Α Π Α Ν Τ Η Σ Ε Ι Σ Θ Ε Μ Α Τ Ω Ν Π Α Ν Ε Λ Λ Α Δ Ι Κ Ω Ν Ε Ξ Ε Τ Α Σ Ε Ω Ν ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Transcript

1 Α Π Α Ν Τ Η Σ Ε Ι Σ Θ Ε Μ Α Τ Ω Ν Π Α Ν Ε Λ Λ Α Δ Ι Κ Ω Ν Ε Ξ Ε Τ Α Σ Ε Ω Ν ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμίας από τις παρακάτω ημιτελείς προτάσεις Α1 έως Α5 και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη λέξη ή στη φράση η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση. Α1. Σεξουαλικώς μεταδιδόμενο νόσημα είναι η α. ελονοσία β. χολέρα γ. σύφιλη δ. πολιομυελίτιδα. Α2. Κέντρο αιμοποίησης αποτελεί ο α. ερυθρός μυελός των οστών β. θύμος αδένας γ. νωτιαίος μυελός δ. πνεύμονας. Α3. Το φαινόμενο της βιοσυσσώρευσης μπορεί να προκληθεί από α. νιτρικά άλατα β. εντομοκτόνο γ. φωσφορικά άλατα δ. αμμωνία. Α4. Σε ένα αυτότροφο οικοσύστημα το δεύτερο τροφικό επίπεδο περιλαμβάνει τους α. παραγωγούς β. καταναλωτές 1ης τάξης γ. καταναλωτές 2ης τάξης δ. αποικοδομητές. Α5. Κατά την ταξινόμηση των οργανισμών, πολλά γένη που μοιάζουν περισσότερο μεταξύ τους απ ό,τι άλλα, συνιστούν α. μία κλάση β. ένα είδος γ. μία τάξη δ. μία οικογένεια. ΘΕΜΑ Β Β1. Να αντιστοιχίσετε σωστά τον αριθμό καθεμιάς από τις φράσεις της στήλης Ι με ένα μόνο γράμμα, Α ή Β, της στήλης ΙΙ. Μονάδες 8 Β2. Τι πληροφορίες διαθέτει το γενετικό υλικό ενός ιού; Β3. Να αναφέρετε δύο συνθήκες κάτω από τις οποίες τα βακτήρια σχηματίζουν ενδοσπόρια (μονάδες 2). Ποια είναι τα χαρακτηριστικά των ενδοσπορίων (μονάδες 3);

2 Β4. Ποιες είναι οι συνέπειες της όξινης βροχής; Β5. Η Βιολογία, όπως και κάθε άλλη επιστήμη, βασίζεται πάνω σε μερικές θεμελιώδεις γενικεύσεις. Να διατυπώσετε τις θεμελιώδεις γενικεύσεις, στις οποίες βασίζεται η Βιολογία. ΘΕΜΑ Γ Δίνονται τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4. Γ1. Ποιο από τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση των αντισωμάτων στον οργανισμό ενός ανθρώπου μετά από μόλυνση που προκλήθηκε για δεύτερη φορά από τον ίδιο ιό (μονάδα 1); Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με βάση τα χαρακτηριστικά του διαγράμματος που επιλέξατε (μονάδες 3). Γ2. Ποιο από τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση του αντιγόνου στον οργανισμό ενός ανθρώπου, τις ημέρες που ακολουθούν μετά τον εμβολιασμό του από το συγκεκριμένο αντιγόνο (μονάδα 1); Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με βάση τα χαρακτηριστικά του διαγράμματος που επιλέξατε (μονάδες 3). Γ3. Ποιο από τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση των αντισωμάτων που παράγονται στον οργανισμό ενός ανθρώπου, τις ημέρες που ακολουθούν μετά τον πρώτο εμβολιασμό του (μονάδα 1); Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με βάση τα χαρακτηριστικά του διαγράμματος που επιλέξατε (μονάδες 3). Γ4. Ποιο από τα διαγράμματα 1, 2, 3 και 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων στον οργανισμό ενός ανθρώπου που μολύνθηκε από ένα βακτήριο (μονάδα 1); Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας με βάση τα χαρακτηριστικά του διαγράμματος που επιλέξατε (μονάδες 3). Γ5. Ένας υγιής ενήλικος άνθρωπος μολύνεται από ένα είδος παθογόνου βακτηρίου. Να εξηγήσετε τρεις πιθανούς λόγους για τους οποίους ο άνθρωπος αυτός δεν εμφάνισε τα συμπτώματα της ασθένειας. Μονάδες 9 ΘΕΜΑ Δ Σε ένα μικρό δασικό οικοσύστημα υπάρχουν δέντρα, 25 κουνέλια με ανοιχτό χρώμα τριχώματος, 175 κουνέλια με σκούρο χρώμα τριχώματος και γεράκια στα οποία συνολικά παρασιτούν.000 πρωτόζωα. Δ1. Να σχεδιάσετε την τροφική πυραμίδα πληθυσμού αυτού του δασικού οικοσυστήματος. Δ2. Αν η μέση βιομάζα ενός κουνελιού είναι 1 Kg, να υπολογίσετε τη βιομάζα κάθε τροφικού επιπέδου του οικοσυστήματος και να σχεδιάσετε την αντίστοιχη πυραμίδα (μονάδες 5). Να υπολογίσετε τη μέση βιομάζα που έχει κάθε γεράκι (μονάδες 2). Μονάδες 7 Δ3. Αν μια ασθένεια μειώσει τη βιομάζα των παραγωγών σε 400 Kg, ποιος είναι ο αριθμός των γερακιών που θα μπορεί να υποστηρίξει το οικοσύστημα; Δίνεται ότι η μέση βιομάζα των γερακιών παραμένει σταθερή. Μια πυρκαγιά καταστρέφει το παραπάνω μικρό δασικό οικοσύστημα. Οι πληθυσμοί όλων των καταναλωτών μεταναστεύουν σε ένα γειτονικό θαμνώδες οικοσύστημα, το οποίο μπορεί να τους υποστηρίξει διατροφικά. Στο οικοσύστημα αυτό το έδαφος είναι ανοιχτόχρωμο σε αντίθεση με το έδαφος του προηγούμενου οικοσυστήματος, που ήταν σκουρόχρωμο.

3 Η γραφική παράσταση στην εικόνα 1 απεικονίζει τη μεταβολή του αριθμού των ανοιχτόχρωμων και των σκουρόχρωμων κουνελιών στο οικοσύστημα μετά τη μετανάστευση. Δ4. Με βάση τη θεωρία της Φυσικής Επιλογής, να ερμηνεύσετε τις μεταβολές των καμπυλών Α και Β στο οικοσύστημα αυτό. Μονάδες ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. α Α3. β Α4. β Α5. δ ΘΕΜΑ Β Β1. 1 Β 5 Β 2 Α 6 Α 3 Α 7 Α 4 Β 8 Β Β2. σελ. 18 «Το γενετικό υλικό ενός ιού...για τον πολλαπλασιασμό τους». Β3. σελ. 13 «Σε αντίξοες συνθήκες, όπως...και χαμηλούς μεταβολικούς ρυθμούς». Β4. σελ. 7 «Εξαιτίας του φαινόμενου της...διαβρώνουν τις εξωτερικές επιφάνειές τους». Β5. σελ «Η Βιολογία, όπως και κάθε...που υπέστησαν προγενέστεροι οργανισμοί». ΘΕΜΑ Γ Γ1. Το διάγραμμα 4 απεικονίζει τη συγκέντρωση των αντισωμάτων στον οργανισμό. Εφόσον ο οργανισμός του ανθρώπου μολύνθηκε για δεύτερη φορά από τον ίδιο ιό αναπτύσσεται δευτερογενής ανοσοβιολογική απόκριση. Στην περίπτωση αυτή ενεργοποιούνται τα λεμφοκύτταρα μνήμης που παράχθηκαν στο παρελθόν και ξεκινά άμεσα η παραγωγή των αντισωμάτων όπως φαίνεται να συμβαίνει στο διάγραμμα 4. Γ2. Το διάγραμμα 3 απεικονίζει τη συγκέντρωση του αντιγόνου στον οργανισμό μετά τον εμβολιασμό του με το συγκεκριμένο αντιγόνο. Το εμβόλιο περιλαμβάνει νεκρούς ή εξασθενημένους μικροοργανισμούς ή τμήματα τους που δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν μέσα στον οργανισμό. Επομένως ο αριθμός τους δεν αυξάνεται και μετά την παραγωγή των αντισωμάτων στα πλαίσια της πρωτογενούς ανοσοβιολογικής απόκρισης που αναπτύσσεται, ο αριθμός τους μειώνεται όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Γ3. Το διάγραμμα 1 απεικονίζει τη συγκέντρωση των αντισωμάτων μετά τον πρώτο εμβολιασμό. Κατά τον πρώτο εμβολιασμό αναπτύσσεται πρωτογενής ανοσοβιολογική απόκριση επειδή το μικρόβιο εισέρχεται για πρώτη φορά στον οργανισμό και δεν υπάρχουν λεμφοκύτταρα μνήμης. Επομένως μεσολαβεί κάποιο χρονικό διάστημα από τη στιγμή του εμβολιασμού μέχρι να ξεκινήσει η παραγωγή αντισωμάτων όπως φαίνεται στο διάγραμμα 1. Η συγκέντρωση των αντισωμάτων αυξάνεται και μετά την καταπολέμηση του αντιγόνου μειώνεται ενώ δεν μηδενίζεται λόγω της παρουσίας των λεμφοκυττάρων μνήμης. Γ4. Το διάγραμμα 2 απεικονίζει τη συγκέντρωση των Τ κυτταροτοξικών λεμφοκυττάρων μετά τη μόλυνση του οργανισμού από ένα βακτήριο. Το βακτήριο προκαλεί την ανάπτυξη μόνο της χυμικής ανοσίας. Επομένως εφόσον δεν αναπτύσσεται κυτταρική ανοσία τα Τ κυτταροτοξικά λεμφοκύτταρα δεν ενεργοποιούνται και δεν πολλαπλασιάζονται. Ο αριθμός τους παραμένει δηλαδή σταθερός όπως στο διάγραμμα 2.

4 Γ5. Το άτομο μπορεί να έχει μολυνθεί στο παρελθόν από το ίδιο βακτήριο με φυσικό τρόπο, επομένως έχουν παραχθεί λεμφοκύτταρα μνήμης που αντιμετωπίζουν άμεσα το βακτήριο στα πλαίσια της δευτερογενούς ανοσοβιολογικής απόκρισης με αποτέλεσμα να μην πολλαπλασιάζεται το βακτήριο αρκετά ώστε να προκαλέσει λοίμωξη και την εμφάνιση συμπτωμάτων της ασθένειας. Στο άτομο έχει γίνει εμβολιασμός στο παρελθόν με το βακτήριο. Επομένως συμβαίνει δευτερογενής ανοσοβιολογική απόκριση όπως αναφέρθηκε προηγουμένως. Το άτομο αυτό μολύνεται μέσω εμβολίου οπότε τα νεκρά ή απενεργοποιημένα βακτήρια ή τα τμήματά τους δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν και να προκαλέσουν λοίμωξη. Σημείωση: Στην περίπτωση που χορηγηθεί άμεσα ορός αντισωμάτων προκαλείται παθητική ανοσία και τα αντισώματα καταπολεμούν το αντιγόνο πριν αυτό να πολλαπλασιαστεί αρκετά ώστε να προκαλέσει συμπτώματα της ασθένειας. Ωστόσο εδώ δεν αναφέρεται ότι χορηγήθηκε κάποιο σκεύασμα στο άτομο μετά την μόλυνση. ΘΕΜΑ Δ Δ1. Η πυραμίδα πληθυσμού του οικοσυστήματος είναι: πρωτόζωα.000 γεράκια κουνέλια 200 δέντρα 00 Δ2. Ο συνολικός αριθμός των κουνελιών του οικοσυστήματος είναι = 200. Εφόσον η μέση βιομάζα ενός κουνελιού είναι 1kg, η συνολική βιομάζα του τροφικού επιπέδου στο οποίο ανήκουν τα κουνέλια είναι 200 1kg 200kg. Έχει υπολογιστεί ότι μόνο το % της βιομάζας ενός τροφικού επιπέδου περνάει στο επόμενο, καθώς το 90% της βιομάζας χάνεται επειδή εξίσου χάνεται και η ενέργεια. Επομένως η βιομάζα των υπολοίπων τροφικών επιπέδων είναι: Βιομάζα γερακιών βιομάζα κουνελιών 200kg 20kg 0 0 Βιομάζα πρωτοζώων βιομάζα γερακιών 20kg 2kg 0 0 πρωτόζωα 2kg γεράκια 20kg κουνέλια 200kg δέντρα 2000kg Βιομάζα κουνελιών βιομάζα δέντρων 200kg βιομάζα δέντρων βιομάζα δέντρων = 2.000kg. 0 0 Η μέση βιομάζα που έχει κάθε γεράκι υπολογίζεται ως εξής: Τα γεράκια ζυγίζουν 20kg Το 1 γεράκι ζυγίζει x 20kg 1 x x 2kg. Δ3. Αν η βιομάζα των παραγωγών είναι 400kg, η βιομάζα των κουνελιών θα γίνει 40kg και των γερακιών 4kg λόγω της μείωσης της βιομάζας κατά 90%. Εφόσον η βιομάζα των γερακιών παραμένει σταθερή, δηλαδή 2kg όπως βρέθηκε προηγουμένως, ο αριθμός των γερακιών που θα μπορεί να στηρίξει το οικοσύστημα μετά τη μείωση της βιομάζα των παραγωγών, υπολογίζεται ως εξής: Τα 1 γεράκι ζυγίζει 2kg Το x 4kg 4kg 1 x x 2 ά. 2 Δ4. Πριν την μετανάστευση στο θαμνώδες οικοσύστημα ο αριθμός των κουνελιών με σκούρο χρώμα τριχώματος ήταν μεγαλύτερος (175) από τον αριθμό των κουνελιών με ανοιχτό χρώμα τριχώματος (25) καθώς μέσα από τη διαδικασία της

5 φυσικής επιλογής, στο πρώτο οικοσύστημα όπου το έδαφος ήταν σκουρόχρωμο, τα σκουρόχρωμα κουνέλια είχαν μεγαλύτερες πιθανότητες επιβίωσης και μεταβίβασης του χαρακτηριστικού τους στις επόμενες γενιές. Όταν τα κουνέλια μετανάστευσαν από το δασικό στο θαμνώδες οικοσύστημα εξαιτίας του ανοιχτόχρωμου εδάφους η δράση της φυσικής επιλογής αντιστράφηκε. Πρέπει να τονιστεί ότι η δράση της φυσικής επιλογής είναι τοπικά προσδιορισμένη. Οι συνθήκες του περιβάλλοντος διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή. Έτσι είναι δυνατό ένα χαρακτηριστικό που αποδεικνύεται προσαρμοστικό σε μια περιοχή να είναι άχρηστο ή και δυσμενές σε μια άλλη περιοχή. Έτσι αρχικά μεταξύ των κουνελιών διεξάγεται ένας αγώνας επιβίωσης προκειμένου να παραμείνει σταθερό το μέγεθος του πληθυσμού τους. Η επιτυχία στον αγώνα της επιβίωσης δεν είναι τυχαία. Αντιθέτως, εξαρτάται από το είδος των χαρακτηριστικών που έχει κληρονομήσει ένας οργανισμός από τους προγόνους του. Στο δεύτερο οικοσύστημα όπου το έδαφος ήταν ανοιχτόχρωμο, τα ανοιχτόχρωμα κουνέλια προσαρμόζονται καλύτερα στο περιβάλλον τους ή / και αφήνουν μεγαλύτεροι αριθμό απογόνων από τα σκουρόχρωμα κουνέλια τα οποία έχουν κληρονομήσει το δυσμενές χαρακτηριστικό. Στη συνέχεια το ευνοϊκό χαρακτηριστικό (ανοιχτό χρώμα τριχώματος) μεταβιβάζεται στην επόμενη γενιά με μεγαλύτερη συχνότητα από το δυσμενές (σκούρο χρώμα τριχώματος) καθώς οι φορείς του επιβιώνουν και αφήνουν μεγαλύτερο αριθμό απογόνων από τους φορείς του δυσμενούς χαρακτηριστικού. Έτσι με βάση την παραπάνω θεωρία της φυσικής επιλογής με την πάροδο του χρόνου ο αριθμός των ανοιχτόχρωμων κουνελιών (καμπύλη Α) γίνεται μεγαλύτερος από τον αριθμό των σκουρόχρωμων κουνελιών (καμπύλη Β). ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΟΜΑΔΑ ΒΙΟΛΟΓΩΝ Ε.Ο. ΟΡΙΖΟΝΤΕΣ