STUDENTEREKSAMEN AUGUST 2008 BIOLOGI A-NIVEAU Tirsdag den 19. august 2008 NY ORDNING Kl. 09.00 14.00 Af opgaverne 1, 2, 3 og 4 skal tre og kun tre af opgaverne besvares STX082-BIA Undervisningsministeriet
Side 1 af 8 sider Opgave 1. Hormonet ethylen Ethylen er en gas, der fungerer som plantehormon. Ethylen fremmer ældning af blomster og påvirker dermed blomsters holdbarhed. Blomsters holdbarhed påvirkes både af ethylen, produceret af planten selv (endogent), og ethylen, som naturligt findes i omgivelserne (exogent). To sorter af potteroser er blevet undersøgt mht. holdbarhed ved forskellige koncentrationer af exogent ethylen, se figur 1. Potterosernes blomsterudvikling inddeles i stadierne 1-6, hvor stadie 5 og 6 viser ældningssymptomer, se figur 2. Bronze Vanilla 0 ppm 0,1 ppm 0,5 ppm 0 ppm 0,1 ppm 0,5 ppm Figur 1. Effekten af forskellige koncentrationer af exogent ethylen på sorterne Bronze (A) og Vanilla (B), (ppm = parts per million). Ethylenproduktion pr. blomst (nl/time) 12 10 8 6 4 2 0 Bronze Vanilla 1 2 3 4 5 6 Figur 2. Produktion af endogen ethylen under blomsterstadierne 1-6 hos sorterne Bronze og Vanilla, (nl = nanoliter). 1. Hvorfor er der potteroser, som ikke udsættes for exogent ethylen i det viste forsøg, se figur 1. 2. Redegør for sammenhængen mellem potterosers endogene produktion af ethylen, se figur 2, og deres påvirkelighed af exogent ethylen, se figur 1.
Side 2 af 8 sider 3. Giv forslag til, hvordan man eksperimentelt kan undersøge sammenhængen mellem koncentrationen af exogent ethylen og hvor hurtigt, potteroser når til blomsterstadium 6. Ethylen bindes til flere typer af ethylenreceptorer, bl.a. typerne A og B, hvorved et respons sættes i gang, se figur 3. En virkning på celleniveau er syntese af flere receptorer af typen A og B. Planten reagerer på ethylen ved hurtigere udvikling af blomster til stadium 6 og tab af blade. Figur 3. Ethylens virkning på celleniveau. Fra potteroser på blomsterudviklingsstadium 4 er mængden af mrna med koder for receptor A og B blevet bestemt, se figur 4. Kontrolplanterne har ikke været udsat for exogent ethylen. De øvrige roser har været udsat for ethylen. Figur 4. Søjlerne angiver den relative mængde af mrna, hvor Bronze udsat for ethylen sættes til 100. 4. Forklar, hvordan mængden af mrna med koder for receptor A og B kan være et udtryk for produktionen af ethylenreceptorer af typen A og B. Inddrag figur 3. 5. Begrund med udgangspunkt i figur 4, hvorfor sorten Vanilla har en længere holdbarhed end sorten Bronze.
Side 3 af 8 sider Opgave 2. Kviksølv Et eksperiment gik ud på at undersøge kviksølvs effekt på aktiviteten af enzymet katalase, ekstraheret fra selleri. Katalase katalyserer følgende reaktion: katalase 2H 2 O 2 2H 2 O + O 2 Ved O 2 -udviklingen i eksperimentet dannes skum, se figur 1. I eksperimentet blev anvendt: Enzymopløsning: Selleriekstrakt i vand Øvrige opløsninger: Kviksølvnitrat Hg(NO 3 ) 2 og calciumnitrat Ca(NO 3 ) 2 Substrat: H 2 O 2 -opløsning Ved tilsætning af substratopløsning startes stopuret, og hver 15. sekund aflæses skumsøjlen. Resultaterne er vist i figur 1. Figur 1. Eksperimentdesign og resultater.
Side 4 af 8 sider 1. Forklar, hvorfor skumsøjlens højde er et udtryk for enzymaktiviteten. 2. Hvilken funktion har glas 3 i forsøget? 3. Afbild resultaterne grafisk med skumudviklingen som funktion af tiden. Anvend regneark eller millimeterpapir. 4. Forklar dine grafer. 5. Forklar, hvorfor undersøgelser af kviksølvs effekt på enzymaktiviteten ofte suppleres med undersøgelser af kviksølvs effekt på organismer. Begrund dit svar.
Side 5 af 8 sider Opgave 3. Slægtskabsanalyse I undersøgelser af slægtskab mellem populationer og arter indgår DNA-sekvensanalyser baseret på mitokondrie-dna. Til at skelne mellem populationer af samme art anvendes ofte introns, der er hurtigt muterende. Derimod anvendes de langsomt muterende exons i genet for cytokrom b ofte til adskillelse af arter, slægter, familier og ordner. Udvalgte basepositioner i genet for cytokrom b er vist i figur 1. Figur 1. Udvalgte basepositioner i genet for cytokrom b hos 6 pattedyr. 1. Angiv antallet af forskelle i basepositioner mellem blåhvalen og de øvrige pattedyr i figur 2. Anvend vedlagte bilag. Figur 2. Antallet af forskellige baser i de udvalgte sekvenser.
Side 6 af 8 sider Man kan ud fra analyser af forskelle i basepositioner opstille et sandsynligt stamtræ, se figur 3. Figur 3. Sandsynligt stamtræ over de viste pattedyr. 2. Forklar blåhvalens placering i stamtræet i figur 3. Inddrag figur 2 i dit svar. 3. Vurder ud fra figur 3, om tilpasning til livet i vand er opstået en eller flere gange. Begrund dit svar. 4. Hvilke fordele er der ved at anvende hurtigt muterende introns til at skelne mellem populationer og genet for cytokrom b til at skelne mellem arter? Slægtskabsanalyser var tidligere baseret på ydre morfologiske 1 karakterer samt særlige karakterer ved dyrenes skeletter. 5. Vurder DNA-sekvensanalysers betydning for moderne slægtskabsanalyser og deres anvendelse til kortlægning af organismers evolution. 1 Morfologi: læren om form og struktur hos levende organismer.
Side 7 af 8 sider Opgave 4. C-reaktivt protein Leveren producerer C-reaktivt protein (CRP), se figur 1, i forbindelse med immunsystemets uspecifikke respons. Proteinet kan måles i blodet allerede få timer efter infektion. Tilstedeværelse af CRP i blodet kan konstateres ved en reaktion med et specifikt antistof. Figur 1. C-reaktivt protein. 1. Beskriv strukturen af proteinet vist i figur 1. 2. Giv forslag til en analysemetode, hvor man kvantitativt kan måle CRP i blodet. Når personer med infektioner henvender sig til lægen, kan lægen hurtigt foretage en CRP-analyse, der viser om infektionen skyldes virus eller bakterier, se figur 2. Figur 2. Referenceværdier for CRP i blod. 3. Forklar, hvorfor det er vigtigt for lægen at vide, om infektionen skyldes bakterier.
Side 8 af 8 sider Resultater fra to patienter, der begge er i behandling med antibiotika, er vist i figur 3. Figur 3. CRP-værdier (mg/l) fra patienter med luftvejsinfektion. Begge er i behandling med antibiotika. 4. Giv en mulig forklaring på resultaterne vist i figur 3.
Kilder: Opgave 1: Renate Müller: Holdbare potteroser, Naturens Verden 3, 2004, s. 22-29.
STUDENTEREKSAMEN AUGUST 2008 BILAG STX082-BIA Ark af i alt ark Navn: Skole / kursus: Klasse: Løsark Anvendes ved besvarelse af opgave 3 og afleveres sammen med besvarelsen.