Biologian yhteisvalinta 2014 / Mallivastaus Kysymys 1

Transkriptio

1 Bilgian yhteisvalinta 2014 / Mallivastaus Kysymys 1 Mitkä tekijät vaikuttavat kasviplanktnin määrään Sumen järvissä? A) Aiheen käsittelyn vaatimat määritelmät: 6 p Kasviplanktnin määritelmä: levät ja sinibakteerit, 2 p Ftsynteesin määritelmä ja edellytykset: vala ja epärgaanista hiiltä, tuttaa happea 4 p B) Valn määrään ja lämpötilan vaikutus: 12 p Veden kirkkaus vs. tummuus (humuspitisuus, sameus), 2 p Kirkkaassa vedessä yhteyttämiseen sveltuva vesikerrs n paksumpi, 2 p Vudenaikaisuus, kesä vs. talvi (jääpeite, lumi), 2 p Vesialueen syvyys ja sen vaikutus veden lämpötilaan ja sekittumiseen, 2p Lämpötila nstaa reaktinpeutta, 4 p C) Ravinteiden vaikutus ftsynteesiin: 20 p Oleelliset ravinteet Epärg. hiili 1 p Typpi 3 p Fsfri 3 p, fsfrin vaikutuksen erittely sinibakteereihin 2 p Hivenravinteet (magnesium, rauta, kalium) 1 p Mistä ravinteet vat peräisin? Luntainen tas, piste ja hajakurmitus, sisäinen kurmitus, kaukkulkeuma 8 p syanbakteerit (sinibakteerit, sinilevät) kykenevät sitmaan ilmakehän typpeä, 2 p D) Muut vaikuttavat tekijät: 6 p Kilpailu 2 p Saalistus eli eläinplanktnin laidunnus 2 p Happamuus 2 p E) Vastauksen selkeys, kieliasu ja lgisuus: 4 p Pisteet yht. 48

2 Bilgian yhteisvalinta 2014 / Mallivastaus Kysymys 2 A. - Vilettikukkaisuus (V) ja pitkät siitepölyhiukkaset (P) vat dminivia minaisuuksia, sillä ne tulevat esiin F1-plvessa; punakukkaisuus (v) ja pyöreät siitepölyhiukkaset (p) resessiivisiä (4p.). Vanhemmista tinen n dminiva (2p.) ja tinen resessiivinen hmtsygtti (2p.) sillä F1-plvessa syntyy ilmiasultaan vain yhdenlaisia jälkeläisiä. - P-plvi: VVPP x vvpp (2p.) Syntyvät gameetit: VP ja vp (2p.) (Pelkkä kirjallinen selitys riittää myös täysiin pisteisiin; ei tarvita välttämättä a. kaltaista taulukka) VP vp VvPp F1-plvessa kaikkien jälkeläisten gentyyppi n VvPp (2p.) - F2-plvi VvPp x VvPp (2p.) Syntyvät gameetit: VP, Vp, vp ja vp (4p.) VP Vp vp vp VP VVPP VVPp VvPP VvPp Vp VVPp VVpp VvPp Vvpp vp VvPP VvPp vvpp vvpp vp VvPp Vvpp vvpp vvpp Taulukk ikein (4 p.) (Vastauksen vi antaa myös kirjittamalla ajatellen lähinnä skeita hakijita) F2-plvessa dtetaan Mendelin risteytystöiden perusteella syntyvän ilmiasultaan vilettikukkaisia ja pitkät siitepölyhiukkaset maavia, vilettikukkaisia ja pyöreät siitepölyhiukkaset maavia, punaiset kukat ja pitkät siitepölyhiukkaset maavia sekä punaiset kukat ja pyöreät siitepölyhiukkaset maavia jälkeläisiä suhteessa 9:3:3:1 (2p.). B. - F2-plven jälkeläisten ilmiasujen jakauma ei nudata Mendelin risteytystöiden perusteella dtettua 9:3:3:1 jakaumaa, kska k. geenit sijaitsevat samassa krmsmissa (2p.) ja vat kytkeytyneet tisiinsa, jllin ne eivät yhdisty vapaasti meisissa. (2p.) C. - Selvitettäessä miten tarkasteltavat kaksi geeniä sijaitsevat samassa krmsmissa, n tehtävä takaisin(testi)risteytys (1p). Takaisinristeytyksessä mlempien geenien alleelien suhteen hetertsygttinen yksilö (esim. VvPp) risteytetään k. alleelien suhteen resessiivisen hmtsygttiyksilön (esim. vvpp) kanssa (2p.). Takaisinristeytyksessä syntyvien rekmbinanttityyppien l. vanhemmista ilmiasultaan pikkeavien jälkeläisten, suudet jälkeläistössä kertvat geenien etäisyydestä tisiinsa nähden seuraavasti: - Js jälkeläisiä syntyy sekä rekmbinaattityyppejä että risteytettyjen vanhempien kaltaisia jälkeläisiä l. kytkentätyyppejä likimain samat määrät, geenit sijaitsevat eri krmsmeissa, eivätkä le kytkeytyneet (1p.)

3 - Js geenit sijaitsisivat hyvin lähellä tisiaan samassa krmsmissa eli vat kytkeytyneet/kytkentä n vahva, takaisinristeyksessä syntyy ilmiasultaan vain risteytettyjen vanhempien kaltaisia jälkeläisiä l. kytkentätyyppejä eikä lainkaan rekmbinaatityyppejä (2p.) Rekmbinattityypin jälkeläisiä syntyy alle 50 % jälkeläisten kknaismäärästä. - Js geenit sijaitsisivat samassa krmsmissa, mutta kaukana tisistaan, tekijäinvaihdunta eli crssing ver, jssa vastinkrmsmit vivat vaihtaa sia keskenään, lisi mahdllinen k. geenien välillä jhtaen kytkennän purkautumiseen ja jälkeläistössä havaittaisiin rekmbinaatityyppejä (2p.). - Uusien rekmbinanttityyppien suus (%) eli kytkennän purkautumisen yleisyys ilmaisee geenien välimatkan krmsmissa crssing ver-yksikköinä (1p.) - Mitä pienempi rekmbinanttityyppien suus jälkeläistössä n, sitä pienempi n geenien etäisyys ja sitä vahvempi geenien välinen kytkentä/ Mitä suurempi suus rekmbinaattityyppejä jälkeläisisssä, sitä suurempi n geenien välinen etäisyys ja sitä heikmpi n geenien välinen kytkentä (1p). - Lisäksi kertmalla kahdesta geneettisen tutkimusmenetelmän käyttämisestä geenien sijainnin paikantamiseksi saa 4 pistettä: - Esimerkiksi: Geenien sijainnin selvittämisessä krmsmistssa tisiinsa nähden vidaan hyödyntää myös geneettisiä tutkimusmenetelmiä. Mikäli lajin kk perimän emäsjärjestys n sekvensitu, vidaan k. geenien sijainti tisiinsa nähden selvittää eristämällä DNA:ta, mnistamalla k. geenejä alukkeiden/kettimien avulla PCR-reaktiissa ja etsimällä vastaavienn sekvenssin sijainnit lajin genmisekvenssistä. Geenien keskinäisen sijainnin paikantamisessa krmsmistssa vidaan käyttää myös DNA:n hybridisaatita, jssa fluresivilla/radiaktiivisillä merkeillä leimattujen alukkeiden/kettimien avulla haetaan ketinta vastaava khta krmsmeista. Myös merkkigeenien (markkereiden) avulla vidaan selvittää geenien sijaintia, jllin käytetään merkkigeeniä, jnka sijainti krmsmistssa tunnetaan, ja jka periytyy tiukasti tutkittavan geenin kanssa. Selkeydestä ja lgisuudesta 4 p.

4 Bilgian valintake 2014 KYSYMYS 3. Kuvaile ihmisen sydämen ja verenkiertelimistön rakenne ja verenkierrn kulku. (37 p) Mitä rakenteellisia muutksia tapahtuu vastasyntyneen lapsen sydämessä ja verenkierrssa syntymähetkellä ja miksi? (7 p) MALLIVASTAUS Aikuisen ihmisen sydänlihas painaa nin 350 grammaa / n nin nyrkin kkinen (2 p). Sydäntä ympäröi kaksikalvinen sydänpussi, jssa n kitkaa vähentävää nestettä (3 p). Sydän n nelilkerinen; kaksi eteistä ja kaksi kammita, jista vasemmalla pulella n runsas- ja ikealla vähähappista verta (5 p). Verenkiert n suljettu (2 p). Sydämen supistuessa (systle), eteiset supistuvat hieman kammiita aiemmin ja supistumisten välissä sydän lepää (diastle) (3 p). Verisunen seinämässä n klme kerrsta, sisin n endteeli, välissä sileälihaskerrs ja ulimpana justava sidekudskerrs (3 p). Valtimn seinämän sidekuds / lihaskerrs vat paksumpia, kuin laskimn (3 p). Sepelvaltimt ja -laskimt vat sydänlihaksen verisunet (2 p). Vasemmasta kammista veri kulkeutuu suureen verenkiertn artan (valtim) läpi, valtimissa aina hiussunistn asti, jssa happi luvutetaan kudksiin ja hiilidiksidi kerätään (4 p). Veri palaa laskimita (ylä- ja alanttlaskim) pitkin ikeaan eteiseen (3 p). Sydämen ja laskimiden läpät estävät veren kulkeutumisen väärään suuntaan (2 p). Oikeasta eteisestä veri kulkee läpän (eteis-kammi) läpi ikeaan kammin, jsta veri kulkeutuu keuhkvaltimita pitkin keuhkihin (pieni verenkiert) (2 p). Keuhkissa hiilidiksidi pistuu verestä ja veri hapettuu (1 p). Veri palaa keuhkista keuhklaskimita pitkin vasempaan eteiseen (2 p). Syntymähetkellä eteisten välinen aukk (sikea aukk) ja keuhkvaltimrungn valtimtiehyt, jsta sikiöllä li ikeasta kammista yhteys arttaan sulkeutuvat (4 p). Kun keuhkt alkavat timia, eteisten välisen aukn sulkeutuminen estää vähä- ja runsashappisen veren sekittumisen (2 p) ja valtimtiehyen surkastuminen hjaa ikeasta kammista kaiken veren kulkemaan keuhkjen kautta (1 p). - Lgisuus 0-4p

5 Bilgian yhteisvalinta 2014 / Mallivastaus Kysymys 4 1. Mitkä tekijät vivat vaikuttaa ruhvartisten kasvien lajimäärän muutkseen tutkituissa metsiköissä? 8 p Metsämaan rehevöityminen/typen määrän kasvu kaupungissa (2 p) Mekaaniset häiriöt/kuluminen/tallaus (2 p) Erilaisia elinympäristöjä runsaasti (2 p) Tulkas/vieras/kulttuurilajit/sukkessin alkulajit/pineerilajit (2 p) 2. Mitkä tekijät vivat vaikuttaa epifyyttijäkälien ja männyn mykritsasienten lajimäärien muutksiin tutkituissa metsiköissä? 14 p Jäkälät: jäkälät herkkiä ilmansaasteille/happamitumiselle (2 p) ttavat ravinteet suraan ilmasta (2 p) rikin ja typen ksidit/laskeuma ja näitä seuraava happamituminen syynä jäkälien vähenemiseen kaupungissa (2 p) Mykrritsasienet: mäntyjen tuttamista skereista riippuvaisia/riippuvuussuhde sienen ja puun välillä (2p) ilmansaasteiden vaivaamien puiden harsuuntumisen seurauksena vähenevät kaupungissa, kun yhteyttämistutteet vähenevät (2 p) happamituminen vi aiheuttaa juuristvauriita (2 p) ja vähentää sienirihmastn määrää metsämaassa (2 p) 3. Mitkä tekijät vi lla metsämaan rikki ja typpipitisuuksien muutsten taustalla tutkituissa metsiköissä? 8 p Kuiva ja märkälaskeuma (2 p) Tellisuudesta.. (1 p) Energiatutannsta.. (1 p) Liikenteestä.. (1 p) Asumisesta/ihmistiminnasta peräisin levat laskeumat (1 p) Kaukkulkeuma (1 p) Typen/rikin kertyminen kasvillisuuteen/metsämaahan (1 p) 4.Vertaile fysikaalisia ympäristötekijöitä kaupungeissa ja maaseutuympäristöissä. 14 p Kaupungissa: Krkeampi lämpötila (1 p) Krkeampi sadanta (1 p) Maaperä kuivempaa kska sadevesi jhdetaan viemäreihin (1 p) Kulutus/tallaus/maaperän ersi suurempaa (2 p) Lumen määrä pienempi (2 p) Enemmän vala/suuri hajavaln määrä (2 p) Runsaasti melua (2 p) Pienhiukkasia/nkea/pölyä paljn (2 p) Rakennetun ympäristön määrä (1 p) Vastauksen selkeys ja jhdnmukaisuus, enintään 4 p

6 Bilgian yhteisvalinta 2014 / Mallivastaus Kysymys 5 Missä timinnissa vesi ja veden minaisuudet vat tärkeässä asemassa putkilkasvien ftsynteesikneistssa ja sen entsyymireaktiissa? Ydinkhdat (31p.): I: 14p. reaktiissa vesi hajaa vedyksi (A 6p.) (prtni + elektrni) ja hapeksi (B 6p.) auringn säteilyenergian/valn avulla (C 2p.). = 14p. tai kaava (tai vastaava tiedt kirjitettuna) (D 8 p.), js alkuaineet/yhd. OK, (D 6 p.) vaikka lukusuhteet väärin Vesi n ftsynteesin (yksi) lähtöaine (D 3p.) II: 8P. happi vapautuu ilmaan/ happi n ftsynteesin sivutute (E 4p.) js sitä ei käytetä sluhengityksessä (F 1p.), vety vedynsiirtäjämlekyylille (G 3p.) = NADPH; III:9p. ATP/kemiallinen energia H 3p. (energiaa H 2p.) käytetään rgaanisten yhdisteiden/skereiden tekn (I 2p.) pimeäreaktiissa. Pimeäreaktit membraanien välitilassa (J 2p.) reaktit vesiliukisia (nestemäisessä välitilassa) (K 1p.). vesi n hyvä/erinmainen liutin (L 1p.) Muut näkökulmat (13p.): IV:4p. veden funkti lämpötilan säätelyssä (M 2 p.) veden kyky sita lämpöä (N 1p.), veden haihtuminen laskee lämpötilaa (O 1p.). V:2p. ftsynteesin entsyymien sujeleminen (P 1p.) ftsynteesin tehkkuus säilyy (Q 1p.) VI:5p. ravinteiden/yhteyttämistutteiden (js väittää että gluksi kulkee 1 p.) kulkeutumien veden välityksellä (R 2p.) myös ftsynteesikneistlle/sen entsyymeille (S 1p.) haihtumisimun avulla (T 1p) kapillarisuus/ vesimlekyylien välinen kheesi, (adheesi) (U 1p.) VII: 1p. ilmakehän happi pääsin peräisin ftsynteesistä /vedestä (V 1p.). VIII: 1p. turgr/veden avulla slukkjen kssa pysyminen (X 1p.) Vastauksen selkeys ja jhdnmukaisuus, enintään 4 p