Zadania maturalne z biologii

Znalezionych zadań - 129

Strony

101

Matura Czerwiec 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 24. (1 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Genom komórki człowieka składa się z: genomu jądrowego – zawierającego DNA w jądrze komórkowym i genomu mitochondrialnego – zawierającego DNA zlokalizowane w mitochondriach (mtDNA). Geny występujące w genomie mitochondrialnym dziedziczą się niezgodnie z prawami Mendla: dziedziczą się tylko od jednego z rodziców. Dziedziczenie genów zlokalizowanych w DNA mitochondrialnym nazywamy dziedziczeniem pozajądrowym lub dziedziczeniem cytoplazmatycznym.

Zaznacz poniżej przypadek, w którym mtDNA (mitochondrialne DNA) nie może być przydatne w identyfikacji osób. Odpowiedź uzasadnij.

  1. Analiza mtDNA jest przydatna w badaniu materiału genetycznego szczątków ludzkich po ekshumacji lub ofiar katastrof.
  2. Na podstawie analizy mtDNA mężczyzny i dziecka można ustalić (wykluczyć) ojcostwo.
  3. W przypadku identyfikacji sprawców zbrodni badanie mtDNA pozwala wykluczyć podejrzanego.
  4. Na podstawie analizy mtDNA matki i dziecka można ustalić (wykluczyć) macierzyństwo.

Uzasadnienie

102

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

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Dryf genetyczny polega na kierunkowej zmianie frekwencji genów w populacji. Zjawisko to spowodowane jest wyłącznie powtarzającymi się procesami o charakterze losowym. Na przykład w latach dziewięćdziesiątych XIX wieku liczebność populacji słonia morskiego północnego (Mirounga angustirostris) oceniana była na 20 osobników. Przyczyną niskiej liczebności populacji były intensywne polowania na te zwierzęta. Dzięki podjętym na początku XX wieku działaniom ochronnym populacja tego gatunku obecnie liczy około 30 tys. zwierząt. Badania wykazują, że odznaczają się one bardzo małą różnorodnością genetyczną.

Na podstawie: http:// seayouaround.wordpress.com/gatunki/fokowate/slon-morski
a)Zaznacz poniżej przypadek dryfu genetycznego, którego przykład opisano w tekście, i wyjaśnij, na czym ten przypadek polega.
  1. efekt założyciela
  2. efekt wąskiego gardła

b)Określ przyczynę małej różnorodności genetycznej współczesnych słoni morskich.
103

Matura Czerwiec 2014, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 31. (3 pkt)

Mszaki Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

W celu zbadania struktury populacji dwupiennego mchu płonnika pospolitego (Polytrichum commune) wycięto z podłoża, jego naturalnego stanowiska w lesie, kilka kwadratów o boku 15 cm. Pobranie materiału badawczego nastąpiło pod koniec lata, gdy na ulistnionych pędach rozwinięte już były sporofity. Ulistnione pędy tego mchu to zazwyczaj pojedyncze łodyżki. Następnie nożyczkami ścięto blisko podłoża wszystkie pędy płonnika i rozdzielono je na następujące grupy: pędy żeńskie, pędy męskie i niedojrzałe, pędy rozgałęzione i martwe. Na podstawie przeprowadzonego badania można określić niektóre cechy populacji np. liczebność, zagęszczenie, strukturę przestrzenną.

a)Podaj cechę pozwalającą odróżnić makroskopowo zapłodnione gametofity żeńskie od wszystkich pozostałych.
b)Spośród wymienionych w tekście cech populacji, które można określić na podstawie przeprowadzonego badania, wybierz i zdefiniuj dwie.
104

Matura Maj 2013, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 18. (2 pkt)

Układ hormonalny Podaj/wymień

Poziom glukozy we krwi regulowany jest przez insulinę i glukagon. Przeprowadzono badanie stężenia insuliny i glukagonu we krwi zdrowych osób. Obserwacje rozpoczęto na godzinę przed spożyciem posiłku bogatego w węglowodany i prowadzono w ciągu czterech godzin po jego spożyciu. Wyniki badania przedstawiono na wykresie.

Wykres stężenia insuliny i glukagonu
a)Na podstawie wykresu określ, jak podczas drugiej godziny pomiaru zmieniało się stężenie:
insuliny
glukagonu
b)Podaj nazwę narządu, który wydziela insulinę i glukagon.
105

Matura Maj 2013, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 24. (2 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na rysunku przedstawiono etapy klonowania pierwszego ssaka, w wyniku którego powstała słynna owca Dolly.

Klonowanie owcy Dolly
a)Uporządkuj wymienione w tabeli czynności, tak aby odpowiadały kolejnym etapom klonowania. Wpisz odpowiednio numery 2–6.
Opis czynności Numer etapu
Przeniesienie zarodka do macicy kolejnej owcy rasy szkockiej
Pobudzanie podziałów komórkowych oocytu impulsem elektrycznym
Hodowanie zarodka we wczesnym stadium rozwojowym w warunkach laboratoryjnych
Pobranie oocytu od owcy rasy szkockiej, usunięcie z niego jądra komórkowego 1
Pobranie komórki somatycznej od owcy rasy fińskiej i przeniesienie jej jądra komórkowego do oocytu owcy rasy szkockiej
Otrzymanie klonu
b)Zaznacz owcę, której klonem była owca Dolly. Odpowiedź uzasadnij.
  1. owca rasy fińskiej
  2. owca rasy szkockiej
  3. zastępcza matka owca rasy szkockiej

Uzasadnienie

106

Matura Czerwiec 2013, Poziom podstawowy (Formuła 2007)Zadanie 24. (3 pkt)

Układ immunologiczny Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W celu wywołania odporności na drobnoustroje chorobotwórcze lekarze zalecają szczepienia ochronne. Tradycyjna szczepionka zawiera martwe lub żywe drobnoustroje chorobotwórcze, o osłabionej zjadliwości. Najczęściej podawana jest przez iniekcję (w zastrzyku). Rozwój technik inżynierii genetycznej umożliwia zastąpienie szczepionek tradycyjnych, szczepionkami wytwarzanymi w zmodyfikowanych genetycznie roślinach, co ilustruje schemat.

Wytwarzanie szczepionki przez rośliny
a)Uzasadnij, uwzględniając zawartość szczepionki i sposób jej podawania, że opisana szczepionka „biotechnologiczna” jest bezpieczniejsza od szczepionki tradycyjnej.

Zawartość szczepionki

Sposób podawania

b)Podkreśl trzy cechy odporności organizmu, która zostanie wywołana podaniem opisanej szczepionki.

nieswoista,    swoista,    sztuczna,    naturalna,    bierna,    czynna

107

Matura Czerwiec 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 32. (1 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Poniżej przedstawiono dwie metody postępowania, którego celem jest wprowadzenie do komórki bakterii nowego genu. W obydwu metodach wektorem jest zrekombinowany plazmid, który dodawany jest do pożywki, na której są hodowane bakterie. W ten sposób bakterie mogą ulec transformacji. Różnica w obydwu metodach polega na sposobie otrzymywania zrekombinowanego plazmidu.

Metoda I – polega na wycięciu odpowiedniego fragmentu DNA dawcy, zawierającego interesujący nas gen, i połączeniu go z plazmidem.
Metoda II – polega na wyizolowaniu z komórki dawcy odpowiedniego mRNA, syntezie komplementarnej do mRNA nici DNA i po uzyskaniu dwuniciowej struktury DNA połączeniu jej z plazmidem.

Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, C. Vilee, Biologia, wyd VII, Warszawa 2011.

Wyjaśnij, dlaczego w przypadku, gdy do komórki bakteryjnej wprowadzany jest ludzki gen w celu uzyskania ludzkiego białka, można zastosować tylko II metodę.

108

Matura Maj 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 36. (3 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Skrobia ziemniaczana jest stosowana na szeroką skalę w przemyśle papierniczym i włókienniczym, ale aby móc ją wykorzystać, należy ze skrobi usunąć amylozę. Ten proces wymaga dużych ilości energii i wody, jest więc kosztowny, jednak uzyskane produkty są jakościowo lepsze i trwalsze. Jednym z osiągnięć biotechnologii jest zmodyfikowany genetycznie ziemniak, zwany amflorą, do którego wprowadzono jedynie dodatkową kopię jego własnego genu, co spowodowało zahamowanie ekspresji białka GBSS, odpowiedzialnego za biosyntezę amylozy – dlatego jego skrobia składa się wyłącznie z amylopektyny. Amflora została dopuszczona przez Komisję Europejską do uprawy w krajach Europy jedynie dla celów przemysłowych. Rolnicy, którzy uprawiają amflorę, są zobowiązani do przestrzegania wielu zasad, m.in. do zbioru plonów przed wyprodukowaniem nasion przez rośliny oraz zapobiegania pozostawianiu bulw ziemniaków na polu po zbiorach.

Na podstawie: GMO dla opornych, Wiedza i Życie, wrzesień 2010.
a)Określ, czy ziemniak amflora jest organizmem transgenicznym. Odpowiedź uzasadnij.
b)Wyjaśnij, dlaczego rolnicy są zobowiązani do zbierania z uprawy bulw amflory przed wyprodukowaniem nasion.
c)Biorąc pod uwagę możliwe skutki dla środowiska przyrodniczego, podaj jeden argument „za” uprawą amflory.
109

Matura Czerwiec 2012, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 29. (1 pkt)

Dziedziczenie Choroby człowieka Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Mukowiscydoza jest chorobą genetyczną wywoływaną przez autosomalny allel recesywny (a). Dwie pary małżeńskie poddały się badaniu genetycznemu na obecność alleli warunkujących tę chorobę. W wyniku badania ustalono następujące genotypy:

I para: mężczyzna – Aa, kobieta – AA
II para: mężczyzna – Aa, kobieta – Aa

Określ, której parze, może urodzić się dziecko chore na mukowiscydozę. Odpowiedź uzasadnij.

110

Matura Czerwiec 2012, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 31. (1 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Komórki pluripotentne to komórki, które mogą dać początek każdemu typowi komórek dorosłego organizmu. W 2006 r. otrzymano indukowane komórki macierzyste (iPSC) myszy. Dokonano tego w następujący sposób: do komórek somatycznych myszy wprowadzono cztery geny, które są aktywne tylko w zarodku. W wyniku eksperymentu uzyskano komórki reprogramowane o właściwościach komórek macierzystych, które wprowadzone do organizmu myszy mogą różnicować się na wiele różnych typów komórek.
Na podstawie: K. Hochedlinger, Lekarstwo z wnętrza ciała, Świat nauki nr 6, 2010.

Na podstawie tekstu oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących możliwości zastosowania pluripotentnych komórek reprogramowanych w medycynie. Wpisz w odpowiednie miejsca tabeli literę P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, lub literę F, jeśli stwierdzenie jest fałszywe.

P/F
1. Uzyskane w ten sposób komórki reprogramowane (iPSC) myszy mogą być wykorzystane w przeszczepach u chorego człowieka.
2. Hodowla iPSC pacjenta i przekształcenie ich w uszkodzony rodzaj tkanki pozwoli na badanie w tych komórkach rozwoju choroby i reakcji na stosowane lekarstwa.
3. Uzyskane iPSC od chorego pacjenta mogą być przekształcone w zdrowe komórki, które można wszczepić do jego organizmu, by otrzymać prawidłowo rozwijające się tkanki.

Strony