Zadania maturalne z biologii

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 11. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Fizjologia roślin Podaj/wymień Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W tabeli zamieszczono wyniki badania, w którym określano wpływ czynników środowiska na zawartość wody w roślinie. Podczas badania mierzono ilość wody pobieranej i wytranspirowanej przez roślinę. Badanie przeprowadzono w lecie, w ciągu doby, a uzyskane wyniki zapisywano co cztery godziny.

Godzina pomiaru	Ilość pobranej wody [g] w ciągu 4 godzin	Ilość wyparowanej wody [g] w ciągu 4 godzin
04:00	6	1
08:00	6	8
12:00	14	20
16:00	22	29
20:00	13	10
24:00	8	3

Na podstawie: M.K. Sands, Problems in Plant Physiology, John Murray, London 1988.

a)	Wymień dwa czynniki środowiskowe, które mają wpływ na intensywność transpiracji.

b)	Na podstawie wyników badania podaj zakres godzin, w których liście rośliny miały najmniejszy turgor. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do bilansu wodnego rośliny.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 16. (3 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Mutacje Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Chromosom Filadelfia to charakterystyczny chromosom, powstający w wyniku mutacji, na skutek której gen BCR, znajdujący się na chromosomie 22, został połączony z genem Abl, przeniesionym z chromosomu 9. Gen Abl koduje enzym kinazę tyrozynową, która jest odpowiedzialna za różnicowanie, podział komórki i jej odpowiedź na uszkodzenia. W prawidłowych warunkach ekspresja tego genu i produkcja kinazy tyrozynowej podlega w komórce ścisłej regulacji. Po połączeniu genu Abl z genem BCR powstaje gen BCR-Abl, ulegający ciągłej, niekontrolowanej ekspresji (staje się onkogenem) i wymykający się spod kontroli komórki, co skutkuje zwiększeniem tempa podziałów komórkowych, hamowaniem apoptozy i ograniczeniem możliwości naprawy DNA. Obecność chromosomu Filadelfia wykazano u 95 % chorych na przewlekłą białaczkę szpikową. Obecnie w leczeniu tej białaczki stosuje się lek, który blokuje działanie kinazy tyrozynowej. Jego podawanie prowadzi do zahamowania rozwoju nowotworu, nie doprowadza jednak do wyleczenia chorych.
Na schemacie przedstawiono powstawanie chromosomu Filadelfia.

16.1. (0–1)

Zaznacz rodzaj mutacji, w wyniku której powstał chromosom Filadelfia.

inwersja
transwersja
transdukcja
translokacja

16.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące opisanej mutacji są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Chromosom Filadelfia jest onkogenem.	P	F
2.	Wynikiem mutacji jest połączenie dwóch genów, które w normalnym układzie leżą na różnych chromosomach.	P	F
3.	Skutkiem mutacji jest powstanie nieaktywnej kinazy tyrozynowej.	P	F

16.3. (0–1)

Określ, czy przedstawiony sposób leczenia białaczki szpikowej spowodowanej opisaną mutacją można uznać za terapię genową. Odpowiedź uzasadnij.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (1 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę

Uporządkuj etapy procesu prowadzącego do otrzymania transgenicznej kukurydzy wytwarzającej prowitaminę A. Wpisz w tabelę numery 2–6.

Etapy procesu	Kolejność
Gen kodujący prowitaminę A wstawiono do plazmidu bakterii.
Plazmid przecięto enzymami restrykcyjnymi.
Z komórki bakterii Agrobacterium tumefaciens wyizolowano plazmid.	1
Wyhodowano kukurydzę, która syntetyzuje prowitaminę A.
Zmodyfikowany plazmid wprowadzono do komórki bakterii.
Zainfekowano tkanki kukurydzy transgenicznymi bakteriami.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 21. (2 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Wszechstronne badania wykorzystujące zarówno dane paleontologiczne, jak i dane o sekwencjach DNA wykazały, że niektóre tradycyjnie uznawane grupy taksonomiczne nie są naturalne, ale sztuczne. Przykładowo kręgowce lądowe wywodzą się z ryb, ale nie są do nich zaliczane. Współczesne płazy są jedną gałęzią drzewa rodowego. Do płazów włącza się też pierwotne kręgowce lądowe będące zarówno przodkami współczesnych płazów, jak i owodniowców. Z kolei ostatni wspólny przodek gadów był też przodkiem ptaków. Rozróżnia się trzy rodzaje grup taksonomicznych:

monofiletyczne – obejmujące wspólnego przodka i wszystkich jego potomków
parafiletyczne – obejmujące ostatniego wspólnego przodka oraz niektórych jego potomków
polifiletyczne – niemające bliskiego wspólnego przodka (pochodzące od różnych bliskich przodków).

Na schemacie przedstawiono pokrewieństwa ewolucyjne wybranych grup taksonomicznych (I–III).

21.1. (0–1)

Podaj oznaczenie cyfrowe grupy parafiletycznej, wybrane spośród I–III. Odpowiedź uzasadnij, wykorzystując oznaczenia organizmów podane na schemacie.

21.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych informacji oceń, czy poniższe stwierdzenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.


1.	Jeśli do płazów zaliczymy zarówno gatunki współczesne, jak i najstarsze kręgowce lądowe, a także wspólnego przodka płazów i owodniowców, to płazy są grupą monofiletyczną.	P	F
2.	Wszystkie kręgowce lądowe są grupą parafiletyczną, ponieważ wywodzą się z ryb.	P	F
3.	Gady nie są grupą monofiletyczną, ponieważ ich ostatni wspólny przodek był też przodkiem ptaków.	P	F

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 22. (2 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Większość ślimaków ma muszlę prawoskrętną, czyli o zwojach zgodnych z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Mutacja pojedynczego genu sprawia, że kierunek zwojów jest odwrotny. Lewoskrętny ślimak jest lustrzanym odbiciem prawoskrętnego i jego narządy rozrodcze znajdują się w położeniu uniemożliwiającym kopulację z prawoskrętnym partnerem, dlatego wydawałoby się, że lewoskrętne osobniki powinny po prostu wyginąć. Jednak wśród ślimaków z rodzaju Satsuma, którego różne gatunki żyją we wschodniej Azji oraz na Wyspach Japońskich i Tajwanie, tak często pojawiają się osobniki lewoskrętne, że znane są przypadki powstania nowych lewoskrętnych gatunków. Na przykład na Tajwanie występują dwa endemiczne gatunki: Satsuma bacca (lewoskrętny) i jego najbliższy krewny – prawoskrętny Satsuma batanica. Badania prowadzone przez zespół naukowców wykazały, że taka nietypowa budowa ślimaka ma swoje zalety. Filmowano w podczerwieni wyspecjalizowanego w polowaniu na ślimaki węża Pareas iwasakii, który używa specyficznie zbudowanych, asymetrycznych szczęk do wyciągania ciała ślimaka z muszli, i okazało się, że lewoskrętne ślimaki są dla tego węża trudne do wyciągnięcia – ponad 90% z nich przeżywało atak, podczas gdy wszystkie prawoskrętne zostały zjedzone.

Na podstawie: http://naukawpolsce.pap.pl;
www.nature.com

22.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w populacjach ślimaków z rodzaju Satsuma utrwala się mutacja powodująca lewoskrętność, mimo że utrudnia ona znalezienie partnera płciowego. W odpowiedzi uwzględnij działanie doboru naturalnego.

22.2. (0–1)

Wybierz i zaznacz w tabeli odpowiedź A albo B, która jest poprawnym dokończeniem poniższego zdania, oraz jej poprawne uzasadnienie spośród odpowiedzi 1.–3.

Wyodrębnienie się nowego lewoskrętnego gatunku ślimaka Satsuma bacca jest przykładem specjacji

A.	allopatrycznej,	ponieważ	1.	wąż polujący na ślimaki Satsuma żywi się tylko osobnikami prawoskrętnymi
			2.	powstała bariera rozrodcza oddzielająca osobniki żyjące na jednym terytorium.
B.	sympatrycznej,
			3.	ślimaki Satsuma żyjące na różnych wyspach są oddzielone przez bariery geograficzne.

Matura Maj 2017, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 26. (2 pkt)

Wpływ człowieka na środowisko i jego ochrona Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Analiza czynników odpowiedzialnych za współczesne wymieranie roślin w Europie ujawnia, że zjawisko to ma bardzo złożony charakter. Jedną z przyczyn wymierania roślin jest trwała zmiana abiotycznych warunków siedliskowych. Na terenie Ojcowskiego Parku Narodowego (OPN) przeprowadzono badania nad wpływem działalności gospodarczej człowieka na liczebność występującuych tam gatunków roślin. Wyniki badań wybranych form działalności człowieka przedstawiono na wykresie.

a)	Na podstawie analizy wykresu określ, która forma działalności człowieka okazała się najbardziej niszcząca dla flory OPN. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając zmiany w bogactwie gatunkowym.

b)	Zaznacz spośród A–C najskuteczniejszą formę ochrony dla ginących gatunków roślin w Ojcowskim Parku Narodowym. Odpowiedź uzasadnij.

uprawianie ginących gatunków w ogrodach botanicznych
ochrona czynna w miejscu ich występowania
ochrona gatunkowa

Uzasadnienie:

Matura Czerwiec 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 27. (3 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj/wymień

Biblioteka DNA stanowi zbiór fragmentów DNA danego organizmu włączonych do cząsteczek wektorów i wprowadzonych najczęściej do komórek bakterii lub drożdży. Wyróżnia się dwa rodzaje bibliotek DNA – genomowe oraz cDNA. Biblioteki cDNA tworzone są wg informacji zawartej w mRNA.
Na schemacie przedstawiono etapy tworzenia biblioteki genomowej człowieka.

a)	Podaj, czym różni się zawartość informacji genetycznej organizmów eukariotycznych pochodząca z biblioteki DNA genomowej od informacji genetycznej pochodzącej z biblioteki cDNA.

b)	Podaj nazwę rodzaju enzymu katalizującego proces

trawienia DNA:
syntezy cDNA:

c)	Podaj przykład wektora najczęściej stosowanego podczas tworzenia biblioteki DNA przedstawionej na schemacie.

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 30. (1 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Pod koniec XX wieku zaczęto stosować badania DNA dla potrzeb sądownictwa. Gdy w próbce jest zbyt mało DNA jądrowego, lub gdy jest on mocno zniszczony, bierze się pod uwagę DNA mitochondrialny – mtDNA, który występuje w komórkach w większej liczbie kopii niż jądrowy. Zygota człowieka otrzymuje ok. 100 tys. cząsteczek mtDNA, które znajdowały się w mitochondriach oocytu. Mitochondria obecne w plemniku, zawierające po ok. 100 kopii mtDNA, po zapłodnieniu degenerują wraz z ich zawartością, w wyniku niepoznanego dotąd dobrze mechanizmu.

Na podstawie: K. Gawęda-Walerych, I.Sołtyszewski, Zastosowanie analizy mitochondrialnego DNA w badaniach kryminalistycznych, www.badanieojccostwa.pl

Na podstawie przedstawionych informacji wyjaśnij, dlaczego mtDNA, w przeciwieństwie do DNA jądrowego, nie może być wykorzystywany do ustalania ojcostwa.

Matura Maj 2016, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 11. (2 pkt)

Układ pokarmowy i żywienie Choroby człowieka Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Badano wpływ niedoboru witamin w diecie kobiet na ryzyko wystąpienia wady cewy nerwowej u urodzonych przez nie dzieci. W tym celu porównano dwie grupy kobiet i przebadano ich nowo narodzone dzieci.

Grupa I – kobiety, które planowały ciążę i uzupełniały dietę o witaminy
Grupa II – kobiety, które nie uzupełniały diety o witaminy ani przed ciążą, ani w czasie ciąży.

Wyniki tego badania przedstawiono w tabeli.

Grupa kobiet	Rodzaj diety	Liczba przebadanych dzieci	Liczba dzieci z wadami rozwojowymi (cewy nerwowej)
I	z uzupełnianiem witamin	141	1 (0,7%)
II	bez uzupełniania witamin	204	12 (5%)

Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012.

a)	Wyjaśnij, dlaczego do opisanego badania potrzebny był udział wymienionych dwóch grup kobiet.

b)	Na podstawie wyników badania sformułuj wniosek dotyczący wpływu diety matki na występowanie wad rozwojowych u niemowląt.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 17. (2 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przykładem organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO) są transgeniczne bakterie Escherichia coli, wytwarzające ludzką insulinę. Do genomu tych bakterii wprowadzony został fragment DNA, tzw. cDNA (ang. complementary DNA), syntezowany na matrycy mRNA wyizolowanego z komórek trzustki, będącego matrycą do wytwarzania insuliny.

17.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego do genomu modyfikowanych bakterii nie wprowadza się odcinka DNA z genem ludzkiej insuliny, tylko cDNA wytworzone na podstawie mRNA transkrybowanego z tego genu.

17.2. (0–1)

Uzasadnij prawdziwość stwierdzenia: „Każdy organizm transgeniczny jest GMO, ale nie każdy GMO to organizm transgeniczny”.