Metody badawcze i doświadczenia

Oto lista zadań maturalnych z danego działu biologii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji, uniknąć duplikatów zadań lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 1. (3 pkt)

Enzymy Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Poniższy eksperyment przeprowadzono w celu zbadania aktywności katalitycznej dwóch związków: nieorganicznego manganianu(VII) potasu oraz katalazy uzyskanej z ziemniaka. Cztery probówki zostały napełnione 10% roztworem nadtlenku wodoru i roztworem jednego z dwóch katalizatorów. Dwie z czterech probówek zawierały katalizator, który wcześniej został podgrzany do temperatury 60 °C przez 10 minut, a następnie schłodzony do temperatury pokojowej przed dodaniem do probówki. Dodatkowa probówka została napełniona roztworem nadtlenku wodoru bez katalizatora.

Projekt eksperymentu i poczynione obserwacje przedstawiono w poniższej tabeli.

Zawartość probówki Obserwacje
1. nadtlenek wodoru (10%) + nieogrzewany manganian potasu(VII) uwolnienie pęcherzyków gazu
2. nadtlenek wodoru (10%) + nieogrzewana katalaza uwolnienie pęcherzyków gazu
3. nadtlenek wodoru (10%) + ogrzewany manganian potasu(VII) uwolnienie pęcherzyków gazu
4. nadtlenek wodoru (10%) + ogrzewana katalaza brak oznak reakcji
5. nadtlenek wodoru (10%) brak oznak reakcji

1.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w probówce nr 4 nie zaobserwowano żadnych oznak reakcji pomimo dodania katalizatora.

1.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały proces katalizy enzymatycznej. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Enzymy są najczęściej (białkami / węglowodanami). Enzymy przyspieszają zachodzenie reakcji chemicznych dzięki (przesunięciu stanu równowagi / obniżeniu energii aktywacji) reakcji.

1.3. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego roztwory manganianu potasu(VII) i katalazy zostały schłodzone do temperatury pokojowej przed ich dodaniem do probówek 3 i 4.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 21. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Efekt rozcieńczenia to hipoteza zakładająca, że w środowiskach o większej różnorodności gatunkowej jest mniejsza częstość występowania chorób pasożytniczych.

Aby przetestować hipotezę o efekcie rozcieńczenia, przeprowadzono następujące doświadczenie. Przygotowano 82 poletka, na których uprawiano rośliny łąkowe w różnych kombinacjach gatunków, a następnie zmierzono częstość infekcji roślin wybranymi grzybami pasożytniczymi.

Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki badań dotyczące zależności między:

  • wykres A – bogactwem gatunkowym roślin gospodarzy a bogactwem gatunkowym pasożytów grzybowych
  • wykres B – bogactwem gatunkowym roślin gospodarzy a częstością infekcji grzybowych.
Na podstawie: F. Keesing i R.S. Ostfeld, Is Biodiversity Good for Your Health?, „Science” 349(6245), 2015;
T. Rottstock i in., Higher Plant Diversity […], „Ecology” 95(7), 2014.

21.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy przedstawione wyniki badań są zgodne z hipotezą o efekcie rozcieńczenia. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

21.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników badań sformułuj zależność między bogactwem gatunkowym roślin a bogactwem gatunkowym grzybów pasożytniczych.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 20. (4 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Krępak nabrzozak (Biston betularia) to ćma występująca na pniach drzew, która ma dwie naturalne formy – jasną i ciemną, występujące w środowisku jeszcze przed rewolucją przemysłową. W Anglii na przełomie XIX i XX wieku zauważono, że populacje krępaka nabrzozaka różnią się ubarwieniem w zależności od stopnia zanieczyszczenia środowiska. Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki obserwacji obejmujących różne formy ciem, przeprowadzonych w zanieczyszczonym środowisku i w niezanieczyszczonym środowisku.

Sformułowano hipotezę, że różnice w ubarwieniu są związane z kamuflażem. Forma, która była bardziej widoczna na tle kory drzew, częściej padała ofiarą drapieżników.

W wyniku rewolucji przemysłowej środowisko w wielu miejskich rejonach Wielkiej Brytanii i wokół nich zostało zanieczyszczone dwutlenkiem siarki, co doprowadziło do wymarcia jasno zabarwionych nadrzewnych mchów i porostów.

Na podstawie: C.J. Clegg, Biology for the IB Diploma, Londyn 2014.

20.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przeprowadzonych obserwacji są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. W zanieczyszczonym środowisku dominuje populacja ciemna, a w niezanieczyszczonym – jasna. P F
2. Pojawienie się mutacji powodującej ciemną barwę wynikało z zanieczyszczenia środowiska. P F

20.2. (0–1)

Uzasadnij, że opisana obserwacja jest dowodem na działanie doboru naturalnego, a nie – doboru sztucznego.

20.3. (0–2)

Opisz doświadczenie pozwalające na weryfikację hipotezy, że w zanieczyszczonym środowisku jasne owady częściej padają ofiarami drapieżników niż owady ciemne. W rozwiązaniu uwzględnij plan badania oraz sposób weryfikacji hipotezy.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 12. (4 pkt)

Układ hormonalny Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Bariera krew – mózg to fizyczna i funkcjonalna granica między mózgowymi naczyniami krwionośnymi a tkanką nerwową. Ta bariera izoluje ośrodkowy układ nerwowy od potencjalnie szkodliwych związków obecnych we krwi. Bariera krew – mózg zapewnia wysoce selektywny transport związków krążących we krwi do płynu mózgowo-rdzeniowego. Jest to możliwe, ponieważ w naczyniach włosowatych ośrodkowego układu nerwowego między komórkami śródbłonka znajdują się dobrze wykształcone ścisłe połączenia zamykające. Te naczynia są także otoczone grubą warstwą komórek glejowych, stanowiących dodatkową barierę. Niektóre obszary mózgu, np. podwzgórze, mają częściowo zniesioną barierę krew – mózg.

W celu zbadania, czy bariera krew – mózg jest zachowana, najczęściej stosuje się wskaźnik – błękit Evansa. Ten barwnik łączy się z wysokim powinowactwem z albuminą osocza krwi.

Aby zbadać wpływ infekcji wirusem Chandipura (ChPV) na szczelność naczyń włosowatych mózgu, przeprowadzono następujące doświadczenie. Myszom z grupy badawczej podano dożylnie ChPV oraz błękit Evansa, a myszom z grupy kontrolnej – roztwór soli fizjologicznej oraz błękit Evansa. Na poniżej fotografii przedstawiono wyniki doświadczenia – obraz mózgowia po upływie jednej, dwóch oraz trzech dób od rozpoczęcia badania.

Na podstawie: K. Brzezińska i M. Ziaja, Struktura […], „Postępy Biologii Komórki” 39(1), 2012; A. Balakrishanan i A.C. Mishra, Immune Response during Acute Chandipura Viral Infection in Experimentally Infected Susceptible Mice, „Virology Journal” 5, 2008.

12.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj wniosek na temat wpływu infekcji ChPV na szczelność naczyń włosowatych mózgu myszy.

12.2. (0–2)

Spośród poniższych struktur mózgowia człowieka wybierz i zaznacz te dwie, które są gruczołami wewnątrzwydzielniczymi.

  1. szyszynka
  2. wzgórze
  3. przysadka mózgowa
  4. móżdżek
  5. hipokamp

12.3. (0–1)

Wykaż, że prawidłowa regulacja wydzielania wazopresyny wymaga miejscowego rozszczelnienia bariery krew – mózg w obrębie podwzgórza.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 7. (4 pkt)

Nasienne Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Parolist krzaczasty (Zygophyllum dumosum) jest dominującym krzewem na pustyni Negew w Izraelu. Ten krzew toleruje suszę i wysokie zasolenie – warunki, które powszechnie panują w ekosystemie pustynnym. Parolist jest bardzo aktywny w okresie deszczowym, kiedy wytwarza nowe liście i kwiaty. Liście parolistu składają się z pary mięsistych blaszek liściowych, które są umieszczone na grubym ogonku, pokrytym woskiem. Podczas okresu suchego blaszki liściowe są zrzucane, ale na krzewie pozostają uśpione, ale żywe, mięsiste ogonki liściowe. Na początku pory deszczowej wzrasta tempo metabolizmu w ogonkach liściowych, które utraciły w czasie pory suchej tylko część zgromadzonej wody. Ogonki liściowe są zrzucane dopiero po dwóch latach wegetacji. Z pąków znajdujących się w kątach ogonków liściowych rozwijają się nowe łodygi, wraz z nowymi liśćmi.

Na poniższych zdjęciach przedstawiono parolista krzaczastego w okresie deszczowym (zdjęcie 1.) oraz w okresie suchym (zdjęcie 2.). Oznaczenia: CL – cały liść złożony; BL – blaszka liściowa; OL – ogonek liściowy; SZ – szypułka kwiatowa.

Badacze zmierzyli zawartość wybranych pierwiastków w ogonkach liściowych parolista krzaczastego w okresie deszczowym i w okresie suchym. Na poniższym wykresie przedstawiono uśrednione pomiary z czterech prób.

Na podstawie: J. Srinivasan i in., Endophytic Bacteria Colonizing the Petiole of the Desert Plant Zygophyllum dumosum Boiss: Possible Role in Mitigating Stress, „Plants” 11(4), 2022.

7.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wyników przedstawionego doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Zawartość wapnia i sodu w świeżej masie ogonków liściowych była stała w ciągu roku. P F
2. Zawartość siarki w świeżej masie ogonków liściowych była większa w okresie suchym w porównaniu do okresu deszczowego. P F

7.2. (0–2)

Podaj jedną cechę fizjologiczną i jedną cechę anatomiczną parolista krzaczastego stanowiące adaptacje do niedoboru wody oraz wyjaśnij, na czym polega każda z tych adaptacji.

Cecha fizjologiczna:

Cecha anatomiczna:

7.3. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1. albo 2.

Transport jonów z roztworu glebowego do komórek korzenia odbywa się

A. na zasadzie osmozy, ponieważ 1. jony muszą przejść przez błony komórkowe, a we wnętrzu komórek jest niższy potencjał wody niż w roztworze glebowym.
B. z udziałem białek przenośnikowych, 2. sole mineralne rozpuszczają się w roztworze glebowym i przemieszczają się przez błony komórkowe tak, jak się przemieszcza woda.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 21. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Efekt rozcieńczenia to hipoteza zakładająca, że w środowiskach o większej różnorodności gatunkowej jest mniejsza częstość występowania chorób pasożytniczych.

Aby przetestować hipotezę o efekcie rozcieńczenia, przeprowadzono następujące doświadczenie. Przygotowano 82 poletka, na których uprawiano rośliny łąkowe w różnych kombinacjach gatunków, a następnie zmierzono częstość infekcji roślin wybranymi grzybami pasożytniczymi.

Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki badań dotyczące zależności między:

  • wykres A – bogactwem gatunkowym roślin gospodarzy a bogactwem gatunkowym pasożytów grzybowych
  • wykres B – bogactwem gatunkowym roślin gospodarzy a częstością infekcji grzybowych.
Na podstawie: F. Keesing i R.S. Ostfeld, Is Biodiversity Good for Your Health?, „Science” 349(6245), 2015;
T. Rottstock i in., Higher Plant Diversity […], „Ecology” 95(7), 2014.

21.1. (0–1)

Rozstrzygnij, czy przedstawione wyniki badań są zgodne z hipotezą o efekcie rozcieńczenia. Odpowiedź uzasadnij.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie:

21.2. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników badań sformułuj zależność między bogactwem gatunkowym roślin a bogactwem gatunkowym grzybów pasożytniczych.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 20. (4 pkt)

Ewolucjonizm i historia życia na ziemi Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Krępak nabrzozak (Biston betularia) to ćma występująca na pniach drzew, która ma dwie naturalne formy – jasną i ciemną, występujące w środowisku jeszcze przed rewolucją przemysłową. W Anglii na przełomie XIX i XX wieku zauważono, że populacje krępaka nabrzozaka różnią się ubarwieniem w zależności od stopnia zanieczyszczenia środowiska. Na poniższych wykresach przedstawiono wyniki obserwacji obejmujących różne formy ciem, przeprowadzonych w zanieczyszczonym środowisku i w niezanieczyszczonym środowisku.

Sformułowano hipotezę, że różnice w ubarwieniu są związane z kamuflażem. Forma, która była bardziej widoczna na tle kory drzew, częściej padała ofiarą drapieżników.

W wyniku rewolucji przemysłowej środowisko w wielu miejskich rejonach Wielkiej Brytanii i wokół nich zostało zanieczyszczone dwutlenkiem siarki, co doprowadziło do wymarcia jasno zabarwionych nadrzewnych mchów i porostów.

Na podstawie: C.J. Clegg, Biology for the IB Diploma, Londyn 2014.

20.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przeprowadzonych obserwacji są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. W zanieczyszczonym środowisku dominuje populacja ciemna, a w niezanieczyszczonym – jasna. P F
2. Pojawienie się mutacji powodującej ciemną barwę wynikało z zanieczyszczenia środowiska. P F

20.2. (0–1)

Uzasadnij, że opisana obserwacja jest dowodem na działanie doboru naturalnego, a nie – doboru sztucznego.

20.3. (0–2)

Opisz doświadczenie pozwalające na weryfikację hipotezy, że w zanieczyszczonym środowisku jasne owady częściej padają ofiarami drapieżników niż owady ciemne. W rozwiązaniu uwzględnij plan badania oraz sposób weryfikacji hipotezy.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 12. (4 pkt)

Układ hormonalny Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Bariera krew – mózg to fizyczna i funkcjonalna granica między mózgowymi naczyniami krwionośnymi a tkanką nerwową. Ta bariera izoluje ośrodkowy układ nerwowy od potencjalnie szkodliwych związków obecnych we krwi. Bariera krew – mózg zapewnia wysoce selektywny transport związków krążących we krwi do płynu mózgowo-rdzeniowego. Jest to możliwe, ponieważ w naczyniach włosowatych ośrodkowego układu nerwowego między komórkami śródbłonka znajdują się dobrze wykształcone ścisłe połączenia zamykające. Te naczynia są także otoczone grubą warstwą komórek glejowych, stanowiących dodatkową barierę. Niektóre obszary mózgu, np. podwzgórze, mają częściowo zniesioną barierę krew – mózg.

W celu zbadania, czy bariera krew – mózg jest zachowana, najczęściej stosuje się wskaźnik – błękit Evansa. Ten barwnik łączy się z wysokim powinowactwem z albuminą osocza krwi.

Aby zbadać wpływ infekcji wirusem Chandipura (ChPV) na szczelność naczyń włosowatych mózgu, przeprowadzono następujące doświadczenie. Myszom z grupy badawczej podano dożylnie ChPV oraz błękit Evansa, a myszom z grupy kontrolnej – roztwór soli fizjologicznej oraz błękit Evansa. Na poniżej fotografii przedstawiono wyniki doświadczenia – obraz mózgowia po upływie jednej, dwóch oraz trzech dób od rozpoczęcia badania.

Na podstawie: K. Brzezińska i M. Ziaja, Struktura […], „Postępy Biologii Komórki” 39(1), 2012; A. Balakrishanan i A.C. Mishra, Immune Response during Acute Chandipura Viral Infection in Experimentally Infected Susceptible Mice, „Virology Journal” 5, 2008.

12.1. (0–1)

Na podstawie przedstawionych wyników badania sformułuj wniosek na temat wpływu infekcji ChPV na szczelność naczyń włosowatych mózgu myszy.

12.2. (0–2)

Spośród poniższych struktur mózgowia człowieka wybierz i zaznacz te dwie, które są gruczołami wewnątrzwydzielniczymi.

  1. szyszynka
  2. wzgórze
  3. przysadka mózgowa
  4. móżdżek
  5. hipokamp

12.3. (0–1)

Wykaż, że prawidłowa regulacja wydzielania wazopresyny wymaga miejscowego rozszczelnienia bariery krew – mózg w obrębie podwzgórza.

Matura Czerwiec 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 7. (4 pkt)

Nasienne Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Parolist krzaczasty (Zygophyllum dumosum) jest dominującym krzewem na pustyni Negew w Izraelu. Ten krzew toleruje suszę i wysokie zasolenie – warunki, które powszechnie panują w ekosystemie pustynnym. Parolist jest bardzo aktywny w okresie deszczowym, kiedy wytwarza nowe liście i kwiaty. Liście parolistu składają się z pary mięsistych blaszek liściowych, które są umieszczone na grubym ogonku, pokrytym woskiem. Podczas okresu suchego blaszki liściowe są zrzucane, ale na krzewie pozostają uśpione, ale żywe, mięsiste ogonki liściowe. Na początku pory deszczowej wzrasta tempo metabolizmu w ogonkach liściowych, które utraciły w czasie pory suchej tylko część zgromadzonej wody. Ogonki liściowe są zrzucane dopiero po dwóch latach wegetacji. Z pąków znajdujących się w kątach ogonków liściowych rozwijają się nowe łodygi, wraz z nowymi liśćmi.

Na poniższych zdjęciach przedstawiono parolista krzaczastego w okresie deszczowym (zdjęcie 1.) oraz w okresie suchym (zdjęcie 2.). Oznaczenia: CL – cały liść złożony; BL – blaszka liściowa; OL – ogonek liściowy; SZ – szypułka kwiatowa.

Badacze zmierzyli zawartość wybranych pierwiastków w ogonkach liściowych parolista krzaczastego w okresie deszczowym i w okresie suchym. Na poniższym wykresie przedstawiono uśrednione pomiary z czterech prób wraz z odchyleniem standardowym.

Na podstawie: J. Srinivasan i in., Endophytic Bacteria Colonizing the Petiole of the Desert Plant Zygophyllum dumosum Boiss: Possible Role in Mitigating Stress, „Plants” 11(4), 2022.

7.1. (0–1)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wyników przedstawionego doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. Wszystkie wyniki pomiarów zawartości wapnia w okresie suszy były takie same. P F
2. Zawartość siarki w świeżej masie ogonków liściowych była większa w okresie suchym w porównaniu do okresu deszczowego. P F

7.2. (0–2)

Podaj jedną cechę fizjologiczną i jedną cechę anatomiczną parolista krzaczastego stanowiące adaptacje do niedoboru wody oraz wyjaśnij, na czym polega każda z tych adaptacji.

Cecha fizjologiczna:

Cecha anatomiczna:

7.3. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1. albo 2.

Transport jonów z roztworu glebowego do komórek korzenia odbywa się

A. na zasadzie osmozy, ponieważ 1. jony muszą przejść przez błony komórkowe, a we wnętrzu komórek jest niższy potencjał wody niż w roztworze glebowym.
B. z udziałem białek przenośnikowych, 2. sole mineralne rozpuszczają się w roztworze glebowym i przemieszczają się przez błony komórkowe tak, jak się przemieszcza woda.

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 4. (5 pkt)

Nasienne Enzymy Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Kiwi to nazwa handlowa owoców aktinidii smakowitej (Actinidia deliciosa). Aktinidia jest rośliną dwupienną, a jej owoce rozwijają się z pojedynczych słupków.

Poniżej przedstawiono fotografię przekroju poprzecznego przez owoc kiwi.

W owocach kiwi znajduje się enzym – aktynidaza, który jest proteinazą. Aby sprawdzić właściwości aktynidazy, uczniowie przeprowadzili doświadczenie. W tym celu przygotowali cztery takie same pojemniki ze stężałą galaretką żelatynową, zawierającą białko zwierzęce – kolagen. Włókna kolagenowe splatają się ze sobą i tworzą sieć ograniczającą ruch wody, dzięki czemu galaretka ma postać żelu.

W zestawach 1. i 2. uczniowie umieścili na powierzchni galaretek takie same fragmenty świeżo przekrojonego owocu kiwi, a w zestawach 3. i 4. pozostawili samą galaretkę. Następnie uczniowie umieścili zestawy 1. i 3. w temperaturze 20 °C, a zestawy 2. i 4. – w temperaturze 5 °C. Po kilku godzinach zaobserwowali częściowe rozpuszczenie się galaretki w pojemniku trzymanym w temperaturze pokojowej i zawierającym owoc kiwi (zestaw 1.).

Poniżej przedstawiono schemat doświadczenia i uzyskane wyniki.

Numer zestawu Umieszczenie fragmentu kiwi Temperatura Stan galaretki po kilku godzinach
1. tak 20 °C częściowe upłynnienie
2. tak 5 °C brak upłynnienia
3. nie 20 °C brak upłynnienia
4. nie 5 °C brak upłynnienia

Na poniższym rysunku przedstawiono wyniki uzyskane w zestawach 1. i 2.

Na podstawie: P. Jedynak, To kiwi cię zadziwi, „Wiedza i Życie” 9, 2022.

4.1. (0–1)

Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.

4.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w zestawie 1. – w przeciwieństwie do zestawu 2. – doszło do uwolnienia wody z galaretki. W odpowiedzi uwzględnij strukturę galaretki.

4.3. (0–1)

Przedstaw znaczenie zestawów kontrolnych 3. i 4. w interpretacji wyników doświadczenia.

4.4. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące aktinidii smakowitej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. W zalążni słupka aktinidii smakowitej znajduje się tylko jeden zalążek. P F
2. Tylko część osobników aktinidii smakowitej wydaje owoce. P F
3. Aktinidia smakowita to roślina okrytozalążkowa. P F

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 15. (2 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Elektroforeza DNA w żelu agarozowym jest standardową techniką pozwalającą na rozdzielenie cząsteczek DNA w zależności od ich masy. Aby wykryć położenie cząsteczek DNA w żelu agarozowym, znakuje się je barwnikami fluorescencyjnymi.

W czasie apoptozy powstają fragmenty DNA o wielkości ok. 180 par zasad i ich wielokrotności, natomiast podczas niekontrolowanej śmierci komórki (nekrozy) dochodzi do losowej fragmentacji DNA. Materiał genetyczny pochodzący ze zdrowych żywych komórek podczas izolacji ulega fragmentacji tylko w niewielkim stopniu.

Na poniższej fotografii przedstawiono wynik elektroforezy DNA wyizolowanego z trzech różnych populacji komórek (A–C).

Na podstawie: M. Zabel i J. Kawiak, Seminaria z cytofizjologii dla studentów medycyny, weterynarii i biologii, Wrocław 2021.
Fotografia: L.D. Tomei i F.O. Cope (red.), Apoptosis: the Molecular Basis of Cell Death, Plainview 1991.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby stanowiły prawidłową interpretację powyższych wyników badań. W każdym nawiasie podkreśl właściwą literę.

Wynik elektroforezy DNA wyizolowanego z komórek obumierających w wyniku nekrozy ilustruje ścieżka ( A / B / C ). Wynik elektroforezy DNA wyizolowanego z komórek obumierających w wyniku apoptozy ilustruje ścieżka ( A / B / C ).

Matura Maj 2025, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 4. (5 pkt)

Nasienne Enzymy Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Kiwi to nazwa handlowa owoców aktinidii smakowitej (Actinidia deliciosa). Aktinidia jest rośliną dwupienną, a jej owoce rozwijają się z pojedynczych słupków.

Poniżej przedstawiono fotografię przekroju poprzecznego przez owoc kiwi.

W owocach kiwi znajduje się enzym – aktynidaza, który jest proteinazą. Aby sprawdzić właściwości aktynidazy, uczniowie przeprowadzili doświadczenie. W tym celu przygotowali cztery takie same pojemniki ze stężałą galaretką żelatynową, zawierającą białko zwierzęce – kolagen. Włókna kolagenowe splatają się ze sobą i tworzą sieć ograniczającą ruch wody, dzięki czemu galaretka ma postać żelu.

W zestawach 1. i 2. uczniowie umieścili na powierzchni galaretek takie same fragmenty świeżo przekrojonego owocu kiwi, a w zestawach 3. i 4. pozostawili samą galaretkę. Następnie uczniowie umieścili zestawy 1. i 3. w temperaturze 20 °C, a zestawy 2. i 4. – w temperaturze 5 °C. Po kilku godzinach zaobserwowali częściowe rozpuszczenie się galaretki w pojemniku trzymanym w temperaturze pokojowej i zawierającym owoc kiwi (zestaw 1.).

Poniżej przedstawiono schemat doświadczenia i uzyskane wyniki.

Numer zestawu Umieszczenie fragmentu kiwi Temperatura Stan galaretki po kilku godzinach
1. tak 20 °C częściowe upłynnienie
2. tak 5 °C brak upłynnienia
3. nie 20 °C brak upłynnienia
4. nie 5 °C brak upłynnienia

Na poniższym rysunku przedstawiono wyniki uzyskane w zestawach 1. i 2.

Na podstawie: P. Jedynak, To kiwi cię zadziwi, „Wiedza i Życie” 9, 2022.

4.1. (0–1)

Sformułuj problem badawczy przedstawionego doświadczenia.

4.2. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego w zestawie 1. – w przeciwieństwie do zestawu 2. – doszło do uwolnienia wody z galaretki. W odpowiedzi uwzględnij strukturę galaretki.

4.3. (0–1)

Przedstaw znaczenie zestawów kontrolnych 3. i 4. w interpretacji wyników doświadczenia.

4.4. (0–2)

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące aktinidii smakowitej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. W zalążni słupka aktinidii smakowitej znajduje się tylko jeden zalążek. P F
2. Tylko część osobników aktinidii smakowitej wydaje owoce. P F
3. Aktinidia smakowita to roślina okrytozalążkowa. P F

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 5. (3 pkt)

Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Dwutlenek węgla rozpuszcza się w wodzie i reaguje z nią, prowadząc do powstania kwasu węglowego. Świeżo przygotowany wskaźnik wodorowęglanowy (nasycony powietrzem atmosferycznym zawierającym 0,04% CO2) jest czerwony. Gdy pH jest obniżone, kolor wskaźnika zmienia się z czerwonego na żółty, a gdy pH jest podwyższone, z czerwonego na niebiesko-fioletowy.

W celu określenia wpływu oświetlenia na bilans wymiany gazowej rośliny przeprowadzono następujący eksperyment: Do czterech probówek wlano czerwony roztwór wskaźnika wodorowęglanowego. Jedną probówkę szczelnie zamknięto i odłożono jako wzorzec koloru (próba kontrolna). Do pozostałych trzech probówek włożono świeżo zerwane liście. Każdą z trzech probówek zawierających liście inkubowano w różnych warunkach oświetleniowych:

  • wariant I – w ciemności
  • wariant II – przy słabym oświetleniu
  • wariant III – przy silnym oświetleniu.

Każda z probówek była szczelnie zamknięta podczas eksperymentu. Poniższa fotografia przedstawia wyniki eksperymentu: A – próba kontrolna; B, C, D – próby badawcze.

Źródło: C.J. Clegg, D.G. Mackean, Advanced Biology, London 2000;
https://www.youtube.com/watch?v=Spkk7lA3Ro4.

5.1. (0–2)

Dopasuj probówki B, C lub D do wariantów eksperymentu I i III. Uzasadnij swoje odpowiedzi, odnosząc się do procesów zachodzących w liściach i bilansu wymiany gazowej.

Wariant I

Probówka:

Uzasadnienie:
 

Wariant III

Probówka:

Uzasadnienie:

5.2. (0–1)

Określ kolor wskaźnika wodorowęglanowego, jeśli oddychanie i fotosynteza są w równowadze. Uzasadnij swoją odpowiedź.

Kolor:

Uzasadnienie:

Zadania dodatkowe matury dwujęzycznej (tłumaczenie BiologHelp) Maj 2023, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 2. (2 pkt)

Prokarionty Metody badawcze i doświadczenia Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Przeprowadzono eksperyment mający na celu sprawdzenie, czy zjadliwość może być przenoszona między szczepami bakterii. Podczas badania myszy zostały zainfekowane dwoma szczepami pneumokoków wywołujących zapalenie płuc: zjadliwym (szczep S) i niezjadliwym (szczep R). Poniższy rysunek przedstawia przebieg eksperymentu i jego wyniki.

Źródło: F. Griffith, The Significance of Pneumococcal Types, "Journal of Hygiene" 27(2), 1928; E. Salomon, L. Berg, D. Martin, Biologia, Warszawa 2014.

2.1. (0-1)

Dokończ poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz prawidłową odpowiedź A, B lub C oraz prawidłową odpowiedź spośród oznaczonych cyframi 1–3.

Szczep R stał się zjadliwy w wyniku

A. koniugacji, która polega na 1. transferze materiału genetycznego bezpośrednio między dwiema komórkami bakteryjnymi.
B. transdukcji, 2. pobieraniu materiału genetycznego ze środowiska zewnętrznego.
C. transformacji, 3. transferze materiału genetycznego między komórkami bakteryjnymi przez wirusa.

2.2. (0–1)

Określ, która próba w powyższym eksperymencie była próbą badawczą. Odpowiedź uzasadnij.

Nr próby badawczej:

Uzasadnienie:

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 15. (4 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Mutacje Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

PCR to procedura, która służy do powielenia materiału genetycznego. Do probówki dodaje się następujące odczynniki: materiał genetyczny, który ma podlegać powieleniu (matrycę), nukleotydy, polimerazę DNA oraz startery – oligonukleotydy DNA wyznaczające początek i koniec powielanego fragmentu. Reakcja przebiega w powtarzających się cyklach. Każdy cykl zaczyna się od podniesienia temperatury do ok. 95 °C, aby nici DNA się rozdzieliły, następnie obniża się temperaturę, aby startery przyłączyły się do odpowiednich miejsc w matrycy. W kolejnym etapie dochodzi do syntezy komplementarnej nici. Na tym etapie w wyniku błędów polimerazy mogą zostać wprowadzone mutacje.

Za pomocą PCR powielono ludzki gen MECP2 kodujący białko MECP2A, konieczne do prawidłowego funkcjonowania mózgu. Poniżej przedstawiono początek sekwencji nici kodującej genu MECP2 oraz początek sekwencji aminokwasowej białka MECP2A.

Podczas PCR doszło w trzeciej pozycji czwartego kodonu do dwóch niezależnych mutacji: do substytucji G → A oraz do delecji jednego nukleotydu (G), w wyniku czego w mieszaninie poreakcyjnej oprócz wiernej kopii genu MECP2 znalazły się również dwa wadliwe warianty.

Na podstawie: GenBank sekwencja nr NM_004992.4

15.1. (0–1)

Wyjaśnij, dlaczego do przeprowadzenia PCR wykorzystuje się enzym – polimerazę DNA – pochodzący z organizmu termofilnego.

15.2. (0–1)

Określ, ile razy zwiększa się liczba cząsteczek DNA w trakcie każdego cyklu PCR, jeśli wydajność reakcji jest równa 100%.

15.3. (0–2)

Podaj sekwencje aminokwasowe kodowane przez przedstawiony fragment nici kodującej po zajściu opisanych mutacji. Sekwencje zapisz od końca aminowego do końca karboksylowego, posługując się trójliterowymi oznaczeniami aminokwasów.

  1. substytucja G → A :
  2. delecja G :

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 12. (1 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Prowadzono badania na rudaczkach północnych – kolibrach żyjących w Górach Skalistych. Rudaczki odżywiają się nektarem kwiatów.

W celu zbadania, czy podczas zapamiętywania źródła pokarmu rudaczki północne kierują się barwą kwiatów, czy – ich lokalizacją przestrzenną, wykonano następujący eksperyment. W dwóch turach ustawiano w określonych miejscach cztery sztuczne różnokolorowe kwiaty. W pierwszej turze jeden wybrany kwiat zawierał sztuczny nektar – roztwór sacharozy, a rudaczki nauczyły się podlatywać do tego kwiatu po pokarm. W drugiej turze eksperymentu zamieniano kwiaty miejscami i do żadnego z kwiatów nie dodawano słodkiego roztworu.

Na poniższym schemacie przedstawiono typowy wynik eksperymentu. Kwiaty zawierające nektar oznaczono znakiem „+”, a puste – znakiem „–”. Symbolem ptaka oznaczono lokalizację kwiatu, do którego rudaczek podleciał w pierwszej kolejności w drugiej turze eksperymentu.

Na podstawie: N. Emery, Ptasia inteligencja. Rozważania nad intelektem ptaków, Warszawa 2018;
T.A. Hurly i S.D. Healy, Memory for flowers in Rufus hummingbirds: location or local visual cues?, „Animal Behaviour” 51, 1996.

Sformułuj wniosek na podstawie przedstawionych wyników eksperymentu.

Test diagnostyczny (matura próbna) Grudzień 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 8. (1 pkt)

Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie

Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki obserwacji – średni czas snu dzieci i młodzieży w ciągu doby z podziałem na grupy wiekowe. Przy każdym słupku podano liczbę obserwowanych osób w danej grupie wiekowej. Obserwacji poddano łącznie 5095 osób.

Na podstawie: B.C. Galland, Estabilishing […], „Sleep” 41(4), 2018.

Sformułuj problem badawczy przedstawionej powyżej obserwacji.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 17. (4 pkt)

Skład organizmów Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Na opakowaniu galaretki owocowej podano następującą informację: „Pamiętaj, że świeże owoce kiwi i ananasa powodują, że galaretka nie tężeje”, oraz zwrócono uwagę na obecność żelatyny w składzie produktu. Żelatyna to produkt częściowej hydrolizy białka – kolagenu.

W celu sprawdzenia, czy sparzenie wrzącą wodą owoców kiwi wpłynie na aktywność proteazy w nich zawartej, uczniowie zaplanowali doświadczenie, do którego przygotowano następujące materiały:

  • dwie szklanki z ostudzoną, ale jeszcze niestężałą galaretką owocową
  • dwie miseczki z rozdrobnionymi owocami kiwi
  • wrzącą wodę.
Źródło: […] Galaretka. Truskawkowy Smak, Warszawa 2023.

17.1. (0–3)

Zaplanuj przebieg doświadczenia – opisz próbę badawczą i próbę kontrolną oraz podaj sposób odczytania wyników.

Próba badawcza:

Próba kontrolna:

Sposób odczytania wyników:

17.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.

Kolagen jest białkiem

A. roślinnym i wchodzi w skład usieciowanej struktury występującej 1. na zewnątrz komórki.
B. zwierzęcym 2. wewnątrz komórki.

Matura Czerwiec 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 17. (4 pkt)

Skład organizmów Metody badawcze i doświadczenia Sformułuj wnioski, hipotezę lub zaplanuj doświadczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Na opakowaniu galaretki owocowej podano następującą informację: „Pamiętaj, że świeże owoce kiwi i ananasa powodują, że galaretka nie tężeje”, oraz zwrócono uwagę na obecność żelatyny w składzie produktu. Żelatyna to produkt częściowej hydrolizy białka – kolagenu.

W celu sprawdzenia, czy sparzenie wrzącą wodą owoców kiwi wpłynie na aktywność proteazy w nich zawartej, uczniowie zaplanowali doświadczenie, do którego przygotowano następujące materiały:

  • dwie szklanki z ostudzoną, ale jeszcze niestężałą galaretką owocową
  • dwie miseczki z rozdrobnionymi owocami kiwi
  • wrzącą wodę.
Źródło: […] Galaretka. Truskawkowy Smak, Warszawa 2023.

17.1. (0–3)

Zaplanuj przebieg doświadczenia – opisz próbę badawczą i próbę kontrolną oraz podaj sposób odczytania wyników.

Próba badawcza:

Próba kontrolna:

Sposób odczytania wyników:

17.2. (0–1)

Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.

Kolagen jest białkiem

A. roślinnym i wchodzi w skład usieciowanej struktury występującej 1. na zewnątrz komórki.
B. zwierzęcym 2. wewnątrz komórki.

Matura Maj 2024, Poziom rozszerzony (Formuła 2015)Zadanie 23. (3 pkt)

Fizjologia roślin Metody badawcze i doświadczenia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Oddziaływania międzygatunkowe u roślin mogą mieć charakter antagonistyczny, np. gdy w suchym środowisku występuje konkurencja korzeni o wodę, lub nieantagonistyczny – polegający na wzajemnym wspomaganiu wzrostu.

Aby określić wpływ wzajemnego oddziaływania roślin jednorocznych i krzewów Ambrosia dumosa, przygotowano na pustyni następujące poletka doświadczalne:

  • próba A – usunięto rośliny jednoroczne, a pozostawiono krzewy A. dumosa
  • próba B – pozostawiono rośliny jednoroczne oraz krzewy A. dumosa
  • próba C – pozostawiono rośliny jednoroczne, a usunięto krzewy A. dumosa.

Na poniższych ilustracjach przedstawiono próby: A, B i C.

Rośliny jednoroczne w obecności krzewów charakteryzowały się większym przyrostem biomasy, natomiast przyrost biomasy krzewów w obecności roślin zielnych był ograniczony.

Na podstawie: C.J. Krebs, Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and Abundance, Harlow 2014.

23.1. (0–2)

Uzupełnij tabelę – wpisz w puste komórki oznaczenia literowe tych prób, które należy porównać, aby zweryfikować poniższe hipotezy.

Weryfikowana hipoteza Oznaczenia literowe prób, które należy porównać
Obecność na tym samym obszarze krzewów A. dumosa skutkuje zwiększeniem przyrostu biomasy roślin jednorocznych.
Obecność na tym samym obszarze roślin jednorocznych skutkuje ograniczeniem przyrostu biomasy krzewów A. dumosa.

23.2. (0–1)

Wyjaśnij, w jaki sposób rzucanie cienia przez krzewy A. dumosa wpływa pozytywnie na przyrost biomasy roślin jednorocznych w warunkach suszy. W odpowiedzi uwzględnij bilans wodny roślin.

Strony