UNDERVISNING OG KVALITET STYRELSEN FOR OG LIGESTILLING kl. 900-14.00 Mandag den 30. maj 2016 Af opgaverne i, 2, 3 og 4 skar tre og kun tre af opgaverne besvares Studentereksamen Biologi A BØRN, UNDERVISNING MINISTERIET FOR
Lundsnegl, Cepaea nernoralis, udviser stor variation, se figur 1. Opgave 1. Variation hos lundsnegl Opgaven fortsættes 1. Forklar, hvorfor en snegl med genotypen Pg5(55 er pink og uden striber. striber. Et andet gen, S, styrer tilstedeværelsen af striber på sneglehuset. Genet forekommer i to alleler, S1 og SS. Allelen S er dominant og kun snegle med genotypen 5s5s har et antal forekommer i tre alleler: allelen for brun, Fh, dominerer over allelen for pink, F, der domi nerer over allelen for gul, F. Der forekommer tre grundfarver: brun, pink og gul. Grundfarven styres af genet F. Genet Fænotypisk variation hos lundsnegl. Figur]. Side i af 9 sider
Figur 3.. I w - Figur 2. F 51 pg5s5s Gul/stribet Gul/ustribet 11 Ss X FFSS Pg5h5s Side 2 af 9 sider 2. Vis, ved hjælp af et krydsningsskema, at resultatet afkrydsningsforsøget, vist i figur 2, I forbindelse med en feltundersøgelse indsamlede en gymnasieklasse en stikprøve på 40 ber, 5. Hypotesen blev testet i et krydsningsforsog, hvor et antal pink og ustribede snegle snegle. Sneglene blev sorteret efter, om de havde striber eller ej. Resultatet af sorteringen Forskere opstillede den hypotese, at genet for grundfarve, F, er koblet med genet for stri blev krydset med gule og stribede snegle. Krydsningerne resulterede i 103 F,-individer, der ses påfigur 3. fordelte sig ligeligt på to fænotyper, se figur 2. 3. Beregn alleifrekvensen af 5S i den population, stikprøven er indsamlet fra, under forud Koblede gener: Gener, der er placeret på samme kromosom og som nedarves sammen. bekræfter at genet for farve, F, og genet for striber, 5, er koblede. En stikprøve på 40 snegle sorteret efter, om de har striber (til venstre) eller ej (til højre). sætning af Hardy-Weinberg-ligevægt. Vis dine beregninger. Krydsningsforsøg. I.. 1 Pink/stribet Ô.4. Pink/ustribet og 52 F FS v e.
Bf brune snegle. Eksperimenter i laboratoriet har vist, at gule snegle opvarmes langsommere af solen end pink og brune snegle, samt at gule snegle er mere aktive ved lave luftfugtigheder end solåbne habitater og skyggefulde habitater undersøgt. Resultatet fremgår affigur 4. I en større undersøgelse blev fordelingen af grundfarver på sneglehuse i henholdsvis Inddrag figur 5. 5. Vurder, hvilken indflydelse prædation fra sangdrosler kan have på alleifrekvenserne. Den procentvise fordeling af fænotyper i henholdsvis habitat og i sangdroslers fangst. Figur 5. sangdrossel (%) snegle fanget af 43,9 25,2 11,4 19,5 Fordeling blandt habitaten (%) 34,3 25,5 14,0 26,2 Fordeling i Pink og stribet Gul og stribet Pink og ustribet Gul og ustribet Lundsnegle fanges og ædes blandt andet af sangdrosler. I en feltundersøgelse blev den pro procentvise fordeling af de fire fænotyper i sangdroslers fangst bestemt. Resultaterne frem centvise fordeling af fire fænotyper af lundsnegle i en habitat bestemt. Endvidere blev den går affigur 5. 4. Giv en mulig forklaring på resultatet, vist i figur 4. Fordelingen af grundfarver i henholdsvis solåbne habitater (A) og skyggefulde habitater (B). Mørk angiver andelen af brun og pink grundfarve. Lys angiver gul grundfarve. Figur 4. Ib Side 3 af 9 sider
Figur 1. Ilden andemad + 3 fladen. dækket af vand, se figur 1. Opgave 2. Andemad Side 4 af 9 sider forøgelse af antal blade. Eksperimentet foregik udendørs. Resultaterne ses på figur]. Liden andemad, Lemna minor, og korsandemad, Lemna trisuica, er planter, der lever i vandoverfladen i næringsrige søer. Liden andemad flyder på overfladen, mens korsandemad er alene i et akvarium, og når de voksede sammen, se figur 1. Væksten blev målt som I et eksperiment blev væksten af uden andemad og korsandemad fugt, når de voksede 2. Afbud resultaterne for akvarium i og 2 med antal blade som funktion af tiden. 1. Giv forslag til, hvorfor det kan være en konkurrencemæssig fordel at leve i vandover Resultater fra eksperimentet, hvor uden andemad og korsandemad voksede alene og sammen. (antal blade) (antal blade) (antal blade) (antal blade) (døgn) Korsandemad Liden andemad Korsandemad Liden andemad 22 67 89 49 116 46 176 225 85 324 39 133 143 83 235 25 88 95 69 143 16 64 77 48 106 Tid Akvarium 1 Akvarium 2 Akvarium 3 0 30 30 30 30 9 48 58 43 73 3 37 40 37 48 der vokser alene der vokser sammen Korsandemad og Ilden, Korsandemad og Ilden andei, Korsandemad Liden andemad Korsandemad
Side 5 af 9 sider Det antages, at andemad vokser eksponentielt, når de vokser alene. 3. Vurder om antagelsen, at andemad vokser eksponentielt, når det vokser alene, er rimelig. Inddrag matematiske og biologiske argumenter. Figur 2 viser vækst af liden andemad og korsandemad i akvarium 3. Vækst (antal blade) 500 Liden andemad.. 450-400- 350-300- 250-200- 150-100-. 50 :.. Korsandemad. 0- i i i i i 0 10 20 30 40 50 60 Tid (døgn) Figur 2. Vækst af uden andernad og korsandernad i akvarium 3. 4. Forklar forskellen på væksten af uden andemad og korsandemad, når de vokser sammen. Inddrag figur 2. Andemad og andre vandpianter kan anvendes til: gødning til landbruget biogasproduktion bioethanolproduktion opsamling af CO2 fra atmosfæren. 5. Vælg en af ovenstående muligheder og forklar, hvordan andemad kan anvendes på den nævnte måde.
Side 6 af 9 sider Opgave 3. Trehaloseproduktion i gærceller Kulhydratet trehalose anvendes blandt andet i fødevarer og kosmetik. Trehalose og maltose er begge disaccharider dannet ud fra monosaccharidet glucose, se figur 1. HO210<62OH Treha lose CH2OH 6CH2OH HO2bO/%O Maltose Figur 1. Strukturformier for trehalose og maltose. 1. Beskriv forskellen mellem trehalose og maltose. Mange forskellige organismer kan producere trehalose. Et forskerhold har screenet havvand for indhold af gærsvampe, der kan producere trehalose, og fundet en gærart, Rhodotorula sp., se figur 2, der er særlig effektiv. Figur 2. Kolonier af Rhodotorula sp. 2. Giv forslag til, hvordan havvand kan screenes for forekomst af gærarter, der kan producere trehalose. Rhodotorula sp. dyrkes i et medium, der indeholder følgende: Sucrose 7HPO 2, gær-ekstrakt, peptider, NH 4, MgSO 4C1, KH2PO4, Na 2. 4, og CaC1 3. Vælg to af de nævnte indhoids stoffer og forklar, hvilken betydning de har for gærcellerne. Screening: Undersøgelse af mange prøver fra forskellige områder. 2 Sucrose: Kaldes også saccharose.
Side 7 af 9 sider Figur 3 viser resultater af et eksperiment med produktion af trehalose ved hjælp af en cellekultur i en bioreaktor 3. Biomasse (g/l) Sucrosekoncentration (g/l) Trehalosekoncentration (mg/l) 30-200 - 180 25 - - 160 Tid (timer) Figur 3. Resultater af eksperiment med produktion af trehalose ved hjælp af en cellekultur. 4. Forklar forløbet af kurverne over biomasse og sucrosekoncentration, vist i figur 3. Figur 4 viser resultaterne af eksperimenter, hvor henholdsvis temperaturens og ph s indflydelse på biomasse og udbytte af trehalose i bioreaktoren blev undersøgt. A Trehalosekoncentration Biomasse Trehalosekoncentration Biomasse (mg/g) (g IL) (mg/g) (g/l) 220 8 200 10 B 3 O35 4 Temperatur (SC) Figur 4. Indflydelsen af henholdsvis temperatur (A) og ph (B) på biomasse og udbytte af trehalose i bioreaktor. ph 5. Skriv en konklusion på grundlag af resultaterne, vist i figur 4. Bioreaktor: En beholder, der indeholder et vækstmedium og den celletype, der ønskes dyrket.
Side 8 af 9 sider Opgave 4. Adenosin og koffein Adenosin er et transmitterstof. Adenosinreceptorer findes i cellemembraner. Når adenosin aktiverer receptorer, åbnes K-kanaler i den postsynaptiske nervecelle, se figur]. Synapsekløft ± K Adenosin In Cytoplasma K Figur 1. Adenosins virkning på en postsynaptisk nervecelle. 1. Forklar, hvorfor adenosin har en hæmmende effekt på den postsynaptiske nervecelle. Inddrag figur 1. Koffein kan binde sig til adenosinreceptorer og forhindre, at de aktiveres. Figur 2A og figur 2B viser strukturen af adenosin og koffein. Figur 2C viser adenosin i bindingslommen på adenosinreceptoren. r Ser His HO OH CH3 / CH3 HO OH SNNO NH2 CH3 NH2 Adenosin Koffein Bindingslomme Glu med adenosin A B C Figur 2. A. Struktur af adenosin. B. Struktur af koffein. C. Adenosins placering i bindingslommen. Stiplede linjer markerer hydrogenbindinger. Ser, His, Glu, Asn er forkortelser for aminosyrer i adenosinreceptoren. 2. Forklar, hvorfor koffein kan forhindre, at adenosinreceptorer aktiveres.
Side 9 af 9 sider Aktivering af adenosinreceptorer har betydning for regulering af blodtryk og puls, idet adeno sin har en hæmmende effekt på frigivelsen af hormonet adrenalin. Adrenalin øger pulsfrekvensen og medfører øget blodtryk. 3. Forklar, hvorfor koffeinindtag kan resultere i øget puls eller højere blodtryk. 4. Giv forslag til, hvorfor indtag af koffein kan have en præstationsfremmende effekt. En kop kaffe indeholder i gennemsnit 100 mg koffein. På kaffe-helbred.dk kan man læse, at et moderat forbrug af kaffe, svarende til fire kopper kaffe, ikke medfører dehydrering. I et eksperiment blev koffeins vanddrivende effekt undersøgt. 80 forsøgspersoner indtog dagligt enten koffein eller placebo. Forsøgspersonerne indtog to liter væske pr. døgn, og deres urinproduktion blev målt over tre døgn. Resultaterne af eksperimentet er vist i figur 3. Antal forsøgspersoner 40 40 Dosis pr. dag 400 mg koffein 0 mg koffein Urinproduktion pr. person 1. døgn 2246 ml 1643 ml Urinproduktion pr. person 2. døgn Urinproduktion pr. person 3. døgn Figur 3. Resultaterne af eksperimentet. Ingen signifikant forskel på. de to grupper Ingen signifikant forskel på de to grupper 5. Vurder, om resultaterne vist i figur 3, kan bekræfte informationen på kaffe-helbred.dk. Placebo: Virkningsløst stof.
AGYM 161-03