V. Fodor József Biológia Verseny 12. évfolyam Döntő 2014. március 7.
I. Versenyló és az ember 8 pont 1. Egy versenyló pulzusszáma: 40/perc a rajtvonalon, 200/perc a célvonalban. Számítsa ki: a) Mekkora a versenyló szívének pulzustérfogata a rajtnál és a célnál? (a nyugalmi perctérfogat 24 l, a maximális perctérfogat pedig: 250 l) b) Mekkora a versenyló vértérfogata, ha a szíve legnagyobb erőkifejtéskor 6 sec. alatt pumpál ki azzal egyenlő vérmennyiséget? c) Mekkora a maximális perctérfogat és a teljes vértérfogat aránya? d) Számítsa ki ugyanezeket az adatokat az emberre vonatkoztatva! (a nyugalmi pulzusszám 72/ perc, ami terhelésre 2,5-szeresére emelkedhet; a nyugalmi perctérfogat értéke 5,04 l, ami terhelésre 18 l. ) Az ember szíve a legnagyobb erőkifejtéskor 17 sec. alatt pumpálja át a teljes vértérfogatot. Az eredményeket írja be a táblázat megfelelő sorába! Versenyló nyugalmi pulzustérfogat (l) maximális pulzustérfogat (l) teljes vértérfogat (l) maximális perctérfogat és teljes vértérfogat aránya Ember II. Ember, madár és denevércsont összehasonlítása 10 pont Tekintse meg az alábbi ábrákat (kép forrása: askabiologist.asu.edu/csontok) majd válaszoljon a kérdésekre! 1. Kívülről az emberi kar, a madár- és a denevérszárny felépítése nagyon különbözőnek tűnik. Nevezzen meg legalább egy jellemző különbséget felépítésükben!.. 2. Mi a neve az ábra nagybetűkkel jelölt részeinek? Száma Csont neve A B C D E F 1
Ezeknek a csontoknak az alapfelépítése mindenhol azonos, de funkcióikban különbözőek. 3. Milyen funkciója van a mellső végtagnak: embernél, a madárnál és a denevérnél? 4. Milyen kapcsolódási mód jellemző az A és F jelű részek csatlakozására?. 5. A B jelű csontot alakja szerint, hogyan osztályozzuk?.. III. Populációs kölcsönhatások 10 pont Döntse el, hogy az alábbi állítások melyik populációs kölcsönhatásra vonatkoznak! Írja a megfelelő betűjelet az állítások alatti táblázatba! Előfordulhat, hogy 1 meghatározáshoz több jó válasz is adható! A) szimbiózis B) predáció C) antibiózis D) versengés E) kommenzalizmus F) egyik sem 1. fontos szerepe van a populációk egyedszámának szabályozásában 2. moszatok és a gombák együttéléséből alakultak ki a zuzmók 3. koronás keresztespók nősténye párzás után felfalja a hímet 4. dél-amerikai levélnyíró hangyák levéldarabkákat visznek a földalatti bolyba, ott összerágják, pépes anyaggá gyúrják, majd kis üregeket bélelnek ki vele, meg is trágyázzák. Rövidesen fehérjedús gombaszövedék képződik rajta, amiből a hangyák táplálkoznak, ráadásul a gomba elterjedésének és szaporodásának is hasznos 5. a zeller által a talajba leadott anyagok gátolják a karalábé és a dohány fejlődését. 6. pillangósvirágúak (pl: bab, lucerna, borsó) gyökerébe behatoló nitrogénkötő baktériumok megkötik a talaj N tartalmát, amit a növény ammónia formájában föl tud venni, a baktériumok pedig szerves anyagot kapnak 7. dió komposztálódó lombjából felszabaduló juglin nevű anyag sok növény magja számára csírázásgátló hatású, 8. ez alakítja ki a szintezettséget és a mintázatot, 9. sivatagos, félsivatagos területeken a korlátozott vízkészlet következtében helyezkednek el egymástól meghatározott távolságra a szárazságtűrő cserjék, 10. a fák kérgén megtelepedő moha a ráhulló (csurgó) vízből és a víz által juttatott tápelemekből él. Általában nedves, párás viszonyokat szeretik. Mivel nem szívnak el tápanyagot a fáktól, nem károsítják azokat. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 2
IV. Állati szövetek vizsgálata 10 pont Állati szövetből készült metszetet vizsgálunk mikroszkópban. Meg kell állapítanunk, hogy milyen szöveteket látunk, és mely szervből készülhetett a metszet. 1. Melyik szövetek jöhetnek szóba a szövetazonosítás során? A) idegszövet, lazarostos kötőszövet, zsírszövet B) többrétegű, elszarusodó laphám, alapszövet C) támasztószövet, izomszövet, hámszövet D) bőrszövet, kötőszövet, simaizomszövet A mikroszkóp nagy nagyításra van beállítva, a látótérben egyfajta szövet látszik. A metszeten a rostoknak sem a hossz-, sem a keresztmetszeti képét nem látjuk. 2. A leírtak alapján melyik szövet lehet a metszet? A) csontszövet B) harántcsíkolt izomszövet C) sima izomszövet D) idegszövet A sejtek jól láthatóak egyfélék, sejtek közötti állományt nem tartalmaznak. 3. A fentiek alapján melyik szövet lehet a metszet? A) csontszövet B) zsírszövet C) porcszövet D) simaizomszövet A sejtek legömbölyített szabálytalan sokszög alakúak, szorosan illeszkednek. 4. Mi a vizsgált szövet? A) csontszövet B) porcszövet C) bőrszövet D) simaizomszövet E) zsírszövet Vizsgálódásunk további menetében csökkentjük a nagyítást! A látótérben új szövet képe jelenik meg: a lazarostos kötőszöveté. 5. Mi jellemzi az újonnan látott szövet felépítését? A) sejtek építik fel B) rostok és sejtek közötti állomány építi fel C) sejtek és sejtek közötti állomány építi fel D) rostok és sejtek építik fel E) sejtek, rostok és egyéb sejtek közötti állomány építi fel Ismét változtatunk a nagyításon, most már a metszet egészét tanulmányozzuk. A metszeten még egy újabb szövettípust látunk, mely fiziológiásan elhalt sejteket is tartalmaz. 6. Mi lehet ez a szövet? A) bőrszövet B) csontszövet C) hámszövet D) porcszövet E) idegszövet 3
7. Melyik szervből készülhetett a vizsgált metszet? A) vékonybél B) nyálmirigy C) vese D) bőr V. Termés 11 pont Tekintse meg az alábbi ábrákat, majd a megadott növényeket párosítsa a képeken látható terméstípusok megfelelő betűjelével! A táblázatba rögzítse a terméstípus nevét is! A B C D............ E F G H.... 1. szilva 2. tök 3. napraforgó 4. retek 5. mák 6. bab 7. tölgy 8. búza 2. Röviden fogalmazza meg: mi a különbség a valódi termés és az áltermés között? 4
3. A virágport a legtöbbször A) a szél szállítja a porzóról a termőre B) a rovarok szállítják a porzóról a termőre C) víz szállítja a porzóról a termőre A a csíra része, a mag csírázásakor először fejlődő levélke. A) lepellevél B) sziklevél C) csészelevél Ha az érés során a magház falából fejlődő termésfal vizet veszít, akkor -ról/ről beszélünk. A) száraz termés B) húsos termés C) áltermés 4. A termés szempontjából milyen különbség figyelhető meg a nyitvatermők és a zárvatermők között?. 5. Röviden fogalmazza meg mi a különbség a termés és a mag között? 6. A következő mondat olvasható a szakirodalmakban: a fenyőfélék tobozát nem tekintjük termésnek. Véleménye szerint mi lehet ennek a magyarázata? VI. Kiderült, miért volt fehér az albínó gorilla 8 pont Spanyol tudósok megfejtették a világ egyetlen ismert albínó gorillájának titkát. A tíz éve elpusztult hím állat a szülei közötti vérfertőzésnek köszönhette fehér bundáját és bőrének világos árnyalatát. Hópehely 2003-ban, 40 évesen Fotó: Cesar Rangel A Pompeu Fabra Egyetem, valamint a CSIC kutatóintézet szakemberei szerint Copito de Nieve (Hópehely) szülei szoros rokonságban voltak egymással. A tudósok a BMC Genomics című tudományos folyóiratban írták meg, hogy a vizsgálatok szerint mindketten hordozói voltak annak a genetikai mutációnak, amely az embereknél is albinizmushoz vezethet. Az egyik szakértő, Tomás Marqués szerint ennek az ismeretnek a birtokában lehetséges lenne albínó gorillákat tenyészteni. Ugyanakkor a barcelonai állatkert, ahol Hópehely lakott, mereven elzárkózik ettől az ötlettől. Teresa Abello majomszakértő leszögezte, hogy a park célja a faj fenntartása, ami azt jelenti, hogy genetikai sokféleségre törekszenek. Míg élt, Hópehely volt a világ legismertebb gorillája, a világsajtóban rendszeresen szerepelt a címlapokon. A gorilla 2003-ban pusztult el: mivel bőrrákot kapott, a gondozói elaltatták. Forrás: http://index.hu/tudomany/2013/06/05/ezert_volt_feher_az_albino_gorilla/ 5
1.Melyik festékanyag hiánya áll az albinizmus hátterében? A) kinon B) melanin, C) flavonoidok 2. Milyen következménye van az említett festékhiánynak? 3. Mivel magyarázható, hogy az albinók szemének színe piros? 4. Milyen módon öröklődik az albinizmus? A) domináns B) recesszív 5. Fogalmazza meg röviden mit értünk mutáción! 6. Mi a mutáció jelentősége? 7. Milyen veszélyeket hordozhat magában a vérrokonság?. 8. Véleménye szerint mire utalhatott Teresa Abello majomszakértő amikor azt hangsúlyozta, hogy a park a genetikai sokféleség fenntartására törekszik!... 6
VII. Emberi fül 13 pont 1. Az ábra a fül felépítésének vázlatos rajza. Tanulmányozza a rajzot, majd oldja meg a feladatokat (2)! Nevezze meg a betűkkel jelölt részeket! B:. C.: D:. F:.. 2. Rendelje a megfelelő megállapítások mellé az ábrán szereplő betűket! (3)! 1. Nyeléskor rajta keresztül egyenlítődik ki a nyomás a középfül és a külvilág között. 2. A hanghullámok itt alakulnak idegingerületté 3. A végében levő érzékelő sejtek a fej gyorsuló illetve lassuló mozgásait érzékelik 3. A repülőgép le és felszállásakor cukorkát adnak az utasoknak, véleménye szerint mi lehet ennek az élettani magyarázata? Válaszát röviden fogalmazza meg (1)!.. 4. A képen a hallószerv egy részlete látható! Nevezze meg a betűkkel jelölt részeket és adja meg élettani feladataikat (4)! Megnevezés Élettani feladat A: B: C: Döntse el, hogy az alábbi állítások igazak-e (I) vagy hamisak (H) (2)! 5. A zajártalom által kialakult nagyothallás gyakorlatilag a belsőfülben lévő szőrsejtek sérüléselhalása 6. folyadékáramlást a Corti-féle szerv fogja fel Röviden válaszolja meg az alábbi kérdést: 7. Mekkora az emberi fül számára biztonságos hangerősség tartománya (1)? db 7
VIII. Az egérfarok alakjának öröklődése 7 pont Az egerek farkának alakja egyenes és hajlott is lehet. E tulajdonságban eltérő egyedek keresztezéseinek eredményeit mutatja az alábbi táblázat: Keresztezés Szülők Utódok %-os megoszlása egyenes hajlott egyenes hajlott 1. egyenes hajlott - 100 100-2. hajlott egyenes 50 50 50 50 3. hajlott egyenes - 100-100 4. egyenes egyenes 100-100 - 5. hajlott hajlott - 100-100 6. hajlott hajlott - 100 50 50 1. Melyik öröklődés szerint alakul ki a farok alakja?. 2. Melyik keresztezés alapján ítélhető meg egyértelműen az öröklődés jellege?.. 3. Mi jellemzi az egyenes farkat kialakító allélt? A) köztes jellegű B) domináns C) recesszív D) kodomináns E) egyik sem 4. Mi jellemzi a hajlott farkat kialakító allélt? A) köztes jellegű B) domináns C) recesszív D) kodomináns E) egyik sem 5. Melyik következtetés vonható le a 6. keresztezés alapján? A) a hajlott jelleg domináns B) a hajlott jelleg recesszív C) a jelleg testi kromoszómában öröklődik D) a jelleg az Y-kromoszómában öröklődik E) a jelleg az X-kromoszómában öröklődik 8
6. Melyik keresztezés(ek)ben homozigóták a szülői nőstények (csak a hibátlan megoldásért jár pont)? 7. Melyik keresztezés(ek)ben heterozigóták a szülői nőstények (csak a hibátlan megoldásért jár pont)? IX. Hazai fátlan társulás 7 pont Az ábra egy hazai fátlan társulásban kialakuló táplálkozási kapcsolatok egyik lehetséges változatát mutatja. Tekintse meg az ábrát majd válaszoljon a feltett kérdésekre! 1. Mi a jelentősége a társulásban a réti ecsetpázsitnak? (1).. 2. A társulásban betöltött szerepe alapján milyen megegyező tulajdonsága van az ürgének és a mezei tücsöknek? (1).. 3. Milyen kapcsolatot jelölnek a c; d; e; betűk a vázlatban? (3) 4. Milyen szerepe van a társulásban a gombáknak és a réti héjának? (2) 9
d Mezei pocok Ürge 2. c d barna rétihéja 3. Ürge Réti ecsetpázsit 1. e Mezei nyúl 2. c e Gombák 4. e X. Hormon hatás 8 pont Az A grafikon az ábrán a mellékvesekéreg egyik hormonjának napi képződését mutatja. 1. Melyik ez a hormon (1)?. 2. Mi jellemző a kémiai felépítésére (1)?. 10
3. A kérdéses hormon hogyan befolyásolja az alábbiak mennyiségét (3): a) Májban Glikogén A) nő B) csökken C) nem befolyásolja b) Vérben Glükóz A) nő B) csökken C) nem befolyásolja c) Izomban Glikogén A) nő B) csökken C) nem befolyásolja 4. Az ábra B grafikonja szintén hormontermelődést mutat. Hol termelődik ez a hormon (1)?.. 5. Mi jellemző a kémiai felépítésére (1)?. 6. Milyen összefüggés van a fenti két hormon működése között (1)?. XI. Ennyit látnak a csecsemők a világból A szövegrészlet alapos elolvasása és áttanulmányozása után, válaszoljon a feltett kérdésekre! 6 pont Tévhit, hogy az újszülött csak a 20-30 centiméterre lévő tárgyakat látja, és ugyancsak tévhit, hogy bármit is képes élesen látni. Igazi csodának beillő változások azok, amelyeket egy baba az első hónapokban a szem és a látás fejlődésével megtapasztal: kiélesedik a kép, megelevenednek a részletek, színárnyalatok sokaságát fedezi fel, valamint érzékelni kezdi a térbeliséget is. Lát egyáltalán? Milyen közelre hajoljak, hogy lásson? merül fel sok friss szülőben a kérdés, és aztán az internetet bújva válaszképp általában azt találják, hogy a baba csak a közvetlenül a szeme előtt, tőle 20-30 centiméterre lévő tárgyakat, arcokat látja. Pedig a legfrissebb kutatások szerint a baba sokkal távolabbra is ellát - viszont nem képes fókuszálni! Két hónap után azonban ez a képesség fejlődni kezd, és a babák egyre pontosabban fókuszálnak. Ha egy fényképezőgéphez szeretnénk a babák szemét hasonlítani, azt mondhatnánk, a gépen van objektív, van lencse, látjuk a tájat vele, ám nem tudunk se közelre, se távolra bármire is ráfókuszálni, semmi nem lesz igazán éles a képen. Túl szemcsés a film. Az éles látás azonban nem csak a fókuszáláson múlik, fontos az is, maradva a fényképezőgépes hasonlatnál, hogy a film, amire a kép rávetül, nagy felbontású legyen, ne legyen szemcsés. A második és a negyedik hónap között, a csecsemő kezdi megkülönböztetni a színeket, azonban még fejletlenek az éleslátásért felelős fényérzékelő receptorok, ez az oka, hogy a kicsik kezdetben a világ 11
sokszínűségét sem érzékelik. Azaz, hiába képes már a két hónapos baba fókuszálni, és éles képet vetíteni, a fényérzékelő receptorok fejletlensége miatt a kép továbbra is homályos. Forrás: Origo Természetesen a retina fotoreceptorai mellett éretlenek még az agy látásért felelős központjai is, ez szintén gátja a babák éles, részlet gazdag, színes látásának. Négy hónapos korra a felnőtt már csak háromszor lát jobban a csecsemőnél, 8 hónapos korra pedig a baba látásélessége már majdnem olyan jó, mint a felnőtté. Az elkövetkező években aztán ez még tovább finomodik, az agy látásért felelős területe tökéletesen a 8. életévre fejlődik ki. De a legnagyobb sebességű fejlődés az első nyolc hónapban zajlik. A szöveg forrása: http://www.origo.hu/egeszseg/ 1. A szövegrészlet szerint a csecsemő 20-30 centiméternél távolabbra is ellát - viszont nem képes fókuszálni. Véleménye szerint mi lehet ennek a jelenségnek a biológiai magyarázata (1)? 2. A külvilág kicsinyített, fordított állású képének pontosan a szem mely részére kell vetülnie (1)? A) ínhártya B) érhártya C) ideghártya D) szivárványhártya E) szaruhártya 3. Hogyan nevezzük az éleslátásért felelős fényérzékelő receptorokat (1)? 4. A kicsiknél az első két hónapban a szemek gyakran nem egy irányba néznek, sokszor keresztben állnak. Mi lehet ennek az oka (1)? 5. Véleménye szerint mi a magyarázata annak, hogy a legtöbb újszülöttnek születéskor kék a szeme (1)? 12
6. Mi határozza meg, hogy a gyermeknek milyen színű lesz később a szeme (1)? 13