uniknąć groźnych konsekwencji tej choroby.
Niektóre rośliny do zakwitania wymagają odpowiednich bodźców zewnętrznych. Najczęściej są to właściwy stosunek długości dnia i nocy – tzw. fotoperiod lub czasowe potraktowanie młodych roślin niską temperaturą, czyli tzw. wernalizacja.
Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było zbadanie wpływu fotoperiodu i wernalizacji siewek na zakwitanie pewnej odmiany pszenicy ozimej. W tym celu hodowane rośliny podzielono na dwie grupy:
grupa I – rośliny, które hodowano cały czas w temperaturze ok. 20 °C (brak wernalizacji), rozdzielono i połowę z nich hodowano w warunkach krótkiego dnia, a drugą połowę hodowano w warunkach dnia długiego,
grupa II – rośliny, które poddano wernalizacji, rozdzielono i również hodowano w temperaturze 20 °C – połowę tych roślin w warunkach krótkiego dnia, a drugą połowę w warunkach dnia długiego.
Krótki dzień w doświadczeniu to mniej niż 10 godzin oświetlenia, a długi dzień – więcej niż 10 godzin oświetlenia.
Wyniki tego doświadczenia przedstawiono na rysunku.
a)
Sformułuj wniosek wynikający z powyższego doświadczenia, który dotyczy warunków niezbędnych do zakwitania tej odmiany pszenicy w środowisku naturalnym.
b)
Wyjaśnij, dlaczego w krajach tropikalnych położonych blisko równika nie należy wprowadzać upraw odmiany pszenicy, która była badana w doświadczeniu. Podaj argument odnoszący się do wyników tego doświadczenia.
Jedną z podstawowych metod stosowanych w badaniach molekularnych i inżynierii genetycznej jest łańcuchowa reakcja polimerazy, czyli PCR. Reakcja ta umożliwia powielenie (amplifikację) w miliardach kopii fragmentu genomowego DNA w czasie krótszym niż kilka godzin. Pojedyncza cząsteczka DNA może zostać amplifikowana do ilości, które ułatwiają jej analizę, charakteryzację i dalszą manipulację genetyczną. PCR wykorzystuje się m.in. do analizy markerów, pozwalających stwierdzić podwyższone ryzyko nowotworów.
Zaznacz dwie sytuacje, w których również wykorzystuje się reakcję PCR.
W testach wykrywających obecność wirusów (np. wirusa HIV) i niektórych bakterii.
Do wprowadzania do komórek roślinnych plazmidów z genami innych organizmów.
W diagnostyce chorób genetycznych, np. mukowiscydozy, choroby Huntingtona.
Do klonowania komórek w celach terapeutycznych, np. do leczenia chorób krwi.
Do identyfikacji płci płodu w diagnostyce prenatalnej.
Uczniowie przygotowali pokaz ilustrujący zjawisko osmozy. Trzy woreczki (A, B, C) z tworzywa o własnościach błony półprzepuszczalnej, stanowiące modele komórek, wypełnili roztworami glukozy o stężeniach 1%, 5% oraz 10%. Szczelnie zamknięte woreczki umieścili w zlewce z 5% roztworem glukozy.
Zestaw do tego pokazu przedstawiono na rysunku.
W odpowiednie miejsca tabeli wpisz określenia opisujące warunki, przebieg pokazu oraz obserwacje.
Uprawy hydroponiczne to bezglebowe uprawy roślin na pożywkach wodnych, umożliwiające wzrost roślin w warunkach sztucznych.
Przeprowadzono doświadczenie, do którego przygotowano:
dwie donice z hydroponiczną uprawą siewek kukurydzy na pożywkach pełnych, czyli z kompletem związków mineralnych rozpuszczonych w wodzie,
dwie donice z hydroponiczną uprawą siewek kukurydzy na pożywkach niepełnych, w których brakowało azotu.
Wszystkie donice umieszczono w warunkach fizycznych optymalnych dla dalszego rozwoju siewek. W regularnych odstępach czasu obserwowano zabarwienie liści i mierzono wzrost siewek we wszystkich donicach.
a)
Sformułuj problem badawczy do opisanego doświadczenia.
b)
Podaj, w jakich warunkach fizycznych, optymalnych dla rozwoju siewek, umieszczono wszystkie donice aby można było porównać wyniki próby badawczej i próby kontrolnej w tym doświadczeniu. Wymień dwa takie warunki.
1. 2.
c)
Podaj, który z zestawów donic z siewkami kukurydzy stanowił próbę kontrolną w tym doświadczeniu.
Rozwój piskląt obejmuje okres inkubacji zachodzący wewnątrz jaja oraz okres po wykluciu, aż do uzyskania pełnej samodzielności.
W tabeli przedstawiono wyniki badań dotyczące czasu rozwoju piskląt wybranych gatunków ptaków.
Gatunek
Masa dorosłego osobnika (g)
Czas rozwoju piskląt (tygodnie)
Inkubacja
Do uzyskania przez pisklę samodzielności
Skowronek
40
2
Szpak
75
2
6
Kos
100
2
5
Sójka
160
2,5
6,5
Gołąb grzywacz
500
2
7
Źródło: W. Pawłowski, Ptasie dzieciństwo, Wiedza i Życie nr 5/1997.
Na podstawie analizy danych w tabeli podaj, czy istnieje zależność pomiędzy masą dorosłego ptaka a długością czasu rozwoju piskląt. Odpowiedź uzasadnij.
Uczniowie przygotowali do doświadczenia dwa zestawy (A i B) przedstawione na rysunku. Zlewkę i probówki w zestawie A napełnili odstaną wodą wodociągową, natomiast zlewkę i probówki w zestawie B – odstaną wodą wodociągową, w której rozpuścili niewielką ilość wodorowęglanu potasu (KHCO3). Oba zestawy umieścili obok siebie, w tej samej odległości od źródła światła. Po pewnym czasie stwierdzili, że proces fotosyntezy przebiegał intensywniej w roślinach z zestawu B niż w roślinach umieszczonych w zestawie A.
a)
Podaj parametr, za pomocą którego można określić intensywność fotosyntezy w tym doświadczeniu.
b)
Wyjaśnij, dlaczego w roślinach z zestawu B fotosynteza przebiegała intensywniej.
Proces krzepnięcia krwi zależy od czynników zewnętrznych oraz od właściwości samej krwi.
Trzy probówki zawierające świeżą krew bydlęcą umieszczono w różnych warunkach termicznych, a następnie mierzono czas pojawienia się pierwszych skrzepów. Sposób przeprowadzenia doświadczenia ilustrują rysunki poniżej.
Spośród podanych zdań (A–E) wybierz hipotezę i problem badawczy, odnoszące się do przedstawionego doświadczenia. Zapisz ich oznaczenia.
Czy temperatura otoczenia przyspiesza proces krzepnięcia krwi?
Najszybciej krew krzepnie w temperaturze 35 oC, a najwolniej w lodzie.
Czas krzepnięcia krwi zmienia się w zależności od temperatury otoczenia.
Jak gęstość środowiska otaczającego probówkę wpływa na czas krzepnięcia krwi?
Im wyższa temperatura tym krótszy jest czas krzepnięcia krwi i dlatego w probówce II najszybciej pojawiły się skrzepy.
Do doświadczenia, którego celem było zbadanie roli liścieni we wzroście i rozwoju rośliny, użyto 30 skiełkowanych nasion fasoli (siewek posiadających kilkumilimetrowy korzeń), umieszczonych w odrębnych naczyniach z wodą wodociągową. Siewki podzielono na trzy zestawy (I–III) po 10 sztuk:
I – siewki, którym pozostawiono oba liścienie,
II – siewki, którym usunięto jeden liścień,
III – siewki, którym usunięto oba liścienie.
Wszystkie zestawy umieszczono w jednakowych warunkach temperatury i oświetlenia. Podczas doświadczenia obserwowano rozwój roślin, a po tygodniu zmierzono długość ich
liści, łodyg i korzeni.
Na rysunku przedstawiono przebieg i wyniki doświadczenia.
a)
Określ, który zestaw jest w doświadczeniu próbą kontrolną. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Sformułuj wniosek uwzględniający funkcję liścieni we wzroście i rozwoju siewki.
