Matura CKE Grudzień 2004 – Biologia Rozszerzona

W budowie komórki eukariotycznej i prokariotycznej występują podobieństwa i różnice.
Uzupełnij wolne rubryki tabeli, wykorzystując poniższe rysunki, które ilustrują schematycznie budowę komórki zwierzęcej i komórki bakterii.

Lp.	Organella komórki eukariotycznej		Organella komórki prokariotycznej
	nr na rysunku	nazwa	nr na rysunku	nazwa
1.	13	........	........	błona komórkowa
2.	1	........	........	nukleoid
3.	........	mitochondrium	14	........
4.	........	lizosom	4	........

Poniżej przedstawiono schematycznie wybrane fazy podziału jądra komórki z określoną liczbą chromosomów.
Na podstawie porównania rysunków określ po jednej różnicy w przebiegu dwóch tych samych faz (A, B) podziału mitotycznego i mejotycznego. Określenie różnic przyporządkuj właściwemu podziałowi komórki.
A
B

Poniżej schematycznie zilustrowano podziały komórek różniące się szybkością.
Na podstawie analizy i interpretacji rysunków sformułuj wniosek dotyczący dzielenia się chloroplastów w przedstawionych komórkach.

W poniższej tabeli zestawiono informacje dotyczące wybranych cech organizmów w systemie pięciu królestw. Informacje wykorzystaj do rozwiązania zadań: 33., 34., 35., 36.
Plus oznacza, że określona cecha jest powszechna w danej grupie, minus zaś, że jej brak.
Plus w nawiasie informuje, że określona cecha występuje bardzo rzadko.

Cecha	Bakterie	Protisty	Rośliny	Grzyby	Zwierzęta
Budowa komórki:
- jądro	–	+	+	+	+
- chloroplasty	–	+/–	+	–	–
- mitochondria	–	+/–	+	+	+
- ściana komórkowa	........	+/–	........	........	........
Budowa ciała:
- jednokomórkowa	+	+	–/(+)	+	–
- wielokomórkowa	–	+	+	+	+
- tkankowa	–	–/(+)	+	–	+
Sposób odżywiania:
- cudzożywny	+	+	–/(+)	+	+
- samożywny	+	+	+	–	–
Sposób oddychania:
- beztlenowy	+	+	–	+	(+)
- tlenowy	+	+	+	+	+

Uzupełnij rubryki tabeli w wierszu dotyczącym występowania ściany komórkowej w komórkach różnych grup organizmów.

Różnorodność biologiczną można opisywać, stosując wiele kryteriów.
Na podstawie informacji z tabeli określ, którą grupę organizmów cechuje największa różnorodność w zakresie wymienionych cech. Odpowiedź uzasadnij.

Sposoby oddychania zwierząt oznaczono w tabeli, używając odpowiednio symboli (+), +.
Przedstaw biologiczne uzasadnienie przewagi ilościowej jednego ze sposobów oddychania w świecie zwierząt.

Organizmy można porządkować według różnych kryteriów.
Przyporządkuj nazwy niżej wymienionych rodzajów zwierząt do grup, z których jedną charakteryzuje wytwarzanie w czasie rozwoju błon płodowych, a drugą zapłodnienie zewnętrzne.
Rodzaje zwierząt: gołąb, karp, niedźwiedź, zaskroniec, lis, żaba.
Wytwarzanie błon płodowych: ..................
Zapłodnienie zewnętrzne: ..................

Zdolność ptaków do lotu wiąże się z wieloma przystosowaniami w ich budowie i fizjologii.
Spośród niżej wymienionych cech charakterystycznych dla ptaków wybierz te, które stanowią przystosowanie do lotu i podziel je na przystosowania anatomiczne oraz fizjologiczne (posługuj się oznaczeniami literowymi cech).
A – redukcja odcinka ogonowego w kręgosłupie
B – częste usuwanie kału
C – występowanie wola w przewodzie pokarmowym
D – odżywianie się różnorodnym pokarmem
E – różnobarwne upierzenie
F – podwójne oddychanie
G – dobry słuch
H – worki powietrzne
Przystosowania anatomiczne: ..................
Przystosowania fizjologiczne: ..................

W tabeli zebrano wyniki pewnych badań dotyczących czterech gatunków żab.

Rodzaj czynnika badanego w czasie rozwoju	Nazwa gatunkowa
	Rana sylvatica	Rana pipiens	Rana palustris	Rana clamitans
Optymalna temperatura wody w czasie rozwoju	$10^{\circ}$C	$12^{\circ}$C	$15^{\circ}$C	$25^{\circ}$C
Dolna granica tolerancji termicznej	$2,5^{\circ}$C	$6^{\circ}$C	$7^{\circ}$C	$11^{\circ}$C
Górna granica tolerancji termicznej	$24^{\circ}$C	$28^{\circ}$C	$30^{\circ}$C	$35^{\circ}$C

Sformułuj prawdopodobny problem badawczy, do rozwiązania którego mogą być wykorzystane wyniki tego doświadczenia.

Tkankę miękiszową dzieli się na kilka rodzajów w zależności od pełnionych funkcji.
Na przykładzie dwóch rodzajów miękiszu (podaj ich nazwy) przedstaw dla każdego z nich charakterystyczną cechę budowy i związaną z nią pełnioną funkcję.

Rysunki ilustrują modyfikacje organów wegetatywnych roślin na przykładzie cebuli (Allium cepa) i kaktusa (Echinocactus ornatus).
Wyjaśnij, na czym polegają przystosowania tych roślin do określonych warunków środowiska, związane z wykształceniem zmodyfikowanych liści (wskazanych na rysunkach).

Wykres ilustruje przebieg absorpcji i transpiracji wody w ciągu doby.
Wykorzystując dane z wykresu, wyjaśnij:
– czy o godzinie $15^{00}$ bilans wodny rośliny jest dodatni czy ujemny,
– od której godziny podlewanie roślin zapewnia utrzymanie właściwego bilansu wodnego.

W tabeli zebrano wyniki obserwacji mikroskopowych dotyczące rozmieszczenia i liczby aparatów szparkowych na cm$^2$ liści różnych roślin.

Rodzaj rośliny	Liczba aparatów szparkowych na cm$^2$
	Średnia z obu stron liścia	Średnia na stronie liścia
		górnej	dolnej
Lucerna	15350	16900	13800
Jabłoń	14700	0	29400

Interpretując dane z tabeli, określ, który rodzaj rośliny z takiej samej powierzchni liści (w zbliżonych warunkach) wyparuje więcej wody, mimo że obie rośliny posiadają zbliżoną średnią liczbę aparatów szparkowych przypadającą na cm$^2$ liścia. Wyjaśnij, dlaczego tak się dzieje.

Poniżej w uproszczony sposób zilustrowano wyniki pewnego doświadczenia.
Sformułuj wniosek na podstawie analizy przedstawionych graficznie wyników doświadczenia.

W tabeli umieszczono przykładowe wartości dla dwóch rodzajów roślin, dotyczące wzrostu i intensywności fotosyntezy przy różnej intensywności światła.

Intensywność światła w %	Fotosynteza (netto) $\mu$mole CO$_2$/m$^2$/sek		Wzrost mm/godz
	Niecierpek	Groch	Niecierpek	Groch
100	11	18	0,9	1,8
50	14	16	0,98	1,1
25	8	10	0,73	0,63
10	6	4	0,64	0,38
5	5	1	0,43	0,09

Wskaż dwa sformułowania, których treść nie jest poprawną interpretacją przedstawionych danych.

Wykres ilustruje wrażliwość różnych części roślin na stężenie hormonów wzrostu (auksyn).
Porównaj wpływ stężenia auksyn $10^{-6}$ na wzrost łodygi i pędów bocznych.

Poniższy uproszczony zapis dotyczy biosyntezy białka w komórce.
DNA $\xrightarrow{\text{transkrypcja}}$ RNA $\xrightarrow{\text{translacja}}$ białko
Spośród przedstawionych sformułowań wskaż to, które prawidłowo uzupełnia informacje zilustrowane schematem.

Przedstawione krzyżówki ilustrują dziedziczenie barwy kwiatów (fenotypów) u dwóch różnych gatunków roślin.
Krzyżówka 1.
P: kwiaty czerwone X kwiaty białe
F$_1$: kwiaty różowe
Krzyżówka 2.
P: kwiaty czerwone X kwiaty białe
F$_1$: kwiaty czerwone
Wyjaśnij, dlaczego mimo takich samych barw kwiatów u form rodzicielskich (homozygotycznych) osobniki potomne z krzyżówki 1. wytwarzają kwiaty różowe, a z krzyżówki 2. – czerwone.

W wyniku nieprawidłowego przebiegu mejozy powstały dwa rodzaje plemników. Jedne zawierały oba chromosomy płci (X i Y), drugie nie zawierały żadnego z nich.
Zapisz symbolami możliwe składy zygot pod względem chromosomów płci po połączeniu każdego rodzaju plemnika z prawidłowo wytworzoną komórką jajową. Określ rodzaj mutacji, do którego należy zaliczyć zmianę genetyczną zilustrowaną przedstawionym przykładem.

Poniżej przedstawiono pączkowanie stułbi i jeden ze sposobów rozmnażania się poziomki.
Porównaj (wykorzystując rysunki) stopień podobieństwa genetycznego między osobnikami macierzystymi i potomnymi w przypadku stułbi i w przypadku poziomki. Przedstaw oraz uzasadnij wynik porównania.

Na podstawie poniższego tekstu określ dwie cechy bakterii, które sprawiają, że te organizmy wykorzystywane są na skalę przemysłową w procesach biotechnologicznych (nie cytuj sformułowań z tekstu).
Biotechnologia wykorzystuje dla celów przemysłowych techniki stosowane w biologii molekularnej. Najczęściej jest nią inżynieria genetyczna. Dzięki niej można skłonić proste organizmy jednokomórkowe do produkcji na dużą skalę potrzebnych człowiekowi białek. Obiektem często wykorzystywanym przez biotechnologów są organizmy prokariotyczne – bakterie. Te mikroskopijnej wielkości organizmy, występujące w całej biosferze, między innymi nie mają wykształconego jądra komórkowego, plastydów i mitochondriów. Niektóre bakterie dzielą się nawet kilka razy w ciągu godziny.

Po przeczytaniu tekstu (opracowanego na podstawie artykułu z poczytnego tygodnika) – niezależnie od swoich poglądów – sformułuj dwa argumenty popierające badania nad przekształcaniem dojrzałych komórek skóry w komórki macierzyste.
Uczeni od dawna starają się znaleźć źródło zastępczych tkanek i narządów dla chorych ludzi. Wykonano wiele obiecujących doświadczeń z tzw. embrionalnymi komórkami macierzystymi. Eksperymenty te wywołują jednak silny sprzeciw natury etycznej. W 2001 roku podano informację, że zespołowi (jego trzon stanowili uczeni, którzy sklonowali owieczkę Dolly) udało się przeprogramować w pełni dojrzałe komórki zwierząt. Prawdopodobnie za pomocą odpowiedniej substancji chemicznej uczeni zmusili dojrzałe komórki skóry bydlęcej do przekształcenia się w komórki macierzyste. Komórki te następnie skierowane na inną drogę rozwoju przekształciły się w komórki serca. Gdyby udało się eksperyment powtórzyć z komórkami ludzkiej skóry, może bylibyśmy świadkami przełomu w poszukiwaniach indywidualnego magazynu części zamiennych dla każdego z nas.

Rysunki przedstawiają profile czaszek różnych form w ewolucji człowiekowatych.
Porównując wygląd czaszek można stwierdzić, że
I. zwiększyła się pojemność puszki mózgowej.
II. powiększyła się twarzoczaszka w stosunku do mózgoczaszki.
III. twarzoczaszka uległa spłaszczeniu.
IV. nastąpiła zmiana sposobu połączenia żuchwy z innymi kośćmi czaszki.
Wybierz odpowiedź zawierającą prawdziwe stwierdzenia.

Współczesna nauka traktuje ewolucję nie jako ciąg zmian postępowych, prowadzących od form gorszych do lepszych, lecz jako historię dostosowywania się (adaptacji) organizmów do środowiska, w którym żyją.
Określ, który ciąg rysunków (A czy B), według współczesnej koncepcji, odzwierciedla przebieg ewolucji koniowatych oraz wyjaśnij, co oznaczono na schemacie literami X.
Określ, który ciąg rysunków (A czy B), według współczesnej koncepcji, odzwierciedla przebieg ewolucji koniowatych: .........................
Wyjaśnij, co oznaczono na schemacie literami X:

W otaczającym nas środowisku przyrodniczym można wyróżnić wiele tworzących go elementów.
Określ kryterium i uporządkuj według niego przedstawione niżej elementy środowiska przyrodniczego, posługując się ich oznaczeniami literowymi.
A. populacja, B. ekosystem, C. osobnik, D. biocenoza, E. biosfera.
Kryterium: ..................
Uporządkowanie elementów środowiska wg powyższego kryterium: ..................

Wykorzystując informacje z poniższego tekstu, określ czynnik sprzyjający rozprzestrzenianiu się pasożytów. Odpowiedź uzasadnij.
W stadach zebr i antylop w Afryce jest większe zagrożenie wystąpienia epidemii niż wśród dużych ssaków kopytnych, żyjących pojedynczo w puszczach tropikalnych. W przypadku ludzi na przykład epidemie grypy to zjawisko typowo miejskie.

Interpretując informacje z poniższego tekstu, wyjaśnij, dlaczego wprowadzenie do Jeziora Wiktorii populacji okonia może doprowadzić do naruszenia równowagi biocenotycznej w tym ekosystemie.
Nieodpowiedzialna działalność człowieka w przyrodzie może doprowadzić do naruszenia równowagi. Na przykład do Jeziora Wiktorii (Afryka), charakteryzującego się ogromną różnorodnością ryb z rodziny pielęgnicowatych (wielkość ryb 20 – 40 cm), wprowadzono okonia nilowego, drapieżnika (ostatnie ogniwo w łańcuchach pokarmowych) osiągającego 2 m długości. Okoń poza pielęgnicami żywi się krewetkami i mniejszymi okazami własnego gatunku (jest kanibalem).