Do prawidłowego zachodzenia procesów życiowych roślin niezbędne jest utrzymanie
odpowiedniej temperatury tkanek i odpowiedniego stopnia ich uwodnienia. Utrata wody przez
organizmy roślinne zachodzi w wyniku transpiracji. W warunkach dobrego zaopatrzenia roślin
w wodę intensywna transpiracja zapobiega przegrzaniu liści.
Na wykresie przedstawiono porównanie temperatury powietrza oraz temperatury liści pustynnej rośliny arbuza kolokwinty (Citrullus colocynthis), przed doświadczeniem dobrze
podlanej. Porównano liście nieodcięte i odcięte. Strzałką wskazano moment odcięcia liścia.
„Limit odporności” oznacza temperaturę, w której procesy życiowe ulegają zaburzeniu.
Na podstawie: J. Kopcewicz, S. Lewak, Fizjologia roślin, Warszawa 2002.
a)
Sformułuj problem badawczy opisanego doświadczenia.
b)
Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, w jakim celu odcięto liść w tym doświadczeniu.
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.
Ptaki morskie mają silnie rozwinięte parzyste nosowe gruczoły solne, które przewodami łączą
się z jamą nosową. Takie gruczoły występują także u większości ptaków lądowych, ale są
bardzo małe.
W tabeli zestawiono wyniki doświadczenia, w którym badano rolę gruczołów nosowych
i kloaki w wydalaniu jonów Na+ u mewy siodłatej (Larus marinus). Badanie przeprowadzono
w ciągu 175 minut od momentu podania do przewodu pokarmowego mewy 134 ml wody
morskiej (prawie 1/10 masy ptaka). Stężenie jonów Na+ w wodzie morskiej wynosi
ok. 500 mmol/l.
Czas [min]
Wydalanie z nosa
Wydalanie z kloaki
Objętość wydzieliny [ml]
Stężenie Na+ [mmol/l]
Ilość Na+ [mmol]
Objętość kałomoczu [ml]
Stężenie Na+ [mmol/l]
Ilość Na+ [mmol]
15
2,2
798
1,7
5,8
38
0,28
40
10,9
756
8,2
14,6
71
1,04
70
14,2
780
11,1
25,0
80
2,00
100
16,1
776
12,5
12,5
61
0,76
130
6,8
799
5,4
6,2
33
0,21
160
4,1
800
3,3
7,3
10
0,07
175
2,0
780
1,5
3,8
12
0,05
Ogółem
56,3
-
43,7
75,2
-
4,41
Na podstawie: K. Schmidt-Nielsen, Fizjologia zwierząt, Warszawa 2008.
a)
Na podstawie przedstawionych danych oceń, czy wniosek, że kloaka w takim samym stopniu jak gruczoły nosowe uczestniczy w usuwaniu nadmiaru soli, jest uprawniony. Odpowiedź uzasadnij.
b)
Wyjaśnij, dlaczego u ptaków morskich gruczoły nosowe są znacznie lepiej rozwinięte niż u ptaków lądowych.
Przeprowadzono doświadczenie dotyczące warunków przebiegu fotosyntezy u moczarki
kanadyjskiej. W tym celu przygotowano cztery zestawy doświadczalne A–D:
Jednakowej długości pędy moczarki kanadyjskiej umieszczono w zlewkach z wodnym roztworem sody oczyszczonej, które następnie przykryto szklanym lejkiem. Na szczycie każdego lejka umieszczono szklaną probówkę wypełnioną wodą.
Wszystkie zestawy oświetlano światłem o takim samym natężeniu, ale w każdym zestawie utrzymywano inną temperaturę wody.
Na rysunkach przedstawiono wyniki przeprowadzonego doświadczenia uzyskane w zestawach
A–D.
Na podstawie: http://www.proprofs.com/quiz-school/story.php?title=le-hw4111b
3.1. (0–1)
Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.
3.2. (0–1)
Określ, w którym zestawie doświadczalnym (A–D) proces fotosyntezy zachodził
z największą intensywnością. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do przedstawionych
wyników doświadczenia.
Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny ilustrujący siłę imbibicyjną, czyli siłę
wytwarzaną przez pęczniejące nasiona. Uczniowie umieścili suche nasiona grochu jadalnego
w kolbie, którą następnie napełnili wodą, szczelnie zamknęli korkiem i pozostawili na kilka
godzin.
Uczniowie postawili dwie alternatywne hipotezy, wyjaśniające wynik tego doświadczenia:
proces pęcznienia jest zjawiskiem czysto fizycznym;
proces pęcznienia wymaga aktywności metabolicznej nasion.
Aby sprawdzić te hipotezy, postanowili przygotować kolejny zestaw badawczy.
Na podstawie: W. Czerwiński, Fizjologia roślin, Warszawa 1976.
4.1. (0–1)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–C oraz
odpowiedź spośród 1.–3.
Zestaw badawczy umożliwiający rozstrzygnięcie, która z hipotez postawionych przez uczniów
jest trafna, powinien zawierać
A.
suche nasiona grochu
umieszczone w kolbie
1.
wypełnionej wodą i otwartej.
B.
namoczone i ugotowane nasiona grochu
2.
bez wody i zamkniętej korkiem.
C.
suche nasiona grochu wyprażone w piekarniku,
3.
wypełnionej wodą i zamkniętej korkiem.
4.2. (0–1)
Wybierz spośród A–E i zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Proces pęcznienia nasion jest warunkowany obecnością zmagazynowanych w nich związków
organicznych, a przede wszystkim obecnością
Kwas abscysynowy (ABA) jest wytwarzany w liściach rośliny w warunkach niedoboru wody
w glebie i stymuluje zamykanie się aparatów szparkowych, co wpływa na proces transpiracji.
Przygotowano cztery zestawy doświadczalne A–D (po trzy próby w każdym), do których użyto
pędów lilaka z liśćmi o jednakowej wielkości. Liście lilaka w dwóch zestawach opryskano
syntetycznym kwasem abscysynowym (ABA), a w dwóch – pozostawiono bez oprysku.
Następnie po dwa zestawy (z opryskiem i bez oprysku ABA) umieszczono w warunkach niskiej
(20%) i wysokiej (90%) wilgotności powietrza, w temperaturze 25°C i w równomiernym
oświetleniu. Podczas doświadczenia co 10 minut odczytywano z podziałki poziom wody
w kapilarach.
Na rysunku przedstawiono jeden z przygotowanych zestawów, a w tabeli – schemat przebiegu
doświadczenia.
Zestaw
A
B
C
D
Oprysk ABA
(+)
(−)
(+)
(−)
Wilgotność powietrza
20%
90%
Na podstawie: http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab9/design.html
5.1. (0–1)
Wybierz spośród A–D i zaznacz dwa poprawnie sformułowane problemy badawcze
przedstawionego doświadczenia.
Wpływ kwasu abscysynowego na transpirację w liściach lilaka w warunkach różnej
wilgotności powietrza.
Czy wilgotność powietrza i oprysk ABA mają wpływ na transpirację wody?
Czy kwas abscysynowy stymuluje zamykanie się aparatów szparkowych lilaka niezależnie
od wilgotności powietrza?
Czy na skutek oprysku ABA zwiększy się transpiracja u lilaka?
5.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało ono informacje prawdziwe. Podkreśl
w każdym nawiasie właściwe określenie.
Zestaw B jest zestawem kontrolnym dla (zestawu A / zestawu C / zestawu D), natomiast
zestaw D to zestaw (kontrolny / badawczy) dla (zestawu A / zestawu B / zestawu C).
5.3. (0–1)
Określ, w którym z zestawów doświadczalnych: A, B, C czy D, będzie można po dwóch
godzinach zaobserwować największy ubytek wody w kapilarach. Wyjaśnij wynik uzyskany
w tym zestawie, uwzględniając w odpowiedzi proces transpiracji.
Na schemacie przedstawiono wyniki pięciu wariantów (A–E) doświadczenia, w którym badano
wpływ fotoperiodu na zakwitanie dwóch gatunków roślin: dalii – rośliny dnia krótkiego oraz
kosaćca – rośliny dnia długiego.
Podczas doświadczenia przerywano okres ciemności krótkim oświetlaniem roślin błyskami
światła białego (wariant C) lub oświetlaniem roślin błyskami światła czerwonego (R, wariant
D), albo oświetlaniem roślin błyskami światła czerwonego i następującymi po nich błyskami
światła dalekiej czerwieni (FR, wariant E).
Na podstawie: Ł. Kowalewska, A. Mostowska, Dzień i noc w życiu roślin, „Kosmos” 3/64, 2015.
6.1. (0–1)
Na podstawie wyników wariantów A–C przeprowadzonego doświadczenia określ
właściwości fotoperiodu konieczne do zakwitnięcia dalii.
6.2. (0–1)
Na podstawie wyników wariantów B, D i E przeprowadzonego doświadczenia sformułuj
wniosek dotyczący zależności między przerywaniem ciemności błyskami światła
czerwonego i błyskami światła dalekiej czerwieni a zakwitaniem kosaćca.
Endofity to symbiotyczne grzyby, głównie workowce, żyjące wewnątrz liści lub innych
organów wielu gatunków roślin. Badano wpływ endofitów na uszkodzenie liści kakaowca
wywołane zakażeniem fitoftorą – pasożytniczym protistem z grupy lęgniowców.
Przygotowano cztery grupy zestawów z siewkami kakaowca: dwie grupy badawcze (I–II) oraz
dwie grupy kontrolne (III–IV). Po osiągnięciu odpowiedniego wzrostu roślin liście
w zestawach badawczych (I i II) zakażono fitoftorą. Po określonym czasie sprawdzono stan
liści siewek kakaowca we wszystkich czterech grupach.
Wyniki doświadczenia przedstawiono w tabeli.
Zestaw
Siewki kakaowca
Skutki zakażenia kakaowca fitoftorą
obecność endofitów
zakażenie fitoftorą
odsetek obumarłych liści
odsetek zniszczonej powierzchni żywych liści
I
+
+
9,5
7,6
II
–
+
24,5
15,1
III
+
–
0,0
0,0
IV
–
–
0,0
0,0
Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2012.
8.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia.
8.2. (0–1)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały one prawdziwe informacje dotyczące
workowców. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Strzępki troficzne grzybni workowców są (haploidalne / diploidalne), powstają na nich lęgnie
i plemnie, w których po (mitozie / mejozie) tworzą się liczne jądra komórkowe, łączące się
po procesie płciowym w pary jąder sprzężonych. W zarodniach, po kariogamii i kolejnych
podziałach, powstają zarodniki workowe, które są (mitosporami / mejosporami).
8.3. (0–1)
Wybierz i zaznacz literę (A–D) pod rysunkiem przedstawiającym zarodnię, w której
powstały zarodniki workowe.
Babka nadmorska (Plantago maritima) w środowisku naturalnym występuje na siedliskach
o różnej wilgotności, m.in. na bagnach, a także na murawach porastających klify nadmorskie.
Zbadano wysokość roślin babki w obu populacjach na stanowiskach naturalnych, a następnie
nasiona zebrane z roślin populacji bagiennej i klifowej wysiano na poletku doświadczalnym
o średniej wilgotności gleby. Po pewnym czasie zmierzono wysokość wyhodowanych roślin.
W tabeli przedstawiono wyniki badań.
Siedlisko populacji babki nadmorskiej
Średnia wysokość roślin [cm]
na stanowisku naturalnym
hodowanych na poletku doświadczalnym
bagno
35,0
31,5
murawa z klifu nadmorskiego
7,5
20,7
Na podstawie C.J. Krebs, Ekologia, Warszawa 2011.
19.1. (0–2)
Uzasadnij, uwzględniając wyniki badań, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki
nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest
zarówno zmienność genetyczna:
jak i zmienność środowiskowa (fenotypowa):
19.2. (0–1)
Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski
podane w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tych badań, albo N (nie) – jeśli
z nich nie wynika.
1.
Babka nadmorska ma szeroki zakres tolerancji pod względem wilgotności siedliska.
T
N
2.
Populacje babki nadmorskiej z bagien i z klifów należy zaklasyfikować do dwóch odrębnych gatunków.
T
N
3.
Dla babki nadmorskiej optymalne jest siedlisko o średniej wilgotności.
Badano wpływ umiarkowanego (ekstensywnego) wypasania bydła na różnorodność gatunkową
roślin w naturalnym zbiorowisku trawiastym (pampa) Ameryki Południowej. Porównano
różnorodność gatunkową zbiorowiska, w którym rośliny były zgryzane przez roślinożerców,
z różnorodnością gatunkową w takim samym zbiorowisku, które nie było wypasane.
Wyniki przedstawiono na wykresie.
Na podstawie: K. Falińska, Ekologia roślin, Warszawa 1996;
O.E. Sala, The effect of herbivory on vegetation structure, http://www.agro.uba.ar/users/sala/
20.1. (0–1)
Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników badań.
20.2. (0–1)
Wyjaśnij, w jaki sposób zgryzanie roślin przez bydło wpływa na zmiany w różnorodności
gatunkowej zbiorowiska trawiastego, w którym jest prowadzony wypas.
