Biologia — zadania maturalne

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

Na poniższym zdjęciu przedstawiono koniugację bakterii, polegającą na jednokierunkowym transferze materiału genetycznego (plazmidowego DNA) z jednej komórki bakteryjnej (dawcy) do drugiej komórki bakteryjnej (biorcy). Na zdjęciu zaznaczono strzałką połączenie pomiędzy dwoma komórkami bakteryjnymi.

DNA plazmidowy jest rzadko przekazywany w całości, ponieważ koniugacja naturalnie jest przerywana w losowym momencie. Dodatkowo w warunkach laboratoryjnych koniugację bakterii można przerwać przez intensywne wstrząsanie zawartości probówki z hodowlą bakteryjną, co jednocześnie zapobiega powstawaniu nowych par koniugacyjnych.

W celu określenia kolejności przekazywania czterech genów podczas koniugacji przeprowadzono doświadczenie polegające na przerwaniu koniugacji w określonych odstępach czasu. Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki doświadczenia.

Na podstawie: M. Hüttener i in., Roles of Proteins Containing Immunoglobulin-Like Domains in the Conjugation of Bacterial Plasmids, „mSphere” 7(1), 2022; S. Srivastava, Genetics of Bacteria, Nowe Delhi 2013.

Zdjęcie dwóch komórek bakteryjnych podczas koniugacji; strzałka wskazuje połączenie między nimi.

Wykres częstości występowania komórek bakteryjnych z genem przekazanym w wyniku koniugacji (%) w zależności od czasu trwania koniugacji (min), z krzywymi dla genów azi, ton, lac i gal.

Zadanie 8.1

2 pkt

Bakterie

Na poniższym zdjęciu przedstawiono koniugację bakterii, polegającą na jednokierunkowym transferze materiału genetycznego (plazmidowego DNA) z jednej komórki bakteryjnej (dawcy) do drugiej komórki bakteryjnej (biorcy). Na zdjęciu zaznaczono strzałką połączenie pomiędzy dwoma komórkami bakteryjnymi.

DNA plazmidowy jest rzadko przekazywany w całości, ponieważ koniugacja naturalnie jest przerywana w losowym momencie. Dodatkowo w warunkach laboratoryjnych koniugację bakterii można przerwać przez intensywne wstrząsanie zawartością probówki z hodowlą bakteryjną, co jednocześnie zapobiega powstawaniu nowych par koniugacyjnych.

W celu określenia kolejności przekazywania czterech genów podczas koniugacji przeprowadzono doświadczenie polegające na przerwaniu koniugacji w określonych odstępach czasu. Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki doświadczenia.

Na podstawie: M. Hüttener i in., Roles of Proteins Containing Immunoglobulin-Like Domains in the Conjugation of Bacterial Plasmids, „mSphere” 7(1), 2022; S. Srivastava, Genetics of Bacteria, Nowe Delhi 2013.

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące wyników przedstawionego doświadczenia są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1.	Spośród badanych genów jako pierwszy jest przekazywany gen azi.	P	F
2.	Gen ton jest przekazywany po genie azi, ale przed genem lac.	P	F
3.	Gdy przerwano koniugację po 20 minutach, nie było wśród komórek będących biorcami takich komórek, które otrzymały gen gal.	P	F

Zdjęcie dwóch komórek bakteryjnych; strzałka wskazuje połączenie między nimi.

Wykres częstotliwości występowania komórek bakteryjnych z genem przekazanym w wyniku koniugacji (%) w zależności od czasu trwania koniugacji (min); krzywe oznaczono: gen azi, gen ton, gen lac, gen gal.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1. – P,　2. – P,　3. – P.

Zasady oceniania

2 pkt – za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.
1 pkt – za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 8.2

1 pkt

Bakterie

Na poniższym zdjęciu przedstawiono koniugację bakterii, polegającą na jednokierunkowym transferze materiału genetycznego (plazmidowego DNA) z jednej komórki bakteryjnej (dawcy) do drugiej komórki bakteryjnej (biorcy). Na zdjęciu zaznaczono strzałką połączenie pomiędzy dwoma komórkami bakteryjnymi.

DNA plazmidowy jest rzadko przekazywany w całości, ponieważ koniugacja naturalnie jest przerywana w losowym momencie. Dodatkowo w warunkach laboratoryjnych koniugację bakterii można przerwać przez intensywne wstrząsanie zawartością probówki z hodowlą bakteryjną, co jednocześnie zapobiega powstawaniu nowych par koniugacyjnych.

W celu określenia kolejności przekazywania czterech genów podczas koniugacji przeprowadzono doświadczenie polegające na przerwaniu koniugacji w określonych odstępach czasu. Na poniższym wykresie przedstawiono wyniki doświadczenia.

Na podstawie: M. Hüttener i in., Roles of Proteins Containing Immunoglobulin-Like Domains in the Conjugation of Bacterial Plasmids, „mSphere” 7(1), 2022; S. Srivastava, Genetics of Bacteria, Nowe Delhi 2013.

Wyjaśnij, dlaczego intensywne wstrząsanie zawartością probówki prowadzi do przerwania przekazywania materiału genetycznego między bakteriami. W odpowiedzi odnieś się do mechanizmu koniugacji.

Zdjęcie dwóch komórek bakteryjnych; strzałka wskazuje połączenie między nimi.

Wykres częstości występowania komórek bakteryjnych z genem przekazanym w wyniku koniugacji (%) w zależności od czasu trwania koniugacji (min); krzywe genów azi, ton, lac i gal.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Intensywne wstrząsanie hodowlą może uszkodzić pilus, łączący koniugujące bakterie, ponieważ jest cienki i bywa stosunkowo długi, co spowoduje przerwanie przekazywania materiału genetycznego.
Mostek cytoplazmatyczny jest delikatną strukturą, łączącą bakterie podczas koniugacji. Jego ciągłość można łatwo przerwać przez wstrząsanie probówką.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do cech strukturalnych pilusa oraz możliwości jego zniszczenia przez intensywne wstrząsanie hodowlą bakteryjną.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 9

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

3 podzadania

Informacja do podzadań

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.

Na podstawie: atlas.roslin.pl; nyis.info; siedliska.gios.gov.pl; Źródło ilustracji: Wikimedia Commons.

Ilustracja kotewki orzecha wodnego z oznaczeniami: liść pływający, kwiat, zgrubiała część łodygi podwodnej, liść zanurzony, łodyga podwodna, pierzaste korzenie asymilujące, korzenie wiązkowe kotwiczące roślinę w podłożu, przekrój podłużny kwiatu (usunięto płatki korony) i owoc.

Zadanie 9.1

2 pkt

Rośliny lądowe

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.

Na podstawie: atlas.roslin.pl; nyis.info; siedliska.gios.gov.pl; Źródło ilustracji: Wikimedia Commons.

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 –

Ilustracja kotewki orzecha wodnego z oznaczeniami: liść pływający, kwiat, zgrubiała część łodygi podwodnej, liść zanurzony, łodyga podwodna, pierzaste korzenie asymilujące, korzenie wiązkowe kotwiczące roślinę w podłożu, przekrój podłużny kwiatu (usunięto płatki korony) oraz owoc.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

1. okrytonasiennych:

wytwarza kwiaty z okwiatem
w kwiatach obecny jest słupek
wytwarza owoce

2. dwuliściennych:

kwiat ma zróżnicowany okwiat
okwiat zróżnicowany na kielich i koronę
kwiaty są czterokrotne
liście mają nerwację pierzastą
liście są ogonkowe

Zasady oceniania

2 pkt – za odpowiedź uwzględniającą cechę charakterystyczną dla okrytonasiennych (wytwarzanie owocu; obecność w kwiecie zalążni lub okwiatu) ORAZ cechę charakterystyczną dla dwuliściennych (zróżnicowanie okwiatu na kielich i koronę, pierzasta nerwacja liści, obecność ogonków liściowych).
1 pkt – za odpowiedź uwzględniającą cechę charakterystyczną dla okrytonasiennych (wytwarzanie owocu; obecność w kwiecie zalążni lub okwiatu) ALBO cechę charakterystyczną dla dwuliściennych (zróżnicowanie okwiatu na kielich i koronę, pierzasta nerwacja liści, obecność ogonków liściowych).
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 9.2

2 pkt

Rośliny – budowa i funkcje tkanek i organów

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.

Na podstawie: atlas.roslin.pl; nyis.info; siedliska.gios.gov.pl; Źródło ilustracji: Wikimedia Commons.

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.

Ilustracja kotewki orzecha wodnego z podpisami części rośliny oraz rysunkami przekroju podłużnego kwiatu i owocu.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązanie

1. Obecność w ogonkach liściowych komór powietrznych, zwiększających wyporność rośliny.

2. Obecność aparatów szparkowych w liściach pływających tylko w skórce górnej umożliwia wymianę gazową z atmosferą, bez zalewania tkanki przewietrzającej.

Zasady oceniania

2 pkt – za poprawne wypisanie z tekstu dwóch cech budowy anatomicznej będących przystosowaniem do życia w wodzie, czyli obecności komór powietrznych w ogonkach liściowych oraz lokalizacji aparatów szparkowych po górnej stronie liści pływających, wraz z podaniem, na czym każde z tych przystosowań polega.
1 pkt – za poprawne wskazanie tylko jednej cechy, wraz z podaniem, na czym polega to przystosowanie.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 9.3

1 pkt

Struktura i funkcjonowanie ekosystemu

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.

Na podstawie: atlas.roslin.pl; nyis.info; siedliska.gios.gov.pl; Źródło ilustracji: Wikimedia Commons.

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

Rysunek kotewki orzecha wodnego z oznaczeniami: liść pływający, kwiat, zgrubiała część łodygi podwodnej, liść zanurzony, łodyga podwodna, pierzaste korzenie asymilujące, korzenie wiązkowe kotwiczące roślinę w podłożu, przekrój podłużny kwiatu (usunięto płatki korony) oraz owoc.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Masowo występująca kotewka ogranicza dostęp światła roślinom zanurzonym, co zmniejsza wytwarzanie przez nie tlenu w procesie fotosyntezy.
Rozrastająca się kotewka ma na tyle dużą biomasę, że podczas nocy zużywa duże ilości tlenu rozpuszczonego w wodzie na potrzeby oddychania.
Gęsta pokrywa rozet liściowych utrudnia dostęp tlenu z powietrza do wody, przez co woda jest mało natleniona.
Kotewka jest rośliną jednoroczną – jej pędy obumierają każdego roku, a ich mikrobiologiczny rozkład zużywa duże ilości tlenu, ponieważ biomasa kotewki jest bardzo duża.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, odnoszące się do: 1) braku dostępu światła i ograniczenia intensywności fotosyntezy roślin zanurzonych LUB 2) intensywnego procesu oddychania w nocy roślin kotewki stanowiących dużą biomasę LUB 3) izolacji przez warstwę kotewki powierzchni zbiornika wodnego od powietrza atmosferycznego LUB 4) rozkładu dużej ilości biomasy kotewki na koniec sezonu wegetacyjnego.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 10

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

4 podzadania

Informacja do podzadań

Na rysunku przedstawiono widok jamy ustnej człowieka od strony przyśrodkowej, uwzględniający śliniankę podjęzykową, śliniankę podżuchwową oraz ich przewody odprowadzające:

przewód podżuchwowy
przewód większy ślinianki podjęzykowej
przewody mniejsze ślinianki podjęzykowej.

Uwaga: na rysunku nie przedstawiono języka.

Na podstawie: W. Dauber, Ilustrowana anatomia człowieka Fenisa, Warszawa 2010; J. Sokołowska-Pituchowa (red.), Anatomia człowieka, Warszawa 2020.

Schemat jamy ustnej z oznaczeniem X oraz podpisami ślinianek podjęzykowej i podżuchwowej oraz ich przewodów.

Zadanie 10.1

1 pkt

Układ pokarmowy i przebieg procesów trawiennych

Na rysunku przedstawiono widok jamy ustnej człowieka od strony przyśrodkowej, uwzględniający śliniankę podjęzykową, śliniankę podżuchwową oraz ich przewody odprowadzające:

• przewód podżuchwowy
• przewód większy ślinianki podjęzykowej
• przewody mniejsze ślinianki podjęzykowej.

Uwaga: na rysunku nie przedstawiono języka.

Na podstawie: W. Dauber, Ilustrowana anatomia człowieka Feneisa, Warszawa 2010; J. Sokołowska-Pituchowa (red.), Anatomia człowieka, Warszawa 2020.

Określ, czy ślinianki podjęzykowa i podżuchwowa są gruczołami wydzielania wewnętrznego, czy – wydzielania zewnętrznego. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do informacji przedstawionych na rysunku.

Schemat jamy ustnej od strony przyśrodkowej z oznaczonymi śliniankami podjęzykową i podżuchwową oraz ich przewodami odprowadzającymi.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne określenie, że ślinianki nie są gruczołami wydzielania zewnętrznego, wraz z poprawnym uzasadnieniem odnoszącym się do miejsca wyprowadzania wydzieliny LUB do obecności przewodów wyprowadzających.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Przykładowe rozwiązania

Nie są gruczołami wydzielania wewnętrznego / są gruczołami wydzielania zewnętrznego, ponieważ

wydzielina przez nie produkowana wydzielana jest do jamy ustnej.
wydzielina przez nie produkowana trafia do światła przewodu pokarmowego.
wydzielina przez nie wytwarzana jest wyprowadzana z gruczołu przez przewody wyprowadzające, których nie mają gruczoły wydzielania wewnętrznego.
mają przewody wyprowadzające.

Zadanie 10.2

1 pkt

Układ pokarmowy i przebieg procesów trawiennych

Na rysunku przedstawiono widok jamy ustnej człowieka od strony przyśrodkowej, uwzględniający śliniankę podjęzykową, śliniankę podżuchwową oraz ich przewody odprowadzające:

przewód podżuchwowy
przewód większy ślinianki podjęzykowej
przewody mniejsze ślinianki podjęzykowej.

Uwaga: na rysunku nie przedstawiono języka.

Na podstawie: W. Dauber, Ilustrowana anatomia człowieka Feniesa, Warszawa 2010; J. Sokołowska-Pituchowa (red.), Anatomia człowieka, Warszawa 2020.

Który rodzaj zęba oznaczono na schemacie literą X? Zaznacz odpowiedź spośród podanych.

Schemat jamy ustnej z literą X wskazującą ząb oraz podpisami ślinianek i ich przewodów.

A. siekacz

B. kieł

C. przedtrzonowiec

D. trzonowiec

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

A

Zasady oceniania

1 pkt – za wybór poprawnej nazwy rodzaju zęba oznaczonego na rysunku literą X.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 10.3

1 pkt

Układ pokarmowy i przebieg procesów trawiennych

Na rysunku przedstawiono widok jamy ustnej człowieka od strony przyśrodkowej, uwzględniający śliniankę podjęzykową, śliniankę podżuchwową oraz ich przewody odprowadzające:

przewód podżuchwowy
przewód większy ślinianki podjęzykowej
przewody mniejsze ślinianki podjęzykowej.

Uwaga: na rysunku nie przedstawiono języka.

Na podstawie: W. Dauber, Ilustrowana anatomia człowieka Fenisa, Warszawa 2010; J. Sokołowska-Pituchowa (red.), Anatomia człowieka, Warszawa 2020.

Wykaż związek między budową jamy ustnej a trawieniem w niej skrobi.

Schemat jamy ustnej z oznaczeniem X oraz podpisami ślinianek i ich przewodów odprowadzających

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Obecność w jamie ustnej ślinianki (podżuchwowej), która wydziela ślinę zawierającą amylazę ślinową umożliwiającą trawienie skrobi / hydrolizę wiązań 1,4-α-glikozydowych obecnych w skrobi.
W ślinie wydzielanej przez ślinianki występuje enzym, który przeprowadza hydrolizę wiązań glikozydowych, występujących w cząsteczce skrobi.

Uwagi:
Uznaje się odniesienie do ślinianki podjęzykowej, gdyż wytwarza ona również niewielką ilość śliny surowiczej.
Uznaje się odniesienie do zawartości wody w ślinie, która jest środowiskiem reakcji trawienia enzymatycznego / jest substratem do reakcji hydrolizy.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne wykazanie związku budowy jamy ustnej z trawieniem skrobi, uwzględniające obecność gruczołów ślinowych, wydzielanie śliny oraz obecność w ślinie amylazy ślinowej.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 10.4

1 pkt

Węglowodany

Na rysunku przedstawiono widok jamy ustnej człowieka od strony przyśrodkowej, uwzględniający śliniankę podjęzykową, śliniankę podżuchwową oraz ich przewody odprowadzające:

przewód podżuchwowy
przewód większy ślinianki podjęzykowej
przewody mniejsze ślinianki podjęzykowej.

Uwaga: na rysunku nie przedstawiono języka.

Na podstawie: W. Dauber, Ilustrowana anatomia człowieka Feniesa, Warszawa 2010; J. Sokołowska-Pituchowa (red.), Anatomia człowieka, Warszawa 2020.

Spośród podanych produktów spożywczych wybierz i zaznacz wszystkie produkty zawierające skrobię.

mięso wieprzowe	kasza jęczmienna	suszone borowiki
	marynowana cebula	masło

Schemat jamy ustnej z oznaczeniem X oraz podpisami: przewody mniejsze ślinianki podjęzykowej, ślinianka podjęzykowa, ślinianka podżuchwowa, przewód podżuchwowy i przewód większy ślinianki podjęzykowej.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

kasza jęczmienna, marynowana cebula

Zasady oceniania

1 pkt – za wybór dwóch produktów spożywczych zawierających skrobię.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 11

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

4 podzadania

Informacja do podzadań

Podstawową jednostką funkcjonalno-strukturalną nerki jest nefron. W początkowej części nefronu znajduje się ciałko nerkowe, zbudowane z kłębuszka nerkowego oraz otaczającej go torebki Bowmana. Śródbłonek kapilar kłębuszka jest zespolony z nabłonkiem blaszki trzewnej torebki Bowmana, co sprawia, że płyn przefiltrowany przez kapilary kłębuszka przepływa bezpośrednio do światła torebki Bowmana, a następnie – do kanalika bliższego nefronu.

Część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega przefiltrowaniu do światła torebki Bowmana. Związki przefiltrowane do przesączu kłębuszkowego przepływają następnie przez kanaliki nerkowe, gdzie dochodzi do wchłaniania zwrotnego.

W tabeli przedstawiono zawartość wybranych związków w przesączu kłębuszkowym oraz ilości tych związków ulegające wchłanianiu zwrotnemu u zdrowego człowieka.

Nazwa związku	Zawartość w przesączu kłębuszkowym, g/doba	Ilość ulegająca wchłanianiu zwrotnemu, g/doba	Ilość pozostająca w moczu, g/doba
glukoza	180	180	0
jony sodu	588	584	4

Na podstawie: J.E. Hall, Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Filadelfia 2016; D.U. Silverthon, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2021.

Schemat ciałka nerkowego i przylegających części nefronu z oznaczeniami: tętniczka doprowadzająca, tętniczka odprowadzająca, kapilara kłębuszka, torebka Bowmana, blaszka ścienna i trzewna torebki Bowmana, światło torebki Bowmana, kanalik bliższy oraz ramię pętli Henlego.

Zadanie 11.1

2 pkt

Układ wydalniczy

Podstawową jednostką funkcjonalno-strukturalną nerki jest nefron. W początkowej części nefronu znajduje się ciałko nerkowe, zbudowane z kłębuszka nerkowego oraz otaczającej go torebki Bowmana. Śródbłonek kapilar kłębuszka jest zespolony z nabłonkiem blaszki trzewnej torebki Bowmana, co sprawia, że płyn przefiltrowany przez kapilary kłębuszka przepływa bezpośrednio do światła torebki Bowmana, a następnie – do kanalika bliższego nefronu.

Część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega przefiltrowaniu do światła torebki Bowmana. Związki przefiltrowane do przesączu kłębuszkowego przepływają następnie przez kanaliki nerkowe, gdzie dochodzi do wchłaniania zwrotnego.

W tabeli przedstawiono zawartość wybranych związków w przesączu kłębuszkowym oraz ilości tych związków ulegające wchłanianiu zwrotnemu u zdrowego człowieka.

Nazwa związku	Zawartość w przesączu kłębuszkowym, g/doba	Ilość ulegająca wchłanianiu zwrotnemu, g/doba	Ilość pozostająca w moczu, g/doba
glukoza	180	180	0
jony sodu	588	584	4

Na podstawie: J.E. Hall, Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Filadelfia 2016; D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2021.

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące procesów zachodzących w nefronie zdrowego człowieka są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1.	Budowa ciałka nerkowego uniemożliwia przemieszczanie się elementów morfotycznych krwi do światła kanalika nerkowego.	P	F
2.	Podczas filtracji kłębuszkowej większość białek osocza przemieszcza się do światła kanalika nerkowego.	P	F
3.	Zmiany średnicy tętniczki doprowadzającej pozwalają na utrzymanie względnie stałego przepływu krwi przez kłębuszek nerkowy mimo zmian ciśnienia krwi w tętnicy nerkowej.	P	F

Schemat ciałka nerkowego i sąsiednich części nefronu z podpisami: ramię pętli Henlego, tętniczka odprowadzająca, tętniczka doprowadzająca, torebka Bowmana, blaszka ścienna torebki Bowmana, blaszka trzewna torebki Bowmana, kanalik bliższy, kapilara kłębuszka i światło torebki Bowmana.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1. – P, 2. – F, 3. – P.

Zasady oceniania

2 pkt – za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.
1 pkt – za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 11.2

1 pkt

Układ wydalniczy

Podstawową jednostką funkcjonalno-strukturalną nerki jest nefron. W początkowej części nefronu znajduje się ciałko nerkowe, zbudowane z kłębuszka nerkowego oraz otaczającej go torebki Bowmana. Śródbłonek kapilar kłębuszka jest zespolony z nabłonkiem blaszki trzewnej torebki Bowmana, co sprawia, że płyn przefiltrowany przez kapilary kłębuszka przepływa bezpośrednio do światła torebki Bowmana, a następnie – do kanalika bliższego nefronu.

Część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega przefiltrowaniu do światła torebki Bowmana. Związki przefiltrowane do przesączu kłębuszkowego przepływają następnie przez kanaliki nerkowe, gdzie dochodzi do wchłaniania zwrotnego.

W tabeli przedstawiono zawartość wybranych związków w przesączu kłębuszkowym oraz ilości tych związków ulegające wchłanianiu zwrotnemu u zdrowego człowieka.

Nazwa związku	Zawartość w przesączu kłębuszkowym, g/doba	Ilość ulegająca wchłanianiu zwrotnemu, g/doba	Ilość pozostająca w moczu, g/doba
glukoza	180	180	0
jony sodu	588	584	4

Na podstawie: J.E. Hall, Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Filadelfia 2016; D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2021.

Określ czynniki warunkujące przechodzenie glukozy z osocza krwi do światła torebki Bowmana. W odpowiedzi uwzględnij wielkość cząsteczki glukozy oraz jedną cechę budowy kapilar kłębuszka nerkowego.

Schemat ciałka nerkowego i sąsiednich części nefronu z podpisami: tętniczka doprowadzająca, tętniczka odprowadzająca, kapilara kłębuszka, torebka Bowmana, blaszka ścienna i trzewna torebki Bowmana, światło torebki Bowmana, kanalik bliższy oraz ramię pętli Henlego.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Dzięki temu, że cząsteczki glukozy są małe, mogą się przemieszczać przez pory występujące w ścianie naczyń włosowatych.
Cząsteczki glukozy mają małą masę cząsteczkową i mogą przechodzić przez szczeliny filtracyjne.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne określenie czynników warunkujących przechodzenie glukozy z osocza krwi do światła torebki Bowmana, uwzględniające względnie małe rozmiary cząsteczek glukozy oraz obecność porów w ścianie naczyń tworzących kłębuszek nerkowy.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 11.3

1 pkt

Układ wydalniczy

Podstawową jednostką funkcjonalno-strukturalną nerki jest nefron. W początkowej części nefronu znajduje się ciałko nerkowe, zbudowane z kłębuszka nerkowego oraz otaczającej go torebki Bowmana. Śródbłonek kapilar kłębuszka jest zespolony z nabłonkiem blaszki trzewnej torebki Bowmana, co sprawia, że płyn przefiltrowany przez kapilary kłębuszka przepływa bezpośrednio do światła torebki Bowmana, a następnie – do kanalika bliższego nefronu.

Część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega przefiltrowaniu do światła torebki Bowmana. Związki przefiltrowane do przesączu kłębuszkowego przepływają następnie przez kanaliki nerkowe, gdzie dochodzi do wchłaniania zwrotnego.

W tabeli przedstawiono zawartość wybranych związków w przesączu kłębuszkowym oraz ilości tych związków ulegające wchłanianiu zwrotnemu u zdrowego człowieka.

Nazwa związku	Zawartość w przesączu kłębuszkowym, g/doba	Ilość ulegająca wchłanianiu zwrotnemu, g/doba	Ilość pozostająca w moczu, g/doba
glukoza	180	180	0
jony sodu	588	584	4

Na podstawie: J.E. Hall, Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Filadelfia 2016; D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2021.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby w poprawny sposób opisywały funkcjonowanie nefronu. W każdym nawiasie podkreśl właściwe określenie.

Wchłanianie zwrotne \(\mathrm{Na}^{+}\) w kanaliku bliższym powoduje, że płyn zewnątrzkomórkowy śródmiąższu nerki staje się (hipertoniczny / hipotoniczny) w stosunku do filtratu pozostałego w świetle kanalika. Dzięki temu woda jest (wydzielana do / wchłaniana z) kanalika bliższego.

Schemat ciałka nerkowego i przyległych części nefronu wraz ze wszystkimi podpisami

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Wchłanianie zwrotne Na⁺ w kanaliku bliższym powoduje, że płyn zewnątrzkomórkowy śródmiąższu nerki staje się (hipertoniczny / hipotoniczny) w stosunku do filtratu pozostałego w świetle kanalika. Dzięki temu woda jest (wydzielana do / wchłaniana z) kanalika bliższego.

Zasady oceniania

1 pkt – za podkreślenie właściwych określeń w dwóch nawiasach.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 11.4

2 pkt

Układ wydalniczy

Podstawową jednostką funkcjonalno-strukturalną nerki jest nefron. W początkowej części nefronu znajduje się ciałko nerkowe, zbudowane z kłębuszka nerkowego oraz otaczającej go torebki Bowmana. Śródbłonek kapilar kłębuszka jest zespolony z nabłonkiem blaszki trzewnej torebki Bowmana, co sprawia, że płyn przefiltrowany przez kapilary kłębuszka przepływa bezpośrednio do światła torebki Bowmana, a następnie – do kanalika bliższego nefronu.

Część osocza krwi przepływającej przez naczynia włosowate kłębuszków nerkowych ulega przefiltrowaniu do światła torebki Bowmana. Związki przefiltrowane do przesączu kłębuszkowego przepływają następnie przez kanaliki nerkowe, gdzie dochodzi do wchłaniania zwrotnego.

W tabeli przedstawiono zawartość wybranych związków w przesączu kłębuszkowym oraz ilości tych związków ulegające wchłanianiu zwrotnemu u zdrowego człowieka.

Nazwa związku	Zawartość w przesączu kłębuszkowym, g/doba	Ilość ulegająca wchłanianiu zwrotnemu, g/doba	Ilość pozostająca w moczu, g/doba
glukoza	180	180	0
jony sodu	588	584	4

Na podstawie: J.E. Hall, Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, Filadelfia 2016; D.U. Silverthorn, Fizjologia człowieka. Zintegrowane podejście, Warszawa 2021.

Każdy z hormonów wymienionych poniżej (1.–4.) przyporządkuj do odpowiedniego składnika moczu, którego wchłanianie zwrotne ze światła kanalika nerkowego jest regulowane przez ten hormon. W wyznaczone miejsca wpisz odpowiednie oznaczenie hormonu (lub hormonów).

1. hormon antydiuretyczny (wazopresyna)
2. parathormon
3. kalcytonina
4. aldosteron

woda: ...............................　jony sodu: .......................　jony wapnia: ............................

Schemat ciałka nerkowego i sąsiednich struktur nefronu z oryginalnymi oznaczeniami.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

woda: 1.　jony sodu: 4.　jony wapnia: 2., 3.

Zasady oceniania

2 pkt – za poprawne przyporządkowanie oznaczeń hormonów do trzech składników moczu.
1 pkt – za poprawne przyporządkowanie oznaczeń hormonów do dwóch składników moczu.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 12

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

W trakcie polowania nietoperze emitują i odbierają ultradźwięki o częstotliwości niekiedy przekraczającej 200 kiloherców.

Na podstawie: M.B. Fenton i in., Signal Strength, Timing, and Self-Deafening: The Evolution of Echolocation in Bats, „Paleobiology” 21(2), 1995.

Zadanie 12.1

1 pkt

Narządy zmysłów

Wykaż, że zdolność nietoperzy do emitowania i odbierania dźwięków o wysokiej częstotliwości jest przystosowaniem do nocnego trybu życia, który prowadzą nietoperze.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Nietoperze wykorzystują ultradźwięki do echolokacji, dzięki czemu mogą ustalić odległość, wielkość i prędkość przeszkód podczas lotu w nocy.
Nietoperze korzystają z tego zjawiska, żeby czerpać informację o otoczeniu w warunkach złej widoczności, ponieważ prowadzą nocny tryb życia.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne wykazanie związku między emitowaniem i odbieraniem ultradźwięków a nocnym trybem życia, odnoszące się do umiejętności echolokacji.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 12.2

1 pkt

Zwierzęta kręgowe

Spośród podanych cech nietoperzy A–E wybierz i zaznacz dwie, które świadczą o przynależności nietoperzy do gromady ssaków.

A. A. występowanie błon płodowych

B. B. obecność włosów

C. C. obecność kręgosłupa

D. D. stałocieplność

E. E. karmienie młodych mlekiem matki

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

B, E

Zasady oceniania

1 pkt – za wybór dwóch poprawnych odpowiedzi.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 13

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

1 pkt

Genetyka mendlowska

W komórkach zwierząt DNA znajduje się w jądrze komórkowym oraz w mitochondrium. Dziedziczenie mitochondrialnego DNA określa się jako dziedziczenie pozajądrowe i zachodzi ono według innych reguł niż dziedziczenie DNA jądrowego – dziedziczy się tylko w linii matczynej. Na poniższych rysunkach I i II przedstawiono genotypy dwóch gamet – męskiej i żeńskiej, a na rysunku III – zygotę powstałą w wyniku połączenia się tych gamet.

Podaj genotyp zygoty – w miejsca wyznaczone na rysunku III (……) wpisz w jądrze komórkowym i w mitochondrium odpowiednie oznaczenia alleli.

Rysunki I–III: gameta żeńska (1n) z oznaczeniami A w jądrze komórkowym i G w mitochondrium; gameta męska (1n) z oznaczeniami a w jądrze komórkowym i g w mitochondrium; zygota (2n) z pustymi miejscami na oznaczenia alleli w jądrze i mitochondrium. Strzałki wskazują jądro komórkowe i mitochondrium.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

W jądrze komórkowym: Aa
W mitochondrium: G

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne podanie genotypu zygoty.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 14

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

3 podzadania

Informacja do podzadań

Krew i jej składniki są substancjami medycznymi pochodzenia ludzkiego. Pod pojęciem krwi pełnej jest rozumiana krew pobrana od zdrowego dawcy, zawierająca wszystkie składniki krwi. Obecnie przetaczanie krwi pełnej w zasadzie nie jest już stosowane, a pacjentom są przetaczane jedynie składniki krwi, których niedobór występuje u danej osoby. Koncentrat krwinek czerwonych (KKCz) zawiera jednak pewną ilość osocza, ponieważ otrzymuje się go z krwi pełnej, a proces usuwania osocza nie ma 100% wydajności.

Przetoczenie krwi jest poprzedzone dwukrotnym oznaczeniem grupy krwi biorcy w układzie ABO oraz próbą zgodności serologicznej, podczas której jest weryfikowana zgodność grup krwi dawcy i biorcy. Do oznaczania przynależności grupowej krwi w układzie ABO służą hemotesty, zawierające aglutyniny anty-A (α) uzyskane z krwi grupy B, aglutyniny anty-B (β) uzyskane z krwi grupy A oraz aglutyniny anty-A (α) i anty-B (β) uzyskane z krwi grupy O. Technika oznaczania grupy krwi polega na dodaniu do surowicy testowej zawiesiny badanych krwinek w soli fizjologicznej oraz na obserwacji, czy zachodzi ich aglutynacja (zlepianie się).

Niebezpieczeństwo powikłań po przetoczeniu krwi jest minimalizowane przez stosowanie do transfuzji krwi grupy jednoimiennej, czyli takiej, jaką ma pacjent. Jeżeli grupa krwi biorcy nie jest znana, a występują bezpośrednie zagrożenie życia chorego i konieczność natychmiastowego przetoczenia, lekarz może podjąć decyzję o podaniu KKCz grupy O.

Grupa krwi w układzie ABO jest warunkowana przez allele kodominujące \(I^{A}\) i \(I^{B}\) oraz allel recesywny \(i\).

Na podstawie: praca zbiorowa, Wytyczne w zakresie leczenia krwią i jej składnikami oraz produktami krwiopochodnymi w podmiotach leczniczych, Warszawa 2014; red. T. Brzozowski, Konturek. Fizjologia człowieka, Wrocław 2019.

Zadanie 14.1

1 pkt

Układ krwionośny

Podaj grupę krwi układu ABO, której krwinki nie ulegają aglutynacji w żadnej z surowic testowych.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

grupa krwi O

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne podanie grupy krwi układu ABO.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 14.2

1 pkt

Układ krwionośny

Krew i jej składniki są substancjami medycznymi pochodzenia ludzkiego. Pod pojęciem krwi pełnej jest rozumiana krew pobrana od zdrowego dawcy, zawierająca wszystkie składniki krwi. Obecnie przetaczanie krwi pełnej w zasadzie nie jest już stosowane, a pacjentom są przetaczane jedynie składniki krwi, których niedobór występuje u danej osoby. Koncentrat krwinek czerwonych (KKCz) zawiera jednak pewną ilość osocza, ponieważ otrzymuje się go z krwi pełnej, a proces usuwania osocza nie ma 100% wydajności.

Przetoczenie krwi jest poprzedzone dwukrotnym oznaczeniem grupy krwi biorcy w układzie ABO oraz próbą zgodności serologicznej, podczas której jest weryfikowana zgodność grup krwi dawcy i biorcy. Do oznaczania przynależności grupowej krwi w układzie ABO służą hemotesty, zawierające aglutyniny anty-A (α) uzyskane z krwi grupy B, aglutyniny anty-B (β) uzyskane z krwi grupy A oraz aglutyniny anty-A (α) i anty-B (β) uzyskane z krwi grupy O. Technika oznaczania grupy krwi polega na dodaniu do surowicy testowej zawiesiny badanych krwinek w soli fizjologicznej oraz na obserwacji, czy zachodzi ich aglutynacja (zlepianie się).

Niebezpieczeństwo powikłań po przetoczeniu krwi jest minimalizowane przez stosowanie do transfuzji krwi grupy jednoimiennej, czyli takiej, jaką ma pacjent. Jeżeli grupa krwi biorcy nie jest znana, a występują bezpośrednie zagrożenie życia chorego i konieczność natychmiastowego przetoczenia, lekarz może podjąć decyzję o podaniu KKCz grupy O.

Grupa krwi w układzie ABO jest uwarunkowana przez allele kodominujące \(I^A\) i \(I^B\) oraz allel recesywny \(i\).

Na podstawie: praca zbiorowa, Wytyczne w zakresie leczenia krwią i jej składnikami oraz produktami krwiopochodnymi w podmiotach leczniczych, Warszawa 2014; red. T. Brzozowski, Konturek. Fizjologia człowieka, Wrocław 2019.

Wyjaśnij, dlaczego przetoczenie KKCz grupy O może być szkodliwe dla biorcy, który ma grupę krwi B. W odpowiedzi odnieś się do układu ABO.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązanie

Po przetoczeniu KKCz krwi grupy O we krwi biorcy pojawi się niskie stężenie aglutynin β – pochodzących z małej ilości osocza pozostałego w KKCz od dawcy – które mogą spowodować aglutynację krwinek biorcy.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne wyjaśnienie, uwzględniające występowanie aglutynin β w niewielkiej objętości osocza zawartego w preparacie KKCz grupy O oraz możliwość aglutynacji czerwonych krwinek grupy B u biorcy.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 14.3

3 pkt

Genetyka mendlowska

Rodzice, z których matka ma grupę krwi AB, a ojciec – grupę krwi O, spodziewają się dziecka.

Podaj genotypy rodziców. Na podstawie krzyżówki genetycznej określ wszystkie możliwe grupy krwi potomstwa oraz prawdopodobieństwo wystąpienia grupy krwi AB u dziecka tej pary rodziców. Zastosuj oznaczenia alleli podane w tekście.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Genotyp matki: I^AI^B
Genotyp ojca: ii

Krzyżówka genetyczna:

Możliwe grupy krwi potomstwa: A, B
Prawdopodobieństwo wystąpienia grupy krwi AB: 0%

Dwa warianty krzyżówki genetycznej rozdzielone słowem „albo”

Zasady oceniania

3 pkt – za poprawne podanie genotypów rodziców, zapis krzyżówki genetycznej, określenie możliwych grup krwi potomstwa oraz określenie prawdopodobieństwa wystąpienia grupy krwi AB wśród potomstwa.
2 pkt – za poprawne podanie genotypów rodziców oraz zapis krzyżówki genetycznej.
1 pkt – za poprawne podanie genotypów rodziców.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 15

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

2 podzadania

Informacja do podzadań

Wąż zbożowy (Elaphe guttata) ma charakterystyczne ubarwienie w postaci pomarańczowych plam otoczonych czarną obwódką – jest to tzw. ubarwienie typu dzikiego (zdjęcie A). Te plamy są nieregularnie rozmieszczone na całym ciele węża, które jest zabarwione na kolor żółtawy. Ubarwienie tego gada kontrolują dwa geny:

dominujący allel R jest odpowiedzialny za wytwarzanie barwnika pomarańczowego, natomiast recesywny allel r odpowiada za brak barwnika pomarańczowego
dominujący allel B warunkuje powstanie barwnika czarnego, natomiast recesywny allel b uniemożliwia syntezę czarnego pigmentu.

W populacji występują zarówno węże mające pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek (zdjęcie B), jak i węże z czarnymi obwódkami, ale bez ich pomarańczowego wypełnienia (zdjęcie C). Natomiast podwójne homozygoty recesywne są formami albinotycznymi, na których ciele występują jednak blade plamy w tej samej liczbie i w tych samych miejscach, co kolorowe plamy ubarwienia typu dzikiego (zdjęcie D).

W poniższej tabeli przedstawiono częstości poszczególnych genotypów i odpowiadających im fenotypów otrzymane po skrzyżowaniu podwójnie heterozygotycznych osobników o ubarwieniu dzikim.

Częstość genotypu	Genotyp	Fenotyp
1/16	RRBB	dziki
2/16	RRBb	dziki
1/16	RRbb	pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek
2/16	RrBB	dziki
4/16	RrBb	dziki
2/16	Rrbb	pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek
1/16	rrBB	czarne obwódki wokół jasnych plam
2/16	rrBb	czarne obwódki wokół jasnych plam
1/16	rrbb	albinotyczny

Na podstawie: red. M. Maćkowiak, A. Michalak, Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008; www.sussexvt.k12.de.us

Zdjęcie A – wąż o ubarwieniu typu dzikiego

Zdjęcie B – wąż z pomarańczowymi plamami bez czarnych obwódek

Zdjęcie C – wąż z czarnymi obwódkami wokół jasnych plam

Zdjęcie D – wąż albinotyczny

Zadanie 15.1

1 pkt

Genetyka mendlowska

Wąż zbożowy (Elaphe guttata) ma charakterystyczne ubarwienie w postaci pomarańczowych plam otoczonych czarną obwódką – jest to tzw. ubarwienie typu dzikiego (zdjęcie A). Te plamy są nieregularnie rozmieszczone na całym ciele węża, które jest zabarwione na kolor żółtawy. Ubarwienie tego gada kontrolują dwa geny:

dominujący allel R jest odpowiedzialny za wytwarzanie barwnika pomarańczowego, natomiast recesywny allel r odpowiada za brak barwnika pomarańczowego
dominujący allel B warunkuje powstanie barwnika czarnego, natomiast recesywny allel b uniemożliwia syntezę czarnego pigmentu.

W populacji występują zarówno węże mające pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek (zdjęcie B), jak i węże z czarnymi obwódkami, ale bez ich pomarańczowego wypełnienia (zdjęcie C). Natomiast podwójne homozygoty recesywne są formami albinotycznymi, na których ciele występują jednak blade plamy w tej samej liczbie i w tych samych miejscach, co kolorowe plamy ubarwienia typu dzikiego (zdjęcie D).

W poniższej tabeli przedstawiono częstości poszczególnych genotypów i odpowiadających im fenotypów otrzymane po skrzyżowaniu podwójnie heterozygotycznych osobników o ubarwieniu dzikim.

Częstość genotypu	Genotyp	Fenotyp
1/16	RRBB	dziki
2/16	RRBb	dziki
1/16	RRbb	pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek
2/16	RrBB	dziki
4/16	RrBb	dziki
2/16	Rrbb	pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek
1/16	rrBB	czarne obwódki wokół jasnych plam
2/16	rrBb	czarne obwódki wokół jasnych plam
1/16	rrbb	albinotyczny

Na podstawie: red. M. Maćkowiak, A. Michalak, Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008; www.sussext.k12.de.us

Na podstawie przedstawionych wyników krzyżówki określ, czy geny warunkujące ubarwienie węża zbożowego są ze sobą sprzężone. Odpowiedź uzasadnij.

Zdjęcie A – wąż o ubarwieniu typu dzikiego

Zdjęcie B – wąż z pomarańczowymi plamami bez czarnych obwódek

Zdjęcie C – wąż z czarnymi obwódkami bez pomarańczowego wypełnienia

Zdjęcie D – wąż albinotyczny

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Geny R i B nie są ze sobą sprzężone, ponieważ w krzyżówce podwójnych heterozygot rozszczepienie fenotypowe wynosi 9 : 3 : 3 : 1, a jest to typowe dla niezależnej segregacji chromosomów.
Oba geny nie są ze sobą sprzężone – w krzyżówce podwójnych heterozygot otrzymane rozszczepienie fenotypowe to 9 : 3 : 3 : 1, a otrzymanie takiego rozszczepienia jest możliwe tylko wtedy, gdy geny dziedziczą się niezależnie od siebie.

Zasady oceniania

1 pkt – za określenie, że geny R i B nie są ze sobą sprzężone, wraz z poprawnym uzasadnieniem, uwzględniającym otrzymane w krzyżówce podwójnych heterozygot rozszczepienie fenotypowe 9 : 3 : 3 : 1, typowe dla niezależnej segregacji chromosomów.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 15.2

2 pkt

Genetyka mendlowska

Wąż zbożowy (Elaphe guttata) ma charakterystyczne ubarwienie w postaci pomarańczowych plam otoczonych czarną obwódką – jest to tzw. ubarwienie typu dzikiego (zdjęcie A). Te plamy są nieregularnie rozmieszczone na całym ciele węża, które jest zabarwione na kolor żółtawy. Ubarwienie tego gada kontrolują dwa geny:

dominujący allel R jest odpowiedzialny za wytwarzanie barwnika pomarańczowego, natomiast recesywny allel r odpowiada za brak barwnika pomarańczowego
dominujący allel B warunkuje powstanie barwnika czarnego, natomiast recesywny allel b uniemożliwia syntezę czarnego pigmentu.

W populacji występują zarówno węże mające pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek (zdjęcie B), jak i węże z czarnymi obwódkami, ale bez ich pomarańczowego wypełnienia (zdjęcie C). Natomiast podwójne homozygoty recesywne są formami albinotycznymi, na których ciele występują jednak blade plamy w tej samej liczbie i w tych samych miejscach, co kolorowe plamy ubarwienia typu dzikiego (zdjęcie D).

W poniższej tabeli przedstawiono częstości poszczególnych genotypów i odpowiadających im fenotypów otrzymane po skrzyżowaniu podwójnie heterozygotycznych osobników o ubarwieniu dzikim.

Częstość genotypu	Genotyp	Fenotyp
1/16	RRBB	dziki
2/16	RRBb	dziki
1/16	RRbb	pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek
2/16	RrBB	dziki
4/16	RrBb	dziki
2/16	Rrbb	pomarańczowe plamy bez czarnych obwódek
1/16	rrBB	czarne obwódki wokół jasnych plam
2/16	rrBb	czarne obwódki wokół jasnych plam
1/16	rrbb	albinotyczny

Na podstawie: red. M. Maćkowiak, A. Michalak, Biologia. Jedność i różnorodność, Warszawa 2008; www.sussexvt.k12.de.us

Oceń, czy poniższe stwierdzenia dotyczące dziedziczenia ubarwienia ciała węża zbożowego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1.	Allel B wykazuje niepełną dominację względem allelu b.	P	F
2.	Allel R w pełni dominuje nad allelem r.	P	F
3.	Za liczbę plam na ciele węża odpowiadają zarówno allel B, jak i allel R.	P	F

Cztery zdjęcia węży zbożowych oznaczone A, B, C i D

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

1. – F, 2. – P, 3. – F.

Zasady oceniania

2 pkt – za poprawną ocenę trzech stwierdzeń.
1 pkt – za poprawną ocenę dwóch stwierdzeń.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 16

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

1 pkt

Regulacja działania genów

Chromotrypsja to zjawisko polegające na rozległej fragmentacji jednego lub kilku chromosomów i ich nieprawidłowej naprawie, która skutkuje licznymi rearanżacjami genomu. Jedną z możliwych konsekwencji chromotrypsji jest połączenie sekwencji promotora z sekwencją kodującą białko pochodzących z dwóch różnych genów. Obecnie uważa się, że to zjawisko odpowiada za powstawanie wielu nowotworów złośliwych.

Na podstawie: I. Cortés-Ciriano i in., Comprehensive Analysis of Chromothripsis in 2,658 Human Cancers Using Whole-Genome Sequencing, „Nature Genetics” 52, 2020.

Wykaż, że połączenie na skutek chromotrypsji sekwencji promotora z sekwencją kodującą białko pochodzących z dwóch różnych genów, może być przyczyną rozwoju nowotworu.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Może powstać nowy, nieprawidłowy gen, który cały czas aktywuje komórkę do podziałów komórkowych.
Białka regulujące cykl komórkowy mogą być syntetyzowane w niewłaściwym momencie, ponieważ ekspresję tych białek warunkuje niewłaściwy promotor.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne wykazanie, że połączenie sekwencji promotora z sekwencją kodującą białko pochodzących z dwóch różnych genów może być przyczyną rozwoju nowotworu, odnoszące się do zmian w ilości LUB w czasie syntezy białek regulujących przebieg cyklu komórkowego.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 17

Matura 2023 · czerwiec · Formuła 2015 · poziom rozszerzony

4 podzadania

Informacja do podzadań

Fuzja centryczna to mutacja powstająca, gdy dwa chromosomy pękną w pobliżu centromeru, a uszkodzenie zostanie niewłaściwie naprawione. Ramiona długie dwóch chromosomów zostają połączone w centromerze i w efekcie powstaje jeden duży dwuramienny chromosom, natomiast ramiona krótkie chromosomów zostają utracone. Ramiona krótkie zawierają przede wszystkim sekwencje powtarzalne i dlatego ich utrata nie ma negatywnych skutków dla organizmu. Skutkiem takiej mutacji jest jednak zmniejszenie liczby chromosomów o jeden. W trakcie mejozy chromosomy z par chromosomów uczestniczących w fuzji centrycznej tworzą triwalent zamiast dwóch biwalentów.

Na rysunkach przedstawiono sposób powstawania fuzji centrycznej.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

Schemat powstawania fuzji centrycznej: dwie pary chromosomów homologicznych przed mutacją i chromosomy po mutacji; oznaczono miejsca pęknięcia, utracone fragmenty oraz chromosom z ramionami pochodzącymi z dwóch różnych chromosomów.

Zadanie 17.1

1 pkt

Zmienność genetyczna

Fuzja centryczna to mutacja powstająca, gdy dwa chromosomy pękną w pobliżu centromeru, a uszkodzenie zostanie niewłaściwie naprawione. Ramiona długie dwóch chromosomów zostają połączone w centromerze i w efekcie powstaje jeden duży dwuramienny chromosom, natomiast ramiona krótkie chromosomów zostają utracone. Ramiona krótkie zawierają przede wszystkim sekwencje powtarzalne i dlatego ich utrata nie ma negatywnych skutków dla organizmu. Skutkiem takiej mutacji jest jednak zmniejszenie liczby chromosomów o jeden. W trakcie mejozy chromosomy z par chromosomów uczestniczących w fuzji centrycznej tworzą triwalent zamiast dwóch biwalentów.

Na rysunkach przedstawiono sposób powstawania fuzji centrycznej.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

Uzasadnij, że opisana mutacja jest mutacją chromosomową.

Schemat powstawania fuzji centrycznej: dwie pary chromosomów homologicznych przed mutacją, miejsca pęknięcia i utracone fragmenty chromosomów oraz chromosomy po mutacji.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązania

Mutacja chromosomowa powoduje zmianę w strukturze lub liczbie chromosomów, a w tym przypadku w wyniku translokacji zmieniła się zarówno struktura, jak i liczba chromosomów w komórce.
Zmieniła się liczba chromosomów w jądrze komórkowym.
Doszło do zmian w budowie chromosomów.

Zasady oceniania

1 pkt – za prawidłowe uzasadnienie, odwołujące się do zmiany struktury chromosomów ALBO do zmiany liczby chromosomów.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Uwaga:
Nie uznaje się odpowiedzi zbyt ogólnych np. „Jest to mutacja chromosomowa, ponieważ występuje ona w chromosomach”. Mutacje punktowe także zachodzą w DNA chromosomalnym, ale nie powodują zmiany ani struktury, ani liczby chromosomów.

Zadanie 17.2

1 pkt

Cykl komórkowy

Fuzja centryczna to mutacja powstająca, gdy dwa chromosomy pękną w pobliżu centromeru, a uszkodzenie zostanie niewłaściwie naprawione. Ramiona długie dwóch chromosomów zostają połączone w centromerze i w efekcie powstaje jeden duży dwuramienny chromosom, natomiast ramiona krótkie chromosomów zostają utracone. Ramiona krótkie zawierają przede wszystkim sekwencje powtarzalne i dlatego ich utrata nie ma negatywnych skutków dla organizmu. Skutkiem takiej mutacji jest jednak zmniejszenie liczby chromosomów o jeden. W trakcie mejozy chromosomy z par chromosomów uczestniczących w fuzji centrycznej tworzą triwalent zamiast dwóch biwalentów.

Na rysunkach przedstawiono sposób powstawania fuzji centrycznej.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

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

Biwalenty, czyli pary połączonych ze sobą chromosomów homologicznych, tworzą się w (profazie I / profazie II) mejozy. Odbudowa jąder komórkowych podczas mejozy ma miejsce w (anafazie / telofazie).

Schemat powstawania fuzji centrycznej: dwie pary chromosomów homologicznych przed mutacją, miejsca pęknięcia i utracone fragmenty chromosomów oraz chromosomy po mutacji.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Rozwiązanie

Biwalenty, czyli pary połączonych ze sobą chromosomów homologicznych, tworzą się w (profazie I / profazie II) mejozy. Odbudowa jąder komórkowych podczas mejozy ma miejsce w (anafazie / telofazie).

Zasady oceniania

1 pkt – za podkreślenie właściwych określeń w dwóch nawiasach.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Zadanie 17.3

1 pkt

Cykl komórkowy

Fuzja centryczna to mutacja powstająca, gdy dwa chromosomy pękną w pobliżu centromeru, a uszkodzenie zostanie niewłaściwie naprawione. Ramiona długie dwóch chromosomów zostają połączone w centromerze i w efekcie powstaje jeden duży dwuramienny chromosom, natomiast ramiona krótkie chromosomów zostają utracone. Ramiona krótkie zawierają przede wszystkim sekwencje powtarzalne i dlatego ich utrata nie ma negatywnych skutków dla organizmu. Skutkiem takiej mutacji jest jednak zmniejszenie liczby chromosomów o jeden. W trakcie mejozy chromosomy z par chromosomów uczestniczących w fuzji centrycznej tworzą triwalent zamiast dwóch biwalentów.

Na rysunkach przedstawiono sposób powstawania fuzji centrycznej.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

Uzupełnij poniższy schemat przedstawiający trzy możliwe wyniki segregacji chromosomów triwalentu do gamet (A–C) podczas mejozy. Określ ploidalność każdej z gamet – wpisz w wyznaczone na schemacie miejsca (…………): „n + 1” lub „n − 1”.

Uwaga: przyjmij założenie, że segregacja pozostałych chromosomów przebiega prawidłowo.

Schemat powstawania fuzji centrycznej: dwie pary chromosomów homologicznych przed mutacją, zaznaczone miejsca pęknięcia i utracone fragmenty oraz chromosomy po mutacji.

Schemat triwalentu i trzech możliwych wyników segregacji chromosomów do gamet, oznaczonych A, B i C, z miejscami na określenie ploidalności.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Zasady oceniania

1 pkt – za prawidłowe podanie ploidalności czterech gamet.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.

Rozwiązanie

Schemat trójwalentu oraz wariantów mejozy A, B i C z oznaczeniami ploidalności gamet

Zadanie 17.4

1 pkt

Zmienność genetyczna

Fuzja centryczna to mutacja powstająca, gdy dwa chromosomy pękną w pobliżu centromeru, a uszkodzenie zostanie niewłaściwie naprawione. Ramiona długie dwóch chromosomów zostają połączone w centromerze i w efekcie powstaje jeden duży dwuramienny chromosom, natomiast ramiona krótkie chromosomów zostają utracone. Ramiona krótkie zawierają przede wszystkim sekwencje powtarzalne i dlatego ich utrata nie ma negatywnych skutków dla organizmu. Skutkiem takiej mutacji jest jednak zmniejszenie liczby chromosomów o jeden. W trakcie mejozy chromosomy z par chromosomów uczestniczących w fuzji centrycznej tworzą triwalent zamiast dwóch biwalentów.

Na rysunkach przedstawiono sposób powstawania fuzji centrycznej.

Na podstawie: K.M. Charon, M. Świtoński, Genetyka i genomika zwierząt, Warszawa 2012.

Wykaż, że możliwe jest urodzenie się potomstwa o prawidłowym kariotypie, w przypadku, gdy jeden z rodziców ma fuzję centryczną chromosomów, a drugi – takiej mutacji nie ma.

Schemat powstawania fuzji centrycznej: dwie pary chromosomów homologicznych przed mutacją oraz chromosomy po mutacji, z oznaczonymi miejscami pęknięcia, utraconymi fragmentami i chromosomem o ramionach pochodzących z dwóch różnych chromosomów.

Pokaż odpowiedźUkryj odpowiedź

Przykładowe rozwiązanie

Zgodnie z prawami Mendla gamety łączą się ze sobą w sposób losowy, dlatego istnieje prawdopodobieństwo, że gameta z prawidłową liczbą i strukturą chromosomów od osobnika z mutacją połączy się z prawidłową gametą od drugiego osobnika i powstała zygota nie będzie obciążona taką mutacją.

Zasady oceniania

1 pkt – za poprawne wykazanie, że możliwe jest urodzenie się potomstwa o prawidłowym kariotypie, uwzględniające losowe łączenie się gamet podczas zapłodnienia, umożliwiające połączenie się gamet z właściwą liczbą i strukturą chromosomów.
0 pkt – za odpowiedź niespełniającą wymagań na 1 pkt albo za brak odpowiedzi.