Czynności układu pokarmowego są regulowane na drodze nerwowej i hormonalnej. Komórki
gruczołowe błony śluzowej żołądka wydzielają składniki soku żołądkowego; jedne – kwas
solny (HCl) i wodę, drugie – pepsynogen, jeszcze inne – śluz. W części odźwiernikowej
żołądka znajdują się wewnątrzwydzielnicze komórki W, wytwarzające i gromadzące
gastrynę. Na rysunku przedstawiono wydzielanie różnych substancji przez komórki żołądka.
Na podstawie: Fizjologia człowieka z elementami fizjologii stosowanej i klinicznej, red. W. Traczyk, A. Trzebski, Warszawa 2001, s. 756.
a)
Na podstawie analizy rysunku podaj dwa czynniki, pod wpływem których komórki oznaczone jako W (3) wydzielają gastrynę.
b)
Korzystając z podanych informacji, określ wpływ gastryny i acetylocholiny na komórki główne i okładzinowe błony śluzowej żołądka.
c)
Wyjaśnij, dlaczego gastryna dociera do komórek gruczołowych żołądka inną drogą niż acetylocholina.
Na podstawie: K. Grykiel, G. Halastra-Petryna, E. Mazurek, B. Potulska-Klein, Tablice biologiczne,
Gdańsk 2007, s. 172.
a)
Podaj, które z elementów budowy ucha wskazanych na schemacie znajdują się w uchu środkowym oraz określ rolę trąbki słuchowej w funkcjonowaniu ucha.
b)
Określ kolejność przedstawionych etapów procesu słyszenia – wpisz w kolumnie tabeli numery 1–5.
Etapy procesu słyszenia
Nr etapu
Drgania błony bębenkowej wprawiają w drgania kostki słuchowe, które wzmacniają je i poprzez strzemiączko przekazują na błonę okienka owalnego.
Fala dźwiękowa zewnętrznym przewodem słuchowym dociera do błony bębenkowej, wprawiając ją w drgania. Fala dźwiękowa zewnętrznym przewodem słuchowym dociera do błony bębenkowej, wprawiając ją w drgania.
Komórki słuchowe ulegają wzbudzeniu, a impulsy nerwowe przewodzone są do mózgu za pośrednictwem nerwu ślimakowego. Komórki słuchowe ulegają wzbudzeniu, a impulsy nerwowe przewodzone są do mózgu za pośrednictwem nerwu ślimakowego.
Fale ciśnienia wprawiają w drgania błonę podstawną, na której spoczywają komórki słuchowe w narządzie Cortiego. Fale ciśnienia wprawiają w drgania błonę podstawną, na której spoczywają komórki słuchowe w narządzie Cortiego.
Drgania błony okienka owalnego przenoszone są, jako fale ciśnienia, przez płyn wypełniający błędnik.
Na wykresie przedstawiono powierzchnię słyszalności, którą wyznaczają granice słyszalności,
czyli skrajne częstotliwości fal dźwiękowych (górna i dolna) oraz dolna i górna wartość
ciśnienia akustycznego dźwięków, które są słyszalne przez ucho ludzkie. Granice słyszalności
są pojęciem umownym i zostały uśrednione (były wielokrotnie wyznaczane empirycznie
przez różnych badaczy). Głos to zjawisko akustyczne, które posiada kilka specyficznych
właściwości, między innymi: wysokość, która wiąże się z częstotliwością wydobywanego
dźwięku mierzoną w hercach (Hz) i natężenie głosu, mierzone w decybelach (dB).
Na podstawie: http://archiwum.ciop.pl/26006.html; http://livesound.pl/tutoriale/artykuly/
4629-zrozumialosc-mowy [dostęp: 29.01.2015]; K. Barrett, H. Brooks, S. Boitano, S. Barman,
Ganong’s Review of Medical Physiology, New York-[...]-Toronto 2010, s. 209–211.
a)
Podaj, o ile decybeli wyższy jest poziom ciśnienia akustycznego, przy którym słyszymy ton o częstotliwości 100 Hz, od tego, przy którym słyszymy ton o częstotliwości 1000 Hz.
b)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Częstotliwość tonu, dla którego ucho ludzkie jest najbardziej czułe, wynosi około
20 Hz.
100 Hz.
4000 Hz.
10000 Hz.
c)
Wśród opisów głosów (A–D) zaznacz dwa, które mieszczą się w obszarze (zasięgu) ludzkiej rozmowy.
Głośno mówiąca osoba (70 dB), mająca niski głos (150 Hz).
Krzycząca osoba (78 dB), mająca dość wysoki głos (500 Hz).
Cicho mówiąca osoba (50 dB), mająca wysoki głos (2000 Hz).
Normalnie mówiąca osoba (58 dB), mająca dość wysoki głos (1000 Hz).
Komórka jajowa ssaków kończy podział komórkowy dopiero po wniknięcia do niej jednego
z plemników podczas zapłodnienia.
Na rysunkach A–E przedstawiono kolejne etapy procesu zapłodnienia.
Na podstawie: W. Lewiński, Anatomia i fizjologia człowieka (z elementami fizjologii zwierząt),
Reda 1996, s. 126.
a)
Korzystając z rysunku, podaj nazwę etapu podziału komórkowego, na którym znajduje się proces oogenezy w momencie owulacji.
b)
Podaj, jaką funkcję spełniają ciałka kierunkowe w procesie powstawania komórki jajowej.
c)
Uszereguj wymienione poniżej etapy procesu zapłodnienia według kolejności ich zachodzenia. W odpowiedzi posłuż się ich numerami.
Muszka owocowa (Drosophila melanogaster) ma cztery pary chromosomów. Gen
warunkujący barwę oczu znajduje się u tego owada w chromosomie X, przy czym allel
warunkujący barwę białą (a) jest recesywny, zaś allel warunkujący barwę czerwoną (A) jest
dominujący. Niesprzężony z płcią jest natomiast gen warunkujący cechę skrzydeł: allel
dominujący (S) warunkuje skrzydła długie, a recesywny (s) warunkuje skrzydła krótkie
(zredukowane). Dziedziczenie płci u muszki owocowej odbywa się według podobnych zasad
jak u człowieka. Samica posiada dwa chromosomy płci XX, a samiec chromosomy płci XY.
Cykl rozwojowy muszki owocowej w temperaturze 25°C trwa od 8 do 9 dni. Gatunek ten,
ze względu na swoje cechy, wykorzystywany jest w badaniach genetycznych jako organizm
modelowy.
Na poniższych rysunkach przedstawiono zestawy chromosomów czterech osobników muszki
owocowej (A–D). W chromosomach płci zaznaczono lokalizację genu warunkującego barwę
oczu.
Na podstawie http://www.nature.com/scitable/topicpage/developing-the-chromosome-theory-164 [dostęp: 21.01.2015].
a)
Spośród rysunków A–D zaznacz te, które przedstawiają zestawy chromosomów osobników męskich i określ barwę oczu każdego z tych osobników.
b)
Spośród krzyżówek muszki owocowej (1–4) zaznacz tę, w wyniku której w potomstwie męskim prawdopodobieństwo wystąpienia osobników o oczach czerwonych, jak też białych wynosi 0,5 (50%). Uzasadnij odpowiedź, przedstawiając wynik tej krzyżówki w postaci szachownicy Punnetta. Podkreśl genotypy osobników męskich o oczach czerwonych.
XAXa × XaY
XAXA × XaY
XaXa × XAY
XAXA × XAY
c)
Stosując oznaczenia literowe alleli genów podane w informacji do zadania, zapisz wszystkie możliwe genotypy:
samicy o czerwonych oczach i długich skrzydłach
samca o czerwonych oczach i krótkich skrzydłach
d)
Na poniższym schemacie, przedstawiającym cykl rozwojowy muszki owocowej, wpisz nazwy stadiów rozwojowych oznaczonych cyframi 1 i 2 oraz podaj nazwę typu przeobrażenia występującego u tego owada.
Na podstawie: http://www.easternct.edu/~adams/Drosophilalifecycle.html [dostęp: 24.01.2015].
Nazwa typu przeobrażenia:
e)
Na podstawie podanych informacji oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących trafności wyboru muszki owocowej jako organizmu modelowego w badaniach genetycznych. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Samice i samce muszki owocowej wyraźnie różnią się kolorem i rozmiarem, co ułatwia obserwację.
2.
Mała liczba potomstwa pozwala na wiarygodną analizę statystyczną wzorów dziedziczenia.
3.
Krótki cykl życiowy umożliwia obserwację wzorów dziedziczenia w kolejnych pokoleniach w krótkim czasie.
4.
Ponieważ muszka owocowa ma mały genom, więc mała ilość DNA, który trzeba poddać analizie, ułatwia lokalizację genów badanych cech.
Na schemacie przedstawiono etapy jednego cyklu łańcuchowej reakcji polimerazy – PCR,
który zachodzi w termocyklerach w zmiennej temperaturze – od 40°C do 95°C. W tej
metodzie wykorzystuje się polimerazę Taq wyizolowaną z bakterii Thermus aquaticus, która
żyje w gorących źródłach.
Na podstawie: K. Charon, M. Świtoński, Genetyka zwierząt, Warszawa 2000, s. 79.
a)
Zaznacz wśród A–D cząsteczkę DNA z poprawnie oznaczonymi końcami obu macierzystych nici.
b)
Podaj, ile cząsteczek DNA znajdzie się w mieszaninie reakcyjnej po 5. cyklach PCR, jeżeli matrycę stanowi 1 cząsteczka DNA.
c)
Wyjaśnij, dlaczego polimeraza DNA zastosowana w metodzie PCR nie ulega inaktywacji w warunkach termicznych tej metody.
d)
Określ, czy metoda PCR jest przydatna:
w diagnostyce zespołu Turnera
w testach wykrywających obecność HIV w organizmie człowieka
Odpowiedź uzasadnij w każdym przypadku.
e)
Zaznacz poprawne dokończenie zdania.
Jednym z substratów w łańcuchowej reakcji polimerazy jest
Biotechnologia obejmuje działania z wykorzystaniem organizmów żywych lub ich
składników, prowadzące do wytworzenia użytecznych produktów. Biotechnologia tradycyjna
stosuje naturalne enzymy lub organizmy niezawierające obcego materiału genetycznego,
a nowoczesna – organizmy zmodyfikowane genetycznie oraz wytwarzane przez nie białka,
w tym – enzymatyczne. Rozszerzenie zakresu potencjalnych zastosowań biotechnologii
nowoczesnej umożliwił rozwój inżynierii genetycznej, czyli kierunkowe manipulacje genami
prowadzące do uzyskania określonych celów. W tworzeniu zrekombinowanego DNA wykorzystuje
się głównie bakteryjne enzymy restrykcyjne, a także inne enzymy, np. ligazy, polimerazy.
Na poniższych schematach przedstawiono dwa przykłady sześcionukleotydowych sekwencji
palindromowych w DNA, rozpoznawanych i przecinanych przez dwa enzymy restrykcyjne
(strzałkami wskazano miejsce działania enzymu).
Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 990–991.
a)
Na podstawie schematu podaj, czym charakteryzuje się sekwencja palindromowa nukleotydów w DNA.
b)
Na podstawie analizy schematów oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń, dotyczących działania enzymów restrykcyjnych. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Określony enzym restrykcyjny rozpoznaje specyficzną sekwencję nukleotydową i tnie ją również w specyficzny dla siebie sposób (symetryczny lub asymetryczny)
2.
Jeżeli restryktazy tną cząsteczki DNA symetrycznie, wtedy produkt ma wystające, jednoniciowe lepkie końce, jeśli tną DNA asymetrycznie – wtedy końce są tępe.
3.
Lepkie końce umożliwiają przyłączanie do nich (tak samo wytworzonych) komplementarnych fragmentów DNA pochodzących z innych źródeł.
c)
Korzystając z przedstawionych schematów, zapisz dwuniciową sekwencję nukleotydową DNA przed cięciem przez enzym i po cięciu, jeżeli restryktaza (KpnI) rozpoznaje sekwencję 5’...GGTACC...3’ z miejscem cięcia pomiędzy cząsteczkami cytozyny.
d)
Uzupełnij tabelę – wpisz odpowiednie informacje dotyczące uzyskiwania wymienionych produktów spożywczych metodą biotechnologii tradycyjnej.
Grupa krwi człowieka w układzie AB0 zależy od dziedziczenia jednego z trzech alleli (IA, IB
lub i). Allele IA oraz IB są kodominujące w stosunku do siebie oraz dominujące w stosunku
do allelu i. Innym ważnym układem antygenowym jest czynnik Rh. Na powierzchni
erytrocytów ludzi z grupą krwi Rh+ występuje antygen D, a u osób z grupą Rh– brak jest tego
antygenu. Allel warunkujący obecność antygenu D jest dominujący, cecha ta dziedziczy się
zgodnie z I prawem Mendla.
Matka, ma grupę krwi AB Rh+, zaś ojciec ma grupę krwi 0 Rh–.
a)
Oceń, czy u dziecka tej pary może wystąpić grupa krwi A Rh–. Zapisz genotypy rodziców oraz uzupełnij szachownicę Punnetta.
Genotypy rodziców:
Odpowiedź:
b)
Oceń prawdziwość podanych stwierdzeń dotyczących dziedziczenia czynnika Rh. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Osoby posiadające allel dominujący (D) zawsze mają grupę krwi Rh+.
2.
Kobieta o genotypie DD i mężczyzna o genotypie Dd mogą mieć dziecko z grupą krwi Rh–.
3.
Prawdopodobieństwo, że dziecko pary o genotypach Dd będzie miało grupę krwi Rh–, jest równe 50%.
c)
Określ, czy podczas ciąży u opisanej kobiety może wystąpić konflikt serologiczny. Odpowiedź uzasadnij.
