DWMED

Rodzina storczykowatych jest jedną z grup systematycznych roślin najbardziej zagrożonych wyginięciem w skali światowej. Jednym z głównych powodów tego zagrożenia są zmiany zachodzące w siedliskach zajmowanych przez storczyki.
Miodokwiat krzyżowy (Herminium monorchis), należący do rodziny storczykowatych, jest rośliną niezwykle rzadką, światłożądną, niewielkich rozmiarów, kwitnącą od maja do sierpnia i zapylaną przez owady. W Europie rośnie na ciepłolubnych murawach i na wilgotnych łąkach. W Polsce ze wszystkich wcześniej zidentyfikowanych naturalnych stanowisk zachowało się do chwili obecnej tylko jedno – znajdujące się w obszarze chronionego krajobrazu „Dolina Rospudy”. To stanowisko w Puszczy Augustowskiej liczyło w 1987 r. około 100 roślin kwitnących i 50 płonnych, rosnących w skupieniach po 2 do 8 osobników, na powierzchni około dwóch hektarów. W Puszczy Augustowskiej miodokwiat rośnie na silnie nawodnionym, rozległym torfowisku. Dla ochrony tego stanowiska zaproponowano utworzenie rezerwatu. Ten projekt nie doczekał się jednak realizacji, ale wprowadzono zabiegi ochrony czynnej polegające m.in. na usuwaniu siewek drzew i krzewów. Miodokwiat krzyżowy podlega ścisłej ochronie gatunkowej oraz ochronie na mocy konwencji CITES.

Na podstawie: F. Jarzombkowski, Krajowy program ochrony miodokwiatu krzyżowego Herminium monorchis, Świebodzin 2012; Polska Czerwona Księga Roślin, Kraków 2001;
siedliska.gios.gov.pl

1. Wykaż, że usuwanie siewek drzew i krzewów na terenie występowania miodokwiatu krzyżowego w Puszczy Augustowskiej sprzyja przetrwaniu tego gatunku.

2. Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Miodokwiat krzyżowy podlega ochronie na mocy konwencji CITES, co oznacza, że:
A. handel okazami tego gatunku podlega ograniczeniom.
B. konieczna jest ochrona terenów podmokłych na terenie występowania tego gatunku.
C. zabroniona jest budowa dróg w pobliżu terenów występowania okazów tego gatunku.
D. zabronione jest zbieranie okazów tego gatunku poza specjalnie wyznaczonymi miejscami.

Na schemacie przedstawiono mechanizm transportu asymilatów w roślinie.

a) Zaznacz grupę roślin, u których występuje mechanizm transportu asymilatów przedstawiony na schemacie. Odpowiedź uzasadnij.

A. mszaki
B. paprotniki
C. nagonasienne
D. okrytonasienne

Uzasadnienie:


b) Określ, co jest siłą napędową ruchu roztworu sacharozy w rurkach sitowych.


c) Uporządkuj poniższe stwierdzenia tak, aby prawidłowo przedstawiały kolejne etapy załadunku i rozładunku sacharozy w roślinie. W tym celu wpisz w pola tabeli brakujące oznaczenia cyfrowe.

1. Sacharoza nagromadzona w komórkach rurek sitowych obniża w nich potencjał wody.
2. Transport sacharozy z rurek sitowych do komórek akceptora, np. komórek miękiszowych korzenia.
3. Transport sacharozy z komórek przyrurkowych do rurek sitowych.
4. Wzrost potencjału wody w rurkach sitowych jest przyczyną przepływu wody do naczyń.
5. Zmniejszenie potencjału wody w rurkach sitowych skutkuje przepływem wody z naczyń.
6. Transport sacharozy z komórek miękiszu asymilacyjnego do komórek przyrurkowych.
7. Malejące stężenie sacharozy w rurkach sitowych skutkuje wzrostem potencjału wody.

Zbadano zawartość barwników fotosyntetycznych i plonowanie gorczycy na terenach, gdzie powietrze było w znacznym stopniu zanieczyszczone tlenkami siarki i azotu oraz na terenach niezanieczyszczonych. Wartości średnie wybranych parametrów przedstawiono w tabeli.

a) Wskaż grupę, która stanowiła próbę kontrolną w opisanym doświadczeniu, oraz sformułuj przykładowy problem badawczy tego doświadczenia dotyczący zjawiska fotosyntezy.

Grupa kontrolna

Problem badawczy

b) Sformułuj hipotezę dotyczącą wpływu zanieczyszczeń powietrza na plonowanie gorczycy.


c) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania.

Chlorofil, biorący udział w fotosyntezie, zlokalizowany jest
A. w błonach tylakoidów.
B. w stromie chloroplastów.
C. w błonie zewnętrznej chloroplastów.
D. w przestrzeni wewnętrznej tylakoidów.

Na schemacie przedstawiono cykl rozwojowy płonnika.

Określ, jaką ploidalność (1n czy 2n) mają struktury oznaczone na schemacie literami: A, B, C i F. Wstaw znak X w odpowiednim polu tabeli.

Mchy i paprocie należą do dwóch grup roślin, które jako pierwsze opanowały środowisko lądowe, ale wywodzą się z różnych linii rozwojowych i dlatego się różnią niektórymi z uzyskanych adaptacji do tego środowiska.

a) Zaznacz właściwe dokończenie poniższego stwierdzenia.

Charakterystyczną cechą mchów, odróżniającą tę grupę roślin od paproci, jest

A. zdolność gametofitu do fotosyntezy.
B. rozmnażanie za pomocą zarodników.
C. dominacja haploidalnego gametofitu.
D. przemieszczanie się plemników do rodni w wodzie.

b) Określ, czy listek mchu jest strukturą homologiczną, czy analogiczną do liścia paproci. Odpowiedź uzasadnij.

Jednym z mechanizmów odpowiedzialnych za transport wody w roślinie jest parcie korzeniowe. Proces ten jest uwarunkowany głównie aktywnym pobieraniem z roztworu glebowego niektórych jonów, co skutkuje wnikaniem wody i jej przemieszczaniem się w górę rośliny. Udowodniono, że w warunkach niedoboru tlenu oraz pod wpływem inhibitorów oddychania tlenowego parcie korzeniowe zanika.

a) Opisz, w jaki sposób przeprowadzić obserwację (co trzeba zrobić i co zaobserwować), aby przekonać się o występowaniu parcia korzeniowego, mając do dyspozycji podlaną roślinę niecierpka, rosnącą w doniczce.

b) Wyjaśnij, dlaczego parcie korzeniowe ustaje pod wpływem inhibitorów oddychania tlenowego.

c) Wyjaśnij, dlaczego wczesną wiosną u drzew i krzewów okrytonasiennych parcie korzeniowe jest jedynym mechanizmem umożliwiającym przemieszczanie się wody w górę rośliny.

Na wykresie przedstawiono wyniki doświadczenia, w którym badano wpływ stężenia CO2 na intensywność fotosyntezy dwóch zróżnicowanych metabolicznie grup roślin – A i B.

a) Sformułuj wniosek dotyczący różnicy w efektywności wykorzystania dwutlenku węgla przez rośliny grupy A i grupy B, przy stężeniu CO2 występującym w atmosferze ziemskiej.

b) Oceń prawdziwość podanych stwierdzeń dotyczących wpływu stężenia dwutlenku węgla na intensywność fotosyntezy u roślin grupy A i grupy B. Wpisz w tabeli znak X w polu P (prawda) lub w polu F (fałsz).

c) Stwierdzono, że przy niskim natężeniu światła wzrost stężenia CO2 w powietrzu nie powoduje wzrostu intensywności fotosyntezy. Wyjaśnij, dlaczego tak się dzieje.

Pewna odmiana pierwiosnka chińskiego (Primula sinensis) wytwarza kwiaty białe lub czerwone w zależności od temperatury, w której rozwija się roślina.

Jeżeli nasiona zebrane z roślin biało kwitnących zostaną wysiane, a powstałe z nich rośliny będą rozwijać się w temperaturze 10-20 °C, to wytworzone przez nie kwiaty będą czerwone.

Na podstawie: Tablice biologiczne, pod red. K. Grykiel, Gdańsk 2007.

Podaj, czy u podłoża przedstawionej zmienności leży zmiana w DNA – odpowiedź uzasadnij.

Przeprowadzono dwa eksperymenty (I i II) dotyczące krzyżowania grochu o różnej barwie strąków. W obydwu eksperymentach skrzyżowano rośliny rodzicielskie (P) o strąkach zielonych z roślinami o strąkach żółtych. Barwa strąków grochu warunkowana jest allelami jednego genu: allel dominujący A warunkuje barwę zieloną, a allel recesywny a warunkuje barwę żółtą.

Wyniki eksperymentów:
I – wszystkie rośliny pokolenia F1 miały strąki zielone,
II – połowa roślin pokolenia F1 miała strąki zielone, a druga połowa – strąki żółte.

a) Wpisz genotypy roślin rodzicielskich (P), które krzyżowano w eksperymentach I i II.
Eksperyment I:
Eksperyment II:

b) Podaj procent roślin w pokoleniu F 1 , jaki w każdym eksperymencie stanowią homozygoty. Odpowiedzi wybierz spośród niżej podanych.

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

Eksperyment I:
Eksperyment II:

Synteza antocyjanów, nadających np. barwę kwiatom, jest w roślinach warunkowana przez allele dwóch genów dziedziczących się niezależnie. Allele dominujące tych genów A i B warunkują wytwarzanie enzymów α i β, odpowiedzialnych za syntez antocyjanów w dwóch etapach:

w I etapie – enzym α odpowiada za wytwarzanie bezbarwnego związku pośredniego,
w II etapie– enzym β odpowiada za przekształcanie tego bezbarwnego związku w antocyjan.

Allele recesywne tych genów a i b warunkują brak syntezy antocyjanów w odpowiednich etapach. Rośliny o genotypie AABB mają kwiaty czerwone, rośliny o genotypie aabb – kwiaty białe. Do wytworzenia barwnika niezbędna jest obecność przynajmniej jednego allelu dominującego każdego z dwóch tych genów.

Na schemacie, w sposób uproszczony, przedstawiono syntezę antocyjanów w roślinie w zależności od alleli warunkujących produkcję enzymów.

a) Zapisz genotypy i fenotypy roślin, jeżeli:

1. roślina ma oba allele pierwszego genu recesywne, a oba allele drugiego genu – dominujące.
Genotyp:
Fenotyp:

2. roślina ma oba allele pierwszego genu dominujące, a oba allele drugiego genu – recesywne.
Genotyp:
Fenotyp:

b) Podaj, jaki będzie stosunek roślin o kwiatach czerwonych i białych w potomstwie dwóch podwójnie heterozygotycznych roślin o kwiatach czerwonych (AaBb).

Aby zbadać wpływ nawadniania i nawożenia mineralnego związkami azotu, fosforu i potasu (NPK) na budowę anatomiczną i morfologiczną oraz na plonowanie borówki wysokiej (Vaccinium corymbosum), wykonano następujące doświadczenie. Prowadzono uprawę borówki odmiany ‘Patriot’ na glebie ubogiej w składniki pokarmowe i substancje organiczne (zawartość humusu ok. 1,5%). Przed założeniem doświadczenia zakwaszono glebę do pH 4,0–4,5.

Uprawę prowadzono w różnych warunkach wilgotności:
• W1 (niższa wilgotność) – 50–60%
• W2 (wyższa wilgotność) – 90–95%

oraz przy różnej dostępności minerałów:
• bez nawożenia
• z nawożeniem 390 kg NPK/ha (w proporcjach 6 : 3 : 4).

W tabeli przedstawiono wyniki badań wpływu wilgotności i nawożenia NPK na budowę morfologiczną i na plon jagód 5–letnich roślin borówki wysokiej.

1. Określ, które stwierdzenia dotyczące opisu wyników przedstawionego doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

2. Na podstawie wyników przedstawionego doświadczenia sformułuj wniosek dotyczący wpływu obydwu czynników na plonowanie (owocowanie) borówki wysokiej.

3. Określ rolę trzech pierwiastków – N, P i K – dla funkcjonowania roślin. Do każdego wymienionego poniżej pierwiastka przyporządkuj odpowiedni opis spośród podanych (1., 2., 3. albo 4.).

1. Ten pierwiastek wchodzi w skład szkieletu DNA, z którym są związane zasady pirymidynowe i purynowe.
2. Ten pierwiastek wchodzi w skład wszystkich aminokwasów budujących białka roślinne.
3. Jon tego pierwiastka jest wiązany przez układ porfirynowy chlorofilu.
4. Jony tego pierwiastka biorą udział w regulacji otwierania się aparatów szparkowych.

N:
P:
K:

Liście jabłoni, podobnie jak innych drzew liściastych klimatu umiarkowanego, rozwijają się z pąków na wiosnę i są zrzucane dopiero jesienią. Naturalny proces zrzucania liści polega na rozwoju strefy odcinającej u podstawy ogonka liściowego.
Auksyny są hormonami roślinnymi produkowanymi m.in. przez wierzchołek wzrostu pędu oraz przez młode liście.
Postawiono następującą hipotezę: Rozwój strefy odcinającej liści jabłoni jest hamowany przez auksyny wytwarzane w młodych liściach.

Na poniższym rysunku przedstawiono przebieg doświadczenia przeprowadzonego w celu weryfikacji tej hipotezy. W doświadczeniu wykorzystano roczne pędy jabłoni z usuniętym wierzchołkiem wzrostu oraz naturalną auksynę – kwas indolilooctowy (IAA).

1. Na podstawie przedstawionych wyników badań sformułuj wniosek na temat wpływu auksyn produkowanych przez młode liście na rozwój strefy odcinającej liści jabłoni.

2. Przedstaw, na czym polega adaptacja w postaci zrzucania liści przed zimą u drzew liściastych klimatu umiarkowanego. W odpowiedzi uwzględnij dostępność wody dla tych roślin w okresie zimowym oraz rolę liści w gospodarce wodnej roślin.

Główną funkcją enzymu RuBisCO (karboksylaza/oksygenaza rybulozo–1,5–bisfosforanowa) jest przyłączanie dwutlenku węgla do rybulozo–1,5–bisfosforanu (RuBP) w cyklu Calvina. Jednak w wysokiej temperaturze i przy wysokim stężeniu O2 znacznie wzrasta aktywność RuBisCO polegająca na przyłączaniu tlenu do RuBP, co daje początek fotooddychaniu. Skutkiem tego procesu jest znaczne zmniejszenie wydajności wiązania CO2 przez roślinę.

U roślin rejonów tropikalnych i subtropikalnych przeprowadzających fotosyntezę typu C4 proces fotooddychania jest ograniczony. Jest to związane z dwustopniowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla. Pierwotna asymilacja CO2 z wytworzeniem szczawiooctanu zachodzi w komórkach mezofilu, natomiast włączanie CO2 do cyklu Calvina zachodzi w komórkach pochwy okołowiązkowej. U niektórych roślin C4 w komórkach pochwy okołowiązkowej nie ma fotosystemu II (PS II).

Na schemacie przedstawiono w uproszczeniu przebieg fazy fotosyntezy niezależnej od światła (fazy ciemnej) u roślin C4.

Uwaga: nie zachowano stechiometrii przedstawionych reakcji.

1. Podaj nazwy etapów cyklu Calvina oznaczonych na schemacie literami A, B i C.

A.
B.
C.

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

Literą X na schemacie oznaczono

3. Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące fotosyntezy typu C4 są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

4. Wykaż związek między ograniczeniem procesu fotooddychania u roślin C4 a:

1. dwuetapowym mechanizmem wiązania dwutlenku węgla

2. brakiem PS II w komórkach pochew okołowiązkowych.

Aby sprawdzić wpływ intensywności oświetlenia na zawartość chlorofilu w liściach storczyka Phalaenopsis ‘Edessa’, przeprowadzono doświadczenie składające się z dwóch etapów opisanych poniżej.

• Etap 1. – dziesięć niekwitnących roślin uprawiano przez dwa miesiące w pomieszczeniu o stałej temperaturze 28 °C i wilgotności względnej 75%. Liście roślin były oświetlane przez 12 godzin dziennie światłem o intensywności 100 μmol fotonów m−2 s−1.

• Etap 2. – następnie rośliny podzielono na dwie grupy (LL i HL) liczące po pięć roślin. Przez 10 tygodni liście roślin były oświetlane przez 12 godzin dziennie:
– w grupie LL słabym światłem (intensywność oświetlenia 50 μmol fotonów m−2 s−1)
– w grupie HL silnym światłem (intensywność oświetlenia 200 μmol fotonów m−2 s−1).

W pierwszym dniu 1. tygodnia oraz w ostatnim dniu 4., 6. i 10. tygodnia trwania drugiego etapu doświadczenia pobrano próbki liści z obu grup roślin w celu określenia zawartości chlorofilu w przeliczeniu na powierzchnię liścia. Wyniki pomiarów przedstawiono na poniższych wykresach A–D.

1. Oceń, czy dokończenia poniższego zdania są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

W ostatnim dniu trwania drugiego etapu doświadczenia

2. Określ, w jakim celu w pierwszym etapie doświadczenia wszystkie rośliny były uprawiane w takich samych warunkach środowiskowych.

3. Określ, w jakim celu wykonano pomiary zawartości chlorofilu w pierwszym dniu trwania drugiego etapu doświadczenia.

Goryczka wiosenna (Gentiana verna) to niewielka roślina o bardzo dużych kwiatach w stosunku do całego organizmu. Kolor jej kwiatów jest intensywnie niebieski. W kwiecie znajdują się jeden okółek pręcików i słupek zbudowany z dwóch owocolistków. Goryczka wiosenna jest rośliną zapylaną przez owady – głównie motyle i trzmiele.

Poniżej przedstawiono zdjęcie goryczki wiosennej (I) oraz schemat budowy jej kwiatu w przekroju podłużnym (II).

1. Podaj nazwy elementów okwiatu goryczki wiosennej oznaczonych na rysunku literami A i B.

A. ……
B. ……

2. Uzupełnij poniższe zdania tak, aby zawierały informacje prawdziwe. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

Goryczka wiosenna należy do (nagonasiennych / okrytonasiennych). W przemianie pokoleń goryczki wiosennej pokoleniem dominującym jest (gametofit / sporofit).

3. Wykaż, że produkcja barwnika w kwiatach jest korzystna dla goryczki wiosennej mimo kosztów energetycznych, związanych z syntezą tego barwnika.