DWMED

W tym wykładzie usłyszysz wyjaśnienie znaczenia organelli komórkowych oraz najczęstrze tipy maturalne pomocne w czasie rozwiązywania zadań związanych ze strukturami komórkowymi.

Na poniższej mapie przedstawiono lokalizację parków narodowych na terenie Polski.

Legenda: A – parki istniejące, B – parki projektowane.

1. Do każdego z wymienionych poniżej istniejących parków narodowych Polski niżowej dopasuj odpowiedni numer z mapy.
1. Kampinoski:
2. Słowiński:
3. Biebrzański:

2. Do każdego z wymienionych poniżej istniejących parków narodowych Sudetów i Karpat dopasuj odpowiedni numer z mapy.
1. Gór Stołowych:
2. Magurski:
3. Babiogórski:

Konsumenci (roślinożercy i drapieżcy) odżywiają się w sposób wybiórczy (tj. selektywny), powodując zróżnicowaną śmiertelność w rozmaitych klasach wielkości swoich ofiar. Aby wyrazić w sposób ilościowy to zjawisko, zaproponowano wiele wskaźników wybiórczości pokarmowej.
Wszystkie opierają się na porównaniu udziału określonej kategorii ofiary (lub cząstek o określonej wielkości) w całkowitej liczbie ofiar/cząstek w pokarmie i w otaczającym środowisku. Jednym z najczęściej wykorzystywanych jest wskaźnik wybiórczości Jacobsa:

gdzie, p to udział ofiar określonej wielkości/typu w środowisku, r to udział jej w treści pokarmowej. Wskaźnik ten może przyjmować wartości od -1 do +1. Wartości mniejsze od 0 oznaczają ujemną wybiórczość w stosunku do kreślonego typu ofiary (procentowo mniej ofiar tej kategorii jest zjadanych w stosunku do innych), a wartości większe od 0 oznaczają dodatnią selekcję (ofiary należące do tej kategorii są zjadane częściej niż inne). Taki sam udział ofiar z określonej klasy wielkości w środowisku i w pokarmie drapieżcy/roślinożercy oznacza jego neutralność wobec tej kategorii pokarmu (D = 0).

Pewna populacja ryb ma w środowisku do dyspozycji pokarm w trzech klasach wielkości (A, B i C) w następujących proporcjach:

Posługując się wskaźnikiem wybiórczości Jacobsa, określ, które stwierdzenia dotyczące preferencji pokarmowych opisanej populacji ryb są prawdziwe, a które – fałszywe.

Skutecznym sposobem unikania drapieżników kierujących się wzrokiem są barwy i kształty kryptyczne ciała, o czym świadczy ogromne rozpowszechnienie tej strategii w większości grup systematycznych.

Źródło: J. Weiner, Życie i ewolucja biosfery, Warszawa 1999.

Wybierz prawidłowe dokończenie zdania.

Strategia unikania ataku drapieżnika przez patyczaki, polegająca na upodabnianiu się pod względem barwy oraz kształtu ciała do otaczającego środowiska to

A. mimikra müllerowska.
B. mimikra batezjańska.
C. mimetyzm.

Skrzyżowano samca muszki owocowej o genotypie AaBbCcddEe z samicą o genotypie AabbCcDdEe. Każdy z pięciu genów jest dziedziczony niezależnie od pozostałych.

1. Ile różnych genotypów gamet powstaje w wyniku mejozy u samca o genotypie AaBbCcddEe?
A. 16
B. 25
C. 32
D. 50
E. 64

2. Ile wynosi wartość oczekiwana udziału genotypu AabbCcddee wśród potomstwa opisanej pary muszek?
A. 0
B. 1/32
C. 1/64
D. 1/128
E. 1/256

Za kolor owoców pewnej odmiany patisona odpowiadają dwa niezależnie dziedziczące się geny wykazujące pełną dominację, warunkujące wytwarzanie enzymów odpowiadających za powstawanie określonych barwników. Żółty barwnik owoców tego patisona jest wytwarzany w dwuetapowym procesie przedstawionym na poniższym rysunku.

Bezbarwny związek (warunkujący białą barwę owoców) jest przekształcany przez enzym I w zielony barwnik, który następnie jest przekształcany przez enzym II w barwnik żółty.
Rośliny patisona o genotypie ww wytwarzają aktywny enzym I i mogą być zielone lub żółte, w zależności od tego, w jakim układzie występują u nich allele drugiego genu. Gdy w drugim locus jest obecny chociaż jeden allel Z, wytwarzany jest aktywny enzym II i związek odpowiadający za zielony kolor jest przekształcany w barwnik nadający owocom kolor żółty.

Na podstawie: B.A. Pierce, Genetics Essentials: Concepts and Connections 3rd Edition, 2016.

1. Określ które stwierdzenia dotyczące barwy owoców tej odmiany patisona są prawdziwe, a które – fałszywe.

2. Jakie jest prawdopodobieństwo, że po skrzyżowaniu podwójnie heterozygotycznego patisona z podwójnie homozygotyczną rośliną dającą owoce żółte otrzyma się roślinę o owocach zielonych?

A. 0%
B. 12,5%
C. 25%
D. 50%
E. 75%

Za czerwoną barwę owocu pomidora odpowiada allel A, a za barwę żółtą – allel a. Z kolei za jasnozieloną barwę liści odpowiada allel B, a za barwę ciemnozieloną – allel b.
Po zapyleniu rośliny pomidora o owocach czerwonych i ciemnozielonych liściach pyłkiem rośliny o owocach żółtych i jasnozielonych liściach otrzymano w pokoleniu F1 wyłącznie rośliny o owocach pomarańczowych i jasnozielonych liściach. Z kolei w pokoleniu F2 zaobserwowano następujące fenotypy:

• 75 roślin o owocach żółtych i jasnozielonych liściach
• 150 roślin o owocach pomarańczowych i jasnozielonych liściach
• 75 roślin o owocach czerwonych i jasnozielonych liściach
• 25 roślin o owocach żółtych i ciemnozielonych liściach
• 50 roślin o owocach pomarańczowych i ciemnozielonych liściach
• 25 roślin o owocach czerwonych i ciemnozielonych liściach.

1. Wybierz spośród podanych genotypy krzyżowanych roślin w pokoleniu rodzicielskim.

A. AABB x aabb
B. AAbb x aaBB
C. AaBb x AaBb
D. aaBb x Aabb

2. Wybierz spośród podanych prawidłowe dokończenie zdania.

Jeżeli skrzyżuje się ze sobą rośliny pomidora o owocach pomarańczowych i ciemnozielonych liściach otrzymane w pokoleniu F2, to udział roślin o takim samym genotypie w kolejnym pokoleniu F3 będzie wynosił

A. 0%
B. 25%
C. 50%
D. 75%
E. 100%

3. Określ, które stwierdzenia dotyczące dziedziczenia barwy owocu oraz barwy liściu u pomidora są prawdziwe, a które – fałszywe.

Umaszczenie królików warunkowane jest allelami wielokrotnymi w locus C. Umaszczenie typu dzikiego (agouti) warunkowane jest występowaniem dominującego allelu C. Allel cch jest recesywny w stosunku do allelu C i warunkuje umaszczenie typu szynszyla. Allel ch jest recesywny zarówno w stosunku do allelu C, jak i allelu cch. Allel ch warunkuje wzór ubarwienia nazywany himalajskim. Takie króliki mają czarne uszy, nos, ogon oraz łapy. Allel c jest recesywny w stosunku do wszystkich innych alleli. Allel c powoduje brak występowania pigmentu – osobniki homozygotyczne są albinosami.

Na podstawie: A. Sadakierska-Chudy i in., Genetyka ogólna. Skrypt do ćwiczeń dla studentów biologii, Toruń 2004.

1. Określ, które stwierdzenia dotyczące umaszczenia królików są prawdziwe, a które – fałszywe.

2. W wyniku krzyżowania osobnika o umaszczeniu typu dzikiego z osobnikiem o umaszczeniu typu szynszyla o genotypie cchch uzyskano potomstwo o umaszczeniu typu dzikiego, szynszyla
i himalajskiego w stosunku 2 : 1 : 1.

Określ, wybierając spośród A albo B, jaki genotyp miał osobnik o umaszczeniu typu dzikiego i wybierz odpowiednie uzasadnienie spośród 1.–3.

Osobnik o umaszczeniu typu dzikiego miał genotyp

W poniższej tabeli scharakteryzowano trzy grupy stawonogów A–C:

1. Do każdego z wymienionych w tabeli podtypów stawonogów dopasuj odpowiedni opis spośród A–C.

2. Do każdego z wymienionych w tabeli gatunków stawonogów dopasuj odpowiedni opis spośród A–C.

Na poniższych fotografiach przedstawiono interakcję między rośliną i zapylaczem (widocznym w powiększeniu po prawej stronie ilustracji).

Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1., 2. albo 3.

Na fotografii przedstawiono owada z rzędu

Chamaedphne calyculata (L.) Moench jest w naszym kraju rzadkim reliktem postglacjalnym, który w Polsce osiąga południowo-zachodni kres swojego europejskiego zasięgu. Aby ocenić wpływ temperatury i czasu przechowywania na kiełkowanie nasion Ch. calyculata
przeprowadzono następujące doświadczenie. Zebrane świeże nasiona przechowywano przez okres 1–12 miesięcy w temperaturze 0–23 °C. Aby przerwać spoczynek nasion i umożliwić ich kiełkowanie w każdej z prób po zakończeniu okresu przechowywania przeprowadzono
stratyfikację w temp 3,5 °C przez 20 dni. Grupę kontrolną stanowiły nasiona stratyfikowane bez okresu przechowywania. Wyniki doświadczenia przedstawiono na poniższym wykresie jako średnia ± błąd standardowy.

Określ, które z poniższych wniosków są uprawnione na podstawie przedstawionych wyników badań.

Na poniższym rysunku przedstawiono przekrój przez owoc Ecballium elaterium (po lewej stronie) oraz proces rozsiewania jego nasion (po lewej).

1. Wybierz spośród podanych prawidłowe dokończenie zdania.

Owocem E. elaterium jest

A. rozłupnia.
B. mieszek.
C. strąk.
D. torebka.

2. Wybierz spośród podanych prawidłowe dokończenie zdania.

Sposób rozsiewania nasion E. elaterium to

A. balistochoria.
B. barochoria.
C. blastochoria.
D. anemochoria.

Na poniższej ilustracji przedstawiono przekrój przez kłos zarodnionośny widłaka różnozarodnikowego z rodzaju Selaginella sp.

Wybierz spośród podanych prawidłowe dokończenie zdania.

U roślin okrytonasiennych homologiem struktury oznaczonej strzałką jest

A. ośrodek zalążka.
B. komórka jajowa.
C. woreczek zalążkowy.
D. woreczek pyłkowy.

Jęczmień zwyczajny (Hordeum vulgare L.) jest rośliną zbożową z rodziny wiechlinowatych, powszechnie uprawianą w Polsce. Liczba chromosomów w komórkach somatycznych jęczmienia zwyczajnego wynosi 2n = 14.

1. Określ liczbę możliwych kombinacji wynikających z przypadkowej segregacji chromosomów podczas prawidłowo zachodzącej mejozy w komórkach macierzystych ziaren pyłku jęczmienia zwyczajnego.

A. 7
B. 14
C. 28
D. 49
E. 128

2. Określ liczbę chromosomów w prawidłowo rozwijających się komórkach jęczmienia zwyczajnego wymienionych w tabeli.

3. Uzupełnij w poniższym tekście luki (1.–2.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Po pierwszym podziale mejotycznym jądra komórki macierzystej ziarna pyłku jądra potomne będą zwierały po (1) chromosomów. W wyniku drugiego podziału mejotycznego w każdym z jąder potomnych zmniejszy się (2).

Jednym z mechanizmów regulujących stężenie aktywnego fizjologiczne hormonu roślinnego (fitohormonu) jest koniugacja. Jest to proces kowalencyjnej modyfikacji fitohormonu, która polega na przyłączeniu do cząsteczki hormonu innej substancji chemicznej, np. cukru, alkoholu, aminokwasu lub białka. W efekcie takiej modyfikacji ulegają zmianie właściwości biologiczne i fizykochemiczne hormonu, który wówczas nie może być rozpoznawany przez swoisty receptor.

Koniugacja prowadzi zatem do czasowego wyłączenia aktywności hormonu. W zdecydowanej większości przypadków koniugacja ma charakter odwracalny, kiedy w wyniku hydrolizy enzymatycznej z koniugatu zostaje uwolniony aktywny fitohormon. Regulacja aktywności fitohormonów przez koniugację zachodzi na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Auksyny są najwcześniej odkrytymi fitohormonami, które regulują wiele procesów fizjologicznych. W sensie chemicznym są to kwasy aromatyczne, pochodne tryptofanu (np. kwas indolilo-3-octowy – IAA) lub fenyloalaniny (kwas fenylooctowy – PAA). Grupa karboksylowa auksyny jest zaangażowana w tworzenie wiązania estrowego z grupą hydroksylową cukru lub alkoholu podczas tworzenia koniugatów estrowych. Ta reakcja – jak przedstawiono poniżej – ma dwuetapowy przebieg, a każdy z etapów jest katalizowany przez inny enzym.

IAA + UDP-glukoza ↔ IA-glukoza + UDP (1)
IA-glukoza + alkohol → IA-alkohol + glukoza (2)

Reakcja (1) jest katalizowana przez enzym glukozylotransferazę UDPG:IAA, a reakcja (2) – przez acylotransferazę IA-glukoza:alkohol.

W wyniku połączenia grupy karboksylowej auksyny z resztą aminową aminokwasu powstają koniugaty amidowe. Tę dwuetapową reakcję (3, 4) katalizuje jeden enzym syntetaza IA-aminokwasu, która – jak przedstawiono za pomocą równania (3) – wymaga udziału ATP.
IAA + ATP ↔ IA-AMP + PPi (3)
IA-AMP + aminokwas → IA-aminokwas + AMP (4)
Zbadano wpływ kilku stężeń L-tryptofanu (L-Trp) na aktywność enzymu syntezującego koniugat auksyny – IA-asparaginian (IA-Asp). Ze względu na budowę L-tryptofanu – ma pierścień indolowy jak IAA oraz jest aminokwasem jak L-asparaginian – postawiono dwie niewykluczające się hipotezy:
• L-Trp współzawodniczy o miejsce aktywne enzymu z IAA
• L-Trp współzawodniczy o miejsce aktywne enzymu z L-asparaginianem.
Badania prowadzono w dwóch wariantach. W pierwszym wariancie analizowano wpływ pięciu stężeń L-Trp (0,2; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5 mM) na aktywność enzymu przy dwóch stężeniach jednego z substratów
– IAA (2 mM; 4 mM). W drugim wariancie badano wpływ wyżej wymienionych stężeń L-Trp na aktywność enzymu przy dwóch stężeniach drugiego z substratów – L-asparaginianu (6 mM; 10 mM). Wyniki przedstawiono na poniższych wykresach.

1. Określ, które stwierdzenia dotyczące koniugacji auksyn są prawdziwe, a które – fałszywe.

2. Uzupełnij w poniższym tekście luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Wzrost stężenia auksyny w komórce powoduje (1) transkrypcji genów kodujących enzymy syntetyzujące koniugaty fitohormonu. W efekcie tego dochodzi do (2) stężenia aktywnej auksyny. Koniugaty auksyny są (3) do uruchomienia szlaku transdukcji sygnału hormonalnego.

3. Określ, które stwierdzenia dotyczące wpływu L-tryptofanu na aktywność enzymu syntetazy IA-asparaginianu są prawdziwe, a które – fałszywe.