Na rysunkach przedstawiono przebieg doświadczenia, w którym siewki rośliny w kulturach
hydroponicznych w przezroczystych szklanych naczyniach poddano jednostronnemu działaniu
światła przez kilka dni. Pod wpływem światła w rosnących częściach rośliny przemieszczają
się auksyny, powodując charakterystyczną jej reakcję, widoczną na rysunku.
a)
Sformułuj problem badawczy do przedstawionego doświadczenia.
b)
Sformułuj wniosek dotyczący reakcji pędu i korzenia na światło.
c)
Wyjaśnij, uwzględniając funkcję auksyny, mechanizm reakcji rośliny podczas przebiegu doświadczenia.
Grzyby stanowią bardzo zróżnicowaną pod względem budowy i czynności życiowych grupę
organizmów. Wszystkie grzyby są heterotroficzne. Stosując kryterium, dotyczące sposobu
pozyskiwania przez grzyba przyswajalnych substancji organicznych, wśród organizmów tych
wyróżnia się grzyby: saprobiontyczne, pasożytnicze, symbiotyczne oraz drapieżne.
Charakterystyczne dla różnych grup grzybów są ich cykle rozwojowe.
Na schematach przedstawiono cykl rozwojowy pieczarki (A) i przekrój poprzeczny przez
różne typy plech porostów (B).
Na podstawie: http://ekpol.cba.pl; http://www.wigry.win.pl/stowcip/porosty_spk3.htm [dostęp: 24.10.2014]; Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 643.
a)
Podaj, na czym polega różnica w sposobie pozyskiwania przyswajalnych substancji organicznych między grzybem saprobiontycznym a grzybem symbiotycznym.
b)
Do oznaczeń cyfrowych 1–3 ze schematu cyklu rozwojowego pieczarki przyporządkuj określenia: dikariofaza, diplofaza i haplofaza oraz podaj, która z tych faz jest dominująca.
c)
Na podstawie rysunku przedstawiającego przekrój poprzeczny przez różne typy plech porostów, wykaż na przykładzie dwóch cech (po jednej dotyczącej glonów i grzybów) zróżnicowanie budowy plechy porostów.
d)
Wyjaśnij, jak należałoby zmienić dotychczasowe określenie wzajemnych zależności między grzybami i glonami tworzącymi porosty, jeżeli zostaną potwierdzone ostatnie badania wskazujące na dominację grzybów w plesze porostów. Dotyczy ona na przykład kontroli wzrostu, kontroli aktywności fotosyntetycznej glonów, a nawet – w pewnych warunkach – na trawieniu przez grzybnię ich komórek.
Na wykresach przedstawiono wyniki pomiarów stężenia glukozy (wykres A) i insuliny
(wykres B) w osoczu krwi zdrowego człowieka rejestrowane w ciągu 9 godzin.
Po 2 godzinach od rozpoczęcia pomiarów badana osoba spożyła 50 g glukozy. Ostatni posiłek
badana osoba spożyła 12 godzin przed rozpoczęciem badania.
Na podstawie: www.biology-resources.com/.../exercises-03j-co-ordination [dostęp: 09.12.2014].
a)
Odczytaj z wykresu i zapisz wartość prawidłowego (mieszczącego się w przyjętej normie) zakresu wahań stężenia glukozy na czczo w osoczu krwi u badanej osoby. Określ, w ciągu ilu godzin po spożyciu glukozy jej stężenie w osoczu wraca do wartości z tego zakresu.
b)
Podaj nazwę narządu produkującego insulinę oraz określ, w jaki sposób na zmiany stężenia insuliny w osoczu wpływa spożycie glukozy.
c)
Podaj przykład mechanizmu, w jaki insulina obniża stężenie glukozy w osoczu krwi.
d)
Podaj, po jakim czasie od chwili spożycia glukozy wykryto maksymalne jej stężenie w osoczu krwi oraz określ, ile razy w tym czasie wzrasta wartość stężenia tego cukru u badanej osoby.
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.
Poniżej przedstawiono graficzny obraz chromosomów (kariotyp) pewnej osoby.
Na podstawie: D.J. Taylor, N.P.O. Green, G.W. Stout, Biological science 2, Cambridge 2006, s. 864.
a)
Zaznacz prawdziwą informację spośród A–D oraz napisz jej uzasadnienie tak, aby powstało prawidłowe dokończenie zdania.
A.
triploidia,
ponieważ
B.
zespół Downa,
C.
zespół Turnera,
D.
zespół Klinefeltera,
b)
Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania odnoszącego się do przebiegu mejozy podczas powstawania gamet u rodziców osoby, której kariotyp przedstawiono wyżej.
Podczas mejozy
u jednego rodzica rozdzieliły się wszystkie pary chromosomów, a u drugiego nie rozdzieliły się wszystkie pary chromosomów.
u jednego rodzica rozdzieliły się wszystkie pary chromosomów, a u drugiego nie rozdzieliła się jedna para autosomów.
u jednego rodzica nie rozdzieliła się para autosomów, a u drugiego rozdzieliła się tylko para chromosomów płci.
u jednego rodzica nie rozdzieliła się para autosomów, a u drugiego nie rozdzieliła się para chromosomów płci.
c)
W poniższych zdaniach podkreśl odpowiednie wyrażenie spośród zaproponowanych tak, aby powstały prawdziwe informacje.
Liczba chromosomów w podanym kariotypie świadczy o tym, że komórka ta może / nie może odbyć mitozę/y.
Liczba chromosomów w podanym kariotypie świadczy o tym, że komórka ta może / nie może odbyć mejozę/y.
d)
Podaj nazwę procesu, w wyniku którego każdy chromosom składa się z dwóch chromatyd i dokładną nazwę etapu cyklu komórkowego, w którym proces ten się odbywa.
Na rysunku przedstawiono jedno z najczęściej stosowanych przedsięwzięć inżynierii
genetycznej roślin – otrzymywanie odmian odpornych na żerowanie larw owadów. Dawcą
genu używanego do wzbogacenia genomu roślinnego w sekwencję kodującą toksyczne
dla owadów białko jest najczęściej bakteria glebowa Bacillus thuringiensis. Cyframi
oznaczono kolejne etapy otrzymywania odmiany ziemniaka odpornej na zgryzanie
przez gąsienice.
Na podstawie: J. Buchowicz, Biotechnologia molekularna, Warszawa 2012, s. 51–63, 75–77, 81–83.
a)
Do każdego opisu etapu, podanego w tabeli w przypadkowej kolejności, przyporządkuj oznaczenie jego oznaczenie cyfrowe zaznaczone na rysunku (1–7).
Opis etapu
Oznaczenie cyfrowe etapu
Fragmentacja cząsteczki DNA.
Wyizolowanie cząsteczki DNA.
Wzrost i rozwój rośliny transgenicznej.
Klonowanie transformowanych komórek.
Różnicowanie się komórek i organogeneza.
Wprowadzenie genu do DNA komórek biorcy genu.
Identyfikacja fragmentu DNA zawierającego gen dawcy.
b)
Określ, czy w opisanej procedurze znajduje zastosowanie metoda PCR (łańcuchowa reakcja polimerazy). Odpowiedź uzasadnij.
c)
Podaj nazwę cząsteczek opisanych w poniższym tekście oraz oznaczenie cyfrowe etapu, w którym zostały one zastosowane.
Białka te charakteryzują się wysokim stopniem specyficzności substratowej – katalizują hydrolizę tylko niektórych, ściśle określonych wiązań estrowych i tylko w dwuniciowym DNA. Wybór wiązań zależy od występowania specyficznej, niewielkiej sekwencji zasad azotowych w makrocząsteczce DNA.
d)
Zaznacz zdanie, w którym podano niewłaściwy cel otrzymywania transgenicznych odmian ziemniaków. Odpowiedź uzasadnij.
Uzyskanie odporności bulw na mróz.
Zwiększenie zawartości skrobi w bulwach.
Terapia genowa komórek somatycznych człowieka.
Wytwarzanie składników szczepionek - antygenów lub przeciwciał.
W celu ustalenia grupy krwi pacjenta dodano próbki jego krwi do surowicy krwi grupy A oraz do surowicy krwi grupy B. W obydwu zestawach zaszła aglutynacja krwinek.
Określ, jaką grupę krwi miał pacjent. Wyjaśnij wynik badania, uwzględniając obecność przeciwciał w zastosowanych surowicach.
Informacje do zadania 6. i 7.
W tabeli przedstawiono wyniki badania czasu potrzebnego do strawienia 200 mg białka przez
dwa wybrane enzymy proteolityczne w zależności od wartości pH.
Wartość pH
Czas trawienia białka (min)
enzym 1.
enzym 2.
1
80
–
2
40
–
3
10
–
4
45
80
5
80
65
6
–
50
7
–
30
8
–
20
9
–
45
10
–
75
„–” brak aktywności enzymu
Na podstawie danych z tabeli wykonaj wykres liniowy dla każdego z enzymów, przedstawiający zależność czasu trawienia białka od wartości pH. Zastosuj jeden układ wspólrzędnych.
Informacje do zadania 6. i 7.
W tabeli przedstawiono wyniki badania czasu potrzebnego do strawienia 200 mg białka przez
dwa wybrane enzymy proteolityczne w zależności od wartości pH.
Wartość pH
Czas trawienia białka (min)
enzym 1.
enzym 2.
1
80
–
2
40
–
3
10
–
4
45
80
5
80
65
6
–
50
7
–
30
8
–
20
9
–
45
10
–
75
„–” brak aktywności enzymu
Obydwa badane enzymy są wydzielane do przewodu pokarmowego w postaci proenzymów –
nieaktywnych postaci enzymów.
Na podstawie przedstawionych informacji określ, do którego odcinka przewodu pokarmowego człowieka wydzielany jest proenzym enzymu 1., i podaj czynnik aktywujący ten proenzym.
