Vanhoja ylioppilastehtäviä
Solun rakenne ja toiminta
K2013 / 2. a) Piirrä kaavakuva solukalvon perusrakenteesta ja nimeä osat. (3 p.)
b) Selosta, miten avustettu (helpotettu) diffuusio ja aktiivinen kuljetus tapahtuvat. (3 p.)
S2012 / 1. a) Tunnista kuvasta solun osat 1–9. (2 p.)
b) Onko kyseessä eläin-, kasvi- vai bakteerisolu? Perustele vastauksesi. (1 p.)
c) Perustele, mitkä osoitetuista solurakenteista ovat välttämättömiä proteiinisynteesissä. (3 p.)
S2011 / +12. Alla olevat kuvat (A–C) esittävät elämän kannalta tärkeitä molekyylejä. Ne ovat kehittyneet maapallon biologisen evoluution alkuaikoina, ja niillä on yhteisiä rakenteellisia piirteitä. Osa molekyyleistä muodostaa soluissa kookkaita johdannaisia eli makromolekyylejä. Tarkastele esitettyjen molekyylien ja muodostuvien makromolekyylien rakennetta ja tehtäviä.
K2011 / 1. Eläinsolun kaavamaisessa kuvassa on numeroituja solun osia. Nimeä numeroidut soluelimet tai rakenteet ja selosta lyhyesti (parilla rivillä) tapahtuma, joka liittyy kyseiseen soluelimeen.
K2010 / 3. Viherhiukkanen ja mitokondrio ovat keskeisiä soluelimiä. Tee taulukko näiden soluelinten tehtävistä, rakenteesta ja alkuperästä sekä totea, missä soluissa niitä esiintyy. Vastaukseen saat käyttää enintään yhden sivun.
S2009 / 1. Nimeä kuvan numeroidut soluelimet. Selosta lyhyesti, mikä niistä on keskeinen kasvisolun valmistaessa glukoosia ja perustele, miksi.
K2008 / 1. Kuvat esittävät kahta keskeistä soluelintä. a) Nimeä soluelimet Aja B. Mitä yhteistä niiden rakenteessa on? (2 p.)
b) Missä soluissa esiintyy molempia soluelimiä? (1 p.)
c) Selosta lyhyesti näissä soluelimissä tapahtuvat reaktiot. Reaktioyhtälöitä ei tarvitse kirjoittaa. (3 p.)
K2007 / 2. a) Nimeä oheisen kuvan numeroidut soluelimet ja selitä lyhyesti (yhdellä virkkeellä) niiden tehtävä. (4 p.)
b) Mitkä soluelimet ovat alun perin olleet itsenäisiä soluja? Perustele päätelmäsi. (2 p.)
Solun aineenvaihdunta
K2012/ 4. a) Taulukosta ilmenee erään entsyymin toiminta lopputuotteen määränä eri lämpötiloissa. Piirrä annettujen tietojen perusteella diagrammi. (1 p.)
b) Määritä entsyymin optimilämpötila. Päättele tämän entsyymin luonnollinen toimintaympäristö. (1 p.)
c) Mikä selittää tuloksen välillä +45 °C – +55 °C? (2 p.)
d) Mainitse muita tekijöitä, jotka vaikuttavat entsyymien toimintaan. (2 p.)
Taulukko:
0 °C 0,0 g/min
+5 °C 1,0 g/min
+10 °C 3,0 g/min
+15 °C 5,0 g/min
+20 °C 8,0 g/min
+25 °C 14,0 g/min
+30 °C 19,5 g/min
+35 °C 20,5 g/min
+40 °C 20,0 g/min
+45 °C 15,0 g/min
+50 °C 5,0 g/min
+55 °C 0,0 g/min
+60 °C 0,0 g/min
S2011 / 2. Miten seuraavat solut muodostavat tarvitsemansa ATP:n? Vastaa kuhunkin kohtaan (a–f) lyhyesti (parilla rivillä).
a) lihassolu
b) koivun lehden solu
c) mäntykukan solu (lehtivihreätön marraskasvi)
d) jäkälän viherleväosakas
e) jäkälän sieniosakas
f) kolibakteeri
K2011 / 3. Valoreaktio, veden hajoaminen (fotolyysi), pimeäreaktio ja hiilidioksidin sitominen ovat yhteyttämisen eli fotosynteesin tapahtumia. Miten ne liittyvät toisiinsa, ja mikä on niiden merkitys kasveille?
S2010 / 3. a) Mitkä ovat numeroin merkityt lähtöaineet ja lopputuotteet oheisessa fotosynteesin tapahtumia kuvaavassa kaaviossa? (2 p.)
b) Suunnittele yksinkertainen koe, jolla osoitat jonkin fotosynteesiin liittyvän tekijän ja tutkit tuon tekijän vaikutusta. Mitä tarvitset koejärjestelyyn? Voit havainnollistaa koetta kuvin. (4 p.)
K2009 / 3. Käytännön kokeen avulla pyrittiin vertailemaan eläinten ja kasvien toimintaa valossa ja pimeässä. Neljään eri koeputkeen pipetoitiin aluksi muutama pisara vettä. Putkeen 1 pantiin kasteliero, putkeen 2 voikukan lehti, putkeen 3 kasteliero ja voikukan lehti. Putkeen 4 ei lisätty mitään. Sen jälkeen putket suljettiin ja niitä säilytettiin huoneenlämmössä. Selitä, millaisia muutoksia tapahtuu hiilidioksidin ja hapen määrissä, kun
a) ensimmäisessä kokeessa koeputkia pidetään pimeässä 6 tuntia ja
b) toisessa kokeessa samanlaisia koeputkia pidetään valossa 6 tuntia.
K2009 / 6. Olutta valmistettaessa hiivasolut (Saccharomyces cerevisiae) käyttävät ohramaltaiden glukoosia ensin aerobisissa ja sitten anaerobisissa oloissa.
a) Määrittele käsitteet aerobinen ja anaerobinen. Millä nimellä kutsutaan energian vapauttamistapoja näissä oloissa?
b) Vertaile näiden reaktioiden lopputuotteita ja vapautuvan energian määriä.
c) Kumpi energian vapauttamistavoista on evolutiivisesti vanhempi? Perustele päätelmäsi.
K2007 / 3. Nimeä oheisten kasvikuvien (a ja b) esittämät ilmiöt ja selvitä, mistä ne johtuvat.
K2007 / 6. Selitä, mihin seuraavat elintarvikkeiden säilöntämenetelmät perustuvat:
a) suolaaminen (silli)
b) hapattaminen (kaali)
c) sokerin lisääminen (hillo)
d) pakastaminen (marjat)
e) kuivattaminen (näkkileipä)
f) pastöroiminen (maito).
S2006 / 1. Lämpötila vaikuttaa fotosynteesin nopeuteen pinaatinlehdissä oheisen kaavion mukaan.
a) Määrittele fotosynteesi. (1 p.)
b) Kuvaile ja selitä lämpötilan vaikutusta fotosynteesin nopeuteen. (3 p.)
c) Miten muut ympäristötekijät vaikuttavat fotosynteesin nopeuteen? (2 p.)
2006 / + 11. Miten solu valmistaa entsyymejä? Selitä entsyymien rakenne, tehtävät ja toiminta soluissa.
Solun kasvu ja jakautuminen
K2013 / 4. Mitä solunjakautumisen tapahtumaa kuva esittää, ja mitkä vaiheet edeltävät sitä? Mitä kuvatun vaiheen jälkeen tapahtuu, ja mihin tapahtumaketju kokonaisuudessaan johtaa?
K2011 / 8. Kiiltomato (Lampyris noctiluca) on kovakuoriainen, jonka lentokyvyttömän naaraan takapään jaokkeet hohtavat pimeässä. Tämän bioluminesenssi-ilmiön saa aikaan tietty proteiini(lusiferaasi-entsyymi).
a) Mikä on bioluminesenssin biologinen merkitys? (2 p.)
b) Pieni osa kyseisen proteiinin normaalista aminohapposekvenssistä on .…− treoniini − glutamiinihappo − lysiini − lysiini − valiini − metioniini −.… Muodosta vastaava DNA-sekvenssi siten, että myös välivaiheet näkyvät. Käytä oheista taulukkoa. (3 p.)
c) Jos jälkimmäisen lysiinin tilalla on leusiini, muuntunut proteiini ei hohda. Millainen mutaatio on aiheuttanut muutoksen? (1 p.)
S2009 / 2. Kuvassa A solu on siirtymässä välivaiheen (interfaasin) jälkeen mitoosiin. Luettele kuvien B-F kirjaimet mitoosin etenemisen mukaisessa järjestyksessä. Selosta, mitä kuvien B, D ja E esittämissä soluissa tapahtuu.
K2008 / 7. a) Selosta lyhyesti kuvan tapahtumat ja nimeä numeroilla 1- 6 merkityt rakenteet. Käytä apunasi oheista taulukkoa. (4 p.)
b) Mitä valmistuvalle molekyylille tapahtuu, ennen kuin se on toimiva? (2 p.)
K2007 /4. Ihmisen kromosomihäiriöiden diagnosoimiseksi laaditaan tarvittaessa karyogrammi, jossa näkyvät kaikki kromosomit pareittain koon mukaan ryhmiteltyinä (kuvissa vasemmassa yläkulmassa on 1. kromosomipari ja oikeassa alakulmassa 23. eli sukupuolikromosomipari).
a) Jos halutaan tutkia sikiötä, mistä kudoksista näytteet saadaan ja miten niitä tutkitaan? (2 p.)
b) Missä vaiheessa olevista soluista kuvan kromosomit on kuvattu? Perustele päätelmäsi. (1 p.)
c) Tarkastele oheisia karyogrammeja A ja B. Millaisista kromosomipoikkeamista on kyse, ja millaisia ennusteita voidaan antaa henkilöiden A ja B syntymän jälkeisestä kehityksestä? (3 p.)
Risteytystehtäviä
S2012 / 7. Naudalla sarvettomuus (nupous) on vallitseva ja sarvellisuus väistyvä ominaisuus. Sarveton sonni risteytettiin kolmen lehmän (A–C) kanssa. Sarvettomalle lehmälle A syntyi nupo lehmävasikka. Voidaanko tämän perusteella päätellä sonnin genotyyppi? Perustele.
Sama sonni risteytettiin sarvellisen lehmän B ja sarvettoman lehmän C kanssa. Molemmat saivat sarvellisen sonnivasikan. Perustele, voidaanko näiden jälkeläisten perusteella päätellä sonnin genotyyppi. Onko nupous sukupuoleen sitoutunut ominaisuus?
K2012/ 6. Kahden alleeliparin suhteen heterotsygoottisia banaanikärpäsiä (Drosophila melanogaster) risteytettiin homotsygoottisten banaanikärpästen kanssa. Alleelit olivat A: normaali ruumis, a: tumma ruumis B: normaalit siivet, b: lyhytsiipinen C: ruumis karvainen, c: ruumis karvaton D: punaiset silmät, d: värittömät silmät.
Kolmessa eri risteytyksessä (a–c) jälkeläisiä syntyi seuraavasti:
a) ♀ ♂ AaBb x aabb kaikkia mahdollisia genotyyppejä yhtä paljon
b) ♀ ♂ AaCc x aacc vain vanhempien genotyyppejä
c) ♀ ♂ AaDd x aadd vanhempien genotyyppejä 92 %, muita mahdollisia genotyyppejä yhteensä 8 %.
Laadi risteytyskaaviot ja selosta, mistä erot jälkeläistöjen genotyyppien lukusuhteissa johtuvat.
S2011 / 6. Taudin aiheuttaa resessiivinen, sukupuoleen sitoutunut alleeli. Millä todennäköisyydellä tauti periytyy lapsille seuraavissa tapauksissa? Perustele vastauksesi.
a) Isä on sairas ja äiti terve, mutta äidinisä sairastaa tautia.
b) Isä ja äiti ovat terveitä, mutta äidinäiti sairastaa tautia.
K2011 / 5. Kuva esittää sairauden periytymistä erään suvun sukupolvissa I–VI.
a) Mikä selittää sairauden ilmaantumisen sukupolven III miehessä 1? (1 p.)
b) Mikä on sairauden periytymistapa? Perustele vastauksesi. (2 p.)
c) Jos sukupolven V henkilöt 1 ja 11 avioituisivat, millä todennäköisyydellä heidän saamansa tyttö- ja poikalapset olisivat sairaita? Perustele vastauksesi. (1 p.)
d) Mitä geneettisiä ongelmia liittyy sukulaisavioliittoihin? (2 p.)
S2010 / 5. a) Albinismin aiheuttaa mutaatio, joka estää ihoa tummentavan pigmentin, melaniinin, kehittymisen. Oheinen sukupuu havainnollistaa albinismin periytymistä eräässä suvussa. Päättele ja perustele, aiheuttaako albinismin dominoiva vai resessiivinen alleeli. (2 p.)
b) Miten ihmispopulaatioiden ihonväri on kehittynyt luonnonvalinnan tuloksena eri säteilyvyöhykkeillä? (3 p.)
c) Albinismia esiintyy myös päiväntasaajalla elävissä ihmispopulaatioissa. Miksi evoluutio ei ole johtanut ominaisuuden täydelliseen karsiutumiseen siellä? (1 p.)
K2010 / 5. Hiiren häntä voi olla käyrä tai suora. Muodon määrää alleelipari (A, a). Periytymistavan selvittämiseksi risteytettiin useita suora- ja käyrähäntäisiä hiiriä keskenään.
a) Kumpi ominaisuus (käyrä häntä / suora häntä) on dominoiva ja kumpi resessiivinen?
b) Sijaitseeko kyseinen geeni autosomissa vai X-kromosomissa?
c) Mikä/Mitkä risteytettävistä naarasvanhemmista on heterotsygoottinen / ovat heterotsygoottisia? Perustele päätelmäsi kuhunkin kohtaan (a-c) alla olevan taulukon tuloksilla.
S2009 / 9. Kuvassa on fenyyliketonurian periytyminen kahdessa eri suvussa (A ja B). Tämä perinnöllinen sairaus johtuu poikkeuksellisen korkeasta fenyylialaniinipitoisuudesta, joka haittaa hermosolujen kehitystä.
a) Päättele ja perustele, onko sairausalleeli dominoiva vai resessiivinen.
b) Päättele ja perustele, onko alleeli autosomaalinen vai X-kromosomaalinen.
c) Millä todennäköisyydellä sukuun A syntyvä lapsi (9) on sairas?
d) Millä todennäköisyydellä sukuun B syntyvä lapsi (14) on sairas?
S2008 / 6. a) Mehiläiskoiraat eli kuhnurit ovat haploidisia, ja ne kehittyvät partenogeneettisesti eli neitseellisesti. Naarasjälkeläiset ovat diploidisia. Selitä käsitteet partenogeneesi ja haploidia. (2 p.)
b) Tumma väri on dominoiva ominaisuus vaaleaan väriin nähden. Millaisia jälkeläisiä tuottaa tumma heterotsygoottinen kuningatar, jonka tumma kuhnuri hedelmöittää? Esitä ratkaisu kaaviona. ( 4 p.)
S2008 / + 12. a) Miten risteytyskokein voidaan selvittää, sijaitsevatko marsun turkin väriin ja karvan pituuteen vaikuttavat geenit eri kromosomeissa vai ovatko geenit kytkeytyneitä? Musta väri dominoi valkoista (v), lyhyt karva pitkää (p). Laadi tarvittavat risteytyskaaviot eri sijaintioletuksilla ja esitä teoreettiset risteytystulokset (6 p.)
b) Miten rekombinaatio toteutuu eri tapauksissa? (3 p.)
K2008 / 5. Esikoistaan odottava pariskunta (6 ja 7) saapuu perinnöllisyysneuvontaan. He haluavat saada tietoa miestä ja tämän sukua rasittavan sairauden periytymisestä odottamalleen poikavauvalle. Sairautta ei esiinny naisen suvussa, eikä sen periytymistapa ole ennestään tiedossa. Heidän antamiensa tietojen perusteella laaditaan miehen sukupuu:
a) Asetu perinnöllisyysneuvojan asemaan ja tutki sukupuuta. Päättele ja perustele sairauden mahdolliset periytymistavat (autosomaalinen dominoiva, autosomaalinen resessiivinen, sukupuoleen sitoutunut dominoiva, sukupuoleen sitoutunut resessiivinen). (4 p.)
b) Selvitä syntyvän poikavauvan sairauden todennäköisyys eri tapauksissa. (2 p.)
K2007 / 8. Oletetaan, että heinäkasvin varren pituuteen vaikuttaa kolme polymeeristä eri kromosomeissa sijaitsevaa geeniä A, B ja C. Yksilö, jolla on kaikki pituuskasvua lisäävät alleelit, on genotyypiltään AABBCC ja pituudeltaan 120 cm. Yksilön aabbcc pituus on 30 cm. Ratkaise periytymiskaavioin,
a) minkä mittaisia ovat homotsygoottien AABBCC ja aabbcc jälkeläiset, kun kukin pituutta lisäävä alleeli vaikuttaa pituuskasvuun saman verran eikä ympäristötekijöitä oteta huomioon, (2 p.)
b) minkä mittaisia jälkeläisiä ja missä lukusuhteissa tuottavat vanhemmat, joiden genotyypit ovat AABbcc ja aaBbCc. (4 p.)
S2006 / 5. Oheinen sukupuu esittää perinnöllisen munuaistaudin ilmenemistä eräässä suvussa.
a) Päättele ja perustele, periytyykö tauti dominoivasti vai resessiivisesti ja onko se autosomaalinen vai sukupuoleen kytkeytynyt. (2 p.)
b) Mitkä ovat henkilöiden 1–9 ja 11 genotyypit? (2 p.)
c) Sukuun odotetaan kahta uutta lasta (numerot 10 ja 12). Onko näiden lasten riski sairastua kyseiseen tautiin samanlainen? Perustele vastauksesi. (2 p.)
S2006 / 8A. Miten voidaan risteyttämällä osoittaa, mikä on kahta vallitsevaa ominaisuutta ilmentävän eliön genotyyppi, kun näitä ominaisuuksia säätelevät geenit ovat eri kromosomeissa? Käytettävissä on myös molempia resessiivisiä ominaisuuksia ilmentävä homotsygoottinen eliökanta. Esitä ratkaisumahdollisuudet risteytyskaavioin.
K2006 / 9. Autosamaaliset geenit A, B, C ja D ovat kytkeytyneet. Risteytyksissä on todettu kytkennän purkautuvanjälkeläisissä seuraavasti: välissäA-B 30%, A-C 10%, C-D 45%, B-D 5 %ja B-C40%.
a) Piirrä kaaviokuva kromosomista, jossa geenit ovat toisiinsa nähden oikeilla kohdilla. (2 p.)
b) Millaisia sukusoluja ja missä määräsuhteissa heterotsygoottinen yksilö AaBbCcDd tuottaa, kun tekijäinvaihdunta (geenienvaihdunta) tapahtuu geenienAja B välissä? (2 p.)
c) Mikä merkitys tekijäinvaihdunnalla on? (2 p.)
Perinnöllisyys ja evoluutio
K2013 / +11. Mitkä asiat vaikuttavat siihen, että saman eläin- tai kasvipopulaation yksilöt ovat ulkonäöltään erilaisia?
S2009 / 10. Rekombinaation merkitys evoluutiossa.
K2009 / 4. Pingelap on Tyynellä valtamerellä sijaitseva pieni atollisaari, jonka väestö tuhoutui lähes täysin vuonna 1775 riehuneessa taifuunissa. Saaren nykyisistä noin 3 000 asukkaasta melkein 10 % kärsii täydellisestä värisokeudesta.
a) Mihin silmän rakenteen muutokseen vika perustuu? (1 p.)
b) Mitkä evoluutiovoimat ovat vaikuttaneet populaation poikkeukselliseen geeniperimään? (2 p.)
c) Esitä mahdollinen syy siihen, miksi haittaava ominaisuus ei ole vähitellen karsiutunut populaatiosta. (1 p.)
d) Alla vertaillaan kromosomissa 2 sijaitsevan normaalin geenin ja värisokeusgeenin emässekvenssijaksoja. Millainen mutaatio on tapahtunut geenitasolla, ja miten se vaikuttaa proteiinin syntyyn? (2 p.)
Normaali geeni …… CTG GGC AGG …
Mutanttigeeni ……CTG GAC AGG …
K2009 / + 12. Charles Darwin esitteli evoluutioteoriansa 150 vuotta sitten ilmestyneessä teoksessaan Lajien synty. Vertaa Darwinin sekä nykyisen, synteettisen evoluutioteorian käsityksiä muuntelusta ja valinnasta evoluutiotekijöinä.