Pantofelek i euglena wykorzystywane są często jako materiał badawczy w różnych
doświadczeniach. Na wykresach przedstawiono wyniki doświadczenia przeprowadzonego
na dwóch gatunkach pantofelków (Paramecium aurelia i Paramecium caudatum).
Na podstawie: Biologia. Jedność i różnorodność, praca zbiorowa, Warszawa 2008, s. 883;
http://www.zuzel.kwasior.com/?title=Plik:Competition_Gause1934.svg [dostęp: 03.12.2014].
a)
Na podstawie analizy wykresów wyjaśnij, dlaczego krzywe ilustrujące zmiany zagęszczenia populacji dwóch gatunków pantofelków (P. aurelia i P. caudatum) mają inny przebieg, kiedy gatunki te hodowane są każdy oddzielnie (krzywe I), w warunkach jednakowego dostępu do zasobów pokarmowych, i kiedy hodowane są razem (krzywe II), w takich samych warunkach.
b)
Wyjaśnij, dlaczego w małym naczyniu, w którym w ciemności są hodowane pantofelki wraz euglenami, woda musi być dotleniana, natomiast w dobrze oświetlonym małym naczyniu dotlenianie wody jest niepotrzebne. W odpowiedzi uwzględnij budowę i funkcjonowanie hodowanych organizmów.
c)
Sformułuj wniosek, jaki wynika z innego doświadczenia, w którym wykazano, że w kropli czystej wody pantofelki poruszają się w różnych kierunkach, a po dodaniu glukozy – skupiają się wokół niej.
d)
Podaj i uzasadnij, w której części pola widzenia (prawej czy lewej) w mikroskopie optycznym będzie można obserwować zmiany w ruchu pantofelków po wprowadzeniu roztworu glukozy z prawej strony szkiełka nakrywkowego oraz określ powiększenie obrazu pantofelków, jeżeli okular mikroskopu powiększa obraz 20 razy, a obiektyw powiększa go 10 razy.
Na rysunku przedstawiono przekrój poprzeczny liścia rośliny okrytonasiennej.
Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika. Morfologia, t. 1., Warszawa 2011, s. 206.
a)
Ustal, czy przedstawiony na rysunku liść jest charakterystyczny dla rośliny jednoliściennej, czy – dwuliściennej. Odpowiedź uzasadnij, wskazując cechę budowy liścia potwierdzającą wybór.
b)
Wymień dwie funkcje liścia i korzystając z rysunku, podaj, na czym polega przystosowanie w jego budowie anatomicznej do pełnienia każdej z nich.
Na rysunkach I–III przedstawiono budowę anatomiczną liści roślin należących do różnych
grup ekologicznych pod względem wymagań w stosunku do wody.
Na podstawie: A. Szweykowska, J. Szweykowski, Botanika. Morfologia, t. 1, Warszawa 2011, s. 184.
a)
Przyporządkuj liściom, przedstawionym na rysunkach I–III, nazwy grup ekologicznych roślin, mających liście o takiej budowie. W odpowiedzi posłuż się ich symbolami literowymi (A–D).
mezofity
hydrofity
sukulenty
sklerofity
b)
Podaj dwie różnice w budowie skórki liścia roślin I i II, i na przykładzie jednej z nich przedstaw związek budowy liścia tej rośliny ze środowiskiem, w którym występuje.
c)
Wykaż na przykładzie jednej cechy budowy liścia rośliny III jej przystosowanie do środowiska, w którym występuje.
Rzęsa (Lemna L.) – rodzaj drobnych roślin wodnych, liczący trzynaście gatunków,
występujących niemal na całym świecie, z czego w Polsce występuje pięć gatunków (w tym
dwa introdukowane). Są to rośliny o budowie uproszczonej do poziomu organizacji roślin
plechowatych, a ich jedynymi wyróżnialnymi organami są zredukowane kwiaty oraz korzeń,
co zilustrowano poniższymi rysunkami.
Rośliny te osiągnęły niezwykłą skuteczność rozmnażania wegetatywnego – w sprzyjających
warunkach potrafią podwoić swoją liczebność nawet w ciągu 48 godzin. Charakteryzuje je
wysoka zawartość białka – można pozyskać więcej białka z rzęsy niż z soi rosnącej na takiej
samej powierzchni.
W tabeli przedstawiono wyniki badania składu chemicznego rzęsy pobranej ze stawu i rzęsy
pobranej ze zbiornika w oczyszczalni ścieków.
Składniki
Zawartość składników mineralnych w suchej masie (%)
rzęsa ze stawu
rzęsa z oczyszczalni ścieków
azot (ogólny)
0,7
4,7
fosfor (ogólny)
0,3
2,1
wapń
0,3
1,2
potas
0,3
1,4
Na podstawie: http://pl.wikipedia.org/wiki/Rzęsa; http://wr.utp.edu.pl/npk/rzesa.htm; http://pl.wikipedia.org/wiki/Fitoremediacja [dostęp: 08.11.2014];
A. Szweykowska, J. Szweykowski: Botanika, t. 2., Warszawa 2007, s. 454.
a)
Podaj nazwę zależności (oraz czynnik stanowiący jej podłoże), która może zaistnieć między rzęsą pokrywającą powierzchnię stawu i roślinami żyjącymi pod powierzchnią wody. Określ skutki tej zależności dla roślin w stawie.
b)
Na podstawie tekstu wymień dwie cechy rzęsy, które sprawiają, że uprawia się ją na skalę przemysłową jako paszę dla zwierząt. Odpowiedź uzasadnij.
c)
Na podstawie danych z tabeli narysuj diagram słupkowy (w jednym układzie współrzędnych), ilustrujący zawartość dwóch pierwiastków biogennych w suchej masie rzęsy ze stawu i rzęsy z oczyszczalni ścieków.
d)
Na podstawie informacji o składzie chemicznym rzęsy ze stawu i z oczyszczalni ścieków, sformułuj wniosek dotyczący właściwości rzęsy przydatnych w oczyszczaniu ścieków.
Na schematach przedstawiono w uproszczeniu budowę anatomiczną korzenia i łodygi rośliny
okrytonasiennej.
Na podstawie: K. Grykiel, G. Halastra-Petryna, E. Mazurek, B. Potulska-Klein, Tablice biologiczne,
Gdańsk 2007, s. 150, 132.
a)
Podaj nazwy tkanek oznaczonych na schematach cyframi 1–4 i określ funkcję tkanki oznaczonej cyfrą 4.
b)
Określ, czy roślina okrytonasienna, której organy przedstawiono na schematach, należy do roślin dwu-, czy jednoliściennych. Uzasadnij odpowiedź.
c)
Określ, która z tkanek korzenia zaznaczonych na schemacie zabarwi się na czerwono, jeżeli korzeń rośliny, na kilka godzin przed wykonaniem preparatu, zostanie zanurzony w wodzie zawierającej czerwony barwnik.
d)
Podaj nazwę strefy korzenia, z której pochodzi przedstawiony na schemacie przekrój poprzeczny. Uzasadnij odpowiedź.
Spośród pierwiastków naturalnie występujących w przyrodzie tylko kilkanaście uważa się
za niezbędne dla prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. Rośliny pobierają przez korzenie
składniki mineralne z podłoża, na którym rosną. W tym procesie dużą rolę odgrywa wymiana
jonowa, w przypadku której za każdy pobrany kation roślina wydziela do podłoża jon
wodorowy (H+), a za każdy pobrany anion – jon wodorowęglanowy (HCO3–). Na proces
pobierania jonów wpływają warunki zewnętrzne, w tym odczyn środowiska.
Na schemacie przedstawiono wpływ odczynu gleby na dostępność wybranych składników
mineralnych w podłożu.
Na podstawie: Fizjologia roślin, red. J. Kopcewicz, S. Lewak, Warszawa 2002, s. 268.
a)
Na podstawie schematu wskaż pierwiastek, którego pobieranie jest najbardziej wrażliwe na zmiany odczynu gleby.
b)
Podaj zakres wartości pH odczynu gleby, który jest optymalny dla wzrostu i rozwoju roślin z punktu widzenia pobierania przez nie składników mineralnych. Uzasadnij odpowiedź.
c)
Korzystając z dołączonych do zadania informacji, wykaż, że KCl jest solą zakwaszającą glebę, skoro wiadomo, że z glebowego chlorku potasu roślina wybiórczo pobiera kationy potasu w większych ilościach, niż aniony chloru.
d)
Określ, w jaki sposób zakwaszenie gleby wpływa na pobieranie przez rośliny azotu z podłoża oraz wyjaśnij, jaki ma to wpływ na intensywność procesu fotosyntezy.
Na schemacie przedstawiono dwa wodne roztwory sacharozy (A i B) o takiej samej objętości,
oddzielone od siebie błoną półprzepuszczalną. Potencjał wody ( Ψ ) roztworu A = – 2000 kPa,
a roztworu B = – 1000 kPa.
Określ kierunek przemieszczania się wody między tymi roztworami. Uzasadnij
odpowiedź, odnosząc się do stężenia sacharozy w obu roztworach.
Na rysunku przedstawiono wynik pewnego doświadczenia (prowadzonego w trzech
powtórzeniach) po kilku dniach jego trwania. Pozostałe warunki doświadczenia, nieujawnione
na rysunku, były takie same.
a)
Sformułuj problem badawczy do tego doświadczenia.
b)
Oceń, czy przedstawione doświadczenie zaplanowano zgodnie z metodologią badań biologicznych. Odpowiedź uzasadnij trzema argumentami.
c)
Wyjaśnij, jakie funkcje w doświadczeniu pełnią oliwa i naczynie z wodą bez rośliny.
W pierwszym etapie kiełkowania nasion kukurydzy w zarodku powstaje giberelina, która
indukuje syntezę enzymu α-amylazy w warstwie aleuronowej i transport tego białka
do bielma.
Przeprowadzono doświadczenie, aby zweryfikować hipotezę: Owoce kukurydzy (ziarniaki)
zawierają α-amylazę. W tym celu przygotowano dwie szalki z jałowym żelem zawierającym
skrobię. Kilka ziarniaków kukurydzy moczono w wodzie przez 1–2 dni, aż napęczniały,
a następnie każdy z nich przecięto. Jedną połówkę każdego przeciętego ziarniaka gotowano
przez 10 minut. Wszystkie części ziarniaków zdezynfekowano podchlorynem sodu. Połówki
ziarniaków ułożono na szalkach przeciętą powierzchnią w stronę żelu. Po upływie 3 dni
na szalki wylano cienką warstwę roztworu płynu Lugola. Obserwowano zabarwienie żelu
na obu szalkach. Sposób przygotowania doświadczenia przedstawia poniższy rysunek.
Na podstawie: http://www.biology-resources.com/biology-experiments2.html [dostęp: 10.11.2014.].
a)
Określ rolę płynu Lugola w doświadczeniu.
b)
Podaj, w jaki sposób uniemożliwiono rozwój bakterii i grzybów, które mogłyby rozkładać skrobię w żelu.
c)
Wyjaśnij, dlaczego jedną połówkę każdego z ziarniaków ugotowano i w jakim celu wykonano próbę I.
d)
Opisz i wyjaśnij wynik doświadczenia w obu próbach przyjmując, że hipoteza jest prawdziwa.
e)
Podaj, jakiego wyniku doświadczenia można by się spodziewać, gdyby użyto do niego ziarniaków kukurydzy, z których przed namoczeniem usunięto zarodki. Uzasadnij odpowiedź.
f)
Wyjaśnij, jaką funkcję w procesie normalnego kiełkowania pełni α-amylaza w ziarniaku kukurydzy.
