Beskrivningar av goda svar: SV – Biologi

30.3.2022

Slutgiltiga beskrivningar av goda svar 17.5.2022

Grunderna enligt vilka bedömningen gjorts framkommer i de slutgiltiga beskrivningarna av goda svar. Uppgiften om hur bedömningsgrunderna tillämpats på examinandens provprestation utgörs av de poäng som examinanden fått för sin provprestation, de slutgiltiga beskrivningarna av goda svar och de föreskrifter gällande bedömningen som nämnden gett i sina föreskrifter och anvisningar. De slutgiltiga beskrivningarna av goda svar innehåller och beskriver inte nödvändigtvis alla godkända svarsalternativ eller alla godkända detaljer i ett godkänt svar. Eventuella bedömningsmarkeringar i provprestationerna anses vara jämställbara med anteckningar och sålunda ger de, eller avsaknaden av markeringar, inte direkta uppgifter om hur bedömningsgrunderna tillämpats på provprestationen.

Biologin är en naturvetenskap som undersöker strukturen, funktionerna och interaktionsförhållandena inom den levande naturen i biosfären, och den sträcker sig ända till cell‐ och molekylnivån. Insikt i frågor och fenomen som rör människans biologi spelar också en central roll. Typiskt för biologin som vetenskap är insamling av information genom observationer och experiment. Biovetenskaperna är snabbt växande vetenskapsgrenar vars tillämpningar utnyttjas på många sätt i samhället. Biologin för fram ny information om mångfalden i den levande naturen och uppmärksammar inverkan av mänsklig aktivitet på miljön, i säkerställandet av naturens mångfald samt i främjandet av en hållbar utveckling.

I studentexamensprovet i biologi bedöms hur utvecklade examinandens biologiska tänkesätt och kunskap är, samt examinandens förmåga att presentera de saker som krävs i rätt sammanhang och på ett strukturerat sätt. I provet bedöms examinandens förmåga att beakta växelverkan mellan företeelser och förhållandet mellan orsak och verkan. Förutom behärskandet av grundläggande begrepp och företeelser bedöms också examinandens förmåga att tolka bilder, figurer, statistik och aktuell information samt att motivera sitt svar. Ett gott svar behandlar företeelser mångsidigt och belyser dem med exempel. Ett gott svar är baserat på fakta och inte på ogrundade åsikter. I ett gott svar presenteras tabeller, övrig data och illustrationer på ett överskådligt sätt.

Del 1: 20-poängsuppgift

1. Kombineringsuppgift från olika ämnesområden inom biologin 20 p.

1.1 Kombinera organismgrupperna eller de evolutionära skeendena med numren 1–5 på tidslinjen på bilden. 5 p.

1.1.1 Dinosaurierna dog ut 1 p.
  • 4  (1 p.)
1.1.2 De första flercelliga organismerna utvecklades 1 p.
  • 2  (1 p.)
1.1.3 De första fiskarna utvecklades 1 p.
  • 3  (1 p.)
1.1.4 Fotosyntesen utvecklades 1 p.
  • 1  (1 p.)
1.1.5 Neanderthalmänniskan dog ut 1 p.
  • 5  (1 p.)

1.2 I släktträdet nedan visas nedärvningen av en viss autosomalt recessiv sjukdom i en släkt. Svart färg indikerar att individen lider av sjukdomen ifråga. Vit färg indikerar att individen är symptomfri. Välj genotypen eller genotyperna hos personerna 1–5 ur rullgardinsmenyn. 5 p.

1.2.1 Person 1 1 p.
  • AA eller Aa  (1 p.)
1.2.2 Person 2 1 p.
  • endast Aa  (1 p.)
1.2.3 Person 3 1 p.
  • AA eller Aa  (1 p.)
1.2.4 Person 4 1 p.
  • endast Aa  (1 p.)
1.2.5 Person 5 1 p.
  • endast aa  (1 p.)

1.3 Namnge strukturerna 1–5 som pilspetsarna på bilden pekar på. 5 p.

1.3.1 Struktur 1 1 p.
  • sköldkörtel  (1 p.)
1.3.2 Struktur 2 1 p.
  • lunga  (1 p.)
1.3.3 Struktur 3 1 p.
  • lever  (1 p.)
1.3.4 Struktur 4 1 p.
  • magsäck  (1 p.)
1.3.5 Struktur 5 1 p.
  • tjocktarm  (1 p.)

1.4 Kombinera följande beskrivningar med de biotekniska begrepp som motsvarar dem i rullgardinsmenyn. 5 p.

1.4.1 En apparat som används för att separera t.ex. proteiner eller nukleinsyror från varandra. 1 p.
  • elektroforesapparat  (1 p.)
1.4.2 En apparat som används för att mångfaldiga DNA-bitar. 1 p.
  • PCR-apparat  (1 p.)
1.4.3 En apparat i vars inre råder fördelaktiga förhållanden för odling av mikrober som producerar t.ex. läkemedelssubstanser eller enzymer. 1 p.
  • bioreaktor  (1 p.)
1.4.4 En apparat som används för att föra in gener i en cell. 1 p.
  • genpistol  (1 p.)
1.4.5 En med DNA-bitar försedd liten skiva som används t.ex. vid identifiering av sjukdomar. 1 p.
  • DNA-chip  (1 p.)

Del 2: 15-poängsuppgifter

2. DNA och proteinsyntesen 15 p.

2.1 Namnge DNA:ts delar 1–4 på bild 2.A. 4 p.

1 p./punkt:

  1. fosfat(del)
  2. socker(del)/deoxyribos
  3. bas(del)/guanin eller cytosin
  4. (DNA-)nukleotid

2.2 DNA består av två kedjor (strängar). Förklara kort vilken betydelse dessa har vid proteinsyntesen och vid dupliceringen av en gen. 4 p.

Proteinsyntesen (högst 2 poäng):

Den ena kedjan är mallkedjan, d.v.s (−) -kedjan (mallsträngen) och den andra är den kodande kedjan, d.v.s. (+) -kedjan (1 p.). Vid proteinsyntesen kopieras endast mallkedjans basordning i enlighet med basparsprincipen (1 p.) över till budbärar-RNA:t (1 p.).

Duplicering av DNA:t (högst 2 poäng):

Då DNA:t dubbleras efter att dubbelspiralen öppnats kan en ny kedja bildas längs båda kedjorna i enlighet med basparsprincipen (1 p.). Den ena kedjan bildas enhetligt och den andra byggs upp av fragment (1 p.).

2.3 I proteinsyntesen kan olika proteiner bildas utgående från en enda gen. Förklara hur detta sker. Du kan utnyttja bild 2.B i ditt svar. 7 p.

Sammanlagt högst 7 poäng av följande:

Flera olika proteiner kan bildas ur en och samma gen genom alternativ splitsning (1 p., krävs). Detta sker i cellkärnan (1 p.) Vid transkriptionen bildas pre-mRNA (1 p.) som innehåller exoner (de färgade sekvenserna på bilden i materialet) (1 p.) och introner (de gråa sekvenserna på bilden i materialet) (1 p.). Intronerna avlägsnas från pre-mRNA:t, men en eller flera exoner kan också avlägsnas (1 p.). På detta sätt kan flera olika budbärar-RNA-molekyler bildas (1 p.). Med informationen i de olika budbärar-RNA-molekylerna bildas olika proteiner vid translationen (tre olika exempel visas på bilden i materialet) (1 p.). Strukturen hos proteinerna som bildas är olika eftersom alla de samma delarna eller underenheterna inte förekommer i alla molekyler (1 p.). Detta inverkar på proteinernas funktion.

I svaret är det också möjligt att behandla bearbetningen av proteinerna som sker efter translationen (1–2 p.). Efter translationen kan några aminosyror avlägsnas från proteinet, eller så kan aminosyrekedjan enzymatiskt kapas som t.ex. vid syntesen av insulin.

3. Mutationer 15 p.

3.1 Kromosomtalsmutationer, kromosommutationer och punktmutationer (genmutationer) är olika typer av mutationer. Förklara vad dessa tre typer av mutationer innebär och ge ett exempel på var och en av dem. 9 p.

Poängsättning: förklaring av typen av mutation 1 p., exempel 1 p. och förklaring av exemplet 1 p.

Kromosomtalsmutation (sammanlagt högst 3 poäng):

Vid en kromosomtalsmutation ändras antalet kromosomer hos en individ (1 p.). Som exempel på kromosomtalsmutationer kan nämnas t.ex. monosomi, med Turners syndrom som ett närmare exempel på detta, trisomi, med Downs syndrom som ett närmare exempel, aneuploidi, polyploidi, autoploidi eller allopolyploidi. (Ett exempel förklarat 2 p.)

Kromosommutation (sammanlagt högst 3 poäng):

Vid en kromosommutation förändras en del av kromosomen då kromosomen brister och det sker en förändring i antalet gener, genstrukturen eller genernas läge. (1 p.) Som exempel på kromosommutationer kan t.ex. deletion nämnas (en del av kromosomen försvinner, t.ex. vid muskeldystrofier), duplikation (en del av kromosomen fördubblas), inversion (en del av kromosomen vänds om), reciprokal translokation (två bitar, som samtidigt lossnat från två icke-homologa kromosomer byter plats sinsemellan) eller translokation (en del av kromosomen fogas in på en ny plats eller fogas till en annan kromosom, som t.ex. vid neurofibromatos, som kan leda till cancer). (Ett exempel förklarat 2 p.)

Punktmutation (genmutation) (sammanlagt högst 3 poäng):

Vid en punktmutation förändras ett baspar i DNA-sekvensen, d.v.s. en nukleotid byts ut mot en annan (1 p.). 1–2 baspar kan också fogas till eller falla bort ur DNA-sekvensen (1 p.). Som exempel på punktmutationer kan t.ex. neutrala mutationer, missensemutationer (sicklecellanemi, sjukdomen AGU), nonsensemutationer (cystisk fibros) eller läsramsmutationer (frame shift-mutationer) anges. (Ett exempel förklarat 2 p.)

3.2 Beskriv hur mutationer som sker i en individ inverkar på dugligheten och i och med detta på evolutionen. 6 p.

Sammanlagt högst 6 poäng t.ex. av följande:

Med individens duglighet (fitness) menas dess förmåga att hålla sig vid liv tills den blir könsmogen och producera förökningsduglig avkomma (1 p.). Vid könlig förökning nedärvs endast mutationer som sker i individens könsceller / groddbanans celler (1 p.). Dessa ger upphov till variation och påverkar sålunda också avkommans duglighet och artens evolution (1 p.). Mutationer som sker efter fortplantningsåldern nedärvs inte och påverkar inte avkommans duglighet (1 p.). Vid könlös förökning kan också mutationer i somatiska celler nedärvas (1 p.).

Då mutationer sker i gener som reglerar andra geners funktion kan detta genom förändringar i dugligheten leda till en försnabbad artutveckling och evolution hos arten i fråga (1 p.). Om en mutation påverkar fenotypen och förbättrar individens duglighet kan det vara fördelaktigt med tanke på det naturliga urvalet. I detta fall kan mutationen ha en stark positiv inverkan på organismernas anpassning (1 p.). Mutationen kan dock också försämra dugligheten, t.ex. genom att leda till en sjukdom, varvid dess inverkan är negativ (1 p.). Aneuploida/triploida individer är t. ex. ofta sterila (1 p.). Mutationen kan även ha en neutral inverkan (1 p.).

Polyploidi förbättrar ofta växters förmåga att anpassa sig till krävande miljöförhållanden, och därigenom inverkar polyploidi positivt på växternas duglighet (1 p.). Allopolyploida kromosomuppsättningar kommer från två olika arter som korsat sig med varandra. Korsningarna är oftast sterila, men genom polyploidi kan de bli förökningsdugliga och därigenom inverkar polyploidin på evolutionen (1 p.).

4. Den hållbara utvecklingens nivåer 15 p.

4.1

Hållbar utveckling är fortgående, kontrollerad samhällelig förändring som sker globalt, regionalt och lokalt. Dess mål är att säkra förutsättningarna för ett gott liv för både nulevande och kommande generationer. Hållbar utveckling delas in i fyra nivåer. Förklara kort vad dessa fyra nivåer innebär:

  • ekonomisk hållbarhet
  • social hållbarhet
  • ekologisk hållbarhet
  • kulturell hållbarhet
8 p.

Ekonomisk hållbarhet (sammanlagt högst 2–3 poäng):

Ekonomisk hållbarhet utgörs av en till sitt innehåll och sin art balanserad tillväxt som på lång sikt inte bygger på skuldsättning (1 p.). En hållbar ekonomi bygger på förnybara naturresurser eller en skälig användning av icke förnybara naturresurser (1 p.). Ekonomisk hållbarhet kan uppnås genom effektivisering av användningen av resurser och material (1 p.) och genom att följa principerna för en cirkulär ekonomi (1 p.). Ekonomisk hållbarhet kan granskas ur tre synvinklar, ur samhällets synvinkel, ur företagens synvinkel och ur konsumenternas synvinkel (1 p.).

Social hållbarhet (sammanlagt högst 2 poäng):

Social hållbarhet innebär likvärdighet och jämställdhet mellan medlemmarna i samhället (1 p.). Omsorg om allas hälsa och arbetssäkerhet ingår också i begreppet (1 p.). Den fortgående befolkningsökningen, fattigdom, tillgången på livsmedel, jämställdheten mellan könen och anordnande av utbildning är globala utmaningar inom social hållbarhet. (Högst 1 p. för exemplen.)

Ekologisk hållbarhet (sammanlagt högst 2–3 poäng):

Ekologisk hållbarhet bygger på att säkerställa funktionen hos olika ekosystem (1 p.), på att bevara den biologiska mångfalden (1 p.), och på en hållbar användning av förnybara naturresurser (1 p.).

Att följa försiktighetsprincipen är viktigt med tanke på den ekologiska hållbarheten. Enligt den kan man inte skjuta upp åtgärder som förhindrar en försämring av miljön med motiveringen att entydigt vetenskapligt stöd för åtgärderna saknas (1 p.). Innan åtgärder vidtas bedöms riskerna, de negativa effekterna och kostnaderna. Andra viktiga principer är att förhindra uppkomsten av skador och att förhindra orsaken till skador där de uppkommer (1 p.).

Kulturell hållbarhet (sammanlagt högst 2 poäng):

Kulturell hållbarhet innebär att man beaktar de individuella behoven och sedvänjorna hos olika kulturer t.ex. hos språkliga (1 p.), religiösa och andra sociala grupper (1 p.). Kulturell hållbarhet garanterar att varje kultur har möjlighet att upprätthålla sina egna tankesätt och sedvänjor och att föra dessa vidare från generation till generation (1 p.).

För fulla poäng krävs att alla fyra nivåerna behandlas.

4.2 Bedöm hur de förändringar i temperatur och nederbörd som klimatförändringen medför inverkar på hur den ekologiska hållbarheten förverkligas. 7 p.

Sammanlagt högst 7 poäng t.ex. av följande (1 p./punkt, väl förklarad 2 p.):

  • Klimatförändringen inverkar på tillväxtförhållandena på olika områden, vilket leder till att många arter är hotade då deras livsmiljö försvinner.
  • Då temperaturerna stiger förändras många arters utbredningsområde, vilket leder till konkurrens mellan de ursprungliga arterna och nyinkomna främmande arter. Artantalet kan minska.
  • Då temperaturen stiger smälter glaciärerna, vilket gör att t.ex. havsytans stigande nivå hotar de många sårbara ekosystemen i kustområdena.
  • Samtidigt stiger också havsvattnets temperatur. Korallblekningen är t.ex. delvis en följd av de stigande havsvattentemperaturerna.
  • Extrema väderfenomen blir vanligare, och t.ex. extrem torka eller plötsliga översvämningar kan orsaka skador på stora områden och skada många olika organismer.
  • Förändringarna kan vara så snabba att arterna inte hinner anpassa sig till dem.
  • Då temperaturen stiger minskar snötäcket under vintern, vilket gör att organismer och ekosystem som är anpassade till en kall vinter eller ett tjockt snötäcke hotas. Hotet är störst i de arktiska områdena och i bergstrakter.
  • Förändringarna i temperatur och regnmängd kan förbättra eller försämra ekosystemets förmåga att binda kol.

Vid poängsättningen beaktas endast sådana synvinklar som i enlighet med uppgiftsformuleringen berör hur förändringar i temperatur och regnmängd inverkar på den ekologiska hållbarheten.

I svaret kan också förändringarnas inverkan på en hållbar användning av naturresurser behandlas.

5. Cellernas energiämnesomsättning 15 p.

5.1 ATP är en viktig förening vid cellernas energiämnesomsättning. Förklara varifrån ATP-energin fås i följande tre celler: en muskelcell hos ett djur, en cell i roten hos en växt och en cell i grundvävnaden i bladet hos en växt. 10 p.

Sammanlagt högst 10 poäng av följande:

Produktionen i muskelcellerna hos ett djur:

  • Energin som behövs för att bilda ATP kommer från födan. (1 p.)
  • I cellerna produceras ATP vid cellandningen. (1 p.)
  • Det bildas små mängder ATP då socker bryts ned vid glykolysen. (1 p.)
  • I mitokondrierna i muskelcellerna bildas ATP i citronsyracykeln (1 p.) och då elektrontransportkedjan fungerar. (1 p.)
  • I anaeroba förhållanden upprätthåller mjölksyrajäsning bildningen av ATP genom glykolysen (1 p.).

Produktionen i en cell som saknar klorofyll i roten hos en växt:

  • ATP produceras med hjälp av socker (1 p.) som transporteras genom floemet till cellerna i roten. (1 p.)
  • Glukosen kommer från fotosyntesen som sker i de fotosyntetiserande cellerna. (1 p.)
  • I cellerna i roten produceras ATP genom cellandningen på samma sätt som i djurceller. (1 p.)

Produktionen i en cell som innehåller klorofyll i grundvävnaden i bladet hos en växt:

  • ATP bildas i ljusreaktionerna i fotosyntesen. (1 p.)
  • I ljusreaktionerna spjälks vattenmolekylerna med hjälp av energin i solljuset till protoner och syre (1 p.). En protongradient bildas vid elektrontransportkedjan i tylakoidmembranet (1 p.). Med energin i protongradienten bildar ATP-syntas ATP (1 p.).
  • I celler med klorofyll bildas ATP förutom vid fotosyntesen även genom cellandningen. (1 p.)

Tilläggsinformation:

  • I anaeroba d.v.s. syrefria förhållanden bildas ATP i växtcellen genom glykolys som upprätthålls av mjölksyrajäsning (1 p.) och etanoljäsning (1 p.).

5.2 Förklara till vilket ändamål ATP behövs i dessa celler. 5 p.

Sammanlagt högst 5 poäng av följande:

  • I alla celler fungerar ATP som ett kortvarigt energiförråd (1 p.) inuti cellen.
  • I alla de celltyper som nämns utgör ATP energikällan för intracellulära biosyntesreaktioner. (1 p.)
  • Sådana biosyntesreaktioner är t.ex. proteinsyntesen, lipidsyntesen, och i växter dessutom biosyntesen av stärkelse och cellväggsmaterial (cellulosa, lignin). (Sammanlagt 1 + 1 p. för två exempel på biosyntes.)
  • ATP behövs för mitosen och replikation av DNA (1 p.).
  • ATP behövs för upprätthållande av membranpotentialen och för aktiv transport genom cellmembranet (1 p.).
  • Regleringen av homeostasen i levande celler kräver mycket ATP. (1 p.)

I de celltyper som nämns i uppgiften går mycket ATP även åt till följande:

  • i muskelceller till att ge upphov till rörelse (1 p.)
  • i rotceller i växten till att ta upp näringsämnen (1 p.)
  • i grundvävnadens celler i bladet till att katalysera fotosyntesens mörkerreaktioner d.v.s. till sockersyntesen i kloroplasterna (1 p.).

6. Nätfiske och fiskpopulationerna 15 p.

6.1 Man beslöt att det minsta fångstmåttet på gös i en sjö var 45 cm. Bedöm med hjälp av material 6.B vilket det minsta knutavståndet bör vara för att minst 75 % av fiskarna som fångas i sjön som beskrivs i materialet ska vara större än det fångstmått man beslutit om. 3 p.

  • 55 mm  (3 p.)

6.2 Diskutera hur det minsta fångstmåttet inverkar på göspopulationen och på fiskefångsten. Utnyttja material 6.C i ditt svar. 12 p.

Poängsättning: 2 p. /väl förklarad punkt t.ex. av följande:

Inverkan på förökningen hos fiskarna

  • Med fångstmåttet tryggar man fiskarnas förökning. Fiskarna blir inte fångst innan de blivit könsmogna.
  • Honor och hanar har olika storlek då de blir könsmogna. Därigenom kan fisket och fångstmåttet förändra andelen hanar och honor bland de könsmogna individerna i populationen.
  • De största gösindividerna är könsmogna honor. Om fångstmåttet är för litet hinner inte honorna bli könsmogna.
  • Ur förökningssynvinkel är stora honor viktiga eftersom de producerar mycket rom och därigenom mycket avkomma.

Inverkan på fiskfångsten

  • Ett lågt fångstmått minskar fiskarnas medelstorlek i populationen. Detta kan på lång sikt minska fångsten.
  • Ett lågt fångstmått leder till att snabbvuxna individer oftare fångas. Detta kan också minska fångsten på lång sikt.
  • Eftersom gösen är en rovfisk kan en minskning av dess population på grund av fiske påverka populationerna av andra arter av fisk som fiskas (t.ex. mörtfiskar).
  • Eftersom mörtfiskar anses mindre värd som matfisk kan en ökning av antalet mörtfiskar minska fångstens kommersiella värde.

Inverkan på allelsammansättningen

  • Fiske utgör artificiellt (riktat) urval utifrån fenotypen (fiskens storlek).
  • Fångstmåttet inverkar på allelsammansättningen i populationen. Om fångstmåttet är lågt gallras alleler som främjar snabb tillväxt eller stor storlek bort ur populationen.
  • På lång sikt kan alleler som främjar att fisken blir könsmogen då den är liten till storleken eller som ung bli vanligare.

7. Människans skelett 15 p.

7.1 Identifiera strukturerna 1–6 som pilarna pekar på i bild 7.A. Rätt svar 1 p., fel svar 0 p., inget svar 0 p. 6 p.

7.1.1 Struktur 1 1 p.
  • nyckelben  (1 p.)
7.1.2 Struktur 2 1 p.
  • bröstben  (1 p.)
7.1.3 Struktur 3 1 p.
  • höftben  (1 p.)
7.1.4 Struktur 4 1 p.
  • sittben  (1 p.)
7.1.5 Struktur 5 1 p.
  • skenben  (1 p.)
7.1.6 Struktur 6 1 p.
  • överarmsben  (1 p.)

7.2 Förklara vilka uppgifter benen har i människokroppen. 9 p.

Sammanlagt högst 9 poäng t.ex. av följande:

  • Benen stöder kroppen och kroppsdelarna (1 p.), ger kroppen dess form (1 p.) och skyddar organ (1 p.), särskilt hjärnan/det centrala nervsystemet och inre organ (1 p.).
  • Det är möjligt att röra sig eftersom det finns leder mellan benen (1 p.) och musklerna är fästa med senor på båda sidorna om lederna (1 p.).
  • Benen fungerar även som fästpunkter för tänderna. (1 p.)
  • Tänderna behövs för finfördelning av föda. (1 p.)
  • Benen i mellanörat/hörselbenen är en del av hörselsinnets funktion. (1 p.)
  • Benen lagrar salter/mineralämnen (1 p.) som t.ex. kalcium, magnesium och fosfor (högst 1 p. för exemplen).
  • I (den röda) benmärgen bildas blodkroppar. (1 p.)
  • T.ex. mognar de röda blodkropparna och B-lymfocyterna i benmärgen. (1 p.)
  • I fettet i (den gula) benmärgen finns energi lagrad. (1 p.)

8. Biomarkörer vid diagnos av sjukdomar 15 p.

8.1 Förklara vad som menas med biologiska markörsämnen, d.v.s. biomarkörer. Bedöm olika faktorer som gör att en biomarkör är pålitlig och användbar. 10 p.

Sammanlagt högst 10 poäng av följande:

Definition av biomarkör (högst 3 poäng):

En biomarkör indikerar oftast en människas hälsotillstånd eller förändringar i det (1 p.). Med en biomarkör kan man avse ett markörsämne t.ex. ett enzym, en genprodukt eller ett hormon (1 p.), som kan mätas t.ex. med hjälp av blodprov. En mätbar förändring i de biokemiska processerna, föreningarna (t.ex. DNA eller proteiner) eller strukturerna hos en organism kan fungera som en biomarkör som indikerar t.ex. ett bristtillstånd eller en sjukdom (1 p.). Inom medicinen indikerar en biomarkör en specifik sjukdom eller ett sjukdomsstadie (1 p.). Genom att identifiera biomarkören strävar man efter att förhindra allvarligare förändringar eller se till att patienten får vård i tid (1 p.). För att kunna definiera sjukdomsspecifika biomarkörer krävs det systematisk analys av informationen i stora forskningsdata, t.ex. biobankstudier, med bioinformatiska metoder (1 p.).

Exempel (högst 2 poäng):

Ett något högre fastevärde för glukos i blodet kan t.ex. indikera att diabetes av typ 2 håller på att bryta ut (1 p.) och ett höjt blodtryck kan indikera en högre risk för hjärtsjukdomar (1 p.). Med hjälp av biomarkörer kan man även bedöma t.ex. hur aggressiva olika cancertumörer är och hur sannolikt det är att de återkommer (1 p.).

Biomarkörernas pålitlighet och användbarhet (2 p./väl förklarad punkt, högst 8 poäng):

  • En välfungerande biomarkör är specifik, d.v.s. den besvarar precis den fråga man önskar få besvarad (den kan vara omfattande, som CRP, men ändå ge information om en viss aspekt).
  • En välfungerande biomarkör är tillräckligt allmänt fungerande, och pålitliga gränsvärdena kan fastslås.
  • En välfungerande biomarkör är lätt att observera och mäta.
  • En välfungerande biomarkör är temporärt precis, d.v.s. den kan upptäckas i tid men kan också observeras tillräckligt länge. T.ex. kan CRP-värdet ibland stiga långsamt fastän en aktiv inflammation redan är på gång.
  • En välfungerande biomarkör är sådan att det är relativt lätt och smärtfritt att observera den också för den som undersöks.
  • För att en biomarkör ska tas i allmänt bruk måste det vara kostnadseffektivt att utnyttja den, d.v.s. det får inte vara för dyrt att analysera ett prov.
  • Det är lättare och snabbare att använda en biomarkör om den utrustning som krävs för provtagning och analys och tolkning av proven är lätt att tillgå.
  • Förhållandet mellan priset och den information som erhålls bör vara rimligt, det är förnuftigt att betala mera för att undersöka allvarliga och folkhälsomässigt betydande sjukdomar med hjälp av biomarkörer än för att reda ut mindre allvarliga problem.
  • Specifika biomarkörer kan bra användas vid preventiva sållningsundersökningar. Ett exempel på detta är papa-proven som används för att sålla fram cellförändringar i vissa grupper.
  • Allmänna biomarkörer kan också enkelt ge personen själv information om sitt eget hälsotillstånd. Sådana biomarkörer är t.ex. blodtrycket och blodsockerhalten. Med hjälp av dessa är det lättare att följa med det egna hälsotillståndet och påverka det.

8.2 Jämför hur de tre biomarkörer som presenteras i material 8.A, 8.B och 8.C skiljer sig från varandra när det gäller prevention och diagnos av sjukdomar. 5 p.

Sammanlagt högst 5 poäng av följande:

Prevention av sjukdomar (2–3 poäng t.ex. av följande):

Endast biomarkörerna för hjärt- och kärlsjukdomar samt diabetes (material 8.C) kan användas för prevention av sjukdomar (1 p.) eftersom de indikerar risken att insjukna, medan de två andra biomarkörerna (material 8.A och 8.B) indikerar sjukdom som redan brutit ut (1 p.). Markören i material A kan användas endast hos kvinnor (äggstockscancer) medan markörerna i material B och C fungerar för båda könen (1 p.). Hjärt- och kärlsjukdomar samt diabetes är sjukdomar i vilka de genetiska riskerna kan realiseras till följd av levnadsvanorna, och därför fungerar biomarkörerna för dessa också så att den information som markörerna ger kan få patienten att ändra sin livsstil och därigenom minska risken för att insjukna i dessa sjukdomar. (1 p.)

Diagnos av sjukdomar (2–3 p. t.ex. av följande):

Biomarkören för äggstockscancer (material 8.A) är den mest specifika av dessa tre (1 p.) medan CRP (material 8.B) ger en översiktsbild över förekomsten av någon inflammationssjukdom. Trots att CRP fungerar som en allmän måttstock för inflammation och inte ger någon information om vilken sjukdom det är frågan om kan den i kombination med övriga symptom underlätta diagnosticeringen av sjukdomen (1 p.). På ett allmänt plan ger däremot biomarkörerna som indikerar risken att insjukna i hjärt- och kärlsjukdomar samt diabetes inte någon indikation på att sjukdomen skulle ha brutit ut (1 p.), de indikerar endast en förhöjd risk att insjukna (1 p.).

Del 3: 20-poängsuppgifter

9. Skogssuccession 20 p.

9.1

Skogsbränder uppkommer både naturligt och orsakade av människan. Bild 9.A visar hur skogen förändras under successionen efter en skogsbrand. Kombinera kurvorna 1–4 på bild 9.A med begreppen A–D. Svaret behöver inte motiveras.

A: biomassa
B: nettoupptag av kol
C: artantal
D: mängden nedbrytbart material

4 p.

  • A: biomassa – 2 (1 p.)
  • B: nettoupptag av kol – 1 (1 p.)
  • C: artantal – 4 eller 2 (1 p.)
  • D: mängden nedbrytbart material – 3 (1 p.)

9.2 Olika organismarter är typiska i olika skeden av successionen. Namnge arterna 1–4 i material 9.B. Vilken eller vilka av dessa arter förekommer typiskt i det tidigaste skedet av successionen? Svaret behöver inte motiveras. 5 p.

  • Bild 1: duntrav/mjölkört/mjölke/rallarros (1 p.)
  • Bild 2: gran (1 p.)
  • Bild 3: flygekorre (1 p.)
  • Bild 4: tjäder (1 p.)

Av arterna som visas förekommer duntrav i det tidigaste skedet av successionen. (1 p.). Om det i svaret anges flera arter som typiska för det tidigaste skedet ges inte poäng för detta.

9.3 Diskutera hur organismsamhället utvecklas stegvis efter en skogsbrand och hur miljöfaktorerna på brandområdet förändras då utvecklingen framskrider. 11 p.

Poängsättning:

  • Successionsskedena (-stadierna) har namngivits, högst 3 p.
  • Karaktärisering av samhället och förändringarna i miljöfaktorer, högst 9 p.
  • Exempel på arter eller artgrupper, högst 2 p.

Sammanlagt högst 11 poäng t.ex. av följande:

  • I pionjärskedet/grässkedet (1 p.) förekommer snabbvuxna arter som sprider sig och förökar sig effektivt (1 p.). Dessa arter kräver ofta mycket ljus och tål hetta och torka (1 p.). Arterna är gräs och örter (1 p.). Jordmånen är i början mindre sur på grund av askan (1 p.) och växterna har tillgång till mycket näringsämnen (1 p.).
  • I busk- och lövträdsskedet (1 p.) förekommer växter som växer långsammare och kräver mindre ljus (1 p.) då trädarterna konkurrerar om ljus och näringsämnen (1 p.). Unga lövträd bildar buskskiktet (1 p.). De extrema variationerna i temperatur och fuktighet blir mindre (1 p.).
  • I blandskogsskedet (1 p.) växer barrträdsplantorna upp till träd (1 p.). Lövträden blir grövre och de första döda trädstammarna uppkommer (1 p.). Ljusmängden i fält- och bottenskiktet minskar (1 p.). Näringshalten i marken minskar och marken blir surare (1 p.).
  • I klimaxskedet/barrskogsskedet (1 p.) är skogen skiktad (1 p.). På grund av skuggning är förhållandena fuktiga (1 p.). Långsamt växande arter som tål skugga och konkurrens dominerar (1 p.). Den starkaste konkurrenten, d.v.s. granen eller tallen har till största delen konkurrerat ut övriga trädarter (1 p.) och barren gör marken surare då barrträden ökar i antal (1 p.). Då träden dör bildas död ved (1 p.) och öppningar (1 p.) där successionen kan börja från början (1 p.).

Exempel på arter eller artgrupper, 1 p. / 2 arter t.ex. av följande:

  • Pionjärskedet/grässkedet: gräs, hallon, gråal, insekter som utnyttjar bränt trä
  • Busk- och lövträdsskedet: videarter, björkar, skogshare, älg
  • Blandskogsskedet: lingon, blåbär
  • Klimaxskedet: tickor, hålbyggare, pärluggla

Poäng ges inte för sådant som presenterats i punkt 9.1 eller om de arter som namngetts i punkt 9.2 ges som artexempel.

Tilläggsmeriter: I svaret kan inverkan av skogsbrandens styrka samt brandområdets jordmån och den ursprungliga skogstypen på hur successionen framskrider behandlas.

10. Menstruationscykeln 20 p.

10.1 Namnge hormonerna 1–4 som visas på bild 10.A. Ange dessutom varifrån vart och ett av hormonen utsöndras. 8 p.

  1. FSH/follitropin/follikelstimulerande hormon (1 p.); hypofysen (framloben) (1 p.)
  2. LH/luteiniserande hormon/lutropin (1 p.); hypofysen (framloben) (1 p.)
  3. östrogen (1 p.); äggstockarna/follikeln (1 p.)
  4. progesteron/gulkroppshormon (1 p.); gulkroppen/äggstockarna/moderkakan (1 p.)

10.2 Förklara hur hormonerna 1–4 på bild 10.A påverkar menstruationscykelns framskridande. 8 p.

Sammanlagt högst 8 poäng av följande:

FSH får äggcellen att mogna (1 p.) inuti follikeln och ger upphov till en ökning av östrogenutsöndringen (1 p.). Östrogen får slemhinnorna i livmodern att växa (1 p.) och slemmet i livmodern att bli mera gynnsamt för spermierna (1 p.). Ökningen av östrogenhalten leder till en snabb utsöndring av LH (1 p.). LH-toppen ger upphov till ovulationen (1 p.) d.v.s. att äggcellen frigörs från follikeln (1 p.). Efter ovulationen omvandlas follikeln till en gulkropp (1 p.) och börjar producera progesteron (1 p.) och östrogen (1 p.), vilket förbereder slemhinnorna i livmodern för en eventuell graviditet (1 p.). Om befruktningen inte sker sjunker hormonnivåerna och livmoderns slemhinna lossnar och avlägsnas med menstruationen (1 p.).

10.3 Beskriv hur hormonaktiviteten ändras om äggcellen befruktas och en graviditet inleds. 4 p.

Sammanlagt högst 4 poäng av följande:

Då den befruktade äggcellen har fäst sig börjar embryot producera graviditetshormonet humant koriongonadotropin (hCG) (1 p.). Moderkakan fortsätter produktionen av hCG, som håller gulkroppen aktiv (1 p.). Gulkroppen fortsätter producera hormonerna östrogen (1 p.) och progesteron (1 p.) som upprätthåller slemhinnorna i livmodern tills placentan har utvecklats tillräckligt för att kunna upprätthålla graviditeten och producera progesteron (1 p.). Samtidigt hålls halterna av LH och FSH låga (1 p.).

11. Hundavel 20 p.

11.1 Förklara varför många hundraser nuförtiden har egenskaper som är skadliga för hundarnas hälsa och till och med kan leda till en för tidig död. 6 p.

Sammanlagt högst 6 poäng t.ex. av följande (högst 2 p. / väl förklarad punkt):

  • Vid aveln av många raser har man under flera generationer betonat utseendet på bekostnad av hundarnas fysiska egenskaper. Kraven på utseendet är hårda speciellt vid hundutställningar, vilket kan upprätthålla gynnandet av egenskaper som inte är fördelaktiga med tanke på hundarnas hälsa.
  • Vissa raser har genom avel blivit så stora att hundarna ofta lider av belastningsskador i extremiteter och leder. Deras livslängd är också ofta kortare än livslängden hos hundar som är mindre.
  • Raserna har huvudsakligen avlats fram genom urval, då individer som uppvisar de önskade egenskaperna har valts ut för att fortsätta släktlinjen, vilket har lett till att vissa egenskaper (och vissa alleler) blivit vanligare i de kommande generationerna.
  • Korsningar mellan hundar som är nära släkt med varandra leder till inavel och en begränsning av variationen i arvsmassan.
  • Inom många hundraser har variationen i arvsmassa redan från början varit liten, eftersom raserna fått sin början från ett litet antal individer (grundareffekt).
  • Allelkombinationer som leder till vissa önskade egenskaper kan samtidigt leda till negativa effekter på andra egenskaper (kopplade gener).
  • I samband med populära raser förekommer ofta så kallade valpfabriker (valpkvarnar), som varken övervakas eller regleras. Då övervakas inte heller hundarnas hälsa.

Tilläggsinformation:

  • Då man avlar hundar för rasegenskapernas skull är det inte fråga om naturligt urval.

11.2 Diskutera med vilka metoder man kunde minska på hälsoproblemen hos de nutida hundraserna. 8 p.

Sammanlagt högst 8 poäng t.ex. av följande (högst 2 p./väl förklarad punkt):

  • Hälsoproblemen hos hundar kunde begränsas genom en selektiv avel där endast de friskaste individerna får fortplanta sig.
  • Man kunde använda genetisk sållning för att identifiera och gallra ut individer som bär på skadliga egenskaper/alleler.
  • Det skulle vara önskvärt att medvetet främja goda fysiska egenskaper vid aveln. Vid behov borde de traditionella rasbeskrivningarna ändras. För t.ex. bulldoggens del skulle det innebära att individer med lång nos i fortsättningen skulle gynnas.
  • Inom vissa raser finns det nästan inga friska individer. Dessa raser kunde korsas med andra friskare hundraser.
  • Genom tillbakakorsning skulle rasens allelvariation kunna utökas.
  • Antalet hundraser kunde minskas så att avel av de raser som mest lider av hälsoproblem skulle upphöra och förbjudas i lag.
  • Beaktande av närings- och motionsbehoven samt medicinska åtgärder kan minska hundindividernas hälsoproblem men löser inte rasens hälsoproblem eller de etiska problemen.

Tilläggsinformation:

  • Att producera varghybrider, d.v.s. att korsa tamhundar med vargar kan inte rekommenderas som ett sätt att berika tamhundarnas arvsmassa, eftersom varghybriderna inte till sitt lynne passar som sällskapsdjur.

(Obs! Inga poäng ges för kupering av svans och öron, då det inte är frågan om avel.)

11.3 Diskutera hur hundarnas egenskaper har förändrats i och med att hunden tämjdes, så att människan har haft nytta av det. 6 p.

Sammanlagt högst 6 poäng t.ex. av följande (högst 2 p./väl förklarad punkt):

  • I samband med att hunden tämjdes har egenskaper som är fördelaktiga för människan gynnats. Sådana är t.ex. ett godlynt temperament, lydnad och låg aggressivitet. Dessa egenskaper underlättar samlevnaden med människan (t.ex. sällskapshundar och ledarhundar).
  • Man har strävat till att förädla hundrasernas skarpa sinnen eftersom människan konkret har mycket nytta av dem. Exempel på detta är t.ex. droghundar, räddningshundar etc.
  • Kontroll av jaktinstinkten genom avel har gjort det möjligt att utnyttja hundar till att valla eller vakta andra husdjur.
  • Hos vissa raser har riktandet av jaktinstinkten varit betydande, t.ex. hos stövare och retrievers.
  • Vissa hundraser har avlats till att vara fysiskt uthålliga och används som dragdjur (slädhundar) och vid tävlingssport (vinthundar).
  • Det kan ur människans och också miljöns synvinkel vara bättre att avla fram mindre hundar eftersom de inte kräver lika mycket mat och utrymme.
  • Hunden kräver inte lika mycket kött i sin föda som vargen, eftersom hundens matsmältning är bättre anpassad till att spjälka växtbaserad föda. Detta är också fördelaktigt med tanke på miljön.