DWMED

Uczeń zaprojektował eksperyment w ramach pracy badawczej na Olimpiadę Biologiczną. Jako temat pracy wybrał: „Allelopatyczny wpływ wodnych wyciągów z solirodu zielnego (Salicornia europaea), przewiercienia cienkiego (Bupleurum tenuissimum) i owsa głuchego (Avena fatua) na wzrost i rozwój pieprzycy siewnej (Lepidium sativum)”. Na poniższej ilustracji przedstawiono zaprojektowany przez ucznia układ eksperymentalny.

Uczeń na szalkach umieścił po 100 nasion pieprzycy siewnej, które codziennie podlewał wodą wodociągową albo wodnym ekstraktem (uzyskanym również przy użyciu wody wodociągowej) z solirodu, przewiercienia lub owsa głuchego. Każdą próbę analizował w czterech powtórzeniach technicznych, tzn. na każdej z czterech szalek w danej próbie wysiał nasiona z tej samej torebki i podlewał wodą lub roztworem z tej samej butelki. Po dwóch tygodniach zmierzył wysokość nadziemnych części roślin rosnących na każdej z szalek. Aby zweryfikować hipotezę zerową dotyczącą braku wpływu badanych wyciągów na wzrost pieprzycy, przeprowadził on serię testów statystycznych, porównując każdą z badanych grup względem grupy kontrolnej (roślin podlewanych wodą wodociągową). Wykorzystał w tym celu test t-Studenta, przyjmując poziom istotności równy 0,05 (wcześniej upewnił się co do normalności rozkładu uzyskanych pomiarów).

Na podstawie powyższych informacji określ, które z poniższych stwierdzeń są prawdziwe, a które – fałszywe.

Na poniższym rysunku przedstawiono rozwój makrospor oraz czterech woreczków zalążkowych roślin okrytonasiennych. Podczas rozwoju makrospor część jąder powstających w wyniku mejozy może degenerować lub zlewać się z innymi jądrami powstałymi w wyniku tego samego podziału mejotycznego. Na poniższym rysunku degenerujące jądra makrospor zaznaczono jako małe czarne punkty, a jądra powstające z połączenia się dwóch lub większej liczby jąder – jako duże czarne koła.

Typy woreczków zalążkowych opisuje się, biorąc pod uwagę ilość materiału genetycznego zawartego w makrosporze dającej początek woreczkowi zalążkowemu oraz ostateczną liczbę komórek, z których składa się dojrzały woreczek zalążkowy.

1. Określ typ woreczka zalążkowego występującego w rodzaju Fritillaria.

A. monosporowy, siedmiokomórkowy
B. bisporowy, siedmiokomórkowy
C. bisporowy, ośmiokomórkowy
D. tetrasporowy, siedmiokomórkowy

2. Jaka jest w rodzaju Fritillaria ploidalność bielma wtórnego, powstającego w wyniku procesu podwójnego zapłodnienia?
A. 2n
B. 3n
C. 4n
D. 5n

Hormony roślinne wykazują działanie plejotropowe, czyli uczestniczą w regulacji wielu procesów fizjologicznych. Co więcej, każdy proces regulowany jest przez zespół hormonów, które mogą mieć zarówno działanie stymulujące, jak i hamujące. Do hormonów roślinnych zaliczamy dobrze znane grupy związków: auksyny, gibereliny, cytokininy, etylen i kwas abscysynowy, ale także salicylany, jasmoniany, brasinosteroidy i strigolaktony, stosunkowo niedawno włączone do tej puli regulatorów.
Na podstawie: A. Szmidt-Jaworska, J. Kopcewicz, Fizjologia roślin, Warszawa 2020.

1. Przeczytaj poniższy tekst i uzupełnij luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Auksyny i cytokininy należą do fitohormonów wpływających na architekturę roślin. Ich wpływ na rozgałęzianie pędu i korzenia jest (1). (2) transportowane są bazypetalnie z pąka wierzchołkowego, warunkując uśpienie pąków pachwinowych. (3) indukują rozwój pędów bocznych i osłabiają dominację wierzchołkową.

2. Przeczytaj poniższy tekst i uzupełnij luki (1.–3.) wyrażeniami z tabeli, wybierając w każdym przypadku jedno z dwóch zaproponowanych.

Auksyny, plazmolemowa pompa protonowa i ekspansyny należą do elementów zaangażowanych we wzrost elongacyjny komórek roślinnych. Rolą auksyn jest (1) pompy protonowej, w wyniku czego dochodzi do (2) apoplastu, a następnie aktywacji ekspansyn i (3) komórki.

3. Określ, które stwierdzenia dotyczące działania fitohormonów są prawdziwe, a które – fałszywe.

Określ, które stwierdzenia dotyczące roślinnej wakuolarnej H+-ATPazy są prawdziwe, a które – fałszywe.

Określ, które stwierdzenia dotyczące fotosyntezy typu C3 i C4 są prawdziwe, a które – fałszywe.

Poniższa mikrofotografia przedstawia wybarwione orceiną komórki wierzchołków korzeni bocznych cebuli zwyczajnej (Allium cepa L.) w powiększeniu 40×.

1. W której fazie podziału mitotycznego znajduje się komórka oznaczona na schemacie literą A?
A. telofaza
B. profaza
C. anafaza
D. metafaza

2. Określ, wybierając spośród A albo B, czy podział mitotyczny jest podziałem redukcyjnym i wybierz odpowiednie uzasadnienie spośród 1.–3.

3. Określ, które stwierdzenia dotyczące cyklu komórkowego są prawdziwe, a które – fałszywe.

Na poniżej fotografii spod transmisyjnego mikroskopu elektronowego przedstawiono chloroplast
fasoli. Za pomocą liter A–D oznaczono cztery różne struktury.

1. Dopasuj do podanych w tabeli elementów budowy chloroplastu odpowiednie oznaczenia literowe z mikrofotografii.

2. Określ lokalizację cyklu Calvina w chloroplaście, wybierając odpowiednie oznaczenie literowe z mikrofotografii.

A. struktura A.
B. struktura B.
C. struktura C.
D. struktura D.

Określ właściwe dokończenie zdania, wybierając spośród A albo B oraz spośród 1. albo 2.

Ściany komórkowe komórek kolenchymy zbudowane są głównie z

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

Otwieranie szparek jest spowodowane pobieraniem wody przez komórki szparkowe, wywołanym przez (1) w komórce stężenia substancji osmotycznie czynnych, do których należą jony (2) oraz (3).

Na poniższej mikrofotografii przedstawiono fragment przekroju poprzecznego łodygi o budowie pierwotnej. Celuloza została wybarwiona na kolor zielony, natomiast lignina – na kolor ciemnoczerwony.

Do każdej z tkanek wskazanych na mikrofotografii – A i B – przyporządkuj odpowiednią nazwę spośród podanych.

drewno
łyko
sklerenchyma
kolenchyma

A.
B.

Kotewka orzech wodny (Trapa natans) to jednoroczna roślina wodna. Podwodna łodyga zawiera kanały powietrzne. Jest wiotka i cienka, zgrubiała tylko w górnej części, przy powierzchni wody. Kotewka ma dwa rodzaje liści:
• pływające – o kształcie romboidalnym, z aparatami szparkowymi obecnymi wyłącznie w skórce górnej i z rozdętymi ogonkami, w których występują komory powietrzne, zebrane w gęste, pływające rozety (o średnicy 15–55 cm)
• zanurzone – niewielkie, niepodzielone na blaszkę liściową i ogonek, szybko obumierające.

Korzenie kotewki wyrastają na całej długości pędu. Część korzeni kotwiczy roślinę w podłożu, a część – pełni funkcję asymilacyjną.
Pojedyncze białe kwiaty rozwijają się na wzniesionych ponad wodę szypułkach. Kielich ma cztery sztywne, lancetowate działki. Korona składa się z czterech białych płatków. Owocem jest orzech.
W przypadku silnego wzrostu kotewki jej gęsta pokrywa rozet liściowych może składać się nawet z trzech warstw liści. Masowo występująca kotewka ogranicza lub eliminuje inne gatunki zanurzonych i pływających roślin wodnych. Spadki zawartości tlenu w zbiornikach z bujnie rosnącą kotewką mogą powodować śnięcie ryb i migrację drobnych ryb ze strefy przybrzeżnej na głębsze wody.

W Polsce kotewka jest rośliną rzadką, objętą ochroną gatunkową, ale w Ameryce Północnej jest gatunkiem inwazyjnym, silnie oddziałującym na lokalną florę i faunę.

1.  Na podstawie przedstawionych informacji podaj po jednym przykładzie charakterystycznej cechy kotewki orzecha wodnego, na podstawie której można ją zaklasyfikować do roślin:

1. okrytonasiennych –
2. dwuliściennych –

2. Wypisz z tekstu dwie cechy budowy anatomicznej liścia pływającego kotewki stanowiące przystosowanie do życia w środowisku wodnym i podaj, na czym polega każde z tych przystosowań.

3. Wyjaśnij, dlaczego masowy rozwój kotewki orzecha wodnego w zbiorniku wodnym może być przyczyną spadku zawartości tlenu w wodzie.

Przeprowadzono obserwację zjawiska plazmolizy w komórkach roślinnych. Do obserwacji mikroskopowej przygotowano następujące materiały:

• świeżą czerwoną cebulę – wykorzystano zewnętrzną skórkę liścia spichrzowego cebuli,
która zawiera barwnik w dużej ilości
• szkiełka mikroskopowe: podstawowe i nakrywkowe
• wodę wodociągową
• nasycony roztwór NaCl
• pipetę
• skalpel.

Obserwację przeprowadzono w dwóch etapach.
• Etap 1. – wykonano przyżyciowy preparat mikroskopowy ze skórki liścia spichrzowego cebuli i przeprowadzono obserwację mikroskopową tego preparatu (fotografia 1.).
• Etap 2. – w celu zaobserwowania zjawiska plazmolizy do tego preparatu dodano nasycony roztwór NaCl i ponownie przeprowadzono obserwację mikroskopową preparatu
(fotografia 2.).

1. Opisz, w jaki sposób należy przygotować preparat mikroskopowy przedstawiony na fotografii 1. W opisie uwzględnij materiały wybrane spośród wymienionych we wprowadzeniu do zadania.

2. Opisz zaobserwowane zmiany w wyglądzie komórek przedstawionych na fotografiach 1. i 2. Wyjaśnij mechanizm prowadzący do zmian zaobserwowanych w tym doświadczeniu.

Opis zmian wyglądu komórek:
Wyjaśnienie zaobserwowanych zmian:

3. Określ, w jaki sposób można odwrócić zmiany w wyglądzie komórek przedstawionych na fotografii 2., aby przypominał on wygląd komórek przedstawionych na fotografii 1.

Na poniższym zdjęciu wykonanym za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM) przedstawiono przekrój poprzeczny przez fragment jednorodnej tkanki roślinnej.

1.Na powyższym zdjęciu zaznacz strzałką jeden z widocznych przestworów międzykomórkowych.

2.Określ, czy widoczne na powyższym zdjęciu komórki są komórkami miękiszu asymilacyjnego, czy – dojrzałymi członami rurek sitowych. Odpowiedź uzasadnij, porównując budowę obu typów komórek.

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.