FI – Biologia

26.3.2020

Koe koostuu yhdestätoista tehtävästä, joista vastataan seitsemään. Tehtävät on jaettu kolmeen osaan. Osassa I on yksi kaikille pakollinen 20 pisteen tehtävä. Osassa II on seitsemän 15 pisteen tehtävää, joista vastataan neljään. Osassa III on kolme 20 pisteen tehtävää, joista vastataan kahteen. Kokeen maksimipistemäärä on 120. Halutessasi voit tuottaa vastausten tueksi piirroksia, kaavioita tai taulukoita ja liittää niistä kuvakaappauksen mihin tahansa tekstivastaukseen.

Älä jätä mitään merkintöjä sellaisen tehtävän vastaukselle varattuun tilaan, jota et halua jättää arvosteltavaksi.

Osa I: 20 pisteen tehtävä

Vastaa tehtävään 1.

1. Yhdistelytehtävä biologian eri aihepiireistä 20 p.

Yhteensä 20 p., oikea vastaus 1 p., väärä vastaus 0 p., ei vastausta 0 p.

1.1. Yhdistä kuhunkin biodiversiteettiin liittyvän käsitteen kuvaukseen yksi pudotusvalikon käsite. 5 p.

Laji, joka on levinnyt uudelle elinalueelle ihmisen vaikutuksesta

 
 
avainlaji
ilmentäjä- eli indikaattorilaji
kotoperäinen eli endeeminen laji
sateenvarjolaji
vieraslaji
1 p.

Laji, jolla on keskeinen merkitys ekosysteemin toiminnan kannalta

 
 
avainlaji
ilmentäjä- eli indikaattorilaji
kotoperäinen eli endeeminen laji
sateenvarjolaji
vieraslaji
1 p.

Laji, jonka esiintymisen perusteella voidaan tehdä päätelmiä ympäristön tilasta

 
 
avainlaji
ilmentäjä- eli indikaattorilaji
kotoperäinen eli endeeminen laji
sateenvarjolaji
vieraslaji
1 p.

Laji, jonka suojelu edistää myös muiden lajien elämää

 
 
avainlaji
ilmentäjä- eli indikaattorilaji
kotoperäinen eli endeeminen laji
sateenvarjolaji
vieraslaji
1 p.

Laji, jota tavataan vain lajin alkuperäisellä, suppealla esiintymisalueella

 
 
avainlaji
ilmentäjä- eli indikaattorilaji
kotoperäinen eli endeeminen laji
sateenvarjolaji
vieraslaji
1 p.

1.2. Eliökunnan historiaa voidaan tutkia esimerkiksi määrittämällä fossiilien ikä. Yhdistä seuraavat eliöryhmien arvioidut syntyajankohdat niitä vastaaviin pudotusvalikon eliöryhmiin. 5 p.

Noin 4 000–3 500 miljoonaa vuotta sitten

 
 
ensimmäiset eläimet
ensimmäiset fotosynteesiin kykenevät eliöt
ensimmäiset ihmiset (Homo-suvun lajit)
ensimmäiset monisoluiset eliöt
ensimmäiset nisäkkäät
1 p.

Noin 1 500–1 000 miljoonaa vuotta sitten

 
 
ensimmäiset eläimet
ensimmäiset fotosynteesiin kykenevät eliöt
ensimmäiset ihmiset (Homo-suvun lajit)
ensimmäiset monisoluiset eliöt
ensimmäiset nisäkkäät
1 p.

Noin 600–550 miljoonaa vuotta sitten

 
 
ensimmäiset eläimet
ensimmäiset fotosynteesiin kykenevät eliöt
ensimmäiset ihmiset (Homo-suvun lajit)
ensimmäiset monisoluiset eliöt
ensimmäiset nisäkkäät
1 p.

Noin 200–150 miljoonaa vuotta sitten

 
 
ensimmäiset eläimet
ensimmäiset fotosynteesiin kykenevät eliöt
ensimmäiset ihmiset (Homo-suvun lajit)
ensimmäiset monisoluiset eliöt
ensimmäiset nisäkkäät
1 p.

Noin 2,5–1,5 miljoonaa vuotta sitten

 
 
ensimmäiset eläimet
ensimmäiset fotosynteesiin kykenevät eliöt
ensimmäiset ihmiset (Homo-suvun lajit)
ensimmäiset monisoluiset eliöt
ensimmäiset nisäkkäät
1 p.

1.3. Oheisessa sukupuussa on esitetty erään autosomaalisen dominoivan sairauden periytyminen tietyssä suvussa. Musta väri tarkoittaa, että yksilöllä on kyseinen sairaus. Valkoinen väri tarkoittaa, että yksilö on terve. Harmaa väri tarkoittaa, että yksilön fenotyyppiä ei tiedetä. Yhdistä genotyyppi tai genotyyppien yhdistelmä sitä vastaavaan sukupuun yksilöön. Voit yhdistää kunkin vaihtoehdon vain kerran. 5 p.

Henkilö 1

 
 
vain Aa
vain aa
Aa tai aa
AA tai Aa
AA tai Aa tai aa
1 p.

Henkilö 2

 
 
vain Aa
vain aa
Aa tai aa
AA tai Aa
AA tai Aa tai aa
1 p.

Henkilö 3

 
 
vain Aa
vain aa
Aa tai aa
AA tai Aa
AA tai Aa tai aa
1 p.

Henkilö 4

 
 
vain Aa
vain aa
Aa tai aa
AA tai Aa
AA tai Aa tai aa
1 p.

Henkilö 5

 
 
vain Aa
vain aa
Aa tai aa
AA tai Aa
AA tai Aa tai aa
1 p.

1.4. Erilaiset tieteelliset havainnot, mallit ja teoriat ovat vieneet biologiaa tieteenä eteenpäin. Yhdistä seuraavat biologiaan liittyvät tieteelliset edistysaskeleet pudotusvalikossa oleviin tutkijoihin. 5 p.

DNA:n kolmiulotteisen rakenteen selvittäminen

 
 
Carl von Linné
Charles Darwin
Francis Crick, James Watson ja Rosalind Franklin
Gregor Mendel
Louis Pasteur
1 p.

Eliöiden evoluution selittäminen luonnonvalinnan kautta

 
 
Carl von Linné
Charles Darwin
Francis Crick, James Watson ja Rosalind Franklin
Gregor Mendel
Louis Pasteur
1 p.

Eliöiden tieteellisten nimien järjestelmän kehittäminen ja eliökunnan luokittelu

 
 
Carl von Linné
Charles Darwin
Francis Crick, James Watson ja Rosalind Franklin
Gregor Mendel
Louis Pasteur
1 p.

Mikrobien toiminnan ymmärtäminen sairauksien ja käymisreaktion aiheuttajana

 
 
Carl von Linné
Charles Darwin
Francis Crick, James Watson ja Rosalind Franklin
Gregor Mendel
Louis Pasteur
1 p.

Perintötekijöiden löytäminen ja perinnöllisyyden lainalaisuuksien havaitseminen

 
 
Carl von Linné
Charles Darwin
Francis Crick, James Watson ja Rosalind Franklin
Gregor Mendel
Louis Pasteur
1 p.

Osa II: 15 pisteen tehtävät

Vastaa neljään tehtävään.

2. Matelijan evoluutio 15 p.

Saiphos equalis

Saiphos equalis on Itä-Australiassa esiintyvä matelija. Sillä esiintyy kahta erilaista lisääntymistapaa. Yli 1 000 metrin korkeudella vuoristossa sijaitsevissa populaatioissa naaraat synnyttävät pääosin eläviä poikasia. Sen sijaan lähempänä merenpinnan tasoa sijaitsevissa populaatioissa naaraat munivat enimmäkseen kalkkikuorisia munia.

2.1. Pohdi, miksi vuoristossa elävissä Saiphos equalis -populaatioissa syntyy pääasiassa eläviä poikasia ja lähellä merenpinnan tasoa sijaitsevissa populaatioissa emot tuottavat enimmäkseen kalkkikuorisia munia. 10 p.

 

2.2. Arvioi, mitä lähellä merenpinnan tasoa ja vuoristossa eläville Saiphos equalis -populaatioille tapahtuisi, jos niiden välinen geenivirta katkeaisi. 5 p.

 

3. Puron ennallistaminen 15 p.

Perehdy aineistoihin 3. A–3. B ja vastaa kysymyksiin 3.1.–3.3.

3.1. Millainen on hyvä purotaimenen elinympäristö? 3 p.

 

3.2. Miten ihmisen toiminta on heikentänyt purotaimenen elinympäristöä? 6 p.

 

3.3. Miten purojen ennallistaminen ja suojeleminen auttavat luonnon monimuotoisuuden säilyttämisessä? 6 p.

 

4. Solun rakenteet 15 p.

Aineiston 4. A piirroskuvat esittävät tyypillisiä kasvi- ja eläinsoluja ja niiden solurakenteita.

4.1. Nimeä rakenne 1. Miksi kasveille on eduksi se, että niiden soluissa on kyseinen rakenne? 4 p.

 

4.2. Nimeä rakenne 2. Selitä, miksi sekä kasvi- että eläinsoluissa on kyseinen rakenne ja mihin sitä tarvitaan. 6 p.

 

4.3. Nimeä rakenne 3. Mitä hyötyä kasvisoluille on kyseisestä rakenteesta? 5 p.

 

5. Simulaatio entsyymin toiminnasta 15 p.

Tutustu aineistossa 5. A olevaan simulaatioon entsyymin toiminnasta. Voit tutkia simulaation avulla entsyymin toimintaa eri lämpötiloissa ja pH-arvoissa. Kun muutat pH:ta tai lämpötilaa, näet kuvaajalta, kuinka nopeasti entsyymi muodostaa reaktiotuotetta kussakin lämpötilassa ja pH:ssa.

5.1. Tutki aineiston 5. A avulla, missä lämpötilassa ja pH:ssa aineiston entsyymi toimii parhaiten. Vastausta ei tarvitse perustella. 4 p.

 

5.2. Anna esimerkki, mistä entsyymistä aineistossa 5. A voisi olla kysymys. Perustele vastauksesi. 5 p.

 

5.3. Analysoi, mitkä tekijät voivat hidastaa aineiston 5. A entsyymin toimintaa. 6 p.

 

6. Miehen sukupuolihormonit 15 p.

Kaaviokuvassa 6. A on esitetty yksinkertaisesti miehen sukupuolihormonien toimintaa sekä hormoneja erittäviä umpirauhasia.

6.1. Nimeä aineistossa 6. A esitetyt hormonit A–C sekä rakenteet 1–3. 6 p.

 

6.2. Analysoi, mitä tapahtuisi, jos hormoni C ei vaikuttaisi GnRH:n tuotantoon rakenteessa 1. 9 p.

 

7. Verenkierto 15 p.

7.1. Selitä, millä tavoin veren koostumus muuttuu pienen verenkierron (keuhkoverenkierron) aikana. Käytä vastauksessasi niitä kuvaan 7. A numeroituja rakenteita, jotka liittyvät pieneen verenkiertoon, ja nimeä ne. 7 p.

 

7.2. Pohdi, millä tavoin iso verenkierto ja siinä kulkevat yhdisteet sekä maksan toiminta liittyvät toisiinsa. Käytä vastauksessasi niitä kuvaan 7. A numeroituja rakenteita, jotka liittyvät isoon verenkiertoon, ja nimeä ne. 8 p.

 

8. Biotekniikan menetelmät 15 p.

Selosta, mitä kohtien 8.1.–8.3. bioteknologiaan liittyvillä käsitteillä tarkoitetaan. Anna lisäksi jokaisesta esimerkki niiden hyödyntämisestä.

8.1. DNA:n toistojaksot 5 p.

 

8.2. Polymeraasiketjureaktio (PCR) 5 p.

 

8.3. Plasmidi 5 p.

 

Osa III: 20 pisteen tehtävät

Vastaa kahteen tehtävään.

9. Genomien vertailu 20 p.

Esi- ja aitotumaiset eliöt (tumattomat ja tumalliset eliöt) erosivat toisistaan evoluution kuluessa noin 3,5 miljardia vuotta sitten. Ihmisen genomin n. 25 000 geenistä suuri osa on samanlaisia kuin muilla eliöryhmillä. Aineistossa 9. A kuvataan ihmisen genomin muille eliöille yhteisten geenien määriä.

9.1. Selitä, miksi ihmisellä ja esitumaisilla on niin paljon yhteisiä geenejä. 3 p.

 

9.2. Pohdi, millaisia ominaisuuksia säätelevät ne selkärankaisten geenit, joita ei ole kaikilla aitotumaisilla. 3 p.

 

9.3. Mitä eroja on esi- ja aitotumaisen eliön genomissa? 6 p.

 

9.4. Mitä eroja on esi- ja aitotumaisten eliöiden geenien säätelyssä? 8 p.

 

10. Ekosysteemin energiatalous 20 p.

10.1. Kuva 10. A esittää energian virtausta ja aineiden kiertoa tuoreen kangasmetsän eri trofiatasoilla. Nimeä ja selitä lyhyesti käsitteet, jotka liittyvät kuvaan numeroituihin kohtiin 2–4. 6 p.

 

10.2. Selitä, millä tavalla kuvassa 10. A numerolla 1 merkityt eliöt sitovat Auringon säteilyenergiaa orgaanisiin yhdisteisiin. 8 p.

 

10.3. Selitä, miten tuoreen kangasmetsän ekologinen tehokkuus ja hiilinielu liittyvät toisiinsa. 6 p.

 

11. Tuhkarokko 20 p.

11.1. Kuvaa lyhyesti RNA-viruksen lisääntyminen. 7 p.

 

11.2. Selitä, miten rokotuksen avulla saadaan syntymään immuniteetti taudille. 6 p.

 

11.3. Analysoi, miksi tuhkarokon rokotekattavuuden tulisi olla vähintään 95 %. Hyödynnä vastauksessasi aineistoja 11. A–11. C. 7 p.

 

Lähteet

  1. Lähde: YTL.
  2. Lähde: Wikimedia Commons. commons.wikimedia.org/wiki/File:Yellow-bellied_three-toed_skink.jpg. Viitattu: 8.1.2019.

Tarkista, että vastasit ohjeiden mukaiseen määrään tehtäviä. Älä jätä mitään merkintöjä sellaisen tehtävän vastaukselle varattuun tilaan, jota et halua jättää arvosteltavaksi.