Przeprowadzono doświadczenie na hodowli ameb, którą podzielono na dwie próby: I i II.
W obydwu próbach była taka sama liczba komórek. Do komórek w każdej z prób wprowadzono mikropętle, przy czym:

• w próbie II – z komórek mikropętle wycofano bez usunięcia jąder komórkowych.
• w próbie I – z komórek za pomocą mikropętli usunięto jądra komórkowe,

Sposób przeprowadzenia doświadczenia przedstawiono na poniższych rysunkach.

a) Sformułuj problem badawczy opisanego doświadczenia.

b) Podaj, która grupa ameb – I czy II – była grupą kontrolną. Określ jej rolę
w interpretacji wyników doświadczenia.

c) Wyjaśnij, dlaczego ameby obumierały dopiero po pewnym czasie, a nie od razu po usunięciu jądra komórkowego.

Stawonogi i większość mięczaków to bezkręgowce wytwarzające szkielet zewnętrzny.

Wyjaśnij, odwołując się do budowy szkieletu, dlaczego u stawonogów występuje wzrost
skokowy, a mięczaki rosną w sposób ciągły aż do osiągnięcia stadium dojrzałości.

Na schematach przedstawiono układ krwionośny dżdżownicy (I) i układ krwionośny ryby (II).

Uzupełnij tabelę, w której porównasz budowę obu układów przedstawionych
na schematach – wpisz właściwe określenia wybrane spośród podanych w nawiasach.

Na schematach przedstawiono układ krwionośny dżdżownicy (I) i układ krwionośny ryby (II).

a) Podaj nazwy części serca ryby oznaczone na schemacie II literami A i B.

A. …………………………………………………………..

B. ……………………………………………………………

b) Określ, jaką funkcję pełnią naczynia włosowate występujące w powłoce ciała
dżdżownicy.

…………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………….
…………………………………………………………………………………………………………………………………….

Turkuć podjadek (Gryllotalpa gryllotalpa) jest owadem z rzędu prostoskrzydłych. Ryje w ziemi korytarze, którymi dociera do podziemnych części rośliny, będących jego głównym pokarmem. Na rysunku przedstawiono stadia rozwojowe turkucia podjadka.

Na podstawie: Zoologia, pod red. J. Hempel-Zawitkowskiej, Warszawa 1996

a) Określ, jaki rodzaj przeobrażenia występuje w rozwoju turkucia podjadka. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do tych cech jego larw, które są widoczne na rysunku.
b) Wykaż związek budowy pierwszej pary odnóży krocznych tego owada z trybem jego życia.

U zwierząt bezkręgowych dość często spotyka się obojnactwo (hermafrodytyzm) – zjawisko występowania w ciele jednego osobnika jednocześnie żeńskich i męskich gruczołów rozrodczych. Obojnactwo szczególnie często występuje u bezkręgowców będących pasożytami wewnętrznymi. U zwierząt hermafrodytycznych najczęściej zachodzi zapłodnienie krzyżowe, rzadziej – samozapłodnienie (np. u tasiemca). Obupłciowość bardzo często występuje też u roślin, np. gametofity większości paproci mają zarówno plemnie, jak i rodnie.

Określ, czy potomstwo podanych poniżej organizmów powstałe w wyniku samozapłodnienia będzie zróżnicowane genetycznie. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do procesu powstawania gamet u tych gatunków.

Jeżeli uwzględni się rytmikę dobową aktywności ruchowej, zwierzęta dzieli się na dwa
zasadnicze typy: zwierzęta dzienne i nocne. Wykonano eksperyment, w którym badano
dobowy rozkład aktywności lokomotorycznej karaczana amerykańskiego (Periplaneta
americana), w warunkach cyklu (fotoperiodu) składającego z 12 godzin światła i 12 godzin
ciemności. Wyniki eksperymentu zilustrowano na wykresie.

Na podstawie: B. Cymborowski, Zegary biologiczne, Warszawa 1987.

Sformułuj problem badawczy tego eksperymentu.

W cyklu życiowym owadów, które przechodzą rozwój złożony, wyróżnia się dwa typy przeobrażenia.
Na rysunku przedstawiono etapy przeobrażenia pasikonika.

Na podstawie: Biologia, pod red. A. Czubaja, Warszawa 1999.

Na podstawie rysunku i własnej wiedzy uzupełnij poniższe zdania opisujące przeobrażenie u pasikonika. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.U pasikonika występuje przeobrażenie (zupełne / niezupełne). Stadium larwalne jest zewnętrznie bardzo podobne do imago (kształt, narządy gębowe, odnóża), ale różni się od niego w budowie wewnętrznej niewykształceniem narządów układu (rozrodczego / pokarmowego / wydalniczego).

Zwierzęta, w zależności od wielkości i środowiska, w jakim żyją, przeprowadzają wymianę gazową całą powierzchnią ciała lub przez wyspecjalizowane narządy wymiany gazowej.
Na rysunku przedstawiono w uproszczeniu fragment układu oddechowego owada.

Na podstawie. Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012.

a) Podaj nazwy elementów przedstawionego narządu wymiany gazowej, oznaczonych na rysunku cyframi 1 i 2.b) Wykaż związek między budową i funkcjonowaniem układu oddechowego owadów a brakiem barwników oddechowych w ich hemolimfie.

W rozwoju owadów o przeobrażeniu zupełnym występuje seria stadiów larwalnych oddzielonych od siebie kolejnymi linieniami. W czasie linienia po ostatnim stadium larwalnym powstaje poczwarka, po czym następuje przeobrażenie w imago. Cały proces rozwoju pozostaje pod kontrolą hormonalną, w której ważną funkcję pełnią m.in. hormon juwenilny i ekdyzon. Hormon juwenilny podtrzymuje młodociane stadium larw i wpływa na aktywność ekdyzonu. Przy względnie wysokim stężeniu hormonu juwenilnego linienie stymulowane ekdyzonem skutkuje pojawieniem się kolejnych stadiów larwalnych. Jeżeli jednak stężenie hormonu juwenilnego spadnie poniżej określonego poziomu, w wyniku kolejnego linienia powstaje poczwarka. W stadium poczwarki hormon juwenilny nie jest wydzielany.
Niektóre rośliny produkują substancje o działaniu zbliżonym do działania hormonów owadów, np. igły cisa produkują substancję o aktywności podobnej do ekdyzonu.

Na podstawie: Biologia, pod red. N.A. Campbella, Poznań 2012.

1. Określ, na podstawie tekstu, czym w rozwoju owada o przeobrażeniu zupełnym skutkuje spadek produkcji hormonu juwenilnego podczas ostatniego stadium larwalnego.

2. Wyjaśnij, jakie znaczenie dla rośliny ma produkcja przez nią substancji o aktywności podobnej do ekdyzonu. W odpowiedzi uwzględnij działanie tych substancji na owady.

Wskazówki:

Przeobrażenie u owadów jest zależne od poziomu hormonu juwenilnego oraz ekdyzonu. Zbyt wczesne wywołanie przeobrażenia może skutkować, że zostanie przeprowadzone nieprawidłowo albo zostanie niedokończone co będzie skutkować śmiercią owada.

Bardzo istotny jest spadek poziomu hormonu juwenilnego dla procesu przepoczwarzenia – metamorfozy.

Współczynnik oddechowy WO (RQ) to iloraz objętości dwutlenku węgla wydalonego przez organizm i objętości zużytego tlenu. W przypadku zużywania węglowodanów jako źródła energii współczynnik przyjmuje wartość równą jedności, dla białek – około 0,9, a dla tłuszczów – około 0,7. U pewnego gatunku owada, którego larwy są roślinożerne, mierzono zmiany wartości WO podczas procesu przeobrażania. Stwierdzono, że przed przejściem w stadium poczwarki, kiedy larwy stały się nieruchliwe i nie pobierały pokarmu, ich współczynnik oddechowy zmniejszył się z 0,99 do 0,85.

Na podstawie przedstawionych informacji podaj przypuszczalne wyjaśnienie spadku wartości współczynnika WO u badanego owada.

W populacjach owadów społecznych, do których należy pszczoła miodna, występują formy różniące się sposobem zachowania, cechami morfologicznymi i fizjologicznymi. Przeciętna pszczela rodzina składa się zwykle z jednej matki, kilkuset lub więcej trutni i kilkudziesięciu tysięcy robotnic, nie licząc jaj, larw i poczwarek. Królowa roju jest prawie dwukrotnie większa od robotnicy i nie ma narządów umożliwiających zbieranie pokarmu, budowanie gniazda i karmienie larw. Jej zadaniem jest odbycie jedynego w życiu lotu godowego z trutniami i składanie jaj, z których wykluwa się cała reszta roju. Z niezapłodnionych jaj wykluwają się samce pszczoły – trutnie, a z zapłodnionych – pszczoły robotnice. Niektóre z larw wyklutych z zapłodnionych jaj mogą zostać w przyszłości matkami (gdy w ulu zabraknie królowej).
W ostatnich latach na całym świecie obserwuje się masowe wymieranie pszczół. Jedną z prawdopodobnych przyczyn mogą być zmiany środowiska spowodowane działalnością człowieka.

Na podstawie: Tajemnice polskiej przyrody. Pszczoła miodna, Encyklopedia zwierząt i roślin, Warszawa 2007.

a) Określ znaczenie opisanego w tekście zróżnicowania osobników tego samego gatunku dla funkcjonowania społeczności pszczół.

b) Określ ploidalność (1n lub 2n) komórek somatycznych:

1. królowej roju ….. , 2. pszczoły robotnicy ….. , 3. trutnia …. .

c) Podaj nazwę podziału komórkowego, jaki zachodzi w komórkach trutnia podczas wytwarzania plemników oraz nazwę podziału komórkowego u królowej roju podczas wytwarzania gotowych do zapłodnienia jaj.

d) Określ, jaki procent identycznego DNA (pomijając mutacje) ma przeciętnie w stosunku do królowej roju (matki)

1. robotnica ….. , 2. truteń …… .

e) Wyjaśnij, uwzględniając znaczenie pszczół w przyrodzie, dlaczego ich masowe wymieranie może przyczynić się do zmian w składzie gatunkowym flory i fauny w danym ekosystemie.

Na rysunku przedstawiono etapy cyklu rozwojowego motyla (bielinka kapustnika).

Na podst.: S. i K. Gertlerowie, Sprawdzanie i utrwalanie wiadomości z zoologii, Warszawa 1986.

Podaj nazwę rodzaju rozwoju złożonego, występującego u przedstawionego na rysunku motyla i wyjaśnij, które stadium rozwojowe umożliwia jego rozpoznanie.

U zwierząt obojnaczych (hermafrodytycznych), np. dżdżownicy lub ślimaka winniczka, podczas rozmnażania płciowego dwa osobniki łączą się ze sobą, żeby przekazać sobie wzajemnie nasienie.

Podaj nazwę opisanego procesu i wyjaśnij, dlaczego wymiana gamet pomiędzy osobnikami obojnaczymi jest korzystna.

Na wykresie przedstawiono stężenie hemoglobiny we krwi (hemolimfie) rozwielitek (Daphnia) hodowanych w wodzie o różnej zawartości tlenu.

a) Sformułuj zależność wynikającą z tego wykresu.
b) Określ znaczenie adaptacyjne tego zjawiska dla przeżywania rozwielitek w różnych warunkach środowiska.