Zadania maturalne z biologii

121

Matura Czerwiec 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 8. (1 pkt)

Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Ubocznym produktem aktywności metabolicznej komórki są m.in. reaktywne formy tlenu (RFT), np. rodniki, tlen atomowy, nadtlenek wodoru. Nadmiar RFT jest dla komórki bardzo szkodliwy, jednak w niewielkich ilościach RFT mogą wywierać korzystny wpływ na organizmy. Postanowiono sprawdzić, jak działają niewielkie ilości reaktywnych form tlenu na proces kiełkowania nasion. W tym celu przeprowadzono doświadczenie.

Po dziesięć nasion grochu (zestaw I i II) moczono przez dobę w następujący sposób:

zestaw I – w wodzie z kranu,
zestaw II – w wodzie utlenionej (3% wodny roztwór nadtlenku wodoru).

Po tym czasie nasiona z obu zestawów przepłukano wodą z kranu i wysiano na gazie nasączonej wodą z kranu. Okazało się, że średni czas kiełkowania nasion w zestawie II był istotnie krótszy niż czas kiełkowania nasion w zestawie I.

Na podstawie: R. Szymańska, P. Jedynak, Laboratorium. Eliksir młodości, „Wiedza i Życie” nr 12, 2011.

Sformułuj wniosek dotyczący wpływu nadtlenku wodoru na kiełkowanie nasion w tym doświadczeniu.

122

Matura Czerwiec 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 10. (2 pkt)

Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

W celu sprawdzenia, czy intensywność fotosyntezy zależy od natężenia światła, przeprowadzono następujące doświadczenie.
Przygotowano trzy zestawy doświadczalne (I, II, III) w następujący sposób:

do trzech zlewek o pojemności 300 ml wlano taką samą ilość wody,
do trzech pałeczek szklanych przymocowano po jednej łodydze moczarki kanadyjskiej (łodygi były takiej samej długości),
w każdej ze zlewek zanurzono całkowicie po jednej pałeczce szklanej z łodygą moczarki kanadyjskiej (przecięcia łodyg skierowano ku górze),
każdą zlewkę z zanurzoną w niej moczarką kanadyjską umieszczono w innych warunkach świetlnych:

zestaw I – moczarkę oświetlono żarówką o mocy 25 W,
zestaw II – moczarkę oświetlono żarówką o mocy 60 W,
zestaw III – moczarkę oświetlono żarówką o mocy 75 W.

Pozostałe warunki doświadczenia, np. temperatura, czas oświetlania, zachowano takie same. Podczas trwania doświadczenia w każdym z zestawów przez określony czas obserwowano liczbę pęcherzyków gazu wydobywających się z przekroju łodygi.

a)	Sformułuj hipotezę badawczą do tego doświadczenia.

b)	Określ przewidywane wyniki tego doświadczenia, biorąc pod uwagę parametr podany w tekście.

123

Matura Czerwiec 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (3 pkt)

Prokarionty Budowa i funkcje komórki Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Do naczynia z zawiesiną bakterii zdolnych do samodzielnego ruchu włożono dwie kapilary:
I – z roztworem cukru,
II – z roztworem fenolu
i stwierdzono, że te bakterie gromadzą się w pobliżu ujścia kapilary zawierającej cukier, a oddalają się od ujścia kapilary zawierającej fenol.

a)	Zaznacz rodzaj ruchu bakterii opisanego w tekście.

nastie
taksje
tropizmy

b)	Zaznacz nazwę rodzaju receptorów błonowych, dzięki któremu opisane bakterie reagują na substancje znajdujące się w ich środowisku.

termoceceptory
fotoreceptory
chemoreceptory

c)	Określ biologiczne znaczenie opisanych reakcji dla tych bakterii.

124

Matura Czerwiec 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 16. (1 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Na schemacie przedstawiono wpływ światła na wzrost podliścieniowej części łodygi zarodkowej – hipokotyla.
Badanie przeprowadzono na dwóch grupach takich samych siewek gorczycy. Jedna grupa siewek gorczycy została umieszczona w ciemności, a druga – na świetle.

Sformułuj wniosek dotyczący wpływu światła na wzrost hipokotyla siewek gorczycy.

125

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 19. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

W tabeli przedstawiono wyniki doświadczenia, w którym badano wpływ temperatury na pobieranie jonów potasu i fosforu przez korzenie roślin. Doświadczenie prowadzono w hydroponicznej (wodnej) hodowli roślin kukurydzy, których część umieszczono w roztworze soli potasu, a część – w roztworze soli fosforu. Stężenie jonów w każdym z roztworów wynosiło 0,25 mmol/l.

Temperatura (°C)	Intensywność pobierania jonów [j. umowne]
Temperatura (°C)	potas	fosfor
10	0,40	0,10
20	0,90	0,30
30	1,10	0,50
40	1,00	0,60

Na podstawie: J. Kopcewicz, S. Lewak, Fizjologia roślin, Warszawa 2002.

Na podstawie danych z tabeli wykonaj wykres liniowy ilustrujący wpływ temperatury na intensywność pobierania jonów potasu i fosforu. Zastosuj jeden układ współrzędnych.

126

Matura Maj 2014, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 20. (2 pkt)

Choroby człowieka Metody badawcze i doświadczenia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

127

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 20. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

128

Matura Maj 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 30. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

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.

129

Matura Maj 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 5. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Metody badawcze i doświadczenia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

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.

Komórka \ Cecha	Roztwór w którym znajduje się komórka	Kierunek przepływu wody	Objętość komórki
A	hipertoniczny
B		do komórki i z komórki
C			zwiększy się

130

Matura Czerwiec 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 11. (3 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

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.