Kísérleti tankönyv biológia munkafüzet megoldás

Bech I. D., Voroncova T. V. Ponomarenko V. Sz., Sztrasko Sz. V. EGÉSZSÉGTAN. Tankönyv az általános oktatási rendszerű magyar tannyelvű tanintézmények.

Biológia 12. munkafüzet KÍSÉRLETI TANKÖNYV

2 A munkafüzet megfelel az 51/2012. (XII. 21.) EMMI rendelet alábbi mellékleteiben foglalt előírásoknak: 3. számú melléklet: Kerettanterv a gimnáziumok évfolyama számára A változat 4. számú melléklet: Kerettanterv az általános iskola évfolyama számára A változat 5. számú melléklet: Kerettanterv a gimnáziumok évfolyama számára A változat Tananyagfejlesztők: KÉZDY EDIT, KORNAI JÚLIA, KÖKÉNYESI ÁGNES Alkotószerkesztő: DR. TÓTH ATTILA Vezető szerkesztő: SUBAI GÉZA Tudományos-szakmai szakértő: DR. VARRÓ PETRA Pedagógiai szakértő: SOMOGYI FARKAS PÁL Fedélterv: GAJDA SZILVIA Látvány- és tipográfiai terv: GAJDA SZILVIA, BERKES TAMÁS Illusztrációk: BARÓTHY ANDREA, KASZA JULIANNA, TIBOLDI ANDRÁS Fotók: 123RF, Cultiris Kulturális Képügynökség, Wikipédia, 123RF, Cultiris Kulturális Képügynökség, Kiadói archivum, Thinkstockphotos, istockphoto, Logan King, Wei Li, A tankönyv szerkesztői ezúton is köszönetet mondanak mindazoknak a tudós és tanár szerzőknek, akik az elmúlt évtizedek során olyan módszertani kultúrát teremtettek, amely a kísérleti tankönyvek készítőinek is ösztönzést és példát adott. Ugyancsak köszönetet mondunk azoknak az íróknak, költőknek, képzőművészeknek, akiknek alkotásai tankönyveinket gazdagítják. ISBN Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet 2016 A kiadásért felel: dr. Kaposi József főigazgató Raktári szám: FI Műszaki szerkesztő: Berkes Tamás és Berkes Dávid Nyomdai előkészítés: Ujházi Péter és Baróthy Andrea Terjedelem: 14,42 (A/5 ív) A kiadvány tömege: 290 gramm 1. kiadás, 2016 A kísérleti tankönyv az Új Széchenyi Terv Társadalmi Megújulás Operatív Program B/ számú, A Nemzeti alaptantervhez illeszkedő tankönyv, taneszköz és Nemzeti Köznevelési Portál fejlesztése című projektje keretében készült. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósult meg. Nyomta és kötötte: Felelős vezető: A nyomdai megrendelés törzsszáma: 2

3 Tartalom Előszó 4 I. Molekuláris genetika 1. Az RNS és a fehérjeszintézis 5 2. Az élet titka, a DNS A genetikai állomány változatossága A sejtosztódás 16 Összefoglalás 20 II. Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei 5. Genetikai alapfogalmak Egy gén, egy tulajdonság Nemhez kötött öröklődés Változatok több génre Az emberi öröklődés Genetika a mindennapokban 40 Összefoglalás 44 III. Az életműködések szabályozása 11. Az evolúció genetikai alapjai Az evolúció populációgenetikai megközelítése (kiegészítő anyag) Az élet megjelenése és kezdetei Az élet lehetőségeinek fejlődése A mai élővilág és az ember kialakulása 60 Összefoglalás 63 IV. Az ember egyéni és társas viselkedése 16. Az ember mint megismerő lény Az ember mint társas lény A szociokulturális lény 72 V. Gazdálkodás és fenntarthatóság 19. A talaj károsodása és védelme A vizek károsodása és védelme A légkör és az éghajlat A bioszféra és az emberiség A bioszféra védelme 87 Összefoglalás 91 3

4 Kedves Diákok! Ez a munkafüzet az OFI Biológia 12. című kísérleti tankönyvéhez készült abban a reményben, hogy a benne található feladatok segítik a tanultak gyakorlását, elmélyítését, egy-egy téma alaposabb körüljárását. Törekedtünk arra, hogy a feladatok különböző nehézségűek, változatosak, sőt érdekesek legyenek. A munkafüzet felépítése követi a tankönyvét: minden tankönyvi leckéhez külön feladatsor készült a munkafüzetben is. A tankönyv vonatkozó fejezeteinek és az órán készített jegyzeteitek átolvasása után a feladatok megoldásával ellenőrizni, mélyíteni, alkalmazni tudjátok tudásotokat. Egy-egy nagyobb téma végén a tanultak átismétlését, áttekintését, rendszerezését, összefüggések felismerését segítő, Összefoglalás című rész található. Az Összefoglalásban szereplő feladatok egy tankönyvi fejezet vagy fejezetrész anyagához kapcsolódnak. A tudás korántsem csak a tanultak felidézésének képességét jelenti. A megértéshez mélyebbre kell ásni. Ezért az egyszerű kérdések, különböző tesztfeladatok, táblázat- és szövegkiegészítések mellett ábra- és grafikonelemzéseket, kísérletelemzéseket, szövegek feldolgozásához kapcsolódó feladatokat, rejtvényeket is találtok. A munkafüzet feladatainak többsége egyéni munkához készült. A XXI. században azonban a csoportban végzett munka meghatározó lesz. Tanulni is szórakoztatóbb társaságban. Ezért párokban, kisebb vagy nagyobb csoportokban elvégezhető kutatómunkát, projektfeladatokat is találtok a füzetben, általában a leckék végén. A tankönyvek előbb-utóbb elavulnak, a diáknak emiatt elsősorban arra van szüksége, hogy különböző ismeretterjesztő szövegeket értelmezni tudjon. Ezért beemeltünk cikkrészleteket, amelyeket a tanultak alapján, kérdések segítségével dolgozhattok fel. Emellett önálló kutatómunkát igénylő feladatokat is találtok a leckékben, ezt a feladatok szövegében külön jelezzük. (Például: Járj utána! Nézz utána!) A kutatást könyvtárban vagy a világhálón érdemes végezni. A munkafüzet feladatai segítik a tanóráról tanórára történő rendszeres készülést, a számonkérések, dolgozatok előtti ismétlést, gyakorlást, de találunk közöttük érettségi feladatokat is. Utóbbiak címében mindig jelezzük, hogy érettségi feladat alapján készültek. Az érettségi feladatok logikájával, szerkezetével történő ismerkedés az érettségire való felkészülést szolgálja, de a feladatok mindig megoldhatók a a tankönyv anyagának ismeretében, így azok tanulását is segíthetik, akik nem terveznek biológiából érettségit tenni. Reméljük, hogy sokan forgatjátok majd haszonnal ezt a munkafüzetet. Bízunk benne, hogy mindenki talál az érdeklődésének megfelelő feladatokat, kérdéseket. Sok sikert kívánunk a feladatok megoldásához! A szerzők Gondolkodj bátran, ne félj attól, hogy hibákat követsz el! Szent-Györgyi Albert 4

5 1. feladat 1. A főszereplők Az RNS és a fehérjeszintézis a) Az alábbi táblázatban összehasonlítjuk a fehérjék, az RNS és a DNS tulajdonságait. Töltsd ki a táblázat üres mezőit! A makromolekula neve Molekuláris genetika A makomolekulát felépítő biogén elemek A makromolekulát felépítő monomerek neve ribonukleotidok A különböző monomerfélék száma A monomerek közötti kötés neve észterkötés A makromolekula szerkezetének rövid jellemzése globuláris vagy fibrilláris A makromolekula reakcióképessége A makromolekula legfontosabb szerepe(i) 2. feladat A háttérsztori Pótold értelemszerűen az alábbi szöveg hiányzó szavait, kifejezéseit! A felsorolt lehetőségek közül válogass! aktív centrum; ATP; biológiai oxidáció; enzimek; specifikusak; felépítő; fizikai; fotoszintézis; hidrolízise; kémiai; lebontó; NAD; receptor; szénhidrátok, univerzálisak A sejtben zajló kémiai reakciókat katalizálják. Ezek a molekulák, mivel a(z) nevű részükön csak megfelelő térszerkezetű és kémiai felépítésű anyagok képesek megkötődni. A(z) folyamatok, például a(z) során felszabaduló energia egy része hőenergiává, másik része energiává alakul, azaz vegyületek, elsősorban kötéseiben raktározódik. Az energiaigényes folyamatokhoz e vegyület egyik kötésének szolgáltatja az energiát. 5

6 3. feladat A helyszín Nevezd meg az ábra betűvel jelölt sejtalkotóit, majd kösd össze a sejtalkotókat a jellemzésükkel, azaz végezd el a párosítást! L A B C J K I A H E D F G A: B: C: D: E: F: G: H: I: J: K: L: lapos zsákból és sok hólyagocskából áll, itt alakulnak ki az összetett fehérjék. A sejt külső határoló membránja, kapcsolatot teremt a környezettel. A sejtplazma fehérjéi által létrehozott fonalrendszer, kialakítja a sejt alakját. Az eukarióta élőlények nevét adó sejtalkotó, membrán határolja. Fénymikroszkóppal is látható, itt szintetizálódik a riboszómákat felépítő RNS. Két alegységből áll, polipeptidek szintézisét végzi. Két membrán határolja, itt képződik az ATP jelentős része. Kitölti a sejtet, anyagcsere-folyamatok játszódnak le benne. Külső felszínéhez riboszómák kapcsolódnak, a fehérjeszintézisben szerepel. Legfontosabb anyagai a nukleinsavak és fehérjék, ezekből épülnek fel a kromoszómák. Membránnal határolt testecske, mely emésztőenzimeket tartalmaz. Pórusok találhatók benne, amelyeken keresztül a makromolekulák szabályozottan jutnak át. 6

7 4. feladat Közvetítők Melyik RNS-típusra igaz az állítás? Írd a megfelelő betűjelet az állítás mellé! A: mrns B: rrns C: trns D: mindhárom E: egyik sem 1. Egyetlen polinukleotid-lánc alkotja. 2. Nukleotidjainak felépítésében részt vevő cukor a dezoxiribóz. 3. Jellemző bázisa az uracil. 4. Általában egyenlő mennyiségben tartalmaz citozint és guanint. 5. Nem alakulnak ki bázispárok a molekulán belül. 6. A sejtmagban szintetizálódik. 7. Részt vesz a riboszómák kialakításában. 8. Hírvivő RNS. 9. Aminosavakat szállít a riboszómákhoz. 10. Meghatározza egy polipeptid aminosavsorrendjét. Molekuláris genetika 5. feladat RNS-szintézis Az alábbi ábra egy hírvivő RNS-molekula szintézisét mutatja be. a) Nevezd meg a jelölt molekulákat, illetve molekularészeket! A nyilakhoz más-más kifejezést kell írnod! b) Mi igaz az RNS-szintézis folyamatára? Húzd alá az alábbi mondatokban a megfelelő kifejezéseket! 1. Az RNS-szintézis a sejtmagban/sejtplazmában zajlik. 2. Az RNS-szintézis felépítő/lebontó folyamat. 3. Az RNS-szintézis energiafelszabadulással járó/ energiaigényes folyamat. c) Mi igaz a génre? Karikázd be a helyes válaszok betűjelét! A: A DNS-molekula egy szakasza. B: Az RNS-molekula egy szakasza. C: Meghatározza egy mrns-molekula nukleotidsorrendjét. D: Meghatározza egy polipeptid aminosavsorrendjét. E: Öröklődik. d) A DNS értelmes szálának bázissorrendje: TACCGTAGATTC. Add meg az erről átíródó mrns bázissorrendjét! 7

8 6. feladat A kódszótár a) Tanulmányozd a tankönyv 12. oldalán található kódszótárt, majd válaszolj a kérdésekre! 1. Mit nevezünk kodonnak? 2. Hányféle kodon szerepel a kódszótárban? 3. Hányféle aminosav szerepel a kódszótárban? 4. Melyik aminosavat kódolja az a kodon, amelynek első bázisa adenin, a második uracil, a harmadik citozin? 5. Add meg azokat a kodonokat, amelyek a glicin nevű aminosavat kódolják! 6. Mely aminosav(ak)at kódolja a legtöbb kodon? Ez hány darab kodont jelent? 7. Mely aminosav(ak)at kódolja a legkevesebb kodon? Ez hány darab kodont jelent? 8. Melyek azok a kodonok, amelyek nem kódolnak aminosavakat? Mi ezek szerepe? b) Párosítsd a genetikai kód tulajdonságait a jelentésükkel! 1. degenerált 2. egyértelmű 3. univerzális 4. vesszőmentes A: Az mrns-en nem választja el jelzés a kodonokat egymástól. B: Az aminosavak többségét több kodon is kódolja. C: Szinte az összes élőlény esetében egységes. D: Egy kodon egyféle jelentéssel bír. 7. feladat A fehérjeszintézis Az alábbi ábra a polipeptidek szintézisét mutatja be. Az ábra tanulmányozása után oldd meg a feladatokat! A C U a) Nevezd meg az ábra jelölt részeit! b) Írd az ábrába a sárgával jelölt bázisok betűjelét! c) Írd be az ábra megfelelő helyére a megadott bázishármasok által kódolt két aminosav nevét! d) Mely sejtalkotókban folytatódik, illetve fejeződik be az összetett fehérjék szintézise? 8

9 8. feladat Hormonhatás Az alábbi ábra azt mutatja be, hogyan szabályozzák a szteroidhormonok a sejt anyagcseréjét. A 2 1 B 3 D E C 4 Molekuláris genetika G H F 5 I 6 J K a) Mely betűk jelölik a felsorolt részleteket az ábrán? 1. sejthártya 2. sejtplazma 3. sejtmag 4. sejtmaghártya 5. szteroidhormon 7. DNS 8. hormon-receptor komplex 9. mrns 10. riboszóma 11. frissen szintetizálódó polipeptid 6. hormonreceptor b) Fogalmazd meg egy-egy mondatban a hormonhatás kialakulásának számmal jelölt lépéseit! 1: 2: 3: 4: 5: 6: 9

10 Nnnnnn Az élet titka, a DNS 1. feladat A DNS szerkezete a) Párosítsd a tudósokat a DNS szerkezetével kapcsolatos felfedezéseikkel! 1. Erwin Chargaff 2. Rosalind Franklin és Maurice Wilkins 3. Albrecht Kossel 4. James Watson és Francis Crick A. A DNS kettős hélix szerkezetű molekula. B. A DNS-ben az adenin és a timin, illetve a citozin és a guanin mennyisége egyenlő. C. A DNS röntgendiffrakciós képe alapján egy nagyon szabályos szerkezetű molekula. D. A nukleinsavak ötféle bázist (A, C, G, U, T) tartalmaznak. Albrecht Kossel ( ) b) Egy 200 bázispár hosszúságú DNS-szakasz egyik szálában 42 adenin és 78 timin található. Add meg a DNS-szakasz bázisainak százalékos összetételét! c) Alkossatok párokat! Készítsétek el a DNS valósághű makettjét! Mutassátok be a makett segítségével a DNS megkettőződésének folyamatát! 2. feladat A DNS megkettőződése Az alábbi vázlat egy DNS-szakasz megkettőződését mutatja be. a) Pótold a hiányzó bázisokat! (Feltesszük, hogy a szintézis G során nem fordult elő másolási hiba.) A G T G T A C b) Melyek az újonnan képződött DNS-szálak? Jelöld őket színessel! c) Mi fedezi a megkettőződés energiaigényét? 3. feladat Hogyan kettőződik meg a DNS? régi A konzervatív B szemikonzervatív C diszperzív A DNS szerkezetének megismerése kapcsán többféle elképzelés született arról, hogyan kettőződhet meg a DNS-molekula. új A: A konzervatív replikáció során a két régi szál együtt marad, és az újonnan képződő utódmolekula két új szálból épül fel. B: A szemikonzervatív replikáció során az utódmolekulák egyik szála régi, a másik újonnan szintetizálódik. C: A diszperzív replikáció során a régi DNS feldarabolódik, majd a megkettőződés után mindkét utódmolekula régi és újonnan létrejött részek darabjaiból áll össze. 10

11 a) A fentiek közül melyik replikációtípus jellemző valójában a DNS megkettőződésére? Írd a megfelelő betűjelet a négyzetbe! b) 1958-ban Matthew Meselson és Franklin Stahl szellemes eljárást dolgoztak ki a DNS-replikáció módjának azonosítására. Vizsgálataikban baktériumokat tenyésztettek olyan táptalajon, amely dús volt a nitrogén 15-ös tömegszámú, nehéz izotópjában ( 15 N). A baktériumok beépítették a nehéz izotópot a DNS-ükbe, ami emiatt nehezebb lett a normális, 14-es tömegszámú nitrogént ( 14 N) tartalmazó táptalajon nevelt baktériumok DNS-énél. A kutatók a kísérletben a baktériumok DNS-ének tömegét ultracentrifugálással hasonlították össze. Az eljárás végén a nagyobb sűrűségű, nehezebb DNS-molekulák a centrifugacső aljához közelebb helyezkednek el. 14 N 15 N kisebb sűrűségű, könnyebb DNS nagyobb sűrűségű, nehezebb DNS Molekuláris genetika A DNS mely alkotórészébe épülhetett be a nitrogén nehéz izotópja ( 15 N)? A: dezoxiribóz B: foszforsav C: ribóz D: timin E: uracil c) A kísérlet következő fázisában a 15 N-izotóppal jelölt baktériumokat egy generáción át normál ( 14 N-tartalmú) táptalajon nevelték, majd megvizsgálták az utódsejtek DNS-ének tömegét. Azt találták, hogy az összes utódsejtben lévő DNS tömege egyforma. Melyik replikációs mechanizmust zárhatták ki a kutatók ennek az eredménynek köszönhetően? Írd a betűjelét a négyzetbe! d) Mit gondolsz, mekkora volt az utódsejtek DNS-ének tömege, azaz hol helyezkedtek el az utódsejtek DNS-molekulái a centrifugacsőben? Írd a megfelelő szint betűjelét a négyzetbe! e) Indokold választásod, miért ezt a szintet jelölted? A B C D E 14 N 15 N A: Mert a létrejövő DNS-molekulák mindkét szála könnyű. B: Mert a létrejövő DNS-molekulák egyik szála könnyű, a másik nehéz : C: Mert a létrejövő DNS-molekulák mindkét szála kevert típusú. D: Mert a létrejövő DNS-molekulák mindkét szála nehéz. f) A továbbra is szóba jövő replikációs mechanizmusok közül a kutatók egy további 14 N-tartalmú táptalajon nevelt generáció vizsgálatával választották ki a helyeset. Kimutatták, hogy egy újabb osztódás után a baktériumok DNS-ének tömege már nem volt egyöntetű, kétféle tömeg is előfordult a mintában, nagyjából azonos arányban. A centrifugacső mely betűvel jelölt szintjein helyezkedtek el a második utódgeneráció DNS-molekulái? Írd a megfelelő betűjeleket a négyzetekbe! g) Mit kellett volna tapasztalniuk a kutatóknak a másik, vagyis az első kísérlet eredménye alapján még szóba jövő replikációs mechanizmus esetén? A: A második utódgeneráció DNS-molekuláinak tömege is megegyezik, és ez a tömeg egyenlő az első utódgeneráció DNS-molekuláinak tömegével. B: A második utódgeneráció DNS-molekuláinak tömege is megegyezik, de ez a tömeg különbözik az első utódgeneráció DNS-molekuláinak tömegétől. C: A második utódgeneráció DNS molekulái között vannak olyanok, amelyek a szülők DNS-ének tömegével egyeznek meg. D: A második utódgeneráció DNS molekulái között vannak olyanok, amelyek tömege a sok generáció óta normál táptalajon nevelt baktériumok DNS-ének tömegével egyezik meg. E: A második utódgenerációban négy különböző tömegű DNS-molekula fordul elő. 11

12 4. feladat Pontmutáció A DNS-nek egy mrns-re átíródó szakaszán az értelmes szál 27 bázisának sorrendje az alábbi. TACTCTATGGTACCCGATTAGACTTTT a) Add meg az erről a szakaszról átíródó mrns bázissorrendjét! b) Add meg az mrns alapján képződő polipeptid aminosavsorrendjét! (Használd a kódszótárt!) c) Hogyan változik a megadott DNS-szakasz által kódolt polipeptid aminosavsorrendje az alábbi esetekben? 1. A 7. helyen álló adenin pontmutáció következtében guaninra cserélődik. 2. A 12. helyen álló adenin pontmutáció következtében guaninra cserélődik. 3. A 22. helyen álló adenin pontmutáció következtében guaninra cserélődik. d) Az ember genetikai állománya kb. 3,2 milliárd bázispárból áll. A DNS megkettőződésekor átlagosan minden 10 8 beépülésre esik egy-egy hiba. Átlagosan hány hibásan beépült bázis van egy újonnan keletkezett hámsejtben? e) Tóbiás szerint a mutáció szükségképpen rossz dolog. Érvelj az álláspontja ellen! 5. feladat HUGO Alkossatok 4 fős csoportokat! A csoporton belül alkossatok párokat ( A és B pár)! Végezzetek kutatómunkát az interneten az alábbi témákban! Eredményeitekről készítsetek plakátot vagy rövid, néhány perces prezentációt! A pár témája: DNS-szekvenálás: Mi a DNS-szekvenálás? Milyen módszereket használnak, mi ezek alapelve? B pár témája: A Human Genom Project (HUGO): Mi volt a HUGO célja? Mikor zajlott a projekt? Milyen lehetséges felhasználási módjai vannak a projekt eredményeinek? Milyen nehézségekbe ütköznek a kutatók az eredmények értelmezésekor? Mutassátok be egymásnak eredményeiteket a csoporton belül! 12

13 1. feladat 3. A genetikai állomány változatossága Örökítőanyag a sejtben a) Az alábbi táblázatban összehasonlítjuk a prokarióta, illetve eukarióta sejtek örökítőanyagának néhány fontos sajátságát. Töltsd ki a táblázat üres mezőit! Prokarióta sejt Tulajdonságok Eukarióta sejt Melyik sejtalkotóban helyezkedik el az örökítőanyag legnagyobb része? Milyen alakú DNS-molekulák alkotják az örökítőanyag legnagyobb részét? Kapcsolódnak-e szerkezeti fehérjék a DNS-molekulához? Jellemzően hány kromoszóma található a sejtben? (Egy vagy több?) Molekuláris genetika b) Röviden foglald össze, hogyan magyarázza az endoszimbionta elmélet a mitokondriumok eredetét! c) A mitokondriális DNS A mitokondriumok saját DNS-sel rendelkeznek. Ez egy gyűrű alakú molekula, mely viszonylag kevés, az emberi mitokondrium esetében bázispárt tartalmaz. Ez a molekula kódolja a terminális oxidáció enzimrendszerének, az ún. elektrontranszportlánc fehérjéinek egy részét, továbbá a mitokondriumban található riboszómákat felépítő rrns-molekulák közül kettőt és néhány trns-molekulát. A mitokondriális DNS mely jellemzői igazolják az endoszimbionta elméletet? d) Mit gondolsz, hogyan magyarázzák a biológusok azt a jelenséget, hogy a mitokondrium fehérjéinek nagyobb részét a sejtmagban található DNS kódolja? 2. feladat Információáramlás a sejtben Az ábra tanulmányozása után válaszolj az alábbi kérdésekre! a) Melyik sejttípus látható az ábrán? b) Mely szerkezeti sajátságai alapján állapítottad meg? Kettőt említs!

14 c) Nevezd meg minél pontosabban a számmal jelölt molekulákat/sejtalkotókat! Segítségül megadjuk, hogy 1, 2 és 3 különböző típusú RNS-molekulákat jelölnek! feladat Transzportkromoszómák Add meg értelemszerűen az alábbi szöveg hiányzó szavait, kifejezéseit! A sejtciklus szakaszában megkettőződik a sejt DNS-állománya. Ennek során a DNSmolekulák nem válnak teljesen ketté, hanem a(z) pontban együtt maradnak. A(z) elején az addig laza szerkezetű, ún. formájú kromoszómák segítségével erőteljesen feltekerednek, kialakulnak a transzportkromoszómák. Ezek mindegyikét két alkotja, melyek egy-egy, egymással információtartalmú DNS-molekulát tartalmaznak, kivéve, ha a DNS megkettőződése során történt. Egy ember szöveti sejtjeiben darab kromoszóma található, ezek közül darab a nem meghatározásában szereplő kromoszóma, a többi pedig kromoszóma. A szöveti sejtek kromoszómái párba állíthatók, azaz ezek a sejtek kromoszómaszerelvényük szerint sejtek. 4. feladat Vírusfertőzés Az alábbi ábrán a HIV-vírus fertőzését mutatjuk be vázlatosan. Az ábra tanulmányozása után oldd meg a feladatokat! Lappangás Aktiválódás segítő T-sejt HIV-vírus a gazdasejt DNS-e a vírus DNS-re átíródott információtartalma mrns a vírus RNS-e 14

15 a) Melyik betegség kórokozója a HIV-vírus? Írd a megfelelő betűjelet a négyzetbe! A: Bárányhimlő. B: Fertőző májgyulladás (hepatitis). C: Influenza. D: Járványos gyermekbénulás. E: Szerzett immunhiányos állapot (AIDS). b) Mely sejteket támadja meg a HIV-vírus? A: A fehérvérsejtek egyik típusát. B: Az izomsejtek egyik típusát. C: A csontsejteket. D: Az idegsejteket. E: A vörösvértesteket. Molekuláris genetika c) Hogyan terjed a HIV? Írd a két helyes válasz betűjelét a négyzetekbe! A: Bizonyos ételek fogyasztásával. B: Bőrkontaktussal (pl. kézfogással). C: Cseppfertőzéssel. D: Helytelenül végrehajtott vérátömlesztéssel. E: Szexuális úton. d) Melyik nem igaz a HIV-vírusra? Írd a megfelelő betűjelet a négyzetbe! A: Nem képes önálló szaporodásra. B: Nem sejtes szerveződésű. C: Nem tartalmaz DNS-t. D: Nem tartalmaz fehérjéket. E: Sejtélősködő. e) Melyik szám jelöli az ábrán az alábbi folyamatokat? Írd a megfelelő számot a folyamat melletti négyzetbe! Az egyik folyamat nem szerepel az ábrán, a mellette lévő négyzetbe -et írj! I. A fertőzőképes vírus kiszabadul a sejtből. II. A vírus örökítőanyaga DNS-re íródik át. III. A vírus összeszerelődése. IV. Transzláció. V. Transzkripció. f) Melyik folyamat írja le helyesen a vírus információtartalmának kifejeződését? A: vírus RNS DNS mrns fehérje B: DNS mrns fehérje vírus RNS C: DNS vírus RNS mrns fehérje D: DNS mrns vírus RNS fehérje E: DNS mrns fehérje vírus RNS 15

16 A sejtosztódás 1. feladat Osztódó sejt Az alábbi rajzok egy osztódó sejtről készültek a sejtosztódás különböző fázisaiban. Az ábrákon az osztódás egy-egy fő szakasza látható! A B C D a) A sejtosztódás melyik típusa látható az ábrán? b) Mely sejtek osztódnak így? Írj egy növényi és egy állati példát! c) Rakd sorba a képek betűjelzéseit a sejtosztódás egymást követő szakaszainak megfelelően, és nevezd meg az egyes szakaszokat! I. II. III. IV. d) Mely szakaszra jellemező a megadott esemény? Írd a szakasz betűjelét az esemény mellé! Ha a megadott esemény az ábrázolt sejtosztódási típus egyik szakaszára sem jellemző, E betűt írj! 1. Kettéválik a sejtplazma. 2. Eltűnik a sejtmaghártya. 3. Elválnak egymástól a homológ kromoszómapár tagjai. 4. Kialakul az osztódási orsó. 5. Megkettőződik a sejt DNS-állománya. 6. Kialakulnak a transzportkromoszómák. e) A szokásos jelölések felhasználásával írd fel a rajzon szereplő kiindulási sejt, illetve az utódsejtek kromoszómaszámát! kiindulási sejt: utódsejtek: f) Az alábbi mikroszkópos felvételek a vöröshagyma gyökércsúcsának sejtjeiről készültek osztódás közben. A felvételeken ugyanazok a szakaszok láthatók, mint a fenti rajzokon. Párosítsd a mikroszkópos képeket a rajzokkal! Írd a megfelelő rajz betűjelét a mikroszkópos felvétel sarkába!

17 2. feladat A meiózis eseményei a) Állítsd sorba a meiózissal végződő sejtciklus felsorolt eseményeit! Két esemény sorszámát megadtuk. A homológ kromoszómák között allélkicserélődés játszódik le. A húzófonalak hatására a homológ kromoszómapárok tagjai elválnak egymástól, és a sejt két ellentétes pólusára vándorolnak. A kromoszómák kromatidái elválnak egymástól és a sejtek két ellentétes pólusára vándorolnak. A nyugalmi szakasz során megkettőződik a sejt DNS-állománya. Molekuláris genetika Az osztódási orsóhoz a befűződési pontjuknál kapcsolódó kromoszómák a sejtek egyenlítői síkjába rendeződnek. Az osztódási orsóhoz kapcsolódó homológ kromoszómapárok a sejt egyenlítői síkjába rendeződnek. Kettéválik a citoplazma, kialakul a két utódsejt. Kialakul a négy utódsejt. 2. Kialakulnak a transzportkromoszómák, és párokba rendeződnek. 7. Ismét megjelenik az osztódási orsó. b) Húzd alá a megfelelő választ! 1. A kiindulási sejt haploid/diploid. 2. Az I. főszakasz végén kialakuló utódsejtek haploidok/diploidok. 3. A II. főszakasz végén kialakuló utódsejtek haploidok/diploidok. 3. feladat Sejtosztódási típusok Melyik sejtosztódás-típusra jellemző? Írd a megfelelő betűjelet az állítás mellé! A: meiózisra jellemző B: mitózisra jellemző C: mindkettőre jellemző D: egyikre sem jellemző 1. Számtartó osztódás. 2. Számfelező osztódás. 3. Haploid sejtek nem osztódhatnak így. 4. Az osztódás során haploid utódsejtek keletkezhetnek. 5. Az osztódás előtt a sejt DNS-állománya megkettőződik. 6. Az osztódás során egyes kromoszómák között allélkicserélődés mehet végbe. 7. Az osztódás során kialakul az osztódási orsó. 8. Ilyen osztódással jönnek létre az ember ivarsejtjei. 9. Így osztódik a zigóta a többsejtű élőlények egyedfejlődése során. 10. Így osztódnak a növények állandósult szöveteinek sejtjei. 17

18 4. feladat Miről mesélnek a kromoszómák? Egy 41 éves várandós nő esetében a laboreredmények és az ultrahangos vizsgálatok azt mutatták, hogy viszonylag nagy az esélye annak, hogy a magzatnak kromoszómaszám-rendellenessége van. Ezért magzatvíz-vizsgálat segítségével elkészítették a magzat kromoszómatérképét, amely az alábbi ábrán látható Döntsd el az alábbi állításokról, hogy igazak-e (I) vagy hamisak (H)! Válaszaidat indokold is meg! 1. Az ábrázolt kromoszómák nyugalmi szakaszban lévő sejtekből származnak. 2. Az ábrán egy diploid emberi sejt összes kromoszómája szerepel. 3. A vizsgálaton résztvevő nő kislányt vár. 4. A petesejt mindig X ivari kromoszómát hordoz. 5. A petesejtet megtermékenyítő hímivarsejt mindig Y ivari kromoszómát hordoz. 6. Az ábrán látható kromoszómák fele apai, fele anyai eredetű. 7. Az ábrán látható kromoszómák 25%-a biztosan a magzat apai nagyanyjától származik. 8. A magzat Down-kóros. 18

19 5. feladat A sejtciklus zavarai Olvasd el figyelmesen az alábbi szöveget, majd oldd meg a feladatokat! A sejtciklus zavarai: a rák kialakulása A rák kialakulása minden esetben az örökítőanyagot (DNS-t) érintő mutációk felhalmozódásának köszönhető. Nem minden mutáció okoz azonban daganatot, csak azok, amelyek a sejtek növekedését és osztódását szabályozó fehérjék működését érintik. A mutációk következtében hibásan zajlik le a sejtciklus. Ennek során többféle probléma léphet fel: károsodik vagy hibásan másolódik le a DNS, illetve hibásan válnak szét az örökítőanyagot hordozó kromoszómák. Ezeket a problémákat a sejtciklus ellenőrzési pontjai hivatottak kiküszöbölni azáltal, hogy leállítják a sejtciklust addig, amíg a hibák kijavításra kerülnek, vagy ha ez nem lehetséges, öngyilkosságra késztetik a sejtet (programozott sejthalál vagy apoptózis). Ha azonban egyik sem következik be, akkor rákos elfajulás jöhet létre: a sejt irányíthatatlan módon osztódni kezd, a hibás utasítások pedig minden utódsejtbe bejutnak. Az eredeti hibás sejtből így egy tumoros sejtvonal alakul ki, amely halhatatlanná vált. Daganatot négyféle, a fentebb már említett szabályozófehérjéket érintő gén mutációja okozhat. Ezek a protoonkogének, a tumorszupresszorok, a DNShibajavítók és az apoptózis-szabályozók. A protoonkogének olyan fehérjék génjei, amelyek normálisan növekedési jeleket fognak fel és közvetítenek a sejtekben. Ezeknek a géneknek bizonyos mutációi a fehérjék feltétel nélküli aktivációját idézik elő, aminek hatására az érintett sejt a szervezet valódi szándékától függetlenül folyamatosan úgy érzékeli, mintha a növekedési jelzés jelen volna. A tumorszupresszorok vagy daganatelnyomó gének termékei normális működésük során féken tartják a sejtosztódást, a sejtciklust hiba esetén leállítják, sőt, a sejtet az apoptózis felé irányíthatják. Míg a protoonkogének esetében az aktiváló mutációk jelentenek veszélyt, a tumorszuppresszorok esetében a funkcióvesztéses meghibásodás vagy teljes törlődés az, ami lehetővé teszi a sejt korlátlan szaporodását. A tumorszupresszorok még működőképes állapotukban is legfeljebb leállítani tudják a sejtciklust, ám az észlelt DNS-hibákat kijavítani nem tudják; ezért egy harmadik fehérjecsoport, a DNS-hibajavítók felelnek. Ha a mutációk éppen ezeket teszik tönkre, azzal ördögi kört indítanak be, hiszen ezek híján a további mutációk felhalmozódása sokkal valószínűbbé válik. Hasonlóképpen, hiába kiáltanak apoptózisért a javíthatatlan hibát észlelő tumorszupresszorok, ha a mutációk már tönkretették az apoptózist végrehajtó fehérjék génjeit. Könnyen belátható, hogy a négy közül bármelyik osztályt érinti is az első hiba, az ugrásszerűen megnöveli a további mutációk bekövetkeztének valószínűségét. A ma elfogadott nézet szerint a rosszindulatú sejtviselkedés kialakulásához 5-6 egymást követő mutáció szükséges. (Forrás: Molekuláris genetika a) Nevezz meg 3 különböző mutagén (mutációt okozó) hatást! b) Mit jelent az, hogy a rákos sejtvonal halhatatlan? c) Mit jelent a szövegben említett rosszindulatú sejtviselkedés? d) A szöveg alapján állapítsd meg, hogy a felsoroltak közül melyek okozhatnak rákos elváltozást! Írd a megfelelő betűjeleket a négyzetekbe! A: A protoonkogének termékeinek aktiválódása, túlműködése. B: A tumorszupresszor gének termékeinek aktiválódása, túlműködése. C: A DNS-hibajavító fehérjék inaktiválódása, alulműködése. D: Az apoptózist szabályozó fehérjék aktiválódása, túlműködése. e) Járj utána, hogy mi a különbség a szövegben említett programozott sejthalál (apoptózis) és a nem programozott sejthalál (nekrózis) között! 19

20 Összefoglalás 1. feladat Fogalomtár Párosítsd az alábbi fogalmakat a meghatározásukkal! 1. gén 2. allél 3. diploid sejt 4. haploid sejt 5. homológ kromoszómapár 6. mutáció A: A DNS-molekula azon szakasza, amely meghatározza egy fehérje aminosavsorrendjét. B: Az örökítőanyag maradandó megváltozása. C: Egy gén különböző bázissorrendű változatai közül az egyik. D: Egyszeres kromoszómakészletű sejt, a különböző géneket 1-1 példányban tartalmazza. E: Kétszeres kromoszómakészletű sejt, a különböző géneket 2-2 példányban tartalmazza. Tagjai azonos alakúak és méretűek, ugyanazon F: tulajdonságokra vonatkozó génsorozatokat tartalmaznak. 2. feladat Fehérjeszintézis a sejtben Az alábbi ábra az mutatja be, hogy miként zajlik a fehérjeszintézis a sejtben. Tanulmányozd az ábrát, majd oldd meg a feladatokat! B C A a) ) Mely sejtalkotókat jelölik a római számok? I. II. III. b) Nevezd meg a betűvel jelölt molekulákat! C és F egy-egy enzimet jelöl! I II E D F A: B: C: G D: E: F: G: c) Mely folyamatokat jelölik az arab számok? Írd a nevüket az ábrába! III 20

21 d) Döntsd el az alábbi állításokról, hogy igazak (I) vagy hamisak (H)! Válaszaidat indokold is meg! 1. Az ábra egy eukarióta sejt fehérjeszintézisét mutatja be. 2. A III jelű sejtalkotó előfordulhat szabadon a sejtplazmában, de kötődhet a Golgi-készülék felszínéhez is. 3. Az E típusú molekulából a sejtekben pontosan húszféle különböző összetételű van. 4. Az arab számokkal jelölt folyamatok ATP-igényesek. Molekuláris genetika 5. Ha egy génben egyetlen bázis megváltozik, akkor biztosan megváltozik a kódolt fehérje aminosavsorrendje is. e) Az alábbi táblázat azt foglalja össze, hogyan határozza meg a DNS bázissorrendje a fehérje aminosavsorrendjét! A kódszótár felhasználásával egészítsd ki a táblázat hiányzó részeit! DNS néma szál G A A T C U U G G G U G nincs kódolt aminosav metionin hisztidin 3. feladat Információáramlás a makromolekulák között A molekuláris biológia centrális dogmája Francis Crick egy általános sémát alkotott arról, hogy a nukleinsavak és a fehérjék szekvenciájában* lévő információ hogyan adódhat át az egyes makromolekulák között. A sémának a centrális dogma elnevezést adta. A háromféle makromolekula, DNS, RNS és fehérje esetében elméletileg 3 3 = 9 lehetséges információátadási út van. Crick ezek közül hármat tartott olyannak, ami nem valósulhat meg. Ezek mind a fehérje aminosavsorrendje alapján történő új makromolekula keletkezésre vonatkoztak. Tehát fehérje alapján nem keletkezhet DNS, RNS vagy fehérje. A maradék 6 utat lehetségesnek nevezte. Ezek közül 1970-ben háromról már egyértelműen kijelenthette, hogy azok a teljesen általános utak. A három másik elméleti lehetőségből 1970-ben kettőről már ismert volt, hogy speciális esetekben végbemennek. Az RNS-genomú vírusok egy része olyan enzimmel rendelkezik, amelyik RNS-alapú RNS-szintézissel másolja a genomját. Más RNS-genomú vírusokról (retrovírusok) pedig kiderült, hogy az RNS-genomjuk alapján először egy DNS-másolat keletkezik (RNS-alapú DNS-szintézis) a reverz transzkriptáz enzim által, majd erről a DNS-másolatról képződik az RNS-genom. Néhány tanulmány azt állította, hogy bizonyos speciális kezelések hatására a riboszóma képes egyszálú DNS alapján fehérjét szintetizálni. Ezt nem sikerült bizonyítani, ezért a mai ismeretek szerint ez a mechanizmus, bár elméleti alapon nem zárható ki, a valóságban nem megy végbe. *szekvencia = a makromolekulákat alkotó monomerek sorrendje, pl. fehérjék aminosavsorrendje, DNS bázissorrendje (Forrás: 21

22 a) Mi volt Francis Crick leghíresebb felfedezése? Ki volt a kutatótársa? Az alábbi ábrák közül a bal oldalin a nukleinsavak és fehérjék közötti információáramlás 9 elméletileg lehetséges útját láthatod. DNS DNS RNS Fehérje RNS Fehérje b) Rajzold bele piros nyilakkal a jobb oldali ábrarészbe az információáramlásnak az élővilágban általános 3 útját! Írd a nyilak mellé a folyamatok nevét! c) Rajzold be kékkel azt a 3 utat, amelyet Crick még elvileg lehetségesnek tartott! Tegyél kérdőjelet annak az útnak a nyila mellé, amelynek előfordulása máig nem bizonyított! d) Mit jelent a dogma szó? Miért nem szerencsés, hogy Crick ezt az elnevezést adta elképzelésének? 4. feladat A sejtosztódás Az alábbi rajzok egy élőlény sejtjeit ábrázolják a mitózis, illetve a meózis különböző fázisaiban. Válaszolj röviden az alábbi kérdésekre! A B C D E F G H a) Állapítsd meg, hányszoros az élőlény kromoszómakészlete! b) Mely betűvel jelölt fázisok figyelhetők meg a mitózis során, és milyen sorrendben? c) Mely betűvel jelölt fázisok figyelhetők meg a meiózis során, és milyen sorrendben? d) Hogyan nevezzük az A betűjelű ábrán zajló folyamatot? Mi a jelentősége a genetikai változatosság kialakulásában? 22

23 e) Hasonlítsd össze az alábbi mennyiségeket! Írd a megfelelő relációs jelet (, =) a mennyiségek közé! Vedd figyelembe, hogy az állítások mindig ugyanazon élőlényre vonatkoznak! A DNS mennyisége a sejtben a nyugalmi szakasz elején. A kromoszómák száma a sejtben a mitózis kezdetekor. A kromoszómák száma a sejtben a meiózis kezdetekor. A kromoszómák kromatidáinak száma a mitózis elején. A kromoszómák kromatidáinak száma a meiózis I. főszakaszának elején. A kromoszómák kromatidáinak száma a meiózis II. főszakaszának elején. A DNS mennyisége a sejtben a nyugalmi szakasz végén. A kromoszómák száma a sejtben a mitózis befejeződésekor. A kromoszómák száma a sejtben a meiózis befejeződésekor. A kromoszómák kromatidáinak száma a mitózis végén. A kromoszómák kromatidáinak száma a meiózis I. főszakaszának végén. A kromoszómák kromatidáinak száma a meiózis II. főszakaszának végén. Molekuláris genetika 5. feladat Mutációk Melyik mutációtípusra jellemző? Írd a megfelelő betűjelet az állítás mellé! A: génmutáció B: kromoszómamutáció C: genommutáció D: mindhárom E: egyik sem 1. A kromoszómaszám részleges vagy teljes megváltozása. 2. A DNS bázissorrendjének egy ponton történő megváltozása. 3. Ilyen mutáció következik be, amikor a DNS-láncot kettétöri a röntgensugárzás. 4. Ilyen típusú mutációt okoz az UV-sugárzás. 5. Az allélkicserélődés következménye lehet. 6. Hátterében a homológ kromoszómapárok tökéletlen szétválása áll. 7. Ilyen változás okozza a sarlósejtes vérszegénységet. 8. Jellemzően ilyen változás áll a Down-kór hátterében. 9. Elsősorban ennek a mechanizmusnak köszönhetően alakulnak ki egy gén különböző alléljai. 10. Az utód életképtelenségét okozhatja. 6. feladat Molekuláris genetikai konferencia Alkossatok párokat, kisebb csoportokat! a) Gyűjtsetek össze olyan tudósokat, akik a molekuláris genetika terültén végzett kutatómunkájukért kaptak Nobel-díjat az 1901 és 1970 közötti időszakban! b) Válasszatok ki egyet a felsorolt Nobel-díjas tudósok (vagy tudóscsoportok) közül! Készítsetek prezentációt, amelynek segítségével ismertetitek Nobel-díjat érő felfedezését, az ehhez vezető utat, kísérleteket! Szervezzetek konferenciát, hallgassátok meg egymás előadásait! 23

24 Genetikai alapfogalmak 1. feladat Egy emberi sejt kromoszómakészlete M N A A Az ábra egy ember egyik sejtjének kromoszómáit mutatja szabályos elrendezésben. B b a) Nevezd meg azokat az anyagokat, amelyek a kromoszómákat felépítik! b) Származhat-e ez a kromoszómakészlet az ember egy testi sejtjéből? Válaszodat indokold, használd a haploid / diploid elnevezések közül a megfelelőt! c) Származhat-e a kromoszómakészlet egy petesejtből? Válaszodat indokold, használd a haploid / diploid elnevezések közül a megfelelőt! d) Az M és N betűk egy homológ kromoszómapár két tagját jelölik. Egészítsd ki a mondatot! Ha M kromoszómát az egyén az apjától örökölte, akkor az N kromoszómát. e) A és B két gént jelöl. Egészítsd ki a mondatot! B és b egy gén különböző változatai, azaz. f) Írd fel betűjelzéssel az egyén genotípusát A génre nézve! Nevezd meg ezt a genotípust egyetlen jelzővel! g) Írd fel az egyén genotípusát betűjelzéssel B génre nézve! Nevezd meg ezt a genotípust egyetlen jelzővel! 2. feladat Legyek és ivarsejtek Az ecetmuslica egyedek számos jól megfigyelhető, genetikailag meghatározott jellegben különbözhetnek egymástól. A normál téglavörös szemszín mellett ismeretes például a barna szemszín, amelynek allélja egy testi kromoszómán található, és csak e jellegre nézve homozigótákban alakul ki, a heterozigóták téglavörös szeműek. A testszín génje is testi kromoszómához kötött. A test lehet normál szürke, és mutáns fekete. A fekete testszín is csak alléljainak homozigóta előfordulása mellett jelenik meg. Alkalmazzuk a következő jelöléseket: téglavörös szemszín allélja: T 1 barna szemszín allélja: T 2 szürke testszín allélja: S 1 fekete testszín allélja: S 2 24

25 a) Írd fel a mindkét jellegre homozigóta téglavörös szemszínű, szürke testszínű ecetmuslica genotípusát! b) Az ecetmuslicák testi sejtjei 4 pár kromoszómát tartalmaznak. Hány kromoszómát tartalmaznak ivarsejtjeik? c) Írd fel a homozigóta téglavörös szemszínű, szürke testszínű ecetmuslica hímivarsejtjeinek genotípusát! d) Írd fel a barna szemű, fekete testű ecetmuslica genotípusát! e) Írd fel a barna szemű, fekete testű ecetmuslica petesejtjeinek genotípusát! f) Írd fel annak az egyednek a geno- és fenotípusát, amely a fent leírt ivarsejtek találkozásából alakul ki! Genotípusa: Fenotípusa: 4. feladat Egy különleges betegség nyomában Sir Archibald Garrod brit orvos az 1900-as évek elején a St. Bartholomew Kórházban végzett munkája során számos olyan pácienssel találkozott, akik egy ritka betegségben (alkaptonúriában) szenvedtek. Egyéb kellemetlen tünetek (például ízületi gyulladás 1 ) mellett e betegek vizelete és fülzsírja vörössé 2 vagy koromfeketévé 3 változott, ha levegőre tették attól függően, hogy mit ettek 4 előtte. Garrod arra gondolt, hogy a betegség oka talán az, hogy a beteg emberekben egy homogentizát nevű anyag nem bomlik le, mint egészséges társaikban, hanem felhalmozódik. Gyanította, hogy a beteg emberek sejtjeiben hiányzik vagy működésképtelen az a katalizátor, amelynek le kellene bontania ezt a vegyületet. Később bebizonyosodott, hogy a beteg emberekben jelenlevő génváltozat egy működésképtelen enzimet produkál. A heterozigótákban 5 ez nem probléma, mert a másik szülőtől származó génváltozat kompenzálni tudja a hibás példány kiesését, ők egészségesek 6. (Forrás: Matt Ridley) a) Nevezd meg a következőket a tanult szakkifejezéssel! A katalizátor, amelynek le kellene bontania a homogentizát nevű vegyületet: Génváltozat: Jelöljük a betegséget okozó allélt A2-nek, az egészséges fehérjét kódoló változatát A1-nek! b) Írd fel a beteg emberek genotípusát! c) Írd fel a vizsgált jelleg szempontjából egészséges fenotípusú emberek lehetséges genotípusait! d) Írd fel az adott tulajdonságra nézve heterozigóták genotípusát! e) Egy mondatban fejtsd ki, mit jelent, hogy a másik szülőtől kapott génváltozat kompenzálni tudja a hibás példány kiesését! Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei f) Az alábbi ábra a gének és a környezet hatását mutatja be a fenotípus kialakulására. Írd be a feladat szövegéből a kis számokkal megjelölt fogalmak, kifejezések számait a megfelelő téglalapokba! genotípus környezeti hatások fenotípus 25

26 6. Egy gén, egy tulajdonság A feladatok megoldásakor feltételezzük, hogy a keresztezések során új mutációk nem történnek. 1. feladat Tengerimalacok Egy tenyésztő fekete és fehér tengerimalacokat tartott. Fekete malacait egymással keresztezve mindig feketék, a fehéreket egymással keresztezve mindig fehérek születtek. Egyszer a feketéket fehérekkel keresztezte. Az összes újszülött tengerimalac fekete lett. a) Nevezd meg az öröklésmenet típusát! b) Melyik szín a domináns, melyik a recesszív jelleg? c) Írd fel a fekete malacok összes lehetséges genotípusát! d) Írd fel a fehér malacok összes lehetséges genotípusát! e) Milyen fenotípusúak a heterozigóta tengerimalacok? f) Vezesd le az utolsó keresztezést a szülői generációtól kiindulva, ha az F 1 nemzedék egyedeit egymás között keresztezi a tenyésztő? P fenotípusa: fekete x fehér genotípusa: ivarsejtek: F 1 genotípusa: fenotípusa: ivarsejtek: F 2 genotípusai: fenotípusai: Hogyan, milyen keresztezéssel tudná eldönteni a tenyésztő egy fekete színű tengerimalac genotípusát? g) A keresztezés típusának neve: h) A keresztezés lényege: 2. feladat A retek alakja A retek alakja lehet hosszúkás, kerek és ovális. Ha hosszúkás retkeket keresztezünk kerekkel, csupa ovális alakú retket kapunk. Ha oválisokat keresztezünk egymás között, 1 : 2 : 1 arányban hosszúkás, ovális és kerek retkeket kapunk. a) Nevezd meg az öröklődés típusát, az öröklésmenetet! 26

27 b) Írd fel az egyes fenotípusokhoz tartozó genotípusokat! A kérdéses gén alléljait H1, H2 típusú jelöléssel jelöld! hosszúkás: kerek: ovális: c) Vezesd le és írd föl a következő keresztezésekből várható geno-és fenotípusokat, és ezek várható százalékos arányát! Szülők fenotípusa és genotípusa Utódok genotípusai Utódok fenotípusai Várható arányok (%) 3. feladat Rövidujjúság A rövidujjúságot domináns allél okozza. A normál ujjfejlődést recesszív allél alakítja ki. a) Írd fel a rövid ujjú ember lehetséges genotípusait! Jelöld az allélokat R/r-rel! b) Írd fel a normális ujjú emberek lehetséges genotípusát! Józsi rövid ujjú, de édesanyja normál ujjú volt. Feleségül vesz egy normál ujjú nőt, Julit. c) Írd be az ábrába a hiányzó geno- és fenotípusokat! hosszúkás x hosszúkás hosszúkás x ovális kerek x ovális Józsi Juli Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei d) Az ivarsejtek lehetséges genotípusai: A születendő gyermek lehetséges genotípusai: A genotípusokhoz tartozó fenotípusok: 4. feladat Paradicsomok Egy gazdaságban piros és sárga paradicsomokat termesztenek. A különféle genotípusú szülők keresztezése nyomán kapott utódokat a következő táblázat foglalja össze. Szülők fenotípusa Utódok fenotípusa 1. sárga sárga 23 sárga 2. piros piros 31 piros 3. piros piros 29 piros, 11 sárga 4. piros sárga 16 piros, 18 sárga 5. piros sárga 33 piros a) Állapítsd meg, hogy melyik szín a domináns tulajdonság! b) Hányas sorszámú keresztezésekből állapítható ez meg biztosan? 27

28 d) Írd fel a szülők és utódok genotípusát az egyes keresztezésekben! Szülők fenotípusa Utódok fenotípusa 5. feladat Keserűség (érettségi feladat alapján) 1931-ben Arthur Fox vegyész egy PTC (fenil-tiokarmamid) nevű port öntött egy edénybe. Kollégái szörnyű keserűnek érezték a levegőből a szájukba kerülő port, ő maga nem érzett semmit. Kiderült, hogy az emberek kétféleképpen érzik a PTC ízét. Egyesek nagyon keserűnek érzik a PTC-t őket PTC-érző -nek nevezzük, míg mások nem, vagy sokkal kevésbé találják keserűnek a PTC-t, ők a nem érzők. A tulajdonságról azóta tudjuk, hogy több tényezőtől függ, de tekinthetjük úgy, hogy egy gén két allélja (T és t) örökíti. A PTC keserű ízérzést kialakító gén a domináns, a nem érzők homozigóta recesszív genotípusúak. 1. Milyen genotípusúak lehetnek erre a tulajdonságra nézve a PTC-érzők? A: Homozigóta dominánsok vagy heterozigóták. B: Csak heterozigóták. C: Homozigóta dominánsok vagy homozigóta recesszívek. D: Homozigóta recesszívek vagy heterozigóták E: Az adatokból nem lehet megállapítani Néhány családban megvizsgálták a PTC-ízlelést a szülők és a gyerekek körében. Az eredményeket az alábbi táblázat foglalja össze. Tételezzük föl, hogy új mutáció egyik esetben sem történt. Az apa fenotípusa Az anya fenotípusa A gyerekek fenotípusa Kovácsék PTC-érző PTC-érző Pali és Gyuri: érzők; Zsófi: nem érző Szabóék PTC-érző Nem érző Péter: érző; Edit: nem érző Tóték Nem érző Nem érző Luca, Bori és Judit: nem érzők 2. Állapítsd meg a Tót családban Bori genotípusát! Használd a megadott jelölést! Írd föl a Szabó család tagjainak genotípusait! 3. Apa: 4. Anya: 5. Péter: 6. Edit:. 4. Írd föl a Kovács szülők genotípusait! Indokold válaszod! A szülők genotípusa: Indoklás: A természetben bizonyos növényekben előfordulnak más keserű anyagok, amelyek nagyon gyakran mérgezőek. A keserű íz érzékelése ezért előnyös tulajdonság lehetett, megóvta az emberelődöket a mérgezéstől. Egészítsd ki a mondatot a megadott kifejezések közül az odaillővel! mutáció, természetes szelekció, mesterséges szelekció, migráció, populáció 5. Feltételezik, hogy a PTC-érzékelés tulajdonsága következtében terjedt el. 28

29 1. feladat 7. Nemhez kötött öröklődés A feladatok megoldásakor feltételezzük, hogy a keresztezések során új mutációk nem történnek. Örülj, hogy fiú! Örülj, hogy lány! Egészítsd ki a szöveget! Az ember testi sejtjeinek kromoszómaszerelvénye pár kromoszómát tartalmaz. Ebből pár testi kromoszóma, pár ivari kromoszóma. Ez utóbbi kétféle lehet, ha akkor a vizsgált személy neme nő, ha pedig akkor férfi. Az ivarsejtek db testi és db ivari kromoszómát tartalmaznak. A női ivarsejtekben az ivari kromoszóma mindig, a férfiak spermiumai vagy, vagy ivari kromoszómát hordoznak. A születendő utód nemét tehát végül is a(z) ivarsejtjeinek ivari kromoszómája dönti el. Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei 2. feladat Esélylatolgató Az uralkodóházakban nagy jelentősége volt a fiú utódok születésének. a) Mekkora a valószínűsége, hogy egy házaspár elsőszülött gyermeke fiú legyen? b) Egy párnak elsőre kisfia született. Mekkora a valószínűsége, hogy második gyermekük is fiú lesz? c) Egy párnak első két gyermeke fiú. Mekkora a valószínűsége, hogy harmadik gyermekük is fiú lesz? d) Egy fiatal házaspár három gyermeket tervez. Mekkora a valószínűsége, hogy mindhárom születendő gyermekük fiú lesz? Válaszod vezesd le! e) Magyarázd meg a különbséget a c) és a d) válasz kiszámításának módja között! 3. feladat Genetikai tanácsadás 1. A vérzékenység X ivari kromoszómán öröklődő, recesszív jelleg. Kovácsékat elküldi a nőgyógyász a genetikai tanácsadóba, mivel bár a házaspár egészséges Kovácsné anyja vérzékeny volt (az apja nem). Kovács úr családjában nem fordult elő ez a betegség. Végy részt a genetikai tanácsadó munkájában! Feltételezzük, hogy új mutáció nem következett be az ivarsejtek képződése során. A megfelelő véralvadási faktort kódoló X kromoszómát jelöld X-szel, a vérzékenység allélját örökítő kromoszómát X v -vel! 29

30 Az a-d) kérdésekre a következő genotípusok közül válassz megoldást! XX; X X v ; X v X v ; XY; X v Y a) Írd fel Kovácsné apjának genotípusát a vizsgált jelleg szempontjából! b) Írd fel Kovácsné anyjának genotípusát a vizsgált jelleg szempontjából! c) Írd fel Kovács úr genotípusát a vizsgált betegség szempontjából! d) Írd fel Kovácsné genotípusát a vizsgált jelleg szempontjából! e) Írd be az alábbi táblázatba (azaz Punnett-táblába) Kovácsék születendő gyermekeinek lehetséges geno- és fenotípusait a vérzékenység szempontjából! f) Fogalmazd meg állásfoglalásodat a genetikai tanácsadó nevében: Mekkora valószínűséggel számíthat a Kovács házaspár a vérzékenység megjelenésére leány-, illetve fiúutód születése esetén? 4. feladat Genetikai tanácsadás 2. Kovácsék esetét megismerve Szabóék is elmennek a genetikai tanácsadóba, mivel bár ők maguk egészségesek Szabó úrnak vérzékeny az apja. a) Írd fel a genotípusokat! Szabó úr apja: Szabó úr: b) Örökítheti-e Szabó úr a vérzékenységet leány- vagy fiúgyermekére? Indokold válaszod! 5. feladat Ecetmuslicák Az ecetmuslicák normál téglavörös szemszínéhez képest többféle mutáns szemszín ismeretes. Egy genetikus a barackszínű szem, valamint a barna szem öröklődésére vonatkozó kísérleteket végzett beltenyésztett muslicákkal. A keresztezések eredményét a táblázatok mutatják Szülők barackszínű szemű nőstény téglavörös szemű hím téglavörös szemű nőstény barackszínű szemű hím Utódok téglavörös szemű nőstények barackszínű szemű hímek minden utód téglavörös szemű Szülők barna szemű nőstény téglavörös szemű hím téglavörös szemű nőstény barna szemű hím Utódok minden utód szeme téglavörös minden utód szeme téglavörös 30

31 a) Mit jelent az öröklődés szempontjából, hogy a szülők beltenyésztettek? b) Karikázd be a domináns szemszínt a párok tagjai közül! téglavörös barackszínű téglavörös barna c) Melyik szemszín mutáció öröklődik ivari kromoszómán? d) Írj két indokot, amely alapján az előző kérdést megválaszoltad! e) Mit állíthatunk a másik szemszín mutációt hordozó allél kromoszomális elhelyezkedéséről? f) Írd fel a következő fenotípusokhoz tartozó genotípusokat! barackszemű hím: barna szemű hím: 6. feladat A tarka macska titka barackszemű nőstény: barna szemű nőstény: Macskák körében sokféle szőrzetszín fordul elő. Ezek közül az egyik a fekete-sárga foltos, úgynevezett teknőctarka. A hím macskák feketék vagy sárgásak lehetnek, a nőstények között ezeken a fenotípusokon kívül teknőctarka foltosak is előfordulnak. Fekete hím és homozigóta sárga nőstény keresztezéséből teknőctarka nőstények és sárga hímek születnek. Sárga hím és homozigóta fekete nőstény keresztezéséből teknőctarka nőstények és fekete hímek születnek. Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei a) Mit gondolsz, mely kromoszómán öröklődik a leírt tulajdonság? b) Írd fel a macskák lehetséges genotípusait! Fekete hím: Sárga hím: Fekete nőstény: Sárga nőstény: Teknőctarka nőstény: c) Milyen színű kiscicák születése és milyen arányban várható, ha az apa (a kandúr) fekete, az anya teknőctarka? Válaszod vezesd le! 31

32 8. Változatok több génre A feladatok megoldásakor feltételezzük, hogy a keresztezések során új mutációk nem történnek. 1. feladat Mendel borsói Gregor Mendel a veteményborsó különböző tulajdonságainak öröklését vizsgálta. Virág színe vörös Virág helyzete Mag színe Maghéj tengelyen sárga sima Növény magassága magas P fehér szárvégen zöld ráncos alacsony F 1 vörös tengelyen sárga sima magas A táblázat a keresztezés eredményeit mutatja két jelleg tekintetében. Beltenyésztett szülők fenotípusa sima x ráncos maghéjú sárga magvú x zöld magvú F 1 utódok fenotípusa 100% sima 100% sárga magvú F 2 utódok fenotípusai 5374 sima 1850 ráncos 6022 sárga 2001 zöld F 2 utódok fenotípusos aránya Domináns jelleg a) Számold ki az F 2 utódok fenotípusarányát, állapítsd meg az adatokból, hogy melyik jelleg a domináns! Eredményeidet írd be a táblázat két utolsó oszlopába! b) Mi okozhatja az F 2 utódok arányának kismértékű eltérését a két jellegpár esetében? c) Írd fel a mindkét jellegre nézve domináns és mindkét jellegre recesszív homozigóta egyedek keresztezésének genotípusos vázlatát! Alkalmazd a következő jelöléseket: maghéj felülete: M és m allélok; mag színe: S és s allélok P F 1 genotípusok: fenotípusok: genotípus: fenotípus: A két tulajdonság két különböző testi kromoszómapáron öröklődik. 32

33 d) Vezesd le a következő táblázatban (Punnett-táblában) az F 2 utódok genotípusarányát! e) Jelöld különböző satírozással a különböző fenotípusokat! Ivarsejtek MS Ms ms ms f) Az F 2 nemzedék fenotípusaránya: : : : 2. feladat A kivételek új felfedezésekhez vezetnek Thomas Morgan ecetmuslicákkal végzett kísérletei során különös eltérést tapasztalt a várt arányoktól az F 2 nemzedékben. A muslicák normál szárnya domináns a csökevényes szárny fölött, téglavörös szeme pedig a bíbor szemszín fölött. Homozigóta szülőkből kiindulva a vártnak megfelelő fenotípusarányt kapott F 1 -ben. a) Írd le az alábbi keresztezés F 1 nemzedékének fenotípusát! P téglavörös szemű, normál szárnyú bíbor szemű, csökevényes szárnyú Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei F1 Az F 2 nemzedékben azonban az alábbi arányt megközelítő fenotípuseloszlást kapott: téglavörös szem, normál szárny : bíbor szem, csökevényes szárny = 3 : 1 b) A Mendel-szabályok szerint mennyi lett volna a várt fenotípusarány az F 2 nemzedékben? c) Mivel magyarázható a kapott fenotípusarány? Valójában a fentieken kívül világra jött néhány bíbor szemű és normál szárnyú, valamint téglavörös szemű, csökevényes szárnyú egyed is az F 2 -ben. d) Egészítsd ki a mondatokat! Ezeknek a kivételeknek a magyarázata, hogy a kromoszómapár egyes darabjai. Ennek az eseménynek a neve:, az ivarsejteket létrehozó típusú osztódás során következik be. 3. feladat Tesztelő keresztezések A borsónövényekre vonatkozó 1. feladatban megismert F 1 nemzedék mindkét jellegre heterozigóta sima, sárga egyedeit keresztezzük ráncos zöldekkel. A továbbiakban használd az 1. feladat jelöléseit! a) Írd fel a szülői genotípusokat! 33

34 b) Vezesd le az utódok geno- és fenotípusát! Ivarsejtek c) A fenotípusok aránya: : : : A 2. feladat F 1 nemzedékbeli, kétszeresen heterozigóta, téglavörös szemű, normál szárnyú egyedeit is tesztelő keresztezésnek vetjük alá. d) Írd föl a másik szülő genotípusát! A tesztelő keresztezésben kapott egyedszámokat a táblázat foglalja össze. egyedek száma téglavörös szem, normál szárny bíbor szem, csökevényes szárny téglavörös szem, csökevényes szárny bíbor szem, normál szárny e) Mennyi lett volna a várt fenotípusarány, ha a két tulajdonság függetlenül kombinálódik? : : : f) Mennyi lett a kapott tényleges fenotípusarány? : : : g) Mi okozta a különbséget a független kombinálódáskor várt és a kapott arány között? h) Mennyi lett volna a várt fenotípusarány, ha nem történik allélkicserélődés az ivarsejtképződés során? : : : i) Az utódok hány %-a származik allélkicserélődéssel keletkezett ivarsejtekből? 4. feladat Háromféle egérke Az egerek szőrzetszínét két gén határozza meg az alábbiak szerint: A allél B allél A enzim B enzim fekete színanyag pigment színtelen előanyag 1. pigment színtelen előanyag 2. barna színanyag nincs enzim B enzim a allél b allél albínó egér 34

35 a) Írd be a táblázatba az egyes fenotípusokat kialakító genotípusokat! Fenotípus fekete barna albínó Genotípusok Mindkét génre homozigóta domináns egeret keresztezünk mindkét génre homozigóta recesszívvel. b) Írd fel a szülők geno- és fenotípusát! c) Írd fel az utódok geno- és fenotípusát! d) Születhet-e barna egér két albínó keresztezéséből? Ha igen, írd fel a szülők és az utódok genotípusát! Ha nem, indokold válaszod! _ e) Születhet-e barna egér két fekete egér keresztezéséből? Ha igen, írd fel a szülők egyik lehetséges genotípusát, és az utódaik genotípusát! Ha nem, indokold válaszod! f) Milyen feltételekkel születhetnek két fekete egér keresztezéséből fekete, barna és albínó utódok is, ha mutáció nem történik? _ Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei 5. feladat Ikervizsgálatok Apámtól kaptam alakot s azt, hogy komolyan élek, anyuska víg kedélyt adott, hogy szívesen meséljek. Még itt kísért, hogy szépapám a szépeket szerette, bennem remeg, hogy szépanyám vágyódott ékszerekre. A szövevényben hány elem, ki tudja megítélni? A fickóban hát hol lelem azt, ami még egyéni? (J. W. Goethe, Vas István fordítása) Néhány tulajdonság és betegség együttes előfordulását egy- és kétpetéjű ikrekben is vizsgálták. Együttes előfordulás egypetéjű ikrekben Együttes előfordulás kétpetéjű ikrekben Bőrlécrajzolat 95% 49% Szemszín 99% 28% Csípőficam 41% 3% Skizofrénia (elmebetegség) 46% 14% Gyomorfekély 48% 45% Heveny fertőző betegségek 8% 9% 35

36 a) Milyen célból végezték és végzik az ikervizsgálatokat? _ b) Az egypetéjű ikrek genetikai anyagának hány %-a egyezik meg? c) Ha egy gén egy allélja megvan egy személyben, hány % az esély arra, hogy az egypetéjű ikertestvérének genetikai anyaga is tartalmazza az allélt? _ d) Ha egy gén egy allélja megvan egy személyben, hány % az esély arra, hogy kétpetéjű ikertestvérének genetikai anyaga is tartalmazza az allélt? _ e) Válaszd ki azokat a jellegeket a felsorolásból, amelyek (szinte) teljesen öröklöttek! _ f) Válaszd ki azt a két jelleget a táblázatból, amelyek legnagyobb mértékben a környezet által meghatározottak! g) Sorolj fel környezeti és magatartási tényezőket, amelyek szív- és érrendszeri betegségek kialakulásának valószínűségét növelik! _ Az ikervizsgálatok alapján az érelmeszesedésre és a magas vérnyomásra való hajlam örökölhetősége 40-50%. h) Fogalmazd meg, hogy hogyan lehet csökkenteni ezeknek a betegségeknek az előfordulási kockázatát! 6. feladat Mulatságos mulatt-eset (Borissza Villányi Zentai feladata nyomán) Egy szigeten hosszú idő óta állandó mulatt populáció él. Egy szomszédos szigeten egy másik elszigetelt, ám bőrszínében teljesen hasonló mulatt populáció lakik. Egyszer csak felfedeznek egy csónakot, és a következő generáció mind vegyes házasságot köt. A gyerekek a szülőkhöz hasonlóan mind mulattok. Az unokák között azonban fehérek, feketék, tejeskávé (a fehér és a mulatt közötti szín) és kakaó (a feketénél világosabb, a mulattnál sötétebb) színűek is születtek a mulattokon kívül. Összeül a vének tanácsa, hogy megvitassa a rendkívüli esetet. Éppen akkor köt ki a szigeten egy kutatókat szállító hajó, amelyen genetikus is utazik. A vének tanácsa kérdéseket tesz föl a genetikusnak. a) Add meg a helyes válaszokat a genetikus nevében! Használd a tanult szakkifejezéseket! Vének (V): A szigeten található pockok kétfélék: vagy szürkék, vagy barnák. Az ember meg ilyen sokféle lehet. Mi a különbség a két öröklésmenet között? Genetikus (G): A pockok szőrszíne jelleg, az ember bőrszíne pedig jelleg. A pockok szőrszínét valószínűleg db gén db allélja alakítja ki, míg az ember bőrszínét gén befolyásolja. A bőrszín a domináns és a recesszív allélok -tól/től függ, függetlenül attól, hogy melyik gén alléljai dominánsak vagy recesszívek. 36

37 V: Mi az oka, hogy több száz évig minden gyerek bőre egyforma színű volt? G: V: Ha a fehér unokánk sokat napozik, az ő bőre is sötétebb lesz. Ezt is a gének okozzák? G: Nem, ezt nem a gének, hanem a hatása okozza. A jelenség neve V: És továbbörökítik a lebarnult unokák ezt a sötétebb színt az ő gyerekeikre? G: A következő feladatok segítségével számold ki, mire gondolhatott a genetikus! b) Hány gén hány allélja okozza a bőrszínt ezeknél a bennszülötteknél? _ c) Írd fel az eredeti szigeteken élő mulatt szülők genotípusait! I. szigeten élők: II. szigeten élők: d) Írd fel az első utódnemzedékbe tartozó mulatt gyermekek genotípusát! _ e) Írd fel az unokák fenotípusait, a hozzájuk tartozó genotípusokat és a különböző fenotípusú utódok várható arányát! Unokák fenotípusai A fenotípusokat kialakító genotípusok A fenotípusba tartozó egyedek aránya fehér fekete Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei f) A vének további kérdéssel fordultak a genetikushoz. Milyen bőrszínű gyerekek várhatók egy mulatt férfi és egy fehér nő házasságából? Vezesd le és válaszold meg a vének kérdését! Több válasz is lehetséges. _ 37

38 9. Az emberi öröklődés 1. feladat Két betegség öröklődése Az alábbi két családfa két különböző emberi betegség öröklődését mutatja két családban. A családfák a szokásos jelölések szerint körökkel a nőket, négyzetekkel a férfiakat mutatják. A satírozott személyek szenvednek a vizsgált öröklődő betegségekben. Feltételezzük, hogy új mutáció nem történt. I. betegség II. betegség a) Hasonlítsd össze a két családfát a táblázat kitöltésével! Örökítheti-e a betegségeket recesszív allél? Indokold válaszod! Örökítheti-e a betegségeket domináns allél? Indokold válaszod! Öröklődhetnek-e a betegségek X ivari kromoszómához kötve? Indokold válaszod! Egy példa hasonlóan öröklődő emberi betegségre! I. betegség II. betegség a) Írd be az ábrába az ábrázolt személyek lehetséges genotípusait! 2. feladat Szembetegségek A szem számos működési zavarát idézhetik elő a kedvezőtlen környezeti hatások. Az alábbi feladatban feltételezzük, hogy a két látászavar csak örökletesen meghatározott. A szürkehályogot egy gén domináns allélja (A) örökíti. A homozigóta recesszívek nem lesznek hályogos szeműek. A rövidlátást viszont egy másik gén recesszív allélja okozza homozigóta formában (bb). Egy hályogos szemű, rövidlátó férfi, akinek csak egyik szülője volt hályogos szemű, feleségül vesz egy ép látású asszonyt, akinek egyik szülője rövidlátó volt. Milyen látású gyermekek születésére kell számítaniuk? a) Írd fel a szülők genotípusát! apa anya b) Punnett-tábla segítségével vezesd le a születendő gyermekek geno- és fenotípusait! 38

39 c) Hány % eséllyel lesz gyermekük ép látású? d) Hány % az esély, hogy gyermekük mindkét szembetegségben szenvedni fog? e) Hány % az esély, hogy gyermekük szemén a hályog kialakul? f) Mekkora eséllyel lesz első gyermekük ép látású fiú? 3. feladat Egy híres színtévesztő a XVIII. századból A piros-zöld színtévesztés X ivari kromoszómához kötötten, recesszíven öröklődik. A cambridge-i Scott úr 1777-ben tiszteletesének írt levelében leírja az öröklődést egész családjában: Nálunk ez /a színtévesztés/ családi. fogyatékosság: apám ugyanebben a fogyatékosságban szenved; anyám és egyik lánytestvérem tökéletesen látja valamennyi színt, másik leánytestvérem és jómagam egyaránt fogyatékosok vagyunk; az utóbbi húgomnak két fia van, s ők mindketten fogyatékosok, de van neki egy lánya is, aki nem fogyatékos; nekem magamnak van egy fiam és egy leányom, mindketten jól látják valamennyi színt kivétel nélkül; s ugyanígy lát édesanyjuk is; az én édesanyám bátyja azonban ugyanebben a fogyatékosságban szenved, mint én ( ) Én nem ismerek a világon semmiféle zöld színt; a piros szín és a halványkék hasonlónak tűnik előttem, nem tudom megkülönböztetni egyiket a másiktól. A sötétvörös és a sötétzöld nekem egy és ugyanaz, gyakran véltem a két színt jól összeillő párnak a) Keresd meg a családfán Scott urat, és írd be a nevét a jele mellé! b) Színezd be a vörös-zöld színtévesztő személyeket! (Forrás: Czeizel Endre: Az emberi öröklődés. Gondolat, Budapest, 1983.) Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei I. II. III c) Írd be az I. és II. generáció azon tagjainak a genotípusát, akikét biztosan meg lehet állapítani! d) Döntsd el az alábbi állításokról, hogy igazak (I) vagy hamisak (H)! A hamis állítás(oka)t javítsd ki! III. 1. biztosan heterozigóta a vörös-zöld színtévesztés szempontjából. III. 5. lehet homozigóta a vörös-zöld színtévesztés szempontjából. A férfiak genotípusát fenotípusuk alapján egyértelműen el lehet dönteni ebben az öröklésmenetben. Javítás: _ e) Állapítsd meg, hogy III. 1. és III. 3. milyen rokonságban állnak egymással! f) Ha III. 1. és III. 3. házasságot kötnek, mekkora eséllyel kell számítaniuk arra. hogy születő leánygyermekük színtévesztő lesz, illetve arra, hogy fiúgyermekük színtévesztő lesz? Indokold a válaszodat! _ g) Mi a genetikai háttere annak, hogy szinte minden társadalom tiltja a közeli vérrokonok házasságát? _ 39

40 S S 10. Genetika a mindennapokban 1. feladat Génátvitel baktériumokba Tanulmányozd az ábrán az inzulin előállításának folyamatát! baktérium emberi sejt plazmid hasítóhely humán inzulin gén ploinzulin inzulin NH 3 + NH 3 + S S S S S S S S S S COO _ COO _ a) Egészítsd ki és állítsd sorrendbe az inzulin előállításának lépéseit leíró mondatokat, a sorszámokat írd a táblázat első oszlopába! A baktérium -ját/-jét enzimmel hasítják. A génmódosított plazmidot egy baktériumtörzsbe. Az inzulin beültetik a plazmidba. Az előanyagból enzimes hasítással állítják elő az aktív -t. Az emberi genomból kinyerik az inzulin génjét. A(z) az inzulin előanyagát termeli. b) Fogalmazd meg, hogy a genetikai kódnak mely tulajdonsága teszi lehetővé, hogy prokarióta sejtekkel emberi polipeptidet állíttassanak elő! _ c) Az inzulint korábban emlősállatok hasnyálmirigyéből nyerték ki. Gyűjtsd össze, hogy mik lehetnek a baktériumos előállítás előnyei! _ 40

41 2. feladat Kié a DNS-teszt? Napjainkban egyre több örökletes betegség kialakulását lehet előre jelezni DNS-tesztekkel. Ismerik például a dominánsan öröklődő, 40 éves kor fölött kezdődő, súlyos szellemi leépülést, majd halált okozó Huntingon-kór allélját. Azonosítani tudják a gyakran fiatalkori halálhoz vezető, máskor enyhébb cisztikus fibrózist okozó recesszív mutációkat, valamint az emlőrák egy fajtájára 80-90%-ban hajlamosító génváltozatot. Dolgozzatok 2-3 fős csoportokban! Minden csoport válasszon egy-egy sorszámozott problémacsoportot! Fogalmazzatok meg lehetséges álláspontokat, és gyűjtsetek minél több érvet a különböző álláspontok alátámasztására! Számoljatok be a többi csoportnak a gyűjtött érvekről! Rendezhettek vitát ezek felhasználásával! Választható problémák: 1. Kinek van joga DNS diagnosztikai vizsgálatot kérni (a betegnek, a beteg közvetlen hozzátartozóinak, a magzat szülőjének, a kiskorú gyermek szülőjének, a beteg orvosának a páciens tudta nélkül, a betegbiztosító társaságoknak, az életbiztosítóknak, a munkahelynek)? 2. Mi a teendő, ha a teszt eredménye pozitív, vagyis a betegséget okozó allél biztosan, vagy a hajlam bizonyos valószínűséggel jelen van a vizsgált egyénben? (Pl. emlőrák hajlama 80-90%-os valószínűséggel) 3. Köteles-e a vizsgált személy vagy orvosa tájékoztatni a közvetlen hozzátartozókat, ha súlyos genetikai betegséget okozó, vagy arra hajlamosító allélt találnak nála? 4. Milyen betegségekre szabad vizsgálatokat végezni? Csak azokra, amelyeket valahogy kezelni vagy gyógyítani lehet? Vagy azokra, amelyek a genetikai vizsgálat pozitív eredménye esetén biztosan bekövetkeznek a betegnél? Vagy olyan betegségekre, amelyeknél a betegség bekövetkeztének valószínűsége bizonyos százaléknál magasabb? Esetleg azokra, amelyeknél a tesztek költsége nem túlságosan magas? Vagy minden betegségre, amelyet genetikailag vizsgálni tud az orvostudomány? (Venetianer Pál nyomán) Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei 3. feladat Jósda Dolgozzatok 3 csoportban! Rendezzetek vitát! A csoport egyik fele gyűjtsön érveket amellett, hogy fontos dolog az embernek fiatal korában megismerni az esetleg később rá leselkedő genetikai eredetű betegségekre való hajlamát, ha erre adott az orvosi lehetőség! A másik csoport gyűjtsön ellenérveket! A harmadik csoport lesz a zsűri. A felkészülési időszakban ők mindkét oldalon felhasználható érveket gyűjtenek és megegyeznek a pontozásban. Egy-egy képviselő álljon ki mindkét csoportból a vitára! Először 2-2 percig érvelhetnek mindketten, majd 2-2 percig kérdéseket tehetnek fel a másik csapatnak. Végül 2-2 percben vitazáró beszédet tart mindkét csapat. A zsűri az érvelés minősége és a frappáns válaszadás alapján ítél. PRO ÉRVEK KONTRA ÉRVEK 41

42 4. feladat Az őssejtekről Az őssejtek az egyedfejlődés korai szakaszában megjelenő, de a felnőtt szervezetben is folyamatosan jelenlévő, korlátlan számú osztódásra és önmegújulásra képes, nem specializálódott sejtek. Az őssejtek egyrészt önmagukhoz hasonló sejteket képeznek, ugyanakkor speciális funkciót ellátó differenciált utódsejteket is létrehoznak. A fogantatáskor a magzatkezdemény még mindenre képes (totipotens) sejtekből áll. Az embrióban a sejtek már specializálódnak: idegsejtekké, izomsejtekké, bőrsejtekké stb. alakulnak. Mindezek áraként a sejtek többsége elveszíti mindenre képes tulajdonságát. Ugyanakkor, a magzati fejlődés során kis számban megmaradnak olyan nem-specializálódott sejtek is, melyeket szöveti őssejteknek nevezünk, és amelyek egész életünkben jelen vannak. A szöveti őssejtekben jóval több gén hozzáférhető a génkifejeződés számára, mint a differenciálódott sejtekben. (Apáti Ágota, Uher Ferenc és Sarkadi Balázs nyomán) a) Mi a két fő különbség a differenciált sejtek és az őssejtek között? _ b) Melyik biokémiai folyamatra utal a szöveg, amikor génkifejeződés -ről ír? _ c) Fogalmazd meg, mi lehet az oka, hogy az evolúció során úgy alakult, hogy az idegrendszerben kevesebb őssejt található, mint más szövetekben! _ Az őssejtek terápiás felhasználása terén egyelőre a csontvelői őssejt-átültetés terjedt el, de még ezzel az eljárással kapcsolatban is sok a nyitott kérdés. A távolabbi jövőben többek között a szívizominfarktus, a Parkinson-kór és az I-es típusú (inzulinhiányos) cukorbetegség gyógyításában is remélnek eredményeket az őssejtterápiáktól. Ma még nem tudják pontosan, hogy a gyógyításhoz milyen őssejteket és hova kell beültetni. Nem tudják még szabályozni, hogy a központi idegrendszerben az őssejtből idegsejt keletkezzen és ne csont, sem daganat. d) Írd le, mi a szerepe a szervezetben a csontvelői őssejteknek! _ e) Nézz utána, mely betegségek kezelésére alkalmas a csontvelő-átültetés? _ f) Nevezd meg, hogy mely szövettípusnak kell keletkeznie az őssejtekből, ha a felsorolt betegségeket akarják velük gyógyítani! szívizominfarktus: Parkinson-kór: I-es típusú cukorbetegség: g) Fogalmazd meg álláspontodat azzal kapcsolatban, hogy sokan kínai őssejtátültésre gyűjtenek a súlyos betegségükből való gyógyulás reményében! _ 42

43 5. feladat 1. anya beültetik a petesejtbe a testi sejt magját 2. anya klónozott utód Klónozás petesejt testi sejt embrió eltávolítják a sejtmagját 3. anya Az ábrasor azt az eljárást mutatja, amelynek eredményeképpen az első mesterségesen klónozott emlős, Dolly birka megszületett. a) Egészítsd ki a szöveget a hiányzó kifejezésekkel! A klónozott élőlénynek és genetikai szülőjének örökítőanyaga A klónozás az örökítőanyag szempontjából a(z) szaporodásra hasonlít. A klónozott birka legnagyobbrészt a(z) számú anya genetikai anyagát hordozta. A birkát a(z).. számú anya hordta ki és szülte meg. A petesejt kromoszómaszerelvénye, a testi sejté Dolly mitokondriális DNS-ét a(z) számú anyától örökölte, mert a mitokondriumok a sejt -ban/-ben találhatók meg. A kísérlet újdonsága abban állt, hogy korábban azt gondolták, hogy az emlősállatok sejtjeiben a gének egy része a differenciálódás során működőképességét Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei b) A kutatók és megbízóik azt remélik, hogy génmódosított (GM) emlősök klónozásával jelentős gazdasági haszonra tehetnek szert. Gyűjts példákat! Milyen tulajdonságú transzgénikus állatok klónozása lenne gazdaságos? _ c) Nevezz meg három, a növények körében széles körben használt klónozási eljárást! _ d) Miért tiltják a világon mindenhol az ember klónozásával kapcsolatos kísérleteket? Dolgozzatok csoportban! Gyűjtsetek technikai és etikai érveket az ember klónozása ellen! Érveitek alátámasztására felhasználhattok irodalmi és filmművészeti alkotásokat is. akárki megszülethet már, csak ő nem. Többé soha nem gyúl ki halvány-furcsa mosolya. Szegény a forgandó tündér szerencse, hogy e csodát újólag megteremtse. (Kosztolányi Dezső: Halotti beszéd) 43

44 Összefoglalás A feladatok megoldása során feltételezzük, hogy nem történnek új mutációk. 1. feladat Hortenzia Horváthné és Takácsné ugyanabban a kertészetben kerti hortenziabokrokat vásárolt. Egy időben ültették el a növényeket, ám Horváthné hortenziája sokkal magasabbra nőtt és több virágot hozott, ráadásul más színűt, mint Takácsnéé. Takácsné reklamál a kertészetben. A kertész viszont azt állítja, hogy ő dugványozással szaporította a bokrokat, ugyanabból adott mindkettőjüknek, a két növény között tehát nincs genetikai különbség. Az asszony nem hisz a kereskedőnek. Dolgozzatok kis csoportban! Járjatok utána, mi okozhatta a különbséget a két hortenziatő fejlődésében, ha valóban nem a genetikai különbség! Tervezzetek kísérletet a vita eldöntésére! Adjátok elő a vitát osztálytársaitoknak! Szereplők: Takácsné, a kertész és a fogyasztóvédelem képviselője, aki ismerteti a tervezett kísérletet. 2. feladat Vércsoportok A megfelelő betűjelet írd a jellemzők sorszáma elé! 1. Az AB0 vércsoport szempontjából lehet heterozigóta. A: 0-vércsoportú apa 2. Az AB0 vércsoport szempontjából biztosan homozigóta. B: B-vércsoportú apa 3. Születhet 0-vércsoportú gyereke. C: Mindkettő 4. Születhet B-vércsoportú gyereke. D: Egyik sem 5. Születhet AB-vércsoportú gyereke. 6. Van X ivari kromoszómája. 7. Ivari kromoszómán örökíti ezt a vércsoportot. 8. Lehet Rh-negatív. 9. A fenotípusa egyértelműen elárulja a genotípusát az AB0 vércsoportrendszerben. 10. AB0 vércsoport szempontjából kétféle genotípusú lehet. 3. feladat A tengerimalacok szőrzete A tengerimalacok szőrzetének hosszát egy gén két allélja alakítja ki. Két hosszú szőrű malacnak csak hosszú szőrű utódja születhet, míg két rövid szőrűnek születhet rövid és hosszú szőrű utódja is. (Perendy Mária és H. Nagy Anna nyomán) a) Melyik a domináns tulajdonság? b) Mely keresztezési kísérlettel lehet eldönteni egy domináns fenotípusú tengerimalacról, hogy homo- vagy heterozigóta? Válaszod vezesd le! Jelöld az allélokat L-lel és l-lel! 44

45 c) Két heterozigóta tengerimalac keresztezéséből milyen szőrzethosszú állatok születése várható, milyen arányban? _ A tengerimalacok szőrének háromféle színét egy másik gén alakítja ki. A gén két allélját S, illetve F betűkkel jelöljük. Az egyik homozigóta (SS) sárga, a másik (FF) fehér, heterozigóta formában (SF) pedig krémszínű a malac bundája. d) Melyik öröklésmenet jellemző a bundaszín öröklődésére? e) Hogyan lehet eldönteni egy tengerimalacról, hogy színének génjére homo- vagy heterozigóta? _ f) Milyen színűek lehetnek két krémszínű állat utódai, milyen arányban? _ g) Tekintsük át a következő keresztezéseket! Töltsd ki az ábrát a hiányzó adatokkal! P: Genotípusok LLSS llff Fenotípusok: F 1 Genotípus Fenotípus: Az F 1 egyedeket homozigóta hosszú szőrű, fehér színűekkel keresztezve a következő utódmegoszlást kapták: fenotípus rövid, krém rövid, fehér hosszú, krém hosszú, fehér arány genotípus Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei h) Függetlenül kombinálódik vagy kapcsoltan öröklődik a két jelleg? Válaszodat indokold is! _ i) Írd be a táblázatba a hiányzó genotípusokat! 4. feladat A végzet asszonya Máriának két különböző házasságból összesen 7 gyermeke született: három egészséges leány, két egészséges fiú és két, ritka betegségben szenvedő fiú. Mária és mindkét férje egészséges volt, viszont Mária anyai nagybátyja beteg. Az unokák között is megjelent a kór: míg fiainak gyermekei mind egészségesen születtek, lányainak fiai közül kettő e betegséggel jött a világra. Egészítsd ki a mondatokat a következő szavak közül az legmegfelelőbbel! biztos; nagyon valószínű; lehetséges; kizárt a), hogy domináns a betegség allélja, hiszen két egészséges embernek is született betegségben szenvedő gyermeke. b), hogy recesszív allél okozza a betegséget. c), hogy testi kromoszómán öröklődik a betegség. d), hogy ivari kromoszómán öröklődik a betegség, mert csak a fiúk betegek. e), hogy Y ivari kromoszómán öröklődik a betegség. f), hogy Mária hordozza a betegség allélját. 45

46 g) Írd fel Mária és két férje legvalószínűbb genotípusát e betegségre nézve! Mária: 1. férje: 2. férje: h) Írd fel Mária lányainak lehetséges genotípusait! i) Mekkora a valószínűsége, hogy Mária lányának, akinek már született egy beteg fia, a második fia is ebben a betegségben fog szenvedni? Vezesd le megoldásodat! 5. feladat Családfa I. II Az alábbi családfa egy emberi betegség öröklődését mutatja be. A beteg személyt színezéssel jelölték. Feltételezzük, hogy a vizsgált betegség szempontjából új mutáció nem történt. A IV. generációban a jelölés egy még meg nem született gyermeket ábrázol, akinek sem a nemét, sem más tulajdonságait nem ismerjük. III. IV ? a) Lehetséges-e, hogy a betegség dominánsan öröklődik?, mert b) Lehetséges-e, hogy a betegség recesszíven öröklődik?, mert c) Lehetséges-e, hogy a betegséget okozó allél ivari kromoszómán helyezkedik el?, mert Feltételezzük, hogy II. 1. és II. 4. személyek nem hordozzák a betegség allélját. g) Ha II. 3. férfi heterozigóta, mekkora a valószínűsége, hogy III.3. jelű leánya is heterozigóta? h) Mekkora a valószínűsége, hogy III. 2. férfi heterozigóta? i) Ha mindkét szülője heterozigóta, mekkora valószínűséggel lesz beteg a IV. generációban születendő gyermek? _ j) Az előbbi feltételezésekkel élve, összességében mekkora a valószínűsége, hogy ebben a családban a? jellel jelölt gyermek a vizsgált betegséggel születik? _ Feltételezzük, hogy a vizsgált betegség fenilketonúria! k) Milyen életmóddal lehet megelőzni, hogy a fenilketonúriára homozigóta recesszív gyermek idegrendszere súlyosan károsodjon az enzimhiány következtében? _ 46

47 6. feladat Tengerimalacok testtömege Két beltenyésztett tengerimalac-populáció egyedeit keresztezték. Az egyik szülő 120 g, a másik 240 g tömegű volt. Az első utódnemzedék tagjai egyöntetűen 180 g tömegűek lettek. Az F 2 nemzedékben az utódok számát és tömegét az alábbi oszlopdiagram mutatja. Egyedszám a) Állapítsd meg az öröklődő jelleg típusát! 61 b) Hány gén hány allélja alakítja ki a testtömeget a tengerimalacnál? Testtömeg (gramm) c) Írd fel a beltenyésztett szülők genotípusát! g) Írd be a táblázatba, hogy mely allélkombinációk alakíthatják ki az egyes testtömegeket! testtömeg 120 g 140 g 160 g 180 g 200 g 220 g 240 g allélkombinációk Nemzedékről nemzedékre Az öröklődés törvényei e) Hány g testtömegtöbbletet eredményez egy-egy domináns allél? _ 7. feladat Labradortenyésztés A labradortenyésztők háromféle színű kutyát tenyésztenek. Homozigóta sárga és homozigóta barna labradorok keresztezése esetén fekete állatok születnek. Az F 1 fekete állatok egymás közötti keresztezéséből az F 2 nemzedékben fekete, barna, sárga és sárga színhibás kutyák jönnek a világra 9 : 3 : 3 : 1 arányban. a) Hány gén hány allélja alakítja a labrador színét? b) Fogalmazd meg, mi lehet az egyes színek létrejöttének feltétele! fekete: barna: sárga: sárga, színhibás: A színhibás egyedek értéktelenek a tenyésztők számára. Egy honlap azt tanácsolja, hogy ne keresztezzenek barna és sárga állatokat egymással, mert bizonyos esetekben ebből a keresztezésből az utódok 25%-a színhibás lehet. c) Írd fel a keresztezést, amelyre a honlap intelme vonatkozik! A szülők genotípusa: Az utódok geno- és fenotípusa Punnett-táblában: 47

48 11. Az evolúció genetikai alapjai 1. feladat Párosító Párosítsd a következő fogalmakat a rájuk vonatkozó állítással! Egy állításnak nincs párja, add meg te a fogalom nevét a táblázat alatti vonalra! A: allélgyakoriságok B: genetikai sokféleség C: adaptív evolúció D: nem adaptív evolúció E: alapító hatás F: természetes szelekció A különböző tulajdonságokat kódoló gének és ezek kombinációinak előfordulása egy populáció egyedeiben. A faj átalakulása a környezettől független tényezők következménye. Az új populációt egy új élőhelyen kisszámú egyed hozza létre, melyek nagy valószínűséggel nem hordozzák az eredeti populáció minden allélváltozatát. Az előnyösebb fenotípusú egyedek nagyobb valószínűséggel maradnak életben vagy nagyobb valószínűséggel szaporodnak, mint azok az egyedek, melyek fenotípusa kevésbé előnyös. Egymással szaporodási közösséget alkotó fajtársak összessége. Egy adott gén valamely alléljának aránya egy populációban az adott gén allélkészletében. A faj átalakulása a környezethez történő alkalmazkodással függ össze. 2. feladat A szelekció típusai A koordináta-rendszerben egyes jellegekre vonatkozó szelekció három alapvető típusát láthatod. Az ábra tanulmányozása után válaszolj a kérdésekre! D: E: A: C: B: a) Nevezd meg az ábra betűvel jelölt részeit! b) Rajzold be a koordináta-rendszerbe az ábrázolt populáció kiindulási állapotát! 48

49 c) Az alábbi állítások melyik szelekciótípusra igazak? A megfelelő görbe számjelével válaszolj! Egyetlen kérdésre két helyes válasz is lehetséges. 1. Kiváltó oka a környezet tartós, egyirányú változása. 2. Kiküszöböli a populációból a köztes fenotípusokat. 3. Új fajok kialakulásához vezethet. 4. Ilyen szelekció eredményezte a nyírfaaraszoló lepkék színének változását az ipari forradalom után. 5. A kiindulási fajból két új faj jöhet létre. Molekuláris genetika 6. A populáció valamely lényeges tulajdonságának mérhető átlaga egy szélsőérték felé tolódik el. 7. Kiküszöböli a populációból a szélsőértékekhez tartozó fenotípusokat. 8. A hosszú és a rövid szárnyú verebek gyakrabban hullanak el viharos időjárás esetén. 9. A háziállatok háziasítása és a növénynemesítés során ilyen szelekciót végzett az ember. 10. A Darwin-pintyek populációinak elkülönülése ezzel a szelekciós hatással történt. 3. feladat Darwin-pintyek A Darwin-pintyek Galápagos-szigeteken élő sármányfélék, amely fajokat az adaptív szétterjedés klasszikus példájaként emlegetik. Ezek a pintyek testfelépítésükben, színükben nem nagyon térnek el egymástól, különbözőségük leginkább testméreteikben és csőrük alkatában mutatkozik meg. Már első leírójuk, Charles Darwin utalt arra, hogy ezeknek a madaraknak közös ősük lehetett, amelynek adaptív evolúciója vezetett a szigeteken található tizenhárom – különböző életterű és táplálkozású – faj kialakulásához. A képen Darwin saját kezűleg készített rajzai láthatóak a Galápagos-szigeteken élő pintyekről. A csőr alakja és mérete a táplálékszerzés módjáról árulkodik. Az 1. számmal jelzett faj talajlakó és nagyobb magvakkal táplálkozik. A 2. számú faj ugyancsak a talajon keresi táplálékát, de kisebb magvakat gyűjt. A 3. számmal jelölt faj egyedei fán élnek, és a kéreg alól szedegetik ki a rovarlárvákat. A 4. számú fajba tartozó madarak a fák, cserjék lombjáról szedegetik az apró rovarokat. Az alábbi feladatban lehetőséged lesz átélni egy Darwin-pinty napját: vegyél egy csőrt és gyűjts élelmet! 1. Alakítsatok 6 fős csoportokat! A játék elején mindenki ugyanannak a pintypopulációnak a tagja. A populáció egyedei különböznek egymástól a csőrük méretében. A csoport tagjai más-más csőrt kapnak és egy élelemgyűjtő műanyag poharat. A választható csőrök: ruhacsipesz, kombinált fogó (szerszám), fogpiszkáló, evőpálcika, kis műanyag kanál, hegyes laboratóriumi csipesz A gyűjtendő élelmek (minden csoportnak egy műanyag pohárban összekeverve): rizs, bab, közepes méretű, gömb alakú gyöngyök (kb. 0,5 cm átmérőjűek), összetört fogpiszkáló-darabkák, szotyola, hungarocellforgács 2. Amikor tanárotok jelzést ad, szórjátok ki a pohár tartalmát egy padra, amit a választott csőrrel a kezetekben körbeálltok. Két perc áll a rendelkezésetekre, hogy kizárólag a csőr használatával minél több élelmet gyűjtsetek! 49

50 Összesítsétek tapasztalataitokat az alábbi táblázatban: melyik csőr hány darabot gyűjtött a különböző élelemfajtákból? Nnnnnn ruhacsipesz fogó fogpiszkáló evőpálcika kanál hegyes csipesz rizs bab gyöngy fadarab szotyola hungarocell 3. Ebben a körben természeti katasztrófa történt, a pintyek egy szigetre kerültek, ahol az elérhető élelem sokkal kevésbé változatos, mint eddig. A feladat ugyanaz: a csőrötökkel gyűjtsetek minél több élelmet 2 perc alatt! Összesítsétek tapasztalataitokat az alábbi táblázatban: melyik csőr hány darabot gyűjtött a különböző élelemfajtákból? rizs bab ruhacsipesz fogó fogpiszkáló evőpálcika kanál hegyes csipesz 4. Válaszoljatok a kérdésekre! a) Mi történik azokkal a pintyekkel, akik a katasztrófa után nem tudtak élelmet gyűjteni? b) Mi történik azokkal a pintyekkel, akik sok élelmet tudtak gyűjteni? c) Hogyan változik a pintypopulációban a fenotípuseloszlás, ha hosszú ideig csak rizs és bab áll a rendelkezésre? 5. A játék tapasztalatai alapján próbáljátok meg elmagyarázni, hogyan alakultak ki a bevezető részben bemutatott Darwin-pintyek! 50

51 4. feladat Gének sorsa génáramlás génerózió genetikai sodródás Az alábbi állítások számjelét írd be a halmazábra megfelelő helyére! 1. Populációk közötti vándorlás eredménye. 2. A populáció alkalmazkodóképessége csökken vagy megszűnik. 3. Lényeges szerepet játszott a B-vércsoport európai gyakoriságának alakításában. 4. Nem adaptív evolúciós folyamat. 5. Speciális esete az alapító hatás. 6. Allélgyakoriság-változás. 7. Oka lehet, hogy a populáció egyedszáma erősen lecsökken. 8. A folyamat következtében a népesség egyedei többségükben homozigóták. 9. A növényfajták nemesítése ezzel jár. 10. Az allélgyakoriságra való hatását jól szemlélteti a palacknyak-hatás. Molekuláris genetika 5. feladat Mimikri A mimikri az adaptáció azon formáját, eredményét jelöli, amikor egy élőlény felveszi vagy utánozza egy másik élőlény vagy a környezet mintáját, színét, külalakját, szagát, viselkedését. Az evolúció során a mérgező és más veszélyes fajok arra szelektálódtak, hogy észrevegyék őket, és ennek céljából harsány színeket, kirívó mintázatokat öltöttek magukra (például piros-fekete, sárga-fekete színpárok). Ezen fajok fejlődésével párhuzamosan azonban egyes élőlények elkezdtek hasonlóvá válni a veszélyes fajokhoz. Evolúciós sikerük titka, hogy a ragadozók nem képesek őket elkülöníteni a valóban veszélyes fajoktól. Egyes zengőlegyek például mind színükben, mind mintázatukban és viselkedésükben kifejezetten hasonlítanak a méhekhez és darazsakhoz, de teljesen ártalmatlanok. (Forrás: Wikipédia) Hogyan jött létre a példában szereplő zengőlegyek mintázata? Rakd logikai sorba a táblázatban felsorolt eseményeket, folyamatokat! A sorszámokat a táblázat üres celláiba írd! A mutáns egyed szaporodása sikeres, sok utódot hoz létre. A mutáns egyed túlélési esélye nagyobb, mivel a veszélyes darazsakkal való hasonlóság miatt a ragadozók elkerülik. Az új tulajdonságot kódoló allélok gyakorisága megnő a régi tulajdonságot kódoló allélokhoz képest a populációban. A populációban az új tulajdonság rögzül, a nem mutáns egyedek kiszelektálódnak, az összes egyedre jellemzővé válik az új fenotípus. A zengőlegyek egy egyedében mutáció eredményeképpen megjelenik a darazsakra jellemző fekete-sárga mintázat. A mutáns egyed szaporodása során átörökíti a következő generációra az új tulajdonságot kódoló allélokat. A zengőlegyek egy populációját a ragadozók nagy mértékben tizedelik. Az új tulajdonsággal rendelkező egyedek nagyobb túlélési és szaporodási esélyeik miatt generációrólgenerációra egyre nagyobb számban vannak jelen a populációban. 51

52 feladat Az Nnnnnn evolúció populációgenetikai megközelítése (kiegészítő anyag) Az ideális populáció nem fér ki a cím a szokásos módon. most kisebbre vettem. Godfrey Harold Hardy ( ) angol matematikus és Wilhelm Weinberg ( ) német orvos és statisztikus 1908-ban egymástól függetlenül írta le a populációgenetika alaptörvényét jelentő összefüggést, amelyet később kettőjükről Hardy Weinberg-szabálynak neveztek el. Válaszolj a kérdésekre! a) A Hardy Weinberg-szabály ideális és egyensúlyi populációkra vonatkozik. Formulája p2 + 2pq + q2 = 1. Mit jelöl az összefüggésben p2? b) Ha q = 0,7, akkor mennyi a heterozigóta genotípusú egyedek előfordulási gyakorisága az ideális populációban? c) Az alábbiak közül melyek nem jellemzőek az ideális populációra? Karikázd be a megfelelő válaszok betűjelét! A: Ha a mutáció megváltoztatja az allélgyakorisági arányokat. B: Ha minden genotípus által kialakított fenotípusnak ugyanolyan a rátermettsége. C: Ha a populáció egyedei beltenyésztettek. D: Ha a populáció egyedei nem vándorolnak, tehát a populáció zárt. E: Ha a populáció egyedszáma kicsi. F: Ha a populáció egyedei ivartalanul szaporodnak. G: Ha a szelekció megváltoztatja az allélgyakorisági arányokat. H: Ha az allélgyakorisági értékek nemzedékről nemzedékre változatlanok. I: Ha a populáció genetikai egyensúlyban van. J: Az egyedek fenotípusuktól függetlenül azonos eséllyel választanak párt a populációból. 2. feladat A Hardy Weinberg-eloszlás tulajdonságai 1,0 0,9 0,8 0,7 a/a A/A Az alábbi ábrán az ún. Hardy Weinberg-eloszlás legfontosabb tulajdonságai szerepelnek. A koordináta-rendszerben a genotípusgyakoriságokat ábrázoltuk az allélgyakoriság függvényében (az allélok jele A és a), egyensúlyi populációban. Tanulmányozd az ábrát, majd válaszolj a kérdésekre! 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 A/a 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 p (A) 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 q (a) c) Olvasd le az ábráról, hogy mely allélgyakoriság esetén van a legtöbb heterozigóta egyed a populációban! d) Olvasd le az ábráról, hogy mely allélgyakoriság esetén áll a populáció 90%-ban homozigóta domináns genotípusú egyedekből! e) Számold ki az egyes genotípusok és fenotípusok gyakoriságát, ha a recesszív allél gyakorisága 0,2! 52

53 3. feladat A genetikai egyensúly A természetes populációkban többnyire nincs Hardy Weinberg-egyensúly. Ha ismert egy populációban a genotípusok aránya, ellenőrizhető, hogy a vizsgált génre nézve egyensúlyban van-e a populáció. A feladatban két populációban (A és B) vizsgáljuk A gén genotípusainak gyakoriságát. Döntsd el, hogy melyik populáció van genetikai egyensúlyban! A populáció B populáció AA 0,09 0,36 Aa 0,42 0,22 Az élet lehetőségei Molekuláris genetika aa 0,49 0,42 a) Számold ki az allélgyakoriságokat a két populációban! A populáció: B populáció: b) Genetikai egyensúlyban vannak-e a populációk? Válaszodat vezesd le! 4. feladat Az Rh-vércsoport Az Rh-vércsoport kialakításában a D gén alléljai vesznek részt. Az Rh-negatív fenotípust a gén recesszív allélja alakítja ki. Válaszolj a kérdésekre, megoldásodat vezesd le! a) Egy genetikai egyensúlyban lévő populációban a népesség 85%-a Rh-pozitív vércsoportú. Számold ki az Rhvércsoportokat kialakító allélok gyakoriságát! Hány % a heterozigóták és a homozigóta dominánsok aránya a teljes népességben? b) Mekkora a valószínűsége annak, hogy ebben a populációban egy Rh-pozitív vércsoportú egyén heterozigóta genotípusú? c) Hány %-os eséllyel születhet két Rh-pozitív vércsoportú embernek Rh-negatív gyermeke? d) Mekkora valószínűséggel születik ebben a populációban egy Rh-negatív asszonynak Rh-pozitív gyermeke? 53

54 5. feladat A A sarlósejtes vérszegénység (érettségi feladat alapján) B 1. Egészítsd ki a mondatot! A fenti képen egy egészséges (A) és egy sarlósejtes vérszegénységben szenvedő (B) ember látjuk. 2. Ismertesd a sarlósejtes vérszegénység súlyos (homozigóta) formájának élettani hatását! Válaszod írd a vonalra! Az élet lehetőségei Az alábbi családfa a sarlósejtes vérszegénység előfordulását mutatja egy családban. Az egészséges, valamint a betegség enyhe változatát hordozó heterozigóta személyeket világos háttér, a sarlósejtes vérszegénység súlyos formájában szenvedőket szürke háttér jelzi. A jelleget egy gén két allélja határozza meg. Válaszolj a kérdésekre! Bob ( ) Jane ( ) Ann ( ) Boo ( ) Rob ( ) Mary ( ) Ray ( ) Amy ( ) Pet ( ) Joe( ) 3. Testi vagy ivari kromoszómához kapcsolódik a tulajdonság? Indokold állításod! 4. Lehetséges-e, hogy a beteg gyerekek szülei és az ő szüleik, testvéreik e jellegre nézve teljesen egészségesek voltak, és egyetlen mutáció következtében jelent meg a betegség? Indokold állításod! 5. Mekkora volt a valószínűsége annak, hogy két beteg testvér után Joe teljesen egészségesen születik meg, tehát nem is hordozza a betegséget okozó allélt? Indokold állításod! A sarlósejtes vérszegénység azokon a trópusi vidékeken gyakori, ahol egy súlyos betegség, a malária is elterjedt. A malária kórokozójával szemben ugyanis védettek a sarlósejtes vérszegénység enyhe változatát hordozó (heterozigóta) emberek. 6. Tételezzük föl, hogy egy kelet-afrikai populációban a sarlósejtes vérszegénységre nézve teljesen egészséges emberek a lakosság 81%-át teszik ki. Mekkora a maláriával szemben védett felnőttek gyakorisága ebben a populációban? Ebben a populációban az allélgyakoriság hosszú ideje állandó. Rögzítsd számításod! 54

55 feladat ózonpajzs Az élet megjelenése és kezdetei Ősi élet a mélytengerekben H 2 S mitokondrium Az alábbi rajzon a földtörténeti ősidő elején, körülbelül 3,8 milliárd éve uralkodó mélytengeri állapotokat ábrázoltuk egy az élet kialakulásáról alkotott elmélet alapján. A rajzon 5 hibás elem látható, melyek nem felelhettek meg az akkori állapotoknak. Karikázd be és jelöld számmal a hibás részleteket, majd indokold választásod! Molekuláris genetika 5 m NH 3 CO feladat Anaerob és aerob Fejezd be a következő két anyagcserefolyamat egyenletét! Egy kiindulási anyagot segítségül megadunk. 1. erjedés: C 6 H 12 O 6 2. biológiai oxidáció: C 6 H 12 O 6 b) Írd a helyes betűjelet a mondat végére! A: az erjedésre jellemző B: a biológiai oxidációra jellemző C: mindkettőre jellemző D: egyikre sem jellemző 1. Jobb energiahasznosítása tette lehetővé a soksejtű, szövetes élőlények evolúcióját. 2. Az elsőként megjelent primitív sejtek ehhez hasonló lebontó anyagcserét folytattak. 3. Energiafelszabadulással jár. 4. Kizárólag autotróf élőlényekre jellemző. 5. Tartósan az ősóceán felszíni zónáiban élő sejtek jellemző anyagcserefolyamata lehetett. 6. Kiindulási anyaga szerves. 7. Az eukarióta sejtek jellemző, jó hatásfokú lebontó folyamata. 8. Az őslégkör oxigéntartalmának növekedésével párhuzamosan jelent meg. 9. 4,6 milliárd éve alakult ki. 10. Csak a baktériumokra jellemző. 11. Anaerob sejtekre jellemző. 55

56 3. feladat Az élet hatása a légkörre Hőmérséklet (oc) bioszféra nélkül bioszférával 4 3,5 3 2,5 2 milliárd év (Forrás: Mészáros Ernő: Az élet keletkezése az őslégkör összetétele és az éghajlat tükrében, Magyar Tudomány, 2008/06). Az élet keletkezését a kedvező légköri feltételek tették lehetővé, az élet létrejötte viszont megváltoztatta a környezeti feltételeket. Új korszak kezdődött a Földön: a további fejlődést a bioszféra és a környezet kölcsönhatása sok tekintetben meghatározta. Különösen igaz ez a megállapítás a legfontosabb környezeti elemek együttesére, az éghajlatra, melyet a prokarióták a légkör kémiai összetételének megváltoztatásával befolyásoltak. Az alábbi ábra a hőmérséklet változását mutatja a földtörténet első 2 milliárd évében. Tekintve, hogy elhalt cianobaktériumokból és mészkőből álló ún. sztromatolitok már 3,5 milliárd éve is keletkeztek, megállapíthatjuk, hogy a fotoszintézis mai formája már ebben az időben is létezett. Tanulmányozd az ábrát és válaszolj a kérdésekre! a) Mekkora volt és milyen irányban változott a Föld átlagos hőmérséklete az élet keletkezése előtt? b) A hőmérséklet emelkedése annak volt köszönhető, hogy a Napból egyre több energia érkezett, ami a bioszféra megjelenése nélkül fokozatosan melegítette volna a földi légkört (ezt jelzi a szaggatott vonal). Miért csökkent a légköri hőmérséklet az élet megjelenése után? c) Hogyan függ össze a földi átlaghőmérséklet stabilizálódásával az élet elterjedése, miért nem csökkent tovább folyamatosan a hőmérséklet? 4. feladat Födtörténeti fogalomkereső Az állítások a felsorolt földtörténeti eseményekre, fogalmakra, csoportokra vonatkoznak. Írd a megfelelő kifejezést az állítás mellé! Egy kifejezés többször is szerepelhet mitokondrium, ősóceán, Világegyetem, ősi eukarióták, kémiai evolúció, ősi atmoszféra, törzsfejlődés, ősi prokarióták, kékbaktériumok A légkörből kicsapódott vízből keletkezett, a légkör anyagait és a kőzetekből kioldott ásványi sókat tartalmazta. 2. Az élet szempontjából nélkülözhetetlen szerves molekulák kialakulása. 3. A Föld mélyéből kiszabadult gázokból (vízgőz, metán, nitrogén, szén-dioxid, hidrogén, kén-hidrogén, ammónia) alakult ki. 4. Az élővilág történeti fejlődése. 5. A hőmérséklet 100 C alá csökkenésekor alakult ki. 6. Itt jelentek meg az első élő rendszerek ,7 milliárd éve az ősrobbanás során született. 8. Primitív sejtes szerveződések, melyek heterotróf anyagcserét folytattak, energiaszükségletüket erjedéssel fedezték. 9. Eredetileg aerob baktérium, melyet bekebelezett egy heterotróf sejt ,5 milliárd éves kőzetekből kimutatható a jelenlétük, oxigéntermelő fotoszintézist végeztek. 11. Benne a szén-dioxid koncentrációja a mai ezerszerese lehetett. 12. Több mint 1,5 milliárd éve jelentek meg, belső membránrendszerekkel tagolt sejtes szerveződések.

57 1. feladat 14. Óidei tájképek Az élet lehetőségeinek fejlődése Az alábbi képeken az óidő két időszakának feltételezett tájképét láthatod. Tanulmányozd a rajzokat, majd döntsd el, hogy igaz vagy hamis az állítás! A hibás állításokat javítsd ki! Molekuláris genetika A B a) Az A képen mohapárnák és kezdetleges harasztok figyelhetőek meg, melyek kis levelűek és kis termetűek voltak, a víztől távoli élőhelyen is éltek, mivel szaporodásuk független volt a víztől. b) Az A képen ábrázolt hajtásos növények állandó vízállapotúak. c) A B képen erdőt látunk, melyet szövetes, fás szárú ősmohák és zárvatermők alkotnak. d) A B képen a szárazföldi növények elterjedésével párhuzamosan megjelenő, és a szárazföldet az állatok közül elsőként benépesítő pókszabásúak egy képviselője látható. e) Az A képen látható ősi harasztok nem tartalmaznak szöveteket. 57

58 2. feladat Alkalmazkodás a szárazföldi körülményekhez Az alábbiakban olvashatod az óidő élőlényeinek evolúciós újításait és ezek szerepét a szárazföldi élethez történő alkalmazkodásban. Vonalakkal kösd össze az új tulajdonságokat és szerepüket a szárazföldi életben! Egy szerephez több tulajdonság is társulhat! szállítószövet oldatok továbbítása vastag falú spóra kiszáradás elleni védelem szabályozott párologtatás víztől független szaporodás elszarusított kültakaró oxigéntermelő fotoszintézis spóra széllel terjedése szilárd külső váz hőmérséklet ingadozása elleni védelem a szárazföld víztől távolabbi területeinek meghódítása test megtartása állandó testhőmérséklet ragadozók elleni védelem szilárdító alapszövet ózonpajzs kialakulása 3. feladat Ősmaradványok titkai Az alábbi képeken ősmaradványok fotóit láthatod. Tanulmányozd figyelmesen a képeket, majd a döntsd el, hogy az alábbi állítások melyik fosszíliára vonatkoznak! A kép betűjelével válaszolj! A B C 1. Az első szárazföldi állatok közülük kerültek ki. 2. Gerinces élőlény nyomfosszíliája. 3. Külső meszes vázzal rendelkeztek. 4. Többrétegű, elszarusodó laphám alkotta a kültakarójukat. 5. Nem a földtörténeti középidőben élték virágkorukat. 6. A szárazföld meghódításában szárnyuk segítette őket. 7. Csoportjának egyik képviselőjéből fejlődött ki az Archeopteryx. 8. A fejlábúak közé tartozó ammonita fosszíliája. 9. Csoportjának evolúciója a zárvatermő növényekével párhuzamosan zajlott. 10. Lehetséges, hogy egy növényevő állat fosszíliája. 58

59 4. feladat Legyél te is paleontológus! a) Kezdő, ám sikeres paleontológusként az alábbi dinoszauruszleleteket találtad. A négy dinoszauruszfaj azonosításához egy tapasztaltabb paleontológus segítségét kérted, aki iránymutatásul egyes fajokra jellemző állításokat küldött, de ezek közül sok elveszett, egy-egy mondat maradt csak meg. Sikerül-e így is megoldanod a feladatot? Ha kell még segítség, járj utána az interneten! Melyik lelet melyik dinoszauruszhoz tartozik? A lelet A faj nevének jelentése gyors rabló. B lelet Az őslénytan egyik leghosszabb vitája szól arról, hogy dögevő vagy húsevő volt. Molekuláris genetika C lelet A koponya hátsó részéhez egy aránylag rövid, csontos nyakfodor tartozott. D lelet Agyának mérete a legkisebbek közé tartozott, nem haladta meg a 8 dkg-ot. b) Miután azonosítottad a fajokat, a leleteket egy konferenciára kell előkészítened. Végezd el a fajok összehasonlítását az internet segítségével az alábbi szempontok alapján! A faj neve: Mérete: Tömege: Életmódja: Elterjedési területe: A B C D 59

60 15. Nnnnnn A mai élővilág és az ember kialakulása 1. feladat Ősi és új tulajdonságok Az alábbi képeken egy mókuscickányt és egy csimpánzt látsz. Egészítsd ki a szöveget a két faj jellemző tulajdonságaival! A felsorolt lehetőségek közül válaszd ki a helyes választ! Nem minden szót kell felhasználnod! tűhegyes, a fej két oldalán, fán lakó, különböző, tanulás, markolás, hasonló, kicsi, közös ős, gumós, főemlősök, homloksíkban, térlátás, halántéksíkban, bőgőmajmok, alkalmazkodás, távolság, talajlakó, szembefordítható, nagy A mókuscickány rovarevő emlős, mely a főemlősök -eihez hasonlít. Szemei helyezkednek el, így környezetének nagy részét egyszerre láthatja, de két szeme képet közvetít. Agyának mérete a testtömegéhez viszonyítva A rovarevőkre jellemző, fogazata van. Fákon és talajon él, ahol rovarok után kutat. A csimpánz a közé tartozik. Szemei helyezkednek el, a két szem látótere közös, így is van, azaz képes a(z) felmérésére. Ez a tulajdonság a(z) életmódhoz nagyon előnyös. Végtagjai alkalmasak a(z) -ra/-re, mivel hüvelykujjuk a többi ujjal. Agyának mérete a testtömeghez viszonyítva, ami lehetővé teszi a környezet változásaihoz történő gyors -t, tehát a(z) -t is. 2. feladat Az emberi nagyrasszok Az európai osztályozás szerint négy földrajzi nagyrasszt különböztetünk meg. Ezek a veddo-ausztralid, a mongolid, az europid és a negrid. Alkossatok csoportokat! Minden csoport válasszon egyet a nagyrasszok közül! A megadott embertani (ú. n. antropológiai) szempontok alapján készítsetek egy fényképes tablót/videóbemutatót/power Point prezentációt/prezi előadást, melyben bemutatjátok, hogy az egyes nagyrasszok külső megjelenésében mutatkozó sajátosságok milyen környezethez történő alkalmazkodás eredményeképpen alakultak ki! Szempontok: a nagyrassz kialakulásának helye, jellemző ökológiai viszonyok a nagyrassz színkomplexusa (bőr, haj, szem színe) a fej formája az izomzat felépítése a végtagok arányai 60

61 3. feladat izomtapadásra szolgáló taraj Koponyák egymás közt koponya űrtartalom GORILLA homlokeresz arckoponya Az alábbi ábrán három koponya rajzát láthatod úgy, hogy több, a koponyák méretére vonatkozó adat megállapítható általuk. Az ábrázolt koponyák egymáshoz képest arányosak. A feladat megoldásához vonalzóra, számológépre és szögmérőre lesz szükség. Molekuláris genetika agykoponya AUSTRALOPITHECUS HOMO SAPIENS SAPIENS állcsúcs a) A mérések alapján töltsd ki a táblázatot, majd válaszolj a kérdésekre! A képen mérhető adatok Arckoponyára illesztett téglalap területe (cm 2 ), hossz szélesség Australopithecus africanus Gorilla gorilla Homo sapiens sapiens Agykoponya területe (cm 2 ), hossz szélesség Agykoponya és arckoponya felszínének egymáshoz viszonyított aránya Az agykoponya űrtartalma (cm 3 ) (4/3r 3 Π) A felső állcsont és az agykoponya alapja által bezárt szög b) Hogyan változott a koponya felépítése az evolúció során? agykoponya alakja és felülete: arckoponya mérete és helyzete: homlokcsont alakja és felülete: orrüreg mérete: c) A feladatban mért adatok alapján becsüld meg az alábbi agykoponyák térfogatát, és vesd össze a tankönyvi adatokkal! Australopithecus: Homo sapiens: 61

62 4. feladat Az emberelődök összehasonlítása Az alábbi táblázatban összegyűjtött jellemzők segítségével hasonlítsd össze a modern embert és az emberelődöket! Homo habilis Homo erectus Homo neanderthalensis Homo sapiens agyvelő térfogata 1300 cm 3 beszéd nem jellemző eszközhasználat tűz ismerete rendkívül fejlett megjelenésének ideje megjelenésének helye a fajnév jelentése / eredete neander-völgyi ember (lelőhely alapján) Töltsd ki a táblázatot, majd írd az egyes emberelődök képei alatti vonalra, hogy melyik fajról van szó! A: B: C: 62

63 Összefoglalás 1. feladat Az evolúciós léptékek Az alábbi ábrán az evolúciós változások két léptékét ábrázoltuk. Válaszd ki és az ábrákra írd fel a két evolúciós folyamat nevét, majd döntsd el a felsorolt példákról, hogy a kettő közül melyik típusba tartoznak! A példák sorszámát írd az ábra megfelelő helyére! Molekuláris genetika A: genetikai sodródás B: mikroevolúció C: migráció D: sejttársulások kialakulása E: makroevolúció A: B: 1. A B vércsoportallél népvándorlás következtében megjelenik Európában. 2. A Darwin-pintyek elterjednek a Galápagos-szigeteken. 3. A jávai orrszarvú genetikai változatossága lecsökken a jelentős egyedszámfogyás miatt. 4. A sarlósejtes vérszegénységet okozó allél gyakorisága a maláriával nem fertőzött területeken folyamatosan csökken. 5. Az emlősök kialakulnak hüllő őseikből. 6. Kialakul az élet a Földön. 7. Kipusztulnak a dinoszauruszok. 8. Kitenyésztik az uszkár törpe változatát. 9. Megjelenik a nyírfaaraszoló lepke sötét szárnyszínű változata. 10. Megjelennek az eukarióta sejtek. 2. feladat A tonik íze A tonik olyan szénsavas üdítőital, amely oldott kinint tartalmaz. Az eredetileg a malária ellenszereként használt ital ma legtöbbször lényegesen kevesebb kinint tartalmaz, és jellegzetesen keserű íze miatt fogyasztják. a) A nyelvünk mely részén történik a keserű íz érzékelése? Írd a megfelelő betűjelet a négyzetbe! A: A hegyén. B: A két oldalán. C: A közepén. D: A hátsó részén. E: Mindenütt. b) Adekvát ingerük szerint milyen típusú receptorok vesznek részt a keserű íz érzékelésében? A: Fotoreceptorok. B: Kemoreceptorok. C: Mechanoreceptorok. D: Termoreceptorok. c) Mit gondolsz, miért volt fontos a keserű íz érzékelése az ember alkalmazkodása szempontjából az evolúció során? Az emberek egy része szereti a tonikot, mert csak kellemesen kesernyésnek érzi azt. Mások számára viszont élvezhetetlen, mert keserű ízét kellemetlenül erősnek tartják. A keserű íz kis koncentrációban való erős érzékelése domináns tulajdonság. Egy genetikai egyensúlyban lévő népességben 151 ember élvezhetetlennek tartotta a tonikot, 69 szerint viszont kellemes üdítőital. d) Számítsd ki az alábbi feladatok megoldását! 1. Mekkorák ebben a népességben az allélgyakoriságok? 63

64 2. Add meg a különböző genotípusok gyakoriságát! 3. A domináns fenotípusú személyek hány százaléka heterozigóta? 4. Ebben a népességben mekkora valószínűséggel születik egy tonikot kedvelő és egy tonikot nem kedvelő személy házasságából olyan utód, aki a tonikot nem fogja kedvelni? e) Mit gondolsz, mely területeken lehet nagyobb a recesszív allél gyakorisága? Válaszodat indokold is meg! 3. feladat Jelentős események Az alábbiakban felsoroltuk a törzsfejlődés néhány jelentős eseményét. Állítsd sorrendbe őket! A kékbaktériumok fotoszintézise következtében elkezdett kialakulni a légkör oxigéntartalma. A harasztok meghódították a szárazföldeket. A kétéltűek mellett megjelentek a szárazsághoz jobban alkalmazkodó hüllők. A meszes vázú háromkaréjú ősrákok elterjedtek a tengerekben. A nyitvatermők virágkorukat élték. A zárvatermők uralkodóvá váltak. Az összes növény- és állatfaj mintegy 75%-a kipusztult, köztük a dinoszauruszok is. Kialakultak az eukarióta sejtek. Megjelentek a Homo nemzetség első képviselői. Megjelentek az első szövetes állatok. Az ősmadár 4. feladat Az Archaeopteryx az eddig ismert legősibb madár, nagyjából 150 millió éve, a földtörténeti középidő jura időszakában élt. Az első kövületeit Németországban találták meg az 1860-as években. Ez a madár még őrizte a hüllő ősök számos tulajdonságát. Az alábbi képek közül a bal oldali egy Archaeopteryx-kövületről készített fénykép, a jobb oldali pedig az ősmadár feltételezett megjelenését bemutató rajz. 64

65 a) Keress a képeken olyan tulajdonságokat, amelyek inkább a hüllőkre jellemzők, és olyanokat is, amelyek a madarakra jellemzők! Hüllőkre jellemző tulajdonságok: Madarakra jellemző tulajdonságok: b) Döntsd el az alábbi állításokról, hogy igazak-e (I) vagy hamisak (H)! A hamis állításokat javítsd ki! 1. A madarak és az emlősök kialakulása a hüllő ősökből példa a konvergens evolúcióra. 2. Az Archaeopteryx és a vakond mellső végtagja homológ szervek. 3. Az Archaeopteryx a dinoszauruszok virágkorában jelent meg. 4. Az Archaeopteryx fosszíliák korának meghatározására a szénizotópos módszer a legalkalmasabb. 5. A földtörténeti középidő legfontosabb szintjelzői a háromkaréjúak. Molekuláris genetika Javítások: Nyitott kérdések 5. feladat A földi élet történetének felgöngyölítése nehézségekbe ütközik, hiszen kevés bizonyíték áll rendelkezésünkre, különösen a földtörténet korai szakaszaiból. a) Mi a földi élővilág egységes származásának legfontosabb közvetett bizonyítéka? b) Melyek az evolúció legfontosabb közvetlen bizonyítékai? c) Az alábbiakban felsorolunk néhány az evolúcióval kapcsolatos nyitott kérdést és mellettük zárójelben egy-egy, a kérdésre választ adó elméletet. Alkossatok párokat, kisebb csoportokat! Végezzetek kutatómunkát a kérdésekkel, elméletekkel kapcsolatban! Milyen kísérletek, egyéb bizonyítékok igazolják az elméleteket? Kutatómunkátok legfontosabb, legérdekesebb eredményeit előadásban mutassátok be társaitoknak! A bemutatóban feltétlenül kapjon hangsúlyt, hogy az adott elmélet nem feltétlenül ad biztosan teljes és érvényes magyarázatot a kérdésre, más elképzelések is léteznek! Hogyan alakultak ki az első szerves anyagok? (Miller kísérlete) Mi volt előbb: DNS vagy fehérje? (RNS-világ hipotézis) Hogyan alakultak ki az első sejtek? (Gánti Tibor kemotonelmélete) Hogyan alakult ki az eukarióta sejt? (Az endoszimbionta elmélet) Hogyan jött létre az ivaros szaporodás? (Vörös királynő hipotézis) Hogyan alakult ki a kooperáció egyes állatcsoportokban, pl. a rovarállamok esetében? (A rokonszelekció elmélete) Hogyan alakult ki a Homo sapiens? (Jared Diamond nagy kiugrás elmélete) Hogyan alakult ki a nyelv? (Chomsky-féle generatív grammatika) 65

66 Az ember mint megismerő lény 1. feladat Káposzta, kecske, farkas Volt egyszer, hol nem volt egy szegény ember. Ennek a szegény embernek volt egy farkasa, egy kecskéje és egy káposztája. Mennyi baja volt ezért szegénynek, hogy ügyeljen rájuk, nehogy a farkas megegye a kecskét vagy pedig a kecske a káposztát. Vigyázott, vigyázott reájuk egy ideig, de végül is ráunt, és gondolta magában: Én bizony nem kínlódom veletek, hanem eladlak mindnyájatokat. Éppen vásár volt a szomszéd városban, elindította hát oda a jószágait, mégpedig ilyen sorban: elöl ment a káposzta, utána a farkas, aztán a kecske, és leghátul a gazdájuk. Mentek, mendegéltek, hát egyszer csak elérkeztek egy széles folyóhoz. Ezen valahogy át kellett vinni a jószágokat, de miképpen? Híd nem volt, csak egy csónak ami olyan kicsi volt, hogy ketten ülhettek csak belé. a) Mit tegyen a szegény ember? b) Hogyan gondolkodtál, milyen típusú tanulással oldottad meg ezt a fejtörőt, amikor először találkoztál vele? Érvelj válaszod mellett, azaz emeld ki a fejtörő megoldásának azon elemeit, amelyek az általad megnevezett tanulás-típusra jellemzőek! 2. feladat A tanulás formái a) Párosítsd tanult magatartásformák felsorolt típusait a példákkal! 1. belátásos tanulás 2. feltételes reflex 3. megszokás 4. operáns tanulás A: A kisgyermek már az orvosi rendelőbe lépve sírni kezd. B: A kisgyermek a közeli építkezés hangos zajában is nagyokat alszik. C: A kisgyermek minden lefekvéskor hisztizik. D: A kisgyermek nem lát ki az ablakon. Elgondolkozik, majd az ablaknál egymásra rak néhány könyvet és rájuk áll. b) Az alábbi képeken egy-egy szociális tanulási forma érhető tetten. Írd a képek alatti vonalra a tanulási forma nevét! A képen látható fiú hajviselete divatos, egy népszerű rockbanda frontembere is ilyen frizurát hord. A step aerobic népszerű sport, a résztvevők bonyolult lépéskombinációkat sajátítanak el. Az előadó a környezetvédelem fontosságáról győzi meg hallgatóságát. 66

67 3. feladat Szociális tanulás az állatvilágban Olvasd el figyelmesen az alábbi szöveget, majd oldd meg a feladatokat! A madaraknál is kialakulhatnak kulturális hagyományok Az etológiakönyvek rendszerint nem hagyják ki a brit cinegék tejesüvegnyitó viselkedésének elemzését. A házak kapujába letett üvegek fedőfóliáin az 1920-as években jelentek meg először apró lyukak: néhány cinke rájött, hogyan férhet hozzá a tejszínhez. A viselkedés gyorsan terjedt, 1950-ben már úgy tűnt, Nagy-Britannia valamennyi cinegéje tejszínt reggelizik. Az Oxford Egyetem kutatói szerették volna megtudni, pontosan hogyan terjedhetett el a viselkedés a cinegék között. Oxford közelében élnek a világ talán legtöbbet tanulmányozott széncinkéi, 1940 óta gyűlnek róluk az adatok. Mára minden egyed mikrochipet visel és minden mozdulatuk digitális nyomot hagy. A kutatók ezért itt láttak neki a vizsgálatuknak: öt populációból befogtak két-két egyedet, és megtanították őket, hogyan szerezhetnek táplálékot egy dobozból. A doboz kinyitásának két módja volt, minden madár csak az egyiket tanulta meg. Ezután szabadon engedték a madarakat, és az élőhelyükön számos dobozt helyeztek el. Ezek automatikusan leolvasták a melléjük repülő madár chipjét, valamint azt, hogy hozzájutott-e a madár a táplálékhoz, és a két lehetséges módszer közül melyiket használta. Húsz nappal később a kontrollcsoportokban, ahol nem voltak tanítók, jóval kisebb arányban nyitották ki a dobozt a madarak. Az adatok elemzésével világossá vált, hogy a madarak tanulnak egymástól. Mivel a doboz rögzítette, kik tartózkodnak még a közelben sikeres táplálékszerzéskor, meg lehetett rajzolni a csoport szociális hálóját. Egy olyan egyed, amelyik beavatott madár mellé került, tizenkétszer nagyobb eséllyel tanulta meg a technikát, mint azok az egyedek, akiknek nem került tanító a közelébe. A madarak a doboz kinyitásakor ragaszkodtak a látott módszerhez. Azokban a populációkban, ahol mindkét doboznyitási mód megfigyelhető volt, ott a többség által alkalmazott megoldást kezdték el követni az egyedek, azaz kialakult a csoportra jellemző doboznyitási forma, kultúra, amely a következő nemzedékeknek is továbbadódott. (Forrás: Az ember egyéni és társas viselkedése a) Milyen módszerrel sajátították el a tejesüveg kinyitását a viselkedést elsőként mutató cinegék? Írd a helyes válasz betűjelét a keretbe! A: Belátásos tanulással. B: Operáns tanulással. C: Utánzással. D: A tejesüveg kinyitása öröklött magatartásforma. b) Milyen módszerrel sajátította el a doboz kinyitását a kutatás során megfigyelt cinegék többsége? Írd a helyes válasz betűjelét a keretbe! A: Belátásos tanulással. B: Operáns tanulással. C: Utánzással. D: A doboz kinyitása öröklött magatartásforma. c) Gyűjts a szövegből érveket az előző válaszod mellett! Húzd alá ezeket! 4. feladat Szócikkek Az alábbi szócikkek a tankönyvben szereplő idegen szavakhoz tartoznak. Írd a megfelelő szavakat/kifejezéseket a vonalakra! 1. : képzettársítás; a tudatban megjelenő képzetek hasonlóság, ellentét stb. alapján történő egymáshoz kapcsolása 2. : hozzáállás, viszonyulás valamihez vagy valakihez 3. : viselkedési szabály, norma belsővé tétele 4. : a társadalmi normákhoz való elvtelen alkalmazkodás 5. : egy embercsoport tulajdonságaira vonatkozó leegyszerűsítő általánosítások, következtetések összessége 67

68 5. feladat Egyenlőség és diszkrimináció Az Emberi Jogok Egyetemes Nyilatkozata (részletek) 1. cikk Minden emberi lény szabadon születik és egyenlő méltósága és joga van. Az emberek, ésszel és lelkiismerettel bírván, egymással szemben testvéri szellemben kell hogy viseltessenek. 2. cikk Mindenki, bármely megkülönböztetésre, nevezetesen fajra, színre, nemre, nyelvre, vallásra, politikai vagy bármely más véleményre, nemzeti vagy társadalmi eredetre, vagyonra, születésre, vagy bármely más körülményre való tekintet nélkül hivatkozhat a jelen Nyilatkozatban kinyilvánított összes jogokra és szabadságokra. 3. cikk Minden személynek joga van az élethez, a szabadsághoz és a személyi biztonsághoz. 7. cikk A törvény előtt mindenki egyenlő és minden megkülönböztetés nélkül joga van a törvény egyenlő védelméhez. a) Járj utána, hogy mely államok és mikor fogadták el Az Emberi Jogok Egyetemes Nyilatkozatát! b) A Nyilatkozat fordítói a 2. cikkben a faj szót használták. Miért nem szerencsés ez a szóhasználat? Melyik szót lehetett volna használni helyette? c) Az alábbi kifejezések felhasználásával alkosd meg a diszkrimináció definícióját! befolyásol; egyén vagy csoport; esélyegyenlőség; megkülönböztető bánásmód d) Mely embercsoportokkal szembeni előítéletet, esetenként diszkriminációt takarják az alábbi idegen szavak? rasszizmus: szexizmus: homofóbia: e) Alkossatok párokat, kisebb csoportokat! Készítsetek plakátot, amely segítségével hirdetitek, hogy minden emberi lény egyenlő és/vagy tiltakoztok az előítéletes gondolkodás, illetve a diszkrimináció különböző formái ellen! Mutassátok be egymásnak az elkészült alkotásokat, és beszélgessetek róluk! A beszélgetés után mindenki egyénileg gondolja át, hogy mely plakát tette rá a legerősebb hatást! 68

69 feladat Együttműködés Az ember mint társas lény Alkossatok 6 fős csoportokat! A csoportoknak a következő feladatot kell minél gyorsabban megoldaniuk: Egymás mellett elhelyezünk 6 széket, és a csoport tagjai leülnek a székekre. Ezután a csoport minden tagja kihúz egy számot az 1, 2, 3, 4, 5 és 6 számok közül egy kalapból. A számot nem szabad sem megmutatnia, sem más módon elárulnia a többieknek. A csoport tagjainak helyet kell cserélniük úgy, hogy az első széken az 1-es számot húzó ember üljön, mellette a 2-es számot húzó, és így tovább, végül az utolsó székre a 6-os számot húzó személy kerüljön. Egy lépésben csak két szomszédos ember cserélhet helyet a következő módon: az egyikük feláll, a másik pedig átül a helyére, ezután az álló ember visszaül az üres székre. Ha néhány pillanat múlva egyik szomszédja se ül az álló ember helyére, vagy ha egyszerre többen is felálltak, akkor az álló személy(ek)nek vissza kell ülniük a helyükre. A játék akkor ér véget, ha már senki sem akar felállni. A játék során nem szabad beszélni vagy más módon (pl. kézjelekkel, arcjátékkal) kommunikálni! a) Először oldjátok meg a feladatot úgy, hogy nem találtok ki közös stratégiát, azaz nem beszélitek meg, hogy mit fogtok tenni! Az ember egyéni és társas viselkedése b) Most oldjátok meg a feladatot úgy is, hogy előtte röviden megbeszélitek, hogyan fogjátok minél gyorsabban elérni a kívánt célt! c) Beszéljétek meg az együttműködés tapasztalatait! A megbeszélés során térjetek ki az alábbi szempontokra: Sikerült-e teljesítenetek a feladatot? Melyik esetben voltatok gyorsabbak? Mit gondoltok, miért? Hogyan zajlott a közös stratégia kialakítása? Mi volt a munkamegosztás? Ki beszélt, ki adott ötletet, ki hívta fel a figyelmet az esetleges buktatókra, ki kalandozott el a tárgytól stb.? Hogyan sikerült összehangolnotok a tevékenységeteket? Sikeres volt-e az együttműködés? 2. feladat Szabályok mindenütt a) Mely írott és íratlan szabályrendszerek, szabályok, normák szabályozzák az életedet? Gyűjts minél több példát! b) Mely személyeknek engedelmeskedsz? Gyűjts minél több példát! c) Állítsd rangsorba a fentebb felsorolt szabályokat és személyeket! Azzal a szabállyal, illetve személlyel kezdd, amit mindenképpen betartasz, illetve akinek mindenképpen engedelmeskedsz! (Írj sorszámokat a fent felsorolt szabályok és személyek mellé!) 69

70 3. feladat EQ a) Szerinted mit jelent, hogy egy ember intelligens? Sorold fel az intelligens emberek jellemző tulajdonságait! b) Járj utána az interneten, hogy mi az érzelmi intelligencia! c) Gyakori, hogy egy munkahelyre történő jelentkezéskor többféle tesztet kitöltetnek a jelentkezővel. E tesztek sokfélék lehetnek, de egyre elterjedtebb, hogy van közöttük érzelmi intelligenciát mérő teszt is. Mit gondolsz, miért fontos a munkaadó számára, hogy olyan embert válasszon, akinek fejlett az érzelmi intelligenciája? d) Ha van kedved, keress az interneten érzelmi intelligenciát mérő tesztet, és töltsd ki! e) Nézd meg újra, hogy mit válaszoltál az a) részben szereplő kérdésekre! Változtatnál-e most a válaszodon? 4. feladat Szocializáció a) Határozd meg a szocializáció fogalmát! b) Az alábbi táblázatban összehasonlítottuk a szocializáció néhány jellemzőjét a különböző életszakaszokban. Töltsd ki a táblázat üres mezőit! Csecsemő- és Életszakasz megnevezése kisgyermekkor Életkor (év) 7-12 A szocializáció fő színtere A szociális tanulás jellemző formái Az egyénre elsősorban ható személyek Gorilla kortársak b) Mit jelent az, hogy valaki antiszociális? d) Járj utána, hogy mik a fő különbségek az antiszociális személyiségzavarban szenvedők két típusa, a szociopaták és a pszichopaták tulajdonságai között! szociopata: pszichopata: 70

71 5. feladat Konformitás Olvasd el az alábbi kísérlet leírását, majd oldd meg a feladatokat! Az Asch-kísérlet A B C Solomon Asch 1951-ben végzett híres kísérletében a konformitás erejét vizsgálta, azaz arra volt kíváncsi, hogy a kísérleti személyek mennyire engedelmeskednek a csoport nyomásának. A kísérlet során Asch hét egyetemista diákot ültetett egy asztal köré, és nagyméretű papírlapokat mutatott fel nekik párosával. Az egyik lapon egyetlen függőleges fekete vonal volt, ez volt az összehasonlítási minta. A másik lapon három függőleges fekete vonal volt (A, B és C betűkkel megjelölve), melyek közül az egyik hosszúsága pontosan megegyezett az első lapon szereplőével. Minden lappár felmutatásakor a kísérletben részt vevők egyesével, sorrendben haladva elmondták, szerintük melyik a referenciavonallal egyező hosszúságú vonal a három közül. Mindezt 18-szor ismételték meg, minden alkalommal más referencialapot és összehasonlító lapot használva. A vonalak hosszúsága olyan nagymértékben különbözött, hogy a helyes válasz gyakorlatilag mindig egyértelmű volt a résztvevők számára. Ám a kísérletben egyetlen személy kivételével mindenki beépített ember volt: őket még a kísérlet előtt felkérték, hogy bizonyos esetekben rossz válaszokat adjanak. Az első és második körben valamennyi résztvevő helyesen válaszolt. A harmadik körtől kezdve azonban az első öt beépített ember egyöntetűen hibás választ adott, és a hatodikként következő valódi résztvevőnek minden oka megvolt rá, hogy azt higgye, az előtte szólók őszintén gondolták válaszukat. Ekkor ő általában meglepődve és feszülten elmondta saját válaszát. Végül a hetedikként válaszoló, utolsó beépített ember is megismételte az első öt személy által adott helytelen választ. A következő 15 körből 11-ben a beépített emberek újra egyhangúlag rossz válaszokat adtak. Asch megdöbbentő eredménye az volt, hogy a kísérleti személyek 75%-a legalább egyszer csatlakozott a helytelen többségi válaszhoz. (Forrás: Wikipédia) Az ember egyéni és társas viselkedése a) Szerinted miért adtak a kísérleti személyek rossz választ annak ellenére, hogy tudták, hogy melyik válasz helyes? b) Mit gondolsz, te hogyan viselkednél egy ilyen helyzetben? Miért? c) A kísérletet Asch később több változatban megismételte. Mit gondolsz, hogyan változott a konformitás mértéke az alábbi változtatások esetén? A következő kifejezéseket használd: csökkent; lényegében nem változott; nőtt! 1. A csoport a kísérleti személyen kívül csak 1 vagy 2 emberből állt. 2. A csoport a kísérleti személyen kívül 10-nél több emberből állt. 3. A beépített emberek között volt egy lázadó, aki a helyes választ adta. 4. A beépített emberek között volt egy lázadó, aki a csoportétól eltérő, de szintén helytelen választ adott. 5. A kísérleti személynek írásban kellett válaszolnia úgy, hogy a csoport tagjai nem ismerték meg a válaszát. d) Gyűjts példákat saját életedből olyan helyzetekre, amikor egyes emberek konform viselkedése ésszerűtlen vagy káros volt! 71

72 18. A szociokulturális lény 1. feladat Szociokulturális háttér Válassz ki egy szereplőt egy közismert irodalmi műből vagy filmből! Jellemezd minél alaposabban a szociokulturális hátterét! Olvasd fel a jellemzést társaidnak, ők pedig próbálják meg kitalálni, hogy kiről van szó! 2. feladat Ami érdek nélkül tetszik Alkossatok 3-4 fős csoportokat! Készítsetek posztert vagy prezentációt, amelyben összehasonlítjátok különböző kultúrák, illetve különböző történelmi korszakok vagy akár az elmúlt évtizedek szépségideáljait! Néhány ötlet: A törzsi társadalmak különleges ékszereket viselő szépségei Szépségideálok a mozivásznon (pl. a James Bondot alakító színészek 1954-től napjainkig) A szép bőr (pl. napozás, testfestés, tetoválás, smink) Divatos holmik, széppé formáló ruhadarabok (pl. fűző) 3. feladat Étkezési zavarok Melyik étkezési zavarra jellemző az állítás? Írd a megfelelő betűjelet az állítás mellé! A: anorexia B: bulimia C: mindkettő D: egyik sem 1. A beteg testtömege általában normális. 2. A beteg testtömege kórosan alacsony. 3. A betegnek negatív a testképe. 4. A beteg elveszíti étvágyát. 5. A betegséget falási rohamok jellemzik. 6. A beteg hánytatja magát vagy hashajtót szed. 7. A beteg izomnövelő hatású táplálékkiegészítőket szed. 8. Következményei akár halálosak is lehetnek. 9. Elsősorban nőket érint. 10. Serdülők és fiatal felnőttek körében különösen gyakori. 72

73 4. feladat Fogyatékkal élni a) Alkossatok 2-3 fős csoportokat! Készítsetek interjút egy a környezetetekben élő, fogyatékos személlyel vagy egy fogyatékkal élő személy hozzátartozójával! Az interjú készítése során térjetek ki az alábbi kérdésekre! Okoz-e nehézséget a fogyatékossága? Ha igen, miben, mely helyzetekben? Milyen bánásmódot vár el a környezetében élőktől? Miben vár és miben nem vár segítséget a környezetétől? Összegezzétek az interjú tapasztalatait! Hogyan éreztétek magatokat az interjú alatt? Megváltozott-e a viszonyulásotok a fogyatékkal élőkhöz? Ha igen, miben változott? Az interjú legérdekesebb tanulságairól számoljatok be osztálytársaitoknak is! b) Mely intézkedésekkel, eszközökkel, találmányokkal igyekszik a társadalom könnyebbé tenni a fogyatékos emberek életét? Gyűjts minél több példát! Szerinted ezek közül melyek a legfontosabbak? Miért? c) Keress az interneten olyan szervezeteket, amelyek fogyatékos személyekkel foglalkoznak, őket segítik, az ő életüket szeretnék könnyebbé tenni! Melyik szervezet tevékenységét tartod különösen hasznosnak? Miért? Az ember egyéni és társas viselkedése Osszátok meg egymással gyűjtésetek eredményét! 5. feladat Igaz-e? Döntsd el az alábbi állításokról, hogy igazak (I) vagy hamisak (H)! A hibás állításokat javítsd ki! 1. A stresszreakció során a paraszimpatikus idegrendszer aktiválódik. 2. A stresszreakció beindulásakor a mellékvesekéreg adrenalint termel. 3. A stressz elsősorban akkor károsítja a szervezetet, ha tartósan fennáll. 4. Az érzelemközpontú megküzdés során igyekszünk megakadályozni a negatív érzelmek elhatalmasodását. 5. Egy szeretett hozzátartozó halálát elsősorban a problémaközpontú megküzdés segítségével lehet feldolgozni. 6. Problémaközpontú megküzdés esetén kicsi a depresszió kialakulásának valószínűsége. 7. Tartós stressz hatására emésztési zavarok alakulhatnak ki. 8. Az apátia a többi ember iránt érzett ellenszenv. 9. A stressz jelentős hatással lehet az érintett személy környezetében élők állapotára is, a stressz továbbadódhat. 10. A tartós stressz megelőzhető, illetve oldható a problémák megosztásával, megbeszélésével. Javítások: 73

74 19. A talaj károsodása és védelme 1. feladat A talaj keletkezése A talaj keletkezése a fizikai, kémiai és biológiai mállás folyamatai során történik. A táblázatban olvasható mondatok melyik mállási folyamatot jelentik? Válaszodat írd a táblázat utolsó oszlopába, majd rakd sorba a folyamatokat! Sorrend [Mállási folyamat] A mállás típusának neve Felhalmozódik a talajra jellemző speciális szervesanyag-forma, a humusz. A kőzetek aprózódnak, kisebb-nagyobb darabokra esnek szét, de anyagi szerkezetük, kémiai összetételük nem változik meg. A felaprózódó kőzetanyag a víz, valamint a levegő oxigénés szén-dioxid-tartalma hatására átalakul. ÉGHAJLAT besugárzás DOMBORZATI TÉNYEZŐK a málás sebessége talajlakó élőlények ÉLŐVILÁG b) Az alábbi ábra félkész állapotban van. A talaj keletkezésére ható környezeti tényezők és folyamatok bemutatására készült, de a magyarázó feliratok hiányosak. A feladathoz tartozik az ábra alatti szöveg is. Emeld ki a megadott szövegből azokat a folyamatokat és tényezőket, melyek a talajképző kőzettel, a talajképződésre ható éghajlattal és élővilággal kapcsolatosak. Egészítsd ki ezekkel az ábrát! Néhány példát beírtunk. Egy-egy folyamat, tényező több helyre is beírható. TALAJKÉPZŐ KŐZET TALAJ 2. feladat Hogyan kerül a nitrogén a talajba? A nitrogén mennyisége a talajban a növények számára fejődést korlátozó tényező. Alapvető szerepet játszik a növények hajtásnövekedésében és termésképzésében, nélkülözhetetlen szerepe van az aminosavak, fehérjék, DNS felépítésében is. A légkörben található, gyakorlatilag kimeríthetetlen forrást jelentő N 2 azonban a növények számára felhasználhatatlan. A N 2 megkötése legnagyobb mennyiségben biológiai úton történik. a) A táblázatban a talaj nitrogéntartalmát befolyásoló biológiai folyamatokat és a folyamatok során bekövetkező változásokat olvashatod. Egészítsd ki a N-ciklus ábráját (1-5) a biológiai folyamatok nevével! A folyamat Mineralizáció Nitrifikáció Denitrifikáció N 2 -kötés Oldódás A bekövetkező változások A szerves N-formák lebomlása és szervetlen formákká való alakulása. Leggyakrabban ammóniumion keletkezik. Ammóniumion oxidációja nitráttá, baktériumok által, aerob körülmények között. Nitrát légköri N 2 átalakulási folyamata baktériumok által, anaerob körülmények között. A légköri nitrogén redukálása NH 3 keletkezése közben, melyet egyrészt növényi szimbionta baktériumok, másrészt szabadon élő baktériumok végeznek. Ez a légköri nitrogén talaj felé való áramlásának fő forrása. A talajban az ammónia ammóniumionná alakul. N 2 NH 3 + NH 4 – NO 3 – NO 2 szerves N 74

75 b) A helytelen műtrágyahasználat során a nitrogén mennyisége káros mértékben növekedhet vagy csökkenhet a talajban. Nézz utána, milyen hatással van a nitrogén mennyisége a talajban a növényekre nézve! N-hiány hatásai: N-többlet hatásai: c) A talajok túlzott nitrogén-ellátottsága NO 3 – -felhalmozódáshoz vezet. Nézz utána, hogy ez milyen környezetkárosító hatással járhat! Növénytermesztési módszerek 3. feladat A feladatban olvasható állításokról el kell döntened, hogy a bio- vagy a nagyüzemi növénytermesztésre vonatkoznak. Gazdálkodás és fenntarthatóság a) Melyik gazdálkodási típust melyik képen láthatod? Írd a gazdálkodási típus nevét a képek alatti cellába! Az állítások sorszámát is írd abba a cellába, amely gazdálkodási típusra vonatkoznak! 1. Minden hektár földje magas terméshozamot hoz. 2. A talaj termékenységének megtartása érdekében vetésforgót és természetes trágyát használnak. 3. A termesztést területrendezéssel kezdik, nagy egybefüggő termőterületeket alakítva, mert így könnyebb a gépi művelés. 4. A terméshozam elmarad a maximálistól, emiatt az ilyen módon termelt élelmiszer drágább. 5. Nagy területen termesztenek egyféle haszonnövényt (monokultúrát tart fenn). 6. Gyomirtószereket nem használnak. 7. Műtrágyákkal segítik a növények növekedését. 8. Növényvédő szereket használnak a kártevők és a betegségek ellen. 9. Természetes trágyát és komposztot használnak, műtrágyát soha. 10. A terményeket a terület jellegzetességeit megtartva ültetik, így igyekeznek megőrizni az élőhely eredeti jellemzőit. b) Nézz te is utána a különböző növénytermesztési módszereknek! Saját gyűjtésed és az a) rész információi alapján gyűjtsd össze, melyik módszernek mi az előnye és hátránya! Mi a saját véleményed a módszerekről? 75

76 4. feladat A talajok eróziója Földünkön a napjainkban tapasztalható talajveszteség (régiótól függően) szorosa is lehet a talaj megújulási képességének. A talajképződés folyamata emberi léptékkel szemlélve rendkívül lassú, a termőtalaj normális mezőgazdasági kihasználtság mellett év alatt átlagosan 2,5 cm-rel vastagodik. a) Az alábbi térképen a világ talajainak állapotát láthatod. Olvasd le a térképről, hogy mely kontinensek talaja a legjobban erodált? Gazdálkodás és fenntarthatóság (Forrás: UNEP, International Soil Reference and Information Centre, World Atlas on Desertification, 1997) b) A tankönyvben olvasható információk alapján egészítsd ki az ábrát a talajeróziót kiváltó hatásokkal és annak következményeivel! mesterséges természetes KIVÁLTÓ HATÁSOK TALAJERÓZIÓ KÖVETKEZMÉNYEK lokális globális c) Nézz utána, hogy a tankönyvben olvasott mesterséges tényezőn kívül mely más emberi tevékenység okozhat még talajeróziót? 76

77 1. feladat A vizek károsodása és védelme Szennyezők forrásai és hatásaik a) Írd az alábbi vízszennyező források neve mellé, hogy főként milyen szennyező anyagokat juttatnak a természetes vizekbe! hajók lemosása háztartási mosószerek gyárak működése hígtrágya a háztartásokból és állattartó telepekről műtrágyák 20. fúrótornyok szivárgása növényvédelem Gazdálkodás és fenntarthatóság b) Írd a vizeket szennyező anyagok neve mellé jellemző hatásaik betűjelét! 1. szerves szennyező anyagok 2. foszfátok 3. nehézfémionok 4. nitrátok 5. olajszennyezések A B C D E F G A vizek eutrofizációját okozzák. Kórokozó baktériumok elszaporodása révén fertőzést is okozhatnak. Elzárják a vizet az oxigéntől. Növelik a víz oxigénfogyasztását. Máj, vese és idegrendszeri károsodást okozhatnak. Akadályozzák a fény bejutását a fotoszintetizáló szervezetekhez. Fulladásos csecsemőhalált okozhatnak. 2. feladat Népszerű téveszmék Az alábbiakban néhány a vizek védelmével kapcsolatos mondatot olvashatsz. Mindegyikben szerepel egy, a médiában gyakran olvasható, hallható tévedés. Húzd alá a téves mondatrész(eke)t, és írd alá a javítást! a) A tavakba bejutó szerves anyagok a növények számára gazdag táplálékot jelentenek, ezért a szerves szennyezés vízvirágzáshoz vezet. b) Az olajszennyezés elzárja a vizektől az oxigént, amely nélkülözhetetlen a vízi növények számára. c) A háztartási étolaj nem szennyezi a vizeket, mert természetes anyag. d) A mosogatógépek magas vízfelhasználásuk miatt voltak környezetkárosítók, de ma már vízfelhasználásuk csökkentése következtében semmilyen módon nem terhelik a környezetet. 77

78 3. feladat Hónapok a kezelés után Kőolajszennyezés hatása (érettségi feladat alapján) Nnnnnn Mytilus edulis kékkagylótelep részlete 1. (olaj + víz) Terület 2. (diszpergálószer + víz) 3. (olaj + diszpergálószer + víz) A kékkagyló (Mytilus edulis) gyakran nagy számban borítja a tengerpartok víz alatti szikláit. Egy kutatócsoport arra használta fel a faj néhány kisebb populációját, hogy kiderítse: mennyire érzékenyek a különféle szennyeződésekre. Az 1. számú területen nyersolajjal szennyezték a kagylókat körülvevő vizet. A 2. számú területen egy olyan diszpergálószert (felületi feszültséget csökkentő anyagot) alkalmaztak, melyet az olajfoltok szétoszlatására szoktak használni. Egy harmadik területen pedig egyszerre alkalmazták az olajat és a diszpergálószert. Mindhárom sziklán hónapokon át figyelték a kagylók által borított terület nagyságát. Az eredményt a táblázat mutatja. (Forrás: Toole: Understanding Biology. Stanley Ltd, Chelthenham, 1995) A kékkagylók által borított terület százalékos aránya a három kísérleti területen (területegységenként) a) Ábrázold a kísérlet eredményét az alábbi koordináta-rendszerben! Tüntesd föl, hogy mit és milyen mértékegységben ábrázolsz az x és az y tengelyen! Legyen egyértelmű, hogy az ábrázolások melyik csoportra vonatkoznak! b) Mi következik a tapasztalatokból? Fogalmazz meg két helytálló következtetést, amit a kísérletsorozat bizonyít vagy valószínűsít! A következtetés vonatkozhat a szennyezések hatására, kölcsönhatására, a hatás tartósságára vagy ezek vélhető biológiai okára. c) Fogalmazz meg egy, a gyakorlatban is fölhasználható tanácsot a kőolajszennyezések elhárításáért felelős hatóságoknak a kísérlet eredményének ismeretében! d) A kékkagylót ebben a kísérletben indikátorfajként használták föl. Mit jelent ez a kifejezés általánosságban, és mit jelent ebben a konkrét esetben? 78

79 4. feladat Dolgozzatok párokban! Háztartási vízfogyasztás a) Tippeljetek! Mennyi egy magyarországi háztartás egy főre jutó átlagos vízfelhasználása (angol WC-vel, automata mosógép használatával) naponta? b) Először szóban, az átlagos háztartások vízfogyasztásának szerkezetét bemutató ábra megtekintése nélkül tippeljetek majd az ábra adatainak felhasználásával válaszoljatok írásban az alábbi kérdésekre! 1. Igaz-e az állítás, hogy a víztakarékos mosógépek használata 25%-kal csökkenti a háztartások vízfelhasználását? Válaszodat indokold! 2. Mely tevékenységeken érdemes elsősorban változtatni az ivóvízzel való takarékosság céljából? Gazdálkodás és fenntarthatóság 3. Igaz-e, hogy a napi mosdásra (fürdés nélkül), autómosásra, öntözésre és mosásra kevesebb vizet használunk el naponta, mint a WC-öblítésre? Válaszodat adatokkal indokold! mosás 10% A vízfelhasználás szerkezete a háztartásokban autómosás, öntözés 7% mosdás 7% c) Mely háztartási tevékenységekhez nem szükséges ivóvíz minőségű vizet használni? Javasoljatok más vízforrásokat! d) Gyűjtsetek példákat az interneten a háztartási vízfogyasztás mérséklésének lehetőségeire! Mely technikai megoldások segítségével lehet komolyan mérsékelni a vízfogyasztást? A gyűjtött példákat dolgozzátok fel poszteren vagy diasoron! WC-öblítés 38% fürdés 38% (Forrás: fenntarthato.hu) 5. feladat Vizes kérdések Dolgozzatok kis csoportokban! Válasszatok egy témát az alábbiak közül, gyűjtsetek anyagot és készítsetek posztert vagy diasorozatot! Szárazság okozta háború(k) Ne itassa csecsemőjét nitrátos vízzel! A diklór-difenil-triklóretán (DDT) diadala és bukása 79

80 21. A légkör és az éghajlat 1. feladat Mi van a levegőben? Írd az állítások mellé a levegő megfelelő összetevőjének betűjelét! A: freon B: kén-dioxid C: korom D: nitrogén E: nitrogén-oxidok F: oxigén G: ózon H: szálló por I: szén-dioxid J: szén-monoxid 1. A hemoglobinhoz erősen kötődő gáz. 2. Az ózonréteg károsítója. 3. Az emberi tevékenység következtében gyorsan növekvő koncentrációjú, üvegházhatású gáz. 4. Műtrágyagyárakból vagy autók égéstermékéből kerülhet a légkörbe. 5. Savas esőt okozó gáz, amely főleg rossz minőségű szenek égetésével jut a légkörbe. 6. A légkörben legnagyobb koncentrációban jelen lévő gáz. 7. Élő szervezetek anyagcseréje folytán kerül a légkörbe, jelenleg a levegő több mint 1/5 részét alkotja. 8. A szövetek oxigénellátását rontja. 9. Vegyes összetételű lebegő szilárd szennyeződés 10. Szénszemcse. 11. Erősen oxidáló gáz, jelenléte a talaj közelében károsítja a légutakat, a magas légkörben az élet feltétele. 12. A zuzmók különösen érzékenyek jelenlétére a légkörben 13. Nagyon kevéssé reakcióképes gáz. 14. A felületén megkötődő nehézfémek és mikroorganizmusok révén károsít. 15. Régebben hűtőgépekből és sprayk hajtógázaként került a levegőbe. 2. feladat Savas esők Írd be a savas esők hatásait bemutató folyamatábrába a savas esőt okozó legfontosabb savak, valamint a hiányzó gáz képletét! A körben álló téglalapok a savas esők által károsított helyeket, életközösségeket, szervezeteket jelképezik. Írd be, hogy melyiket hogyan károsítják a savas ülepedések! épített környezet természetes vizek talajok NO x + H 2O emberi szervezet növényevők, ragadozók növényzet 80

81 3. feladat Légszennyezettségi térkép A térkép Magyarország légszennyezettségét mutatja egy adott napon. A számok az egészségügyi határérték %-ában mutatják a legnagyobb arányban jelen lévő szennyező értékét a jelölt helyeken. Az ábrázolt mérőhelyeken mért értékek közül néhányat táblázatban is megmutatunk. Magyarország légszennyezettségtérképe Koncentrációk az egészségügyi határérték %-ában Szálló por NO x SO 2 O 3 (PM 10 ) * Budapest Fertő tó Miskolc Nyíregyháza Százhalombatta Szeged Gazdálkodás és fenntarthatóság * A PM 10 (particulate matter) a levegőben lebegő szilárd és folyékony, 10 mikrométernél kisebb átmérőjű részecskék gyűjtőneve. a) Döntsd el, hogy melyik évszakban készülhetett a légszennyezettségi térkép: télen vagy nyáron? Válaszod indokold! Az egészségügyi határértékek a következő táblázatban olvashatók: Anyag neve Ózon 120 Nitrogén-oxidok 85 Kén-dioxid 125 Szálló por (PM 10 ) órás határérték (µg/m 3 levegő) b) Döntsd el az alábbi állításokról, hogy igazak (I), vagy hamisak (H)! A hamis állításokat javítsd ki! 1. Százhalombattán és Miskolcon nagyjából megegyezett az ózonkoncentráció, és mindkét helyen meghaladta az egészségügyi határértéket. 2. Annál jobb, minél magasabb a városok levegőjében az ózon szintje, hiszen szűri a Nap ultraibolya sugarait. 3. Nyíregyházán a SO 2 -szennyezés kb. 1,25 µg/m 3 lehetett Javítások: A szálló por koncentrációja a felsoroltak közül csak egy településen haladta meg az egészségügyi határértéket. A Fertő tónál az ózonnak a mérés időpontjában a µg/m 3 -ben mért koncentrációja kb. az ötszöröse volt a szálló por koncentrációjának. c) Nézz utána, hogy hol tudsz tájékozódni lakóhelyed légköri szennyezettségéről! Mit tehetsz a szmog csökkentésének érdekében? 81

82 4. feladat Globális felmelegedés a) Értelmezd a globális felmelegedéssel kapcsolatos alábbi híreket! Egészítsd ki a hírek alatti magyarázatokat! 1. Az emberi tevékenységből származó, légkörbe kerülő szén-dioxid egyharmadát a világtenger egymilliárd köbkilométernyi vize nyeli el. Az üvegházhatású gáz miatt elsavasodik a víz, és a veszélyeztetett élőlényeknek egyszerűen nincs idejük alkalmazkodni a gyors ütemű változásokhoz. (Forrás: origo.hu) A szén-dioxid a tengervízben elnyelődik és -savat képez az alábbi egyenlet szerint: A sav növeli a tengervíz -ion koncentrációját, ezáltal a víz kémhatása lesz. Az egysejtűek és a vízben lebegő többi élőlényei érzékenyek a víz ph-jára. 2. A légkör szén-dioxid koncentrációjának növekedése nemcsak a tengerek hőmérsékletét változtatja meg, hanem a víz savasodása a víz sótartalmát is megnöveli. Ezeket a változásokat kapcsolatba hozzák a korallok nagymértékű pusztulásával, a korallfehéredéssel. (Forrás: origo.hu) A legtöbb korall váza -ból/-ből épül fel. A korallok tűrésűek a víz sótartalmára és A korallok a tengervíz ezen tényezőinek szervezetei. 3. Korábbi vizsgálatokban megállapították, hogy a szibériai és észak-amerikai permafrost (örökké fagyott talajréteg) felengedésekor metánt bocsát ki, amely előtte millió évekig elzárva volt a talajban. A metán 20-szor hatékonyabb üvegházhatású gáz, mint a szén-dioxid. (Forrás: MTI) A metán a felmelegedés következtében a(z) -ba/-be kerül, és ott az üvegházhatást, vagyis növekvő koncentrációja a globális felmelegedést 4. A Science folyóiratban 2014-ben megjelent közleményben a Michigani Egyetem ökológusai Etiópia és Kolumbia fennsíkjainak megbetegedési adatait feldolgozva rámutattak, hogy Afrika és Dél-Amerika hegyvidékein a maláriás esetek melegebb években magasabb tengerszint feletti területeken is megjelentek. Vizsgálatuk felhívja a figyelmet arra, hogy az erősödő globális felmelegedés miatt a malária a korábban maláriamentes területeknek számító magasságokban fog súlyos fertőzéseket okozni. Itt az embereknek nincsen immunitásuk a betegség ellen, így sokkal esendőbbek lesznek megbetegedés és halálozás szempontjából. (Forrás: otszonline.hu) A globális felmelegedés következtében a malária és más trópusi fertőző betegségek terjedésére kell számítani. A nagyobb tengerszint feletti magasságokban a(z) éghajlaton eddig nem éltek meg a malária kórokozóinak köztesgazdái, a(z) -k. Ezért az ott élő emberek nem találkoztak a kórokozóval, immunrendszerükben nem alakultak ki a malária ellen -k, ezért az afrikai és dél-amerikai hegyvidéki nagyvárosokban tömeges megbetegedések, alakulhatnak ki. 82

83 b) Az ábra a sarki jégtakarók olvadásának öngerjesztő folyamatát mutatja be. Fogalmazd meg, és írd be az ábrába a számmal jelzett folyamatok lényegét! RÉGEBBEN A hó borította jég csak a napsugárzás 10%-át nyelte el. 10% A több éves jég vastag és durva felszínű, így az olvadéktavak kicsik maradtak a felszínen. 90% HÓ JÉG A FELMELEGEDÉS HATÁSÁRA 1. 6% % 40% Síma felszínű friss jég Gazdálkodás és fenntarthatóság A tengervíz nem melegedett fel a jég alatt, így télen sem melegítette a levegőt. 94% feladat A globális éghajlatváltozás ezer arca Alakítsatok párokat! Válasszatok egyet a globális éghajlatváltozással kapcsolatos alábbi témák közül! Gyűjtsetek anyagot, dolgozzátok fel és poszter vagy diasor segítségével mutassátok be az osztálynak! A globális felmelegedés és a tengerek szintjének változása. A globális felmelegedés és a tengeráramlások. A globális felmelegedés hatása a sarkvidéki állat- és növényfajok elterjedésére. A globális éghajlatváltozás és a csapadék változásai. A rovarok életciklusának változása a globális klímaváltozás következtében. Állattartás és klímaváltozás. A CO 2 -kvóták kereskedelme a Kiotói egyezmény. 83

84 22. A bioszféra és az emberiség 1. feladat Túlnépesedés Egy 2011-es ENSZ-jelentés szerint a század végére a világ lakosságának létszáma át fogja lépni a 10 milliárd főt, amennyiben az ún. magas termékenységi rátával rendelkező országokban a születések száma nem változik (jelenleg ezekben az országokban minden nőnek átlagosan 4 gyermeke, ebből 1,5 lánya születik). Az alábbi ábrán a történelmi népességnövekedést és a lehetséges előrejelzéseket ábrázoltuk. A VILÁG NÉPESSÉGE (MILLIÁRD FŐ) 17,5 15,0 12,5 10,0 7,5 5,0 2,5 0,0 A VILÁG NÉPESSÉGNÖVEKEDÉSÉNEK ELŐREJELZÉSEI, Magas születésszám esetén Közepes születésszám esetén Alacsony születésszám esetén Tapasztalat a) Nézz utána, hogy melyek azok az országok, ahol nagyon magas az egy főre eső születések száma! b) Mit gondolsz, milyen intézkedésekkel lehetne elérni, hogy a születések száma csökkenjen a fejlődő országokban? c) A világ népességének eloszlása egyenlőtlen. Vannak túlzsúfolt és nagyon alacsony népsűrűségű területek is. Milyen hatása van a túlnépesedésnek a társadalmi és a természeti környezetre? Írj legalább 5 példát! d) Képzeld el, hogy hirtelen négyszer-ötször többen lesztek az osztályteremben! Minek a hiánya lépne fel? Milyen hatással lenne ez a változás a tanulásodra? Sorolj fel legalább három következményt! e) Mit gondolsz, milyen okok állhatnak a manapság tapasztalható népvándorlások hátterében? 2. feladat A szegénység is globális probléma A XXI. század globális problémái között különösen lényeges a szegénység, ezen belül még égetőbb és katasztrofális probléma a gyermekszegénység. A szegénység egyik alapvető következménye, hogy az egyén képtelen az olyan alapvető emberi szükségleteinek kielégítésére, melyek biztosíthatják a normális életfeltételeket. Ezek között is különösen jelentős probléma az éhezés ban a világ 6,3 milliárd lakosából az ENSZ-ben kialakított mutatók alapján (napi 2 dollár vagy ennél kevesebb jövedelem) mintegy 2 milliárd volt szegénynek tekinthető, közülük 1,2 milliárd él a nyomorszinten vagy ez alatt (napi 1 dollár vagy ennél alacsonyabb jövedelem). 84

85 a) Nézz utána az aktuális valutaárfolyamnak, váltsd át a dollárt forintra! 2 USD = Ft Képzeld el, hogy napi 4 dollárod van arra, hogy gondoskodj a napi élelmedről! Tervezd meg az iskolai büfé vagy a környéken lévő bolt árlistája segítségével, hogy miképpen fogod beosztani ezt a pénzt! Kiadásaidat jegyezd fel egy táblázatba! Próbálj minél több pénzt megtakarítani, hogy másra is költhess! b) Képzeld el, hogy ugyanez az összeg (napi 4 dollár) áll a rendelkezésedre, hogy az étel mellett a ruházkodásodat is megold! Használd a táblázatod annak megtervezéséhez, hogy hány hetet kellene spórolnod ahhoz, hogy meg tudj venni egy új ruhát egy ünnepi eseményhez! c) Képzeld el, hogy a napi jövedelmed 2 dollárra csökken! Készíts új kalkulációt az étel és a ruha megvásárlásához! Beszéljétek meg az alábbiakat! Mennyire volt nehéz kialakítani a költségvetést? Kinek mi volt a stratégiája arra, hogy elkerülje a túlköltekezést? Sikerült-e megvenned, amit terveztél? Milyen következménnyel járt, amikor csökkent a jövedelmed? Mit tudnál tenni, hogy növeld a rendelkezésedre álló pénz mennyiségét? Hogyan hatna mindez az egészségedre, az oktatásodra és a családi életedre? Hogyan érezted magad a feladat megoldása során? Gazdálkodás és fenntarthatóság d) Nézz utána, hogy Magyarországon hány szegény ember él, és ebből hány fő gyermek! 3. feladat Globalizáció képekben A feladatban látható képek a globalizáció témájában készültek. Párokban dolgozzatok! Tanulmányozzátok a képeket, majd vitassátok meg az alábbiakat: Miről van szó a képen (pl. kereskedelem, munkahelyek, kulturális azonosságtudat, társadalmi igazságosság, technológia, multinacionális cégek stb.)? Beszéljétek meg, milyen érzéseket keltenek bennetek a képek! Készítsetek hasonló stílusú rajzokat, karikatúrákat! Mutassátok be az osztálynak, hallgassátok meg diáktársaitok véleményét a képről! 85

86 4. feladat Az energiafogyasztás a) Magyarország energiafelhasználása az alábbi ábra szerint oszlott meg 2014-ben a különböző energiaforrások között. Vizsgáld meg a háztartásod, családod szokásait! Melyik energiaforrást/-okat használjátok legnagyobb mértékben? nukleáris 15% Részesedés a teljes energiafogyasztásból szén 11% megújuló 5% b) Nézz utána, hogy honnan származik a Magyarországon felhasznált földgáz (földrajzi lelőhelyek, kereskedelem)! c) A világon egyre jellemzőbb tendencia ellenére hazánkban nagyon alacsony a megújuló energiaforrások használata. Földrajzi ismeteteid alapján nevezd meg azt a megújuló energiaforrást, amelynek használatára nagyon jók az ország adottságai! kőolaj 31% földgáz 38% d) Az alábbi képeken a megújuló energiaforrások hasznosításának módjait láthatod. Az alábbi szempontok segítségével állapítsd meg, hogy mik az előnyei és hátrányai az egyes energiaforrásoknak? Töltsd ki a táblázatot! Az előnyös tulajdonságokat tartalmazó cellákat színezd pirosra! A költségekre vonatkozóan elegendő csupán a drága vagy olcsó jelzőt beírnod. A B C D Hasznosít-hatóság időtartama A: B: C: D: Tájképi hatás Beruházás költségei Fenntartás és működtetés költségei Környezet-szennyezés/átalakítás a működtetés során 86

87 1. feladat 23. A bioszféra védelme Természetvédelmi totó Melyik a helyes válasz? Ha nem tudod, tippelj! Mikor hozta létre a Természetvédelmi Világszövetség a kihalással fenyegetett fajok vörös listáját? Mi a Természetvédelmi Világalap (WWF) címerállata? 3. Mikor pusztult ki az erszényes farkas? 4. Becslések szerint hány példánya él a jávai orrszarvúnak a Földön? 5. Hány védett faj van Magyarországon? 6. Mekkora a legsúlyosabban veszélyeztetett fajok egyedeinek természetvédelmi értéke? 1 2 x koala óriáspanda szürke farkas A földtörténeti középidőben Az ember (Homo sapiens) megjelenésekor A XX. században nál kevesebb 100 és 1000 közötti 1000-nél több Ft Ft Ft Gazdálkodás és fenntarthatóság 7. Melyik növény védett Magyarországon? illatos ibolya kikeleti hóvirág tavaszi kankalin 8. Melyik állat védett Magyarországon? fácán Melyik gerinces csoport összes képviselője védett Magyarországon? Mikor hozták létre az első nemzeti parkot, a Yellowstone Nemzeti Parkot? 11. Melyik a legnagyobb területű nemzeti parkunk? 12. Melyik nemzeti parkunkat alapították a XXI. században? mezei hörcsög hüllők madarak emlősök foltos szalamandra Balaton-felvidéki Nemzeti Park Duna-Dráva Nemzeti Park 13. Hány tájvédelmi körzet van Magyarországon? 10-nél kevesebb Duna-Ipoly Nemzeti Park Körös-Maros Nemzeti Park 10 és 100 közötti Hortobágyi Nemzeti Park Őrségi Nemzeti Park 100-nál több Mi a magyar természetvédelem címermadara? kerecsensólyom nagy kócsag túzok 2. feladat Nemzeti parkok Az országos jelentőségű, egyedi jogszabállyal védett természeti területek azok, melyeket a természetvédelemért felelős miniszter rendeletben védetté nyilvánít. Ezek lehetnek nemzeti parkok, tájvédelmi körzetek, természetvédelmi területek és természeti emlékek is. a) Nézz utána, mi a nemzeti park definíciója! 87

88 b) A térképen hazánk 10 nemzeti parkjának és néhány más védett területének elhelyezkedését láthatod. Párosítsd a nemzeti parkokat a rájuk vonatkozó állításokkal, és írd a nevüket a térkép megfelelő helyére! 0 50 km Nemzetipark-igazgatóságok határa Nemzeti park Tájvédelmi körzet Természetvédemi terület 1. Aggteleki Nemzeti Park 6. Fertő Hanság Nemzeti Park 2. Balaton-felvidéki Nemzeti Park 7. Hortobágyi Nemzeti Park 3. Bükki Nemzeti Park 8. Kiskunsági Nemzeti Park 4. Duna Dráva Nemzeti Park 9. Kőrös Maros Nemzeti Park 5. Duna Ipoly Nemzeti Park 10. Őrségi Nemzeti Park A nemzeti park sorszáma Állítás a nemzeti parkról Észak-Magyarország legkisebb területű nemzeti parkja, mely kimondottan a geológiai értékek a vidék felszíni karsztjelenségei és a híres cseppkőbarlangok védelmére alakult meg. A nemzeti park a Duna Sió-torkolata és az országhatár, valamint a Dráva mentén helyezkedik el, egyik területi egysége Gemenc, mely az ország legnagyobb, zömében erdővel borított ártere. Ausztriával közös nemzeti parkunk, területén ritka vízi madarak élnek, valamint egyik előfordulási helye a fokozottan védett rákosi viperának. A nemzeti park jelképe a lisztes kankalin, melynek legnagyobb populációja Köveskál közelében található. Hazánk első és legnagyobb kiterjedésű nemzeti parkja, 1973-ban alakult, 1999 óta a Világ Kulturális és Természeti Örökségének listáján szerepel. A nemzeti park egyik jellegzetessége az Őserdő, ahol éves bükkfák élnek. Itt 100 éve nem végeznek erdőművelési tevékenységet, sőt pár éve még a túrázók elől is elzárták a terület. A nemzeti park kiemelt feladata az erdélyi hérics és a bókoló zsálya állományainak védelme, amelyek hazánkban csak itt élnek. A nemzeti park két nagy hegyvidéke a Börzsöny és a Dunazug-hegység északkeleti része: a Visegrádi-hegység, a Pilis és a Budai-hegység. A hegyvidékeket a Dunakanyar választja el egymástól. A nemzeti park területének 63 százalékát borítják erdők. A terület legértékesebb tagja a szőcei tőzegmohás láp, mely tíz ritka tőzegmohafaj termőhelye. A nemzeti park legnagyobb és legösszetettebb területe Bócsa-Bugac buckavilága és pusztái, ahol homokpuszták, buckák, szikes tavak, mocsarak váltakoznak. 88

89 3. feladat A DDT negyedleges fogyasztó 13,8 ppm harmadlagos fogyasztó 2,7 ppm másodlagos fogyasztó 0,23 ppm elsődleges fogyasztó 0,02 ppm termelő 0,002 ppm A DDT nevű rovarirtószert a II. világháború után világszerte használták, míg a hatvanas években be nem tiltották, miután bebizonyosodott, hogy súlyos kárt okoz az élőlények szervezetében. Az ábra a vízi tápláléklánc tagjainak a testében mért DDT-koncentrációt mutatja ppm = milliomodrész egységekben kifejezve. a) Számold ki, hogy hányszoros a példában a DDT koncentrációja a ragadozó madár szervezetében a termelő, valamint az elsődleges fogyasztó szervezetéhez képest! ragadozó madár termelő: ragadozó madár elsődleges fogyasztó: b) Magyarázd meg, hogy miért szükségszerűen magasabb a nehezen lebomló méreganyagok koncentrációja a táplálékláncban felfelé haladva! c) Nézz utána, milyen hatásai vannak a DDT-nek a különböző szervezetekre! Hol használják még, és hol található meg még mindig a környezetben? d) Keress további példákat a táplálkozási láncokban felhalmozódó anyagokra! Gazdálkodás és fenntarthatóság 4. feladat A jegesmedvék és a globális felmelegedés Olvasd el figyelmesen a szöveget, majd válaszolj a kérdésekre! A jegesmedve (Ursus maritimus) az Északi-sarkvidék területén él, ahol a hőmérséklet soha nem emelkedik fagypont fölé. A jegesmedve tökéletesen alkalmazkodott élőhelyéhez. Bundája olyan jól szigetel, hogy az állat gyakorlatilag nem veszít hőt az orrának felületét leszámítva, hőkamerával majdnem észrevehetetlen a hideg tájban. Meleg időben sem képes hőt leadni és már viszonylag alacsony hőmérsékleten is hőgutát kap. A hőszigetelésben nemcsak vastag bundájának jut kiemelkedő szerep, hanem a bőr alatti zsírrétegnek is, amely egy-egy bőséges időszakot követően több cm vastag is lehet. A zsírréteg nemcsak hőszigetelést vagy mechanikai védelmet jelent az állat számára, hanem tartalék energiaforrást is a zsákmányban szűkös időszakokra. Bundája valójában nem egybefüggő fehér, hanem optikai csalódásként a fényvisszaverődés miatt látjuk annak. A fehér szőrszálak közt üreges, átlátszó szálak helyezkednek el. Szerepük, hogy átengedjék a napsugarakat a jegesmedve bőrére. Alatta a bőre fekete, így elnyeli a nap hőjét, ami létfontosságú a zord környezetben. Az üreges szőrszálak abban is segítenek az állatnak, hogy úszás közben nagyobb legyen a felhajtóereje. A jegesmedve talpa szőrös, ezért biztonsággal jár a jégen. (Forrás: Wikipédia) 89

90 a) Gyűjtsd ki a szövegből, hogy a jegesmedve egyes tulajdonságai hogyan segítik a szélsőséges körülmények elviselését! b) Vázold fel a jegesmedve hőmérséklettűrését optimumgörbén! c) Milyen hatással van a jegesmedvékre az éghajlat felmelegedése? Válaszodat indokold! d) Ha a légkör felmelegedése a maihoz hasonló ütemben folytatódik, a jegesmedvék öt éven belül el fognak tűnni a Földről. Mit gondolsz, te mit tehetsz a jegesmedvék védelméért? 5. feladat Magyarországról eltűnt állatfajok Hazánkban számos olyan állatfaj élt, amely ma már nem található meg országunkban. Ezek az állatok korábban Magyarországon a fennmaradáshoz és szaporodáshoz elégséges méretű populáció(k)- ban éltek, ám a XX. század közepétől a rendszeres keresések ellenére sem került elő egyetlen példányuk sem. Ezeknek az eltűnt vagy kipusztult fajoknak a száma folyamatosan változik, némelyiknek a visszatelepítésére kísérletek folynak. Alkossatok csoportokat! Minden csoport válasszon egy fajt az alábbi listából! Mutassátok be a kihalt vagy hazánkból eltűnt fajt az osztálynak szabadon választott technika segítségével! A bemutatóban ismertessétek az állatfaj főbb jellemzőit, egykori elterjedési területét, életmódját, kihalásának vagy eltűnésének okait, esetleges visszatelepítésének történetét! eurázsiai hód, hiúz, nyírfajd, reznek, bölény, viza, farkas 90

91 Összefoglalás 1. feladat Hulladékok szelektív gyűjtése a) Gyűjtsétek össze 4 fős csoportokban, hogy milyen hulladékfajtákat termeltek otthon és az iskolában! Készítsetek egy listát! b) Csoportosítsátok egy táblázatban a listátokon szereplő hulladékokat a következők szerint: lebomló/nem lebomló hulladékok, újrahasznosítható/nem újrahasznosítható hulladékok! c) Párosítsd a hulladék nevét a megfelelő kukával! Csoportosítsd azokat a hulladékokat, amelyeket nem tudtál egy hulladékgyűjtőbe sem bedobni! Velük mi a teendő? A. csoport B. csoport C. csoport Gazdálkodás és fenntarthatóság Kiégett izzó Sörösüveg SZÍNES ÜVEG Rovarirtós spay flakonja Kötegelt újságpapír Tetrapack doboz Konyhai zöldséghulladék Használt ruhák Festékes edény PAPÍR ÉS ITALOSDOBOZ FEHÉR ÜVEG Kitört ablaküveg Konzervdoboz FÉM Kerti nyesedék Levágott fű Maradék festék Kólás doboz Használt sütőolaj KOMPOSZT MŰANYAG Ceruzaelem Eltört üvegpohár Használt neoncső Lejárt szavatosságú gyógyszer Ásványvizes palack 91

92 2. feladat Amazónia számokban Olvasd el figyelmesen a szöveget, majd válaszolj a kérdésekre! Az Amazonas-medence területe km². Nevét a területét nyugatról keletre átszelő Amazonas folyóról kapta, mely a Föld legbővízűbb folyója. A medencében az irtások előtt a világ legnagyobb egybefüggő erdősége volt, mely az összes esőerdő 53%-át tette ki. Az amazóniai esőerdők faji változatossága a legnagyobb a Földön, becslések szerint km²-enként különböző fafaj és egyéb növényfaj él itt. Az itt élő élőlények össztömege pedig km²-enként megközelítőleg tonna. Szakértői becslések alapján Amazónia évente több mint milliárd tonna szén-dioxid megkötésére képes, ami az emberi eredetű kibocsátás tízszerese. Az erdők irtása 1970-ben kapott zöld utat Brazíliában, 2015-re Amazónia területének 47%-át érinti. a) Számold ki a fenti adatokból, hogy ha ilyen ütemben folytatódik az erdőirtás az Amazonas-medence területén, mikorra tűnhet el az összes esőerdő a medencéből? b) Az erdőirtást figyelembe véve körülbelül hány tonna össztömegű élőlény él jelenleg Amazóniában? c) Az irtások előtt hány millió km 2 -nyi területet borított esőerdő a Földön? d) Miért nagyon fontos az esőerdők CO 2 -megkötése? e) Nézz utána, hogy mi a célja az esőerdők ilyen mértékű irtásának? Sorolj fel legalább hármat! Megújuló és nem megújuló energiafajták (érettségi feladat alapján) 3. feladat Hasonlítsd össze a megújuló és a nem megújuló energiafajták tulajdonságait! A helyes válasz betűjelét írd a négyzetbe! A: A megújuló energiafajták B: A nem megújuló energiafajták C: Mindkettőre igaz. D: Egyikre sem igaz. 1. Ilyen a nukleáris ( atom- ) energia is. 2. Példa rá az élőlények testében fölhalmozódó szénhidrát és zsír energiája. 3. Ilyen az elpusztult élőlényekből keletkezett kőolaj energiája. 4. Mennyiségének elvi fölső határát megszabja a Napból érkező sugárzó és a Föld belseje által termelt hőenergia évi mennyisége. 5. Minden ország területének megfelelő arányban részesül belőle. 6. Ilyen energiát szolgáltat az erdőből nyert tűzifa. 7. Veszteség nélkül átalakítható mechanikai vagy elektromos energiává. 8. Ilyen a mozgó szél és víz energiája. 9. Létrejöttében élőlények is közreműködhetnek. 92

93 10. Az Európai Unió fontos irányelve, hogy országaiban növelni kell a megújuló forrásokból nyert energia arányát. Magyarországon milyen lehetőségek vannak erre? Írj legalább két példát! Hazánk ökológiai lábnyoma 4. feladat Az ökológiai lábnyom egy erőforrás-menedzselésben és társadalomtervezésben használt érték, amely kifejezi, hogy adott technológiai fejlettség mellett egy emberi társadalomnak mekkora mennyiségű földre és vízre van szüksége önmaga fenntartásához és a megtermelt hulladék elnyeléséhez. A kifejezés William Rees és Mathis Wackernagel kanadai ökológusoktól származik. Értéke kiszámítható egyes emberekre, csoportokra, régiókra, országokra vagy vállalkozásokra is. Magyarországon 2010-ben az egy főre jutó ökológiai lábnyom mérete 2,98 hektár volt. a) Az alábbi ábrán Magyarország ökológiai lábnyomának összetételét láthatod. Egészítsd ki az egyes összetevőkre vonatkozó mondatokat a megadott kifejezésekkel, majd állapítsd meg, hogy az egyes összetevőket az ábra mely betűjele jelöli! F: 4,7% B: 1% C: 13,7% Gazdálkodás és fenntarthatóság növény, állatállomány, vízi, fosszilis energiahordozó, szén-dioxid, papír, infrastruktúra A: 55,7% E: 24,16% D: 0,67% Legelő lábnyom: Annak a területnek a nagysága, amely a hús- és tejtermékekért, bőrért és gyapjúért tartott 1 eltartásához szükséges. Szén lábnyom: A(z) 2 -k elégetéséből, a földhasználat-változásból és kémiai folyamatokból keletkező 3 elnyeléséhez szükséges erdőterület nagysága. Halászati lábnyom: A különböző 4 fajok halászati adatai alapján, valamint az újratermelési igényeik alapján becsült vízterület nagysága. Erdő lábnyom: Az éves rönkfa, 5 -alapanyag-, faáru és tűzifa-felhasználás alapján becsült erdőterület. Beépített területek: Az emberi 6 -hoz/höz (pl. közlekedés, lakások, ipari létesítmények, vízi erőművek tározói) szükséges földterület nagysága. Szántó lábnyom: Az emberi fogyasztásra, állati takarmányozásra és bioüzemanyagok előállítására szükséges 7 -k termesztésének területigénye. b) Mi nem jellemző az alábbiak közül a világ ökológiai lábnyomára? G: Az 1980-as évek óta egyfajta túllövést produkál az emberi népesség, mivel nagyobb az ökológiai lábnyoma, mint a Föld biológiai kapacitása. H: A fejlődő országok ökológiai lábnyoma a legnagyobb. I: Ha mindenki úgy élne, mint a gazdag országok lakói, a népesség eltartásához csaknem hat Földre lenne szükség. J: A legkisebb és a legnagyobb lábnyomú országok között majdnem 120-szoros a különbség. 93

94 c) Hogyan csökkentheted saját ökológiai lábnyomodat? Gondold végig, hogyan tudsz változtatni szokásaidon a közlekedés a vízfogyasztás a élelmiszer-fogyasztás a termelt hulladék mennyisége a energiafelhasználás terén! d) Fogalmazd meg, hogy mit jelent a fenntartható fejlődés! Hogyan kapcsolódik ez az ökológiai lábnyomhoz? 5. feladat Kína belefullad a szmogba Pekingben január végén a helyiek öt napon át nem látták a Napot, a légszennyezés mértéke meghaladta a műszerek méréshatárát. A látótávolság a belvárosban az ötven métert sem érte el. Amikor egy élelmes kínai vállalkozó dobozos friss levegőt kezdett árulni, aztán egy kigyulladt gyár füstjét három órán át senki nem vette észre a szmogban, mindenki álhírre és rossz viccre gyanakodott. Pedig sajnos ez volt a valóság. A kínai nagyvárosokban évente több százezren halnak meg közvetetten a légszennyezés miatt. Minden környezetvédő szervezet évek óra kongatja a vészharangot, hogy Kína nagyvárosaiban borzalmas a levegő. A WHO mérései szerint az egészségügyi határérték negyvenszeresét is elérik benne a szennyező anyagok. (Forrás: index.hu) a) Kína iparosodása az elmúlt években rohamosan felgyorsult. Elsősorban melyik fosszilis energiahordozó égetésével elégítik ki az ezzel kapcsolatos fokozott energiaigényt? Milyen légszennyező anyagok jutnak ilyenkor a légkörbe? b) Mi a másik komoly forrása a légszennyezésnek Kínában? c) Milyen hatásai vannak a kínai légszennyezésnek? Az emberek melyik szervrendszerét károsítja leginkább és mely betegségek gyakoriságát növeli? Hatása a lokális környezetre: Hatása globálisan: d) A légszennyezés csökkentése érdekében az országnak meg kell reformálnia iparát, közlekedését, energiaellátását, és ez nem olcsó mulatság. Milyen hatással lesz ez a világgazdaságra? 94