DWMED

Jedną z eksperymentalnych form terapii antybakteryjnej jest terapia fagowa. W preparatach fagowych są zawarte wirusy bakteryjne (bakteriofagi) działające na określone szczepy bakteryjne. Bakteriofag wytwarza białka adhezyny, rozpoznające receptory na komórkach określonych szczepów bakterii, i produkuje enzymy degradujące elementy ściany komórkowej lub otoczki bakterii.
Preparaty fagowe przygotowuje się indywidualnie dla każdego pacjenta: selekcjonuje się szczep bakteriofaga, który skutecznie się namnaża i niszczy patogenne bakterie wyizolowane z organizmu pacjenta. Preparaty fagowe stosuje się m.in. doustnie i wówczas, w celu ograniczenia inaktywacji fagów, pacjentowi podaje się również środki zobojętniające sok żołądkowy.

1. Określ, które bakteriofagi – przeprowadzające przede wszystkim cykl lityczny czy cykl lizogeniczny – są wykorzystywane w opisanej terapii fagowej. Odpowiedź uzasadnij.

2. Wyjaśnij, w jaki sposób niskie pH soku żołądkowego może spowodować inaktywację preparatów fagowych. W odpowiedzi uwzględnij budowę bakteriofagów.

3. Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące problemów związanych ze stosowaniem terapii fagowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

4. Spośród wymienionych poniżej chorób człowieka wybierz i podkreśl wszystkie te, które wywoływane są przez bakterie.

cholera
gruźlica
malaria
odra
świnka
tężec

Kwas abscysynowy (ABA) jest wytwarzany w liściach rośliny w warunkach niedoboru wody w glebie i stymuluje zamykanie się aparatów szparkowych, co wpływa na proces transpiracji.
Przygotowano cztery zestawy doświadczalne A–D (po trzy próby w każdym), do których użyto pędów lilaka z liśćmi o jednakowej wielkości. Liście lilaka w dwóch zestawach opryskano syntetycznym kwasem abscysynowym (ABA), a w dwóch – pozostawiono bez oprysku.

Następnie po dwa zestawy (z opryskiem i bez oprysku ABA) umieszczono w warunkach niskiej (20%) i wysokiej (90%) wilgotności powietrza, w temperaturze 25 ºC i w równomiernym oświetleniu. Podczas doświadczenia co 10 minut odczytywano z podziałki poziom wody w kapilarach.

Na rysunku przedstawiono jeden z przygotowanych zestawów, a w tabeli – schemat przebiegu doświadczenia.

1. Wybierz spośród A–D i zaznacz dwa poprawnie sformułowane problemy badawcze przedstawionego doświadczenia.

A. Wpływ kwasu abscysynowego na transpirację w liściach lilaka w warunkach różnej wilgotności powietrza.
B. Czy wilgotność powietrza i oprysk ABA mają wpływ na transpirację wody?
C. Czy kwas abscysynowy stymuluje zamykanie się aparatów szparkowych lilaka niezależnie od wilgotności powietrza?
D. Czy na skutek oprysku ABA zwiększy się transpiracja u lilaka?

2. Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby zawierało ono informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Zestaw B jest zestawem kontrolnym dla (zestawu A / zestawu C / zestawu D), natomiast zestaw D to zestaw (kontrolny / badawczy) dla (zestawu A / zestawu B / zestawu C).

3. Określ, w którym z zestawów doświadczalnych: A, B, C czy D, będzie można po dwóch godzinach zaobserwować największy ubytek wody w kapilarach. Wyjaśnij wynik uzyskany w tym zestawie, uwzględniając w odpowiedzi proces transpiracji.

Zestaw doświadczalny:

Wyjaśnienie:

Na rysunku przedstawiono zestaw doświadczalny ilustrujący siłę imbibicyjną, czyli siłę wytwarzaną przez pęczniejące nasiona. Uczniowie umieścili suche nasiona grochu jadalnego w kolbie, którą następnie napełnili wodą, szczelnie zamknęli korkiem i pozostawili na kilka godzin.

Uczniowie postawili dwie alternatywne hipotezy, wyjaśniające wynik tego doświadczenia:

1. proces pęcznienia jest zjawiskiem czysto fizycznym;
2. proces pęcznienia wymaga aktywności metabolicznej nasion.

Aby sprawdzić te hipotezy, postanowili przygotować kolejny zestaw badawczy.

1. Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–C oraz odpowiedź spośród 1.–3.

Zestaw badawczy umożliwiający rozstrzygnięcie, która z hipotez postawionych przez uczniów jest trafna, powinien zawierać

2. Wybierz spośród A–E i zaznacz poprawne dokończenie zdania.

Proces pęcznienia nasion jest warunkowany obecnością zmagazynowanych w nich związków organicznych, a przede wszystkim obecnością

A. sacharozy.

B. glicerolu.

C. glikogenu.

D. białek.

E. triglicerydów.

Fitochrom – niebieskozielone białko – występuje w liściach roślin i jest fotoreceptorem uczestniczącym w wielu reakcjach fizjologicznych wywoływanych przez światło, np. w reakcjach fotoperiodycznych. Kwitnienie roślin krótkiego dnia (RKD) i roślin długiego dnia (RDD) jest związane z działaniem aktywnej formy fitochromu.

Na schemacie przedstawiono mechanizm powstawania dwóch form fitochromu.

1. Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące fitochromu są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

2. Na podstawie przedstawionych informacji uzupełnij tabelę dotyczącą zakwitania roślin krótkiego dnia (RKD).

Podczas fazy fotosyntezy zależnej od światła ATP powstaje na drodze fosforylacji.

Na schemacie A przedstawiono fosforylację, której towarzyszy cykliczny transport elektronów, a na schemacie B – fosforylację, której towarzyszy niecykliczny transport elektronów.

1. Na podstawie schematów uzupełnij tabelę, w której porównasz oba typy fosforylacji i transportu elektronów zachodzące podczas fotosyntezy.

2. Wyjaśnij, dlaczego do zajścia fotosyntezy konieczny jest niecykliczny transport elektronów, a niewystarczający jest sam transport cykliczny. W odpowiedzi uwzględnij produkty fazy zależnej od światła i ich znaczenie w procesie fotosyntezy.

3. Oceń, czy poniższe informacje dotyczące fazy fotosyntezy zależnej od światła są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Komórki charakteryzujące się wysokim tempem syntezy białek, np. komórki trzustki, zawierają szczególnie dużo rybosomów. Takie komórki mają również dobrze widoczne aktywne jąderka oraz liczne mitochondria. Część rybosomów jest zawieszona w cytozolu komórki, a część przyłącza się do cytozolowej powierzchni błon siateczki śródplazmatycznej. Rybosomy występują również w matriks mitochondriów.

1. Wykaż związek między obecnością licznych rybosomów w komórkach trzustki a obecnością dobrze widocznych jąderek w jej komórkach.

2. Wyjaśnij, dlaczego w komórkach trzustki znaczna część białek jest syntetyzowana na rybosomach przyłączonych do siateczki śródplazmatycznej, a nie jest – na rybosomach w cytozolu. W odpowiedzi uwzględnij funkcję trzustki w organizmie i funkcję szorstkiej siateczki śródplazmatycznej w komórce.

3. Określ, na czym polega różnica między rybosomami występującymi w cytozolu a rybosomami występującymi w matriks mitochondriów komórek trzustki. W odpowiedzi porównaj oba typy rybosomów.

Przypadkowe zmiany częstości występowania alleli w puli genowej małych, izolowanych populacji określa się mianem dryfu genetycznego. Jedną z postaci dryfu genetycznego jest tzw. efekt wąskiego gardła. Może być on spowodowany przez nagłe, znaczne zmiany w środowisku, np. pożar, czy powódź, które mogą doprowadzić do drastycznego zmniejszenia liczebności populacji danego gatunku.

a) Wyjaśnij, w jaki sposób efekt wąskiego gardła może spowodować zmianę częstości występowania alleli w danej populacji w stosunku do populacji wyjściowej.

b) Oceń, czy poniższe informacje dotyczące dryfu genetycznego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Poniżej przedstawiono szkielet skrzydła nietoperza i szkielet skrzydła ptaka oraz uproszczone drzewo filogenetyczne kręgowców lądowych.

Na podstawie informacji przedstawionych na schemacie uzupełnij poniższe zdania tak, aby powstał poprawny opis wymienionych narządów. Podkreśl w każdym nawiasie
właściwe określenie.

1. Szkielet skrzydła ptaka i szkielet skrzydła nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ mają (wspólne / różne) pochodzenie oraz plan budowy.

2. Powierzchnie nośne umożliwiające aktywny lot ptaka i nietoperza są (homologiczne / analogiczne), ponieważ powstały (niezależnie / tylko raz) w toku ewolucji.

Reguła Allena i reguła Bergmanna to dwie ekogeograficzne reguły dotyczące zwierząt stałocieplnych. Zgodnie z regułą Allena, u zwierząt jednego gatunku lub gatunków blisko spokrewnionych, populacje żyjące w zimniejszym klimacie odznaczają się mniejszymi rozmiarami wystających części ciała, takich jak: kończyny, małżowiny uszne czy ogon, niż populacje z obszarów cieplejszych. Reguła Bergmanna dotyczy również zwierząt tego samego gatunku lub blisko spokrewnionych i określa, że populacje zwierząt żyjących w zimniejszym klimacie odznaczają się większymi rozmiarami ciała.

a) Wyjaśnij, jakie znaczenie dla zwierząt żyjących w klimacie chłodnym mają adaptacje polegające na mniejszych rozmiarach wystających części ciała i większych rozmiarach ciała.

b) Wyjaśnij, dlaczego opisane reguły odnoszą się wyłącznie do zwierząt stałocieplnych.

Wydajność produkcji wtórnej w ekosystemie określa się jako stosunek energii dostępnej dla kolejnego poziomu troficznego do energii pobranej z poziomu poprzedniego. Populacje
poszczególnych gatunków są powiązane ze sobą siecią zależności pokarmowych.

Na poniższym wykresie przedstawiono rozkład liczby poziomów troficznych uzyskany na podstawie analizy 183 różnych sieci pokarmowych.

a) Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące przedstawionych wyników badań są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

b) Wyjaśnij, dlaczego liczba poziomów troficznych w ekosystemie jest ograniczona. W odpowiedzi uwzględnij przepływ energii przez kolejne poziomy troficzne.

Babka nadmorska (Plantago maritima) w środowisku naturalnym występuje na siedliskach o różnej wilgotności, m.in. na bagnach, a także na murawach porastających klify nadmorskie.

Zbadano wysokość roślin babki w obu populacjach na stanowiskach naturalnych, a następnie nasiona zebrane z roślin populacji bagiennej i klifowej wysiano na poletku doświadczalnym o średniej wilgotności gleby. Po pewnym czasie zmierzono wysokość wyhodowanych roślin.

W tabeli przedstawiono wyniki badań.

a) Uzasadnij, uwzględniając wyniki badań, że przyczyną różnic w wysokości roślin babki nadmorskiej w badanych populacjach naturalnych jest

1. zarówno zmienność genetyczna:

2. jak i również zmienność środowiskowa (fenotypowa):

b) Oceń, czy na podstawie przedstawionych wyników badań można sformułować wnioski przedstawione w tabeli. Zaznacz T (tak), jeśli wniosek wynika z tych badań, albo N (nie) – jeśli z nich nie wynika

W nici kodującej DNA, w odcinku, w którym zapisana jest sekwencja aminokwasów budujących określone białko, nastąpiła mutacja polegająca na utracie fragmentu obejmującego dwa kolejne nukleotydy wchodzące w skład trzeciego kodonu i pierwszy nukleotyd z kodonu następnego.

Wybierz spośród A–D i podkreśl nazwę opisanej mutacji genowej.

A. delecja

B. duplikacja

C. insercja

D. inwersja

Dzwonek karpacki ma najczęściej kwiaty koloru niebieskiego, ale zdarzają się również odmiany o kwiatach białych. Niebieska barwa kwiatów tego gatunku jest warunkowana przez dominujące allele dwóch dopełniających się genów A i B, kodujących enzymy konieczne do wytworzenia niebieskiego barwnika. Allele a oraz b powstały w wyniku mutacji skutkującej
utratą funkcji.

Skrzyżowano rośliny tego dzwonka o kwiatach białych, pochodzące z różnych linii, i w F1 otrzymano wyłącznie rośliny o kwiatach niebieskich. Natomiast w wyniku krzyżówki tych niebiesko kwitnących roślin uzyskano w F 2 rośliny o kwiatach niebieskich i białych w stosunku 9:7.

a) Na podstawie przedstawionych informacji zapisz genotypy odmian dzwonka z pokolenia rodzicielskiego o kwiatach białych oraz wszystkie możliwe genotypy roślin o kwiatach niebieskich uzyskanych w F2 . Zastosuj oznaczenia literowe alleli podane
w tekście.

Genotypy roślin rodzicielskich o kwiatach białych (P):

Wszystkie genotypy roślin o kwiatach niebieskich (F2 ):


b) Określ, jaki będzie stosunek liczbowy fenotypów w potomstwie roślin uzyskanych po skrzyżowaniu dzwonka o kwiatach niebieskich pochodzącego z F1 z rośliną z pokolenia rodzicielskiego (kwiaty białe). Zapisz odpowiednią krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punnetta).

Stosunek liczbowy fenotypów potomstwa:

Do najczęstszych mechanizmów molekularnych indukujących rozwój nowotworów zalicza się nieprawidłową ekspresję tzw. protoonkogenów oraz genów supresorowych.

• Protoonkogeny – to geny regulujące cykl komórkowy, stymulujące wzrost i podział komórek. Protoonkogeny mogą na skutek mutacji przekształcać się w onkogeny, które mają znacznie zwiększoną aktywność i powodują intensywne, niekontrolowane namnażanie się komórek.

• Geny supresorowe – zwane również antyonkogenami, to geny kodujące białka zapobiegające niekontrolowanym podziałom komórkowym, np. przez hamowanie podziałów komórek z uszkodzonym DNA.

Gen BRCA1, którego mutacje są częstą przyczyną dziedzicznego raka piersi i jajnika, jest zlokalizowany na chromosomie 17. Gen ten koduje białko BRCA1, które działa w jądrze komórkowym i bierze udział w kontroli cyklu komórkowego oraz działa na szlaku naprawy uszkodzonego DNA.

U kobiet mających mutację tylko jednego allelu genu BRCA1 obserwuje się 50–80% ryzyko wystąpienia raka piersi i około 40% ryzyko wystąpienia raka jajnika. Średni wiek zachorowania
na raka sutka w przypadku obecności mutacji BRCA1 jest znacznie niższy niż w przypadkach, w których u chorych nie stwierdzono mutacji tego genu.

a) Oceń, czy poniższe informacje są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

b) Wyjaśnij, dlaczego w celach profilaktycznych badaniu genetycznemu na obecność mutacji genu BRCA1 powinny poddać się kobiety, których matki chorowały na raka piersi i wykryto u nich mutację tego genu.

W operonie tryptofanowym znajduje się pięć otwartych ramek odczytu (trpA–trpE) kodujących podjednostki enzymów uczestniczących w syntezie tryptofanu u bakterii.

Do sekwencji regulatorowych należy promotor, który znajduje się przed sekwencjami kodującymi trpA–trpE i stanowi miejsce wiązania polimerazy RNA. Obok promotora znajduje się operator, do którego przyłącza się aktywny represor. Białko represorowe jest aktywowane poprzez przyłączenie cząsteczki tryptofanu.

Na schemacie przedstawiono działanie operonu tryptofanowego w sytuacji, gdy komórka bakterii nie ma odpowiedniej ilości tego aminokwasu.

a) Zaznacz poprawne dokończenie zdania – wybierz odpowiedź spośród A–B oraz odpowiedź spośród 1.–2.

Operon tryptofanowy podlega regulacji

b) Opisz, korzystając ze schematu, w jaki sposób będzie działać operon tryptofanowy w sytuacji, gdy komórka bakterii znajdzie się w środowisku, w którym ma dostęp do odpowiedniej ilości tryptofanu.

c) Na podstawie schematu określ, jak zmieni się funkcjonowanie operonu tryptofanowego na skutek mutacji w genie kodującym białko represorowe, której efektem jest uniemożliwienie przyłączenia się cząsteczki tryptofanu do tego białka.