Zadania maturalne z biologii

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 8. (2 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Układ rozrodczy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Dobór płciowy jest szczególnym przypadkiem doboru naturalnego, który wynika z konkurencji o partnera płciowego. W sytuacji, gdy w populacji jest dostatecznie duża liczba samców, konkurują one między sobą o samicę, a ta może wybierać samców na podstawie ich określonych cech.

U niektórych owadów samce mogą w czasie zalotów dostarczać samicy pożywienie, co określane jest jako „karmienie godowe”. Samica wojsiłki (Hylobittacus apicalis) zezwala samcowi na kopulację tylko wtedy, gdy ten przyniesie jej odpowiednio dużego stawonoga, którego będzie mogła w tym czasie zjeść. Samice w okresie godowym rzadko polują samodzielnie – polegają głównie na „ofiarach godowych” dostarczanych przez samce przed kopulacją. Sukces reprodukcyjny samicy jest ograniczony liczbą jaj, które może ona złożyć, co zależy m.in. od stanu fizjologicznego owada. Średnia liczba jaj składanych przez samicę wynosi 14 dziennie (w 4 cyklach). Ani samica, ani samiec wojsiłki nie wykazują opieki rodzicielskiej.

Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki obserwacji kopulacji H. apicalis.

Na podstawie: J.R. Krebs i in., An Introduction to Behavioural Ecology, Hoboken 2012.

8.1. (0–1)

Określ, czy wielkość zdobyczy godowej przynoszonej przez samca H. apicalis wpływa na szansę przekazania przez niego swoich genów kolejnemu pokoleniu. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych wyników badania.

8.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały znaczenie karmienia godowego dla samic H. apicalis. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Samica wojsiłki wytwarza na drodze (mitozy / mejozy) gamety, które w porównaniu z gametami samca są bogatsze w substancje pokarmowe. Pokarm jest więc zasobem, który (wpływa / nie wpływa) na zdolność samicy do produkowania jaj.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 12. (2 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Choroby człowieka Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Laktoza jest cukrem obecnym w wielu produktach spożywczych, a także – w lekach. Aby określić, czy niewielkie dawki laktozy znajdujące się w lekach są dopuszczalne dla osób cierpiących na nietolerancję laktozy, przeprowadzono następujące badanie. Chorych podzielono na trzy grupy w zależności od przyjmowanej substancji i od dawki:

grupa A – laktoza w dawce 20 g
grupa B – laktoza w dawce 0,4 g
grupa C – placebo w dawce 0,4 g.

Następnie określano na podstawie deklaracji badanych osób nasilenie objawów żołądkowo-jelitowych w skali od 0 (brak objawów) do 16 (najwyższe nasilenie). Na poniższym wykresie przedstawiono uśrednione wyniki badania.

Na podstawie: M. Montalto i in., Low-dose Lactose in Drugs […] Gastrointestinal Symptoms, „Alimentary Pharmacology and Therapeutics” 28(8), 2008.

12.1. (0–1)

Określ, czy dawka 0,4 g laktozy jest dopuszczalna dla osób cierpiących na nietolerancję laktozy. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych wyników badania.

12.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.

Laktoza jest węglowodanem należącym do

A.	disacharydów	i jest trawiona	1.	w dwunastnicy przez enzym wydzielany przez trzustkę.
			2.	w jelicie cienkim przez enzym wytwarzany w komórkach nabłonka jelita.
B.	polisacharydów
			3.	w jelicie grubym przez enzymy jelitowe.

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 12. (1 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Prowadzono badania na rudaczkach północnych – kolibrach żyjących w Górach Skalistych. Rudaczki odżywiają się nektarem kwiatów.

W celu zbadania, czy podczas zapamiętywania źródła pokarmu rudaczki północne kierują się barwą kwiatów, czy – ich lokalizacją przestrzenną, wykonano następujący eksperyment. W dwóch turach ustawiano w określonych miejscach cztery sztuczne różnokolorowe kwiaty. W pierwszej turze jeden wybrany kwiat zawierał sztuczny nektar – roztwór sacharozy, a rudaczki nauczyły się podlatywać do tego kwiatu po pokarm. W drugiej turze eksperymentu zamieniano kwiaty miejscami i do żadnego z kwiatów nie dodawano słodkiego roztworu.

Na poniższym schemacie przedstawiono typowy wynik eksperymentu. Kwiaty zawierające nektar oznaczono znakiem „+”, a puste – znakiem „–”. Symbolem ptaka oznaczono lokalizację kwiatu, do którego rudaczek podleciał w pierwszej kolejności w drugiej turze eksperymentu.

Na podstawie: N. Emery, Ptasia inteligencja. Rozważania nad intelektem ptaków, Warszawa 2018;
T.A. Hurly i S.D. Healy, Memory for flowers in Rufus hummingbirds: location or local visual cues?, „Animal Behaviour” 51, 1996.

Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników eksperymentu.

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 20. (2 pkt)

Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W drugiej połowie XX wieku naukowcy zwrócili uwagę na globalne zmniejszanie się liczebności populacji płazów. Badacze zgodnie określają obecny trend jako szóste masowe wymieranie zwierząt o globalnym zasięgu.

Badania prowadzone w Polsce wskazują kilka czynników negatywnie wpływających na liczebność płazów. Jednym z nich jest osuszanie naturalnych siedlisk płazów.

Na podstawie: naukadlaprzyrody.pl

20.1. (0–1)

Wykaż, że osuszanie siedlisk ma negatywny wpływ na liczebność płazów w Polsce.

20.2. (0–1)

Który z dokumentów i form ochrony przyrody reguluje zasady handlu gatunkami zagrożonymi wyginięciem? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Agenda 21
Konwencja o Różnorodności Biologicznej
Konwencja Waszyngtońska – CITES
Natura 2000

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 20. (2 pkt)

Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Ekologiczna nisza podstawowa gatunku to nisza potencjalnie zajmowana przez ten gatunek w warunkach optymalnych, natomiast nisza zrealizowana jest częścią niszy podstawowej, zajmowaną przez gatunek w danych warunkach abiotycznych i biotycznych.

Drożdże Saccharomyces cerevisiae w środowisku naturalnym bytują m.in. na powierzchni owoców winorośli, na której – mimo warunków tlenowych – głównie przeprowadzają fermentację alkoholową. Na powierzchni owoców winorośli występują także różne bakterie, które – podobnie jak S. cerevisiae – jako główne źródło energii wykorzystują glukozę. Badania wykazały, że bakterie wydzielają kwas mlekowy, modyfikujący metabolizm komórek drożdży. W obecności kwasu mlekowego drożdże wykorzystują do wzrostu związki, które nie są substratami fermentacji alkoholowej, dzięki czemu ich wzrost i żywotność są lepsze.

Na podstawie: D. Jarosz i in., Cross-kingdom Chemical Communication […], „Cell” 158(5), 2014;
D.M. Garcia i in., A Common Bacterial Metabolite Elicits […], „eLife” 5, 2016.

Na podstawie przedstawionych informacji podaj dwa różne argumenty wskazujące na to, że nisze ekologiczne opisanych drożdży i bakterii w znacznym zakresie się pokrywają.

Argument 1.:

Argument 2.:

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 22. (2 pkt)

Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Glifosat jest jednym z najczęściej stosowanych herbicydów. Jego działanie polega na zahamowaniu szlaku metabolicznego, który umożliwia roślinom, grzybom i bakteriom syntezę aminokwasów aromatycznych – dla zwierząt aminokwasy aromatyczne są związkami egzogennymi. W 1996 roku wprowadzono na rynek modyfikowaną genetycznie soję zawierającą gen kodujący kluczowy enzym opisanego szlaku, zmieniony tak, aby był odporny na działanie glifosatu. Dzięki temu rośliny soi mogą rosnąć i wydawać plony w obecności herbicydu. Od tego czasu opracowano też odmiany soi z innymi modyfikacjami genetycznymi, zapewniające odporność na inne herbicydy, na szkodniki czy ze zmienioną zawartością kwasów tłuszczowych. W 2018 roku soja stanowiła około 50% transgenicznych upraw.

Na podstawie: K. Kumar i in., Genetically Modified Crops […], „Planta” 251(5), 2020.

22.1. (0–1)

Wykaż, że stosowanie dużych ilości glifosatu może stanowić zagrożenie dla różnorodności biologicznej.

22.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego glifosat jest nieskuteczny w zwalczaniu szkodników owadzich.

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 2. (2 pkt)

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

Przeprowadzono eksperyment mający na celu sprawdzenie, czy zjadliwość może być przenoszona między szczepami bakterii. Podczas badania myszy zostały zainfekowane dwoma szczepami pneumokoków wywołujących zapalenie płuc: zjadliwym (szczep S) i niezjadliwym (szczep R). Poniższy rysunek przedstawia przebieg eksperymentu i jego wyniki.

Źródło: F. Griffith, The Significance of Pneumococcal Types, "Journal of Hygiene" 27(2), 1928; E. Salomon, L. Berg, D. Martin, Biologia, Warszawa 2014.

2.1. (0-1)

Dokończ poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz prawidłową odpowiedź A, B lub C oraz prawidłową odpowiedź spośród oznaczonych cyframi 1–3.

Szczep R stał się zjadliwy w wyniku

A.	koniugacji,	która polega na	1.	transferze materiału genetycznego bezpośrednio między dwiema komórkami bakteryjnymi.
B.	transdukcji,		2.	pobieraniu materiału genetycznego ze środowiska zewnętrznego.
C.	transformacji,		3.	transferze materiału genetycznego między komórkami bakteryjnymi przez wirusa.

2.2. (0–1)

Określ, która próba w powyższym eksperymencie była próbą badawczą. Odpowiedź uzasadnij.

Nr próby badawczej:

Uzasadnienie:

Zadania autorskie BiologHelp 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 6. (2 pkt)

Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono badania liczebności występowania 4 różnych, blisko spokrewnionych gatunków (A, B, C i D) w zależności od stężenia metali ciężkich w środowiskach ich występowania. Ogólne wyniki badań przedstawiono na wykresie poniżej. Stwierdzono również, że poza odmienną wrażliwością tych gatunków na stężenie metali ciężkich posiadają one podobne wymagania co do zasobów środowiskowych, jednak gatunek C dużo lepiej radzi sobie z ich pozyskiwaniem i wykorzystaniem.

6.1. (0–1)

Określ, który z badanych gatunków nie może być wykorzystany jako bioindykator stopnia skażenia środowiska metalami ciężkimi. Odpowiedź uzasadnij.

6.2. (0–1)

Gatunki A i C umieszczono w środowisku o zróżnicowanym przestrzennie stopniu skażenia metalami ciężkimi i ograniczonych, lecz równomiernie rozłożonych zasobach środowiskowych. Doprowadziło to do powstania konkurencji o zasoby między gatunkiem A i C.

Zaznacz, spośród niżej podanych propozycji, wykres przedstawiający najbardziej prawdopodobną zmianę krzywej występowania gatunków A i C, do której doszło na skutek konkurencji w przedstawionych wyżej warunkach.

Matura Czerwiec 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 7. (5 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Ekologia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Zdolność wiązania i redukcji azotu atmosferycznego mają m.in. bakterie z rodzaju Rhizobium żyjące w brodawkach roślin bobowatych oraz wolnożyjące bakterie z rodzaju Azotobacter, które występują w strefie korzeniowej roślin. Substancjami odżywczymi Azotobacter chroococcum są węglowodany oraz inne związki organiczne (np. mannitol) wydzielane przez korzenie roślin.

Sformułowano następujące pytanie badawcze: Czy obecność dwóch szczepów A. chroococcum (AC1 i AC10) pozwala na ograniczenie podczas uprawy bawełny dawki nawozu azotowego – mocznika?

W tym celu z wykorzystaniem sześciu donic uprawianej bawełny przeprowadzono następujące badanie:

w pierwszych trzech donicach roślin bawełny stosowano nawożenie mocznikiem w różnych stężeniach – 100%, 75% albo 50% – w stosunku do dawki zalecanej przez producenta
w pozostałych trzech donicach roślin bawełny wprowadzano do gleby szczepy A. chroococcum oraz 50% dawkę nawozu w następujących kombinacjach:
‒ szczep AC1 oraz nawóz
‒ szczep AC10 oraz nawóz
‒ szczepy AC1 i AC10 wraz z nawozem.

Następnie zmierzono długości pędu i korzeni. Wykonano trzy niezależne powtórzenia każdego z wariantów doświadczenia. Średnie wyniki przedstawiono na wykresach I i II.

W badaniu sprawdzano również obecność substancji wydzielanych do gleby przez bakterie i wykazano obecność: auksyn, enzymów proteolitycznych oraz ureazy, rozkładającej mocznik do jonów amonowych i dwutlenku węgla.

Na podstawie: F. Romero-Perdomo i in., Azotobacter chroococcum […], „Revista Argentina de Microbiología” 49, 2017.

7.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj odpowiedź na postawione pytanie badawcze.

7.2. (0–1)

Wykaż związek pomiędzy obecnością ureazy wydzielanej do gleby przez A. chroococcum a wzrostem bawełny.

7.3. (0–2)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Bakteria A. chroococcum jest (chemoautotrofem / heterotrofem). Prowadzi (pasożytniczy / saprobiontyczny) tryb życia, ponieważ (wydziela enzymy proteolityczne / pobiera substancje pokarmowe wydzielane przez korzenie roślin).

7.4. (0–1)

Określ, jaka zależność – mutualizm czy komensalizm – występuje między bakteriami z rodzaju Rhizobium a roślinami bobowatymi. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do definicji wybranej zależności oraz do przykładów korzyści lub strat odnoszonych przez wymienione organizmy.

Matura Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023) - Zadanie 13. (3 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Na poniższym schemacie przedstawiono przebieg pierwszego cyklu amplifikacji DNA metodą PCR. Uwzględniono tylko dwa z czterech deoksyrybonukleotydów niezbędnych do syntezy DNA.

Uwaga: deoksyrybonukleotydy oznacza się czteroliterowymi skrótowcami, np. trifosforan deoksyguanozyny – dGTP (ang. deoxyguanosine triphosphate).

Na podstawie: B. Alberts i in., Podstawy biologii komórki, Warszawa 2016.

13.1. (0–1)

Uzupełnij powyższy schemat – wpisz w wyznaczone miejsca (+ ..........) oznaczenia dwóch deoksyrybonukleotydów niezbędnych do syntezy DNA, brakujących na schemacie.

13.2. (0–1)

Określ, w jaki sposób przeprowadza się rozdzielenie dwuniciowego DNA podczas pierwszego etapu każdego cyklu PCR.

13.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w cyklu PCR etap syntezy DNA musi być poprzedzony przyłączeniem starterów. W odpowiedzi uwzględnij właściwości polimerazy DNA.