Zadania maturalne z biologii

1141

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 97. (3 pkt)

Choroby człowieka Fizjologia roślin Dziedziczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Albinizm jest chorobą genetyczną, warunkowaną obecnością recesywnego allelu powodującego brak enzymu tyrozynazy, który przekształca prekursor melaniny w barwnik melaninę. Albinizm może występować u ludzi oraz zwierząt. Częstotliwość występowania tej choroby u ludzi wynosi od 1 : 5000 do 1 : 15000, ale w niektórych populacjach może być znacząco wyższa, np. w Tanzanii wynosi średnio 1 : 1400. Pojęcie albinizmu stosuje się także w przypadku roślin, u których zaszła mutacja zaburzająca syntezę chlorofilu.

Na podstawie:http://pl.wikipedia.org/wiki.albinizm [dostęp: 23.01.2015]

a)	Wyjaśnij, dlaczego albinizm jest chorobą szczególnie niebezpieczną dla ludzi żyjących w strefie klimatów równikowych.

b)	Skrzyżowano albinotyczną samicę myszy z normalnie ubarwionym samcem. Zaznacz, jakie jest prawdopodobieństwo, że potomstwo tej pary będzie albinotyczne.

0%
0% lub 50%
100%
50% lub 100%

c)	Wyjaśnij, dlaczego całkowicie albinotyczne rośliny nie mają szans przeżycia.

1142

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 98. (1 pkt)

Dziedziczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Epidermolysis bullosa (EB) to rzadka choroba genetyczna, charakteryzująca się powstawaniem pęcherzy na skórze. Stwierdzono, że chorobę tę warunkują mutacje dotyczące kilku genów zlokalizowanych w różnych chromosomach. Mogą one odpowiadać za recesywny lub dominujący typ dziedziczenia choroby.
Na schemacie przedstawiono drzewo rodowe pewnej rodziny, u której doszło do mutacji pojedynczego genu.

Na podstawie: http://ebpolska.pl/epidermolysis-bullosa-2/ [dostęp: 23.01.2015].

Uzasadnij, że dziedziczenie tej choroby nie jest sprzężone z płcią i że w tym przypadku allel choroby jest recesywny.

1143

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 99. (3 pkt)

Skład organizmów Ekspresja informacji genetycznej Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

Na rysunku przedstawiono główne etapy ekspresji informacji genetycznej.

Na podstawie: E.P. Solomon, L.R. Berg, D.W. Martin, C.A. Ville, Biologia. Warszawa 1996, s. 279.

a)	Korzystając z informacji podanych na rysunku i własnej wiedzy, oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.

Lp.	Informacja	Prawda	Fałsz
1.	Każda z nici DNA oraz nić mRNA zbudowane są z podobnych podjednostek chemicznych połączonych ze sobą za pomocą takich samych wiązań kowalencyjnych.
2.	Dwuniciowy DNA oraz mRNA zbudowane są z nukleotydów purynowych i pirymidynowych, a stosunek ilościowy tych nukleotydów w obu kwasach wynosi 1 : 1.
3.	Strukturę przestrzenną DNA i mRNA stabilizują wiązania wodorowe pomiędzy komplementarnymi zasadami azotowymi nukleotydów.

b)	Stosując oznaczenia literowe zasad azotowych, podaj kodon 2 i kodon 3 w mRNA oraz w nici matrycowej DNA.

c)	Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Na podstawie przedstawionego schematu ekspresji informacji genetycznej można stwierdzić, że

podczas transkrypcji trójkowy kod genetyczny ulega rozszyfrowaniu.
podczas translacji dany kodon znajdujący się w DNA zostaje odczytany dwa razy.
podczas transkrypcji – mimo zmiany zapisu informacji genetycznej – nie zmienia się jej sens.
zmiana nukleotydu w danym kodonie powoduje zmianę jednego aminokwasu w białku.

1144

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 100. (4 pkt)

Choroby człowieka Ekspresja informacji genetycznej Mutacje Podaj i uzasadnij/wyjaśnij Podaj/wymień

Na rysunku przedstawiono fragment genu oraz fragment powstałego na jego podstawie mRNA, a następnie fragment zsyntetyzowanego polipeptydu przed mutacją oraz po mutacji.

Na podstawie: L.B. Jorde, J.C. Carey, M.J. Bamshad, Genetyka medyczna, Wrocław 2014, s. 27.

a)	Wyjaśnij, na czym polega przedstawiony rodzaj mutacji, uwzględniając najpierw sekwencję nukleotydów w genie, a następnie przebieg i wynik procesu ekspresji informacji genetycznej zawartej w tym genie.

b)	Przyjmując, że na DNA nie działały czynniki mutagenne, podaj typową przyczynę powstawania takich mutacji, jak zilustrowana na schemacie.

c)	Korzystając z tabeli kodu genetycznego (zamieszczonego w zestawie Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki), odczytaj, które trzy aminokwasy zostaną wbudowane do polipeptydu po zajściu tej mutacji i wpisz w wykropkowane miejsca skróty ich nazw.

d)	Spośród wymienionych niżej chorób człowieka wybierz i podkreśl tę, której przyczyną może być przedstawiony typ mutacji.

Nazwy chorób: miażdżyca, mukowiscydoza, anemia złośliwa, zespół Klinefeltera, cukrzyca, zespół Turnera.

1145

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 101. (3 pkt)

Dziedziczenie Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Na rysunku przedstawiono dwie krzyżówki u pewnej rasy drobiu. Krzyżówki te ilustrują dziedziczenie u tej rasy typu upierzenia – cechy sprzężonej z płcią. Upierzenie pasiaste (białe poprzeczne pasy na piórach) uwarunkowane jest przez allel dominujący B, a jednolite (czarne) – przez allel recesywny b. Płeć żeńska u drobiu determinowana jest przez chromosomy płci X i Y, męska – przez dwa chromosomy X.

Na podstawie: Larousse. Ziemia, rośliny, zwierzęta, praca zbiorowa, Warszawa 1985, s. 123.

a)	Wyjaśnij, dlaczego wszystkie kury powstałe w wyniku krzyżówki nr 1 są pasiaste, a w wyniku krzyżówki nr 2 – wszystkie są jednolite.

b)	Podaj genotyp koguta z pokolenia P w krzyżówce nr 1. Uzasadnij odpowiedź.

c)	Podaj, który rodzaj zmienności cechy: ciągła czy nieciągła, występuje w przypadku typu ubarwienia upierzenia u drobiu. Uzasadnij odpowiedź.

1146

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 102. (4 pkt)

Dziedziczenie Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Poniższe drzewo rodowe ilustruje dziedziczenie pewnej choroby w danej rodzinie. Choroba ta uwarunkowana jest przez allel recesywny (a) genu położonego w chromosomie X.

a)	Na podstawie analizy drzewa rodowego rodziny państwa Nowaków wypisz genotypy pani Nowak i pana Nowaka.

b)	Zaznacz zdanie, w którym podano nieprawidłową informację o jednym z dzieci państwa Nowaków.

Jan jest chory – odziedziczył allel recesywny po matce.
Kuba jest zdrowy – odziedziczył allel dominujący po matce.
Anna jest nosicielką – odziedziczyła allel dominujący od ojca.
Julia jest chora – odziedziczyła allele recesywne od ojca i od matki.

Wiedząc, że Anna jest heterozygotą pod względem grupy krwi A, zaś Piotr jest heterozygotą pod względem grupy krwi B, oblicz prawdopodobieństwo urodzenia się w ich małżeństwie Bartosza jako zdrowego syna, który ma grupę krwi 0. W tym celu podaj genotypy Anny oraz Piotra, narysuj szachownicę Punnetta i podkreśl w niej genotyp Bartosza.

Genotyp Anny:
Genotyp Piotra:

Szachownica Punnetta:

1147

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 103. (4 pkt)

Budowa i funkcje komórki Choroby człowieka Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Podaj/wymień

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.

1148

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 104. (2 pkt)

Inżynieria i badania genetyczne Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

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.

Uzasadnienie:

1149

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 105. (3 pkt)

Ekologia Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W ekosystemach nieustannie zachodzi produkcja biomasy i jej rozkład (dekompozycja), umożliwiający ponowne wykorzystanie pierwiastków przez producentów.
W tabeli przedstawiono średnią zawartość węgla w biomasie i w glebie, w pięciu typach ekosystemów.

Typ ekosystemu	Średnia zawartość C organicznego w biomasie (kg · m^–2)	Średnia zawartość C organicznego w glebie (kg · m^–2)
1. Las równikowy	18	10
2. Las strefy umiarkowanej	3	12
3. Tajga	8	15
4. Sawanna	2	4
5. Tundra	0,2	22

Na podstawie: J. Weiner, Życie i ewolucja biosfery. Podręcznik ekologii ogólnej, Warszawa 2003, s. 139.

a)	Na podstawie danych z tabeli narysuj diagram słupkowy ilustrujący średnią zawartość węgla organicznego w biomasie i w glebie podanych typów ekosystemów.

b)	Wyjaśnij, dlaczego w tundrze synteza biomasy jest niewielka, zaś akumulacja martwej materii organicznej – wysoka.

1150

Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 106. (3 pkt)

Ekologia Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

W ekosystemie autotroficznym pierwotnym źródłem energii jest słońce – jego energię wykorzystują producenci, a następnie – wraz z pokarmem – konsumenci. Podczas przepływu energii przez kolejne poziomy troficzne występują jej straty. Na schemacie przedstawiono przepływ energii przez ekosystem.

Na podstawie: C.J. Clegg, D.G. Mackean, Advanced Biology, London 2012, s. 70.

a)	Korzystając z własnej wiedzy i przedstawionych na schemacie informacji, opisz dwie widoczne drogi utraty energii podczas jej przepływu przez ekosystem, oznaczone jako R i W.

b)	Przyjmując, że:

C – to energia chemiczna zawarta w pokarmie zjedzonym przez organizm z poziomu II,
A – to energia przyswojona przez organizm z poziomu II,
R – to energia utracona,
W – to energia utracona inną drogą niż energia R,
i pamiętając, że suma wydatków energetycznych na wszystkie czynności życiowe zwierzęcia z poziomu II musi być równa energii zawartej w zjedzonym pokarmie, zapisz (posługując się podanymi symbolami) drugą stronę równania:

A =

c)	Podaj nazwę grupy organizmów oznaczonych na schemacie literą D oraz określ ich rolę w funkcjonowaniu ekosystemu.