biologia na czasie cw odp, Notatki z Biologia

Pobierz biologia na czasie cw odp i więcej Notatki w PDF z Biologia tylko na Docsity! 1 Biologia na czasie – zakres podstawowy Karty pracy ucznia – klucz odpowiedzi 1. Genetyka molekularna Numer zadania Oczekiwana odpowiedź 1.1. Gen a genom. Budowa i rola kwasów nukleinowych 1. a) Jest to gen nieciągły, ponieważ zawiera odcinki niekodujące / introny. b) Ekson – jest to odcinek kodujący. 2. a) To DNA, ponieważ występują w nim cukier deoksyryboza oraz zasada azotowa tymina. b) c) Przykładowe odpowiedzi:  jest materiałem genetycznym wszystkich organizmów i niektórych wirusów,  odcinki DNA – geny – zawierają informacje niezbędne do syntezy białek oraz RNA,  jest nośnikiem informacji genetycznej – odpowiada za dziedziczenie cech. 3. 1. Zasady nie łączą się ze sobą wg zasady komplementarności. 2. Ilość adeniny jest różna od ilości uracylu, a ilość cytozyny – od ilości guaniny. 4. a) A. mRNA, B. rRNA, C. tRNA b) tRNA. Sekwencja nukleotydów w kodonie to UUC 5. a) Replikacja DNA – jest to proces prowadzący do powielenia cząsteczki DNA. b) c) I i III, II i IV 1.2. Kod genetyczny 1. A. Trzy kolejne nukleotydy kwasu nukleinowego tworzą jeden kodon, który oznacza w tym przypadku aminokwas alaninę. B. Jeden aminokwas może być kodowany przez kilka kodonów. Alanina jest kodowana przez cztery kodony. C. Jeden kodon oznacza zawsze wyłącznie jeden aminokwas. W przypadku alaniny układ nukleotydów w czterech kodonach zawsze będzie oznaczał alaninę. 2. A, D 2 3. Cecha powstałego polipeptydu Oznaczenie fragmentu matrycowej nici DNA Uzasadnienie Największa różnorodność aminokwasów I Trzy kodony spośród czterech kodują inne / różne aminokwasy, a ostatni kodon jest kodonem STOP. Największa liczba aminokwasów II Wszystkie cztery kodony są kodonami kodującymi aminokwas. 4. a) izoleucyna (ILE) b) AUU, AUC c) bezprzecinkowy, zdegenerowany, uniwersalny, niezachodzący 5. B 6. Brak tych kodonów uniemożliwiałby zakończenie translacji w odpowiednim momencie. 1.3. Ekspresja genów 1. Transkrypcja Translacja Matryca DNA mRNA Lokalizacja jądro komórkowe cytozol Produkt mRNA polipeptyd 2. Polimeraza RNA umożliwia zachodzenie transkrypcji. Bez tego procesu nie będą powstawać białka enzymatyczne, co doprowadzi do śmierci komórki. 3. a) pre-mRNA b) jądro komórkowe c) A – sekwencja niekodująca, czyli intron, B – sekwencja kodująca, czyli ekson 4. a) UUGGUUGCUUAA b) leucyna – walina – alanina / LEU – VAL – ALA 5. 1, 2, 4 6. a) Pojawienie się kodonu UAG / STOP będzie oznaczało zakończenie translacji. b) c) 15 kodonów d) 5 2.2. II prawo Mendla 1. AAbb – Ab, DdFF – DF, dF , GGHh – GH, Gh KkNn – KN, Kn, kN, kn 2. a) W zadaniu II, ponieważ dotyczy ono dwóch cech, które dziedziczą się niezależnie od siebie (II prawa Mendla dotyczy niezależnej segregacji cech). b) Genotypy roślin rodzicielskich: aabb x AaBb ♀ ♂ AB Ab aB ab ab AaBb Aabb aaBb aabb 3. a) Genotyp matki: aaBb Genotyp ojca: Aabb Genotyp dziecka: aabb b) ♀ ♂ Ab ab aB AaBb aaBb ab Aabb aabb Prawdopodobieństwo urodzenia dziecka z ciemnymi włosami i długimi rzęsami wynosi 25%. 4. Stosunek fenotypów w potomstwie Genotypy rodziców 1:1:1:1 AaBb x aabb 9:3:3:1 AaBb x AaBb Potomstwo jednolite fenotypowo AABB x aabb 5. a) Genotyp samicy: aabb; Fenotyp samicy: ciemna, długowłosa b) AABB ♀ ♂ AB ab AaBb 6. 1. P, 2. P, 3. F, 4. F 2.3. Inne sposoby dziedziczenia cech 1. ♀ ♂ A A A AA AA A AA AA ♀ ♂ A A a Aa Aa a Aa Aa 2. a) Kobieta Ojciec kobiety Mąż kobiety Genotyp IBi ii IAIB b) IB IB, IBi, IAIB Genotypy krzyżowanych roślin, których pokolenie F1 będzie miało wyłącznie czerwone kwiaty, to AA x AA. Genotypy krzyżowanych roślin, których pokolenie F1 będzie miało kwiaty różowe, to AA x aa. 6 c) ♀ ♂ IA IB IB IAIB IBIB i IAi IBi Prawdopodobieństwo wystąpienia wymienionych grup krwi u dzieci tej pary wynosi: 25% dla grup AB, A oraz 50% dla grupy B. 3. a) Maksymalna wysokość to 36 cm, ponieważ 20 + (4 x 4) = 36 cm b) AAbb, AaBb, aaBB 4. a) aaBb: czerwona Aabb: biała b) ♀ ♂ aB ab Ab AaBb Aabb ab aaBb aabb Stosunek fenotypowy: 2:1:1 biała: czerwona: żółta 5. ♀ ♂ R r R RR Rr r Rr rr Umaszczenie ojca: dereszowate. 2.4. Chromosomowa teoria dziedziczenia 1. A. Chromosomy homologiczne zawierają te same / różne zestawy genów. B. Geny znajdujące się w jednym chromosomie nazywamy genami siostrzanymi / sprzężonymi. C. Geny leżące na różnych chromosomach są dziedziczone zależnie / niezależnie od siebie. D. Geny sprzężone mogą zostać rozdzielone do różnych gamet podczas zapłodnienia / crossing-over. 2. a) Tak, są to chromosomy homologiczne, ponieważ leżą na nich te same geny / te same geny zajmują na nich te same miejsca. b) gen a, gen B, gen c 3. 1. ABC, AbC, aBC, abC 2. AbC, aBC 4. a) Heterozygota: Dg, dG; Homozygota recesywna: dg b) ♀ ♂ Dg dG dg Ddgg ddGg Stosunek genotypów w pokoleniu F1: 1:1. 5. a) Płeć Fenotyp Genotyp Samica krótkowłosa, łaciata AB/ab Samiec długowłosy, jednolicie umaszczony ab/ab b) ♀ ♂ ab AB AaBb ab aabb 7 Prawdopodobieństwo pojawienia się jednolicie umaszczonego, długowłosego samca wynosi 50%. 6. a) crossing-over b) aBc, AbC c) P, F 2.5. Dziedziczenie płci. Cechy sprzężone z płcią 1. A. Zestaw wszystkich genów w komórce diploidalnej nosi nazwę genotypu / kariotypu. B. Chromosom Y / X to chromosom płci, który występuje zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn. C. Autosomy to chromosomy związane / niezwiązane z płcią. D. Płeć dziecka zależy od tego, czy plemnik / komórka jajowa zawiera chromosom X lub Y. 2. ♂ ♀ X Y X XX XY X XX XY Prawdopodobieństwo urodzenia dziewczynki wynosi 50%. 3. Fenotyp Genotyp Rodzaj wytwarzanych gamet Kobieta prawidłowo odróżniająca barwy; nie jest nosicielką. XDXD XD, XD Kobieta prawidłowo odróżniająca barwy; nosicielka. XdXD Xd, XD Kobieta nieprawidłowo odróżniająca barwy. XdXd Xd, Xd Mężczyzna prawidłowo odróżniający barwy XD, Y XD, Y Mężczyzna nieprawidłowo odróżniający barwy. XdY Xd, Y 4. ♂ ♀ XD Y Xd XDXd XdY Xd XDXd XdY 1. Jeśli urodzi się chłopiec, prawdopodobieństwo, że będzie prawidłowo rozróżniać barwy, wynosi 0%. 2. Jeśli urodzi się dziewczynka, prawdopodobieństwo, że będzie prawidłowo rozróżniać barwy, wynosi 100%. 5. Tak, ponieważ hemofilia dziedziczy się recesywnie. Córka królowej jest nosicielką, a jej mąż jest zdrowy. W takim przypadku istnieje prawdopodobieństwo, że mogła ona urodzić zdrowego syna. 6. a) Genotyp matki: XHXh; Genotyp ojca: XHY b) 10 3. Biotechnologia Numer zadania Oczekiwana odpowiedź 3.1. Biotechnologia tradycyjna 1. a) Biotechnologię tradycyjną, ponieważ dobór organizmów o pożądanych cechach odbywa się przez selekcję sztuczną. b) Jedna odpowiedź z podanych: Jest bardziej czasochłonna. Jest bardziej pracochłonna. 2. Rok Wydarzenia z historii biotechnologii Oznaczenie literowe 6000 r. p.n.e. Sumeryjczycy i Babilończycy zaczęli używać drożdży do produkcji piwa i wina. B 100 r. p.n.e. Chińczycy zastosowali pierwszy środek owadobójczy – sproszkowaną chryzantemę. B, C 1938 r. Z penicyliny wyizolowano substancję czynną. D 1978 r. Wykorzystano techniki rekombinowane DNA do produkcji insuliny. D 1994 r. Dopuszczono do obrotu pierwszy transgraniczny produkt – pomidor FlavrSavr firmy Calgene (bardziej odporny na gnicie). A, B 3. a) Ogranicza koszty związane ze stosowaniem nawozów. Zwiększa plony, co przekłada się na większe zyski. b) Ogranicza niekorzystny wpływ nawozów sztucznych i środków ochrony roślin na środowisko. 4. Proces przedstawiony na rysunku to fermentacja mleczanowa / alkoholowa. Gaz, który podczas tego procesu zebrał się w balonie, to tlen / dwutlenek węgla. Proces ten jest wykorzystywany do produkcji kiszonek / wypieku ciast. Zmodyfikowane genetycznie drożdże stosowane w przemyśle spożywczym uzyskuje się dzięki technikom biotechnologii tradycyjnej / molekularnej. 5. a) Jedno zagrożenie spośród podanych:  Ponieważ bardzo długo się rozkładają / są trudno biodegradowalne.  Ponieważ zwierzęta, np. ryby i ptaki, mogą się w nie łapać lub je zjadać. b) Można np. do produkcji torebek foliowych zastosować polimer biodegradowalny, który przyspieszy ich rozkład w środowisku. 3.2. Podstawowe techniki inżynierii genetycznej 1. a) Sekwencjonowanie DNA polega na ustalaniu kolejności poszczególnych rodzajów nukleotydów w wybranym odcinku badanego kwasu nukleinowego. b) Czynniki chemiczne: konserwanty żywności (np. azotan(III) sodu), niektóre składniki zanieczyszczeń (np. dioksyny, węglowodory aromatyczne, pestycydy), składniki dymu tytoniowego (np. nikotyna, benzopiren). Czynniki biologiczne: wirusy, grzyby, bakterie. 11 c) 1. F, 2. P 2. a) Przełom w kryminalistyce nastąpił pod koniec XX w., kiedy dzięki technice PCR zbyt mała ilość materiału dowodowego przestała być problemem. Technika ta polega na powieleniu materiału genetycznego z tkanek / określeniu sekwencji nukleotydów DNA w tkankach odnalezionych na miejscu zdarzenia. PCR przeprowadza się w sekwentatorach / termocyklerach, które umożliwiają szybkie zmiany pola elektrycznego / temperatury. b) diagnostyka chorób / medycyna c) Nie wykorzystuje się polimerazy DNA zbudowanej z białek podobnych do tych, które występują w organizmie człowieka, ponieważ w wysokiej temperaturze uległyby one denaturacji. 3. a) Elektroforeza DNA to technika, która umożliwia rozdzielenie fragmentów DNA w polu elektrycznym. b) c) A. 40, B. 1400, C. 140. d) Techniki tej można użyć do tworzenia profili genetycznych, czyli ustalania długości określonych fragmentów DNA danej osoby, co z kolei może służyć do: ustalenia ojcostwa, identyfikacji ofiar wypadków lub przestępców. 4. a) PCR b) B1 3.3. Organizmy zmodyfikowane genetycznie 1. a)  W tekście I została opisana metoda A / B / C, ponieważ wycisza ona jeden z genów organizmu.  W tekście II została opisana metoda A / B / C, ponieważ knurek ma wbudowany gen człowieka. b) Tekst II, ponieważ organizm ten zawiera w swoim genomie obcy materiał genetyczny. c) Miniświnia jest dobrym organizmem modelowym do badań naukowych. Knurek TG 1154 może być wykorzystany w medycynie do przeszczepów u ludzi lub produkcji leków. 2. a) Plazmid jest małą, kolistą cząsteczką DNA, zdolną do powielania się i wprowadzania zmodyfikowanego genu do komórki bakterii, dlatego służy jako wektor. b) oporność na antybiotyk c) A2 12 3. Komórki roślin „bombarduje się” mikroskopijnymi kulkami zawierającymi fragmenty DNA. 3 Obcy gen wbudowuje się w materiał genetyczny pomidora. 4 Komórki pomidora hoduje się na specjalnej pożywce. 5 Z papryki pobiera się gen warunkujący odporność na bakterię Xanthomonas. 1 Na kulkach złota umieszcza się wyizolowany gen. 2 Pomidor się rozrasta, a jego organy są odporne na bakteryjną plamistość. 6 4. Przykład korzyści dla środowiska naturalnego:  brak lub zmniejszenie ilości używanych środków ochrony roślin zwalczających stonki czy wirusy. Przykład korzyści dla rolników (jeden z podanych):  zmniejszenie kosztów uprawy,  zwiększenie plonów,  zwiększenie zysków, z mniejszego areału więcej skrobi ziemniaczanej. 3.4. Biotechnologia molekularna – szanse i zagrożenia 1. Młode pancerniki są genetycznymi klonami, ponieważ to genetyczne kopie / mają takie samo DNA / powstały z jednej komórki jajowej zapłodnionej jednym plemnikiem i na etapie zygoty rozdzieliły się na cztery zarodki. 2. a) metoda transplantacji jąder b) A2 c) Za pomocą impulsu elektrycznego komórka jajowa jest pobudzana do podziałów. 3. a) b) Ex vivo: 1.1, 1.2, 1.3; In vivo: 1, 2. c) Jedna odpowiedź spośród podanych: rzadka wrodzona ślepota, beta-talasemia Opis etapu Cyfra Wyizolowanie komórek z nieprawidłowo funkcjonującego narządu. 1.1 Zainfekowanie przez wirusa komórek pochodzących z chorego narządu. 1.2 Przygotowanie wektora z „leczniczym genem”. 1 Wprowadzenie komórek z „leczniczym genem” do narządu człowieka. 1.3 Zainfekowanie przez wirusa narządu z wadliwym genem. 2 4. Wykorzystywanie biotechnologii molekularnej do tworzenia organizmów argument „za” argument „przeciw” Jeden argument spośród podanych: Jeden argument spośród podanych: 15 3. A, B 4. 5. a) Przykładowe wnioski:  Wielkie wymieranie organizmów przyczyniało się do (niewielkiego) spadku różnorodności biologicznej na Ziemi.  Różnorodność biologiczna na Ziemi zmniejszała się podczas wielkich wymierań organizmów. b) 65,5 mln lat temu. c) Jedna odpowiedź spośród podanych:  uderzenie w powierzchnię Ziemi meteorytów lub asteroid,  wzmożona aktywność wulkanów,  zmiany klimatu. 4.5. Antropogeneza 1. Takson Nazwa jednostki systematycznej Cecha charakterystyczna Rząd naczelne Jedna cecha spośród podanych: dobrze rozwinięty zmysł wzroku, zwykle chwytny ogon, przynajmniej jedna para kończyn chwytnych, silnie rozwinięte zachowania społeczne. Nadrodzina człekokształtne Jedna cecha spośród podanych: zredukowany ogon, długie opiekowanie się potomstwem. Rodzina człowiekowate zdolność do używania narzędzi Rodzaj człowiek Jedna cecha spośród podanych: wyprostowana postawa ciała, dwunożny chód, przeciwstawny kciuk, dłonie zdolne do precyzyjnego chwytu. 2. Cecha wspólna szympansa i człowieka Znaczenie dla szympansa Znaczenie dla człowieka Chwytne dłonie z przeciwstawnym kciukiem Umiejętność obejmowania gałęzi umożliwiająca poruszanie się po drzewach. Zdolność do wykonywania precyzyjnych ruchów, np. przy produkcji narzędzi. 3. a) A – człowiek zręczny, B – człowiek rozumny b) Dwie różnice spośród podanych: niskie / wysokie czoło, wydatne wały nadoczodołowe, żuchwa z bródką / bez bródki, 16 wysunięta twarzoczaszka, mniej / bardziej wysklepiona mózgoczaszka, mniejsza / większa pojemność mózgoczaszki 4. a) A – II, B – IV, C – III b) 5. Znaczenie: Wysklepienie usprawnia dwunożne poruszanie się, ponieważ stopa nie dotyka w całości podłoża, co umożliwia odpowiednie rozłożenie ciężaru ciała podczas chodzenia. 6. Przyczyną występowania wielu genów neandertalczyka u człowieka rozumnego było krzyżowanie się obu gatunków w przeszłości. Karta powtórzeniowa 1. a) dowody bezpośrednie b) dobór stabilizujący, dobór kierunkowy, dobór różnicujący c) ardipitek, człowiek zręczny, człowiek wyprostowany, neandertalczyk 2. Dryf genetyczny Dobór naturalny A, C, D A, B, D, E 3. B, C, E 4. A – V, B – IV, C – II, D – I 5. a) krokodyle, dinozaury ptasiomiedniczne, dinozaury gadomiedniczne, ptaki b) Stwierdzenie jest błędne, ponieważ obecnie takie drzewa konstruuje się na podstawie analizy sekwencji aminokwasów w białkach oraz sekwencji nukleotydów DNA, czyli korzystając z biochemii i genetyki. Nauki te dostarczają pośrednich dowodów ewolucji. 6. 1. F, 2. P, 3. P 5. Ekologia i różnorodność biologiczna Numer zadania Oczekiwana odpowiedź 5.1. Organizm w środowisku. Tolerancja ekologiczna 1. A – 4, B – 2, C – 3 2. Zdanie B. Nisza ekologiczna to ogół wymagań życiowych charakterystycznych dla danego gatunku. Różne gatunki mają różne nisze, choć mogą „mieszkać” w tym samym siedlisku. 17 3. a) Gatunek A, ponieważ ma największy zakres tolerancji dla tego czynnika środowiskowego. b) D c) A, B, C 4. a) Tak, mogą, ponieważ (jedna odpowiedź spośród podanych):  małże żyją w czystej wodzie.  zamykają muszlę, aby chronić się przed zanieczyszczeniami.  mają wąski zakres tolerancji na zanieczyszczenie wód. b) B2 5. a) b) Próbka II, ponieważ występują w niej larwy jętek i larwy ważek, żyjące w wodzie niezanieczyszczonej / wykazujące mniejszą tolerancję na zanieczyszczenia. Bioindykator Parametr środowiska brodaczka nadobna stężenie SO2 w powietrzu: 39–30 μg/m3 miłek wiosenny gleby bogate w węglan wapnia pstrąg potokowy, larwy jętek czyste i dobrze natlenione wody solanka kolczysta gleby zasolone 5.2. Cechy populacji 1. Dwie odpowiedzi spośród podanych: liczebność populacji rysia, zagęszczenie tej populacji, strukturę wiekową tej populacji, strukturę płciowa tej populacji. 2. A. Liczebność populacji to wielkość zmienna / stała. B. Przyczynami wzrostu liczebności populacji mogą być emigracja i śmiertelność / imigracja i rozrodczość. C. Liczebność populacji w środowisku o nieograniczonych / ograniczonych zasobach będzie wzrastać wykładniczo w stałym tempie. D. W środowisku naturalnym / sztucznym wzrost liczebności populacji zazwyczaj zostaje zahamowany przed przekroczeniem pojemności środowiska. 3. a) równomierne b) światło 4. a) b) Populacja danieli jest populacją rozwijającą się. 5 M = 50 x 80 : 10 = 400 osobników 5.3. Rodzaje oddziaływań między organizmami 1. A+ B+ mutualizm obligatoryjny / mutualizm fakultatywny A+ B+ mutualizm fakultatywny / mutualizm obligatoryjny A+ B– roślinożerność / pasożytnictwo / drapieżnictwo