Hyvän vastauksen piirteet: FI – Biologia

Kehittyvä sikiö saa istukan kautta emolta ravintoa, happea ja vasta-aineita (1 p.), ja toisaalta sen kautta sikiön tuottamat kuona-aineet poistuvat kohdusta (1 p.). Eläimet, joilla on istukka, synnyttävät yleensä kerralla pienemmän määrän mutta kehittyneempiä poikasia kuin eläimet, jotka munivat munia. (1 p.) Emon sisällä kehittyvät poikaset ovat yleensä paremmassa turvassa kuin ympäristön armoilla olevat munat. (1 p.)

Karvapeite on hyvä lämmöneriste (karvapeite mahdollistaa selvitymisen vaihtelevissa lämpötiloissa) (1 p.). Karvapeite myös suojaa eläimen ihoa auringon UV-säteiltä tai fyysisiltä vaurioilta. (1 p.) Karvapeitteen väritys voi olla huomiota herättävä, jolloin eläin voi viestiä sen avulla lajikumppaneilleen. (1 p.) Toisaalta karvapeitteen väritys tai kuviointi voi myös auttaa eläintä sulautumaan ympäristöönsä. (1 p.) Koviksi piikeiksi muuntuneet karvat voivat toimia puolustusaseina, kuten siileillä. (1 p.) Karvapeite on osa ulkoista puolustusta. (1 p.)

Keuhkot mahdollistavat hengittämisen maalla. (1 p.) Myös eräillä kaloilla on keuhkot, joiden ansiosta ne pystyvät hengittämään ilmaa vedenpinnan yläpuolelta silloin kun vedessä ei ole riittävästi happea. (1 p.) Maaeläinten keuhkojen kautta happi kulkeutuu verenkiertoon ja hiilidioksidi verenkierrosta pois. (1 p.) Keuhkot mahdollistavat monipuolisen ääntelyn, mukaan lukien ihmisen puhekyvyn. (1 p.) Keuhkot mahdollistivat ruumiin koon kasvun. (1 p.)

Sisäisellä hedelmöityksellä tarkoitetaan naaraan ruumiin sisällä tapahtuvaa muna- ja siittiösolujen (sukusolujen) yhdistymistä. (1 p.) Sisäinen hedelmöitys suojaa munasoluja ja siittiöitä tehokkaammin saalistajilta ja muilta vaaroilta. (1 p.) Hedelmöityksen onnistuminen on todennäköisempää eläimillä, joilla on sisäinen hedelmöitys. (1 p.) Kun eläimellä on sisäinen hedelmöitys, sen ei tarvitse tuottaa yhtä paljon sukusoluja kuin eläinten, joilla on ulkoinen hedelmöitys. (1 p.) Sisäinen hedelmöitys mahdollisti lisääntyminen maalla (riippumatonta vedestä). (1 p.)

Tyyppivirhe: Vastauksessa sanotaan, että sisäisen hedelmöityksen ansiosta jälkeläinen kehittyy syntymään asti turvassa emon sisällä (kohdussa).

Tasalämpöinen eläin tuottaa ja säätelee ruumiinlämpöään oman aineenvaihduntansa kautta. (1 p.) Tasalämpöisyys helpottaa aktiivisena pysymistä myös silloin kun ympäristön lämpötila on alhainen, esimerkiksi yöaikaan tai talvella. (1 p.) Tasalämpöisten eläinten levinneisyys voi ulottua maapallon kylmille alueille. (1 p.) Tasalämpöiset eläimet pystyvät helpommin pitämään paitsi itsensä myös esimerkiksi munansa ja poikasensa lämpiminä. (1 p.)

Mitokondrioiden ja viherhiukkasten eroja (yhteensä enintään 6 pistettä seuraavista):

• Mitokondrioita on kaikissa aitotumallisissa soluissa, viherhiukkasia vain aitotumallisissa yhteyttävissä soluissa. (2 p.)
• Mitokondrioissa tapahtuu soluhengitystä ja viherhiukkasissa fotosynteesiä. (2 p.)
• Mitokondrion elektroninsiirtoreaktiot tapahtuvat sisemmällä kalvolla ja viherhiukkasten elektroninsiirtoreaktiot yhteyttämiskalvostoissa. (2 p.)
• Mitokondrion reaktiot kuluttavat glukoosia, viherhiukkasen reaktioiden avulla muodostetaan glukoosia. (2 p.)
• Mitokondrion reaktiot tuottavat ja viherhiukkasen reaktiot kuluttavat hiilidioksidia. (2 p.)
• Mitokondrion reaktiot kuluttavat ja viherhiukkasen reaktiot tuottavat happea. (2 p.)
• Mitokondrion ATP:n tuotto perustuu glukoosista saatavaan energiaan ja viherhiukkasen ATP:n tuotto auringon säteilyenergiaan. (2 p.)
• Mitokondrioiden reaktiot ovat katabolisia ja viherhiukkasten reaktiot anabolisia. (2 p.)

Mitokondrioiden ja viherhiukkasten yhtäläisyyksiä (yhteensä enintään 4 pistettä seuraavista):

• Molemmat ovat soluorganelleja, joita on aitotumallisten solujen sytoplasmassa. (1 p.)
• Molempien rakenteessa on kaksi kalvoa (ulko- ja sisäkalvo). (1 p.)
• Molemmat sisältävät DNA:ta (1 p.) ja ribosomeja (1 p.).
• Molemmissa tapahtuu proteiinisynteesiä. (1 p.)
• Molemmat lisääntyvät jakautumalla. (1 p.)
• Molemmat osallistuvat solujen energia-aineenvaihduntaan. (1 p.)
• Molemmissa toimii elektroninsiirtoketju. (1 p.)
• Molemmilla entsymaattisia reaktioita tapahtuu pääosin sisäkalvon rajaamassa osassa. (1 p.)
• Molemmat tuottavat ATP:tä. (1 p.)
• Molemmissa ATP:n tuotto perustuu protonigradienttiin. (1 p.)
• Molempien lukumäärä solussa vaihtelee paljon. (1 p.)

Maksimipistemäärään vaaditaan, että vastauksessa on tehtävänannon mukaisesti sekä rakenteen että toiminnan eroja, ja sekä rakenteen että toiminnan yhtäläisyyksiä.

Tyyppivirhe: Vastauksessa kuvataan toisistaan erillään viherhiukkasen rakennetta ja toimintaa ja mitokondrion rakennetta ja toimintaa, mutta tehtävänannon edellyttämä vertailu puuttuu.

Yhteensä enintään 5 pistettä seuraavista:

Endosymbioositeoria:

• Endosymbioositeorian mukaan tumallisille (aitotumaisille) soluille ominaiset soluelimet mitokondriot ja viherhiukkaset (plastidit) ovat syntyneet, kun solut ottivat sisäänsä solusyönnillä (1 p.) tumattomia soluja. (1 p.)
• Tämä tapahtui ennen monisoluisten eliöiden kehittymistä. (1 p.)
• Mitokondriot ovat teorian mukaan kehittyneet (proteo)bakteereista ja viherhiukkaset syanobakteereista. (1 p.)

Endosymbioositeoriaa tukevat seikat:

• Mitokondriot ja viherhiukkaset ovat jokseenkin saman kokoisia kuin bakteerit. (1 p.)
• Mitokondriot ja viherhiukkaset monistuvat bakteereiden tavoin jakautumalla. (1 p.)
• Mitokondriot ja viherhiukkaset sisältävät bakteerien tavoin DNA:ta. (1 p.)
• Mitokondrioissa ja viherhiukkasissa on omia ribosomeja. (1 p.)
• Mitokondrioiden ja viherhiukkasten DNA on pääosin renkaana. (1 p.)
• Mitokondrioiden ja viherhiukkasten ribosomit muistuttavat rakenteeltaan enemmän bakteerien kuin tumallisten solujen ribosomeja. (1 p.)
• Mitokondrioiden ja viherhiukkasten ulommalla kalvolla on poriini-proteiineja, joita on myös tumattomien (bakteerien) solukalvolla. (1 p.)

Albinismin aiheuttaa resessiivinen alleeli. (1 p.) Jotta normaaliväriset varikset voivat saada albiinoja jälkeläisiä, molempien vanhempien täytyy olla heterotsygootteja. (1 p.)

Alleelit: normaali väri A ja albiino a (alleelimerkinnät, 1 p.)
Vanhemmat: Aa, Aa
Sukusolut A, a ja A, a (1 p.) (joko auki kirjoitettuna tai risteytyskaaviossa)

(1 p.)

Albinismin suhteen heterotsygootit varikset voivat saada 25 %:n todennäköisyydellä albiinoja jälkeläisiä (2 p.).

• Vaihtoehtoisesti vastauksessa voidaan ilmoittaa myös fenotyyppien suhde 1:3 ja genotyyppien suhde 1:2:1. (2 p.)

Jos vastauksessa käsitellään autosomaalisen periytymisen lisäksi silmän värin X-kromosomaalista periytymistä, sitä ei katsota virheeksi. Silmän värin periytyminen voidaan käsitellä myös dihybridiristeytyksenä.

Miksi albiinot varikset eivät ole yleisiä (yhteensä enintään 6 pistettä esimerkiksi seuraavista):

• Albiinojen varisten esiintymiseen vaikuttaa (suuntaava) luonnonvalinta. (1 p.)
• Valkoiset varikset eivät runsastu populaatiossa, koska ne joutuvat petojen saaliiksi normaalivärisiä variksia helpommin. (1 p.)
• Talvella valkoinen on hyvä suojaväri. (1 p.)
• Silmien värin puuttuminen heikentää näköhermon kehittymistä, joten albiinovariksilla on normaalia heikompi näkö. Tämä heikentää niiden ravinnonhankintaa. (1 p.)
• Lintujen soidinmenoissa uroslinnun värit ovat tärkeitä. Valkoinen väri saattaa heikentää soidinmenoissa värien puutteen takia pariutumismahdollisuuksia, jos naaras välttää poikkeavan väristä koirasta. (1 p.) Tällöin on kyse seksuaalivalinnasta. (1 p.)
• Albiinolinnut voivat olla heikompia esimerkiksi ravinnonhankinnassa, mikä vähentää niiden kelpoisuutta. (1 p.)
• Albiinovarikset ovat huonoja lentäjiä, koska niiden höyhenissä ja sulissa ei ole niitä vahvistavia aineita. (1 p.)
• Valkoisilla yksilöillä voi ilmetä tavallista enemmän epämuodostumia, jotka heikentävät niiden elinkykyä. (1 p.)

Miksi albiinot varikset eivät häviä kokonaan (yhteensä enintään 4 pistettä esimerkiksi seuraavista):

• Albiinovariksia syntyy populaatioon ainakin niin kauan kuin albinismin suhteen heterotsygootit emot säilyvät hengissä. (1 p.)
• Albiinoalleeli säilyy populaatiossa albiinovaristen heterotsygoottisissa sisaruksissa, jolloin albiinoja voi esiintyä vielä myöhemminkin. (1 p.)
• Kaksi albiinoa yksilöä lisääntyy harvoin keskenään, koska albiinot eläimet kuolevat normaalivärisiä nuorempina. (1 p.)
• Albinismia aiheuttavia mutaatioita tapahtuu spontaanisti. (1 p.)

Yhteensä enintään 7 pistettä esimerkiksi seuraavista:

• Karike on kuollutta eloperäistä ainesta. (1 p.)
• Karike muodostuu mm. varisseista lehdistä, neulasista oksista, lakastuneista kasvinosista sekä eläinten jätöksistä ja raadoista. (1 p.)
• Hajotettava karike on usein ravinneköyhää: puut ovat varastoineet lakastuvista lehdistä lehtivihreää ja ravinteita runkoon, ruohovartiset kasvit esimerkiksi sipuleihin, mukuloihin ja juuriin. (1 p.)
• Hajottajat hajottavat vaiheittain kuolleen eloperäisen aineksen. (1 p.)
• Bakteerit ja sienet ovat tärkeimmät hajottajat. (1 p.)
• Karikkeen hajotusprosessin eri vaiheisiin osallistuvat mm. kovakuoriaiset, kastelierot, sukkulamadot, änkyrimadot, maaperäpunkit, hyppyhäntäiset ja amebat (2 esimerkkiä, yhteensä 1 p.)
• Eloperäisen aineksen hajotessa maaperään vapautuu epäorgaanisia aineita. (1 p.)
• Hajotustoiminnassa vapautuu hiilidioksidia ilmakehään. (1 p.)
• Mitä pidemmälle hajotus edistyy, sitä pienemmäksi käy hajottajien koko. (1 p.)
• Karikkeen alle muodostuu ravinteikas humuskerros (1 p.)
• Tämä koostuu joko mullasta tai kangasturpeesta metsän maaperän kosteudesta ja kasvillisuuden lajistosta riippuen. (1 p.)
• Ravinteikas humus sekoittuu osittain (paikasta riippuen) kivennäismaahan. (1 p.)

Yhteensä enintään 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:

• Hajottajat saavat karikkeesta energiansa. (1 p.)
• Hajottajista muodostuu erilaisia ravintoverkkoja. (1 p.), ja hajottajat ovat osa luonnon monimuotoisuutta. (1 p.)
• Karike on hyvä kasvualusta sienirihmastoille. (1 p.)
• Kariketta hajottavien eläinten uloste on hyvä kasvualusta mikrobeille. (1 p.)
• Karike muodostaa elinympäristön eri selkärangattomille lajeille. (1 p.)
• Kasvit saavat maaperästä kasvuunsa tarvitsemiaan epäorgaanisia ravinteita (typpi, fosfori ja kalium), joita vapautuu karikkeen hajottamisen seurauksena. (1 p.)
• Tämän ansiosta aineet kiertävät ekosysteemin ravintoverkoissa. (1 p.)
• Eläimet, esimerkiksi siili, voivat käyttää kariketta pesän rakentamiseen (1 p.)

Turpeen syntymiseen vaikuttaa suon olosuhteet (yhteensä enintään 3 pistettä):

• Suolla on kosteaa (1 p.), turve on hapanta (1 p.) ja olosuhteet hyvin niukkahappiset (1 p.).
• Tämän vuoksi hajotusprosessi on suolla hidasta, jolloin turvetta kertyy (1 p.).
• Pohjoisessa viileys hidastaa hajotustoimintaa. (1 p.)

Yhteensä enintään 6 pistettä seuraavista:

Veriplasman glukoosipitoisuutta säätelee insuliini (1 p.), jota erittyy haiman (1 p.) Langerhansin saarekkeiden (1 p.) umpieritteisistä soluista (1 p.). Insuliini edistää glukoosin siirtymistä kudoksiin (esimerkiksi maksaan ja lihaksiin) (1 p.), sillä insuliini parantaa solukalvon kykyä kuljettaa glukoosia solun sisään (1 p.). Haiman umpieritteiset solut mittaavat veriplasman glukoosipitoisuutta (1 p.). Kun glukoosipitoisuus kohoaa, insuliinin erittyminen nopeutuu (1 p.), minkä seurauksena veriplasman glukoosipitoisuus laskee (1 p.). Insuliini edistää myös glukoosin varastoitumista glykogeeniksi (1 p.)

Lisätietoa: Glukagonin käsittely vastauksessa (1 p.).

Jos vastauksessa käsitellään diabetesta, siitä ei anneta lisäpisteitä.

Yhteensä enintään 9 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Aineiston 6.A henkilö 1 on Sara ja henkilö 2 on Rasmus. (Henkilöiden tunnistamisesta oikein 2 p.)

Rasmuksen välipala sisältää paljon nopeita hiilihydraatteja. (1 p.) Tämän vuoksi veriplasman glukoosipitoisuus nousee nopeasti (1 p.) ja korkeaan pitoisuuteen (1 p.). Rasmuksella myös veriplasman insuliinipitoisuus kohoaa nopeasti (1 p.), minkä seurauksena glukoosipitoisuus laskee nopeasti (1 p.).

Saran välipala sisältää paljon hitaita hiilihydraatteja. (1 p.) Koska hiilihydraateista vapautuu glukoosia hitaasti ruuansulatuksessa, Saralla veriplasman hiilihydraattipitoisuus nousee hitaammin ja alhaisemmalle tasolle kuin Rasmuksella (1 p.). Myös insuliinipitoisuus nousee Saralla hitaammin, jolloin välipalan glukoosipitoisuutta kohottava vaikutus jatkuu pidempään kuin Rasmuksella (1 p.). Tämän ansiosta Saran vireystila säilyy hyvänä pitkään. (1 p.)

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Bakteerit (enintään 4 pistettä):

• Bakteerit tarvitsevat ympäristöstään ravintoaineita (hiilen lähteen). (1 p.)
• Kaikki bakteerit tarvitsevat energian lähteen. (1 p.)
• Omavaraiset bakteerit kuten syanobakteerit tarvitsevat hiilidioksidia, vettä ja valoenergiaa yhteyttämiseen. (1 p.)
• Kemosynteettiset bakteerit tarvitsevat elektroninluovuttajan/vastaanottajan ja energiaa epäorgaanisesta lähteestä. (1 p.)
• Hajottajabakteerit saavat aineita kuolleesta aineksesta. (1 p.).
• Symbioottiset (mutualistiset) bakteerit tarvitsevat sopivan isäntäeliön, esimerkiksi typensitojabakteerit tarvitsevat hernekasvin tai lepän ja suolistomikrobit suolen elämiseen ja lisääntymiseen. (1 p.)
• Patogeeniset bakteerit elävät ja lisääntyvät isännässä. (1 p.)
• Bakteerit tarvitsevat sopivan abioottisen ympäristön (vesi, lämpötila, pH ym.) (1 p.)
• Osa bakteereista elää äärevissä elinympäristöissä (halofiilit, termofiilit ym.) (1 p.) tai ne kehittävät äärioloja sietäviä lepomuotoja (1 p.).
• Osa bakteereista pystyy elämään hapettomissa olosuhteissa (anaerobiset bakteerit), osa vaatii happea (aerobiset bakteerit). (1 p.)

Virukset (enintään 2 pistettä):

• Virukset tarvitsevat lisääntymiseensä elävän isäntäsolun/Viruksia ei luokitella eliöiksi. (1 p.)
• Monet virukset ovat isäntäspesifisiä. (1 p.)
• Ollessaan elävän solun ulkopuolella, osa viruksista kestää hyvin alhaisia tai korkeita lämpötiloja. (1 p.)
• Osa bakteereista ja viruksista tuhoutuu voimakkaassa UV-säteilyssä (1 p.)

Tyyppivirhe: Vastauksessa käsitellään viruksia ja bakteereita yhtenä ryhmänä erottelematta niiden erilaisia vaatimuksia.

Bakteerien muuntelu, yhteensä enintään 8 pistettä seuraavista:

• Bakteerien rekombinaatio (1 p.) tarkoittaa, että bakteerit pystyvät vaihtamaan geenejä toisen bakteerikannan tai lajin kanssa ja muodostamaan uusia geeniyhdistelmiä (1 p.).
• Konjugaatio (1 p.) tarkoittaa, että kaksi bakteerisolua muodostaa toisiinsa suoran yhteyden piluksen avulla ja vaihtaa geneettistä materiaalia keskenään (1 p.).
• Transformaatio (1 p.) tarkoittaa, että bakteeri ottaa ympäristöstään vapaana olevaa DNA:ta, esimerkiksi plasmidin (1 p.).
• Transduktio (1 p.) tarkoittaa, että esitumaisten virukset, bakteriofagit, voivat siirtää DNA:ta lajista toiseen (1 p.).
• Bakteereissa voi tapahtua spontaaneja mutaatioita. (1 p.)
• Haploidin genomin vuoksi mutaatiot ilmenevät bakteereissa välittömästi (1 p.)

Virusten muuntelu, yhteensä enintään 3 pistettä seuraavista:

• Solun sisällä virus monistaa omaa perimäänsä, jonka aikana sen perimässä voi tapahtua mutaatioita. (1 p.)
• RNA-virukset ovat erityisen herkkiä mutatoitumaan (1 p.), sillä käänteiskopijoijaentsyymissä ei ole oikolukuaktiivisuutta (1 p.).
• Jos isäntäsolussa on useaa eri virusta, ne voivat vaihtaa perimää toistensa kanssa. (1 p.)
• Myös isäntäsolun geenejä voi siirtyä viruksen perimään. (1 p.)

Yhteensä enintään 8 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Poistogeenisyydellä tarkoitetaan sitä, että geenistä tehdään toimimaton. (1 p.)

Hiiriyksilön tuottamiseen tarvitaan hedelmöitettyjä munasoluja (1 p.), johon siirretään sähköimpulssin (tai mikroinjektion tai liposomin) avulla (1 p.) CRISPR/Cas-tekniikan mukainen opas-RNA-Cas-kompleksi (1 p.).

Ensin syntetisoidaan komplementaarinen opas-RNA (1 p.), joka pariutuu poistettavan geenin DNA:n kanssa (1 p.) emäsperiaatteen mukaisesti (1 p.).

Opas-RNA pystyy liittymään cas-entsyymiin, joka kykenee katkaisemaan DNA-juosteen. (1 p.) Katkaiseminen tapahtuu halutusta kohdasta (1 p.) opas-RNA:n ohjaamana (1 p.).

Solu pyrkii korjaamaan itsenäisesti katkaistun DNA:n (1 p.), jolloin alkuperäinen geeni vioittuu eikä enää toimi (1 p.).

Munasolut siirretään (valeraskaaseen) naarashiireen. (1 p.)

Yhteensä enintään 4 pistettä seuraavista:

Kohdan 8.1. mukaan tuotetuista jälkeläisistä valintaan ne, jotka ilmentävät poistumaa. (1 p.) Valintaa varten kohdegeeni voidaan eristää (1 p.), monistaa se PCR:llä (1 p.) ja sekvensoida se (1 p.). Vaihtoehtoisesti valinta voi perustua kompleksiin liitettyyn merkkigeeniin (1 p.), esimerkiksi turkkiin valkoisen värin aiheuttavaan geeniin, jolloin valkoiset jälkeläiset valitaan (1 p.).

Näitä poistogeenisiä yksilöitä risteytetään keskenään (1 p.) niin, että lopulta kaikilla jälkeläisiltä puuttuu haluttu geeni (1 p.). Näin homotsygoottinen kanta on valmis (1 p.).

Jos jälkeläisten valintaa koskevia asioita on käsitelty osatehtävässä 8.1., ne luetaan hyväksi tässä osatehtävässä.

Yhteensä enintään 3 pistettä seuraavista:

Poistogeenisillä eläimillä voidaan tutkia esimerkiksi poistetun geenin vaikutuksia yksilöön. (1 p.) Näin saadaan selvitettyä geenin vaikutukset jo alkionkehityksestä alkaen. (1 p.) Menetelmää käytetään esimerkiksi syöpätutkimuksiin ja vaikeiden perinnöllisten sairauksien tutkimiseen. (1 p./esimerkki, enintään 2 pistettä) CRISPR/Cas-tekniikalla voidaan tuottaa myös soluja, joihin lisätään katkaisukohtaan jokin geeni, esimeriksi viallinen geeni korvataan toimivalla. (1 p.)

Yhteensä enintään 4 pistettä esimerkiksi seuraavista:

• Jää- ja ruskeakarhu ovat keskenään hyvin läheisiä sukulaisia (polveutuvat samasta kantamuodosta). (1 p.)
• Niiden (sukupuoli)kromosomit eivät ole vielä ehtineet muuttua kovin erilaisiksi. (1 p.)
• Niiden sukusolut ovat yhteensopivia (ei lisääntymisestettä). (1 p.)
• Jää- ja ruskeakarhut voisi jopa luokitella samaan lajiin kuuluviksi (erillisiksi alalajeiksi). (1 p.)
• Jää- ja ruskeakarhujen viimeinen yhteinen kantamuoto eli geologisessa mielessä suhteellisen äskettäin, pleistoseenikaudella/jääkaudella. (1 p.)
• Tämä kantamuoto oli todennäköisesti ulkonäöltään ja elintavoiltaan enemmän nykyisen ruskea- kuin jääkarhun kaltainen. (1 p.)
• Jääkarhujen kehityslinja on ollut erityisen voimakkaan suuntaavan valinnan alaisena (kantamuotoon on kohdistunut hajottava valinta). (1 p.)

Yhteensä enintään 10 pistettä esimerkiksi seuraavista:

• Kelpoisuudella tarkoitetaan tietyt ominaisuudet omaavien yksilöiden kykyä tuottaa lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä. (1 p.)
• Todennäköisesti risteymien kelpoisuus ei ole yhtä hyvä kuin emolajien. (1 p.)
• Lisääntymiskumppani ei välttämättä hyväksy väritykseltään välimuotoista karhua. (1 p.)
• Ne saavat mahdollisesti keskimäärin vähemmän poikasia. (1 p.)
• Poikasten kuolleisuus saattaa olla korkeampi kuin lajipuhtailla jää- ja ruskeakarhuilla. (1 p.)
• Aikuisikään selviytyneiden yksilöiden elinajanodote voi olla lyhyempi kuin lajipuhtailla jää- ja ruskeakarhuilla. (1 p.)
• Risteymien kestokyky erilaisia tauteja ja loisia vastaan voi olla heikompi kuin emolajien. (1 p.)
• Risteymäkarhujen väritys on liian tumma ollakseen tehokas suojavärinä jäällä saalistettaessa ja toisaalta liian vaalea metsässä tai muualla kasvillisuuden keskellä. (1 p.)
• Risteymäkarhut ovat oletettavasti huonompia uimareita kuin jääkarhut. (1 p.)
• Jääkarhut eivät nuku talviunta, mutta ruskeakarhut nukkuvat. Risteymäkarhut todennäköisesti ovat talviunen suhteen välimuotoisia. (1 p.)
• Ravinnon sulattaminen voi tuottaa ongelmia risteymäkarhuille. Niiden vanhempien suolistot poikkeavat toisistaan, sillä jääkarhut ovat pääasiassa lihansyöjiä, kun taas ruskeakarhut ovat kaikkiruokaisia. (1 p.)
• Liian helposti ympäristöstään erottuvan värityksensä vuoksi risteymäkarhujen voi olla vaikeampi pyydystää saaliita. (1 p.)
• Risteymäkarhut saattavat kestää alhaisia lämpötiloja huonommin kuin jääkarhut ja korkeita lämpötiloja huonommin kuin ruskeakarhut. (1 p.)
• Erikoisuutensa vuoksi ne voivat olla haluttuja metsästyssaaliita. (1 p.)
• Lajiristeyminä ne eivät välttämättä nauti lain suojaa samalla tavoin kuin puhtaat jää- ja ruskeakarhut. (1 p.)
• On mahdollista, että viranomaiset pyrkivät tarkoituksella hävittämään risteymäkarhut luonnosta jääkarhuja suojellakseen. (1 p.)

Vastauksessa voidaan myös pohtia edellä mainittuja seikkoja tekijöinä, jotka voisivat parantaa risteymäkarhujen kelpoisuutta.

Yhteensä enintään 6 pistettä esimerkiksi seuraavista:

• Jos ympäristö muuttuu, toisen emolajin ominaisuudet voivat muuttua henkiinjäämisen kannalta epäedullisiksi. (1 p.)
• Jäätiköiden vetäytyessä pohjoisemmaksi ruskeakarhujen elinympäristö laajenee jääkarhujen elinympäristön kutistuessa. (1 p.)
• Tämän seurauksena jääkarhut ja ruskeakarhut joutuvat useammin kosketuksiin keskenään ja risteymiä syntyy enemmän. (1 p.)
• Risteymäkarhut puolestaan parittelevat todennäköisemmin yleisempien ruskeakarhujen kuin harvinaisempien jääkarhujen kanssa. (1 p.)
• Tämän seurauksena ”puhtaiden” jääkarhujen suhteellinen osuus kaikista karhuista pienenee ajan myötä. (1 p.)
• Lajien välisiin suhteisiin vaikuttaa syrjäyttävä kilpailu. (1 p.)
• Lopulta jääkarhut voivat kokonaan kadota, kun ne sulautuvat ruskeakarhupopulaatioon lisääntyneiden risteytymisten seurauksena. (1 p.)
• Jääkarhujen geenejä voi säilyä risteymäkarhuissa, vaikka jääkarhu kuolisi sukupuuttoon. (1 p.)

Jos vastauksessa kirjoitetaan ”harmaakarhuista” ruskeakarhujen sijaan, sitä ei lasketa virheeksi (pohjoisamerikkalainen harmaakarhu eli ”grizzly” on ruskeakarhun sikäläinen alalaji).

Yhteensä enintään 6 pistettä esimerkiksi seuraavista:

• Hiilidioksidipitoisuuden nousussa näkyy ihmisen toiminnan vaikutus. (1 p.)
• Puun (1 p.), sekä fossiilisten polttoaineiden (1 p.), esimerkiksi kivihiilen ja maaöljyn (1 p.), käyttö on lisännyt ilmakehän hiilidioksidia huomattavasti.
• Fossiilisia polttoaineita ja puuta käytetään liikenteessä, lämmityksessä ja teollisuudessa. (1 p.)
• Maankäytön muutokset (1 p.), esimerkiksi metsien ja muiden hiilinielujen hävittäminen (1 p.), ovat vähentäneet hiilidioksidin poistumista ilmakehästä kasvien yhteyttämisen kautta (1 p.).
• Ilmaston lämpeneminen on lisännyt metsäpaloja. (1 p.)
• Myös turvevarojen käyttö (1 p.) on lisännyt hiilidioksidikuormaa.

Luonnollisten tapahtumien, kuten tulivuorenpurkausten, tarkastelu ei tuota lisäpisteitä.

Yhteensä enintään 5 pistettä seuraavista:

• Maapallon pohjoisella pallonpuoliskolla on paljon enemmän maapinta-alaa ja metsiä kuin eteläisellä (1 p.), joka on suurimmaksi osaksi merta (1 p.).
• Pohjoisten metsien suuri hiilidioksidin sidonta kesäkuukausina (1 p.) näkyy ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden pienemisenä pohjoisen kesän aikana (1 p.).
• Pohjoisten metsien vaikutus näkyy koko maapallolla, myös pohjoisella pallonpuoliskolla sijaitsevalla Mauna Loalla. (1 p.)
• Ilmavirtaukset sekoittavat pitoisuuserot koko maapallolla. (1 p.)
• Valtamerten hiilidioksidin sidonnassa ei ole vastaavia suuria vuodenaikaisia vaihteluja, jotka näkyisivät ilmakehän hiilidioksidipitoisuudessa. (1 p.)
• Pohjoisempana vuotuiset hiilidioksidipitoisuuden erot ovat vielä suuremmat kuin lähempänä päiväntasaajaa. Eteläisellä pallonpuoliskolla hiilidioksidipitoisuuden erot näkyvät pienempinä ja viiveellä. (1 p.)

Jos pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon eroja ei ole käsitelty vastauksessa ollenkaan, osatehtävästä voi saada enintään 2 pistettä.

Yhteensä enintään 9 pistettä seuraavista:

• Fotosynteesissä hiilidioksidi sidotaan pimeäreaktioissa orgaanisiksi hiiliyhdisteiksi (Calvinin kierrossa). (1 p.)
• Valoreaktioissa tuotetut ATP (1 p.) ja NADPH (vedynsiirtäjä) hyödynnetään pimeäreaktioissa (1 p.), joissa hiilidioksidi sidotaan entsyymin katalysoimassa reaktiossa (1 p.).
• Kasvanut hiilidioksidipitoisuus tehostaa fotosynteesiä (1 p.), koska ilmarakojen kautta saadaan runsaammin hiilidioksidia lehden sisään (1 p.). Pitoisuuserot lisäävät diffuusiota. (1 p.)
• Kohoava hiilidioksidipitoisuus tehostaa fotosynteesiä vain tiettyyn rajaan saakka. (1 p.)
• Pimeäreaktioissa hiilidioksidia sitova entsyymi (Rubisco) ei ole kovin tehokas, kun hiilidioksidipitoisuus on alhainen (1 p.), mutta teho paranee hiilidioksidipitoisuuden noustessa (1 p.).
• Entsyymireaktioissa substraatin määrän kasvu nopeuttaa reaktiota. (1 p.)
• Tehostunut fotosynteesi lisää kasvien kasvua. (1 p.)
• Jos esimerkiksi jostakin ravinteesta tai muusta abioottisesta tekijästä tulee minimitekijä, kohoavan hiilidioksidin vaikutus fotosynteesiin voi jäädä vähäiseksi. (1 p.)
• Kohonnut hiilidioksidipitoisuus on eduksi kasvien vedenkäytön tehokkuudelle (1 p.), sillä sen ansiosta ilmarakojen kautta saadaan lehteen tarpeeksi hiilidioksidia, vaikka niitä pidetään auki vähemmän (1 p.), jolloin veden haihdutus pienenee (1 p.).

1. mykiö eli linssi
2. verkkokalvo eli retina
3. värikalvo eli iiris
4. lasiainen
5. näköhermo (hyväksytään myös verisuoni)

Pisteytys: 1 piste/rakenne.

Silmän toiminnan kuvaaminen (1 p./rakenne):

Valonsäteet saapuvat näkemisen kohteesta silmään, ja mykiö taittaa valon niin, että kuva kohdistuu verkkokalvolle. (1 p.) Mykiö mukautuu, kun katsotaan lähelle tai kauas. (1 p.)

Iiris säätelee silmään saapuvan valon määrää. (1 p.) Iiris muuttaa supistumalla pupillin kokoa valon määrän muuttuessa. (1 p.)

Valo kulkee hyvin valoa läpäisevän lasiaisen läpi verkkokalvolle (1 p.). Lasiainen antaa silmälle muodon (tukee silmää). (1 p.)

Verkkokalvolla sauva- ja tappisolut (reseptorisolut) ärtyvät valosta. (1 p.)

Näköhermo vie syntyvän hermoimpulssin aivoihin. (1 p.)

Aivojen merkitys (enintään 3 pistettä):

Oikean ja vasemman silmän näköhermot risteävät osittain näköhermoristin kohdalla, jolloin informaatiota siirtyy aivojen molemmille puolille. (1 p.) Aivojen takaosassa (takaraivolohkossa) (1 p.) näköaivokuorella (1 p.) muodostetaan lopullinen kuva kohteesta (1 p.). Verkkokalvolle väärin päin muodostunut kuva tulkitaan oikein päin. (1 p.) Aivot yhdistävät silmistä tulevan tiedon yhdeksi (kolmiulotteiseksi) kuvaksi. (1 p.) Värien aistimus muodostuu aivoissa. (1 p.)

Yhteensä enintään 7 pistettä seuraavista:

Ihmisen normaali vuorokausirytmi syntyy melatoniini-hormonin (1 p., vaaditaan maksimipistemäärään) avulla. Sitä erittyy pimeässä (1 p.) väliaivojen pohjassa sijaitsevasta käpyrauhasesta/käpylisäkkeestä (1 p.), ja se saa aikaan väsymyksen tunteen (1 p.).

Melatoniinin eritys loppuu normaalisti valoisassa. (1 p.) Myös keinotekoinen sininen valo laskee melatoniinin eritystä (1 p.), minkä seurauksena vireystila pysyy yllä ja unirytmi viivästyy (1 p.). Sininen valo vaikuttaa myös unirytmiin kytkeytyneisiin toimintoihin. Tällaisia ovat esimerkiksi kasvuun ja kehitykseen vaikuttavien hormonien eritys, kortisolin eritys, ruumiinlämpö sekä pulssi ja verenpaine. (1 p./esimerkki, yhteensä enintään 2 pistettä). Esimerkkien tarkempi tarkastelu ei tuo lisäpisteitä.