Hyvän vastauksen piirteet: FI – Biologia

25.3.2026

Alustavat hyvän vastauksen piirteet 25.3.2026

Alustavat hyvän vastauksen piirteet on suuntaa antava kuvaus kokeen tehtäviin odotetuista vastauksista ja tarkoitettu ensisijaisesti tueksi alustavaa arvostelua varten. Alustavat hyvän vastauksen piirteet eivät välttämättä sisällä ja kuvaa tehtävien kaikkia hyväksyttyjä vastauksia. Alustavat hyvän vastauksen piirteet eivät ole osa Ylioppilastutkintolautakunnan yleisissä määräyksissä ja ohjeissa tarkoitettua tietoa siitä, miten arvosteluperusteita on sovellettu yksittäisen kokelaan koesuoritukseen. Alustavat hyvän vastauksen piirteet eivät sido Ylioppilastutkintolautakuntaa lopullisen arvostelun perusteiden laadinnassa.

Biologia on luonnontiede, joka tutkii biosfäärin elollisen luonnon rakennetta, toimintaa ja vuorovaikutussuhteita ulottuen molekyyli‐ ja solutasolle. Keskeisellä sijalla on myös ihmisen biologiaan liittyvien asioiden ja ilmiöiden ymmärtäminen. Biologialle tieteenä on ominaista havainnointiin ja kokeellisuuteen perustuva tiedonhankinta. Biotieteet ovat nopeasti kehittyviä tiedonaloja, joiden sovelluksia hyödynnetään laajasti yhteiskunnassa. Biologia tuo esille uutta tietoa elollisen luonnon monimuotoisuudesta ja huomioi ihmisen toiminnan merkityksen ympäristössä, luonnon monimuotoisuuden turvaamisessa ja kestävän kehityksen edistämisessä.

Biologian ylioppilaskokeessa arvioidaan kokelaan biologisen ajattelun ja tietämyksen kehittyneisyyttä, kykyä esittää vaadittavat asiat jäsennellysti ja oikealla tavalla asiayhteyteen sidottuna. Kokeessa arvioidaan kokelaan kykyä tarkastella ilmiöiden vuorovaikutus‐ ja syy‐ seuraussuhteita. Peruskäsitteiden ja ‐ilmiöiden hallinnan lisäksi arvioidaan kokelaan taitoa tulkita kuvia, kuvaajia, tilastoja ja ajankohtaista tietoa sekä perustella vastauksensa. Hyvä vastaus tarkastelee ilmiöitä monipuolisesti ja havainnollistaa niitä esimerkein. Hyvä vastaus perustuu faktoihin, ei perustelemattomiin mielipiteisiin. Hyvässä vastauksessa taulukot, kuvaajat ja piirrokset on esitetty selkeästi.

Osa 1: 20 pisteen tehtävä

1. Monivalintatehtäviä lajien välisistä suhteista ja aineiden kierrosta 20 p.

Vastaa osatehtäviin 1.1–1.10 valitsemalla parhaiten sopiva vastausvaihtoehto. Oikea vastaus 2 p., väärä vastaus 0 p.

1.1 Käki ei rakenna omaa pesää eikä haudo muniaan itse, vaan munii toisen lintulajin pesään. Mikä seuraavista käsitteistä kuvaa parhaiten käen ja toisen lintulajin vuorovaikutussuhdetta? 2 p.

  • Loisinta  (2 p.)

1.2 Mikä seuraavista vaihtoehdoista on esimerkki laidunnuksesta? 2 p.

  • Hyttynen imee verta ihmisen käsivarresta.  (2 p.)

1.3 Mikä seuraavista vaihtoehdoista kuvaa parhaiten peto-saalissuhdetta? 2 p.

  • Sudenkorento pyydystää ilmasta kärpäsen ja syö sen.  (2 p.)

1.4 Mikä seuraavista väittämistä on oikein? 2 p.

  • Kalat ja sammakot ovat molemmat selkärankaisia.  (2 p.)

1.5 Mikä seuraavista väittämistä on oikein? 2 p.

  • Koivu on putkilokasvi.  (2 p.)

1.6 Denitrifikaatiossa 2 p.

  • nitraatti-ionit pilkkoutuvat typpikaasuksi.  (2 p.)

1.7 Nitrifikaatiobakteerit 2 p.

  • muuttavat ammoniumionit nitraatti-ioneiksi.  (2 p.)

1.8 Ilmakehän typpikaasu muuttuu kasvien käyttöön soveltuviksi ammoniumioneiksi 2 p.

  • biologisessa typensidonnassa.  (2 p.)

1.9 Kun hajottajat hajottavat kuolleiden eliöiden sisältämät orgaaniset fosforiyhdisteet, niin lopputuloksena fosfori 2 p.

  • vapautuu fosfaatteina maaperään.  (2 p.)

1.10 Hiilen nopea kierto perustuu 2 p.

  • fotosynteesiin ja soluhengitykseen.  (2 p.)

Osa 2: 15 pisteen tehtävät

2. Ravintoverkot ja energia 15 p.

2.1 Kuva 2.A esittää erästä arktisen alueen ravintoverkkoa. Etsi siitä yksi ravintoketju, jossa on viisi trofiatasoa. Piirrä ravintoketjustasi energiapyramidi ja kirjoita piirtämääsi energiapyramidiin eri trofiatasojen lajien nimet. Liitä kuvakaappaus vastauksestasi vastauskenttään. 7 p.

Vastauksessa energiapyramidi on piirretty oikein: energiapyramidissa on viisi porrasta (1 p.), pyramidi kapenee (1 p.), ja siihen on sijoitettu ravintoketjuun kuuluvat viisi lajia, jotka käyttävät ravintonaan suoraan alempana pyramidissa olevaa eliötä (5 x 1 p.).

Esimerkki:

2.2 Yksi krilli syö elämänsä aikana 500 g kasviplanktonia. Valitse pudotusvalikosta, kuinka paljon yhden miekkavalaan biomassa kasvaa, kun ravintoketju kulkee yhdestä krillistä yhden turskan kautta yhteen miekkavalaaseen. Jokaisen kuluttajalajin ekologinen tehokkuus on 10 %. Pisteitys: oikea vastaus 2 p., väärä vastaus 0 p. 2 p.

  • 0,5 g  (2 p.)

2.3 Täydennä seuraavat lauseet parhaiten sopivalla vaihtoehdolla. Pisteitys: oikea vastaus 1 p., väärä vastaus 0 p. 6 p.

2.3.1 Kaikkea tuottajien fotosynteesissään glukoosiin sitomaa energiaa nimitetään 1 p.
  • bruttoperustuotannoksi.  (1 p.)
2.3.2 Tuottajat käyttävät osan glukoosiin sitoutuneesta energiasta omiin elintoimintoihinsa, ja käyttämättä jäänyttä osaa nimitetään tuottajien 1 p.
  • nettoperustuotannoksi.  (1 p.)
2.3.3 Käyttämättä jäänyt energia hyödynnetään tuottajien biomassan kasvuun, ja se on kasvinsyöjien käytettävissä niiden 1 p.
  • jatkotuotannossa.  (1 p.)
2.3.4 Kuluttajat käyttävät syömänsä ravinnon sisältämästä energiasta omiin elintoimintoihinsa yleensä 1 p.
  • 90 %.  (1 p.)
2.3.5 Ravintoketjussa on tyypillisesti enintään 4–5 trofiatasoa, koska 1 p.
  • energiaa ei riitä useammille trofiatasoille.  (1 p.)
2.3.6 Ekosysteemeissä energia 1 p.
  • poistuu lopulta lämpönä.  (1 p.)

3. Silmälevän soluelimet 15 p.

3.1 Silmäleviin kuuluva Euglena on yksisoluinen eliö, jolla on sekä eläin- että kasvisolun piirteitä. Valitse kuvan 3.A numeroitujen nuolien osoittamien soluelimien 1–5 nimet pudotusvalikosta. Pisteitys: oikea vastaus 1 p., väärä vastaus 0 p. 5 p.

3.1.1 Soluelin 1 1 p.
  • Mitokondrio  (1 p.)
3.1.2 Soluelin 2 1 p.
  • Karkea solulimakalvosto  (1 p.)
3.1.3 Soluelin 3 1 p.
  • Viherhiukkanen  (1 p.)
3.1.4 Soluelin 4 1 p.
  • Tuma  (1 p.)
3.1.5 Soluelin 5 1 p.
  • Golgin laite  (1 p.)

3.2 Kerro, mitkä kuvan 3.A soluelimistä 1–5 ovat tyypillisiä eläinsoluille, mitkä kasvisoluille ja mitkä molemmille. Selitä myös lyhyesti, mihin kyseisiä soluelimiä tarvitaan. 10 p.

Soluelimet ja niiden tehtävät:

Soluelin numero 1 on mitokondrio, joka on tyypillinen sekä eläin- että kasvisoluille. (1 p.) Se osallistuu soluhengitykseen ja tuottaa ATP:tä solun tarpeisiin. (1 p.)

Soluelin numero 2 on karkea solulimakalvosto, joka on tyypillinen sekä eläin- että kasvisoluille. (1 p.) Karkeassa solulimakalvostossa tapahtuu eritettävien proteiinien synteesiä / aineiden muokkausta ja kuljetusta. (1 p.)

Soluelin numero 3 on viherhiukkanen, joka on tyypillinen kasvisoluille. (1 p.) Viherhiukkanen tuottaa glukoosia auringonvalon energialla fotosynteesissä / valo- ja pimeäreaktioissa. (1 p.)

Soluelin numero 4 on tuma, joka on tyypillinen sekä eläin- että kasvisoluille. (1 p.) Tuma sisältää solun perinnöllisen aineksen. (1 p.)

Soluelin numero 5 on Golgin laite, joka on tyypillinen sekä eläin- että kasvisoluille. (1 p.) Golgin laite toimii solun tuottamien aineiden, esimerkiksi proteiinien, muokkauksessa/kuljetuksessa. (1 p.)

4. Kiinanharjakoira 15 p.

Kiinanharjakoira on alun perin kiinalainen koirarotu, josta on kaksi eri muunnosta: karvaton ja karvainen. Kuvassa 4.A vasemmalla on karvaton ja oikealla karvainen kiinanharjakoira. Kiinanharjakoirien karvattomuus on autosomaalisesti periytyvän dominoivan letaalialleelin aiheuttama ominaisuus. Karvattomien kiinanharjakoirien hampaat, kynnet ja karvoitus eivät kehity normaalisti. Lisäksi karvattomien koirien iho on herkkä auringolle ja kuivuu helposti. Ne ovat myös herkkiä kylmälle.

4.1 Selvitä, missä lukusuhteessa jälkeläisiä syntyy ja mitkä ovat niiden geno- ja fenotyypit, kun risteytetään karvaton ja karvainen kiinanharjakoira. Laadi vastauksesi tueksi risteytyskaavio. 6 p.

Dominoivan ja resessiivisen alleelin merkintä: K = karvattoman alleeli, k = karvaisen alleeli. (1 p.)

Jotta karvaton koira pystyy lisääntymään, on sen oltava heterotsygootti. Siten vanhempien genotyypit ovat Kk ja kk. (1 p.)

Sukusolujen merkintä: naaras K, k ja koiras k, k tai toisinpäin (voi ilmetä risteytyskaaviosta). (1 p.)

Risteytetään heterotsygoottinen yksilö homotsygoottisen karvaisen yksilön kanssa.

Risteytyskaavio (1 p.):
siittiösolu
munasoluk k
K Kk Kk
k kk kk

Jälkeläisten genotyyppien lukusuhde on 1:1. (1 p.)

50 % jälkeläisistä on karvaisia (kk), 50 % karvattomia (Kk). (1 p.)

4.2 Selvitä, missä lukusuhteessa jälkeläisiä syntyy ja mitkä ovat niiden geno- ja fenotyypit, kun risteytetään kaksi karvatonta kiinanharjakoiraa. Laadi vastauksesi tueksi risteytyskaavio. 5 p.

Vanhempien genotyypit: naaras Kk ja koiras Kk (1 p.). KK ei käy vanhemman genotyypiksi, koska tämä genotyyppi on letaali.

Sukusolujen merkintä: naaras K, k ja koiras K, k (voi ilmetä risteytyskaaviosta). (1 p.)

Risteytetään kaksi heterotsygoottista yksilöä.

Risteytyskaavio (1 p.):
siittiösolu
munasoluK k
K KK Kk
k Kk kk

Jälkeläisten genotyyppien lukusuhde on 1:2:1. (1 p.) Hyväksytään lukusuhde 1:2, jos vastauksesta ilmenee, että neljäsosa kehittymään lähteneistä jälkeläisistä on kuollut letaalialleelin homotsygotian vuoksi.

25 % jälkeläisistä on karvaisia (kk), 50 % karvattomia (Kk) ja 25 % kuolee (KK). (1 p.)

4.3 Pohdi, millaisia eettisiä ongelmia karvattomien kiinanharjakoirien jalostukseen ja kasvatukseen liittyy. 4 p.

Enintään 4 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Karvattomien kiinanharjakoirien jalostuksessa ylläpidetään letaalialleelia (1 p.), joka johtaa terveysongelmiin (1 p.), kuten ruoansulatusongelmiin (esimerkistä 1 p.).

Jos kasvatuksessa käytetään heterotsygoottisia vanhempia, 25 % pennuista kuolee ennen luovustusikää (1 p.).

Karvattomuutta ylläpidettäessä sisäsiittoisuudesta voi koitua ongelmia. (1 p.)

Karvattomien koirien tuotannossa syntyy myös karvaisia koiria, joita kasvattaja tai jalostaja ei välttämättä halua (1 p.) (Myös muusta perustellusta näkökohdasta 1 p.)

5. Aistit – uusi perusmaku 15 p.

5.1 Tekstissä 5.A mainitaan OTOP1-niminen reseptori. Selitä, miten makuaistimus syntyy, ja pohdi, miten OTOP1-reseptori liittyy aistimukseen. 8 p.

Yhteensä 8 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Makuaisti on kemiallinen aisti (1 p.), joka perustuu kemoreseptoreihin, kuten OTOP1 (1 p.). Reseptorit reagoivat veteen liuenneisiin aineisiin, jotka voivat olla molekyylejä tai ioneja. (1 p.) Reseptorit ovat erikoistuneet reagoimaan eri makuihin (1 p.). Ne sijaitsevat kielen makunystyjen (1 p.) makusilmuissa (1 p.). Kielen eri osissa voi olla eroja herkkyydessä aistia eri makuja (1 p.). OTOP1-reseptori reagoi salmiakin ammoniumkloridiin (1 p.). Makuaistinsoluista hermoimpulssi (1 p.) kulkee hermoja pitkin (iso)aivoihin / isoaivojen kuorikerrokseen (1 p.), jossa syntyy makuaistimus/aistihavainto salmiakin mausta (1 p.). Makuaistimusta muokkaavat aiemmat kokemukset ja limbinen järjestelmä (1 p.). Makuaistimuksen muodostumiseen voivat vaikuttaa myös muut aistit (1 p.).

5.2 Anna maistaa ensimmäistä kertaa salmiakkia. Hän ei pidä sen mausta ja sylkäisee salmiakkimakeisen pois suustaan. Anna väittää, että kyseessä on refleksi. Arvioi Annan väitteen todenmukaisuutta ja perustele arviosi. Hyödynnä vastauksessasi tekstiä 5.A. 7 p.

Yhteensä 7 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Pahanmakuisen salmiakin sylkeminen on tahdonalainen toiminto (1 p.), joka tapahtuu sen jälkeen, kun aivot ovat tunnistaneet pahan maun ja välittäneet Annalle tiedon siitä (1 p.).

Refleksit eli heijasteet ovat nopeita tahdosta riippumattomia toimintoja (1 p.), jotka toistuvat aina samanlaisina (1 p.). Refleksi välittyy jo selkäytimessä (1 p.) ja tapahtuu heijastekaaressa/refleksikaaressa (1 p.) ennen asian tiedostamista eli ennen kuin viesti saavuttaa aivot, tässä tapauksessa ennen salmiakin maun havaitsemista (1 p.).

Anna on siis tehnyt päätöksen sylkeä salmiakin suustaan tunnistettuaan sen maun, eli kyseessä ei ole refleksi (1 p.). Annalla on todennäköisesti OTOP1-reseptori/OTOP1-geeni (1 p.), mikä saa hänet välttämään salmiakin makua.

6. Hyönteiskato 15 p.

Tekstissä 6.A biologi Jani Järvi kertoo hyönteiskatoon liittyvistä havainnoistaan.

6.1 Pohdi, miten muutokset maa- ja metsätaloudessa ovat voineet vaikuttaa hyönteisten vähenemiseen Suomessa. Voit hyödyntää vastauksessasi tekstiä 6.A. 5 p.

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Hyönteiskato voi liittyä muutoksiin maataloudessa: Tuholaisten torjunta-aineiden käyttö on lisääntynyt (1 p.), ja laitumet, niityt ja pellonpientareet häviävät (1 p.), koska on siirrytty tehomaatalouteen (1 p.). Tämä on johtanut pölyttäjien määrän vähenemiseen (1 p.). Karjan laiduntamisen loppuminen on vähentänyt monien lannasta riippuvaisten hyönteisten määrää (1 p.).

Hyönteiskato voi liittyä muutoksiin metsätaloudessa: Vanhojen metsien hakkuut johtavat lahopuun määrän vähenemiseen (1 p.) ja lahopuista riippuvaisten hyönteislajien häviämiseen (1 p.). Hakkuiden seurauksena metsät pirstaloituvat (1 p.), mikä vaikeuttaa hyönteisten levittäytymistä (1 p.).

Täysiin pisteisiin vaaditaan, että vastauksessa on käsitelty sekä maa- että metsätalouden muutoksia.

6.2 Suunnittele yksinkertainen tutkimus, jonka avulla voisit selvittää, onko hyönteisten määrä vähentynyt tai muuttumassa jollain valitsemallasi alueella. Kuvaile tutkimustasi luonnontieteellisen tutkimuksen vaiheita noudattaen. 10 p.

Hyvässä vastauksessa käsitellään tutkimuksen eri vaiheita:

Esitetään havainto tai ongelma, joka halutaan selvittää (1 p.) ja muotoillaan tutkimuskysymys (1 p.). Perehdytään olemassa olevaan tietoon (1 p.) ja laaditaan hypoteesi (1 p.). Kun hypoteesi on laadittu, suunnitellaan tutkimus sen mukaisesti (1 p.). Tutkimuksen toteuttamiseksi on hankittava rahoitus (1 p.). Koejärjestelyissä tarvitaan myös kontrolli-/vertailu- tai seurantakoe, johon tuloksia verrataan (1 p.). Tutkimuksen tulokset esitellään (1 p.) samoin kuin aineiston tilastollinen käsittely (1 p.).

Tutkimustuloksia pohditaan kriittisesti (onnistuivatko suunnittelu ja toteutus?) (1 p.) ja esitetään mahdolliset virhelähteet (1 p.). Tulosten perusteella hypoteesi hyväksytään tai hylätään (1 p.). Tutkimustulokset julkaistaan (1 p.) ja järjestetään mahdollisesti jälkiseuranta (1 p.).

Yleisistä luonnontieteellisen tutkimuksen vaiheiden kuvailusta ei anneta pisteitä, mikäli vastaus ei sisällä tehtävänannon mukaista tutkimussuunnitelman kuvausta.

7. Siittiöiden toiminta 15 p.

7.1 Selitä lyhyesti, mihin kuvassa 7.A nimettyjä siittiön osia tarvitaan. 3 p.

Yhteensä 3 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Siittiön pää läpäisee munasolua ympäröivät kerrokset ja siirtää perimän munasolun sisään (1 p.). Keskikappaleessa sijaitsevissa mitokondrioissa tuotetaan liikkumiseen tarvittavaa ATP:tä. (1 p.). Häntä saa aikaan siittiön uimisliikkeen, mikä mahdollistaa solun liikkumisen (1 p.).

7.2 Selitä, missä ja miten siittiöt kehittyvät ja kypsyvät. Kerro myös, mitkä hormonit säätelevät siittiöiden kehitystä ja miten tämä tapahtuu. 12 p.

Yhteensä 12 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Siittiöt muodostuvat kivesten (1 p.) siementiehyissä (1 p.) olevista kantasoluista (1 p.). Siittiöiden haploidinen kromosomisto (1 p.) muodostuu meioottisella jakautumisella (1 p.). Siementiehyiden seinämissä sijaitsevat tukisolut (1 p.) ravitsevat siittiöitä (1 p.) ja säätelevät niiden kypsymistä (1 p.). Valmiit siittiöt kulkeutuvat kiveksistä lisäkiveksiin (1 p.), joihin ne varastoituvat. Lisäkiveksissä siittiöt kehittyvät liikkumis- ja hedelmöityskykyisiksi (1 p.).

Hypotalamuksen GnRH säätelee aivolisäkkeen etulohkossa (1 p.) tapahtuvaa FSH:n (1 p.) ja LH:n (1 p.) eritystä. FSH stimuloi siittiöiden tuotantoa (1 p.). LH stimuloi siementiehyiden välisessä tilassa (1 p.) sijaitsevien välisolujen (1 p.) testosteronituotantoa (1 p.), mikä edistää siittiöiden kehitystä (1 p.).

Täysiin pisteisiin vaaditaan sekä siittiöiden kehittymisen että hormonaalisen säätelyn käsittelyä.

8. Makeat tomaatit 15 p.

Tomaatin jalostuksessa on suosittu etenkin suurta kokoa, minkä vuoksi kaupassa myytävät tomaatit ovat usein paljon suurempia kuin niiden kirsikankokoiset villit sukulaiset. Jalostuksen myötä myös tomaatin maku on muuttunut vähemmän makeaksi, ja siksi kaupassa myytävät tomaatit ovat miedon makuisia.

8.1 Aineiston 8.A mukaan villitomaateilla on pistemutaatioita joko proteiinia koodaavalla alueella tai promoottorialueella. Selitä, mihin geenissä tarvitaan promoottorialuetta ja miten promoottorialueella olevat pistemutaatiot voivat estää geenin toiminnan. 5 p.

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Promoottorialue on geenin koodaavan alueen edessä (1 p.). RNA-polymeraasi kiinnittyy promoottorialueelle (1 p.) ja aloittaa RNA-molekyylin rakentamisen (1 p.). Muutokset promoottorialueella estävät RNA-polymeraasin kiinnittymisen (1 p.), jolloin proteiinisynteesiä ei pääse tapahtumaan (1 p.).

8.2 Selitä, miten CRISPR-tekniikka toimii tomaatin solussa niin, että saadaan aikaan aineistossa 8.A esitetty pistemutaatio. Pohdi myös, miksi tutkijoiden oli selvitettävä tomaattikasvien geeniperimät, jotta he pystyivät käyttämään CRISPR-tekniikkaa. 10 p.

Yhteensä 10 pistettä esimerkiksi seuraavista:

CRISPR-tekniikassa tarvitaan cas-entsyymi (1 p.) ja opas-RNA (1 p.). Opas-RNA laaditaan sekvensoidun perimän perusteella (1 p.). Opas-RNA kiinnittyy DNA:han (1 p.) komplementaarisesti (1 p.). Tämä perustuu nukleiinihappojen emäsosien rakenteeseen (vastauksessa on kuvattu emäsparisäännön periaate) (1 p.). Opas-RNA ohjaa cas-entsyymin oikeaan paikkaan (1 p.), jolloin entsyymi leikkaa DNA:n (1 p.) molemmat juosteet (1 p.). Solu korjaa katkenneen DNA:n (1 p.), mutta samalla DNA:han saadaan aiheutettua mutaatio (1 p.).

Sekvensoinnin avulla voidaan selvittää geneettiset erot (1 p.). Opas-RNA:n suunnittelussa tulee varmistua, ettei se pysty kiinnittymään muualle genomiin (1 p.).

Osa 3: 20 pisteen tehtävät

9. Luonnon monimuotoisuuden säilyttäminen 20 p.

Ihmisten toiminta on johtanut monen elinympäristön häviämiseen sekä lajien ja yksilömäärien vähenemiseen. Suomessa luonnon monimuotoisuuden heikentymistä pyritään hidastamaan muun muassa uudella luonnonsuojelulailla ja -asetuksella, jotka tulivat voimaan vuonna 2023.

Pohdi, millä eri keinoilla luonnon monimuotoisuutta suojellaan Suomessa.

Hyvässä vastauksessa pohditaan monimuotoisuuden säilyttämistä monipuolisesti esimerkiksi lainsäädännön, suojeluohjelmien ja -alueiden, lajien suojelun tai geneettisen monimuotoisuuden näkökulmasta. Jokaisesta perustellusta keinosta saa 1 pisteen. Alla on mainittu esimerkkisisältöjä. Myös muista relevanteista keinoista saa pisteitä.

Lainsäädäntö ja ohjelmat

Lainsäädännöstä voi käsitellä erilaisia YK:n ja EU:n laajuisia kansainvälisiä sopimuksia, kansallisia lakeja ja ohjelmia sekä niiden käytännön vaikutuksia. Esimerkkejä:

  • Kansainväliset sopimukset, joihin Suomi on sitoutunut (esimerkiksi YK:n kansainvälinen biodiversiteettisopimus): EU:n biodiversiteettistrategia, hallitustenvälinen luontopaneeli.
  • EU:n lintudirektiivi ja luontodirektiivi: Natura 2000 -alueiden suojelu lintujensuojelun (SPA) tai luontotyyppien perusteella (SAC). Alueille mahdollisesti tehtävä Natura-tarveharkinta ja Natura -arvio.
  • Lainsäädäntö: ekosysteemien ja lajien suojelu, metsälaki ja vesilaki.
  • Erilaiset ohjelmat: Helmi-elinympäristöohjelma, Metso-metsiensuojeluohjelma, vedenalaisen luonnon monimuotoisuusohjelma Velmu ja puutteellisesti tunnettujen lajien tutkimusohjelma Putte.
  • Riskien kartoitus: ympäristövaikutusten arviointi (YVA).

Suojelualueet

Suojelualueista voi käsitellä erilaisia luonnonympäristöjä ja niiden käyttöön liittyviä rajoituksia. Esimerkkejä:

  • Biosfäärialueet: biosfäärialueet yhdistävät monimuotoisuuden suojelun, kestävän kehityksen ja ympäristötutkimuksen. Tällaisia ovat esimerkiksi kansallispuistot, luonnonpuistot, erämaa-alueet, kansainvälisesti merkittävät kosteikot (Ramsarin sopimus) sekä kansalliset kaupunkipuistot.
  • Yksityiset luonnonsuojelualueet.

Lajien suojelu

Lajien suojelua ja sen merkitystä ekosysteemien tukemisessa voi käsitellä eri tavoin. Esimerkkejä:

  • Rauhoituksen keinot: luonnonsuojelulaki ja -asetus, EU:n tasolla suojeltavien direktiivilajien nimeäminen, uhanalaisuuden säännöllinen arviointi.
  • Rauhoitus: rauhoituksen laajuus, esimerkki kielletystä toimesta ja ja siitä seuraavasta rangaistuksesta.
  • Avainlajit: merkitys ravintoverkoille ja muiden lajien säilymiselle.
  • Esiintymispaikat: kunnostaminen ja ennallistaminen, hoitaminen (perinnebiotoopit), vieraslajien torjunta.

Geneettinen monimuotoisuus

Geneettisen monimuotoisuuden merkitystä ja tapoja tukea sitä voi käsitellä esimerkiksi seuraavien keinojen avulla:

  • Geenipankit: eliöiden perimän säilyttäminen, maatiaislajikkeiden ja -rotujen suojeleminen.
  • Eläintarhat: eläinten geneettisen monimuotoisuuden ylläpito, palauttaminen takaisin luontoon.
  • Kasvilajeilla kasvitieteelliset puutarhat ja siemenpankit.

10. Andien kolibrit 20 p.

Tekstissä 10.A on esitelty Andien vuoristossa elävien kolibrien poikkeuksellisia tapoja selvitä kylmässä ilmanalassa. Selviytymistavat on osoitettu kokeella, jonka tulokset on esitetty taulukossa 10.B.

10.1 Lähellä merenpinnan tasoa elävät kolibrilajit eivät vaivu horrokseen öisin, mutta niiden korkealla vuoristossa elävät sukulaiset vaipuvat. Pohdi, miten evoluution aikana lähellä merenpinnan tasoa eläneistä kolibrien kantamuodoista on kehittynyt vuoriston horrostavia lajeja. Voit halutessasi hyödyntää tekstiä 10.A. 8 p.

Yhteensä 8 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Lähellä merenpinnan tasoa elänyt kantalaji tai sen populaatio eli lähellä vuoristoa. Populaatiossa on voinut olla kilpailua resursseista (1 p.), esimerkiksi ravinnosta tai pesäpaikoista. Vuoristossa on ollut tarjolla vapaita resursseja (1 p.), ja siellä on ollut vähän saalistajia (1 p.). Populaatioon on siis voinut kohdistua suuntaavaa/hajottavaa valintaa (1 p.). Geenivirta merenpinnan tasolla elävän kolibripopulaation ja vuoristopopulaation välillä on loppunut. (1 p.)

Populaatiossa on ollut perinnöllistä muuntelua (1 p.), joka vaikuttaa kykyyn hidastaa aineenvaihduntaa (1 p.). Mitä korkeammalla / äärevämmässä osassa yksilöt elävät, sitä enemmän energian säästäminen on ollut tarpeen (1 p.). Valinta on suosinut yksilöitä, joilla on paras kelpoisuus (1 p.), eli ne kolibrit, jotka ovat voineet hyödyntää korkeammalla sijaitsevia ravintoresursseja / kerätä runsaasti energiapitoista mettä päivällä ja säästää energiaa / hidastaa aineenvaihduntaansa yöllä, ovat saaneet enemmän jälkeläisiä (1 p.). Näin aineenvaihdunnan hidastamiseen vaikuttavat ominaisuudet ovat yleistyneet populaatiossa (1 p.). Ajan myötä tapahtuvaa perinnöllisten ominaisuuksia muuttumista populaatiossa kutsutaan mikroevoluutioksi (1 p.).

Ajan mittaan vuoristossa elävien yksilöiden perimä on kehittynyt perinnöllisen muuntelun ja luonnonvalinnan seurauksena niin erilaiseksi, että voidaan puhua makroevoluutiosta (1 p.). Kolibrilajien välille on muodostunut lisääntymisesteitä (1 p.). Merenpinnan tasolla eläneestä kantalajista on kehittynyt uusia, vuoristoon sopeutuneita lajeja (1 p.).

10.2 Tekstissä 10.A kerrotaan Andien kolibrien horrostamisesta öisin. Pohdi, mitkä kolibrien ominaisuudet ja niiden elinympäristön erityispiirteet suosivat lintujen yön aikaista horrostamista. 5 p.

Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Kolibrien ominaisuudet:

Kolibrit ovat pienikokoisia (1 p.) ja erittäin aktiivisia (1 p.), ja niillä on nopea aineenvaihdunta (1 p.).

Kolibrien energiankulutus on hyvin suurta (1 p.), ja ne tarvitsevat suhteellisen paljon ravintoa (1 p.). Pienen kokonsa vuoksi kolibrit eivät kuitenkaan pysty varastoimaan paljon vararavintoa (1 p.). Pieni koko mahdollistaa ruumiinlämmön nopean laskun ja nousun (1 p.).

Korkean ruumiinlämmön ylläpitäminen yöllä vaatisi kolibreilta paljon energiaa (1 p.).

Ympäristön erityispiirteet:

Korkealla vuoristossa on vuorokauden aikana säännöllistä lämpötilan vaihtelua (1 p.).

Päivisin on lämmintä, mutta yöllä on kylmä (1 p.).

Kolibrien ravintonaan käyttämät kukat sulkevat terälehtensä yön ajaksi, joten ruokailu öisin ei olisi kolibreille mahdollista (1 p.).

Korkealla vuoristossa on vähän saalistajia (1 p.), joten kolibrien on suhteellisen turvallista vaipua yöksi horrokseen.

Täysiin pisteisiin vaaditaan sekä kolibrien että ympäristön erityispiirteiden käsittelyä.

10.3 Laadi taulukon 10.B perusteella pistediagrammi eli hajontakuvio, jossa näkyy kolibrilajien 1–6 horroksen keston ja painonlaskun välinen suhde. 5 p.

Pistediagrammissa (1 p.) näkyy x-akselilla horroksen kesto (h) (1 p.) ja y-akselilla painonlasku (%) (1 p.). Pisteet kuvaavat annettua aineistoa (1 p.). Diagrammilla on otsikko (1 p.).

10.4 Päättele osatehtävässä 10.3 laatimasi diagrammin avulla, miten horroksen kesto vaikuttaa painonlaskuun, ja perustele päätelmäsi. 2 p.

Yhteensä 2 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Mitä pidempään horros kestää, sitä vähemmän paino suhteessa laskee / Mitä lyhyemmän aikaa horros kestää, sitä enemmän paino suhteessa laskee (1 p.). Mitä pidempään laji on horroksessa, sitä vähemmän se pitää yllä korkeaa ruumiinlämpöään kylmien tuntien aikana / Mitä lyhyemmän ajan laji on horroksessa, sitä pidempään se pitää yllä korkeaa ruumiinlämpöään / nopeaa aineenvaihduntaansa (1 p.). Horroksesta herääminen kuluttaa vielä ylimääräistä energiaa lihastoiminnan vuoksi (1 p.).

11. Valoherkkä proteiini 20 p.

Tekstissä 11.A on esitetty menetelmä, jossa valoherkkä proteiini on siirretty hermosoluihin käyttäen viruksia vektoreina. Menetelmä tarjoaa tutkijoille uuden lähestymistavan solujen viestinnän tutkimiseen.

11.1 Selitä, mitkä virusten ominaisuudet mahdollistavat niiden käytön geeninsiirrossa, ja pohdi, miten kanavarodopsiinigeeni saadaan siirrettyä virusten avulla hermosoluihin. 6 p.

Yhteensä 6 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Viruksilla on kyky infektoida soluja (1 p.) ja siirtää perimäänsä niihin (1 p.). Viruksen sisältämä geneettinen informaatio voi liittyä isäntäsolun perimään (1 p.), jolloin infektoitu solu on mahdollista saada tuottamaan haluttua proteiinia (1 p.), jos viruksen perimään on liitetty sitä proteiinia koodaava geeni (1 p.), kuten kanavarodopsiinia koodaava geeni (1 p.). Viruksen perimää muokataan edelleen niin (1 p.), että se ei pysty monistumaan (1 p.).

11.2 Selitä, kuinka kanavarodopsiinigeenin siirron onnistuminen voidaan todeta. 3 p.

Yhteensä 3 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Siirrettävään kanavarodopsiinigeeniin liitetään merkkigeeni (1 p.), joka voi esimerkiksi koodata fluoresoivaa proteiinia (1 p.). Näin proteiinin ilmentyminen on mahdollista todeta fluoresenssin avulla (1 p.). Toinen mahdollisuus todeta siirron onnistuminen on ilmentyneen geenin mRNA:n (1 p.) tai solukalvon proteiinin tunnistaminen (1 p.).

11.3 Pohdi, mitä kanavarodopsiinia ilmentävän hermosolun solukalvolla tapahtuu, kun sininen valo osuu siihen, ja mitä tämä tapahtuma saa aikaan hermosolussa. 11 p.

Yhteensä 11 pistettä esimerkiksi seuraavista:

Sininen valo avaa kanavarodopsiinin Na+- kanavan ja saa aikaan Na+-virran (1 p.) solukalvon sisäpuolelle (1 p.), mikä synnyttää jännitemuutoksen (1 p.) solukalvolla (1 p.). Jos jännitemuutos on tarpeeksi voimakas (1 p.), se saa jännitteelle herkät natriumkanavat avautumaan (1 p.), jolloin kalvojännitteen muutos voimistuu (1 p.). Tämä puolestaan aktivoi viereiset jännitteelle herkät kanavat (1 p.) ja synnyttää toimintajännitteen (1 p.). Kalvojännite palautuu lepotilaan (1 p.), koska jännitteelle herkät natriumkanavat sulkeutuvat (1 p.) ja positiiviset kaliumionit (1 p.) virtaavat ulospäin (1 p.) kaliumkanavien (1 p.) kautta, jolloin kalvojännite palautuu alkutilanteeseen (1 p.).