Zadania maturalne z biologii

141

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 5. (6 pkt)

Prokarionty Wirusy, wiroidy, priony Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Transfer materiału genetycznego (DNA) między komórkami bakterii odbywa się na drodze koniugacji, transdukcji lub transformacji:

koniugacja – polega na jednokierunkowym transferze plazmidowego DNA z jednej komórki bakteryjnej do drugiej;
transdukcja – zachodzi z udziałem wirusów;
transformacja – polega na pobieraniu przez bakterie materiału genetycznego ze środowiska.

Na podstawie: U. Kasprzykowska, M. Sobieszczańska, Plastyczność bakteryjnych genomów – międzykomórkowy transfer informacji genetycznej, „ Postępy mikrobiologii”, 53 (2) 2014.

5.1. (0–1)

Uporządkuj przedstawione poniżej etapy koniugacji bakterii (A– E) w kolejności ilustrującej przebieg tego procesu.

Kolejność:

5.2. (0–1)

Uzasadnij, że do przekazania informacji genetycznej zapisanej w plazmidzie, na drodze koniugacji, wystarczy przeniesienie do komórki – biorcy tylko jednej nici DNA plazmidowego.

5.3. (0–1)

Uzasadnij, że bakteria, która jest biorcą DNA plazmidowego w procesie koniugacji, może odnieść korzyści z tego procesu. W odpowiedzi uwzględnij przykład takiej korzyści.

5.4. (0–1)

Uzasadnij, że bakteriofagi mogą być wektorami przenoszącymi DNA pomiędzy komórkami bakterii.

5.5. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego intensywna międzykomórkowa wymiana informacji genetycznej zachodząca w populacji bakterii zapewnia tym mikroorganizmom bardzo szybkie tempo ewolucji adaptacyjnej.

5.6. (0–1)

Do podanych w tabeli cech wektora plazmidowego 1.–3., wykorzystywanego przy wprowadzaniu obcego DNA do komórek bakterii, przyporządkuj spośród A–D po jednym jego znaczeniu w tym procesie.

Umożliwia rozdzielenie wektorów do komórek potomnych.
Umożliwia selekcję szczepów, które pobrały plazmid.
Umożliwia włączenie obcego DNA do wektora plazmidowego.
Ułatwia miejscowe rozplecenie helisy DNA.

	Cecha wektora plazmidowego	Znaczenie podczas wprowadzania DNA do bakterii
1.	Miejsce inicjacji replikacji bogate w pary AT, a nie – w pary CG.
2.	Obecność fragmentu z wieloma miejscami rozpoznawalnymi przez enzymy restrykcyjne.
3.	Obecność genu oporności na określony antybiotyk.

142

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 6. (2 pkt)

Budowa i funkcje komórki Anatomia i fizjologia - pozostałe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Komórki w organizmie wielokomórkowym komunikują się ze sobą m.in. za pomocą związków chemicznych. Na schematach A, B i C przedstawiono trzy rodzaje komunikacji komórkowej zachodzącej za pomocą cząsteczek sygnałowych.

Na podstawie: B.D. Hames, N.M. Hooper, Krótkie wykłady. Biochemia, Warszawa 2007.

a)	Określ jedną wspólną cechę przedstawionych sposobów komunikacji między komórkami, inną niż wykorzystanie cząsteczek sygnałowych.

b)	Przyporządkuj schematom A–C po jednym przykładzie wybranym spośród 1.–4., opisującym łączenie się cząsteczki sygnałowej z komórką.

Łączenie się cząsteczek acetylocholiny z receptorem błony postsynaptycznej neuronu.
Przyłączanie LDL (lipoprotein o małej gęstości) do komórki docelowej.
Połączenie cząsteczek somatotropiny z receptorami komórek chrzęstnych szkieletu.
Wydzielanie czynnika, który pozwala komórkom wzmacniać własną tożsamość w czasie rozwoju embrionalnego.

143

Matura Maj 2020, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 6. (3 pkt)

Skład organizmów Układ pokarmowy i żywienie Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Związki osmotycznie czynne to takie, których obecność w roztworze jest przyczyną napływu wody do roztworu przez błony biologiczne. Takim związkiem jest np. laktoza. Prawie wszystkie niemowlęta i dzieci są zdolne do trawienia laktozy. U większości dorosłych nie występuje enzym laktaza, który katalizuje hydrolizę laktozy. U dorosłych z niedoborem laktazy, po spożyciu mleka krowiego w świetle jelita cienkiego gromadzi się laktoza, która nie jest wchłaniana z jelita cienkiego do krwi i przechodzi dalej do jelita grubego.

a)	Podaj nazwę grupy związków organicznych, do których należy laktoza.

b)	Wyjaśnij, dlaczego u osób spożywających mleko niedobór enzymu laktazy może być przyczyną wzdęć i biegunek. W odpowiedzi uwzględnij proces przeprowadzany przez bakterie jelitowe.

c)	Określ, w jaki sposób osobom z nietolerancją laktozy umożliwia się spożywanie produktów mlecznych.

144

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 7. (2 pkt)

Oddychanie komórkowe Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Na schemacie przedstawiono w uproszczeniu wybrane etapy procesu zachodzącego w komórkach eukariotycznych.

Na podstawie: A. Salyers, D. Whitt, Mikrobiologia, Warszawa 2012.

a)	Podaj nazwy etapów oznaczonych na schemacie numerami I i II oraz określ ich lokalizację w komórce.

Nazwa etapu I: Lokalizacja:
Nazwa etapu II: Lokalizacja:

b)	Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.


1.	Łącznie w przebiegu obu prezentowanych etapów zachodzi czterokrotnie dehydrogenacja z wytworzeniem NADH.	P	F
2.	Pośrednie produkty etapu II mogą być wykorzystywane do syntez niektórych aminokwasów.	P	F
3.	Oba etapy (I i II) przedstawionego procesu, dostarczają komórce wysokoenergetycznych cząsteczek.	P	F

145

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (5 pkt)

Nasienne Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Kwiaty pokrzywy zwyczajnej (Urtica dioica) są rozdzielnopłciowe, zielonkawe i niepozorne. Są zebrane w kwiatostany wyrastające z kątów liści na długich i wiotkich osiach. Na jednych roślinach znajdują się tylko kwiatostany męskie, a na innych – tylko żeńskie. W kwiatach męskich znajdują się 4 pręciki, w żeńskich – jest obecny jednokomorowy słupek z dużym, pędzelkowatym znamieniem.

Pokrzywa zwyczajna rośnie w wilgotnych lasach i zaroślach oraz na żyznych siedliskach ruderalnych. Preferuje miejsca z dobrym dostępem do światła, w których obficie kwitnie i owocuje, w miejscach zacienionych rośnie słabiej. Najlepiej rośnie na siedliskach wilgotnych, jednak źle znosi długotrwałe zalanie gleby wodą.

Zbadano zawartość białka w nadziemnych organach pokrzywy zwyczajnej rosnącej na glebie nawożonej różnymi dawkami nawozów azotowych. Wyniki badań przedstawiono w tabeli.

Numer próby	Dawka azotu [kg/ha]	Średnia zawartość białka [% suchej masy]
Numer próby	Dawka azotu [kg/ha]	łodygi	liście
1.	0	12,6	24,2
2.	75	13,8	25,4
3.	150	14,1	24,9
4.	225	16,0	27,6
5.	300	16,5	29,4

Na podstawie: http://magazyn.salamandra.org.pl
Cz. Szewczuk, M. Mazur, Wpływ zróżnicowanych dawek nawozów azotowych na skład chemiczny pokrzywy zwyczajnej (Urtica dioica L), „Acta Sci. Pol. Agricultura” 3 (1) 2004

8.1. (0–2)

Spośród A–F wybierz i zaznacz dwa poprawne wnioski, które można sformułować na podstawie przedstawionych wyników.

Średnia zawartość białka w łodygach pokrzywy zwyczajnej zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości związków azotowych w glebie.
Wpływ nawozów azotowych na zawartość białka w nadziemnych organach pokrzywy.
Nawozy azotowe hamują syntezę białek w organach nadziemnych pokrzywy zwyczajnej.
Liście pokrzywy są bardziej wrażliwe na niedobór azotu w glebie niż jej łodygi.
Niezależnie od dawki azotu liście pokrzywy zwyczajnej osiągają większą średnią procentową zawartość białka niż jej łodygi.
Wzrost zawartości związków azotowych w glebie skutkuje zwiększeniem rozmiarów liści i łodyg pokrzywy zwyczajnej.

8.2. (0–1)

Określ, czy pokrzywa zwyczajna jest rośliną jednopienną, czy – dwupienną. Odpowiedź uzasadnij.

8.3. (0–2)

Wypisz z tekstu dwie cechy budowy pokrzywy stanowiące przystosowanie do wiatropylności i podaj, na czym polega każde z tych przystosowań.

146

Matura Maj 2020, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 8. (3 pkt)

Układ krążenia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

a)	Uzupełnij poniższy schemat tak, aby prawidłowo ilustrował krążenie krwi w dużym i małym obiegu krwi człowieka. Wpisz w wyznaczone miejsca nazwy obiegów krwi oraz właściwe nazwy naczyń krwionośnych – wybierz je spośród wymienionych poniżej.

żyły główne

tętnice płucne

aorta

żyły płucne

1. Obieg

lewa komora^{.....................}tkanki ciała^{.....................}prawy przedsionek

2. Obieg

prawa komora^{.....................}płuca^{.....................}lewy przedsionek

b)	Określ rolę małego obiegu krwi w funkcjonowaniu organizmu człowieka.

147

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 8. (5 pkt)

Nasienne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj/wymień

Na poniższym rysunku oraz na zdjęciach przedstawiono budowę dojrzałego ziarna pyłku rośliny okrytonasiennej. Ściana ziarna pyłku jest zbudowana z dwóch zasadniczych warstw.

Zewnętrzna warstwa – egzyna – jest przesycona sporopoleniną, substancją tłuszczopodobną, która jest niezwykle odporna na działanie czynników chemicznych i fizycznych. Zewnętrzna warstwa egzyny może być bardzo rozbudowana – tworzyć wyrostki, kolce. W egzynie znajduje się co najmniej jedno miejsce, gdzie ona jest wyraźnie cieńsza lub jej ciągłość jest przerwana – tzw. apertura (porus).

Wewnętrzna warstwa – intyna – w przeciwieństwie do warstwy zewnętrznej, jest cienka i zbudowana z celulozy i pektyny.

Na podstawie: https://www.paldat.org/search/genus/Salix

8.1. (0–2)

Określ, jakie znaczenie dla przebiegu zapylenia i zapłodnienia u roślin okrytonasiennych mają

egzyna:
apertura:

8.2. (0–1)

Uzupełnij poniższy schemat – nad strzałkami wpisz nazwy procesów (mitoza lub mejoza) prowadzących do powstania określonych komórek ziarna pyłku, a pod nazwami komórek wpisz ich ploidalność (1n / 2n).

8.3. (0–2)

Opisz funkcję, jaką w procesie zapłodnienia u roślin okrytonasiennych pełnią

komórka wegetatywna:
komórka generatywna:

148

Matura Maj 2020, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 11. (2 pkt)

Układ oddechowy Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Aspiracyjne, tzw. zachłystowe, zapalenie płuc to rodzaj infekcji płucnej, który jest wywoływany przez przedostanie się obcej substancji, zwykle treści żołądkowej, do płuc. Jej zaleganie doprowadza do rozwoju bakterii tlenowych i beztlenowych atakujących płuca. Często spotykane jest ono u chorych w podeszłym wieku, np. długotrwale przebywających w pozycji leżącej, z zaburzeniami świadomości czy połykania.

Na rysunku przedstawiono fragment dróg oddechowych człowieka z uwzględnieniem tchawicy i odchodzących od niej oskrzeli głównych, które różnią się grubością i długością.

Na podstawie: https://commons.wikimedia.org

a)	Wykaż związek między cechami budowy oskrzela prawego i lewego a częstszym występowaniem aspiracyjnego zapalenia płuca prawego niż płuca lewego.

b)	Określ nazwę odcinka dróg oddechowych oznaczonego na rysunku literą X i podaj jeden przykład jego funkcji.

149

Matura Maj 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 13. (1 pkt)

Stawonogi Podaj/wymień

Na rysunku przedstawiono zwierzęta należące do pajęczaków – jednej z gromad stawonogów.

Na podstawie: http://kesscience.wikidot.com/arachnids

Podaj jedną, widoczną na rysunku, cechę budowy morfologicznej przedstawionych zwierząt, świadczącą o tym, że należą one do pajęczaków, a nie – do innej grupy stawonogów.

150

Matura Lipiec 2020, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 14. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj/wymień

Rytmy okołodobowe dotyczą procesów przebiegających w organizmie w cyklach o k. 24-godzinnych. W rytmie tym zmienia się m.in. temperatura ciała człowieka.

W celu stwierdzenia, czy na okołodobową rytmikę zmian temperatury ciała człowieka wpływają zmieniające się czynniki zewnętrzne, przeprowadzono badanie. W czasie 24 godzin dokonywano pomiarów temperatury ciała osób w dwóch grupach:

grupa I – osoby, które w ciągu dnia były wystawione na działanie światła, wykazywały zwiększoną aktywność fizyczną, spożywały posiłki o zwykłej porze, natomiast w ciągu nocy spały w zaciemnionym pomieszczeniu.
grupa II – osoby, które od godziny 4 rano przez kolejne 24 godziny przebywały w warunkach stałego oświetlenia, ich aktywność fizyczna pozostawała na tym samym poziomie przez cały czas trwania pomiarów oraz przyjmowały równe porcje pokarmu w stałych, wymuszonych odstępach czasowych.

Na wykresie przedstawiono wyniki przeprowadzonych pomiarów temperatury.

Na podstawie: J. Waterhouse, Y. Fukuda, T. Morita, Daily rhythms of the sleep-wake cycle, „ Journal of Physiological Anthropology”, 31(1): 5, 2012.

14.1. (0–1)

Określ, które zmienne w przedstawionym badaniu to zmienne zależne, a które – niezależne. Wstaw znak „X” w odpowiednie komórki tabeli.

Zmienna	zależna	niezależna
oświetlenie
aktywność fizyczna
pora dnia
temperatura ciała

14.2. (0–1)

Wybierz i zaznacz stwierdzenie, które jest poprawnym wnioskiem sformułowanym na podstawie wyników opisanego badania.

Rytm zmian temperatury ciała osób z grupy II nieznacznie różnił się od rytmu zmian występującego u osób przebywających w naturalnych zmiennych warunkach środowiska.
Okołodobowa rytmika zmian temperatury ciała jest sterowana przez ośrodek termoregulacji znajdujący się w międzymózgowiu.
Na okołodobowy rytm zmian temperatury ciała człowieka wpływają zarówno czynniki wewnętrzne, jak i czynniki zewnętrzne.
Temperatura ciała osób z grupy I waha się między temperaturą minimalną wynoszącą 36,5°C (około trzy godziny przed obudzeniem się) a temperaturą maksymalną wynoszącą 37,4°C w godzinach 17.00–18.00.