Wzrost i rozwój – zadania maturalne z biologii

Kiełkowanie i hormony wzrostu

Nasienie bielmowe ma łupinę nasienną, bielmo z materiałem zapasowym oraz zarodek z korzonkiem, pąkiem (pęd zarodkowy) i liścieniami. Do kiełkowania potrzebne są woda (pęcznienie, aktywacja enzymów), odpowiednia temperatura i tlen (oddychanie); u części gatunków także światło lub jego brak. Liścienie dostarczają siewce materiałów zapasowych, dopóki nie zacznie fotosyntetyzować – usunięcie liścieni hamuje wzrost siewki. Auksyny stymulują wydłużanie się komórek, powstawanie korzeni przybyszowych i odpowiadają za dominację wierzchołkową. Gibereliny przerywają spoczynek nasion i pobudzają wzrost pędu, cytokininy – podziały komórek, a etylen przyspiesza dojrzewanie owoców i opadanie liści.

Zapamiętaj

Kiełkowanie wymaga wody, tlenu i odpowiedniej temperatury.
Liścienie to zapas dla siewki do czasu rozpoczęcia fotosyntezy.
Auksyny – wydłużanie komórek, dominacja wierzchołkowa.
Etylen – dojrzewanie owoców (jeden dojrzały owoc przyspiesza dojrzewanie innych).
Kwas abscysynowy utrzymuje spoczynek i zamyka szparki.

Typowe błędy

Podawanie światła jako warunku koniecznego dla wszystkich nasion.
Mylenie roli auksyn i giberelin.
Pomijanie próby kontrolnej w doświadczeniu z liścieniami.

Wymagania podstawy programowej

IX.6.1 budowa nasienia bielmowego
IX.6.2 czynniki wpływające na kiełkowanie; doświadczenie (woda, temperatura, światło)
IX.6.3 doświadczenie: rola liścieni we wzroście siewki
IX.6.4 rola auksyn i etylenu we wzroście i rozwoju

Przykładowe zadania

Zadanie 1

Nasiona fasoli podzielono na cztery grupy po 30 nasion. Grupa 1 – na wilgotnej ligninie w temperaturze 22 °C; grupa 2 – na suchej ligninie w 22 °C; grupa 3 – na wilgotnej ligninie w 4 °C; grupa 4 – całkowicie zalane przegotowaną i ostudzoną wodą w 22 °C. Po 7 dniach policzono nasiona, które wykiełkowały. | Grupa | 1 | 2 | 3 | 4 | |---|---|---|---|---| | Liczba wykiełkowanych nasion | 28 | 0 | 2 | 1 |

1.1 Wyjaśnij, dlaczego w grupie 4 prawie żadne nasiona nie wykiełkowały, chociaż miały dostęp do wody. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Przegotowana woda nie zawiera tlenu, a całkowite zalanie odcięło dostęp powietrza. Bez tlenu w nasionach nie mogło zachodzić oddychanie tlenowe dostarczające energii potrzebnej do kiełkowania.
Przegotowana woda jest pozbawiona rozpuszczonego tlenu, a zalane nasiona nie mają dostępu do powietrza. Bez tlenu nie zachodzi oddychanie tlenowe, które dostarcza energii (ATP) potrzebnej do kiełkowania.
1.2 Na podstawie wyników sformułuj wniosek dotyczący czynników niezbędnych do kiełkowania nasion fasoli. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Do kiełkowania nasion fasoli niezbędne są jednocześnie: woda, odpowiednio wysoka temperatura oraz dostęp tlenu.
Kiełkowanie zaszło tylko w grupie 1, w której były jednocześnie woda, odpowiednia temperatura i dostęp powietrza. Brak któregokolwiek z tych czynników (grupy 2–4) prawie całkowicie zahamował kiełkowanie.
1.3 Podaj nazwę tkanki spichrzowej w nasieniu bielmowym (np. w ziarniaku pszenicy) oraz nazwę głównego materiału zapasowego tej tkanki. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Bielmo; skrobia.
W nasionach bielmowych (np. zbóż) materiał zapasowy gromadzi bielmo; dominuje w nim skrobia, z której rozkładu (amylazy) zarodek czerpie energię podczas kiełkowania.
1.4 Siewkom fasoli w pierwszych dniach wzrostu usunięto liścienie. Rosły one znacznie wolniej niż siewki kontrolne z liścieniami. Wyjaśnij ten wynik. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Liścienie fasoli zawierają materiały zapasowe, które odżywiają siewkę, zanim zacznie ona samodzielnie prowadzić wydajną fotosyntezę. Po ich usunięciu siewce brakowało substancji odżywczych i energii do wzrostu.
Fasola ma nasiona bezbielmowe – materiały zapasowe zgromadzone są w liścieniach. Odżywiają one siewkę, zanim jej liście zaczną wydajnie fotosyntetyzować. Po usunięciu liścieni siewce brakuje substancji odżywczych.
1.5 Wyjaśnij, dlaczego niedojrzałe banany umieszczone w jednym zamkniętym pojemniku z dojrzałymi jabłkami dojrzewają szybciej. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Dojrzałe jabłka wydzielają etylen – gazowy hormon roślinny, który przyspiesza dojrzewanie owoców; w zamkniętym pojemniku jego stężenie rośnie i działa on na banany.
Dojrzewające jabłka wydzielają etylen – gazowy hormon roślinny przyspieszający dojrzewanie owoców. W zamkniętym pojemniku gromadzi się go więcej i działa na banany.
1.6 Oceń prawdziwość stwierdzeń dotyczących hormonów roślinnych. (1 pkt)
- . Auksyny pobudzają wydłużanie się komórek.
- . Etylen hamuje dojrzewanie owoców.
- . Usunięcie wierzchołka pędu, w którym powstają auksyny, pobudza rozwój pędów bocznych.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: true, false, true
Etylen przyspiesza dojrzewanie owoców. Auksyny z wierzchołka pędu hamują rozwój pąków bocznych (dominacja wierzchołkowa) – dlatego po przycięciu wierzchołka roślina się krzewi.

Zadanie 2

Siewki fasoli o jednakowej wielkości podzielono na trzy grupy: I – bez zmian, II – usunięto jeden liścień, III – usunięto oba liścienie. Wszystkie rosły w tych samych warunkach. Po 14 dniach średnia wysokość siewek wynosiła: I – 18 cm, II – 12 cm, III – 4 cm.

2.1 Sformułuj problem badawczy tego doświadczenia. (1 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Wpływ liścieni (ich obecności i liczby) na wzrost siewek fasoli.
Problem badawczy łączy zmienną niezależną (liczba liścieni) z zależną (wzrost siewek).
2.2 Wyjaśnij uzyskane wyniki, uwzględniając funkcję liścieni w nasieniu fasoli. (2 pkt)
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Fasola ma nasiona bezbielmowe – substancje zapasowe są zgromadzone w liścieniach. Liścienie zasilają siewkę materiałem budulcowym i energetycznym, zanim liście zaczną wydajnie fotosyntetyzować. Im mniej liścieni, tym mniej substancji zapasowych, więc siewka rośnie wolniej.
U fasoli rolę bielma przejmują liścienie. Dlatego wynik maleje proporcjonalnie do ilości usuniętego materiału zapasowego.
2.3 Która grupa pełniła w tym doświadczeniu rolę próby kontrolnej? (1 pkt)
- A. Grupa II, ponieważ zachowała część liścieni.
- B. Grupa III, ponieważ najsilniej różni się od pozostałych.
- C. Grupa I, ponieważ nie została poddana działaniu badanego czynnika.
- D. Żadna, ponieważ wszystkie grupy rosły w tych samych warunkach.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: C. Grupa I, ponieważ nie została poddana działaniu badanego czynnika.
Próba kontrolna nie podlega działaniu badanego czynnika (tu: usuwaniu liścieni), a pozostałe warunki ma takie same jak próby badawcze.

Ćwicz ten dział z oceną odpowiedzi Sprawdź swój poziom za darmo