Na rysunku przedstawiono parę chromosomów homologicznych i położenie czterech genów
(I–IV).
Określ, w przypadku których par loci – I i II czy III i IV – występuje większe
prawdopodobieństwo sprzężonego dziedziczenia alleli. Odpowiedź uzasadnij.
Nadobnica alpejska (Rosalia alpina) to chrząszcz, który do przetrwania potrzebuje starych pni
buków, w których samica składa jaja. Według danych monitoringowych nawet 75% osobników
lokalnej populacji wybiera na siedlisko życia składowane drewno bukowe, pozyskane z wycinki
lasu. Drewno z larwami jest wywożone z lasu i wykorzystywane np. do produkcji węgla
drzewnego. Rozwój larw żerujących w martwym drewnie trwa od 2 do 4 lat. Dorosłe osobniki
pojawiają się od czerwca do początków września i żyją krótko, żywiąc się sporadycznie,
np. sokiem wyciekającym ze zranionych drzew. Larwy nadobnicy są zjadane m.in. przez
dzięcioły.
a)
Określ zmianę, jakiej uległa populacja nadobnicy alpejskiej w Polsce w ostatnim czasie. Uwzględnij liczebność i zasięg występowania tego owada.
b)
Określ, czy nieskładowanie uzyskanego drewna bukowego w lesie w okresie letnim mogłoby wpłynąć na populację nadobnicy alpejskiej korzystnie, czy – niekorzystnie. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do jej cyklu rozwojowego.
Mukowiscydoza jest uwarunkowana autosomalnym allelem recesywnym d.
Wyjaśnij, dlaczego wśród potomstwa obojga zdrowych rodziców mogą występować
zarówno dzieci chore, jak i zdrowe. Uwzględnij genotypy rodziców i potomstwa.
Obecnie głównym źródłem enzymów stosowanych w różnych dziedzinach gospodarki są
rekombinowane mikroorganizmy. Preparaty enzymatyczne dodawane do pasz mają zdolność
rozkładu, np. celulozy, skrobi i pektyn. Natomiast w produkcji środków piorących stosuje się
lipazy i proteinazy, które zwiększają ich efektywność i pozwalają na pranie w niższej
temperaturze. Środki piorące wzbogacone w enzymy zawierają mniejszą ilość fosforanów
niż jeszcze 20 lat temu.
a)
Wyjaśnij, dlaczego wzbogacanie pasz pochodzenia roślinnego w preparaty enzymatyczne skutkuje przyspieszonym wzrostem hodowanych zwierząt, zwłaszcza drobiu i trzody chlewnej. W odpowiedzi uwzględnij właściwości preparatów enzymatycznych.
b)
Podaj przykład korzyści dla środowiska naturalnego wynikającej ze stosowania środków piorących zawierających enzymy.
DDT (dichlorodifenylotrichloroetan), który stosowano w walce z owadami w latach
40.–60. ubiegłego wieku, jest substancją bardzo trwałą, a produkty jego rozpadu, które mają
podobne właściwości, np. DDD (dichlorodifenylodichloroetan), są jeszcze bardziej trwałe.
Te substancje odkładają się w tkance tłuszczowej zwierząt. Obecnie DDT stosowane jest
głównie na terenie występowania malarii. DDT nie jest szkodliwy dla człowieka w dawkach
stosowanych przy opryskach przeciw owadom. Jednak długotrwałe jego działanie
na organizm ludzki może skutkować obniżoną płodnością, np. mniejszą żywotnością
plemników albo większą częstością poronień.
Na schemacie przedstawiono piramidę biomasy w jeziorze, w którym w latach 50.
XX wieku do zwalczania larw komarów stosowano DDD.
a)
Zaznacz poprawne dokończenie poniższego zdania.
Stężenie DDD było największe w ciałach
roślin wodnych.
ryb drapieżnych.
ptaków drapieżnych.
ryb roślinożernych.
b)
Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego stosowanie DDT do zwalczania malarii, oprócz korzyści wynikających ze zmniejszenia śmiertelności z powodu tej choroby, może być groźne dla zdrowia człowieka.
W wyniku krzyżowania muszek owocowych szarobrązowych z normalnymi skrzydłami
(AB/ab) z muszkami czarnymi ze skrzydłami zredukowanymi (ab/ab) otrzymano cztery różne
fenotypy potomstwa. Liczebność osobników w każdym z fenotypów podano w tabeli. Allele
warunkujące obie cechy: barwę skrzydeł (A/a) i obecność skrzydeł (B/b), są zlokalizowane na
tym samym chromosomie.
Fenotypy
Liczba osobników potomnych
1.
szarobrązowe z normalnymi skrzydłami
965
2.
czarne ze skrzydłami zredukowanymi
944
3.
szarobrązowe ze skrzydłami zredukowanymi
206
4.
czarne z normalnymi skrzydłami
185
Na podstawie: N.A. Campbell i inni, Biologia, Poznań 2012.
a)
Podaj genotypy rekombinantów. Zastosuj oznaczenia alleli podane w tekście.
b)
Opisz, w jaki sposób doszło u muszek do powstania gamet o zrekombinowanym układzie alleli. Uwzględnij nazwę procesu.
Przeprowadzono badania w celu określenia wpływu liczebności populacji wilka na populację
rysia. Wykazały one, że obie populacje mogą bytować na tym samym obszarze. Rysie żywią
się głównie sarnami. Upolowaną zdobycz (jeśli jej nie zjedzą) ukrywają, wciągając np.
na drzewo lub przykrywając trawą. Wataha wilków poluje przede wszystkim na jelenie
(łanie i cielęta).
a)
Na podstawie tekstu określ, dlaczego populacje rysia i wilka mogą bytować na tym samym obszarze.
b)
Wyjaśnij, w jaki sposób zmniejszenie zagęszczenia ofiar obu gatunków (np. na skutek nadmiernych polowań) może wpłynąć na relacje między tymi drapieżnikami.
U osoby chorej na SCID (rodzaj ciężkiego złożonego niedoboru odporności), u której komórki
szpiku kostnego nie działają prawidłowo z powodu mutacji genowej na chromosomie X,
zastosowano przedstawioną poniżej metodę leczenia.
Sklonowano prawidłowy allel, który nie warunkuje wystąpienia choroby (nieobecny w komórkach pacjenta).
Na schemacie przedstawiono fragment cząsteczki białka o strukturze III-rzędowej oraz
warunkujące tę strukturę różne oddziaływania występujące pomiędzy łańcuchami bocznymi
aminokwasów: wiązania chemiczne oparte na przyciąganiu elektrostatycznym (1), wiązania
kowalencyjne (2), interakcje hydrofobowe (3) i oddziaływania jonowe (4).
1.1. (0–1)
Podaj nazwy wiązań chemicznych stabilizujących III-rzędową strukturę białka, oznaczonych na schemacie numerami 1. i 2.
1.2. (0–1)
Na przykładzie enzymów białkowych wyjaśnij, w jaki sposób struktura przestrzenna białka warunkuje jego funkcję katalityczną. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania enzymów.
Ściana komórkowa u roślin lądowych to struktura zbudowana głównie z celulozy – substancji
o dużej wytrzymałości na rozciąganie i stanowiącej włóknisty szkielet ściany, a także z pektyn
i hemicelulozy – wypełniających ten szkielet.
a)
Wykaż związek między budową ściany komórkowej a funkcją, jaką ta ściana pełni w komórce.
b)
Spośród wymienionych nazw wybierz i podkreśl wszystkie odnoszące się do organizmów, których komórki mają ścianę komórkową.
