Helsingin yliopisto Valintakoe 30.5.2012 Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta KOE 4 Kasvintuotantotieteet, kotieläintiede 1. Miten peltoenergian tuotannon kestävyyttä ja energiataseita voidaan parantaa? (5 p) Mallivastaus (s.67-70): vähentämällä fossiilisten polttoaineiden ja kasvihuonekaasujen päästöjä (1 p) keinot kestävyyden lisäämiseksi: o monivuotiset kasvustot ja seoskasvustot (1 p) o typensitojakasvien käyttö (1 p) o mädätteet (1 p) o peltohiili (1 p) o (ideotyypin mallikasvin kehittäminen) (lisäpiste tarvittaessa)
2. Miten kasvitauteja voidaan torjua kasvinviljelyssä? (5 p) Mallivastaus (s.39-41): 0,75 p / mainittu kohta, eli jos 7 alla olevista mainittu, saa jo 5 p. viljelykierto lajien sekaviljely tai seoslajikkeet kestävien lajikkeiden käyttö rikkakasvien torjunta taudin luonnonvaraisten isäntäkasvien hävittäminen viljelyn ajoittaminen tuholaisten torjunta torjunta-aineet (kemialliset) mikrobivalmisteet, jotka virittävät kasvin puolustusta kasvinjalostus biologinen torjunta
3. Selitä lypsylehmän ruokinnan pääperiaatteet eri tuotantovaiheissa. (5 p) Mallivastaus (s. 129-130): Vastauksessa tulee mainita seuraavat asiat (max 1 piste / kohta): Tuotantokauden alkuvaiheessa (herutusruokinta) hyvälaatuista säilörehua annetaan vapaasti (0,5 p) ja väkirehun määrää lisätään melko nopealla tahdilla (0,5 p). Kuitenkin varotaan liian runsasta väkirehuruokintaa, joka voi häiritä pötsin toimintaa (0,5 p). (Tästä kohdasta enintään 1 piste, kun vähintään kaksi asiaa kolmesta oikein) Huipputuotosvaiheen jälkeen väkirehuruokintaa aletaan vähitellen vähentää, jotta vältetään lehmien liallinen lihominen (0,5 p). Säilörehua annetaan edelleen vapaasti (0,5 p). Ummessaolevien lehmien ruokinta koostuu pääosin säilörehusta, joka on heikommin sulavaa kuin lypsävien lehmien säilörehu (0,5 p). Energiansaannin rajoittamiseksi ruokintaan voidaan lisätä olkea (0,5 p). Ummessaolokauden alkupuolella lehmille ei yleensä anneta väkirehua (0,5 p). (Tästä kohdasta enintään 1 piste, kun vähintään kaksi asiaa kolmesta oikein) Ummessaolokauden viimeisten viikkojen aikana lehmää totutetaan tulevan tuotoskauden ruokintaan lisäämällä rehuannokseen lypsykauden väkirehua (0,5 p). Tunnutusruokinta vähentää pötsin happamoitumisen riskiä poikimisen jälkeen (0,5 p). Ummessaolokaudella lehmän kalsiumin saantia rajoitetaan poikimahalvauksen ehkäisemiseksi (0,5 p). Kalsiumin saannin rajoittaminen valmistaa lehmää irrottamaan kalsiumia luustosta veren kalsiumpitoisuuden ylläpitämiseksi (0,5 p).
Esseekysymyksistä 4-5 voi saada enintään 5 pistettä/kysymys. Vastausta pisteytettäessä huomioidaan sekä asiatietojen oikeellisuus (3 p) että vastaus kokonaisuutena (2 p). Arvosteltaessa vastausta kokonaisuutena katsotaan että vastaus on selkeä ja johdonmukainen sekä sujuvalla suomen tai ruotsin kielellä kirjoitettu. Lisäksi vastaus ei saa sisältää virheellistä eikä epäoleellista tietoa. Vastauksen pitää mahtua sille varattuun tilaan. Vastaustilan ulkopuolelle kirjoitettua tekstiä ei huomioida. 4. Ympäristömyrkyt mitä ne ovat, mitä ne aiheuttavat ja mitä niille voidaan tehdä? Asiatiedot (enintään 3 p): Mitä ne ovat (yhteensä 1 p)? o Ympäristömyrkyillä tarkoitetaan yleensä raskasmetalleja ja orgaanisia yhdisteitä, jotka ovat haitallisia tai myrkyllisiä jo pieninä pitoisuuksina (0,5 p) o Ympäristömyrkkyihin kuuluvat esim. orgaaniset Hg -yhdisteet, Cd-, Pb- ja POPyhdisteet (esim. klooratut hiilivedyt, PCB, DDT, dioksiinit jne.); öljykin voidaan mainita ympäristömyrkkynä (0,5 p) Mitä ne aiheuttavat (yhteensä 1 p)? o Ympäristömyrkyt hajoavat hitaasti luonnossa; kertyvät elimistössä; rikastuvat ravintoketjuissa (selitä, mitä tämä tarkoittaa). (0,5 p) o Anna esimerkkejä erilaisten ympäristömyrkkyjen vaikutuksista (0,5 p) Mitä niille voidaan tehdä (yhteensä 1 p)? o Ympäristömyrkkyjä on lukematon määrä eri yhdisteitä. Monet kulkeutuvat tehokkaasti ympäri maailmaa. Teollisuusmaissa kiellettyjä myrkkyjä käytetään usein kehitysmaissa. Hallinta vaatii kansallisia ja kansainvälisiä toimenpiteitä. (Tässä voidaan mainita myös öljyvahinkojen torjunta; tahalliset päästöt on huomattava öljyvahinkojen lähde). Vastaus kokonaisuutena (enintään 2 p) 5. Mikrobit biotekniikassa (5 p) Mikrobeja hyödynnetään joko elävinä soluina tai niiden tuottamina aineina. Eläviä soluja käytetään elintarvikkeiden valmistuksessa, bioenergian tuotossa ja jätteiden käsittelyssä. Niiden tuottamista aineista merkittävimpiä ovat entsyymit ja lääkkeet (1 p). Eläviä soluja käytetään oluen ja viinin valmistuksessa, juustojen valmistuksessa ja kaivosteollisuudessa liuottamaan mineraaleja. Maitohappobakteereita käytetään laajasti elintarvikkeiden säilönnässä. Kaatopaikoilla ja jätevedenpuhdistamoissa mikrobit hajottavat orgaanista ainesta (1 p). Bioteknisesti tuotettuja entsyymejä käytetään pesuaineissa, tekstiiliteollisuudessa, elintarviketeollisuudessa, metsäteollisuudessa. Esimerkkejä ovat kivipesty denim-kangas, fruktoosin tuotto tärkkelyksestä ja selluloosan tuotto (1 p).
Bioteknisen tuotantoprosessin kuvaus: steriiliys, ravinneliuos bioreaktorissa ja sen ymppäys puhdasviljelmällä, sekoitus ja ilmastus sekä tuotteen eristäminen (1 p) Vastaus kokonaisuutena enintään (1 p) 6. Jokaisesta kohdasta a)-e) saa yhden pisteen. Täydennä kohdassa a) kaksi puuttuvaa sanaa viivojen kohdille. a) Banaanikärpäskokeillaan kuuluisaksi tulleen Thomas Hunt Morganin oppilasta Alfred Sturtevantia voidaan pitää geenikartoituksen keksijänä. Hän tutki banaanikärpästen fenotyypissä eli ilmiasussa näkyvien ominaisuuksien periytymistä tekemällä risteytyskokeita. Sturtevant luokitteli risteytyskokeissa syntyneet jälkeläiset ilmiasun tuntomerkkien perusteella vanhempia muistuttaviin ja uusia ominaisuusyhdistelmiä sisältäviin luokkiin. Käyttämällä kunkin luokan jälkeläismääriä, Sturtevant pystyi laskemaan geenien välisiä etäisyyksiä. Sturtevant osoitti että mitä kauempana toisistaan kaksi geeniä ovat kromosomissa, sitä suurempi on todennäköisyys että _tekijäinvaihdunta (eli crossing over)_tapahtuu geenien välillä ja tällöin myöskin geenien etäisyyden kasvaessa rekombinaatio taajuus kasvaa. b) Banaanikärpäsellä ruumiinvärin aiheuttavassa geenissä alleeli b aiheuttaa mustan ja alleeli b+ harmaan ruumiinvärin. Siipien kokoon vaikuttavassa vestigial-geenissä alleeli vg aiheuttaa lyhyet siivet ja alleeli vg+ normaalit siivet. Jos risteytetään harmaa, normaalisiipinen naaras ja musta, lyhytsiipinen vestigial-koiras alla olevan kaavion mukaisesti, saadaan neljänlaisia jälkeläisiä. Risteytyksen jälkeläismäärät on merkitty kaavioon genotyypeittäin. Merkitse lukumäärien alapuolella oleville viivoille kunkin genotyypin fenotyyppi. Jälkeläistö Naaras Koiras b+ vg+ b vg X b vg b vg b+ vg+ b vg b+ vg b vg+ b vg b vg b vg b vg 965 944 206 185 _harmaa, normaalit musta, vestigial harmaa, vestigial musta, normaalit c) Montako vanhempien ilmiasun kaltaista jälkeläistä ja montako vanhempien ilmiasusta poikkeavaa jälkeläistä syntyi risteytyksessä? Vanhempien kaltaisia 1909, poikkeavia 391 d) Mikä on tämän risteytyksen perusteella ruumiinvärin geenin ja siipien kokoon vaikuttavan vestigial-geenin välinen rekombinaatiotaajuus? 100*(391/2300) = 17 % e) Ovatko ruumiinvärin geeni ja siipien kokoon vaikuttava vestigial-geeni kytkeytyneitä jos rekombinaatiotaajuus on 50 %? Eivät ole