DWMED

W Sudetach przeprowadzono restytucję jodły z wykorzystaniem wyłącznie lokalnych zasobów genetycznych jodły. Wymagało to wielu długotrwałych działań, często skomplikowanych (np. szczepienia drzew). Jodła sudecka różni się genetycznie od jodły karpackiej, licznie występującej w niektórych rejonach Karpat i wytwarzającej duże ilości nasion.

Na podstawie: W. Barzdajn, Restytucja jodły pospolitej w Sudetach. Dotychczasowe osiągnięcia, „Studia i Materiały Centrum Edukacji Przyrodniczo Leśnej” 1(11), 2006.

Uzasadnij, że do restytucji jodły w Sudetach należało użyć lokalnych zasobów genetycznych jodły, zamiast łatwo dostępnych nasion pochodzących z Karpat.

W drugiej połowie XX wieku naukowcy zwrócili uwagę na globalne zmniejszanie się liczebności populacji płazów. Badacze zgodnie określają obecny trend jako szóste masowe wymieranie zwierząt o globalnym zasięgu. Badania prowadzone w Polsce wskazują kilka czynników negatywnie wpływających na liczebność płazów. Jednym z nich jest osuszanie naturalnych siedlisk płazów.

Na podstawie: naukadlaprzyrody.pl

Wykaż, że osuszanie siedlisk ma negatywny wpływ na liczebność płazów w Polsce.

Zespół ciężkiego złożonego niedoboru odporności (SCID) u koni czystej krwi arabskiej jest jednogenową chorobą autosomalną, która dziedziczy się w sposób autosomalny recesywny. Chore źrebięta są podatne na zakażenia z powodu niesprawnego układu immunologicznego i zwykle nie dożywają 5. miesiąca życia. Częstość występowania allelu powodującego zespół złożonego niedoboru odporności w pewnej hodowli koni arabskich liczącej 250 osobników wynosi 8,4%.

Na podstawie: M. Bugno-Poniewierska i in., Wykorzystanie testów molekularnych identyfikujących nosicieli mutacji SCID, CA i LFS w polskiej populacji koni czystej krwi arabskiej – wyniki wstępne, „Wiadomości Zootechniczne” LV(5), 2017.

Określ, czy locus genu warunkującego SCID w opisanej hodowli koni arabskich jest w równowadze Hardy’ego – Weinberga. Odpowiedź uzasadnij – podaj jeden argument.

PET – poli(tereftalan etylenu) – to wielkocząsteczkowy polimer stosowany m.in. do produkcji włókien oraz butelek o wysokiej odporności na biodegradację.
Na składowisku ze sztucznymi tworzywami odkryto gatunek Gram-ujemnej bakterii Ideonella sakaiensis, który wykorzystuje produkty rozkładu PET jako źródło węgla i energii. Te bakterie wytwarzają enzym – PETazę, który rozkłada PET wydajniej niż inne enzymy – kutynazy, esterazy czy lipazy – występujące u innych saprobiontycznych bakterii oraz u grzybów.
W środowisku naturalnym PET rozkłada się setki lat, ale PETaza może skrócić ten czas do zaledwie kilku tygodni.

Na podstawie: S. Yoshida i in., A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate), „Science” 351, 2016.

1. Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały właściwości bakterii I. sakaiensis. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Ściana komórkowa u bakterii Gram-ujemnych jest (cieńsza / grubsza) niż u bakterii Gram-dodatnich. Ściana komórkowa I. sakaiensis (jest / nie jest) przeszkodą w pobieraniu PET do wnętrza komórki, a rozkład PET rozpoczyna się (w komórce / poza komórką).

2. Oceń, czy poniższe stwierdzenia związane z rozkładem PET przez mikroorganizmy są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Oddziaływania międzygatunkowe u roślin mogą mieć charakter antagonistyczny, np. gdy w suchym środowisku występuje konkurencja korzeni o wodę, lub nieantagonistyczny – polegający na wzajemnym wspomaganiu wzrostu.

Aby określić wpływ wzajemnego oddziaływania roślin jednorocznych i krzewów Ambrosia dumosa, przygotowano na pustyni następujące poletka doświadczalne:

• próba A – usunięto rośliny jednoroczne, a pozostawiono krzewy A. dumosa
• próba B – pozostawiono rośliny jednoroczne oraz krzewy A. dumosa
• próba C – pozostawiono rośliny jednoroczne, a usunięto krzewy A. dumosa.

Na poniższych ilustracjach przedstawiono próby: A, B i C.

Rośliny jednoroczne w obecności krzewów charakteryzowały się większym przyrostem biomasy, natomiast przyrost biomasy krzewów w obecności roślin zielnych był ograniczony.

Na podstawie: C.J. Krebs, Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and Abundance, Harlow 2014.

1. Uzupełnij tabelę – wpisz w puste komórki oznaczenia literowe tych prób, które należy
porównać, aby zweryfikować poniższe hipotezy.

2. Wyjaśnij, w jaki sposób rzucanie cienia przez krzewy A. dumosa wpływa pozytywnie na przyrost biomasy roślin jednorocznych w warunkach suszy. W odpowiedzi uwzględnij bilans wodny roślin.

Przewlekła białaczka szpikowa to choroba o podłożu genetycznym. W komórce macierzystej szpiku kostnego w wyniku mutacji powstaje fuzyjny gen składający się z fragmentów dwóch genów: BCR oraz ABL1. Funkcja genu BCR jest nieznana. Gen ABL1 koduje enzym – kinazę tyrozynową, która fosforyluje różne białka i wpływa w ten sposób na procesy komórkowe. Komórka szpiku kostnego z fuzją genów BCR i ABL1 nie podlega wewnątrzkomórkowym procesom regulującym podziały komórkowe i dzieli się w sposób niekontrolowany, co prowadzi do rozwoju nowotworu.

Na poniższym schemacie przedstawiono strukturę chromosomów przed mutacją i po mutacji.

1. Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Przyczyną przewlekłej białaczki szpikowej jest
A. duplikacja.
B. inwersja.
C. translokacja.
D. transkrypcja.

2. Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące mutacji będącej przyczyną przewlekłej białaczki szpikowej są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Ekspresja informacji genetycznej u eukariontów składa się z trzech etapów: z transkrypcji, z obróbki potranskrypcyjnej i z translacji.

Na poniższym schemacie przedstawiono w uproszczony sposób fragment sekwencji nukleotydowej nici matrycowej DNA. Kolorem pomarańczowym zaznaczono sekwencję promotorową, a kolorem niebieskim – introny. Sekwencje nukleotydowe eksonów ujęto w ramki.

1. Jaką sekwencję nukleotydową będzie miał fragment dojrzałego mRNA transkrybowany na podstawie przedstawionej nici matrycowej? Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

A. 5′ UAUUAUACUGCUACGGGCGCACAACGUAUGCCAUGACAAUU 3′

B. 5′ AUAAUAUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′

C. 5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUGUGUGAUGCAUACGGUAC 3′

D. 5′ AUGACGAUGCCCGCGUGUUGCAUACGGUACUGUUAA 3′

2. Podaj sekwencję aminokwasową kodowaną przez pierwszy ekson przedstawionego genu. Odpowiedź zapisz od końca aminowego do końca karboksylowego, z wykorzystaniem pełnych nazw aminokwasów lub ich oznaczeń trójliterowych.

Na poniższym schemacie przedstawiono budowę przestrzenną cząsteczki tRNA.

1. Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz odpowiedź 1. albo 2.

Cząsteczki tRNA są zbudowane

2. Określ funkcję pełnioną przez ramię akceptorowe oraz funkcję pełnioną przez antykodon cząsteczki tRNA.

Ramię akceptorowe:

Antykodon

Tułów ryby – brzanki sumatrzańskiej (Puntigrus tetrazona) – przecinają trzy poprzeczne czarne paski, ciągnące się od grzbietu do brzucha. Na poniższym zdjęciu przedstawiono trzy możliwe wzory paskowania występujące u brzanki sumatrzańskiej (1.–3.), różniące się długością paska oznaczonego strzałką.

Wzór paskowania brzanki sumatrzańskiej zależy od dwóch niesprzężonych ze sobą loci – A i B z allelami dominującymi (A i B) i recesywnymi (a i b):
• wzór 1. – obecność co najmniej jednego allelu dominującego w każdym z obu loci daje wzór pełnego paskowania
• wzór 2. – homozygotyczność recesywna tylko w jednym z loci powoduje skrócenie paska środkowego, który jednak przecina linię naboczną
• wzór 3. – podwójna homozygotyczność recesywna sprawia, że pasek środkowy jest skrócony o połowę i kończy się na linii nabocznej.

Na podstawie: Z. Nowak (red.), Genetyka zwierząt w teorii i praktyce, Warszawa 2015;
J.S. Frankel, Inheritance of Trunk Striping in the Sumatran Tiger Barb […], „Journal of Heredity” 76, 1985. Fotografia: J.S. Frankel, How a Banded Barb Gets its Stripes, „AMAZONAS” 3(6), 2014.

1. Uzupełnij tabelę – dla każdego z fenotypów brzanki sumatrzańskiej wymienionych w tabeli zapisz wszystkie możliwe genotypy warunkujące dany fenotyp. Zastosuj oznaczenia alleli podane w tekście.

2. Zapisz krzyżówkę genetyczną i na jej podstawie podaj oczekiwany rozkład wzoru paskowania wśród potomstwa dwóch podwójnie heterozygotycznych osobników brzanki sumatrzańskiej.

Krzyżówka genetyczna:

Roztocza (Acari) są przystosowane do różnych środowisk: żyją w glebie, w kurzu – na przedmiotach lub w powietrzu, w strefie przybrzeżnej środowisk słodkowodnych, a nawet w gorących źródłach. Niektóre mogą przenosić choroby lub być szkodnikami magazynów.
Alergeny pochodzące od roztocza kurzu domowego są jedną z najczęstszych przyczyn chorób alergicznych.
Poniższe zdjęcie spod skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) przedstawia roztocza z gatunku Brevipalpus phoenicis.

1. Określ gromadę stawonogów, do której należy B. phoenicis. Odpowiedź uzasadnij, podając jedną widoczną na zdjęciu cechę budowy świadczącą o przynależności tego gatunku do wybranej gromady.

Gromada stawonogów:
Cecha budowy:

2. Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały nadmierną odpowiedź immunologiczną ludzkiego organizmu na alergeny roztoczy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Alergeny zawarte w odchodach roztoczy wiążą się z przeciwciałami klasy IgE występującymi na powierzchni (komórek tucznych / limfocytów B). Te komórki uwalniają histaminę, która powoduje (rozszerzenie / zwężenie) naczyń krwionośnych i (zwiększenie / zmniejszenie) przepuszczalności ścian naczyń włosowatych. Rozwija się obrzęk, zwęża się światło dróg oddechowych oraz pojawia się katar.

Jod jest niezbędnym składnikiem diety. Ten pierwiastek wchodzi w skład hormonów tarczycy. W razie długotrwałego niedoboru jodu w pożywieniu dochodzi do wzrostu wydzielania z przysadki mózgowej hormonu tyreotropowego (TSH).

1. Podaj nazwę przykładowego ludzkiego hormonu zawierającego jod.

2. Wyjaśnij, dlaczego w razie długotrwałego niskiego poziomu jodu w organizmie poziom hormonu tyreotropowego (TSH) jest podwyższony. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm sprzężenia zwrotnego ujemnego.

Rotawirusy są patogenami wywołującymi biegunkę u ludzi, a także u pozostałych ssaków. Biegunka spowodowana rotawirusem ma bardzo podobny przebieg u wszystkich ssaków.
Większość dzieci przechodzi co najmniej jedną infekcję rotawirusową przed ukończeniem piątego roku życia. Ostre biegunki stanowią natomiast ważną przyczynę strat w chowie młodych zwierząt.

Rotawirus namnaża się w szczytowych komórkach kosmków jelitowych. Wskutek tego mikrokosmki ulegają zanikowi, a zakażone komórki się złuszczają. Utrata szczytowych części kosmków prowadzi do niedoboru disacharydaz – maltazy, laktazy i sacharazy, który
może się utrzymywać przez kilka tygodni. Każda zakażona komórka wydziela do światła jelita jony chlorkowe.

Disacharydy oraz jony chlorkowe są substancjami czynnymi osmotycznie. Wraz z nasilonym wydalaniem płynnego kału organizm traci nie tylko wodę, lecz także
niestrawione i niewchłonięte składniki odżywcze. U chorych zwierząt obserwowano obniżenie podstawowego tempa metabolizmu, co stanowi przystosowanie do zmniejszonej dostępności glukozy.

Dzieci, które przeszły zakażenie rotawirusowe, wykazują nietolerancję mleka, występującą nawet przez kilka tygodni po infekcji.

Na podstawie: W. von Engelhardt, G. Breves, Fizjologia zwierząt domowych, Łódź 2010; S.E. Crawford i in., Rotavirus Infection, „Nature Reviews Disease Primers” 3, 2017; C.A. Omatola, A.O. Olaniran, Rotaviruses: From Pathogenesis to Disease Control – A Critical Review, „Viruses” 14(5), 2022.

1. Wyjaśnij, w jaki sposób infekcja rotawirusowa doprowadza do zwiększonej utraty wody. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm osmotycznego zatrzymywania wody w treści jelitowej oraz mechanizm osmotycznego wydzielania wody do treści jelitowej.

2. Uzupełnij poniższe zdanie tak, aby w poprawny sposób opisywało wpływ znacznego odwodnienia na układ krwionośny. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

W wyniku znacznego odwodnienia organizmu objętość osocza (spada / wzrasta), a więc serce musi bić (szybciej / wolniej), aby utrzymać odpowiednie ciśnienie krwi i zaopatrzyć tkanki w tlen.

3. Wyjaśnij, dlaczego obniżenie tempa metabolizmu przy niskim stężeniu glukozy we krwi zwiększa szanse przeżycia chorego ssaka.

4. Na podstawie przedstawionych informacji podaj przyczynę nietolerancji mleka występującej u dzieci po przebytym zakażeniu rotawirusem.

Na poniższym schemacie przedstawiono rozmieszczenie wybranych gruczołów układu dokrewnego w organizmie człowieka.

Uzupełnij tabelę – wpisz w puste komórki oznaczenia literowe odpowiednich
gruczołów ze schematu oraz ich nazwy.

W czasie ewolucji powstają nowe cechy zwiększające możliwości adaptacyjne organizmów. Poniżej przedstawiono drzewo filogenetyczne kręgowców, a literą X oznaczono pojawienie się w ich historii ewolucyjnej pewnej nowej cechy.

1. Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Na drzewie filogenetycznym literą X oznaczono wykształcenie
A. płuc.
B. błon płodowych.
C. gruczołów mlecznych.
D. kończyn typu lądowego.

2. Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące ewolucji kręgowców są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

Na poniższym zdjęciu mikroskopowym przedstawiono fragment przekroju poprzecznego przez łodygę lipy (Tilia) o budowie pierwotnej.

1. Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały budowę łodygi lipy. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Na zdjęciu widoczna jest tkanka okrywająca – (skórka / korkowica), powstająca w wyniku działania (merystemu wierzchołkowego / kambium). Kolenchyma to (żywa / martwa) tkanka wzmacniająca.

2. Wykaż, że tkanka okrywająca przedstawiona na zdjęciu pełni funkcje ochronne. W odpowiedzi uwzględnij jedną cechę budowy tej tkanki widoczną na zdjęciu.