Przeprowadzono doświadczenie w celu zbadania wpływu kierunkowego oświetlenia
na wzrost wydłużeniowy siewek pieprzycy siewnej (Lepidium sativum), potocznie nazywanej
rzeżuchą.
W płaskim naczyniu, na wilgotnym podłożu, umieszczono kiełkujące nasiona rzeżuchy
i oświetlono je kierunkowo, ustawiając włączoną lampę z jednej strony naczynia. Siewki
systematycznie podlewano. Po sześciu dniach stwierdzono, że łodygi siewek wydłużyły się
o średnio 4 cm i wszystkie były wygięte w stronę źródła światła (lampy).
8.1. (0–1)
Zaplanuj i opisz próbę kontrolną do powyższego doświadczenia, uwzględniając badany
czynnik oraz warunki doświadczenia.
8.2. (0–1)
Podaj nazwę fitohormonu, który bierze udział w reakcjach fototropicznych siewek,
oraz wyjaśnij, w jaki sposób warunkuje on kierunkowy wzrost ich łodyg w stronę źródła
światła.
Mszyce odżywiają się sokami roślinnymi. Podczas pobierania pokarmu wbijają rostrum
(wydłużony ryjek), stanowiący element aparatu gębowego, prosto do wnętrza rurki sitowej.
Jeśli odetnie się ciało owada (za pomocą wiązki promieni laserowych), pozostawiając rostrum
wbite w łodygę, pełni ono wówczas rolę mikrokapilary, z której pod wpływem ciśnienia
hydrostatycznego wypływa zawartość floemu.
Przeprowadzono następujące doświadczenie. Szczytową część pędu lilaka pospolitego
(Syringa vulgaris) umieszczono w szklanym pojemniku zawierającym dwutlenek węgla
znakowany węglem 14C. Następnie mierzono czas pojawienia się związków organicznych
zawierających 14C w soku floemowym wypływającym poprzez rozmieszczone wzdłuż łodygi
mikrokapilary utworzone z rostrów mszyc.
Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny, a w tabeli – uzyskane wyniki.
Kolonia mszyc
1.
2.
3.
Odległość w cm od kolonii startowej
10
40
60
Czas w godzinach, po którym wykryto obecność
związków organicznych zawierających 14C, liczony
od momentu wykrycia ich w miejscu kolonii startowej
1,25
2,40
3,80
Na podstawie: http://ib.bioninja.com.au
9.1. (0–1)
Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.
9.2. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego radioaktywne atomy węgla 14C, znajdujące się początkowo
w znakowanym CO2, wykryto następnie w związkach organicznych znajdujących się
w soku floemowym rośliny.
Przeprowadzono eksperyment na dziko żyjącej populacji niewielkich ryb – gupików.
Ze zbiornika, w którym presja drapieżników była wysoka, a ryby żywiące się gupikami
preferowały duże, dorosłe osobniki, przeniesiono kilkadziesiąt par dorosłych gupików
do zbiornika, w którym drapieżniki polowały mniej intensywnie i wybierały głównie młode
osobniki oraz dorosłe gupiki o niewielkich rozmiarach ciała.
Po 11 latach (18 pokoleniach gupików) porównano średnią masę ciała dorosłych samic
i samców w tej populacji gupików z gupikami pochodzącymi z populacji wyjściowej.
Wyniki eksperymentu przedstawiono na wykresie.
Na podstawie: E.P. Solomon, L.R. Berg, D.W. Martin, Biologia, Warszawa 2014.
Oceń, czy opisany eksperyment może dostarczyć odpowiedzi na poniższe pytania
badawcze. Zaznacz T (tak), jeśli eksperyment może dostarczyć takiej odpowiedzi,
albo N (nie) – jeśli tak nie jest.
1.
Czy działanie doboru jest możliwe do zaobserwowania we współcześnie żyjącej populacji?
T
N
2.
Czy zróżnicowana presja drapieżnika wpływa na średnią wielkość osobników w populacji gupików?
T
N
3.
Czy dymorfizm płciowy gupików jest wynikiem presji drapieżnika?
Czynnik ograniczający to czynnik występujący w niedomiarze, a przez to ograniczający wzrost
i rozwój organizmu. W ekosystemach wodnych zarówno światło, jak i nieorganiczne
substancje pokarmowe są istotnymi czynnikami ograniczającymi ilość materii organicznej
(produkcji pierwotnej) wytwarzanej przez fitoplankton.
Badacze przeprowadzili serię eksperymentów mających na celu określenie, w jakim stopniu
poszczególne pierwiastki ograniczają produkcję pierwotną fitoplanktonu występującego
w wodach Morza Sargassowego. W tym celu próbki wody z Morza Sargassowego
wzbogacano o różne kombinacje pierwiastków, a następnie badano asymilację radioaktywnie
znakowanego węgla 14C przez fitoplankton.
W poniższej tabeli zestawiono wyniki przeprowadzonych eksperymentów.
Wariant doświadczenia (dodawane pierwiastki w formie przyswajalnej)
Wzrost asymilacji 14C przez fitoplankton względem próby kontrolnej
azot + fosfor
10%
metale (z wyjątkiem żelaza) + azot + fosfor
8%
metale (w tym żelazo) + azot + fosfor
12,9%
żelazo + azot + fosfor
12%
Na podstawie: D.W. Menzel i J.H. Ryther, Nutrients limiting the production of phytoplankton in the Sargasso Sea, with special reference to iron, „Deep Sea Research” 7, 1961.
22.1. (0–1)
Opisz próbę kontrolną w przedstawionym doświadczeniu.
22.2. (0–1)
Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski
podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek można sformułować na podstawie
wyników badań, albo – N (nie), jeśli nie można go sformułować.
1.
Dodanie azotu skutkuje dużym wzrostem produkcji pierwotnej w Morzu Sargassowym, podczas gdy dodanie fosforu nie wywołuje tego efektu.
T
N
2.
Składniki mineralne ograniczają produkcję pierwotną w Morzu Sargassowym w większym stopniu niż światło.
T
N
3.
Zawartość żelaza jest jednym z czynników ograniczających produkcję pierwotną w Morzu Sargassowym.
Na schemacie przedstawiono zmiany w wykorzystywaniu tłuszczów i węglowodanów podczas
wysiłku.
Na podstawie: K. Birch, D. MacLaren, K. George, Fizjologia sportu. Krótkie wykłady, Warszawa 2012.
a)
Na podstawie przedstawionych informacji sformułuj wniosek dotyczący wykorzystania węglowodanów i tłuszczów podczas wysiłku.
b)
Opisz, w jaki sposób adrenalina wpływa na podwyższenie poziomu glukozy we krwi podczas wysiłku fizycznego. W odpowiedzi uwzględnij lokalizację opisywanych procesów w organizmie człowieka.
Bezwodny chlorek kobaltu ma barwę niebieską, natomiast po związaniu cząsteczek wody
przyjmuje zabarwienie różowe.
Uczniowie uprawiali w szkolnym ogrodzie trzy gatunki roślin: pomidory, fasolę i nasturcję. Byli
ciekawi, którą z grządek należy najczęściej podlewać.
Przygotowali więc po 3 doniczki z roślinami: pomidora, fasoli oraz nasturcji. Następnie na górnej
i dolnej powierzchni jednego liścia każdej z roślin umieścili krążki wysuszonej bibuły nasyconej
chlorkiem kobaltu i przykryli je szkiełkami przytrzymywanymi przez zaciski tak, aby nie uszkodzić
liścia.
Czas potrzebny do zmiany zabarwienia papierków na różowy u wszystkich roślin, zarówno
na dolnej, jak i na górnej powierzchni liści, uczniowie zmierzyli za pomocą stopera, a następnie
obliczyli odpowiednie wartości średnie, a wyniki podali w sekundach.
Na podstawie: http://www.biologydiscussion.com/experiments/top-10-experiments-on-plants-with-
diagram/56651
6.1. (0–1)
Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia. W odpowiedzi uwzględnij
badany proces oraz obydwie zmienne niezależne.
6.2. (0–1)
Zaprojektuj tabelę, w której będzie można zestawić wyniki przedstawionego
doświadczenia. Uwzględnij nagłówki kolumn i objaśnienia wierszy tabeli.
Przeprowadzono doświadczenie na kiełkujących nasionach bobu: na rysunku A przedstawiono
stan początkowy doświadczenia, a na rysunku B – jego stan końcowy.
Na 3-centymetrowych korzeniach zarodków kiełkującego bobu 10 kreskami zaznaczono
odstępy w odległości co milimetr (rys. A), a następnie te nasiona umieszczono na 24 godziny
w wilgotnej atmosferze. Po tym czasie zmierzono odległości między kreskami na korzeniach
tych zarodków (rys. B).
Na podstawie: S. Gumiński, Ogólna fizjologia roślin, Warszawa 1983.
a)
Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b)
Spośród wymienionych nazw wybierz i zaznacz nazwy dwóch fitohormonów, dzięki którym odbywa się wzrost wydłużeniowy korzenia.
Organizmy modelowe wykazują szereg cech, które ułatwiają ich wykorzystywanie
w badaniach naukowych.
Na rysunku przedstawiono rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana). Ta roślina znalazła
zastosowanie w badaniach związanych m.in. z fizjologią roślin (przekazywanie sygnałów
hormonalnych i stresowych), funkcjonowaniem zegara biologicznego, roślinnymi komórkami
macierzystymi oraz genetycznymi podstawami fototropizmu.
W doświadczeniach związanych z fizjologią roślin badano wpływ różnych warunków
środowiska na kwitnienie rzodkiewnika. Na podstawie wyników jednego z tych doświadczeń
sformułowano wniosek:
„Względnie wysoka temperatura przyśpiesza kwitnienie rzodkiewnika”.
Na podstawie: A.T. Wierzbicki, Wielka kariera małej rośliny, „Biologia w Szkole”, nr 3/2003,
https://pl.pinterest.com
9.1. (0–1)
Sformułuj problem badawczy doświadczenia, które doprowadziło do powyższego
wniosku.
9.2. (0–1)
Zaznacz klasę roślin okrytonasiennych, do której należy rzodkiewnik. Odpowiedź
uzasadnij, podając dwie, widoczne na rysunku, cechy budowy tej rośliny, które o tym
świadczą.
A. jednoliścienne
B. dwuliścienne
9.3. (0–1)
Spośród wymienionych cech wybierz i zaznacz trzy, które powinny charakteryzować
organizm modelowy, aby był on łatwy do badania w laboratorium.
Na schemacie przedstawiono początek i wynik doświadczenia, którego celem było wykazanie,
że korzeń grochu reaguje na działanie bodźca kierunkowego – dostępności wody w glebie.
Na podstawie: http://scienceandtechnology-manojsir.blogspot.com
Zaplanuj i opisz próbę kontrolną do doświadczenia przedstawionego na schemacie.
