Dryf genetyczny to zmiany w częstości występowania alleli w populacji, które nie wynikają z działania doboru naturalnego, ale są skutkiem zdarzeń losowych.

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące skutków dryfu genetycznego są prawdziwe.
Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Łuski są charakterystyczną cechą budowy skóry ryb i gadów, występują także u ptaków i niektórych płazów. Łuska ryby, np. karasia, rośnie w miarę zwiększania się rozmiarów ciała ryby, a na powierzchni łuski zaznaczają się równoległe linie – pasma przyrostu, podobnie jak na przekroju pnia drzewa. Przy słabym wzroście pasma te się zagęszczają, co odznacza się na łusce jako ciemniejsza linia. Dzieje się tak np. zimą, kiedy ryba obniża intensywność żerowania lub przestaje pobierać pokarm. Ciemne pasma tworzą pierścienie roczne, które są podstawą określania wieku ryby.

Na rysunku przedstawiono budowę łuski karasia, a na schematach A i B – przekrój poprzeczny przez skórę przedstawicieli dwóch gromad kręgowców.

Na podstawie: Zoologia, pod red. J. Hempel-Zawitkowskiej, Warszawa 1996. C. Hickman, L. Roberts, A. Larson, Integrated principles of zoology, New York 2001.

1. Wyjaśnij, dlaczego na podstawie budowy łuski karasia hodowanego w stawie na terenie Polski można określić przybliżony wiek tej ryby, ale znacznie trudniej tego dokonać, analizując budowę łuski karasia hodowanego w domowym akwarium.

2. Określ, na którym rysunku – A czy B – przedstawiono budowę skóry ryb. Odpowiedź uzasadnij, uwzględniając pochodzenie łusek.

3. Wybierz i zaznacz w tabeli odpowiedź A albo B, która jest poprawnym dokończeniem poniższego zdania, oraz jej uzasadnienie spośród odpowiedzi 1.-4.

Łuski występujące na nogach ptaków oraz łuski pokrywające skórę gadów to struktury …

Wskazówki:

Ryby żyjące w akwariach nie są poddawane regularnemu wpływowi zmian środowiska (temparuty) wynikającej ze zmiany pór roku, a tym samym zmianom dostepności pokarmu, to ma wpływ na ich wzrost i rozwój.

To co ma zdolność linieć często jest wytworem naskórka gdyż łatwiej rganizm może się tego pozbyć.

Dryf genetyczny to zmiany w częstości występowania alleli w populacji, które nie wynikają z działania doboru naturalnego, ale są skutkiem zdarzeń losowych.

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące skutków dryfu genetycznego są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Oceń prawdziwość informacji dotyczących historii życia na Ziemi. Wpisz obok każdego zdania w tabeli literę P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, lub literę F, jeżeli zdanie jest fałszywe.

Poniżej podano elementy opisu hipotetycznych wydarzeń ewolucyjnych, które miałyby doprowadzić do pojawienia się i utrwalenia nowej cechy gatunkowej – żółtej barwy ciała pustynnych chrząszczy. Nie wszystkie one są zgodne z założeniami teorii ewolucji K. Darwina.

1. Pojawienie się wśród zielonych chrząszczy, żyjących na pustyni, osobników o barwie żółtej, w wyniku przypadkowej zmiany ewolucyjnej.
2. Uzyskanie przewagi liczebnej przez żółte chrząszcze nad zielonymi.
3. Osiedlenie się na pustyni zielonych chrząszczy pochodzących z lasu.
4. Pojawienie się wśród zielonych chrząszczy, żyjących na pustyni, osobników o barwie żółtej w celu lepszego przystosowania do warunków środowiska (żółty kolor piasku).
5. Zwiększona przeżywalność osobników o żółtej barwie w wyniku lepszej ochrony przed rozpoznaniem przez ptaki drapieżne.

a) Ustal prawidłową kolejność hipotetycznych wydarzeń zgodnie z założeniami teorii ewolucji Darwina, z pominięciem numeru tego elementu opisu, który nie jest zgodny z tymi założeniami.
b) Podaj nazwę czynnika ewolucji, którego działanie opisano w punkcie 5.

W ewolucji człowieka zachodziły rozmaite zmiany budowy, fizjologii i zachowań.

Uporządkuj w kolejności chronologicznej pojawienie się w antropogenezie wymienionych niżej cech, wpisując numery 1-4 do prawej kolumny tabeli.

Era kenozoiczna składająca się z dwóch okresów (trzeciorzęd i czwartorzęd) zwana jest erą panowania ssaków. Pod koniec trzeciorzędu nastąpiło znaczne ochłodzenie klimatu, a w następnym okresie – czwartorzędzie – rozpoczęły się zlodowacenia. Na rozległych obszarach Eurazji i Ameryki Północnej wyewoluowały specyficzne gatunki megafauny, przystosowane do chłodnego klimatu. Były to m.in. mamuty, nosorożce włochate, tygrysy szablozębne i lwy jaskiniowe. Zwierzęta te były większe od ich współcześnie żyjących krewnych.

a) Wyjaśnij, uwzględniając względny stosunek powierzchni ciała do jego objętości, dlaczego dobór naturalny w czwartorzędzie preferował zwierzęta o dużych rozmiarach ciała.
b) Podkreśl nazwę tego rodzaju doboru naturalnego, którego wynikiem działania było powstanie charakterystycznych dla epoki lodowcowej gatunków ssaków o dużych rozmiarach ciała.

Przykładem występowania mechanizmów izolacji rozrodczej prezygotycznej są dwa gatunki szałwii o pokrywających się zasięgach, występujące w południowej Kalifornii: kwitnąca wczesną wiosną Salvia mellifera oraz kwitnąca na przełomie wiosny i lata Salvia apiana. Oba te gatunki różnią się budową kwiatów, które są zapylane przez różne gatunki pszczół. Na płatkach S. mellifera mogą siadać tylko małe pszczoły, gdyż duże się na nich nie mieszczą. Większe płatki i dłuższe pręciki szałwii S. apiana umożliwiają jej zapylanie przez duże pszczoły innego gatunku. Jeśli na kwiatach S. apiana usiądzie mała pszczoła, to do zapylenia nie dojdzie, gdyż jej ciało nie ociera się o pylniki.

Na podstawie: E. Solomon, L. Berg, D. Martin, C. Villee, Biologia, Warszawa 2000

a) Na podstawie tekstu określ, na czym polega izolacja prezygotyczna.
b) Zaznacz dwa rodzaje izolacji prezygotycznej występujące w przypadku opisanych gatunków szałwii.

Przykładami pośrednich dowodów ewolucji, których dostarcza anatomia porównawcza,
są narządy homologiczne i analogiczne występujące u różnych grup organizmów.

Zaznacz dwie pary narządów, które są narządami homologicznymi.

W latach 90. ubiegłego wieku oznaczono sekwencję ponad 10 000 par zasad DNA pseudogenu hemoglobiny (niefunkcyjny odcinek DNA będący duplikatem genu hemoglobiny), który wcześnie pojawił się w ewolucji naczelnych.

W tabeli przedstawiono różnice (w %) miedzy sekwencjami nukleotydowymi pseudogenu hemoglobiny orangutana (Pongo), goryla (Gorilla), szympansa (Pan) i człowieka (Homo).

Ustal, który z rodzajów hominidów jest najbliżej spokrewniony z szympansem (Pan), a który z nim spokrewniony jest najdalej, i uzupełnij zdanie poniżej. Odpowiedź uzasadnij.

Jednym z największych problemów w walce z owadami szkodliwymi dla człowieka jest nabywanie przez nie odporności na insektycydy. Jeżeli w obrębie dużej populacji takiego gatunku owada, którą poddano działaniu pestycydów, znajdzie się pewna liczba genotypów niezwykle odpornych, to odporność na działanie danego pestycydu w tej populacji rozprzestrzenia się, szczególnie wtedy, gdy większość populacji poddano opryskom, a stosowanie pestycydu regularnie powtarzano. Może również dojść do rozszerzenia odporności tych owadów także na inne insektycydy, jeżeli ich sposób działania jest podobny. Dlatego też coraz częściej stosuje się metody biologicznej walki z owadami szkodliwymi.

a) Wyjaśnij, dlaczego w opisanej populacji szkodliwego owada odporność gwałtownie się rozprzestrzenia, mimo że opryski insektycydami obejmują prawie całą populację i są stosowane regularnie.
b) Przedstaw dwa przykłady różnych metod biologicznej walki z owadami szkodliwymi dla człowieka.

W styczniu 2010 roku opublikowano wyniki badań polskich paleontologów, którzy odkryli skamieniałości i odciski stóp tetrapodów (uznawanych za przodków kręgowców lądowych), starszych o około 18 milionów lat od najstarszych tego typu skamieniałości, znanych w nauce. Powszechnie uważa się, że tetrapody wyewoluowały z ryb poprzez stadium przejściowe w postaci elpistostegidów (grupa kopalnych ryb trzonopłetwych). Przedstawiciel tych zwierząt posiadał płetwy piersiowe, które zginały się w połowie, umożliwiając mu czołganie się na lądzie. Polskie znalezisko jest starsze od skamieniałości elpistostegidów o około 10 milionów lat.

Na podstawie: http://fakty.interia.pl/nauka/news/, http://www.radio.kielce.pl

Czy w świetle przedstawionych informacji można uznać elpistostegidy za przodków tetrapodów? Swoją opinię uzasadnij jednym argumentem.

Amfisbeny (Amphisbaenia) to zwierzęta żyjące niemal wyłącznie pod powierzchnią ziemi w wydrążonych przez siebie tunelach. Podczas kopania tuneli amfisbeny posługują się głową. W toku ewolucji stopniowo utrwalały się zmiany w budowie czaszki, która u tych zwierząt jest obecnie bardzo silnie skostniała, co stanowi przystosowanie do drążenia tuneli.
Amfisbeny mają zazwyczaj długie, cienkie ciało, pokryte twardymi, suchymi, rogowymi łuskami i tarczkami wytwarzanymi przez naskórek, który jest okresowo zrzucany w formie wylinki. Łuski na tułowiu są prostokątne i układają się w pierścienie wokół ciała – segmenty.
Każdy z segmentów skóry zawiera charakterystyczny zespół mięśni umożliwiający skracanie lub wydłużanie danego segmentu.

Na zdjęciu przedstawiono żyjący w Europie gatunek amfisbeny – Blanus cinereus.

1. Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A, B albo C oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

Amfisbeny należą do

 

 

2. Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Czaszki amfisben przystosowały się do drążenia tuneli w ziemi w wyniku

A. dryfu genetycznego.
B. efektu założyciela.
C. specjacji.
D. doboru naturalnego.

Wśród roślin okrytonasiennych gatunki dwupienne stanowią zaledwie 6% ogółu gatunków. Powstanie dwupienności u roślin tłumaczy się m.in. korzyściami z unikania samozapylenia, które tylko w niektórych przypadkach może być dla rośliny korzystne.
Mechanizmy odpowiedzialne za chromosomowe dziedziczenie płci są podobne u roślin i zwierząt. Diploidalna liczba chromosomów u dwupiennej lepnicy białej (Silene latifolia) wynosi 2n = 24. Rośliny żeńskie AAXX (22XX) mają dwa zestawy autosomów oraz dwa chromosomy X, natomiast rośliny męskie AAXY (22XY) mają dwa różne chromosomy płci.
Główną rolę w determinacji płci odgrywa chromosom Y, na którym występują geny warunkujące rozwój cech męskich i geny supresorowe hamujące rozwój cech żeńskich.

 

1. Wybierz spośród A–D zestaw, w którym poprawnie określono rodzaj oraz miejsce zachodzenia podziału komórkowego prowadzącego do segregacji chromosomów płci u lepnicy białej.

 

 

2. Podaj po jednym argumencie za tym, że samozapylenie może być dla rośliny procesem:

1. korzystnym –

2. niekorzystnym –

 

3. Podaj przykład mechanizmu ograniczającego samozapylenie u roślin okrytozalążkowych mających obupłciowe kwiaty.

 

4. Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Osobnik lepnicy białej o genotypie AAXY, u którego na chromosomie Y nastąpiła delecja genów supresorowych hamujących rozwój cech żeńskich, wytwarza kwiaty zawierające

A. tylko słupki.
B. tylko pręciki.
C. zarówno pręciki, jak i słupki.
D. jedynie elementy płonne kwiatu.

Kondory kalifornijskie to padlinożerne ptaki, które niemalże wymarły z powodu kłusownictwa, niszczenia siedlisk oraz zatruć. W połowie XX wieku liczebność populacji została ograniczona do około 150 osobników, a w 1982 r. żyły już tylko 22 kondory. Aby ocalić ten gatunek przed wyginięciem, pod koniec lat 80. XX wieku wyłapano wszystkie kondory żyjące na wolności – w celu ich rozmnażania w hodowli. W 2002 roku liczebność populacji kondora wzrosła do 206 osobników. Współczesna populacja kondora kalifornijskiego pochodzi od 14 osobników (8 samców i 6 samic).
Kondory dobrze rozmnażały się w niewoli, jednak pod koniec lat 90. zaobserwowano, że pięć zarodków obumarło krótko przed wylęgiem. Stwierdzono u nich występowanie chondrodystrofii – wady letalnej o podłożu genetycznym. Chondrodystrofia jest chorobą
warunkowaną przez autosomalny allel recesywny d. Prawidłowy fenotyp jest warunkowany przez dominujący allel D. Od momentu pierwszego wystąpienia stwierdzono ok. 120 przypadków chondrodystrofii, które dotyczyły zarówno zarodków płci męskiej, jak i żeńskiej.

Na schemacie przedstawiono drzewo rodowe kondorów, u których wystąpiła chondrodystrofia. Pierwszy wykryty przypadek to potomek pary oznaczonej numerami 1 i 2. Kolejne cztery zarodki obciążone tą wadą były potomstwem jednej pary kondorów – samca oznaczonego na schemacie numerem 6 oraz samicy oznaczonej numerem 10. U kondorów kalifornijskich, podobnie jak u innych ptaków, występuje heterogametyczność żeńska. Oznacza to, że samce mają dwa chromosomy płci Z, a samice – jeden chromosom Z i jeden chromosom W.

 

 

1. Podaj wszystkie możliwe genotypy osobników oznaczonych na drzewie rodowym numerami: 1, 5 oraz 6. Użyj oznaczeń alleli podanych w tekście.

osobnik nr 1:
osobnik nr 5:
osobnik nr 6:

 

2. Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Gdyby chondrodystrofia dziedziczyła się w sposób recesywny sprzężoną z płcią,
a locus genu warunkującego tę chorobę był położony tylko na chromosomie Z, to

A. wszystkie obumierające zarodki byłyby płci żeńskiej.
B. wszystkie obumierające zarodki byłyby płci męskiej.
C. częściej obumierałyby zarodki płci męskiej niż żeńskiej.
D. częściej obumierałyby zarodki płci żeńskiej niż męskiej.

 

3. Dokończ zdanie. Zaznacz odpowiedź A albo B oraz jej uzasadnienie 1., 2. albo 3.

Wysoka częstość chondrodystrofii we współczesnej populacji kondorów jest konsekwencją działania

 

4. Rozstrzygnij, czy współczesna populacja kondorów kalifornijskich pozostaje w stanie równowagi genetycznej w locus warunkującym chondrodystrofię. Odpowiedź uzasadnij, odnosząc się do założeń prawa Hardy’ego – Weinberga.

Rozstrzygnięcie:

Uzasadnienie: