Próbna matura 2017. Biologia - zadania maturalne

Na rozwiązanie około 25 zadań z poziomu rozszerzonego z biologii maturzyści będą mieli 180 minut.
Zadania będą sprawdzały przede wszystkim umiejętności:

• wyjaśniania procesów i zjawisk oraz zależności budowy i funkcjonowania organizmów od środowiska ich życia
• przedstawiania związków przestrzennych między elementami układów żywych i związków czasowych, czyli sekwencji zdarzeń w różnych procesach biologicznych, a także związków między strukturą i funkcją na różnych poziomach organizacji życia
• przetwarzania informacji biologicznych z postaci liczbowej w postać wykresu lub diagramu, z postaci tekstu do postaci schematu lub tabeli, albo w jeszcze inny sposób, jak też ich porządkowania chronologicznego, przestrzennego, czy przyczynowoskutkowego
• wykazywania związku obecnej różnorodności życia z przebiegiem procesu ewolucji,  analizy eksperymentu – sposobu jego planowania, przeprowadzania, stawianych hipotez i wniosków formułowanych na podstawie dołączonych wyników
• prowadzenia rozumowania opartego na treściach biologicznych, w tym – objaśniania i krytycznej oceny podanych informacji, wyjaśniania związków przyczynowoskutkowych pomiędzy faktami, formułowania opinii i wniosków w związku z przedstawionymi w zadaniu informacjami, dobierania właściwych argumentów na poparcie swych stwierdzeń

PRÓBNA MATURA 2017 Z BIOLOGII

Zadanie 1.
U ośmiornicy zwyczajnej, w tylnej części szlaku wzrokowego mózgu, zlokalizowane są tak zwane gruczoły optyczne. Stwierdzono, że aktywacja gruczołów stymuluje syntezę białek w jajnikach, zachowania płciowe, prowadzi do osiągnięcia dojrzałości płciowej i umożliwia rozmnażanie, ale także negatywnie wpływa na intensywność odżywiania się i długość życia. Ośmiornice giną po zakończeniu procesu rozrodczego, ale usunięcie gruczołów optycznych przed osiągnięciem dojrzałości płciowej prowadzi do znacznego wydłużenia życia zwierząt. Badania ultrastrukturowe wykazały w komórkach wydzielniczych gruczołów optycznych młodych ośmiornic obecność licznych wypustek dendrytycznych. Dojrzałe osobniki posiadają komórki wydzielnicze o dużej zawartości szorstkiej siateczki wewnątrzplazmatycznej. Według opinii niektórych naukowców gruczoły optyczne należy uznać za narząd neuroendokrynowy, wydzielający hormony peptydowe.

a) Uzasadnij opinię naukowców na temat neuroendokrynowego charakteru gruczołu optycznego, odnosząc się do obu członów określenia „neuroendokrynowy” i uwzględniając budowę komórek tego gruczołu.

b) Wyjaśnij związek między aktywnością gruczołu optycznego a faktem, że w hodowli nie udaje się utrzymać przy życiu dorosłych ośmiornic po fazie ich rozrodu.

c) Oceń prawdziwość podanych w tabeli stwierdzeń dotyczących rozrodu ośmiornic. Wpisz obok zdania literę F, jeżeli jest fałszywe, lub literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe.

1. Ośmiornica zwyczajna rozmnaża się tylko raz w życiu.
2. U ośmiornic występuje rozwój złożony.
3. Ośmiornice są rozdzielnopłciowe.

Zadanie 2.
W toku ewolucji u zwierząt wykształciły się różne narządy wydalnicze. Regulują one zawartość wody w organizmie, zapewniają równowagę osmotyczną, uczestniczą w pozbywaniu się substancji szkodliwych, np. leków i trucizn, oraz usuwają azotowe produkty przemiany materii. Te ostatnie najczęściej usuwane są pod postacią amoniaku, kwasu moczowego lub mocznika.

a) Podaj nazwy dwóch różnych grup makrocząsteczek, z rozkładu których pochodzą wydalane przez zwierzęta związki azotowe.
1. …………………..………………………
2. ..……………..…………………………

b) Wyjaśnij, dlaczego synteza mocznika zachodzi w wątrobie. W odpowiedzi uwzględnij naczynie krwionośne, którym produkty rozkładu makrocząsteczek dostają się do wątroby oraz reakcję biochemiczną zachodzącą w tym narządzie i prowadzącą do powstania azotowego substratu cyklu mocznikowego.

c) Przyporządkuj umieszczonym w tabeli typom narządów wydalniczych wymienione gatunki zwierząt i rodzaj głównego wydalanego przez te zwierzęta metabolitu azotowego.
Gatunki zwierząt: pszczoła miodna, wypławek biały, nereida różnokolorowa, wrona siwa
Metabolity azotowe: amoniak, kwas moczowy, mocznik

Zadanie 3.
Głównym produktem azotowej przemiany materii w organizmie człowieka jest wytwarzany w wątrobie mocznik, który – transportowany przez krew – jest ostatecznie wydalany przez nerki. Badanie poziomu mocznika we krwi wykorzystuje się w diagnozowaniu niektórych schorzeń.

a) Zaznacz schemat, który we właściwej kolejności przedstawia wybrane etapy drogi transportu mocznika przez układ krwionośny.

b) Określ, które z wymienionych przyczyn mogą podwyższyć, a które – obniżyć normalne stężenie mocznika we krwi. Wstaw w odpowiednie miejsca tabeli znak X.

Zadanie 4.
Jedną z metod zapobiegania nawracającym infekcjom bakteryjnym jest stosowanie autoszczepionki, zwanej inaczej szczepionką własną. Zawiera ona martwe drobnoustroje odpowiedzialne za zakażenie, które mają pobudzić do działania układ odpornościowy
chorego, od którego wcześniej pobrano wymaz. Najczęściej podaje się ją w formie podskórnych zastrzyków. Zwolennicy tej metody twierdzą, iż autoszczepionka, w odróżnieniu od kuracji antybiotykowej, nie powoduje niekorzystnych następstw w organizmie człowieka. Z kolei przeciwnicy przestrzegają przed możliwymi reakcjami alergicznymi.
Na podstawie: www. dooktor.pl [dostęp z dnia 10.12.2012]

a) Określ, czy autoszczepionka stymuluje w organizmie odporność swoistą, czy nieswoistą. Odpowiedź uzasadnij.

b) Wyjaśnij, na czym polega specyficzność w działaniu autoszczepionki.

Zadanie 5.
Immunolodzy opracowali nową szczepionkę przeciwko malarii i postanowili sprawdzić jej skuteczność na myszach. Do grupy badawczej zostało wybranych losowo 30 myszy rasy BALB/c. W dniu rozpoczęcia doświadczenia myszom z grupy badawczej podano dawkę szczepionki w postaci zastrzyku domięśniowego. Po trzech tygodniach myszy ponownie zaszczepiono (podając tak zwaną
dawkę przypominającą), a po upływie kolejnego miesiąca zarażono je zarodźcem malarii. Następnie obserwowano stan zdrowia myszy.

a) Wybierz spośród podanych propozycji dwa prawidłowe sformułowania problemu badawczego i dwie prawidłowo sformułowane hipotezy. Wpisz odpowiednie numery w wyznaczone miejsca.

1. Nowa szczepionka skutecznie chroni myszy przed rozwojem malarii.
2. Badania nad nową szczepionką przeciwko malarii u myszy.
3. Wpływ nowej szczepionki na wykształcenie odporności przeciwko malarii u myszy.
4. Czy nowa szczepionka przeciwko malarii u myszy jest skuteczna?
5. Nowa szczepionka nie chroni myszy przed rozwojem malarii.

Prawidłowe sformułowania problemu badawczego .......................
Prawidłowo sformułowane hipotezy .......................

b) Zaznacz dokończenie zdania prawidłowo określające próbę kontrolną tego doświadczenia.
Grupa kontrolna powinna liczyć
A. 5 myszy rasy BALB/c.
B. 30 myszy rasy BALB/c.
C. 5 myszy rasy C3H/N.
D. 30 myszy rasy C3H/N.

c) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania. Odpowiedź uzasadnij.

W czasie, gdy grupa badawcza dwukrotnie otrzymywała szczepionkę, myszom z grupy kontrolnej należało
A. również podać takie same dawki szczepionki.
B. za pierwszym razem nic nie podać, a za drugim podać domięśniowy zastrzyk soli fizjologicznej w objętości równej objętości szczepionki.
C. za pierwszym razem podać domięśniowy zastrzyk soli fizjologicznej w objętości równej objętości szczepionki, a za drugim nic nie podać.
D. za pierwszym i za drugim razem podać domięśniowy zastrzyk soli fizjologicznej w objętości równej objętości szczepionki.

Uzasadnienie:....

d) Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania. Odpowiedź uzasadnij.

W dniu, w którym myszy z grupy badawczej zarażone zostały zarodźcem malarii, myszy z grupy kontrolnej należało
A. poddać zastrzykowi soli fizjologicznej.
B. również zarazić zarodźcami malarii.
C. zarazić świdrowcami śpiączki.
D. ponownie zaszczepić.

Uzasadnienie:...

Zadanie 6.
Hemochromatoza pierwotna jest chorobą dziedziczną spowodowaną mutacją genu HFE, który znajduje się w chromosomie 6. i odpowiada za kontrolę wchłaniania żelaza w komórkach nabłonka jelit. Efektem mutacji jest recesywny allel genu HFE, kodujący
łańcuch białkowy enzymu, w którym tyrozyna została zastąpiona przez cysteinę. Skutkuje to zwiększonym pobieraniem żelaza z pokarmu i jego stopniowym gromadzeniem się w niektórych narządach, szczególnie w wątrobie, co może po latach wywołać uszkodzenia tych narządów.
Choroba ujawnia się przeważnie dopiero pomiędzy 40. i 60. rokiem życia. U niektórych chorych może pozostać nierozpoznana, gdyż nie daje istotnych objawów. Częściej i we wcześniejszym okresie życia diagnozowana jest u mężczyzn niż u kobiet.
Hemochromatozę leczy się objawowo: chorym 1–2 razy w tygodniu upuszcza się krew w celu zmniejszenia ilości zgromadzonego żelaza. Chorzy powinni także ograniczyć spożywanie mięsa oraz nie mogą stosować preparatów zawierających witaminę C.
Na podstawie: www.prometeusze.pl/hemochromatoza.php [dostęp z dnia 12.10.2012]

a) Oceń, które stwierdzenia dotyczące hemochromatozy są prawdziwe, a które fałszywe. Wpisz obok zdania literę F, jeżeli jest fałszywe, lub literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe.
1. Przyczyną hemochromatozy jest mutacja chromosomowa.
2. Hemochromatoza jest chorobą sprzężoną z płcią.
3. Na wystąpienie objawów choroby wpływa dieta.

b) Podaj, na czym polega mutacja powodująca zmianę w budowie białka kodowanego przez gen HFE.

c) Określ, jakie jest prawdopodobieństwo (w %), że osoba chora na hemochromatozę przekazała zmutowany allel swojemu potomstwu. Odpowiedź uzasadnij.

d) Oblicz, korzystając z prawa Hardy’ego-Weinberga, jakie jest prawdopodobieństwo, że dana osoba jest nosicielem allelu hemochromatozy, jeżeli w jej populacji częstość zmutowanego allelu genu HFE wynosi 0,05.

e) Podaj cechę fizjologii kobiet, która jest przyczyną rzadszego niż u mężczyzn ujawniania się u nich hemochromatozy. Odpowiedź uzasadnij.

f) Uzasadnij, dlaczego chorym na hemochromatozę zaleca się ograniczenie spożywania pokarmów mięsnych.

Zadanie 7.
Na rycinach przedstawiono związek pomiędzy średnią wysokością roślin krwawnika (w cm) a wysokością (w metrach nad poziomem morza) stanowisk, na których one rosną i z których pozyskiwano ich nasiona do doświadczenia.

Postawiono dwie hipotezy:
I. różnice w średnim wzroście roślin krwawnika są wynikiem modyfikującego wpływu czynników środowiska na rośliny ze stanowisk na różnej wysokości nad poziomem morza;
II. różnice w średnim wzroście roślin krwawnika są efektem różnic genetycznych pomiędzy roślinami ze stanowisk położonych na różnej wysokości nad poziomem morza.

Zaplanuj doświadczenie pozwalające rozstrzygnąć, która z hipotez (I czy II) jest prawdziwa. Określ, jaki wynik doświadczenia potwierdzi pierwszą, a jaki – drugą z hipotez.

Zadanie 8.
W cząsteczce DNA komplementarne zasady azotowe łączą się ze sobą za pomocą dwóch lub trzech wiązań wodorowych. Zasada zbudowana z dwóch pierścieni łączy się zawsze z zasadą zbudowaną z jednego pierścienia.

Na rysunku przedstawiono dwie pary komplementarnych zasad występujących w DNA.

a) Zaznacz w tabeli wiersz, w którym znajdują się właściwe nazwy zasad oznaczonych na rysunku numerami 1–4.

b) Oceń, które cechy budowy cząsteczki DNA wynikają z komplementarności zasad w budujących ją nukleotydach. Zaznacz znakiem X właściwe pola w tabeli.

Zadanie 9.

Informacja 1.
W inżynierii genetycznej do transformacji bakterii używa się m. in. wektorów plazmidowych. Aby umożliwić wyselekcjonowanie bakterii, które pobrały plazmid, często stosuje się plazmid zawierający gen oporności na antybiotyk (np. ampicylinę).

Informacja 2.
Bakterie, które mają zdolność wytwarzania potrzebnych związków organicznych (np. aminokwasów) ze składników pożywki minimalnej, określa się mianem prototroficznych. Bakterie, które w wyniku mutacji utraciły zdolność syntezy danego związku
chemicznego, to bakterie auksotroficzne. Na przykład auksotrofy lizynowe nie są zdolne do samodzielnego wytwarzania aminokwasu lizyny.

Informacja 3.
Aminokwas lizyna powstaje w kilkuetapowym szlaku metabolicznym. Każda reakcja tego szlaku jest katalizowana przez inny enzym.

Informacja 4.
Rewersja to mutacja odwracająca efekt fenotypowy poprzedniej mutacji. Przeprowadzono następujące doświadczenie: bakterie będące auksotrofami lizynowymi poddano transformacji plazmidem zawierającym gen oporności na ampicylinę.

Na podstawie przedstawionych informacji
a) zaproponuj dodatki do pożywki minimalnej, które pozwolą na wyselekcjonowanie
1. auksotrofów lizynowych, które pobrały plazmid ................................................................ ,
2. bakterii, które spontanicznie przeszły rewersję do prototrofii i pobrały plazmid................. ,

b) określ, czy rewersja przywracająca bakterii zdolność do syntezy lizyny może dotyczyć genu innego enzymu tego szlaku niż pierwotna mutacja prowadząca do auksotrofii.
Odpowiedź uzasadnij.

Zadanie 10.
Największym zagrożeniem dla Bałtyku jest eutrofizacja (przeżyźnienie). W wyniku spływu dużych ilości substancji organicznych zawierających azot i fosfor dochodzi między innymi do gwałtownego wzrostu ilości glonów na powierzchni morza, co ma niekorzystny wpływ na rozwój przydennych roślin naczyniowych i natlenienie głębszych warstw wody.

Na rysunku przedstawiono przykładową sieć troficzną, występującą w Morzu Bałtyckim.

a) Przyporządkuj wymienione w tabeli organizmy (zespoły organizmów) do poziomów troficznych i określ rodzaj pokarmu, którym się one odżywiają.

b) Wśród wymienionych gatunków ssaków spotykanych w Morzu Bałtyckim podkreśl jedyny rodzimy, skrajnie zagrożony gatunek walenia.
delfin białonosy, morświn zwyczajny, humbak, wal biskajski

c) Wyjaśnij, w jaki sposób ochrona foki szarej może przyczynić się do zmniejszenia szkodliwych skutków przeżyźnienia Morza Bałtyckiego. Uwzględnij odpowiednie zależności pokarmowe w przedstawionej sieci troficznej.

Zadania pochodzą z informatorów CKE