Emelt szintű biológia írásbeli érettségi számolási feladatai

Átírás

1 Emelt szintű biológia írásbeli érettségi számolási feladatai Szerkesztő: Vargáné Jacsó Hedvig Frissítve: augusztus 22. Vírusok, baktériumok október IX. 1-3 feladat. Egy járvány nyomon követése... 4 Növények... 5 Próbaérettségi feladat. A növények oxigéntermelése október VII/5. feladat. Nádszálak belsejében... 6 Állatok október III/8. feladat. Agancsképzés és csontritkulás május idegen nyelven III/3-5. feladat. Hazatérés a fészekbe... 8 Biokémia május VI/1. feladat. A DNS összetétele és működése... 9 Sejtek anyagcseréje október III/8. feladat. A növényvilág hálózatai május X/B. feladat. A szén-dioxid útja és hatásai május idegen nyelven X/B. feladat. Gaia (A kiváltságos bolygó) május id. nyelven VI/3. feladat. Hogy legyen mindig energiánk! Idegrendszer október IX/A. feladat. Szemtől szembe május id. nyelven X/A,5. feladat. A zene az kell Anyagszállítás május VI/3. feladat. A keringés szabályozása november V/8-9. feladat. Erek és adatok május VI/5-7. feladat. A vércukorszint meghatározása május VI/2-3. feladat. A vércukorszint változásai május V. feladat. Munka és vérellátás május VI. feladat. Szívverés május IV. feladat. Szívciklus május idegen nyelven IV. feladat. Terheléses vizsgálat május VI/8. feladat. Vértestvérek

2 2018. május id. nyelven IX/3. feladat. Folyadékterek Táplálkozás május X. A feladat. Korunk találmánya: a gabonapehely november II. feladat. A nílusi krokodil táplálkozása május idegen nyelven VI/3. feladat. Burgonyachips május idegen nyelven IV. feladat. C-vitamin október VI. feladat. Egészséges és beteg hasnyálmirigy május idegen nyelven VI/1-3. feladat. Kényszerkúra május idegen nyelven VII/1-3. feladat. Főzőcske, okosan Mozgás október VII/1 feladat. Karizom Kiválasztás május idegen nyelvű IX.B feladat. Buzgó vesék forró kútjain május III/1 feladat. Veseműködés május idegen nyelvű V/5. feladat. Mint emberek a sók Szaporodás május III/1. feladat Genetika október VII. feladat. Egy DNS molekula összetétele október VIII. feladat. Géntérképezés május IX. feladat. A rokonházasság veszélye május VI. feladat. Gének és muslicák május idegen nyelven V/1, 5. feladat. Két tulajdonság öröklődése május VII/3-5. feladat. Vértestvérek Populáció genetika május IV/8. feladat. Egy betegség öröklődés május idegen nyelvű IX.1 feladat. Az Rh vércsoport május VI/11. feladat. Sarlósejtes vérszegénység május idegen nyelvű X/6-7. feladat. A sarlósejtes vérszegénység május VI/6-9. feladat. Egy édesítőszer tanulságai május V. feladat. Genetikai valószínűségek október III/8. feladat. Paradicsom-genetika október III/8. feladat. A bőr május idegen nyelven V. feladat. Fülcimpák és gének

3 2015. október V. feladat. AIDS és a pestis május idegen nyelven III/5. feladat. Cisztás fibrózis október VII/2. feladat. Cisztás fibrózis május idegen nyelven IX/3. feladat. Pirosszemű patkányok október VIII/3-5. feladat. Hemoglobin és a malária május VI/5. feladat. Egy ritka örökletes betegség Ökológia május IV. feladat. Gyertyános-tölgyes erdő gyepszintjének fényviszonyai május VII. feladat. Fajok kötődése október IV. feladat. Nemzetközi jog és környezetvédelem május idegen nyelven IX/B 1. feladat. Ökológiai kölcsönhatások (Hínár és békalencse) október IX/B. feladat. Fenntarthatatlan fejlődés május II. feladat. Miért pusztul a nád május X/6. feladat. Erdők (erdők szerkezete és fajösszetétele) május idegen nyelven IX B/3-5. feladat. Anyag és energia (energiaáramlás) október X B/5-6. feladat. Védett termőhelyek (cifra kankalin) május IX. B/6. feladat. Kis-Kunságnak száz kövér gulyája Evolúció május VIII/9. feladat. Ádám és Éva története A feladatok általában 1 pontot érnek, amennyiben többet, azt jeleztem. 3

4 Vírusok, baktériumok október IX. 1-3 feladat. Egy járvány nyomon követése Az Ausztráliába betelepített üregi nyulak természetes ellenségeik híján rendkívüli mértékben elszaporodtak, és nagy területeken megakadályozták a szarvasmarha-tenyésztést. A probléma orvoslására 1952-ben betelepítették a myxomatózis nevű vírust, mely az üregi nyulak azonos nevű betegségét okozza. A vírus a következő évtizedekben az üregi nyúl állomány jelentős részét kipusztította Ausztráliában. Az adatok tanulmányozása után válaszoljon a kérdésekre! A myxomatózist okozó vírusok virulenciájának (betegítő képességének) változása Ausztriában között. Az I-V. oszlopok myxomatózist okozó víruscsoportokat (törzseket) jelölnek. Túlélési idő (nap) Halandóság (%) A virulencia foka I. II. III. IV. V nél több nél kevesebb Vírustörzsek aránya (%) , ,3 13, ,7 5,3 54,6 24,1 15, ,7 11,1 60,6 21,8 4, ,7 0,3 63,7 34,0 1, ,4 35,8 1, ,6 1,6 74,1 20, ,9 3,3 67,0 27, Hogyan változott a legvirulensebb vírusok aránya 1950-től 1981-ig? 2. Melyik vírus tűnt el 1970-re teljesen a populációból? 3. Hasonlítsa össze egy myxomatózissal fertőzött nyúl átlagos túlélési idejét 1950-ben és ban! A számításhoz az oszlopokban megadott túlélési idők számtani középértékeivel számoljon! Az 50 napnál hosszabb túlélést tekintsük a számításban 60 napnak. Rögzítse a számítás menetét is! ig csökkent, majd 1970-től kissé újra emelkedett. / Ingadozásokkal csökkent. 2. Az V. törzs ben: csak az I. törzs okozott halandóságot, túlélési idő 0-13, számtani átlag 6,5 nap 1967-ben: III. törzs 62,4%-ban okozott halandóságot, túlélési idő 17-29, átlag 23 nap 4

5 IV. törzs 35,8%-ban okozott halandóságot, túlélési idő 30-50, átlag 40 nap V. törzs 1,7%-ban okozott halandóságot, túlélési idő 60 nap, átlag 60 nap 62,4*23/ ,8*40/ ,7*60/100 = 14, ,32 + 1,02 = 29,69 nap (súlyozott átlagot számolunk!) Az átlagos túlélési idő jelentősen (kb. négyszeresére) nőtt. Növények Próbaérettségi feladat. A növények oxigéntermelése Egy idős tölgy egy nyári napon hozzávetőlegesen 9400 dm 3 szén-dioxidot köt meg (asszimilál). Számítsuk ki, mennyi szőlőcukor keletkezik a folyamat során! A vizsgált körülmények között tekinthetjük a gázok moláris térfogatát 24 dm 3 /mol-nak. Moláris tömegek: M (szén-dioxid)= 44 g/mol; M (víz)= 18 g/mol; M (szőlőcukor)= 180 g/mol; M (oxigén gáz)= 32 g/mol 1. Fejezze be a fotoszintézis bruttó egyenletét! Ügyeljen a mólarányok helyes jelölésére is ( rendezés ). 2 pont 6 CO H 2 O = 2. Mennyi gramm szén-dioxidot köt meg a tölgyfa az adott időszakban? Írja le a számítás menetét és az eredményt (a számításban jelölje a mértékegységeket is)! 2 pont 3. Hány gramm szőlőcukor keletkezett a megkötött szén-dioxidból, ha feltételezzük, hogy a szerves termékek közül csak szőlőcukor keletkezett? Írja le a számítás menetét és az eredményt (a számításban jelölje a mértékegységeket is)! 2 pont 4. A keletkező szőlőcukor nagy része a fatörzs sejtfal-anyagát gyarapítja. Melyik szénhidrátóriásmolekula teszi ki ennek döntő többségét? 5. Hány ember napi oxigénszükségletét biztosítja ez a folyamat, ha egy ember napi levegőigénye kb dm 3? A levegő oxigéntartalma 21 térfogatszázalék. Írja le a számítás menetét és az eredményt (a számításban jelölje a mértékegységeket is)! 2 pont 5

6 1. 6 CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6O g szén-dioxid.24 dm 3 x g 9400 dm 3 x = g 3. 6*44=264 szén-dioxidból..180 g szőlőcukor keletkezik g széndioxidból..y g szőlőcukor keletkezik y = g szőlőcukor 4. cellulóz dm 3 levegőben 21%, tehát 945 dm 3 O2 van dm 3 O2.1 ember igénye 9400 dm 3 O2.z ember igénye z = kb. 10 ember október VII/5. feladat. Nádszálak belsejében A vízzel borított talajon tenyésző növényeknek nincs gondjuk a vízellátással, de meg kell oldaniuk azt a problémát, hogy az ilyen talajok rendszerint anaerobak (oxigénszegények), ami nehezíti a gyökerek tápanyag felvételét. Néhány faj, köztük a nád is ezért különleges szellőzető rendszert fejlesztett ki. Levelükben a gázcserenyílás alatt sokkal magasabb a vízgőz nyomása, mint a kinti légtérben, ennek megfelelően a többi gáznak kisebb a parciális nyomása*. Ezért ezek beáramlanak a levelekbe, majd a száron és a gyöktörzsön áthaladva az előző évi nád torzsáin keresztül lépnek vissza a külső légtérbe. A gyöktörzsben áramló levegő egy része a gyökéren keresztül a talajba diffundál, ahol oxigénnel látja el a gyökérzet környékét. Nagyon anaerob üledékben rövid láncú zsírsavak, kénhidrogén és más mérgező anyagok keletkeznek, ami a növények elhalásához vezethet. A Balaton-kutatásról mindenkinek c. könyv alapján 5. A Balaton északi partján átlagosan 67 nádszál nő négyzetméterenként. Számítsa ki, hány liter levegőt áramoltat át a nádas négyzetméterenként a szegélyeken, teljes megvilágítás mellett 1 óra alatt! 6

7 Mivel percenként kb. 4,5 ml levegő áramlik át egy nádszálon, ezért 1 óra alatt 67 * 4,5 * 60 ml = ml = kb. 18 liter (dm 3 ) levegő áramlik át a nádszálakon. (16 és 21 liter közti értékek elfogadhatók). Állatok október III/8. feladat. Agancsképzés és csontritkulás A szarvas képes arra, hogy az agancsfejlődés időszakában saját magának ideiglenesen csontritkulást okozzon, majd azt visszafordítsa, és újból megerősítse csontjait. A szarvas évente megújítja fejdíszét. Mindazok a tápanyag-összetevők szükségesek az agancstermeléshez, amelyek a csontnövekedésben is szerepelnek. Az új agancs növesztéséhez a szarvasoknak rengeteg tápanyagra, köztük kalciumra van szükségük. Mivel azonban az állat táplálék útján nem képes annyi kalciumot felvenni, amennyi elegendő az agancs kifejlődéséhez, ezért a csontszerkezetéből vonja ki a hiányzó mennyiséget, amivel saját csontritkulását okozza. Ilyenkor kg-os csontszerkezetéből 4 5 kg anyagot csoportosít át fejdísze fejlődésére. Ez bonyolult élettani, hormonális folyamatok eredménye. Egy ekkora bika kg-os, de akár súlyosabb agancsot is fejleszthet, majd a fejdísz kialakulása után az állat a csontvázába 2 3 hónap leforgása alatt pótolja az onnan "elvont" kalciumot, így megszűnik az ideiglenesen kialakult csontritkulása. A csontok sokan nem is sejtik élő szervek, amelyeknek keménységét, szilárdságát nagy részben a kalciumnak köszönhetik. Az ember csontjaiban hétévenként kicserélődik minden sejt. A mai kor orvostudománya még nem képes a csontritkulás folyamatainak visszafordítására, csak a folyamatot tudja lassítani. Azt kellene kideríteni, hogy az embernél milyen mechanizmus tudná visszaállítani az elveszett csontot. Ebben az irányban nagy erővel folynak a további kutatások. A hazipatika.com cikke nyomán 6. Számítsa ki és adja meg, hogy az újonnan képződő agancs tömegének hányad része származik a bika csontvázából! Intervallumok esetén a megadott szélsőértékek számtani átlagával számoljon! 7. Naponta hány gramm kalciumtartalmú anyagot kell beépítenie csontjaiba a szarvasnak a csontritkulás legyőzéséhez? Tegyük fel, hogy minden hónap 30 napos, intervallumok esetén pedig a megadott szélsőértékek számtani átlagával számoljon! Jól követhető módon írja le a számítás menetét is!... g kalciumsó/nap 7

8 6. 4,5kg / 13,5kg = 1/3 = 0, ,5 kg kalciumsót veszít a csontjaiból; 2,5 hónap (75 nap) alatt pótolja 4500 g kalciumsó / 75 nap = 60 g/nap május idegen nyelven III/3-5. feladat. Hazatérés a fészekbe A kőművesméhek (Chalicodoma fajok) nőstényei egyedül nevelik fel lárváikat úgy, hogy a fészkeiket rendszeresen felkeresik rovarzsákmányukkal. Jean-Henri Fabre francia rovarász írásait olvasva Darwin a következő kísérlet tervét javasolta Fabre-nak. Engedje meg, hogy egy javaslatot tegyek Önnek ama csodálatos híradásával kapcsolatban, mely az otthonukat megtaláló rovarokról szól. A rovarokat papírzacskóban vagy száz lépésnyire el kellene vinni ellentétes irányban azzal, ahová végül vinni szándékozik őket. Ekkor azonban, mielőtt Ön megfordul, hogy a kiinduló pontjához visszatérjen, a rovarokat bele kell tenni egy tengellyel ellátott kerek dobozba, hogy a tartó előbb az egyik, majd a másik irányba gyorsan forgatható legyen, és így a rovarok tájékozódási érzéke egy időre teljesen ki legyen küszöbölve. Ugyanis néha arra gondoltam, hogy az állatok képesek megérezni, milyen irányba vitték őket. Charles Darwin ( ) Követve Darwin tanácsát, hozzálátok a kísérlethez május 2-án tíz kőművesméhet a mellükön fehér festékkel jelölök meg, s a folt megszáradása után fél kilométer távolságra viszem őket ellentétes irányban azzal, amerre később fordulni akarok. A forgatást háromszor ismételem meg az út során. Az út vége egy köves síkság, melyen itt-ott mandulafák és örökzöld tölgyek ritkás csoportjai emelkednek, s a kiindulási helytől három kilométernyi távolságban van. 2 óra 15 perckor eresztem el őket. Antónia, a legidősebb lányom, aki az őrszem szerepét tölti be a fészkeknél, egy negyedórával ezután látja az első utast érkezni. Estig a tíz elvitt méh közül három érkezik vissza. Másnap azonos helyen megismétlem a kísérletet. Tíz kőművesméhet vörössel jelölök meg. A rendszabályok és forgatások ugyanazok. ( ) A rovarokat 11 óra 15 perckor engedem szabadon, azért inkább a délelőtti órákban, mert a rovarok ekkor a legaktívabbak. Antónia 11 óra 20 perckor lát egy jelölt méhet visszatérni. ( ) Az összeredmény: négy a tíz közül. ( ) A következő évben folytatom a kísérleteket. Most egy sűrű erdő tisztásán eresztek szabadon 40 kőművesméhet. Ekkor 9 méh talált haza a fészekbe. Részletek J. H. Fabre írásából (1881) 3. A leírt három kísérletet összesítve a kőművesméhek hány százaléka tért vissza fészkéhez a vizsgált napokon? 4. Mely tényezőket változtatta meg Fabre a kísérletsorozat alatt? 2 pont 5. Számolja ki, hogy legalább hány km/h sebességgel röpült a kísérletben részt vevő leggyorsabb kőművesméh! A számítás menetét is rögzítse! 8

9 3. 60 közül 16 méh tért haza, 16 / 60 * 100% = 26,7%. (szövegértés, a szövegben eredetileg nincsenek jelezve a számok) 4. A napszakot és a terepviszonyokat (először sík, köves, harmadszor sűrű erdő). 5. A 3 km-t 5 perc alatt tette meg, ez 36 km/h-s sebesség. Biokémia május VI/1. feladat. A DNS összetétele és működése 1. A DNS-molekula egy szakasza 850 nukleotidpárból áll. Ezen a szakaszon a citozin a bázisok összmennyiségének 22%-át teszi ki. Határozza meg, hogy az adott DNS molekula-szakaszban hány db citozin, guanin, timin és adenin található! A számolás menetét is írja le! nukleotidpár: 1700 db nukleotid 1700 db bázis. 1700*0,22 = 374 db citozin, s ugyanennyi guanin *374 = 952, ennyi timin és adenin együtt, ennek fele-fele az adenin, timin: db. Sejtek anyagcseréje október III/8. feladat. A növényvilág hálózatai Napjainkra igazolták, hogy a legfontosabb erdőalkotó fák gombafajokkal élnek mikorrhiza kapcsolatban. A mikorrhizák kialakulása során a gombafonalak bevonatot képeznek a hajszálgyökerek felületén, miközben egyes fonalak a gyökér külső sejtjei közé hatolva anyagátadásra szolgáló felszínt hoznak létre a gyökér belsejében. Egy fa gyökérrendszerén számos gombafaj szövedékét (micéliumát) megtaláljuk, egy-egy gombafaj micéliuma pedig egyszerre több fával is képezhet mikorrhizát. Kísérletsorozatukban olyan növénynevelő parcellákat hoztak létre, amelyekben egymás közelébe ültették a három faj egyedeit. Az elültetést követő évben kétféle kísérleti elrendezést tanulmányoztak: az egyik esetben a papírnyír, a másik esetben pedig a duglászfenyő egyedeit erősen leárnyékolták. Minden kísérleti parcellában az egyik mikorrhizaképző egyed lombozatának kis részét másfél órára olyan kamrával vették körül, amelynek légtere 288 mg tömegű, 13 C-izotóppal jelölt széndioxidot tartalmazott. Hat nap után a kutatócsoport megmérte, hogy a kamrában levő CO2 mekkora hányadát kötötték meg a növények, és mi lett a megkötött szén-dioxid további sorsa. 8. Számítsa ki, hogy az első elrendezés esetében (a papírnyír megvilágításakor) hány mg glükóz keletkezett a vizsgálat ideje alatt a papírnyír által megkötött 13 C-mal jelölt széndioxidból! 9

10 Számítását a fotoszintézis egyenletével támassza alá! Mr( 13 CO2)=45; Mr( 13 Ctartalmú glükóz)= CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6 O2 A papírnyír 13 CO2-táplálása esetén a lombozatban megkötött szén aránya 86% (a táblázatban) Ha (6 45) mg = 270 mg 13 CO2-ból keletkezik akkor (288 0,86) mg = 247,68 mg 13 CO2-ból keletkezik 186 mg glükóz, x = 170,62 mg glükóz május X/B. feladat. A szén-dioxid útja és hatásai Olvassa el figyelmesen az alábbi szövegrészletet, majd a megadott szempontok alapján írjon a szén-dioxid körforgalmáról! Ügyeljen arra, hogy esszéjében logikus, összefüggő mondatokban fogalmazzon! A Nemzeti Kiosztási Terv megnevezi azt a mintegy 170 magyar vállalatot, amelyek a jövő évtől csak kibocsátási engedéllyel engedhetik a levegőbe az üvegházhatású széndioxidot. Az érintett vállalatok számára testre szabott kibocsátási kvótákat határoztak meg. A cégek a valóságos kibocsátásról évente kötelesek jelentést készíteni. Az engedély nem korlátozza a kibocsátást; a vállalat a légkör szén-dioxiddal való terheléséért a kvóta erejéig nem fizet. Ha a kibocsátott mennyiség meghaladja a kvótát, további kibocsátási egységeket vásárolhat (1 egység: 1 tonna/év), a megtakarított egységeit pedig eladhatja. Wirth Endre: Szabályozott szén-dioxid kibocsátás (Élet és tudomány szeptember 1.) Számítsa ki, hogy 100%-os hatásfok esetén milyen tömegű szőlőcukor keletkezhet a szövegben említett 1 kibocsátási egység CO2 beépülésével! (A szőlőcukor moláris tömege: 180 g/mol, a CO2-é 44 g/mol) 6 CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6 O2 1 kibocsátási egység a szövegben szerepel: 1 egység: 1 tonna/év 6 * 44g = 266 g szén-dioxidból 180 g szőlőcukor keletkezik 6 * 44g = 266 kg szén-dioxidból 180 kg szőlőcukor keletkezik 1t = 1000 kg széndioxidból x = 681,82 kg szőlőcukor keletkezik 10

11 2016. május idegen nyelven X/B. feladat. Gaia (A kiváltságos bolygó) Jim Lovelock légkörkutató a NASA űrkutatási programjának keretében olyan módszer kidolgozására kapott megbízást, amely jelezné, ha egy másik bolygón élet lenne. Ez irányította figyelmét a földi élet új szempontú megközelítésére. A valóságos Föld kémiai összetétele összehasonlítható a szomszédos bolygókéval, és egy olyan számított elméleti értékkel is, ami egy minden szempontból hasonló, de élettelen Föld esetében lenne igaz. 1. A szén-dioxid és az elemi oxigén valóságos szintjét a Földön nagyrészt a növényi fotoszintézis tartja fenn. Számítsa ki, hogy 1 kg növényi szénhidrát (glükóz) keletkezése során hány dm 3 oxigén kerül a légkörbe! A glükóz moláris tömege 180 g/mol. Egy mólnyi gáz térfogatát tekintsük 24 dm 3 -nek. 2 pont 6 CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6 O2 180 g szőlőcukor (1 mol) keletkezésekor 6 mol O2 keletkezik 6 mol * 24 dm 3 /mol= 144 dm g szőlőcukor képződése során (1000/180) 144 dm 3 = 800 dm 3 O2 keletkezik május id. nyelven VI/3. feladat. Hogy legyen mindig energiánk! A felépítő és a lebontó folyamatok közötti energiaátvitel legtöbbször az ATP segítségével valósul meg. 3. Izomműködéskor ATP-felhasználás történik. Egy vázizom 1,22 mólnyi ATP-t használt fel izommunka során. Tételezzük fel, hogy ez a mennyiségű ATP kizárólag glükóz felhasználásából keletkezett. A) Hány gramm glükóz biológiai oxidációja eredményez ennyi ATP-t? 1 mol glükózból a biológiai oxidáció során 38 mol ATP keletkezik. A glükóz moláris tömege: 180 g/mol. A számítás menetét is írja le! (2 tizedesjegyre kerekítve adja meg a választ!) B) Anaerob körülmények között hány gramm glükózt kellene felhasználnia az izomnak ugyanennyi ATP keletkezéséhez? (A számítás menetét is írja le!) C) Ha ugyanolyan mennyiségű glükóz használódna fel egy vázizomban anaerob illetve aerob körülmények között, az anaerob körülmények között keletkezett ATP hány százaléka lenne a biológiai oxidáció során keletkezett ATP-nek? A számítás menetét is írja le! (2 tizedesjegyre kerekítve adja meg a választ!) A) 180 g 38 mol ATP x 1,22 mol ATP 11

12 x = 5,78 g B) 180 g 38 mol ATP y 1,22 mol ATP y = 109,8 g C) 38 mol ATP 100% 2 mol ATP z z = 5,26% Idegrendszer október IX/A. feladat. Szemtől szembe A szemben a külvilág kicsinyített, fordított állású képe vetül a retinára. A leképezésben egy lencserendszer (a szaruhártya és a szemlencse) vesz részt, de egyszerűsítve tekinthetjük úgy, mintha egyetlen domború lencse látná el ezt a feladatot. A leképezést (közelítőleg) a lencse törvény fejezi ki: 1/f = 1/k + 1/t; ahol f = a fókusztávolság, k = a képtávolság (a kép távolsága a lencserendszertől), t = a tárgytávolság. Az optikában a dioptriával fejezik ki a lencse (rendszer) törőképességét, mely a méterben megadott fókusztávolság reciproka (D=1/f). 7. Számítsa ki, hány dioptriásnak adódik a szem lencserendszere, ha végtelenre (igen távoli tárgyakra) nézünk! A vizsgált személyben a lencserendszertől a sárgafoltig a távolság 24 mm. (Az eredményt 1 tizedes jegy pontossággal, a kerekítés szabályainak megfelelően adja meg.) 8. Közelre nézéskor a lencse domborúbbá válik. Hány dioptriásra nő a törőképessége, ha egy tőlünk 25 cm-re levő szöveget olvasunk? 9. Hány dioptriás szemüveget (vagy kontaktlencsét) használjon egy 25 cm-re levő szöveg nézéséhez az előző feladatban szereplő ember, ha idős korára távollátó lett: a távoli tárgyakat élesen látja, de szemlencséjének domborúsága már nem változtatható? (A valóságban ezt pontos vizsgálattal döntik el, mert a lencsetörvény csak közelítőleg érvényes.) 12

13 7. D = 1/f = 1/k + 1/t, mivel t igen nagy, 1/t értéke elhanyagolható, így D = 1/k = 1/ 0,024 m = 41,7 8. D = 1/f = 1/k + 1/t, D = 1/ 0, /0,25 = 41,7 + 4 = 45,7 A törőképesség 45,7 dioptriásra nőtt. 9. Dszemüveg = 45,7 41,7 = 4 dioptriás szemüveget május id. nyelven X/A,5. feladat. A zene az kell Két rezgés közötti időkülönbség kb.: 0,007 s így a rezgésszám: 1/0,007 = 143 Hz ez a basszus tartományba esik, azaz Kékszakáll énekhangja 13

14 Anyagszállítás május VI/3. feladat. A keringés szabályozása A szívműködés átlagos frekvenciája nyugalmi állapotban 72/perc. A szívműködés másik fontos mutatója a verőtérfogat, mely átlagosan 70 cm 3. Az emberi szív összehúzódásainak számát körülbelül 180/percre lehet növelni. Számítsa ki, hogy ebben az esetben 5 perc alatt mennyi vért pumpál ki szívünk a főverőérbe (aortába)! Írja le a számítás menetét is! (Feltételezzük, hogy a verőtérfogat átlagos és állandó) 2 pont 180/perc * 70 cm 3 * 5 perc = cm november V/8-9. feladat. Erek és adatok Tanulmányozza a táblázatot, amely az emberi szervezet három értípusának átlagos adatait tartalmazza. Ér Átlagos átmérő (µm) Átlagos belső átmérő (µm) Kapilláris 10 8 Artéria Véna Számolja ki, hányszor nagyobb egy átlagos véna belső átmérője, mint a kapillárisé! 9. Számolja ki, hogy az átlagértékeket figyelembe véve hányszor vastagabb a legvastagabb falú ér, mint a legvékonyabb! µm / 8 µm = 375-ször 9. legvastagabb falú az artéria: 3000 µm 336 µm = 2664 µm legvékonyabb falú a kapilláris: 10 µm 8 µm = 2 µm arányuk: 2664 µm / 2 µm = május VI/5-7. feladat. A vércukorszint meghatározása Régebben elterjedt volt a cukortűrési teszt, amely azt mutatta, hogy a szájon át adott szőlőcukortól mennyire nő meg a vér glükóz tartalma: ha 75 gramm szőlőcukor elfogyasztása után 2 órával a vércukor mennyisége eléri a 200 mg-ot deciliterenként, azaz 11,1 millimol/liter, cukorbaj áll fenn. Manapság az éhezési vércukortartalom mérését részesítik előnyben, amely cukorbetegek esetében deciliterenként 126 mg, azaz 7 millimol/liter. Összehasonlításul megemlítjük, hogy az egészséges ember vérében deciliterenként 70 és 110 mg (3,9 és 6,1 millimol/liter) szőlőcukor van. 14

15 5. Válassza ki az alábbi grafikonok (A, B, C) közül melyik mutatja az egészséges ember vércukorszintjének (mg/dl) változását a cukortűrési teszt során! 1 pont 6. A szöveg és grafikon adatai alapján számolja ki, hogy a cukortűrési próba során bevitt szőlőcukor hány százaléka jelenik meg a vérben ¼ órával a fogyasztást követően! A teljes vértérfogatot tekintsük 4 liternek. A számítás menetét is tüntesse fel! 3 pont 7. Mi az oka, hogy az előző kérdésre nem 100% a helyes válasz? Említsen legalább két élettani okot! 5. A 6. (A leolvasási hibahatár: 400 és 450 közé eső érték bármelyike elfogadható, pl. 420 mg) 420 mg van 1 dl-ben, a többlet 320 mg ( ), akkor 5 dl-ben ennek ötszöröse van 5 * 320 mg = mg. 75 g = mg ez a 100%, akkor a többlet %-ban mg / mg * 100% = 25,3 %. 7. Még nem szívódott fel teljesen a cukor/a cukor egy része eloxidálódott/felszívódott a sejtbe/inzulin azonnal hatni kezd. 15

16 2008. május VI/2-3. feladat. A vércukorszint változásai A grafikon egy kísérletsorozat eredményét mutatja. Az A esetben intravénásan (közvetlenül a vérbe), a B esetben a vékonybélbe juttattak azonos mennyiségű cukrot (glükózt). Ezt követően folyamatosan mérték a glükóz és az inzulin koncentrációit egy távolabbi nagy vénában. A grafikon tanulmányozása után válaszoljon a kérdésekre! A fölső grafikon vízszintes tengelyének beosztása megegyezik az alsó grafikonéval. A mértékegységben ml = cm Számítsa ki, hogy átlagos vértérfogatot feltételezve összesen hány gramm glükóz keringett a kísérleti személy vérében a kísérlet megkezdése előtt! 3. Számolja ki, hogy kb. hány gramm glükózt juttattak intravénásan a kísérleti személy vérébe! 2. B, mert 80 mg van 100 ml = 0,1 liter vérben, akkor 5 literben az 50-szerese, 80 mg * 50 = mg, azaz 4 gramm 3. A többlet: 340 mg 80 mg = 260 mg 100 ml = 0,1 l vérben, akkor 5 literben 50-szerese van, vagyis 50 * 260 mg = mg = 13 gramm május V. feladat. Munka és vérellátás Az 1. táblázat a nagy vérkör egyes szerveinek vérellátását mutatja a szervezet nyugalmi állapotában (egy 70 kg-os felnőtt férfi adatai alapján). A táblázat tanulmányozása után válaszoljon a kérdésekre! szerv tömege (kg) véráramlás O 2 fogyasztás O 2 fogyasztás (a teljes (cm 3 /perc) (cm 3 /perc) fogyasztás %-a) agy 1,

17 szív 0, máj 1, vese 0, vázizomzat bőr egyéb 29, ÖSSZES táblázat 1. Hány cm 3 vér áramlik át a vizsgált személy kis vérkörén 1 perc alatt? 2. A szív melyik üregéből lép ki a tüdőbe áramló vér? 3. A teljes vérmennyiség (keringési perctérfogat) hány százaléka áramlik át 1 perc alatt nyugalmi állapotban a vesén? 4. Számolja ki és adja meg, hogy mennyi a 100 g tömegegységre számított (fajlagos) vérátáramlás a vesében 1 perc alatt! Ügyeljen a megfelelő mértékegység megadására! A szív percenkénti összehúzódásainak száma A bal kamra által kilökött vér legnagyobb térfogata (cm 3 ) Keringési perctérfogat (dm 3 ) Ülőmunkát végző ember ,0dm 3 Atléta ,4 dm 3 2. táblázat 6. A táblázat a szív erős munkavégzés során mérhető jellemző értékeit mutatja tartósan ülőmunkát végző ember és atléta esetén. Töltse ki a 2. táblázat üres celláit! (A keringési perctérfogat azt mutatja meg, hogy percenként mekkora térfogatú vér áramlik át a bal kamrán.) 2 pont 17

18 A két grafikon közül a bal oldali (A) nyugalomban, a jobb oldali (B) pedig erős munkavégzés esetén mutatja az egyes szerveken percenként átáramló vér megoszlását. A konkrét mennyiségek megadásához számoljon a 2. táblázat ülő munkát végző ember adataival! Tételezzük fel, hogy a nyugalmi keringési perctérfogata megegyezik az 1. táblázatban található értékkel. 8. Mely szervben csökkent a percenként átáramló vér mennyisége erős munkavégzés hatására? Adja meg azt is, hogy a nyugalmi értéknek közelítőleg hány százalékára csökkent vérellátása! Rögzítse a számítást is! Egy szerv megadása elég! 2 pont cm3 2. JK / 5500 * 100% = 22% (21,8%) cm 3 / perc*100g 18 A szív percenkénti összehúzódásainak száma A bal kamra által kilökött vér legnagyobb térfogata (cm 3 ) Ülőmunkát végző ember Atléta * x = 30,4 x = 160 Keringési perctérfogat (dm 3 ) ,0dm 3 30,4 dm 3

19 8. a vese: 5,5*0,22 = 1,21 dm 3 -ről 20*0,01 = 0,2 dm 3 -re, azaz 0,2:1,21= 0,1652 a nyugalmi értéknek kb. 17%-ra vagy: a belek és máj 5,5*0,27 = 1,485 dm 3 -ről 20*0,02 = 0,4 dm 3 -re, azaz 0,4:1,35= 0,269 a nyugalmi értéknek kb. 27%-ra május VI. feladat. Szívverés Az ábrán egy emberi szívet, és az azon végigfutó ingerületi hullámok következtében az izomösszehúzódás kezdőpillanatait ábrázoltuk. (A pont utáni számok tized-, ill. századmásodperceket jelentenek). Az ábra tanulmányozása után válaszoljon a kérdésekre! 3. Mennyit pihen az ábrán látható szív egy perc alatt, ha percenként 75-szer húzódik össze? Tételezzük fel, hogy a kamrafalak elernyedése 0,08 másodperccel azt követően indul meg, hogy az ingerületi hullám a teljes kamrán végigfutott. 2 pont Az ábra legnagyobb száma a kamra felső részén a 0,22 másodperc (legkésőbb a kamra felső része húzódik össze). Az elernyedés 0,08 másodperccel később indul meg, ezért 0,22 + 0,08 = 0,3 másodperc az összehúzódás fázisa, mivel percenként 75-ször húzódik össze, 75 * 0,3 = 22, 5 másodperc az összehúzódás, 60 22,5 = 37,5 másodpercet pihen percenként. 19

20 2016. május IV. feladat. Szívciklus A mellékelt diagram egyetlen szívciklus során lezajló nyomás- és térfogatváltozásokat ábrázolja az aortában, a bal kamrában és a bal pitvarban. A szisztolé alatt a pitvarok, majd a szaggatott vonalakkal jelölt idő- szakban a kamra izomzata húzódik össze (a diagramon ez a bal kamra). A diasztolé alatt a szívizom elernyed. Az A, B, C és D betűk a szívbillentyűk nyitódásának, illetve záródásának pillanatait jelölik. Az első, elnyújtottabb szívhangot a vitorlás billentyűk becsapódása adja, míg a második, rövidebb szívhang a zsebes billentyűk záródásából ered. A diagram tanulmányozása után válaszoljon a következő kérdésekre! 1. Hány cm 3 vért lök ki a vizsgált személy bal kamrája egyetlen összehúzódása során? 2. Mekkora a vizsgált személy keringési perctérfogata (a bal kamrából a nagy vérkörbe juttatott vér mennyisége 1 perc alatt), feltéve, hogy az összehúzódások ritmusa végig a grafikonon látottat követi? 3. Az 1 perces időtartam alatt hány másodpercig végez munkát a kamra izomzata? = 70 cm 3 (70-75 cm 3 közti értékek elfogadhatók.) 2. Egy ciklus 0,6 s-ig tart, tehát 60 s (1 perc alatt) 60 / 0,6 = 100-szor húzódik össze a szív 70 cm 3 * 100 = 7000 cm 3 = 7 dm 3 Az 1. pontban számolt érték százszorosa elfogadható. 3. A kamra a 0,13 s-tól 0,36 s-ig terjedő szakaszban húzódott össze, ami 0,23 s, a 100 ciklus alatt tehát 100 * 0,23 = 23 másodpercig dolgozott. 20

21 2016. május idegen nyelven IV. feladat. Terheléses vizsgálat A cukorbetegség felismerésének hagyományos módja a terheléses vizsgálat. Három személy (A, B és C) vérének összetételét vizsgálták. Reggel éhgyomorra mindhárman 1 gramm, vízben oldott szőlőcukrot fogyasztottak testsúlykilogrammonként. Ezután 30 percenként mérték vércukorszintjüket. Az eredményeket mmol/l-ben mutatja a grafikon. Az adatok azt mutatják, hogy a C személy cukorbeteg. 1. Az A személy 80 kg-os, teljes vérmennyisége 5 liter. Számítsa ki, hogy a bevitt cukormennyiség hány százaléka volt jelen vérplazmájában a 30. perc végén! Tételezzük fel, hogy a fogyasztott szőlőcukor teljes mennyisége fölszívódott és a vércukorszint más forrásból nem emelkedett! Rögzítse a számítás menetét is! A glükóz moláris tömege 180 g/mol. 1. Az A személy 80 kg-os, ezért 80 gramm szőlőcukrot fogyasztott. Vérében a 30. perc végére 2 mmol/dm 3 -rel emelkedett a vércukorszint, ez 5 liter vérben10 mmol. (Mivel 1 mol szőlőcukor 180 g), 10 mmol = 0,01 mol = 180 g/mol * 0,01 mol = 1,8 g Ez a bevitt mennyiség 1,8 g / 80 g * 100% = 2,25 %-a május VI/8. feladat. Vértestvérek 8. Nagyjából hány db vörösvértest található egy egészséges felnőtt férfi szervezetében? Számolását rögzítse! (2 pont) 5 dm 3 vér = mm 3, 1 mm 3 vérben 5 millió ( db) vörösvértest van 8. ( db/mm 3 ) ( mm 3 ) = 2, db ( és 3, között elfogadható) 21

22 2018. május id. nyelven IX/3. feladat. Folyadékterek Az ember szervezetének víztartalma nagyjából 60 %. Megoszlását a különböző vízterek és szervek között az 1. ábra mutatja be. A vízben oldott ionok mennyisége is eltérő a sejtplazmában, a szövetnedvben és a vérplazmában. Ez látható a 2. ábrán. Az egyes ionok koncentrációját az ábrák milliosmol/kg mértékegységben adják meg, ami lényegében a töltéssel rendelkező részecskék anyagmennyisége 1 kg oldatban. ECF: sejten kívüli folyadék, ICF: sejten belüli folyadék. Org. acid: szerves savak. 3. Az ábrákon szereplő adatok alapján végzett számítással döntse el, hogy a sejtek vagy a sejteken kívüli terek tartalmaznak-e nagyobb mennyiségű kationt! Rögzítse a számítás menetét is! (2 pont) 22

23 1. ábra alapján, a sejten kívüli tér: szövetnedv (11,5 kg) és a vérplazma (2,5 kg) 2. ábra szerint a szövetnedv kation ozmotikus koncentrációja: 140 mosmol/kg és a vérplazma kation ozmotikus koncentrációja: 150 mosmol/kg Összesen: 11,5 kg * 140 mosmol/kg + 2,5 kg * 150 mosmol/kg = 1985 mosmol 1. ábra alapján, a sejten belüli tér: sejtplazma (28 kg) 2. ábra szerint a sejtplazma kation ozmotikus koncentrációja: 180 mosmol/kg Összesen: 28 kg * 180 mosmol/kg = 5040 mosmol, ami több, mint a sejten kívüli téré Táplálkozás május X. A feladat. Korunk találmánya: a gabonapehely Az elmúlt évtizedek során, Magyarországon is egyre elterjedtebbé váltak a különböző gabonapelyhek. Az egyik cég gabonapehely dobozának oldalán feltüntetik a termék összetevőjét: Összetevők: gabona magvak (57,6%)(kukoricadara, búzaliszt, zabliszt), cukor, kakaópor (4,6%), részben hidrogénezett növényi olaj, dextróz, zsírszegény kakaópor (1%), só, aroma: kristályvanilin, savanyúságot szabályozó: trinátrium-foszfát, vitaminok, kalcium, vas A doboz oldalán szintén fel van tüntetve, hogy 100 gramm termék mennyi vitamint, kalciumot és vasat tartalmaz, például C-vitaminból 51,0 mg, azaz 85% RDA (felnőtteknek számára ajánlott napi szükséglet) a tartalma. Számítás 1. Számítsa ki, hogy mennyi a felnőttek számára ajánlott napi szükséglet a fenti adatok alapján C-vitaminból és, hogy ez mennyi termékben található meg! Írja le a számítás menetét is! 4 pont Szintén a dobozon olvasható, hogy 100 gramm termékben 267 mg (30% RDA) kalcium van, 30 gramm termékben ml tejben együttesen 230 mg (25% RDA) kalcium van. 2. Számítsa ki, melyik tartalmaz több kalciumot: a 30g gabonapehely vagy a 125 ml tej! Írja le a számítás menetét is! 3 pont 23

24 3. A dobozon feltüntetett összetevők közül melyek jelentenek jelentős erőforrást? Sorolja fel a három legfontosabbat! mg / 85% * 100% = 60 mg 60 mg * 100 g / 51 mg = 117,7 g mg / 100 g * 30 g = 80,1 mg a gabonapehelyben 230 mg 80,1 mg = 149,9 mg a tejben Tehát a tejben van több kalcium / a tejben 1,87-szer több kalcium van, mint a gabonapehelyben. 3. gabona magvak / liszt / cukor / dextróz / növényi olaj november II. feladat. A nílusi krokodil táplálkozása A krokodilok táplálkozása függ az állatok méretétől, korától. A táblázat tanulmányozása után válaszoljon a kérdésekre! Krokodilok mérete 1 m-nél 1-2 m között 2-3 m között 3-4 m között 4-5 m között Táplálék %-ban kisebb Rovarok 66,7 26,9-3,1 - Rákok (10 vagy több 2,9 26,9 15,2 - - ízeltláb) Pókok (8 ízeltláb) 5, Puhatestűek (kagylók, csigák) 5,8 11,5 15,2 9,4 2,5 Halak 1,4 13,5 45, ,5 Kétéltűek 14,5 7, Hüllők 1,4 3,9 6,5 15,6 32,5 Madarak - 6,8 8,7 12,5 2,5 Emlősök 1,4 3,9 8,7 9, Milyen méretű krokodilok jelentenek legnagyobb veszélyt a vízimadarak számára? 2. A fiatal (1 m-nél kisebb) krokodilok táplálékának hány %-át alkotják ízeltlábúak 3. A legnagyobb méretű krokodilok táplálékának hány %-át alkotják gerinces állatok? 4. Helyes-e az a megállapítás, hogy a krokodil zsákmányállatai közül az állandó (szabályozott) testhőmérsékletűeket a legnagyobb testű krokodilok fogyasztják legnagyobb arányban? Állítását adatokkal támassza alá! 5. Helyes-e az a megállapítás, hogy az idős hím és a tojásból kikelt krokodilok kapcsolatát a versengés (komppetíció) magyarázza? Indokolja az állítását! 24

25 1. A 3-4 méteresek 2. 75,4 %-át 3. 97,5 %-át 4. Igen, mert madarakat és emlősöket összesen 27,5 %-ban fogyasztanak a legnagyobb krokodilok, és csak kisebb %-ban az ennél kisebbek. 5. Nem, mert a kompetíció a fajok közötti kölcsönhatás-típus / vagy, mert a táblázat szerint táplálékforrásainak átfedése minimális / mást fogyasztanak május idegen nyelven VI/3. feladat. Burgonyachips 2008 novemberében az Országos Burgonya Szövetség és Terméktanács közleményt adott ki a burgonyából készült chips termékekkel kapcsolatban. Olvassa el a közlemény szövegét, majd oldja meg a feladatokat! Az ünnepek közeledtével gyakrabban kerül burgonya chips az asztalunkra. A chips-ről több alaptalan tévhit forog közszájon. Most bebizonyítjuk, hogy mindez pusztán hiedelem. Nem igaz, hogy hízunk tőle. A burgonyachips valóban az energiadús élelmiszerek közé tartozik, ám egy magyar fogyasztó évente kb. 500 g chips-et eszik meg, miközben egy angol szor ennyit. A hazai fogyasztó az energia-bevitelének csak 0,25%- át fedezi chips-ből, azaz a chips szinte egyáltalán nem tehető felelőssé az elhízásért. A zacskó szerint a chips energiatartalma 2218 kj/100 g. 3. Számítsa ki a napi energiaszükségletet az adatok alapján! 2 218kJ * 5 = kj az évente bevitt energiamennyiség, amelyből a napi energiaszükséglet kj : 0,0025 : 365 = kj május idegen nyelven IV. feladat. C-vitamin Ez a gyógyszer orvosi rendelvény nélkül kapható. Mindemellett az optimális hatás érdekében elengedhetetlen e gyógyszer körültekintő bevétele. A szervezet C-vitamin (aszkorbinsav) raktáraiban lévő kb. 1,5 gramm aszkorbinsav kb. 4%-a ürül ki naponta. Megfelelő vitamindús táplálkozás esetén ez a mennyiség a táplálékbevitellel biztosított. A Vitamin C javasolt: - C-vitamin-hiányos állapotok megelőzésére és kezelésére, - Methemoglobin-vérűség (egy bizonyos vörösvérsejt rendellenesség) esetén. 25

26 Fokozott a C-vitamin igény várandósság idején, szoptatáskor, fogamzásgátlót szedő nőkben, vashiányos állapotokban, műtétek után, idős korban, dohányzókban, alkoholistákban. Várandós nőknek nem javasolt a szükségletet jóval meghaladó (extrém) mennyiségű C-vitamin fogyasztása, mert az egyrészt közvetlen módon vezethet magzati károsodáshoz, másrészt közvetett módon a magzat nagy dózisú C-vitaminhoz történő hozzászokása által a csecsemőn a későbbiekben a normális mennyiségű C-vitamin bevitel mellett vitaminhiány jelei mutatkozhatnak. Adagolás: A napi átlagos szükséglet felnőtteknek mg, amely kivételesen (fertőzésekben, műtétek után) 1000 mg extrém értékre emelhető. 2. Átlagosan mennyi C-vitamin távozik naponta a szervezet raktáraiból? A. 4 mg B. 1,5 g C. 60 mg D mg E. 0,04 g Hogyan vélekedik a következő állítással kapcsolatban? A tájékoztató szövege biztosan hibás, mert a raktárak napi átlagos C-vitamin veszteségére kapott számadat nem egyezik meg a napi átlagos szükségletként feltüntetett mennyiséggel. 3. Biztosan hibás-e a tájékoztató szövege a felrótt ok miatt? Válaszát indokolja! 4. Mekkora napi C-vitamin bevitelt javasolna egy várandós nő részére? A. 60 mg B. 100 mg C. 600 mg D mg E mg 5. Indokolja meg a 4. kérdésre adott válaszát! (2 pont) Téli időszakban sok ember fontos C-vitamin forrása a burgonya. A friss nyers burgonya C- vitamin tartalma a 30 mg%-ot is elérheti, és a tél folyamán csak lassan bomlik el: januárig az eredetei tartalom 30%-a, áprilisig 50%-a, júniusig 60%-a. A szokásos konyhai főzés során a C-vitamin 40%-a a táplálékban marad, 40%-a kioldódik, és csak kb. 20%-a bomlik el. (A mg%: 100 g burgonya C-vitamin tartalma mg-ban.) 6. Számítsa ki, hogy hány g főtt burgonya fedezi egy felnőtt ember 100 mg-os napi C-vitamin igényét januárban! Tételezzük föl, hogy a főzés során nyert levet is felhasználták (leves alapanyag), így a kioldódott vitamin sem veszett kárba. Rögzítse a számítás menetét is! 2 pont 2. C 3. A szöveg nem szükségképpen hibás, mert a két adat eltérésének oka lehet, hogy a bevitt C-vitamin nem épül be teljes mennyiségében a raktárakba / lebomlik, mielőtt beépülne. (vagy más megfogalmazású válasz, ami a nem teljes beépülésre utal) 4. C 26

27 5. Várandós állapotban a C-vitamin igény fokozott (az átlagos mg-ot meghaladó), de az extrém (1000 mg vagy afölötti) bevitel már káros g friss burgonyában van 30 mg C-vitamin 100 g januári burgonyában van 0,7 * 30 mg = 21 mg C-vitamin 100 g januári főtt burgonyából nyerhető 0,7 * 30 * 0,8 mg = 16,8 mg C-vitamin x g 500 mg C-vitamin x = 100 * 100 / 16,8 = 595,2 g (kb. 0,6 kg) október VI. feladat. Egészséges és beteg hasnyálmirigy A normális és a kóros hasnyálmirigy működés összehasonlításakor a cukor és a keményítőterhelés hatását hasonlítják össze. Az úgynevezett Althausen-képlet a következőképpen adja meg az arányt: (cukorterhelés csúcsért. - éhgyomri ért.) - (keményítőterhelés csúcsért. - éhgyomri ért.)*100 (keményítőterhelés csúcsérték - éhgyomri érték) Ha az így kiszámított arány 70 (70%) fölötti értéket ad, a hasnyálmirigy működése kóros. Számítsa ki a grafikonon szereplő normális és kóros hasnyálmirigy esetében a fenti képlettel megadható arányt! 5. Normális: 6. Kóros: 5. Normális: (7,5 4,8) (7 4,8) / (7 4,8) = 0,5 / 2,2 = 0,227 0,227 * 100% = 22,7% Elfogadhatók a 20 és 35 közti értékek. 6. Kóros: (8,2 4,6) (6,2 4,6) / (6,2 4,6) = 2 / 1,6 = 1,25 1,25 * 100% = 125% 27

28 Elfogadhatók a 100 és 150 közti értékek május idegen nyelven VI/1-3. feladat. Kényszerkúra Kubában húsz évvel ezelőtt egyik napról a másikra sokkal nehezebb lett az emberek élete. Összeomlott ugyanis a Szovjetunió, mely addig egyik legfontosabb [ ] érdekének tartotta a kubai rendszer életben tartását. [ ] Az összeomlás súlyosságára jellemző, hogy tömegessé vált az éhezés. [ ] Az élelmiszerhiány miatt a kubaiak átlagos napi energiabevitele az egyébként túl magasnak számító 2899 kilokalóriáról 1863 kilokalóriára csökkent. Eközben az üzemanyagkorlátozás miatt gyalogoló vagy biciklire szálló tömegek a korábbi duplájára emelték a fizikailag aktív lakosok arányát. Mindezek miatt a kubaiak testtömegindexe 1,5 pontot csökkent 1990 és 1995 között. (A testtömegindex az elhízottság mértékét jelző szám, amelyet úgy kapunk meg, ha a kilogrammokban mért testtömeget elosztjuk a méterben mért magasság négyzetével.) [ ] E fogyás mélyrehatóan befolyásolta több betegség előfordulását és az ezekből fakadó halálozást ben 1997-hez viszonyítva 51%-kal kevesebben haltak meg cukorbetegségben, harmadával kevesebben szívinfarktusban, ötödével kevesebben agyvérzésben. Mindez az elhízás visszaszorulása miatt. [ ] A The Lancet orvosi folyóiratban közölt nemzetközi felmérés szerint az emberiség átlagos vércukorszintje 2008-ban (éhgyomorra) 5,46 millimol volt literenként (a normál tartomány literenként 4 és 6,1 millimol között van), és ez az érték 0,24 millimolt emelkedett 1980 óta. A cukorbetegek száma az 1980-as 153 millióról 2008-ra 347 millióra emelkedett (közben a Föld népessége 4,5 milliárdról 6,6 milliárdra nőtt). Molnár Csilla: Üzemanyag-korlátozás című cikke alapján (Magyar Nemzet, július 09.) 1. Számítsa ki, hogy a kubaiak átlagos testtömege mennyivel csökkent 1990 és 1995 között! Tételezzük föl, hogy az átlagos testmagasság végig állandó, 170 cm volt. 2. Miközben Kubában csökkent a cukorbetegek száma, a világátlag növekvő. Számítsa ki, hány százalékkal nőtt a cukorbetegek aránya a világ egészében 1980 és 2008 között! 3. A cukor nagyrészt szőlőcukor formájában kering a vérünkben. Átlagosan hány gramm szőlőcukrot tartalmazott 2008-ban egy egészséges felnőtt ember vére? AC =12, AO =16, AH =1 1. x / (1,7) 2 = 1,5 ; azaz x = 1,5 * 1,7 2 = 4,35 kg-mal csökkent az átlagos testtömeg ban Összesen: 4500 millió 100% Beteg: 153 millió 3,4 %. 28

29 2008-ban Összesen: 6600 millió 100% Beteg: 347 millió 5,26 %. Tehát 5,26 3,4 = 1,86 %-kal nőtt a cukorbetegek aránya mol glükóz 180 g 1 l vérben volt 5,46 millimol 5,46 mmol * 0,18 g/mmol = 0,9828 g glükóz 5 l vérben 5 * 0,9828 = 4,91 g glükóz május idegen nyelven VII/1-3. feladat. Főzőcske, okosan Fogyókúrázó családja ebédjéhez salátát kell készítenie. Egyesek majonézes burgonyára, mások sopszka salátára szavaznak. A receptek és a kalória- és tápanyagtartalom táblázat alapján döntsön, melyik salátát készítsék el! A receptek 4 személyre szólnak. MAJONÉZES BURGONYASALÁTA Hozzávalók: 50 dkg burgonya, 1 adag majonéz, só A burgonyát héjában megfőzzük, meghámozzuk és karikára vágjuk. Tálba tesszük, leöntjük majonézzel és lehűtve tálaljuk. Hozzávalók 1 adag majonézhez: 2 tojás sárgája, 2 dl olaj, só, fél citrom leve. A tojássárgákat habosra keverjük, majd cseppenként hozzáadva az olajat, belekeverjük. Sóval, citromlével ízesítjük, és sűrűre keverjük. SOPSZKASALÁTA Hozzávalók: 3 közepes nagyságú uborka (kb. 30 dkg), 3 paradicsom (kb. 30 dkg), 3 zöldpaprika (kb. 30 dkg), 1 db vöröshagyma (kb. 10 dkg), 10 dkg gomolyasajt, ecet, só, olaj (kb. 0,5 dl) Az uborkát karikákra vágjuk. Felkarikázzuk a zöldpaprikát, a paradicsomot és a hagymát is. Összekeverjük, megsózzuk, kicsit állni hagyjuk. Megöntözzük kis ecettel, olajjal, ráreszeljük a sajtot, és lehűtve tálaljuk. 1. Számítsa ki, mennyi a két saláta energiatartalma! (A teljes, 4 adagos saláták energiatartalmát adja meg! A fűszerekkel nem kell számolnia.) 1. Majonézes burgonyasaláta A majonéz energiatartalma: Burgonya: 5 * 85 = 425 kcal Majonézzel összesen: 2193 kcal Tojássárga: 54 * 2 = 108 kcal Olaj: 830 * 2 = 1660 kcal 1768 kcal Sopszka saláta Uborka: 33 kcal 29

30 Paradicsom: 66 kcal Paprika: 60 kcal Hagyma: 39 kcal Olaj: 415 kcal Gomolya: 276 kcal összesen: 889 kcal Mozgás október VII/1 feladat. Karizom Az ember mozgási szervrendszerének működése összetett sejttani, biokémiai és fizikai mechanizmusokon alapul. Egy olyan egyszerű mozdulat hátterében, mint egy kézi súlyzó megemelése, számos összetett folyamat áll. Az ábra a súlyzós gyakorlatokban részt vevő szervek áttekintő képe. 4. Azonosítsa az emelő ábrán jelölt elemeit és válassza ki a táblázat azon sorát, amelyik helyesen írja le az ábrázolt elemeket! B B C D E R M H W forgástengely az izom kifejtette erő az alkarra (önmagában) az izom végezte (vállízület) ható gravitációs erő munka rögzítési pont az izom kifejtette erő forgástengely a kézi súlyzó súlya (vállízület) (könyökízület) a kézi súlyzó az alkarra (önmagában) az izom kifejtette erő forgástengely helyzete ható gravitációs erő (könyökízület) forgástengely az izom kifejtette erő az alkarra (önmagában) a kézi súlyzó súlya (könyökízület) ható gravitációs erő a kézi súlyzó forgástengely az alkarra (önmagában) az izom végezte súlya (könyökízület) ható gravitációs erő munka A súlyzós gyakorlatok során a kar anatómiai egységei egyoldalú (egykarú) emelőként működnek. Az ábra az emelő azon állapotát mutatja be, amikor az alkar kb. 90 fokos szöget zár be a felkarcsonttal (a talaj az ábra alja felé helyezkedik el). A vastag nyilak erőket, a vékonyak távolságokat jelölnek. 30

31 5. Számítsa ki, hogy a 15 kg-os súlyzó adott helyzetben tartásához mekkora erőt kell kifejtenie az alkarhajlító izomnak, ha a sportoló alkarjának tömege 3 kg! A számítás menetét is tüntesse fel, az értékeket két tizedes jegy pontosságig, newton mértékegységben adja meg! 2 pont A számítás során a következőket vegye figyelembe: A forgatónyomaték az erő és az erőkar szorzata. Az egy irányba ható forgatónyomatékok összegzendők. Az ellentétes irányba ható forgatónyomatékok egyensúly esetén kiegyenlítik egymást. A nehézségi gyorsulás értéke: 9,81 m/s 2 4. D 5. A forgatónyomaték az erő és az erőkar szorzata, mértékegysége: kg * m 2 /s 2 A súlyzó által létrehozott forgatónyomaték: 15 kg * 0,3 m * 9,81 m/s 2 = 44,145 kg * m 2 /s 2 Az alkar tömegéből fakadó forgatónyomaték: 3 kg * 0,14 m * 9,81 m/s 2 = 4,12 kg * m 2 /s 2 Együtt: 48, 265 kg * m 2 /s 2 = 48, 265 Nm (mivel N = kg * m / s 2 ) Ez megegyezik a hajlítóizom által kifejtendő forgatónyomatékkal, azaz az alkar által kifejtett erő: 48,265 Nm / 0,04 m = 1206,63 N Kiválasztás május idegen nyelvű IX.B feladat. Buzgó vesék forró kútjain 1. A veséken percenként átlagosan 0,67 dm 3 vérplazma áramlik át. Az érgomolyagokon az átáramló vérplazmának kb. 20%-a szűrődik át. Számítsa ki az adatokból a szűrlet napi mennyiségét! 2 pont A vér sejtes elemeinek aránya 44%. 3. Számolja ki, hogy mennyi vér áramlik át percenként a veséken! 2 pont 31

32 A keletkező vizelet átlagos mennyisége 1,5 dm 3 /nap. 4. Számolja ki, hogy a szűrlet térfogatának átlagosan hány százaléka szívódik vissza a nefronban! 2 pont 1. Az átszűrődő plazma térfogata 0,67 dm 3 /perc, 20%-a 0,134 dm 3 /perc Egy nap alatt: 0,134 dm 3 /perc * 60 * 24 perc = 193 dm 3 szűrlet képződik 3. A plazma aránya: 100%-44% = 56% percenként átáramló plazma térfogata 0,67 dm 3 56%, akkor a percenként áthaladó vér térfogata x 100% x = 0,67 * 100 / 56 dm 3 = 1,19 dm dm 3 szűrlet 100% 1,5 dm 3 vizelet x x = 100% * 1,5 dm 3 / 193 dm 3 = 0,777% 100 0,777% = 99, 223% Tehát kb. 99,2% szívódik vissza május III/1 feladat. Veseműködés Egy klinikán a vizsgált személy veséjének vérellátottságát szeretnék vizsgálni, ezért meg kívánják határozni a szerv vérátáramlását. Ehhez a gyakorlatban paraaminohippursavat (PAH) használnak segédanyagként, egy nagyvéna vérébe beadva. A vese ezt az anyagot meghatározott arányban választja ki, a vérplazma PAH-tartalmának átlagosan 90%-a ürül a vizelettel. A mérés során a vizsgált személy veseartériájának vérplazmájában a PAH koncentrációja 1,2 mg/cm 3, vizeletében pedig 672 mg/cm 3 volt. 1. Számítsa ki a vesén átáramló vér mennyiségét cm 3 /perc egységben, ismerve, hogy a vérplazma a vér térfogatának 55%-át teszi ki, a napi vizeletmennyiség pedig 1500 cm 3! A vizeletképződés sebességét a nap során tekintsük állandónak! A megoldás során egy tizedes jegyre kerekítve számoljon. 5 pont vizelet: 1 cm mg PAH 1500 cm 3 x = mg, ami a 90%, tehát a 100% mg PAH 32

33 vérplazma: 1 cm 3 1,2 mg PAH y mg PAH y = cm 3 vérplazma, ami a vér 55%-a, tehát a vér ,7 cm , 7 cm 3 vér 1 nap = 1440 perc z 1 perc z = 1 178, 5 cm 3 vér/perc május idegen nyelvű V/5. feladat. Mint emberek a sók Az emberi szervezetnek számos ok miatt szüksége van arra, hogy a tápláléka megfelelő mennyiségű konyhasót (azaz NaCl-ot) tartalmazzon. Abban az esetben, ha a szervezetnek fokozódik a sóigénye, annyira megnőhet a sós ételek utáni vágy, hogy akár bármilyen sós ízű étel látványára is összefut a szájában a nyál (azaz fokozódhat a nyáltermelődése). A vesében zajló sókiválasztás folyamatát a nefronban végighaladó szűrlet összetételének változása jellemzi. A következő grafikon ezt mutatja be a nefron különböző szakaszain normál esetben (alsó görbe) és egy a kiválasztásra ható hormon hatása (felső görbe) alatt. A függőleges tengely a szűrlet ozmotikus koncentrációját mutatja (vagyis az abban található, ozmotikusan aktív anyagok koncentrációját), a görbéken szereplő számok pedig az adott szakaszon áthaladó folyadék percenkénti mennyiségét (a két vesére vonatkoztatva). 5. Számítsa ki az ábrán szereplő adatok alapján, hogy hány liter szűrlet termelődik egy nap alatt hormonhatás nélkül! A grafikon alapján a nefronba percenként 125 ml szűrlet kerül, 1 nap 24 * 60 perc tehát: 125 * 60 * 24 = ml = 180 l 33

34 Szaporodás május III/1. feladat. Egy egészséges, 38 éves nőtől 28 napon keresztül átlagosan négynaponta vért vettek és megállapították benne négy, a nemi működést befolyásoló hormon koncentrációját. A mért adatokat a következő táblázat tartalmazza. (A hormonkoncentráció ng/ml dimenzióban szerepel a táblázatban.) A petefészek hormonjainak koncentrációi sohasem érik el a 10 ng/ml-t. 1. vizsgálat 2. vizsgálat 3. vizsgálat 4. vizsgálat 5. vizsgálat 6. vizsgálat 7. vizsgálat 8. vizsgálat I.hormon II.hormon III.hormon 0,01 0,31 0,32 0,8 0,2 0,41 0,4 0,02 IV.hormon 0,1 0,2 0,2 0,2 3 7,5 7, Számítsa ki, hogy a következő hormonok maximális szintje hány százalékos eltérést mutat a minimálishoz képest a ciklus során! A legnagyobb értéket tekintse 100 %-nak, eredményét egy tizedesjegy pontossággal adja meg! (2 pont) a) I. hormon: b) IV. hormon: a) % 100 x x = 22,22% Δ = 77,8 % (77,7 % is elfogadható.) b) 7,5 100% 0,1 y y = 1,33% Δ = 98,7 % (98,6 % is elfogadható.) Genetika október VII. feladat. Egy DNS molekula összetétele Egy bázispárnyi DNS darab összetételének vizsgálatakor arra az eredményre jutottak, hogy pontosan kétszer annyi benne a guanin, mint a timin. A kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy hányat tartalmaz az adott DNS szakasz az egyes nukleotidokból. 1. Milyen számszerű összefüggés (szabály) alapján következtethetünk a citozin és az adenin arányára? 2. Mi az egyes bázisok aránya az adott DNS szakaszban? 34

35 3. Az előző kérdésre adott válaszában szereplő összefüggés felhasználásával számítsa ki az egyes bázisok mennyiségét a vizsgált DNS szakaszban. Rögzítse a számítás menetét is! 3 pont 1. Bázispárosodás, Chargaff szabály alkalmazása 2. G = 2T; G száma egyenlő a C-vel (C = 2T); A száma egyenlő a T számával, tehát G : C : A : T = 2 : 2 : 1 : *2 = nukleotidot tartalmaz; = 6T (vagy 6 egység) : 6 = T = A és *2 = G = C október VIII. feladat. Géntérképezés Egy kutató 3 recesszív-domináns öröklésmenetet mutató tulajdonság (A, B, C) kapcsoltsági viszonyait vizsgálta. 1. Mi a kapcsoltság oka? Az A és B tulajdonság pár vizsgálata során AABB (bidomináns, azaz kétszeresen homozigóta domináns) és aabb birecesszív (mindkét génre nézve homozigóta recesszív) genotípusú egyedeket keresztezett egymással. A második utódnemzedékben 630 bidomináns, illetve 200 birecesszív fenotípusú egyed mellett 30 egyed volt, amely csak az egyik tulajdonságra mutatott domináns, a másikra pedig recesszív fenotípust. 2. Számítsa ki a rekombináns egyedek gyakoriságát! Az A és C tulajdonság pár vizsgálata során AACC és aacc genotípusú egyedeket keresztezett egymással. A második utódnemzedékben 590 bidomináns, illetve 190 birecesszív fenotípusú egyed mellett 20 egyed volt, amely csak az egyik tulajdonságra mutatott domináns, a másikra pedig recesszív fenotípust. 3. Számítsa ki a rekombináns egyedek gyakoriságát! A B és C tulajdonpár vizsgálata során BBCC és bbcc genotípusú egyedeket keresztezett egymással. A második utódnemzedékben 894 bidomináns, illetve 294 birecesszív fenotípusú 35

36 egyed mellett 12 egyed volt, amely csak az egyik tulajdonságra mutatott domináns, a másikra pedig recesszív fenotípust. 4. Számítsa ki a rekombináns egyedek gyakoriságát! 5. Milyen összefüggés van a rekombináció gyakorisága és a gének közötti távolság között? 6. Az alábbi egyenes mentén elhelyezett négyzetekbe írja be az A, B, illetve C betűt a betűkkel jelölt tulajdonságok génjeinek sorrendjében! 1. A két vagy több gén ugyanazon a kromoszómán (egymáshoz közel) található / 860 * 100% = 3,5% vagy 0,035 A B (legnagyobb távolság) / 800 * 100% = 2,5% vagy 0,025 A - C / 1200 * 100% = 1% vagy 0,01 B C (legkisebb távolság) 5. Minél nagyobb a rekombinánsok gyakorisága, annál nagyobb (az adott DNS molekulán belül) a két gén közötti távolság / (közelítőleg) egyenes arányosság. 6. A C B május IX. feladat. A rokonházasság veszélye Egy öröklődő betegség egygénes, és a betegséget a recesszív allél okozza. A betegség tünetei heterozigóta hordozókban nem jelennek meg, és a beteg személyek szaporodóképességét sem csökkentik. Öröklésmenetét az ábrán látható családfa mutatja. A beteg személyeket sötét színnel jelöltük. A mutáció lehetőségét kizárjuk. 36

37 1. Mi bizonyítja, hogy a betegséget okozó allél recesszív? 2. Lehetséges-e, hogy a betegséget okozó allél X kromoszómához kötött? Érveljen állítása mellett a családfa alapján! 3. Lehetséges-e, hogy a betegséget okozó allél Y kromoszómához kötött? Érveljen állítása mellett a családfa alapján! 4. Adja meg a II/3. jelű szülő genotípusát! Indokolja válaszát! 5. Mekkora a valószínűsége annak, hogy ebben a családban a III/4. jelű egészséges testvér hordozza a recesszív allélt? A megoldás gondolatmenetét is írja le! 6. A III/3. jelű beteg testvér megházasodik. Számolja ki, hogy mekkora valószínűséggel lesz beteg a gyermeke ugyanerre a jellegre nézve, ha választottja bárki lehet a populációból? Az egyensúlyinak tekinthető populációban átlagosan minden tízezredik ember szenved ebben a betegségben. 2 pont A beteg testvér fejében megfordult a gondolat, hogy unokatestvérét vegye el feleségül. Az ilyen házasságkötés veszélye, hogy megnöveli a betegség megjelenésének kockázatát az utódok között. A kockázat megbecsülése céljából tanulmányozza a családfát! A házasságkötés előtt álló beteg férfi a III/3. számmal jelölt személy. A II/1. jelzésű személy homozigóta domináns erre a jellegre nézve. 7. Mekkora a valószínűsége annak, hogy a II/2. jelű nő a recesszív allél hordozója? 8. Mekkora a valószínűsége annak, hogy a III/2. jelű nő a recesszív allél hordozója? 9. Mekkora valószínűséggel születne e jellegre nézve beteg gyermek a III/2. és III/3. jelű személyek tervezett házasságából? Hányszorosára növelné a rokonházasság a betegség megjelenésének kockázatát (a nem rokonnal kötött házassághoz képest)? 2 pont 37

38 1. Egészséges szülőknek (a II/3. és II/4.-nek) is születhet beteg gyermeke. 2. Nem, mert ebben az esetben a II/4. jelű fiú biztosan beteg lenne. 3. Nem, mert ebben az esetben nő nem lehetne beteg (itt pedig az I/3 jelű nő az). 4. Aa. (Más jelölés is elfogadható, ha a kis- és nagybetű egyértelműen különbözik. Elfogadható a hordozó vagy a heterozigóta megnevezés is.) Indoklás: Hordoznia kellett a hibás allélt, mert beteg gyermeke született. Vagy: mert apja homozigóta recesszív volt. Csak indoklással fogadható el. 5. 2/3 (66,6%). Indoklás: Mivel mindkét szülő hordozó, az egészséges utódok 2/3 eséllyel öröklik a recesszív allélt. / vagy levezetés Punnett-tábla segítségével. 6. A hibás (a) allélre nézve homozigóta személyek gyakorisága: q 2 (aa) = 0,0001. Ezért a hibás allél gyakorisága: q = 0,01. 1 pont Mivel a beteg személy a hibás allélt biztosan továbbadja, a beteg gyermek születésének esélye ugyanennyi, q =0,01 (1%) 7. A valószínűség 1. (100%, biztosan hordozza). 8. 0,5 (50%). 9. 0,25 (25%). (Mivel a nő 0,5 eséllyel heterozigóta, és ebben az esetben a hibás allélt 0,5 eséllyel adja tovább, a férfi viszont csak hibás allélt adhat). A rokonházasság tehát (ebben az esetben) 25-szeresére növelte a betegség megjelenésének kockázatát május VI. feladat. Gének és muslicák Thomas Morgan a XX. század elején az ecetmuslicák két tulajdonságának öröklődését vizsgálta. Bíbor szemszínű és csökevényes szárnyú muslicákkal kísérletezett. Mindkét tulajdonság recesszívnek bizonyult a normális szemszínhez és szárnyhoz képest. Az előzetes kísérletek alapján megállapította azt is, hogy ezek a tulajdonságok nem ivari kromoszómához kötötten öröklődnek. Morgan beltenyésztett, bíbor szemű, csökevényes szárnyú hímeket keresztezett normál szemű és szárnyú nőstényekkel. 1. Írja fel a szülők genotípusát! Alkalmazza a következő jelöléseket: A: normál szemet kialakító allél a: bíbor szemet kialakító allél B: normál szárnyat kialakító allél b: csökevényes szárnyat kialakító allél Apa genotípusa: Anya genotípusa: Az F1 generációban várakozásának megfelelően csupa normál szemű, normál szárnyú egyed jelent meg. Az F1 nőstény egyedeket bíbor szemszínű, csökevényes szárnyú hímekkel keresztezte a következő keresztezésben. 38

39 2. Kétgénes, független, domináns-recesszív öröklést feltételezve Mendel törvényei alapján milyen tulajdonságú utódokat lehetett várni, milyen arányban?a helyes válasz betűjelét írja a négyzetbe! A) Csupa bíbor szemű, csökevényes szárnyú egyed megjelenését várta. B) Csupa normális szemű és szárnyú egyed megjelenését várta. C) 9:3:3:1 arányban négyféle fenotípusú egyed megjelenését várta. D) 1:1:1:1 arányban négyféle fenotípusú egyed megjelenését várta. E) Bíbor szemű, csökevényes szárnyú nőstények és normál szemű és szárnyú hímek megjelenését várta. A várakozástól eltérően a következő arányban jelentek meg az utódok a 2. keresztezésből: Bíbor szemű, csökevényes szárnyú: 1339 Normál szemű, normál szárnyú: 1195 Bíbor szemű, normál szárnyú : 151 Normál szemű, csökevényes szárnyú: Milyen következtetést vonhatott le Morgan a hasadási arányból? A helyes válaszok betűjeleit írja a négyzetekbe! (2 pont) A) A két tulajdonság génjei szabadon kombinálódnak. B) A két tulajdonság génjei kapcsoltan öröklődnek. C) A két tulajdonságot azonos gén örökíti. D) A két tulajdonság azonos kromoszómán öröklődik. E) A szülők a kiindulási (P) nemzedékben nem voltak homozigóták. 4. Mivel magyarázható, hogy a 2. keresztezésben bár kisebb számban - a szülőitől eltérő kombinációban is megjelentek a tulajdonságok? 2 pont A) Az eltérő tulajdonságkombinációk csak mérési hiba miatt tűnhettek fel a jegyzőkönyvekben. B) Az ivarsejtek keletkezésekor átkereszteződés (crossing over) következett be. C) A kromoszómák szabadon állnak párba a meiózis során. D) Bizonyos egyedekben kapcsoltan, másokban külön kromoszómán helyezkednek el a két tulajdonság génjei. E) Az apai és az anyai kromoszómarészletek kicserélődtek a meiózis folyamán. 5. Fejezze ki százalékosan a 2. keresztezésben született, a szülőitől eltérő, rekombináns utódok arányát az összes utódhoz viszonyítva! A csökevényes szárnyat kialakító génnel azonos kromoszómán helyezkedik el a testszínért felelős gén, amelynek fekete testet kialakító allélja recesszív a normál, szürke testszínnel szemben. Mindkét tulajdonságra heterozigóta egyedet 39

40 fekete testű, csökevényes szárnyú egyeddel kereszteztek. A rekombináns utódok arányát 17%- nak találták az összes utód között. 6. Melyik gén helyezkedik el távolabb a csökevényes szárnyat kialakító géntől, a bíbor szemet, vagy a fekete testet kialakító gén? Indoklásában számokkal támassza alá válaszát! (2 pont) 1. Apa: aa bb Anya: AABB 2. D 3. B, D 1+1 = 2 pont 4. B, E 1+1= 2 pont 5. Rekombináns utódok százalékos aránya: ( ) / ( ) * 100% = 10,7 % 6. Minél nagyobb a rekombináns utódok aránya, annál nagyobb az azokat meghatározó két gén távolsága. Mivel a testszín csökevényes szárny gének között a rekombinációs gyakoriság 17%, ami nagyobb, mint a bíbor szemszín és a csökevényes szárny génjei közötti 10,7%, ezért a testszíncsökevényes szárny gének távolsága nagyobb május idegen nyelven V/1, 5. feladat. Két tulajdonság öröklődése 1. Kutatók két tulajdonság öröklődését vizsgálták. Tételezzük fel elsőként, hogy az ezeket meghatározó gének függetlenül kombinálódnak, és mindkét tulajdonságot egy-egy gén domináns és recesszív allélja kódolja. Homozigóta domináns, ill. recesszív szülőkből kiindulva a fenotípusok milyen hasadási arányát várjuk a második nemzedékben (F2)? A kísérletben a kukoricaszem színének és ráncosságának öröklődését vizsgálták. Azt tapasztalták, hogy mindkét tulajdonságra homozigóta színes és sima szemű és mindkét tulajdonságra homozigóta fakó és ráncos szemű kukoricákat keresztezve az F1 nemzedékben csak színes és sima szemű kukoricákat kaptak. A heterozigóta egyedeket visszakeresztezték 40

41 homozigóta recesszív egyedekkel (tesztelő keresztezést végeztek). A következő eredményeket kapták: 1159 színes és sima: 1161 fakó és ráncos: 49 színes és ráncos: 46 fakó és sima szemű. 5. Adja meg, hogy (az összes lehetőséghez képest) hány százalékban jöttek létre rekombináns egyedek (egy tizedes jegy pontosságig számoljon)! 1. 9 : 3 : 3 : ,9% (100 * 95 / 2415) május VII/3-5. feladat. Vértestvérek 3. Egy szülőpár mindkét tagja A Rh-pozitív vércsoportú. Első gyermekük 0, Rh-negatív vércsoportú lett. Mekkora a valószínűsége, hogy a második gyermekük A és Rh-pozitív vércsoportú lesz? Válaszát levezetéssel indokolja és két tizedes jegy pontossággal adja meg! 2 pont 4. Örökletes tulajdonságainkban sokszor nem szüleinkre, hanem nagyszüleinkre hasonlítunk. Indokolja, milyen esetben fordulhat elő, hogy az utód valamely tulajdonsága valóban a nagyszülőével egyezik meg, de a szüleivel nem! (A legegyszerűbb, egy gén, kétallélos, domináns-recesszív öröklésmenetet feltételezzen!) 5. Adja meg, hogy az unoka génkészlete legalább hány százalékban azonos valamely nagyszülőével! 3. Mindkét szülőnek mindkét jellegre nézve heterozigótának kellett lennie, ezért az együttes valószínűség: 0,75 * 0,75 = 0,5625 (A 0,56 és az 56,25% és a 9/16 is elfogadható) 4. Recesszív homozigóta nagyszülő, és heterozigóta szülők esetén (másképp, jelöléssel illetve konkrét példával is megfogalmazható) % 41

42 Populáció genetika május IV/8. feladat. Egy betegség öröklődés A fiatalkori szürkehályog öröklődése a családfa elemzése alapján testi kromoszómás, domimáns öröklésmenettel jellemezhető. Egy kis faluban, amelynek lakossága Hardy-Weinberg egyensúlyban van (s amelynek lakói csak egymás között házasodnak), az emberek 36 %-a szenved fiatalkori. szürkehályogban. 8. Vezesse le számítással, hogy ebben a faluban a házasságok hány %-a lesz olyan, amelyből csak szürkehályogban szenvedő gyermek származhat! 4 pont 8. 36% beteg, 64 % egészséges q 2 = 0,64 q = 0,8 és p = 0,2 Azokból a házasságokból származik csak beteg gyermek, amelyekben legalább az egyik szülő domináns homozigóta p 2 = 0,04 4% május idegen nyelvű IX.1 feladat. Az Rh vércsoport Az Rh (Rhesus) vércsoport antigén gyakorisága populációnként eltérő lehet. Európában az emberek átlagosan 85%-a Rh pozitív. Ázsiában magasabb az az Rh pozitív vércsoportúak aránya. Egy észak-indiai vizsgálatban azt találták, hogy 506 személy közül 16 Rh negatív volt. Egy zárt baszkföldi (Észak-Spanyolország) népességben 36% volt az Rh negatívok aránya. Hasonlóan magas Rh negatív arányt tapasztaltak egyes elszigetelt svájci és walesi falvakban, valamint az Északi-tenger szigetein élő népeknél is. 1. Mekkora a domináns R és a recesszív r vércsoport antigén gyakorisága az indiai és a baszk populációban? Rögzítse a számítás menetét is! 3 pont Indiában az Rh negatív személyek gyakorisága 16 / 506 = 0,0316. Ennyi a recesszív homozigóták genotípus-gyakorisága q 2 = 0,0316 ebből q = 0,1778 (r allél). Mivel p + q = 1, ebből p = 1 0,01778 = 0,8222 (R allél) Baszkföldön q 2 = 0,36 ebből q = 0,6 (r allél), és 1 0,6 = 0,4 (R allél) 42

43 2008. május VI/11. feladat. Sarlósejtes vérszegénység 11. Az USA-ban egy populációban minden 330. ember szenved sarlósejtes vérszegénység súlyos változatában. Számolja ki, mennyi ebben a populációban az allélok gyakorisága! A populáció hány százaléka heterozigóta erre a jellegre nézve? Számításait is írja le! 3 pont 11. q 2 = 1 / 330 = 0,003 q = 0,055 q + p = 1 p = 0, 945 2pq = 0,104 10,4% május idegen nyelvű X/6-7. feladat. A sarlósejtes vérszegénység A sarlósejtes vérszegénység azokon a trópusi vidékeken gyakori, ahol egy súlyos betegség, a malária is elterjedt. A malária kórokozójával szemben ugyanis védettek a sarlósejtes vérszegénység enyhe változatát hordozó (heterozigóta) emberek. 6. Tételezzük fel, hogy egy kelet-afrikai populációban a sarlósejtes vérszegénységre nézve teljesen egészséges emberek a lakosság 81%-át teszik ki. Mekkora a maláriával szemben védett felnőttek gyakorisága ebben a populációban? Ebben a populációban az allélgyakoriság hosszú ideje állandó. A súlyosan beteg sarlósejtes újszülöttek sajnos ritkán élik meg a felnőttkort. Rögzítse számítását! 3 pont 7. A fenti populációban az újszülöttek hány százaléka születik ezen örökletes rendellenesség súlyos formájával? 6. Egészségesek gyakorisága p 2 = 0,81 p = 0,9 p + q = 1 q = 0,1 heterozigóták gyakorisága 2pq = 0,18 18% 7. q 2 = 0,01 1% május VI/6-9. feladat. Egy édesítőszer tanulságai Az egyik gyakran használt mesterséges édesítőszer, az aszpartám a szervezetben aszparaginsavra, fenilalaninra és metil-alkoholra (metanol) bomlik. Az aszparaginsav a természetben előforduló aminosav, minden fehérje építőköve. A táplálékban való jelenléte nem elengedhetetlen, mert az emberi szervezet a táplálékból elő tudja állítani. A biokémiai, élettani 43

44 folyamatok nagy részében tölt be elengedhetetlen szerepet. A fenilalanint a szervezet nem képes előállítani, így a táplálékkal kell bevinni a szükséges mennyiséget. Ennek az aminosavnak az idegrendszer működésében van igen fontos szerepe. Genetikai okok miatt a fenilalanin lebontását végző enzim (fenilalanin hidroxiláz) ritkán ugyan, de hiányzik a szervezetből, így ezek az emberek nem a képesek a fenilalanin átalakítására. Az enzimhiány korai megállapításának céljából minden újszülöttet rutinszerűen megvizsgálnak. (Magyarországon nyolcezer újszülöttből egynél fedezik fel ezt a rendellenességet.) Az ilyen génhibával született személyeknek figyelniük kell a fenilalanin bevitelükre, azért az aszpartámmal készült élelmiszerek címkéin, a világon mindenütt jól láthatóan fel kell tüntetni, hogy fenilalaninforrást tartalmaznak Hogyan öröklődik a betegség, ha ismerünk olyan családot, ahol az egészséges szülők négy gyermeke közül kettő (egy fiú és egy leány) szervezetéből hiányzik a fenilalanin hidroxiláz? A mutáció lehetőségét zárjuk ki! 7. Mi a valószínűsége annak, hogy a 6. kérdésben szereplő család következő, ötödik gyermeke ebben a betegségben fog szenvedni? A mutáció lehetőségét zárjuk ki! 8. A szöveg adatai alapján számítsa ki a betegséget okozó allél gyakoriságát Magyarországon! (A populációt tekintse egyensúlyinak.) A végeredményt két tizedes jegy pontossággal adja meg! 2 pont 9. A fenti családból származó egyik egészséges leány egy olyan férfi felesége lesz, aki ebben a betegségben szenved. Mekkora valószínűséggel születik a betegségben szenvedő gyermekük? Megoldása csak levezetéssel együtt értékelhető! 2 pont 6. (autoszómás) recesszív módon 7. 0,25 vagy 25% 8. Mivel a betegek (homozigóta recesszívek) genotípus aránya q 2 = 1/8000 a recesszív allél gyakorisága q = kb. 0,01. 44

45 9. Csak akkor lesz fenilketonúriás gyermekük, ha az anya heterozigóta, ennek esélye 2/3. Mivel ilyenkor a beteg utód kialakulásának esélye 50%, az összesített valószínűség 2/3 ½ = 1/3 (kb. 33 %) május V. feladat. Genetikai valószínűségek Mezőgazdasági kutatóintézetben egy adott termőterületen elvetett árpanövényeket, illetve az ott termett árpaszemeket vizsgálták genetikai és populációgenetikai szempontból. 1. Az árpa szemtermését röviden árpaszemnek nevezzük. Fogalmazza meg, mi a különbség a növényi mag és a termés között! Az adott évben minden 1000 árpaszem között 160 db fakót találtak, a többi színes fenotípusú volt. A színt egy gén két allélja örökíti domináns-recesszív öröklődéssel, a fakó színt a homozigóta recesszív genotípus eredményezi. 2. Milyen egyszerű keresztezési vizsgálattal tudná biztosan eldönteni, hogy a színes szemek közül melyek a heterozigóták? Az intézetben megállapították, hogy a színes szemek 36%-a heterozigóta. 3. Számítással igazolja, Hardy-Weinberg-egyensúlyban van-e a vizsgált területen termesztett árpa-populáció! (A homozigóta recesszívek aránya alapján vezesse le, hogy egyensúlyt feltételezve mennyi a recesszív allél gyakorisága, s ennek alapján milyen arányban várhatók heterozigóták.) 4 pont Egy következő kísérletben kizárólag a vizsgált populációból származó színes árpaszemeket vetették el, majd az ebből fejlődő növényeket egymással porozták be. 4. A keletkező hibridek termésében hány % valószínűséggel várhatók fakó szemek? Indokolja válaszát, és adja meg a számítás menetét is! 1. A termés létrehozásában a magkezdeményen kívül a termő(levél) más részei is részt vesznek / a magot termésfal határolja. / A mag és a termés meghatározása is elfogadható. Másként is megfogalmazható. 2. A színes szemű (illetve az abból kifejlődő) árpát fakóval keresztezve heterozigóta szülő esetén fakó utódszemek is keletkeznek, homozigóta esetben pedig nem. / Tesztelő keresztezéssel. 45

46 3. A homozigóták aránya 160/1000 = 0,16 Egyensúlyi populáció esetén a recesszív allél gyakorisága tehát q 2 = 0,16 q = 0,4 lenne. A heterozigóták aránya Hardy-Weinberg-egyensúlyban 2pq = 0,48 lenne. A vizsgált populációban azonban a heterozigóták aránya: 0,36 * 840 / 1000 = 0,3024 Tehát a vizsgált populáció nincs genetikai egyensúlyban. Más helyes gondolatmenet is elfogadható, például: Egyensúlyban a színes egyedek közt a heterozigóták aránya 0,48 / 0,84 = 0,571, azaz 57,1% lenne (a tapasztalat szerint pedig 36%). 4. Fakó szem csak akkor várható, ha a két keresztezett egyed heterozigóta volt, az utódok negyedében. Ennek esélye 0,36 * 0,36 * 0,25 = 0,0324 (3,24%) október III/8. feladat. Paradicsom-genetika A paradicsomnövény magasságát genetikailag egy gén két allélja határozza meg. Az eredeti paradicsomnövény kb cm magasra nő. Egyik mutáns változata óriásnövésű. Ha a mutáns paradicsomnövényeket az eredeti alacsonyakkal keresztezzük, akkor az első utódnemzedék minden tagja alacsony növésű lesz. A második utódnemzedékben az alacsony növésű növények egyedszáma háromszorosa a magas növésűekének. Egy mesterséges, de nagy egyedszámú populációban a magas növésű növények a populáció 16%-át teszik ki. Feltételezve, hogy a populáció genetikai egyensúlyban van, adjon választ a következő kérdésekre! 8. Mekkora a recesszív allél gyakorisága? 9. Az alacsony növésű növények között hány százalékban fordulnak elő olyanok, amelyekből a magasságért felelős gént kivonva, majd EcoRI-enzimmel kezelve mindhárom méretű DNSdarab előfordul? Válaszát százalékban kifejezve, két tizedes jegy pontossággal adja meg! Eredményét számítással is támassza alá! 8. A magas növésűek homozigóta recesszívek, ezért: q 2 = 0,16 q = 0,4 40% 9. Az alacsony növésűek 84%-ban vannak jelen. Közöttük van homozigóta domináns és heterozigóta is. Mindhárom DNS-darab a heterozigótákban van jelen, ezek aránya a teljes populációban 2pq = 48%. 1 pont A keresett arány tehát: 0,48/0,84 = 57,14%. 46

47 2014. október III/8. feladat. A bőr A melanociták (festéksejt, pigmentsejt, lat. melanocyta) a gerincesek bőrében, szemükben (az érhártyában), valamint egyéb szövetekben (belső fül, lágy agyhártya) elhelyezkedő sejtek, melyek a melaninokat termelik. A melanin festékanyag, mely többek között a bőr, a szőrzet és a szem színét határozza meg. wikipedia.org/wiki Egy emberi populációban minden tizenötezer ember közül egynél nyilvánul meg e rendellenesség. (Tekintsük ezt a populációt erre a jellegre nézve egyensúlyinak!) 5. A populáció hány százaléka egészséges, de egyben a rendellenes allél hordozója? Írja le a számítás menetét is! 5. q 2 = 1/ q = 1/15000 p=1- q p=1-0,0081 2pq= 0,016 1,6% hordozza a betegség allélját május idegen nyelven V. feladat. Fülcimpák és gének A rajz egy öröklődő jelleg előfordulását ábrázolja. A szabadon álló fülcimpát a világos, a lenőtt fülcimpát a sötét jelek mutatják. A családfa tanulmányozása után válaszoljon a kérdésekre! A magyarázat során tételezzük fel, hogy nem történet mutáció, és az öröklődést a lehető legegyszerűbb módon értelmezzük. 1. Domináns vagy recesszív jelleg a lenőtt fülcimpa? Érveljen állítása mellett a családfa alapján! 2. Lehetséges-e, hogy a lenőtt fülcimpa allélja az X kromoszómához kötve öröklődik? Érveljen állítása mellett a családfa alapján! 47

48 3. Lehetséges-e, hogy a lenőtt fülcimpa allélja az Y kromoszómához kötve öröklődik? Érveljen állítása mellett a családfa alapján! 4. A mellékelt családfán mely személyek genotípusa nem egyértelmű a fenti jellegre nézve? 5. Hány százalékos eséllyel születhet lenőtt fülcimpával a H+I házaspár harmadik gyermeke? 2 pont 6. Tételezzük föl, hogy egy (az adott jellegre nézve egyensúlyi) populációban átlagosan 100 emberből 4 lenőtt fülcimpájú. Mekkora az esélye annak, hogy ebben a populációban két szabad fülcimpájú ember házasságából lenőtt fülcimpájú gyermek szülessen? Rögzítse a számítás menetét! Három tizedes jegy pontosságig számoljon! 4 pont 1. Recesszív jelleg, mert szabadon álló fülcimpájú szülőknek is lehet lenőtt fülcimpájú gyermeke. (Pl. A+B F vagy H+I L.) 2. Nem, mert ha így lenne, a H jelű férfi nem lehetne szabadon álló fülcimpájú. (A recesszív allélt ekkor az L lány mindkét szülőtől kapta). Indoklással együtt 1 pont 3. Nem, mert akkor nem lehetne lenőtt fülcimpájú lány (márpedig K és L lány). 4. E, M 5. 25% 6. A homozigóta recesszív személyek (lenőtt fülcimpájúak) gyakorisága: q 2 = 0,04. A recesszív allél gyakorisága ennek gyöke: q = 0,2. A szabad fülcimpájúak gyakorisága p 2 + 2pq = 0,96. A szabad fülcimpájú homozigóták gyakorisága: p 2 = 0,64 A szabad fülcimpájú heterozigóták gyakorisága: 2pq = 0,32 A szabad fülcimpájúakon belül a heterozigóták gyakorisága: 2pq / (p 2 + 2pq) = 0,32: 0,96 = 0,333 A szabad fülcimpájú csoporton belül csak két heterozigóta házasságkötéséből származhat lenőtt fülcimpájú gyermek. E házasságkötés valószínűsége: 0,333 * 0,333 = 0,111 Mivel az ilyen házasságokban csak 0,25 az esély a homozigóta recesszív gyermek születésére, a keresett valószínűség: 0,111 * 0,25 = 0,028 (2,8%) 48

49 2015. október V. feladat. AIDS és a pestis A vérzékenységben szenvedők a betegség kezelésére rendszeresen VIII-as véralvadási faktor - injekciókat kaptak. Ezt több ember véréből nyerik. Az AIDS felismerése előtti időben az egyik készítménybe egy AIDS-es véradóból származó vér is belekerült. Emiatt a készítmény AIDSfertőzést okozott. Mégis voltak olyan egyének, akik nem fertőződtek meg, noha ugyanazt a fertőzött vérkészítményt kapták, mint betegtársaik. A kutatók megállapították, hogy az AIDSfertőzéssel szemben ellenálló egyének egy mutációt hordoztak a T-sejtek felszínén levő receptort meghatározó génben, a CCR5-ben. Ez a mutáció, a CCRT32 homozigóta formában megakadályozza a kórokozó HIV vírus immunsejtbe jutását, és ezáltal védettséget nyújt. ( ) Az európai populáció 1%-a homozigóta erre a mutációra, ázsiaiaknál és afrikaiaknál nem tudták kimutatni. A CCRT32 európai jelenlétét a gyanú szerint az Európában egykor gyakori pestisjárványok segítették: a mutáns homozigóták a pestissel szemben is védettek voltak. De ezt a sejtést be is kellett bizonyítani. ( ) Az 1665-ös angliai pestisjárvány egy Eyaem nevű kisvárosban is pusztított. A kórt itt egy Londonból érkezett szabó a londoni bolhákkal telített ruhaszöveteivel terjesztette el. George Vicars maga is áldozata lett mesterségének, de nemcsak ő, hanem az akkor nyolcszáz fős faluból 250-en. A falu azért nevezetes, mert a helyi lelkész javaslatára a járvány kitörése után a faluba senkit nem engedtek be, és onnan senkit sem engedtek ki. A járványban elhunytakról pedig gondos listát készítettek. A kutatók a listák alapján megtalálták a túlélők utódait, akikben a CCRT32 mutáns allél előfordulási gyakorisága az átlag többszöröse volt, a homozigóták aránya pedig az átlag kétszerese. Bizonyítást nyert tehát, hogy valóban ez a mutáció okozta a túlélést, a pestis volt az a szelektáló tényező, amely az AIDS-rezisztensek* szerencséjét eredményezte. Raskó István: Genetika és egészség alapján 2. Számítsa ki, hogy egyensúlyi (Hardy-Weinberg egyensúlyban levő) populációt feltételezve az európai népesség hány százaléka hordozza ma a CCRT32 mutáns allélt (anélkül, hogy maga védett lenne a HIV-fertőzéssel szemben)! 2 pont A homozigóták aránya 1%, azaz gyakoriságuk 0,01 q 2 = 0,01 q= 0,1; p + q = 1 p = 0,9 A hordozók gyakorisága pedig 2pq = 2*0,1*0,9 = 0,18 a népesség 18%-a hordozza a kérdéses allélt május idegen nyelven III/5. feladat. Cisztás fibrózis A cisztás fibrózis az egyik leggyakrabban előforduló és legbehatóbban tanulmányozott ioncsatorna rendellenesség, melyet a mirigyhámsejtek ioncsatornáinak hiánya okoz újszülöttből átlagosan 1 hordozza homozigóta állapotban a recesszív mutációt. A jellegre heterozigóta egyedek egészséges fenotípusúak és legtöbbször nem is tudnak arról, hogy hordozók. Sok más szerv mellett, mint a belek, a hasnyálmirigy és az ivarutak, a légutakat érinti legsúlyosabban a betegség. A cisztás fibrózisban szenvedők sűrű, ragadós nyálkát termelnek, ami nagyon nehezen ürül a légutakból. A betegek általában idült tüdőgyulladásban szenvednek. 49

50 A cisztás fibrózis génjét 1989-ben azonosították és hamarosan meghatározták a gén (CF) bázissorrendjét és a fehérjetermék (CFTR) aminosav-sorrendjét is. A fehérjéről megállapították, hogy a mirigyhámsejtek membránjába ágyazott kloridion csatornát alkotja. A mutáns CF gének 70%-ában három bázispár hiányzik, ami egy fenilalanin (Phe) aminosavat kódol. Kiderült továbbá, hogy a hibás fehérje feldolgozása nem megfelelően megy végbe az endoplazmatikus hálózatban, a fehérje ezért nem jut el a sejtmembránig és így nem épül be oda. Az ioncsatorna teljes hiányát mutatták ki azoknál a betegeknél, akik homozigóta formában hordozzák a hibás allélt. 5. A szövegben fellelhető adatok alapján számítsa ki a betegséget okozó allél gyakoriságát az adott populációban! Tételezzük fel, hogy ez az adott jellegre nézve egyensúlyi populáció! 6. Milyen valószínűséggel hordozza a beteg allélt egy egészséges ember ebben a populációban? Számolásának menetét írja le, és öt tizedes jegy pontosságig számoljon! 7. Egy egészséges házaspár genetikai tanácsadóhoz fordul. Afelől érdeklődnek, hogy milyen valószínűséggel születhet cisztás fibrózisban (CF) szenvedő gyermekük. Mindkettőjüknek van egy CF-ben szendvedő testvére, de szüleik egészségesek. Támassza alá számítással a genetikai tanácsadó válaszát! (2 pont) 5. q 2 = 1/250 q=0, p= 0,98, 2pq= 0,0392 Egészséges ember a beteg allélt (heterozigóták gyakorisága a domináns fenotípusúakon belül): 2pq / (p 2 +2pq) = 0,03922, (vagyis 3,922%) valószínűséggel hordozza. 7. Mindkét szülő 2/3 eséllyel hordozó, ezért 2/3 2/3 1/4 = 1/9 (0,66 0,66 0,25) = 0,11 vagyis 11% valószínűséggel születhet beteg gyermeke a feladatban szereplő házaspárnak október VII/2. feladat. Cisztás fibrózis A cisztás fibrózis örökletes genetikai betegség. Hazánkban négyezer emberből 1 2 beteg, míg 4 5 százalékunk hordozza a betegséget. A betegség hátterében álló kóros gént 1986-ban találták meg a 7. kromoszóma hosszú karján. A betegség testi kromoszómához kötött, recesszív módon öröklődik. A betegség "lényege" az, hogy a génkárosodás miatt a kloridion és a víz a mirigyekbe nem vagy alig jut át, így a képződött váladék besűrűsödik, ezáltal a szervekből nem tud rendesen kiürülni, mintegy dugót képez. Erre a betegségre a csecsemőkor második felétől egyre gyakoribb felső és alsó légúti fertőzések (hörghurut, tüdőgyulladás) hívják fel az orvos figyelmét. A légutakban termelődő nyák sűrű, nehezen tud távozni, a nyákon a 50

51 baktériumok könnyen elszaporodnak, így állandó gyulladást hozva így létre A másik gond a hasnyálmirigyben a váladék besűrűsödése. alapján 2. Egy egyensúlyinak tekinthető populációban 1:1700 a betegség előfordulásának gyakorisága. a) Mekkora itt az egészséges és a hibás allél gyakorisága? b) Hány % valószínűséggel születik ebben a populációban két egészséges embernek beteg gyermeke? Válaszai csak a levezetéssel, számolással együtt fogadhatók el! 2 pont 2. a) A betegség (recesszív homozigóták) előfordulásának gyakorisága: q 2 = 1/1700, így a recesszív allél gyakorisága: q = 0,024 a domináns allél gyakorisága: p = 1- q = 0,976 b) Egészséges szülők esetén beteg gyermek csak heterozigóta pártól születhet. Az egészséges szülőpár heterozigóta genotípusának valószínűsége: (2pq / p 2 + 2pq) 2 = 0,0022 Két heterozigóta egyén gyermeke ¼ valószínűséggel lesz beteg. Ennek alapján 0,0022*0,25=0, Vagyis 0,055%-os valószínűséggel születik ebben a populációban két egészséges embernek cisztás fibrózisban szenvedő gyermeke május idegen nyelven IX/3. feladat. Pirosszemű patkányok Két patkánypopulációban az albinizmus, a festékhiányos állapot előfordulását vizsgálták. E rendellenesség esetén teljesen hiányzik a festékanyag (melanin) a bőrből, a szőrzetből, a szivárványhártyából. Mindkét nemben azonos valószínűséggel jelenhet meg. 3. Egy feltételezett patkánypopulációban a vizsgált 580 egyed között 6 albínót találtak. A populáció hány százaléka heterozigóta, ha feltételezzük, hogy a populáció genetikai egyensúlyban van? Válaszát számolással igazolja! (Számításai során 2 tizedes jegyre kerekítsen!) 2 pont 3. 6/580 =/ 0,01 = q 2 q = 0,10; p = 1-q = 0,90 2pq = 0,18, azaz kb. 18% heterozigóta október VIII/3-5. feladat. Hemoglobin és a malária A sarlósejtes vérszegénység testi kromoszómához kötött recesszív tulajdonság. A betegség élettani tünetei feltűnő mértékben csak homozigóta állapotban jelennek meg. A heterozigóták 51

52 hétköznapi körülmények között nem mutatják a betegség tüneteit és feladatunkban egészségesnek tekinthetők. A mutáns gén szokatlanul nagy arányban fordul elő az afroamerikai emberek körében, ahol minden 655-dik emberre jut egy beteg. 3. Adja meg, mekkora a sarlósejtesség alléljának gyakorisága ebben a populációban! (A számolás során csak a végeredmény megadásakor kerekítsen négy tizedes jegy pontosságra!) 4. Milyen valószínűséggel születik beteg gyermeke annak a párnak, akikről tudjuk, hogy mindketten heterozigóták a sarlósejtes vérszegénység jellegre? 5. Adja meg, milyen valószínűséggel születik beteg gyermeke két egészséges fenotípusú szülőnek a fent leírt közösségben, ha nem ismerjük egyik szülő genotípusát sem! Írja le a számítás gondolatmenetét is! (2 pont) 3. A homozigóták gyakorisága q 2 = 1/656 = 0, q = 0,0390 (=3,9 %) 4. 0,25 / 25% 5. Egészségesek között a heterozigóták aránya: 2pq / (p 2 +2pq) = 0,07496 / (0,9235+0,07496) = 0,075 Beteg gyermek születésének valószínűsége: 0,075 0,075 0,25 = 0,0014 (0,14%) május VI/5. feladat. Egy ritka örökletes betegség Olvassa el figyelmesen a lenti szöveget, majd ismeretei és a szöveg alapján válaszoljon a kérdésekre! Az Andersen-kór a glikogénanyagcsere-betegségek genetikai alapú csoportjába tartozik. Furcsának tűnő neve az amerikai Dorothy H. Andersentől származik, aki 1956-ban írta le ezt a kórképet. Az elágazó láncú glikogén elágazásaiért felelős enzim szintézise sérül egy pontmutáció miatt. A rendellenes glikogén a szervezet számára felhasználhatatlan, és felhalmozódása károsítja a glikogént előállító és raktározó szerveket. Jellemző tünetek a sárgás bőrszín, az alacsony vércukorszint és a csökkent növekedés. A betegség legtöbbször már csecsemőkben jelentkezik és gyakran korai halálhoz vezet. A vizsgálatok szerint a glikogén elágazásaiért felelős enzimet egyetlen gén recesszív hatású allélja kódolja, mely testi kromoszómás öröklődésű. Közel születésre jut egy beteg homozigóta csecsemő. 5. A Hardy-Weinberg összefüggés felhasználásával adja meg három tizedesjegy pontossággal, a beteg személyek, illetve a betegséget okozó allél gyakoriságát a populációkban! (2 pont) q legyen a recesszív allél gyakorisága q 2 = 1/ = 0,00005 (beteg homozigóta gyakorisága) q = 0,007 52

53 Ökológia május IV. feladat. Gyertyános-tölgyes erdő gyepszintjének fényviszonyai Az erdők fényviszonyait jellemzi, hogy a lombkoronán áthaladó fény erőssége csökken, de a csökkenés mértéke az erdőben pontról pontra változik. Egy kutatócsoport egy gyertyánostölgyes erdő gyepszintjének megvilágítását vizsgálta. A nyílt helyen mért megvilágítottság lux volt. A gyepszint több pontján való mérés során 100 és 1700 lux közötti értékeket kaptak. A mért adatok megoszlását grafikonon ábrázolták. 1. Milyen megvilágítottságú pontok voltak a leggyakoribbak a vizsgált terület gyepszintjében? A leggyakoribb megvilágítottság értéket írja le! 2. Számítsa ki, hogy a gyepszint leggyakoribb megvilágítottság értéke hány %-a a nyílt területen mért megvilágítottságnak! Írja le a számítás menetét is! A fényviszonyok vizsgálata során kiválasztottak két jellemző, gyepszint alkotó növényfajt, az egyvirágú gyöngyperjét és a kisvirágú hunyort. Megnézték, hogy milyen fényviszonyok között fordulnak ezek elő. Tapasztalataikat az alábbi grafikonban foglalták össze. 53

54 3. Milyen megvilágítottság optimális a vizsgált fajok számára? Írja a faj neve után az értékeket! egyvirágú gyöngyperje: kisvirágú hunyor: 4. Melyik fajnak nagyobb a fényviszonyok változásával szembeni tűrőképessége? és 900 lux közötti megvilágítottságnál milyen populációk közötti kapcsolatot alakít ki az adott fényviszony a két faj egyedei között? 6. Hogyan változik a két faj versenyképessége a megvilágítottság növekedésével az lux előfordulási tartományban? egyvirágú gyöngyperje: kisvirágú hunyor: 7. A vizsgált erdő fényviszonyai melyik faj elterjedésének kedveznek jobban? 8. Az erdő mely részein, pontjain találkozhatunk nagyobb valószínűséggel a ritkább fajjal? lux lux/ lux * 100% = 4,2% 3. egyvirágú gyöngyperje: 700 lux ( ) kisvirágú hunyor: 500 lux ( ) 4. egyvirágú gyöngyperje 5. versengés/kompetíció 6. egyvirágú gyöngyperje: nő kisvirágú hunyor: csökken 7. kisvirágú hunyor 8. Az erdő világosabb pontjain/ tisztásokon, erdőszéleken, utak mentén/ a 700 lux körüli megvilágítottságú területeken 54

55 2011. május VII. feladat. Fajok kötődése Egy vizsgálat során négy virágos növényfaj (A,B,C és D) előfordulását rögzítették egy 64 egységből álló mintavételi négyzetben (1. ábra). A vizsgálat célja az volt, hogy megállapítsák a négy faj gyakoriságát külön-külön, majd azt, hogy kötődnek-e egymáshoz, és ha igen, milyen mértékben. Egy faj gyakoriságát megkapjuk, ha azon négyzetek számát, ahol előfordult, elosztjuk az összes négyzet számával (itt 64-gyel). Az A faj például 42 négyzetben fordult elő, gyakorisága tehát 42:64 = 0,6562. A fajok közti kötődés mértéke úgy jellemezhető, ha megszámoljuk, hogy a két kiszemelt faj például az A és a B hány négyzetben fordul elő együtt az összeshez képest. Jelen példában ez 28 négyzet, az AB fajkombináció gyakorisága tehát 28:64 =0,4375. Eldöntendő, hogy az együttes előfordulás pusztán a véletlen műve-e vagy sem. Az együttes előfordulás valószínűsége két esemény függetlensége esetén egyenlő a két esemény külön vett valószínűségének a szorzatával: p [AB] = p [A]. p [B]. Példánkban p [A] = 0,6562 és p [B] = 0,6093, így p [AB] = 0,3998. Ha tehát a két faj közömbös egymás iránt, a négyzetek közel 40%- ában várhatjuk az A és a B faj együttes megjelenését. A valóságos érték ennél alig nagyobb, a két faj tehát nem gyakorol egymásra jelentős hatást. Ha az együttes előfordulás tapasztalt értéke a két faj gyakorisági értékeinek szorzatánál jóval nagyobb (nagy közöttük a százalékos eltérés), akkor a két faj kötődik egymáshoz, ha az érték kisebb, akkor viszont kerülik egymást. 1. Számítsa ki a C és a D faj előfordulási gyakoriságát (külön-külön) az ismertetett módszerrel a fenti mintavételi négyzetben! 2 pont C: D: 2. Mekkora lenne a C és D fajt egyaránt tartalmazó négyzetek várható gyakorisága, ha a két faj nem gyakorolna egymásra érdemleges hatást? 55

56 3. Mekkora a C és a D fajok tényleges együttes előfordulásának gyakorisága? Milyen következtetés vonható le a 2. és 3. pontban számolt értékek összevetéséből? 2 pont 4. A valóságban C egy kakukkfű-faj, D pedig az élősködő kakukkfű-szádorgó, mely nem tartalmaz klorofillt, és gyökereinek egy részét a kakukkfű szállítószövetébe mélyeszti (2. ábra). A kakukkfű edénynyalábjainak melyik részébe mélyeszti gyökereit a kakukkfű- szádorgó? 5. Az előzőhöz hasonló módon számítva az A és a D faj együttes előfordulásának számított és tapasztalt gyakoriságára a következő értékeket kapták: p [A]. p [D] = 0,1641 p [AD] = 0,0468 Nevezze meg, melyik populációs kölcsönhatás-típus magyarázhatja az A és D fajok tapasztalt eloszlását! (Feltételezve, hogy azt további mérések is megerősítik, tehát nem lehet véletlen.) 6. A 2. ábrán E-vel jelölt kakukkfű-araszolólepke kétféle ökológiai kölcsönhatásban is áll a kakukkfűvel (tételezzük fel, hogy a kifejlett rovar a virágokat látogatja). Nevezze meg e két kölcsönhatást! 2 pont 1. p [C]: 26/64 = 0,4062 p [D]: 16/64 = 0,25 2. p [C] * p [D] = 0, a két faj gyakorisági értékeinek szorzata: 0,25 * 0,1015 = 0,0254 p [CD] = 14/64 = 0,2187, ez jóval nagyobb, mint a két faj gyakorisági értékeinek szorzata, azaz a két faj kötődik egymáshoz. 4. a háncsrészbe / a rostacsövekbe 5. A kölcsönhatás lehet versengés / kompetíció / küzdelem valamely közös erőforrásért vagy antibiózis / allelopátia/ az egyik faj a másik szaporodását vagy életműködéseit gátolja saját közvetlen környezetében 6. Táplálkozás (Elfogadható a parazitizmus is.) és szimbiózis / mutualizmus. (Elfogadható a kommenzalizmus is, ha föltételezzük, hogy a lepke nektárt szívogat, de a megporzásban nem vesz részt.) október IV. feladat. Nemzetközi jog és környezetvédelem Olvassa el figyelmesen az alábbi, környezetvédelmi joggal foglalkozó könyv szövegének részleteit, majd válaszoljon a kérdésekre! A légszennyezés nemzetközi síkon először a 56

57 határvidéket érintő problémaként jelentkezett, mely a nemzetközi szomszédjog szokásjogi szabályaival kezelhető volt. Az amerikai határ mellett fekvő kanadai Trail városában érckohó működött, melynek füstje károkat okozott a határ túloldalán Idaho és Montana államok mezőgazdaságának. [.] A jogvitában választott bíróság ítélete az úgy használd sajátodat, hogy ezzel ne okozz kárt (másnak) elvét követve kártérítést ítélt meg, és a prevenció* követelményeit kielégítő üzemmódot írt elő. Az előírás magában foglalta az ennek ellenére esetleg keletkező károk megtérítésének kötelezettségét is. (1938. és évi ítéletek) Az ben Kiotóban elfogadott éghajlat-változási keretegyezmény jegyzőkönyve pontosítja az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére vállalt kötelezettségeket és azok menetrendjét [.] A tényleges csökkentés kiváltható nagyarányú erdőtelepítéssel, ezenkívül az ipari országok a jegyzőkönyv céljának megvalósítása érdekében pénzügyi és technikai segítséget kell hogy adjanak a fejlődő országoknak. [.] A jegyzőkönyv újdonsága az emisszió kereskedelem**: a nemzetközi kvóta*** és a tényleges kibocsátás közti különbség [.] kereskedelmi forgalom tárgya lehet. Az évi Rio de Janeiroban elfogadott biológiai sokféleség-egyezmény több szempontból különbözik a korábbiaktól. Bár elismeri a biológiai sokféleség önértékét, és ennek alapján megóvásának szükségességét, de a hangsúlyt arra helyezi, hogy a biológiai sokféleség természeti erőforrás, biztosítani kell az államok szuverenitását*** a biológiai sokféleség összetevőinek fenntartható hasznosításában és ezen erőforrások méltányos megosztását. [.] A genetikai forrásokhoz való hozzájutáshoz a tudományos kutatáson kívül előzetes engedélyre van szükség, azaz a hozzáférés nem szabad és nem ingyenes. Az egyezménynek a biotechnológiára vonatkozó biobiztonsági jegyzőkönyve, a évi Cartagenai jegyzőkönyv a modern biotechnológia segítségével előállított módosított, élő organizmusok (GMO) nemzetközi kereskedelmére vonatkozik kivéve a gyógyszerészeti termékeket a biológiai sokféleség megóvásának céljából, ideértve az emberi egészségre vonatkozó kockázatot. Ennek érdekében az importáló előzetes tájékoztatás alapján engedélyezi a módosított, élő organizmusok behozatalát. További megszorítások is lehetségesek, melyek során figyelembe lehet venni a közvélemény érzékenységét [.]. A nem szerződő államokkal folytatott kereskedelem során tiszteletben kell tartani a jegyzőkönyv céljait. Végül a felek kötelesek az ilyen organizmusokkal folytatott illegális kereskedelmet megelőzni és elnyomni. Bruhács János: Nemzetközi jog c. könyve nyomán 7. A tényleges csökkentés kiváltható nagyarányú erdőtelepítéssel. Végezzen számítást arra vonatkozóan, hogy hazánkban az erdők által tartósan megkötött szén-dioxid mennyisége jelenleg hányad része Magyarország szén-dioxid kibocsátásának! Az évi kibocsátás 16 millió tonna szénnek felel meg (2005). Az összes hazai erdő föld feletti (vágáslap feletti) része 3,2 millió tonna szénnek megfelelő szén-dioxidot köt meg évente. E famennyiség 25%-a érintetlenül (növedékként) az erdőkben marad, a többit kitermelik. A kitermelt fa 20%-a erdei apadék (forgács, fűrészpor, gally), ami hamarosan elkorhad. A maradéknak körülbelül a felét tűzifaként elégetik, a többi viszont tartósan kikerül a szén-körforgásból. Ehhez járul a talajban maradó érintetlen növekmény (vágásfelszín alatti rész), ami kb. 0,33 millió tonna szenet köt meg évente. Rögzítse a számítás menetét is! (2 pont) 57

58 Teljes kibocsátás: 16 m t C/év Erdők teljes megkötése föld felett 3,2 m t /év ebből érintetlen növedék 0,8 m t C/ év kitermelt, tartósan hasznosított rész: 3,2. 0,75. 0,8. 0,5 = 0,96 m t C/ év föld alatti rész 0,33 m t C/ év összes tartós megkötés: (0,8 + 0,96 + 0,33) mt = 2,09 mt C/ év A megkötés a teljes kibocsátásnak 0,13 része / kb. 1/8-a. Másik megoldás: pl.: elkorhadó erdei apadék: 3,2. 0,75. 0,2 = 0,48 mt C/év a kitermelt fa elégetett része: 3,2. 0,75. 0,8. 0,5 = 0,96 mt C/év összesen: 1,44 mt / év Tartósan megkötve marad: 3,2 0,96 0,48 + 0,33 = 2,09 mt C/év ható, május idegen nyelven IX/B 1. feladat. Ökológiai kölcsönhatások (Hínár és békalencse) Állóvizeink felszínét gyakran borítja egy gyorsan szaporodó, apró virágos növény, a békalencse. Ha tömegessé válik, jelentősen megszűri a víz alatti rögzült hínárok, például a tócsagaz (Ceratophyllum) számára szükséges fényt. Kutatók azt vizsgálták, hogy hatnak-e a hínárok a fölöttük lebegő békalencse-állomány életére. E célból három 200 literes tartályba különböző eredetű vizet, és azokba azonos számú békalencsét helyeztek, majd feljegyezték szaporodásuk ütemét. Az eredményt az első ábra mutatja. 58

59 1. A grafikon alapján állapítsa meg, hány egyedre szaporodott egy 100 példányból álló állomány a második nap végére az A, illetve a B tartályban! Tételezzük föl, hogy az egyedek közül egy sem pusztult el a vizsgált időszakban. (2 pont) A tartályban: 1. nap: * 0,31 = 131 ( közti eredmény) 2. nap: * 0,31 = = 172 egyed ( közti eredmény) B tartályban: 1. nap: * 0,45 = nap: * 0,45 = 210 egyed október IX/B. feladat. Fenntarthatatlan fejlődés Energiamérleg Az energia-arányszám (E) azt mutatja meg, hogy egységnyi tömegű mezőgazdasági termék elfogyasztásából nyerhető és annak előállításához szükséges energia mennyisége hogyan aránylik egymáshoz. erdőégetéses-irtásos földművelés 65 E = energianyereség / energia befektetés 59

60 vadászat-gyűjtögetés 7,8 gabonatermesztés (brit) 1,9 tejgazdaság (brit) 0,38 üzemi (broiler) csirketenyésztés 0,1 üvegházi zöldségtermesztés 0, Egy 20 éves férfi napi energiaigénye 10 MJ. Tételezzük fel, hogy energiaigényének átlagosan 25%-át teszik ki a gabonából, 25%-át a tejtermékekből, 25%-át a nagyüzemi állattenyésztésből és 25%-át az üvegházi zöldségtermesztésből származó ételek. Számolja ki, legalább hányszor annyi energiát kellett befektetni életmódjának fenntartásához, mint amennyit maga az elfogyasztott táplálék tartalmazott! MJ negyede 2,5 MJ pl. gabona esetében: Enyereség/Ebefektetés = 1,9 = 2,5/ x x = 2,5/1,9 = 1,32 gabona: 2,5/1,9 = 1,32 tejtermék 2,5/0,38 = 6,58 nagyüzemi állattenyésztés 2,5/0,1 = 25 üvegházi zöldség 2,5/0,002 = 1250 befektetett energia összesen 1282,90 MJ 1 Mivel a táplálék energiatartalma 10 MJ, ennek előállításához (az adott körülmények között) 128,29-szor több energia szükséges május II. feladat. Miért pusztul a nád A Balatonban az 1970-es évek végén kezdett pusztulni a nád (Phragmites communis). Először a vízfelőli részen jelentek meg csatornák, majd a korábban egyenletes állomány különálló zsombékcsomókra esett szét, melyeket aztán kidöntöttek a hullámok. A nádpusztulás több európai tóban is jelentkezett. ( ) Az egyik elmélet a genetikai diverzitás csökkenésének tulajdonított szerepet a pusztulásban. Azt, hogy a nád annyira különböző helyeken él meg, okozhatja az, hogy a klónoknak szűk a tűrőképessége, viszont nagyon sok, különböző környezethez alkalmazkodott klón van. (Egy klónnak ebben az esetben az egy magból származó egyedek összességét nevezzük.) Az elmélet szerint a magoncokból a víz partján kialakult tarka 60

61 állományból a gyöktörzsek a víz alatt elindulnak a mélyebb víz felé, de ha összeérnek a klónok, erős versengés indul meg közöttük, és a környezeti viszonyoknak legmegfelelőbb végül kiszorítja az összes többit. Ha ezután megváltoznak a körülmények, és az új helyzetnek nem felel meg ez a genotípus, nincs ami a helyére lépjen, és pusztulásnak indul a nádas. A klónokat a belőlük kivont DNS molekulák összehasonlítása alapján különböztethetjük meg egymástól. Korábban külföldön ezzel a technikával több száz méteres, egy klónból álló állományokat találtak. A kutatók arra voltak kíváncsiak, így van-e ez hazai nádasainkban is. Egy alsóörsi nádasban ellenőrizték az elmélet érvényességét. Az ábrán látható területről 4*4m sűrűségű rács szerint vettek DNS-mintákat (5 szélső négyzetben nem volt nád). Az azonos klónhoz tartozó egyedeket azonos számmal jelölték. Az ábrán nagyobb és vastagabb számokkal emelték ki azokat a négyzeteket, melyekben azonos klónhoz tartozó egyedek voltak, és a klónok több vizsgálati négyzetre is kiterjedtek. 6. A náddal borított terület hány százalékát borították olyan klónok, amelyek csak egy vizsgálati négyzetre terjedtek ki? (Egy tizedes jegyre kerekítve számoljon!) 7. Átlagosan mekkora területre terjedt ki ezen nádas náddal borított területén egy-egy klón (a vizsgált módszer alapján)? ilyen négyzet volt, tehát a náddal borított terület (60/95) * 100 = 63,2%-ára terjedtek ki az ilyen kisméretű klónok. 7. Összesen 75 különböző klón volt, 95/75 = 1,3 mintavételi egység, azaz 1,3 16 = 20,8 m 2 volt egy-egy klón átlagos kiterjedése. Más számítási elv alapján kapott eredmény is elfogadható a következő intervallumban: 20,1-20,8 m 2. 61

62 2015. május X/6. feladat. Erdők (erdők szerkezete és fajösszetétele) Diákok 300 és 700 m tengerszint feletti magasság közötti, az éghajlati zónának megfelelő erdők szerkezetét és faji összetételét hasonlították össze. 6. Számolja ki ennek alapján az egyes erdőtípusok jellemző vízellátottság-értékeit az eredmények átlagolásával. Az eredményeket írja a táblázat üres celláiba! erdőtársulás/típus jellemző (átlagos) vízellátottság A 62 / 15 = 4,13 B: 66/12 = 5,5 C: 79 / 16 = 4,94 B fajszám W C fajszám W 1 4 1*4= *4= *5= *5= *7= *6= május idegen nyelven IX B/3-5. feladat. Anyag és energia (energiaáramlás) Az ábra egy floridai ökoszisztémába belépő energia sorsát mutatja be. A nagybetűk a különböző ökoszisztéma funkciókat ellátó élőlénycsoportokat jelölik. Napsugárzás kcal/m 2 /év 62

63 3. Számítás alapján döntse el, hogy az A-val vagy a B-vel jelölt szinten nagyobb mértékű a felvett energia beépítésének hasznosítása! A számítás menetét is tüntesse fel! 2 pont 4. Magyarázza röviden az előző pontban leírt különbséget! 5. Határozza meg a következő, nagybetűkkel jelölt számértékeket! 3 pont X:.. Y:. Z:.. 3. Az A szinten a hatékonyság: 7618/20805 = 0,366 (36,6%). A B szinten a hatékonyság: 1103/3368 = 0,327 (32,7%). Azaz az A szinten jobb a hasznosítás hatásfoka. (A válasz csak indoklással fogadható el.) 63

64 4. A B szintet állatok alkotják, amelyek aktív mozgása sok energiát használ el. 5. X = = 272 kcal/m 2 Y= = 90 kcal/m 2 Z = kcal/m 2 (a teljes belépő energiamennyiség) vagy: Z = X = kcal/m október X B/5-6. feladat. Védett termőhelyek (cifra kankalin) A cifra vagy medvefül kankalin az Alpok és Kárpátok alhavasi gyepjeiben 2500 méter felett is előforduló magashegyi növény. Magyarországon fokozottan védett, 5 egymástól távol eső, kis területen él, m-es magasságban, meredek oldalú szurdokvölgyek északi peremén. A hazai állományok a Kárpátokban honos törzsalaktól kissé eltérnek.különböző fajok együttes megjelenését úgy jellemezhetjük számszerűen, ha külön-külön vett gyakoriságuk (p és q) szorzatát (pq) összehasonlítjuk azon vizsgálati négyzetek gyakoriságával, melyekben együtt fordultak elő. Ha ez utóbbi szám lényegesen nagyobb, mint pq, akkor a két faj kötődik egymáshoz, ha közel azonos, előfordulásuk egymástól független, ha pedig kisebb annál, kerülik a közös termőhelyeket. (Az oszlopokban a tömegességet jelző számokat e számítás során tekintsük egyszerűen + jelnek.) Így a vizsgált esetben a cifra kankalin 10 négyzetben fordult elő (p=10/25=0,4), a tavaszi kankalin 18-ban (q=0,72), szorzatuk (pq = 0,288) nem tér el lényegesen a valóságos együttes értéktől (7/25 = 0,28), azaz a két faj előfordulása egymástól független. Az ökológiai táblázatban a + jel az előfordulást, az 1-5 közti számok a tömegességet (a növekvő borítást) jelzik. Ökológiai mutatók: W: 1-11 a növekvő vízigény alapján. N: nitrogénigény. 1-5-ig a növekvő nitrogénigény alapján. R: ph-igény. 1: savanyú, 2: gyengén savanyú, 3: közel semleges, 4: enyhén meszes, 5: meszes, bázikus. Z: zavarástűrés (degradációtűrés). 1-5: a fokozódó zavarás (degradáció) tűrés alapján. 5. Hasonlítsa össze a leírthoz hasonló módon a bükk és a cifra kankalin előfordulását! Vonja le a következtetést, és adjon rá valószínű magyarázatot eltérő környezeti igényeik, illetve egy lehetséges populációs kölcsönhatás alapján! (3 pont) Számítás és következtetés: 64