Wiele gatunków mew dokarmia swoje pisklęta poprzez zwracanie (regurgitację) części
zjedzonego pokarmu. Głodne pisklęta, aby uzyskać pokarm od rodzica powracającego
do gniazda, odruchowo uderzają w jego dziób, czym wywołują zwrot pokarmu.
Z wykorzystaniem sztucznych modeli ptasich głów postanowiono sprawdzić, jakie cechy
morfologiczne głowy dorosłej mewy wyzwalają opisane zachowanie piskląt. W badaniach
wzięto pod uwagę następujące cechy:
kształt głowy
kolor upierzenia
obecność oczu
kształt dzioba
występowanie plamki na dziobie.
Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki doświadczenia.
Na podstawie: D. Sadava, D.M. Hillis, H.C. Heller, M.R. Berenbaum, Life – The Science of Biology, Sunderland 2014.
Określ, która z badanych cech morfologicznych głowy dorosłych mew jest
najważniejsza w wywołaniu opisanego odruchu u piskląt.
Kluczowym hormonem odpowiedzialnym za gospodarkę wapniową organizmu człowieka jest parathormon. Jego wydzielanie wzrasta przy niskim poziomie Ca2+ we krwi, zaś efektem działania tego hormonu jest wzrost poziomu jonów Ca2+ we krwi. Jednym z mechanizmów działania parathormonu jest stymulacja syntezy aktywnej formy witaminy D (1,25- dihydroksycholekalcyferolu) zachodzącej w nerkach. W niektórych chorobach nerek ich wrażliwość na parathormon jest znacznie ograniczona.
Poniżej przedstawiono uproszczony schemat działania parathormonu i jego wpływu na gospodarkę wapniową organizmu.
16.1. (0–1)
Na podstawie tekstu wprowadzającego do zadania oraz powyższego schematu wyjaśnij, dlaczego choroba nerek prowadząca do ich niewrażliwości na parathormon może prowadzić do osłabienia wytrzymałości mechanicznej kości. W odpowiedzi uwzględnij znaczenie wapnia dla kości.
16.2. (0–1)
Podkreśl, spośród niżej wymienionych, nazwy dwóch substancji, które są obecne w moczu pierwotnym prawidłowo funkcjonującej nerki zdrowego człowieka, w stężeniu zbliżonym do stężenia w osoczu, jednak ich zawartość w moczu ostatecznym jest znikoma. Podaj nazwę procesu odpowiedzialnego za redukcję zawartości tych substancji w moczu ostatecznym.
Bajkał to najstarsze jezioro świata. Występuje w nim unikatowa fauna głębinowa, w tym –
dwa gatunki ryb: gołomianka duża (Comephorus baikalensis) oraz gołomianka mała
(Comephorus dybowskii). Te ryby występują na głębokości od kilkudziesięciu metrów
aż do dna jeziora (ok. 1600 m), natomiast nie spotyka się ich w wodach powierzchniowych.
Wraz z gołomiankami współwystępują dwa gatunki skorupiaków: Epischura baikalensis oraz
Macrohectopus branickii.
Badano skład gatunkowy pokarmu dorosłych osobników obydwu gatunków gołomianek
występujących w północnej, centralnej i południowej części jeziora Bajkał. Na poniższych
wykresach przedstawiono otrzymane wyniki w procentach oddzielnie dla C. baikalensis
i dla C. dybowskii.
Na podstawie: T. Umiński, Życie naszej Ziemi, Warszawa 1998;
H. Miyasaka i in., Feeding ecology of two planktonic sculpins, Comephorus baicalensis and Comephorus dybowskii
(Comephoridae), in Lake Baikal, „Ichthyological Research” 53, 2006.
Na podstawie przedstawionych wyników badań podaj nazwy dwóch zależności
międzygatunkowych występujących między populacjami gołomianek żyjących
w jeziorze Bajkał.
Celiakia (inaczej choroba trzewna) to choroba przewlekła o podłożu autoimmunologicznym. Występuje u osób predysponowanych genetycznie, u których spożycie glutenu indukuje wytwarzanie przeciwciał (np. przeciwko gliadynie, transglutaminazie tkankowej typu 2) prowadzących do uszkodzenia jelita cienkiego. Na skutek autoimmunologicznej reakcji zapalnej dochodzi do zaniku kosmków błony śluzowej w jelicie cienkim. Utrata tolerancji na gluten u osób predysponowanych może wystąpić w każdym wieku i może być związana z czynnikiem wyzwalającym takim jak infekcja jelitowa lub operacja. Kosmki jelitowe zwykle odnawiają się po zastosowaniu diety bezglutenowej.
17.1. (0–1)
Określ, jaki jest główny wpływ opisywanych w powyższym tekście zmian strukturalnych, zachodzących w jelicie cienkim osób z aktywną celiakią, na funkcję jelita cienkiego.
17.2. (0–1)
Na podstawie opisu celiakii załączonego do zadania rozstrzygnij, czy odpowiedź układu immunologicznego stymulowana podaniem glutenu u osób chorych na celiakię ma charakter swoisty czy nieswoisty. Odpowiedź uzasadnij.
Autosomalny gen HTT koduje białko – huntingtynę. Niezmutowany allel h koduje huntingtynę
o prawidłowej strukturze, podczas gdy zmutowany allel H skutkuje powstaniem niewłaściwej
formy huntingtyny, warunkującej chorobę Huntingtona. Allel H ma charakter dominujący,
a obecność nawet tylko jednej jego kopii w genomie jest przyczyną poważnych zaburzeń
fizycznych i umysłowych, które powodują śmierć w przeciągu 15–20 lat od wystąpienia
objawów.
W genie HTT stosunkowo często pojawia się mutacja polegająca na występowaniu
dodatkowych kodonów CAG. Wywołujący chorobę allel H ma więcej niż 35 takich trójek
nukleotydów. W większości przypadków objawy choroby rozwijają się między czwartą
a szóstą dekadą życia.
Na podstawie: journals.viamedica.pl; www.huntington.pl
18.1. (0–1)
Podaj nazwę rodzaju mutacji genowej występującej w allelu H, polegającej na
obecności dodatkowych kodonów CAG.
18.2. (0–1)
Opisz, na czym polega zmiana w I-rzędowej strukturze białka huntingtyny będąca
skutkiem obecności dodatkowych kodonów CAG.
18.3. (0–2)
Określ prawdopodobieństwo wystąpienia choroby Huntingtona u dziecka
heterozygotycznej matki pod względem genu HTT oraz ojca będącego homozygotą
recesywną pod względem tego genu. Odpowiedź uzasadnij, zapisując genotypy
rodziców oraz krzyżówkę genetyczną.
Genotyp matki: Genotyp ojca:
Krzyżówka:
Prawdopodobieństwo wystąpienia choroby Huntingtona:
18.4. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego w populacji ludzkiej utrzymuje się allel H warunkujący chorobę
Huntingtona, mimo że jest on dominujący, a choroba – śmiertelna.
Soplówka bukowa (Hericium coralloides) jest grzybem z rodziny soplówkowatych (Hericiaceae). Rośnie jako saprotrof na drewnie stojących i leżących pni gatunków drzew liściastych. W Polsce spotykana jest głównie na drewnie buka (Fagus sylvatica), rzadziej na brzozie brodawkowatej (Betula pendula) i topoli osice (Populus tremula). Soplówka bukowa powoduje białą zgniliznę drewna, zwykle pni i dużych gałęzi.
Przez 10 dni hodowano w laboratorium soplówkę w warunkach różnej temperatury oraz na pożywkach o odmiennym pH, po czym zmierzono średnicę kolonii. Wyniki badań przedstawiono na poniższych wykresach.
Na podstawie: J. Piętka, Czynna ochrona zagrożonych grzybów nadrzewnych w lasach, Warszawa 2013.
19.1. (0–1)
Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.
19.2. (0–1)
Odczytaj z wykresów i podaj wartość optimum temperatury i optimum odczynu podłoża dla wzrostu soplówki bukowej.
Temperatura:
Odczyn podłoża:
19.3. (0–1)
Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A lub B oraz jej uzasadnienie 1., 2., albo 3.
Soplówka bukowa jest
A.
autotrofem,
ponieważ jako saprotrof
1.
odżywia się drewnem żywych drzew liściastych.
2.
przyczepia się do powierzchni kory drzew liściastych, ale nie odżywia się ich tkankami.
Anatomicznie mięśnie podzielić można ze względu na ich kształt na płaskie, wrzecionowate i okrężne. Często występują one w parach, w których każdy z mięśni odpowiedzialny jest za ruch przeciwstawny do partnera. Mięśnie takie określamy mianem antagonistycznych. W zależności od wykonywanej czynności mięśnie antagonistyczne podzielić możemy na szereg rodzajów, np. zginacze i prostowniki, przywodziciele i odwodziciele.
Na poniższym schemacie przedstawiono budowę szkieletu kończyny górnej wraz z położeniem dwóch głównych mięśni ramienia.
20.1. (0–1)
Podaj nazwę kości oznaczonej na powyższym schemacie literą "A".
20.2. (0–1)
Przedstaw znaczenie antagonizmu mięśni dwu- i trójgłowego ramienia dla funkcji stawu łokciowego.
20.3. (0–1)
Wyjaśnij, dlaczego mięśnie szkieletowe człowieka posiadają przyczepy umiejscowione zazwyczaj na co najmniej dwóch różnych kościach, nie zaś w obrębie tej samej kości. W odpowiedzi uwzględnij funkcje mięśni szkieletowych.
U kobiet w okresie rozrodczym występują cykliczne zmiany w ich organizmach związane z działaniem układu rozrodczego. Kontrolowane są one głównie przez układ hormonalny. Na poniższej ilustracji przedstawiono wybrane zmiany zachodzące w cyklu menstruacyjnym kobiety.
21.1. (0–1)
Podaj nazwę hormonu oznaczonego na schemacie literą "Z", którego poziom wzrasta dopiero w fazie lutealnej. Określ, jakie zmiany hormon ten indukuje w błonie śluzowej macicy i jakie jest ich główne znaczenie w cyklu miesiączkowym.
Nazwa hormonu "Z":
21.2. (0–1)
Podaj nazwę hormonu oznaczonego na schemacie literą "X". Weź pod uwagę, jego podwyższony poziom w fazie folikularnej oraz obniżony w fazie lutealnej.
21.3. (0–2)
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Podwyższone stężenie hormonu folikulotropowego (FSH) (stymuluje / hamuje) dojrzewanie grupy pęcherzyków jajnikowych pierwotnych. W wyniku tego (spada / wzrasta) wydzielanie estrogenów przez komórki ziarniste pęcherzyków.
Owulacja następuje zwykle (1-ego / 14-ego) dnia cyklu. Uwolnienie komórki jajowej z pęcherzyka Graafa stymulowane jest m.in. nagłym wyrzutem (hormonu luteinizującego / estrogenu). Hormon ten produkowany jest przez (przysadkę mózgową / jajniki).
Podanie syntetycznych pochodnych progesteronu (hamuje / pobudza) wydzielanie FSH przez (jajnik / przysadkę mózgową) prowadząc do (pobudzenia / zahamowania) przebiegu cyklu jajnikowego.
Chromosom X zawiera wiele genów niezbędnych dla organizmu niezależnie od płci. Aby skompensować różnice między samcami posiadającymi jeden chromosom X, a samicami posiadającymi dwa chromosomy X, jeden z chromosomów X samic ulega inaktywacji. Inaktywacja taka następuje losowo w komórkach organizmu na wczesnym etapie jego rozwoju.
U kotów jednym z widocznych objawów takiej inaktywacji może być szylkretowe ubarwienie sierści złożone z plam ubarwienia rudego i czarnego. Na chromosomie X kotów występują geny odpowiadające za ubarwienie: allel XB odpowiada za ubarwienie rude, natomiast allel Xb za czarne.
25.1. (0–2)
Podaj genotypy szylkretowej samicy i czarnego samca oraz stosunek występowania możliwych do uzyskania fenotypów ubarwienia sierści u potomstwa takiej pary. Odpowiedź uzasadnij, zapisując stosowną krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punnetta). Posłuż się oznaczeniami alleli podanymi w tekście.
Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.
Przedstawiony w tekście sposób dziedziczenia barwy sierści u kotów można określić jako (dominację niepełną / dziedziczenie sprzężone z płcią). W związku z mechanizmem dziedziczenia u typowych samców kotów (może / nie może) występować szylkretowe ubarwienie sierści. Inaktywacja chromosomu X u samic z wytworzeniem ciałka Barra w ramach mechanizmu kompensacyjnego wiąże się z (degradacją DNA chromosomu / metylacją DNA i kondensacją chromatyny).
U muszek owocowych na jednym z chromosomów zlokalizowano 4 geny. Na potrzeby niniejszego zadania oznaczono je literami A, B, C i D. Allel A pierwszego genu determinuje czerwoną barwę oczu, natomiast recesywny allel a odpowiada za ich barwę fioletową. Allel B determinuje normalne, długie skrzydła, natomiast allel recesywny b określa krótkie, szczątkowe skrzydła.
W trakcie badań nad wymienionymi genami określono, że częstość zachodzenia rekombinacji (% crossing-over) pomiędzy nimi kształtuje się w przybliżeniu jak przedstawiono poniżej:
A-B = 10%
B-C = 30%
A-C = 40%
A-D = 15%
C-D = 25%
26.1. (0–1)
Określ, które z opisywanych czterech genów (A, B, C i D) leżą najbliżej siebie na chromosomie. Wymień kolejność występowania wspomnianych czterech genów na chromosomie.
Najbliżej siebie położone są geny:
Kolejność ułożenia genów A, B, C i D na chromosomie:
26.2. (0–1)
Wykonano krzyżówkę testową podwójnej heterozygoty o genotypie ABab z podwójną homozygotą recesywną o genotypie abab. W zapisie ułamkowym genotypów uwzględniono sposób sprzężenia alleli na chromosomach.
Podaj, jakie jest prawdopodobieństwo uzyskania w wyniku powyższej krzyżówki, wśród osobników potomnych, muszki o czerwonych oczach i szczątkowych skrzydłach.
