Zadania maturalne z biologii

861

Matura Czerwiec 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 30. (2 pkt)

Ekspresja informacji genetycznej Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Odkryto, że przed procesem translacji część transkrybowanego RNA może podlegać procesowi tzw. edycji, który zmienia jego sekwencję tak, że różni się ona od wyjściowej sekwencji DNA. U ssaków występują dwa rodzaje edycji RNA. Przykładem jednego z nich jest przekształcenie adenozyny (A) w inozynę (I), która jest rozpoznawana przez aparat translacyjny jako guanina (G). Stwierdzono, że miejsce modyfikacji mRNA wyznaczane jest przez sekwencje intronowe, a katalizatorem tego procesu jest enzym, tzw. ADAR. Nieodzownym elementem inicjującym aktywność tego enzymu jest powstanie dwuniciowego RNA poprzez parowanie sekwencji intronowych i eksonów.

Na podstawie: M. Sacharczuk, K. Jaszczak i A. H. Świergiel, Funkcjonalne znaczenie redagowania transkryptów przez deaminazę adenozyny dwuniciowego RNA, Kosmos, tom 53, nr 2 (263)/2004.

a)	Na podstawie analizy powyższego tekstu podaj, czy ADAR działa przed, czy po procesie składania eksonów (splicingu). Odpowiedź uzasadnij.

b)	Podaj, jaki będzie efekt procesu edycji w wytworzonym białku, zakładając że nastąpił on w miejscu CAG w eksonie danego genu. Wykorzystaj fragment zamieszczonej tabeli kodu genetycznego.

Białko bez działania procesu edycji
Nowe białko po procesie edycji

Pierwszy nukleotyd	Drugi nukleotyd				Trzeci nukleotyd
Pierwszy nukleotyd	U	C	A	G	Trzeci nukleotyd
C	Leu	Pro	His	Arg	U
	Leu	Pro	His	Arg	C
	Leu	Pro	Glu NH₂	Arg	A
	Leu	Pro	Glu NH₂	Arg	G
A	Ileu	Tre	Asp NH₂	Ser	U
	Ileu	Tre	Asp NH₂	Ser	C
	Ileu	Tre	Liz	Arg	A
	Met	Tre	Liz	Arg	G
G	Wal	Ala	Asp	Gli	U
	Wal	Ala	Asp	Gli	C
	Wal	Ala	Glu	Gli	A
	Wal	Ala	Glu	Gli	G

862

Matura Czerwiec 2013, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 30. (1 pkt)

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

Podczas sesji rady miasta poświęconej poprawie stanu zdrowia mieszkańców jednego z miast w Polsce zaproponowano następujące rozwiązania:

Rozbudowa kanalizacji oraz miejskiej oczyszczalni ścieków.
Obowiązkowa segregacja i recykling odpadów organicznych.
Wybudowanie obwodnicy dla samochodów ciężarowych i tirów.
Rozszerzenie sieci placówek handlowych zajmujących się sprzedażą zdrowej żywności.
Preferencyjne ulgi podatkowe dla firm i mieszkańców domków jednorodzinnych stosujących ogrzewanie gazowe.

Spośród zaproponowanych rozwiązań (1–5) wybierz dwa, które w największym stopniu mogą przyczynić się do ograniczenia zachorowalności na choroby układu oddechowego mieszkańców tego miasta. Wybór krótko uzasadnij.

Rozwiązanie nr i , ponieważ

863

Matura Czerwiec 2013, Poziom podstawowy (Formuła 2007) - Zadanie 31. (1 pkt)

Gąbki Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Sposób odżywiania się gąbek wymaga nieustającego filtrowania wody. Organizmy te mogą przefiltrować od 100 do 2000 litrów wody w ciągu doby na 10 cm³ swego ciała. Pochłaniają z niej wapń, krzem, bakterie, cząstki zawiesiny organicznej i niektóre zanieczyszczenia, pod warunkiem, że ich stężenie jest niewysokie i nie przekracza wartości krytycznych dla gąbek.

Na podstawie: J. Grzegorek, E. Jastrzębska, E. Pyłka-Gutowska, Zoologia. Podręcznik. dla LO, Warszawa 1997.

Korzystając z tekstu, uzasadnij pozytywne znaczenie gąbek dla środowiska, w którym żyją.

864

Matura Czerwiec 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 32. (1 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Poniżej przedstawiono dwie metody postępowania, którego celem jest wprowadzenie do komórki bakterii nowego genu. W obydwu metodach wektorem jest zrekombinowany plazmid, który dodawany jest do pożywki, na której są hodowane bakterie. W ten sposób bakterie mogą ulec transformacji. Różnica w obydwu metodach polega na sposobie otrzymywania zrekombinowanego plazmidu.

Metoda I – polega na wycięciu odpowiedniego fragmentu DNA dawcy, zawierającego interesujący nas gen, i połączeniu go z plazmidem.
Metoda II – polega na wyizolowaniu z komórki dawcy odpowiedniego mRNA, syntezie komplementarnej do mRNA nici DNA i po uzyskaniu dwuniciowej struktury DNA połączeniu jej z plazmidem.

Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, C. Vilee, Biologia, wyd VII, Warszawa 2011.

Wyjaśnij, dlaczego w przypadku, gdy do komórki bakteryjnej wprowadzany jest ludzki gen w celu uzyskania ludzkiego białka, można zastosować tylko II metodę.

865

Matura Maj 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 33. (2 pkt)

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

Przykładem występowania mechanizmów izolacji rozrodczej prezygotycznej są dwa gatunki szałwii o pokrywających się zasięgach, występujące w południowej Kalifornii: kwitnąca wczesną wiosną Salvia mellifera oraz kwitnąca na przełomie wiosny i lata Salvia apiana. Oba te gatunki różnią się budową kwiatów, które są zapylane przez różne gatunki pszczół. Na płatkach S. mellifera mogą siadać tylko małe pszczoły, gdyż duże się na nich nie mieszczą. Większe płatki i dłuższe pręciki szałwii S. apiana umożliwiają jej zapylanie przez duże pszczoły innego gatunku. Jeśli na kwiatach S. apiana usiądzie mała pszczoła, to do zapylenia nie dojdzie, gdyż jej ciało nie ociera się o pylniki.

Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, C. Villee, Biologia, Warszawa 2000.

a)	Na podstawie tekstu określ, na czym polega izolacja prezygotyczna.

b)	Zaznacz dwa rodzaje izolacji prezygotycznej występujące w przypadku opisanych gatunków szałwii.

geograficzna
mechaniczna
sezonowa
siedliskowa

866

Matura Maj 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 34. (2 pkt)

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

Gdyby nie naturalny efekt cieplarniany, za którego powstanie odpowiadają głównie para wodna i dwutlenek węgla, to średnia temperatura na Ziemi wynosiłaby około –18 °C. Jednak w ostatnich latach zaobserwowano zwiększanie efektu cieplarnianego, spowodowane stałym wzrostem stężenia gazów cieplarnianych, pochodzących z antropogenicznych źródeł emisji.

a)	Podaj przykład gazu cieplarnianego, innego niż podane w tekście.

b)	Wyjaśnij, w jaki sposób zwiększona emisja gazów cieplarnianych przyczynia się do zwiększenia efektu cieplarnianego.

867

Matura Czerwiec 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 34. (2 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Era kenozoiczna składająca się z dwóch okresów (trzeciorzęd i czwartorzęd) zwana jest erą panowania ssaków. Pod koniec trzeciorzędu nastąpiło znaczne ochłodzenie klimatu, a w następnym okresie – czwartorzędzie – rozpoczęły się zlodowacenia. Na rozległych obszarach Eurazji i Ameryki Północnej wyewoluowały specyficzne gatunki megafauny, przystosowane do chłodnego klimatu. Były to m.in. mamuty, nosorożce włochate, tygrysy szablozębne i lwy jaskiniowe. Zwierzęta te były większe od ich współcześnie żyjących krewnych.

a)	Wyjaśnij, uwzględniając względny stosunek powierzchni ciała do jego objętości, dlaczego dobór naturalny w czwartorzędzie preferował zwierzęta o dużych rozmiarach ciała.

b)	Podkreśl nazwę tego rodzaju doboru naturalnego, którego wynikiem działania było powstanie charakterystycznych dla epoki lodowcowej gatunków ssaków o dużych rozmiarach ciała.

dobór stabilizujący, dobór kierunkowy, dobór rozrywający (różnicujący)

868

Matura Czerwiec 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 35. (2 pkt)

Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Wiedza o zależnościach międzygatunkowych znajduje zastosowanie praktyczne. Dla sosny posadzonej na ubogich gruntach, poważnym zagrożeniem jest pasożytniczy grzyb huba korzeniowa. Rozwój huby korzeniowej mogą hamować na drodze allelopatii inne gatunki grzybów, np. takie, które żyją w symbiozie z korzeniami brzozy i jawora.

Na podstawie: T. Umiński, Ekologia, środowisko, przyroda, Warszawa 1995.

a)	Na podstawie tekstu wyjaśnij, dlaczego między młodymi sosnami sadzi się młode brzozy i jawory.

b)	Podaj nazwę rodzaju symbiozy grzybów z korzeniami drzew oraz określ korzyść dla drzew, wynikającą z tego rodzaju współżycia.

869

Matura Maj 2013, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 36. (3 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Skrobia ziemniaczana jest stosowana na szeroką skalę w przemyśle papierniczym i włókienniczym, ale aby móc ją wykorzystać, należy ze skrobi usunąć amylozę. Ten proces wymaga dużych ilości energii i wody, jest więc kosztowny, jednak uzyskane produkty są jakościowo lepsze i trwalsze. Jednym z osiągnięć biotechnologii jest zmodyfikowany genetycznie ziemniak, zwany amflorą, do którego wprowadzono jedynie dodatkową kopię jego własnego genu, co spowodowało zahamowanie ekspresji białka GBSS, odpowiedzialnego za biosyntezę amylozy – dlatego jego skrobia składa się wyłącznie z amylopektyny. Amflora została dopuszczona przez Komisję Europejską do uprawy w krajach Europy jedynie dla celów przemysłowych. Rolnicy, którzy uprawiają amflorę, są zobowiązani do przestrzegania wielu zasad, m.in. do zbioru plonów przed wyprodukowaniem nasion przez rośliny oraz zapobiegania pozostawianiu bulw ziemniaków na polu po zbiorach.

Na podstawie: GMO dla opornych, Wiedza i Życie, wrzesień 2010.

a)	Określ, czy ziemniak amflora jest organizmem transgenicznym. Odpowiedź uzasadnij.

b)	Wyjaśnij, dlaczego rolnicy są zobowiązani do zbierania z uprawy bulw amflory przed wyprodukowaniem nasion.

c)	Biorąc pod uwagę możliwe skutki dla środowiska przyrodniczego, podaj jeden argument „za” uprawą amflory.

870

Matura Czerwiec 2012, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 2. (2 pkt)

Skład organizmów Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na uproszczonym schemacie przedstawiono przebieg i wynik doświadczenia, w którym badano wpływ wysokiego stężenia mocznika na strukturę przestrzenną cząsteczki białka wyizolowanego z komórki.

a)	Spośród poniższych procesów, wybierz i zapisz nazwy tych, które należy wpisać w miejsca oznaczone na schemacie literami A i B.

denaturacja,
konformacja,
renaturacja

A.
B.

b)	Na podstawie wyniku doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący wpływu wysokiego stężenia mocznika na strukturę białka.