Biologi A. Studentereksamen. Af opgaverne 1, 2, 3 og 4 skal tre og kun tre af opgaverne besvares

Transkript

1 Biologi A Studentereksamen Af opgaverne 1, 2, 3 og 4 skal tre og kun tre af opgaverne besvares stx102-bio/a Tirsdag den 17. august 2010 kl

2 Side 1 af 8 sider Opgave 1. Fiskehejren Fiskehejren, Ardea cinerea, se figur 1, jager bytte ved kyster og søer. Fuglen går langsomt og forsigtigt omkring på lavt vand og søger føde. Under jagten kan den pludselig fryse og stå helt stille med halsen bøjet som et S, mens den kigger ned i vandet. Når den får øje på en fisk, hugger hejren lynhurtigt ned efter fisken og fanger den med næbbet. Figur 1. Fiskehejre. 1. Beskriv, hvordan fiskehejrens jagtadfærd kan være udviklet ved naturlig selektion. Dansk Ornitologisk Forening (DOF) organiserer hvert år punkttællinger af fugle i Danmark. På DOF s hjemmeside, kan man bl.a. læse følgende om punkttælling: Fuglene tælles én gang om året ved hjælp af punkttællingsmetoden. Hver optæller fordeler ca punkter på en rute i naturen og tæller alle fugle set og hørt på hvert punkt i løbet af 5 minutter. Det hele gentages året efter. En typisk punkttælling tager 3-4 timer, afhængigt af hvilket transportmiddel, man anvender. Der tælles årligt på ca. 400 ynglefugleruter landet over. 2. Forklar, hvorfor det er vigtigt, at optællingen foregår på de samme steder hvert år indd 2 20/05/

3 Side 2 af 8 sider Resultater af punkttællinger af ynglende fiskehejrer i Danmark er vist i figur 2. Fiskehejren blev fredet 1 i Relative tal Årstal Figur 2. Resultater af punkttællinger af ynglende fiskehejrer i Danmark. Værdierne angives ved relative tal, hvor tællingen fra 1976 sættes til Angiv en abiotisk og en biotisk faktor, der kan have indflydelse på populationsstørrelsen hos fiskehejrer. Begrund dit svar. 4. Forklar resultaterne vist i figur Vurder, hvorfor det er vigtigt at overvåge udviklingen i populationsstørrelsen af forskellige arter. 1 Det er dog tilladt at skyde fiskehejrer ved dambrug.

4 Side 3 af 8 sider Opgave 2. sirna Eukaryote celler er i stand til at nedbryde dobbeltstrenget RNA enzymatisk. Denne enzymatiske nedbrydning kaldes RNA-interferens. Man forsker i, hvordan RNA-interferens kan udnyttes til behandling af sygdomme, hvor et bestemt protein overproduceres. Dette gøres ved at indføre et kort, kunstigt fremstillet dobbeltstrenget RNA-molekyle (sirna 1 ) på basepar i cellerne, se figur 1. a Udsnit af gen c sirna-duplex b Udsnit af mrna-streng CCC UCU AUC GCG GAG AGG UUA d CCC UCU AUC GCG GAG AGG UUA Enzymkompleks e????????????????????? f CCC UCU AU C GCG GAG AGG UUA Figur 1. Princippet i anvendelse af sirna til behandling af sygdom, hvor et protein overproduceres. Et enzymkompleks består af flere enzymer med hver deres funktion. 1. Beskriv forløbet vist i figur 1. 1 Short interfering RNA.

5 Side 4 af 8 sider Uddrag af artikel fra Politiken 15. marts 2009: Seks danske patienter får i øjeblikket en helt ny behandling baseret på genterapi, som skal bremse problemer med synet som følge af sukkersyge. De deltager i et unikt forsøg, hvor de hver fjerde uge får sat små stykker genetisk materiale i form af RNA direkte ind i øjet. RNA'et slukker for et signal fra et gen, som danner et protein, der ved sukkersyge dannes i for store mængder og kan resultere i svigtende syn eller blindhed. Hvis behandlingen virker, vil den kunne anvendes til at behandle de personer herhjemme, der hvert år mister læsesynet på grund af sukkersygekomplikationer i nethinden. Sygdommen optræder både ved den insulinkrævende diabetes 1 og ved diabetes 2, som kaldes gammelmandssukkersyge. Det danske forsøg er en del af et internationalt projekt, hvor et kunstigt RNAmolekyle af typen sirna udviklet af medicinalfirmaerne Quark og Pfizer testes i frivillige forsøgspersoner. Ofte benytter man sig af virus eller særlige fedtstoffer til at transportere sirna ind i cellerne. 2. Forklar, hvorfor fx virus eller fedtstoffer anvendes til at få sirna ind i cellernes cytoplasma. 3. Angiv aminosyrerækkefølgen i det protein, der bliver dannet ud fra mrnasekvensen vist i figur Angiv basesekvensen i det sirna, der kan begrænse produktionen af proteinet, som det viste mrna koder for. 5. Giv forslag til, hvorfor behandlingen omtalt i artiklen skal gentages.

6 Side 5 af 8 sider Opgave 3. Tamiflu Lægemidlet Tamiflu kan anvendes til at forebygge influenzasmitte og forkorte sygdomsforløbet hos allerede smittede personer. Tamiflu indeholder det aktive stof oseltamivir. Oseltamivir virker som inhibitor på enzymet neuraminidase, der er et af overfladeproteinerne på influenzavirus. Neuraminidases funktion fremgår af figur 1. For at Tamiflu skal have effekt på sygdomslængden, skal patienten behandles senest to døgn efter smitte. Hæmagglutinin Neuraminidase Ny virus Inficeret celle Ikke-inficerede celler Cellekerne Neuraminidase spalter receptorerne Nye vira frigøres Cytoplasma Figur 1. Udsnit af livscyklus hos influenzavirus. 1. Forklar, hvorfor behandling med Tamiflu skal påbegyndes senest to døgn efter smitte. Inddrag figur 1. I juni 2009 blev der hos en dansker for første gang påvist influenzavirus, der havde udviklet resistens mod oseltamivir. 2. Forklar, hvordan mutation hos influenzavirus kan føre til resistens mod oseltamivir.

7 Side 6 af 8 sider Effekten af Tamiflu på sygdomsperiodens længde er blevet undersøgt hos henholdsvis influenzasmittede voksne og børn. Forsøgspersonerne blev inddelt i to grupper. Den ene gruppe blev behandlet med Tamiflu, og den anden gruppe blev behandlet med placebo 1. Resultatet af undersøgelsen fremgår af figur 2. Voksne (18-65 år) Børn (1-12 år) Tamiflu-behandling 3,0 døgn (n=124) 4,2 døgn (n=217) Placebo-behandling 4,3 døgn (n=129) 5,7 døgn (n=235) Figur 2. Resultatet af undersøgelsen over sygdomsperiodens længde i døgn hos influenzasmittede voksne og børn behandlet med henholdsvis Tamiflu og placebo. n = antal forsøgspersoner. 3. Forklar, hvorfor man har behandlet kontrolgrupperne med placebo i stedet for at lade være med at behandle dem. 4. Beregn den procentvise effekt af Tamiflu-behandling på sygdomsperiodens længde hos henholdsvis voksne og børn. 5. Diskuter resultatet vist i figur 2. Inddrag resultaterne af dine beregninger. 1 Placebo-behandling er behandling med tabletter, der er identiske med Tamiflutabletterne, bortset fra at de ikke indeholder oseltamivir.

8 Side 7 af 8 sider Opgave 4. Plantehormoner For at undersøge virkningen af plantehormonerne gibberellin (GA) og indoleddikesyre (IAA) 1 blev der udført et eksperiment med ærtespirer. I fire petriskåle mærket 1-4 blev der tilført vækstmedie med vand, glucose og næringssalte. I hver skål blev der anbragt 10 stængelstykker fra ærtespirer, se figur 1. Tilsætning af plantehormon til petriskålene fremgår af figur 1 og figur 2. Stængelstykkernes vækst blev fulgt gennem to døgn. Resultaterne fremgår af figur mm + GA 3 + IAA 1 - IAA ; - GA 4 + IAA ; + GA Figur 1. Skitse af eksperimentet. 1 Indoleddikesyre kaldes også auxin.

9 Side 8 af 8 sider Tid (timer) Gennemsnitlig tilvækst (mm) IAA - GA + GA + IAA + GA + IAA 0,24 0,47 1,23 1,23 0,61 0,79 1,92 2,16 0,85 1,22 2,54 3,11 1,12 1,43 3,19 3,84 1,26 1,61 3,51 4,08 1,15 1,84 3,66 4,29 Figur 2. Resultater af eksperimentet. 1. Forklar, hvorfor vækstmediet skal indeholde vand, glucose og næringssalte. 2. Forklar, hvorfor der ikke er tilført plantehormoner til den ene petriskål. 3. Forklar, hvorfor der sker en vækst i stængelstykkerne i den skål, der ikke er tilsat plantehormoner. 4. Afbild resultaterne grafisk med den gennemsnitlige tilvækst som funktion af tiden. Anvend regneark eller millimeterpapir. 5. Skriv en konklusion på baggrund af forsøgsresultaterne.

10

11 Kilder: Opgave 1: Foto: (Lukasz_Lukasik).jpg Opgave 3: Alle internetkilder pr Tegninger: MarkR grafik/hansmarker

12 Undervisningsministeriet