Hyvän vastauksen piirteet: FI – Biologia
22.9.2026
Alustavat hyvän vastauksen piirteet 22.9.2026
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 soluista ja soluelimistä 20 p.
1.1 Solu A 2 p.
1.1.1 Tunnista solu. 1 p.
- Poikkijuovainen lihassolu (1 p.)
1.1.2 Valitse solulle sopivin eliön osa. 1 p.
- Hauislihas (1 p.)
1.2 Solu B 2 p.
1.2.1 Tunnista solu. 1 p.
- Hermosolu (1 p.)
1.2.2 Valitse solulle sopivin eliön osa. 1 p.
- Aivot (1 p.)
1.3 Solu C 2 p.
1.3.1 Tunnista solu. 1 p.
- Johtosolukon solu (1 p.)
1.3.2 Valitse solulle sopivin eliön osa. 1 p.
- Kasvin varsi (1 p.)
1.4 Solu D 2 p.
1.4.1 Tunnista solu. 1 p.
- Verisolu (1 p.)
1.4.2 Valitse solulle sopivin eliön osa. 1 p.
- Valtimo (1 p.)
1.5 Solu E 2 p.
1.5.1 Tunnista solu. 1 p.
- Pintakudoksen solu / Epiteelisolu (1 p.)
1.5.2 Valitse solulle sopivin eliön osa. 1 p.
- Keuhkoputken sisäpinta (1 p.)
1.6 Mikä seuraavista solujen merkitystä koskevista väitteistä on virheellinen? 2 p.
- Solut osatehtävän 1.4 kuvassa siirtävät energiantuotantoon tarvittavaa glukoosia eliön soluille. (2 p.)
1.7 Mikä seuraavista solujen solurakenteita koskevista väitteistä on virheellinen? 2 p.
- Solut osatehtävän 1.4 kuvassa ovat esimerkeistä ainoita, joista puuttuvat viherhiukkaset. (2 p.)
1.8 Soluelimet 6 p.
1.8.1 Mikä seuraavista aineiston solurakenteiden merkitystä koskevista väitteistä on virheellinen? 2 p.
- Solurakenne a valmistaa solun proteiinit. (2 p.)
1.8.2 Mikä seuraavista aineiston solurakenteita ja niiden toimintaa koskevista väitteistä on virheellinen? 2 p.
- Solurakenteessa b tapahtuu glykolyysi. (2 p.)
1.8.3 Mikä seuraavista aineiston solurakenteita a–e koskevista väitteistä on virheellinen? 2 p.
- Kaikissa muissa solurakenteissa paitsi solurakenteessa a on proteiineja. (2 p.)
Osa 2: 15 pisteen tehtävät
2. Bakteerit 15 p.
Bakteerit ovat maapallon monimuotoisin eliöryhmä. Ne muodostavat maapallon biomassasta noin 13 %.
Pohdi, miten bakteerien evoluutio ja ominaisuudet ovat vaikuttaneet siihen, että bakteerit ovat niin yleinen eliöryhmä maapallolla.
Yhteensä 15 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Bakteerit ovat kehittyneet maapallolla paljon pitempään kuin useimmat muut eliölajit (1 p.), jolloin niillä on ollut aikaa sopeutua erilaisiin ympäristöihin (1 p.). Nykyään bakteereita löytyykin kaikista elinympäristöistä (1 p.); myös sellaisista, joissa muut eliöt eivät pysty elämään (1 p.), joista esimerkkinä kuumien lähteiden bakteerit / antibioottiresistentit sairaalabakteerit / ilman happea / korkeissa suolapitoisuuksissa / äärimmäisen happamassa tai emäksisessä ympäristössä elävät lajit (enintään 2 p. esimerkeistä).
Bakteerien suvuton lisääntyminen / lisääntyminen jakautumalla (1 p.) on erittäin tehokasta. Tämän seurauksena bakteerien määrä populaatiossa kasvaa nopeasti / eksponentiaalisesti. (1 p.). Mikäli ympäristöolosuhteet muuttuvat huonoiksi (1 p.), eräät bakteerit voivat muodostaa kestäviä lepoitiöitä (1 p.). Bakteerit myös leviävät (1 p.) erityisen tehokkaasti lepoitiöinä.
Bakteerit ovat haploidisia (1 p.), jolloin mutaatiot perimässä ilmenevät välittömästi (1 p.). Nopea lisääntyminen lisää mutaatioiden määrää perimässä (1 p.), minkä lisäksi bakteerit saavat rekombinaatiolla / horisontaalisella geeninsiirrolla (1 p.) geenejä toisilta bakteereilta (1 p.). Esimerkkinä rekombinaatiosta on konjugaatio (1 p. horisontaalisen geeninsiirron esimerkistä). Seurauksena on suurta vaihtelua bakteerien perimässä (1 p.), mikä mahdollistaa sopeutumisen luonnonvalinnan kautta (1 p.).
Osa bakteereista on omavaraisia (1 p.), kuten fotosynteesiin/kemosynteesiin kykenevät bakteerit (esimerkistä 1 p.). Toisenvaraiset bakteerit ovat kehittyneet hyödyntämään energianlähteenään lähes mitä tahansa (1 p.). Aina, kun maapallolle on muodostunut uusia orgaanisia materiaaleja, bakteerit ovat kehittyneet käyttämään niitä ravinnokseen (1 p.). Näistä esimerkkinä muovia/öljyä hajottavat bakteerit (1 p. esimerkistä).
Bakteereille on kehittynyt monenlaisia suhteita muiden eliöiden kanssa, ja nämä suhteet voivat olla haitallisia tai hyödyllisiä muile eliöille. (1 p.) Taudinaiheuttajabakteerien/loisten (1 p.) lisäksi on bakteereita, jotka elävät mutualistisessa suhteessa (1 p.) muiden eliölajien kanssa. Esimerkiksi suolistobakteerit edistävät muiden eliöiden ruoansulatusta (esimerkistä 1 p.).
3. Trooppiset sademetsät 15 p.
Yhteensä 15 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Tropiikissa, päiväntasaajan seudulla (1 p.), auringonvaloa on saatavilla tasaisesti ympäri vuoden (1 p.), minkä ansiosta kasvien yhteyttäminen on tehokasta (1 p.). Sademetsissä on suuri perustuotanto (1 p.). Suomalaisessa havumetsässä auringonvaloa on runsaasti saatavilla vain keväällä ja kesällä (1 p.), minkä vuoksi kasvien kasvu painottuu näihin vuodenaikoihin (1 p.).
Trooppisissa sademetsissä lämpötila on tasaisen korkea (1 p.) ympäri vuoden (1 p.). Suomalaisessa havumetsässä lämpötila on suuren osan vuodesta alhainen, joten kasvien on täytynyt sopeutua kylmyyteen/jäätymiseen/talvehtimiseen (1 p.). Suomalaisissa havumetsissä puiden ja erityisesti niiden oksien täytyy talvisin pystyä kannattelemaan suurtakin lumikuormaa (1 p.).
Talvisen lumi- ja jääpeitteen vuoksi suomalaisten havumetsien puiden oksilla ja rungoilla ei kasva yhtä runsaasti päällyskasveja kuin trooppisten sademetsän puissa (1 p.). Suomalaisissa havumetsissä puiden rungoilla kasvaa lähinnä vain jäkäliä. (1 p.)
Trooppisissa sademetsissä on jatkuvasti suuri ilmankosteus (1 p.), ja siellä sataa säännöllisesti (1 p.). Kosteus suosii useita eliöitä, kuten sammakkoeläimiä, päällyskasveja eli epifyyttejä ja sieniä (esimerkeistä enintään 1 p.). Suomalaisessa havumetsässä sateet ovat epäsäännöllisempiä (1 p.), jolloin lajien on pystyttävä sietämään ajoittaista kuivuutta / lajeja, jotka vaativat tasaista kosteutta, on vähemmän (1 p.).
Trooppisen sademetsän kerroksellisuus luo erilaisia ympäristöjä latvuston eri osiin. (1 p.) Näissä eri kerroksissa valon määrä/kosteus/tuulisuus vaihtelee (esimerkeistä enintään 1 p.). Kylmä talvi/kuivuus rajoittaa suomalaisen havumetsän kerrosten monimuotoisuutta (1 p.).
Ympäristön ja eliöyhteisön monipuolisuuden ansiosta monet trooppisten sademetsien lajit ovat voineet erikoistua kapeisiin ekolokeroihin (1 p.), kuten vain jonkin tietyn ravintokohteen hyödyntämiseen (esimerkeistä enintään 1 p.). Trooppisissa sademetsissä on tapahtunut runsaasti lajiutumista (1 p.), koevoluution/mutualismin/loisinnan seurauksena (esimerkeistä 1 p.). Suomalaisessa havumetsässä pitkälle erikoistuneita lajeja on vähemmän (1 p.) ja monien lajien ekologiset lokerot ovat laajempia kuin trooppisissa sademetsissä (1 p.), mikä lisää lajien välistä kilpailua (1 p.).
Trooppiset sademetsät ovat pysyneet suhteellisen vakaina ympäristöinä jopa miljoonien vuosien ajan (1 p.). Suomalaiset havumetsät ovat sen sijaan kasvaneet nykyisillä paikoillaan vain joitakin tuhansia vuosia (1 p.), koska kymmeniä tuhansia vuosia sitten, jäätiköitymiskausien aikana, nykyisen Suomen alueella ei kasvanut lainkaan metsää (1 p.). Viimeisimmän jääkauden jälkeen kaikki lajit eivät ole vielä ehtineet levittäytyä Suomeen (1 p.).
Täysiin pisteisiin vaaditaan metsätyyppien vertailua.
4. Veriryhmät 15 p.
Kaikkiaan tunnetaan yli 35 järjestelmää, joiden perusteella ihmisten veriryhmiä voidaan luokitella. Niistä tunnetuimpia ovat ABO- ja Rh-järjestelmät.
Verta kerätään verenluovutuksessa. Verestä voidaan tehdä punasoluvalmisteita, joita annetaan esimerkiksi onnettomuuksien uhreille tai leikkauspotilaille. Verensiirtojen yhteydessä tarkistetaan, että luovuttajan veri on yhteensopivaa vastaanottajan veren kanssa.
Veren punasolujen pinnalla voi olla erilaisia antigeeneja, ja veriplasmassa voi olla erilaisia vasta-aineita. Se, millaisia antigeeneja ja vasta-aineita ihmisellä on, riippuu hänen veriryhmästään.
Valitse osatehtävissä 4.1–4.4 parhaiten sopiva vastausvaihtoehto.
Jos olet aloittanut tehtävään vastaamisen, mutta et haluakaan jättää tehtävää arvosteltavaksi, valitse jokaisesta pudotusvalikosta tyhjä rivi ja tyhjennä tekstivastauskenttien sisällöt.
4.1 Veriryhmä A 2 p.
4.1.1 Punasolujen pinnan antigeenit 1 p.
- vain A-antigeeneja (1 p.)
4.1.2 Veriplasman vasta-aineet 1 p.
- vasta-aineita vain B-antigeeneja kohtaan (1 p.)
4.2 Veriryhmä B 2 p.
4.2.1 Punasolujen pinnan antigeenit 1 p.
- vain B-antigeeneja (1 p.)
4.2.2 Veriplasman vasta-aineet 1 p.
- vasta-aineita vain A-antigeeneja kohtaan (1 p.)
4.3 Veriryhmä AB 2 p.
4.3.1 Punasolujen pinnan antigeenit 1 p.
- sekä A- että B-antigeeneja (1 p.)
4.3.2 Veriplasman vasta-aineet 1 p.
- ei vasta-aineita A- eikä B- antigeeneja kohtaan (1 p.)
4.4 Veriryhmä O 2 p.
4.4.1 Punasolujen pinnan antigeenit 1 p.
- ei A- eikä B-antigeeneja (1 p.)
4.4.2 Veriplasman vasta-aineet 1 p.
- vasta-aineita sekä A- että B- antigeeneja kohtaan (1 p.)
4.5 Selitä, mitä vastaanottajan elimistössä tapahtuu, jos hänen veriryhmänsä on B ja hänelle annetaan veriryhmän A verta. 3 p.
Yhteensä 3 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Veriryhmä B:n veriplasmassa olevat vasta-aineet A-antigeeneja vastaan tarttuvat veriryhmä A:n punasolujen A-antigeeneihin (1 p.). Vieraat punasolut voivat silloin tuhoutua (1 p.) tai tarttua kiinni toisiinsa (1 p.). Tämä voi aiheuttaa veritulpan / verisuonen tukkeutumisen (1 p.) verta saaneelle henkilölle, mikä voi johtaa kuolemaan. (1 p).
4.6
Rh-veriryhmäjärjestelmä perustuu punasolujen pinnalla olevaan reesustekijään eli Rh-antigeeniin. Rh-positiivisilla on Rh-antigeeneja punasolujen pinnalla, mutta Rh-negatiivisilla näitä ei ole. Rh-tekijän tunteminen on verenluovutuksen lisäksi erityisen tärkeää raskauden aikana.
Selitä, mitä Rh-negatiivisen äidin elimistössä tapahtuu, jos ensimmäinen hänen synnyttämänsä lapsi on Rh-positiivinen. Selitä myös, mitä äidin ja sikiön elimistöissä tapahtuu, jos äiti tulee uudelleen raskaaksi ja sikiö on jälleen Rh-positiivinen.
4 p.
Yhteensä 4 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Synnytyksessä äidin elimistö joutuu tekemisiin lapsen Rh-positiivisten punasolujen kanssa (1 p.), kun istukka irtoaa kohdun seinästä ja veret sekoittuvat (1 p.). Tällöin äidin elimistössä syntyy Rh-vasta-aineita (1 p.) lapsen Rh-antigeeneja vastaan (1 p.). Seuraavan raskauden aikana nämä vasta-aineet läpäisevät istukan (1 p.) ja tarttuvat sikiön punasolujen Rh-tekijöihin (1 p.). Seurauksena sikiön punasolut alkavat hajoamaan / verisuonet menevät tukkoon (1 p.), mikä voi johtaa hapenpuutteeseen (1 p.) ja sikiön terveyden vaarantumiseen (1 p.).
5. Lintujen höyhenet ja lentokyky 15 p.
5.1 Pohdi, millä tavoin linnut hyötyvät höyhenpeitteestään ja lentotaidostaan. Voit hyödyntää vastauksessasi aineistoa . 10 p.
Yhteensä 4–6 p. höyhenpeitteen hyödyistä (esimerkiksi seuraavista):
Höyhenpeite on tehokas apu lämmönsäätelyssä / toimii eristeenä (1 p.). Sen ansiosta linnut pystyvät elämään ympäristöissä, joissa on alhainen lämpötila (1 p.). Esimerkiksi vesilintujen höyhenpeite on vedenpitävä / suojaa niiden ihoa kastumiselta (1 p.), minkä ansiosta vesilinnut pysyvät lämpiminä vedessä. Toisaalta kuumissa ilmastoissa höyhenet voivat viilentää lintua suojaamalla/varjostamalla sen ihoa auringon säteilyltä (1 p.). Höyhenet estävät myös linnun ruumiin kosteuden liiallista haihtumista ihon läpi (1 p.).
Eräät linnut käyttävät höyheniään pesän eristeenä / munien ja poikasten suojana (1 p.). Höyhenet voivat olla samanvärisiä kuin ympäristö, jossa lintu elää, ja siten ne voivat toimia suojavärinä (1 p.). Toisaalta höyhenet voivat olla myös värikkäitä ja huomiota herättäviä ja toimia siten lajinsisäisessä viestinnässä (1 p.), kuten soidinmenoissa/lisääntymiskäyttäytymisessä (1 p.).
Yhteensä 4–6 p. lentotaidon hyödyistä (esimerkiksi seuraavista):
Lentämällä linnut pystyvät liikkumaan nopeasti (1 p.) ja pitkiä matkoja (1 p.) helpommin kuin maata pitkin. Tämän ansiosta ne voivat etsiä ravintoa/lajikumppaneita/pesäpaikkoja laajalta alueelta (1 p.). Linnut voivat lentotaitonsa ansiosta myös pesiä paikoissa, jotka olisivat muuten hyvin hankalasti saavutettavia (1 p.), kuten vuorten seinämillä tai puiden latvoissa. Lentämällä linnut voivat saalistaa ilmasta käsin (1 p.) esimerkiksi lentäviä hyönteisiä ja toisaalta itse paeta saalistajia (1 p.).
Lentokyvyn ansiosta lintujen on mahdollista muuttaa muualle epäsuotuisten vuodenaikojen ajaksi (1 p.) tai paeta luonnonmullistuksia (1 p.), kuten tulipaloja. Ne voivat myös helpommin levittäytyä kokonaan uusille alueille (1 p.) ja ylittää maantieteellisiä esteitä (1 p.), kuten vuoristoja, aavikoita ja vesistöjä.
5.2 Kaikki nykyiset linnut ovat kehittyneet lentokykyisistä kantamuodoista. Eräät linnut ovat kuitenkin evoluutionsa aikana menettäneet lentokykynsä. Anna esimerkkejä lentokyvyttömistä linnuista tai linturyhmistä, ja pohdi syitä siihen, miksi eräät linnut eivät enää tarvinneet lentokykyä. 5 p.
Esimerkkejä lentokyvyttömistä linnuista: pingviini, strutsi, emu, kiivi, dodo... (esimerkeistä enintään 2 p.).
Lentämisen haittapuoliin kuuluu, että se vaatii paljon energiaa. (1 p.) Siksi luonnonvalinta (1 p.) voi suosia lentokyvyttömyyttä ympäristöissä, missä linnut voivat elää turvallisesti maan pinnalla (1 p.). Lentokyvyttömiä lintuja elää usein alueilla, joilla ei ole maalla eläviä saalistajia (1 p.), kuten valtamerten eristyneillä saarilla ja Antarktiksella (esimerkistä enintään 1 p.).
Eräät lentokyvyttömät linnut, kuten strutsi, elävät alueilla, joilla esiintyy maalla eläviä saalistajia; nämä linnut ovat kehittyneet suurikokoisiksi ja nopeiksi juoksijoiksi, ja ne pystyvät siten välttämään petoja (1 p.). Ne pystyvät myös puolustautumaan saalistajilta vahvojen jalkojensa potkuilla (1 p.).
Pingviinit ovat sopeutuneet käyttämään siipiään lentämisen sijaan uidessaan ja sukeltaessaan (1 p.).
6. Pepsiini 15 p.
6.1
Jotta pepsiini voi pilkkoa proteiinia, on pilkottavan proteiinin mahduttava pepsiinin keskellä olevaan pieneen aktiiviseen kohtaan. Monet proteiinit ovat suuria kolmiulotteisia rakenteita.
Pohdi, miten pepsiinin toimintaympäristö ihmiselimistössä mahdollistaa proteiinien pilkkomisen. Pohdi myös, mitä pilkkoutumistuotteita pepsiinin toiminnan tuloksena syntyy.
7 p.
Yhteensä 7 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Pepsiini hajottaa proteiineja mahalaukussa, missä sen toimintaympäristö on hapan (1 p.). Happamuus johtuu mahalaukkuun muodostuvasta suolahaposta (1 p.). Happamuus on pepsiinin toiminnan edellytys / pepsiinistä leikkautuu osa pois happamassa ympäristössä (1 p.). Happamassa useimmat proteiinit denaturoituvat (1 p.), jolloin niiden kolmiulotteinen rakenne hajoaa (1 p.) ja pilkottava proteiini mahtuu pepsiinientsyymin aktiiviseen kohtaan (1 p.). Pilkottavasta proteiinista jää jäljelle aminohappoketju, jossa aminohappojen välissä olevat (1 p.) peptidisidokset katkeavat pepsiinientsyymin vaikutuksesta. Jäljelle jää yksittäisiä aminohappoja (1 p.) sekä lyhyitä peptidejä (1 p.).
6.2
Elimistö valmistaa ravinnosta saaduista proteiinien pilkkoutumistuotteista omia proteiineja, kuten pepsiiniä, proteiinisynteesin avulla.
Kuvaile, miten solussa syntyvälle proteiinille muodostuu kuvan mukainen kolmiulotteinen rakenne. Selitä myös, miten solussa muodostunut pepsiinin esimuoto saa lopullisen aktiivisen muotonsa mahalaukussa.
8 p.
Yhteensä 8 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Proteiinisynteesissä aminohapot yhdistyvät peptidisidoksilla ketjuksi (1 p.), jota kutsutaan proteiinin primaarirakenteeksi (1 p.). Proteiini laskostuu, jolloin siihen syntyy kierteitä (1 p.) ja laskoksia (1 p.). Tätä kutsutaan proteiinin sekundaarirakenteeksi (1 p.). Laskostuminen jatkuu, jolloin proteiini saa tertiaarirakenteen (1 p.). Useiden proteiinien toimiessa yhdessä muodostuu kvartaarirakenne (1 p.).
Laskostuminen tapahtuu (vety)sidosten avulla (1 p.), minkä lisäksi proteiinissa olevat aminohapot vaikuttavat muihin aminohappoihin ja ympäröivään veteen puoleensavetävillä ja hylkivillä voimilla (1 p.). Rakennetta voivat pitää yllä myös rikkisidokset eli rikkisillat (1 p.).
Pepsiinin esimuodon laskostuminen tapahtuu solulimakalvoston (1 p.) ja Golgin laitteen (1 p.) sisällä. Se erittyy solusta ulos eksosytoosilla. (1 p.). Pepsiini erittyy pepsinogeeninä (1 p.), joka on inaktiivinen entsyymi / ei kykene pilkkomaan proteiineja (1 p). Happamuus irrottaa pepsinogeenistä osan, jolloin entsyymi aktivoituu (1 p.).
Täysiin pisteisiin vaaditaan sekä proteiinin kolmiulotteisen rakenteen että aktiivisen muodon selittäminen.
7. Kirvat 15 p.
Isoruusukirva (Macrosiphum rosae) on kotipuutarhurille tuttu hyönteislaji. Keväisin sen siivettömät yksilöt valtaavat ruusujen nuorimmat versot, lehdet ja kukkanuput. Nämä alkukesän yksilöt ovat naaraita, ja ne lisääntyvät partenogeneettisesti synnyttäen eläviä poikasia.
Loppukesällä populaatioon alkaa syntyä suvullisesti lisääntyviä yksilöitä, sekä koiraita että naaraita. Niillä on siivet, ja ne voivat lentää joko uusiin ruusuihin tai muille isäntäkasveille, kuten ruusuruoholle. Paritelleet naaraat munivat syksyllä ruusuihin, ja elinkierto alkaa alusta seuraavana keväänä. Aineistossa on esimerkkejä kirvojen elinkierrosta ja elinympäristöstä. Kuvassa on mittaustulos kirvojen populaatiokoon vaihtelusta kasvukauden aikana.
7.1 Pohdi, mitä hyötyä kirvoille on niiden monivaiheisesta elinkierrosta. 5 p.
Yhteensä enintään 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Partenogeneesissä uusi yksilö alkaa kehittyä munasolusta ilman hedelmöitystä (1 p.). Partenogeneettisen lisääntymisen hyödyt ovat nopeus ja tehokkuus (1 p.): jokainen naaras voi lisääntyä yksin (1 p.), ja emo saa omia alleelejaan seuraavaan sukupolveen mahdollisimman tehokkaasti, koska jälkeläisillä on vain siltä peräisin olevaa DNA:ta (1 p.). Elävänä syntyvät / vivipaarisesti tuotetut jälkeläiset syntyvät valmiimpina ja voivat myös alkaa lisääntyä nopeasti (1 p.).
Suvullisen lisääntymisen hyöty on se, että perinnöllistä muuntelua on enemmän rekombinaation ansiosta (1 p.). Perinnöllinen muuntelu takaa paremman sopeutumiskyvyn muuttuvissa olosuhteissa (1 p).
Vuorottelemalla eri tapojen välillä kirvat saavat molemmat hyödyt (1 p.). Elinkierron eri vaiheet voivat fysiologisesti erikoistua hiukan eri asioihin: partenogeneettisessä vaiheessa lisääntyminen on nopeaa, ja suvullisen lisääntymisen vaiheessa esimerkiksi siivet mahdollistavat levittäytymisen (1 p.) ja munat talvehtimisen (1 p.). Eri vaiheissa kirvat voivat myös elää ja ruokailla eri ravintokasveilla, mikä vähentää kilpailua (1 p.)
Täysiin pisteisiin vaaditaan molempien lisääntymistapojen käsittelyä.
7.2 Eläinten, kuten kirvojen, populaation kokoon ja tiheyteen vaikuttavat syntyvyys, kuolleisuus ja muuttoliike. Pohdi, kuinka eri bioottiset ja abioottiset olosuhteet voivat vaikuttaa näihin kolmeen tekijään kirvapopulaatiossa vuoden aikana. Hyödynnä vastauksessasi kuvaa . 5 p.
Yhteensä enintään 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Yksilöiden, erityisesti nuorten, määrä on huipussaan alkukesällä ja hiipuu loppukesällä. (1 p. kuvaajan tulkitsemisesta). Syntyvyys alkaa nousta keväällä (1 p.), kun ruusut kasvavat voimakkaasti / kirvoilla on paljon ravintoa (1 p.).
Siivekkäät yksilöt voivat muuttaa kesällä (1 p.). Lähtömuuttoa tapahtuu oksilta, joilla on suuri kirvatiheys (1 p.), ja tulomuutto suuntautuu uusiin isäntäkasveihin (1 p.). Kuolleisuus kasvaa kesällä (1 p.), kun kilpailu lisääntyy (1 p.) ja saalistajia on enemmän (1 p.), esimerkiksi leppäkerttuja (esimerkistä 1 p.).
Syksyllä kuolleisuutta lisäävät kylmyys ja kasvien kasvun ehtyminen (1 p.). Munivien naaraiden muuttoa/tulomuuttoa esiintyy syksyllä, mikä mahdollistaa lajin levittäytymisen (1 p.). Vain munat talvehtivat (1 p.), koska aikuiset ja nymfit eivät selviä pakkasesta / ilman ravintokasveja (1 p.).
Täysiin pisteisiin vaaditaan aineiston 7.B käsittelyä.
7.3 Kirvat käyttävät ravinnokseen isäntäkasviensa nesteitä. Pohdi, mitä keinoja kasveilla on puolustautua erilaisia ja erikokoisia kasvinsyöjäeläimiä vastaan. 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Puolustautumiskeinot voivat olla jatkuvia/pysyviä (1 p.), tai ne voivat aktivoitua tarvittaessa (1 p.).
Fyysiset puolustuskeinot (1 p.) ovat yleensä tehokkaampia suurikokoisia kasvinsyöjiä vastaan (1 p.). Fyysisiä puolustuskeinoja ovat esimerkiksi piikit, karvat, poltinkarvat, pihka, kova kuori, kukan nuppua ympäröivät suojalehdet (2 p. esimerkeistä).
Kemialliset puolustautumiskeinot (1 p.) ovat esimerkiksi kasvin tuottamia myrkyllisiä/pahanmakuisia yhdisteitä (1 p. esimerkistä). Kemialliset puolustuskeinot ovat tehokkaita kaikkia kasvinsyöjiä vastaan (1 p.).
Kasvit voivat pudottaa kasvinsyöjien vaurioittamia osia (1 p.) ja varoittaa naapurioksia/-kasveja vapauttamalla ilmaan kemiallisia yhdisteitä (1 p.). Kasvit voivat myös kasvattaa uusia osia menetettyjen tilalle (1 p.).
8. Saimaannorppa – Suomen ainoa kotoperäinen nisäkäs 15 p.
8.1 Selitä, mitä tarkoittaa lajiutuminen, ja kuvaile, millaisiin evolutiivisiin mekanismeihin lajiutuminen perustuu. 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Uusi laji kehittyy makroevoluution seurauksena (1 p.). Uuden lajin voi katsoa syntyneen, kun alkuperäisen lajin populaatiot eivät enää lisäänny keskenään (1 p). Lajiutumisen mekanismeja on esimerkiksi isolaatio (1 p.), jossa geenivirta katkeaa (1 p.) ja syntyy lisääntymiseste (1 p.) populaatioiden välillä.
Isolaation tyyppejä ovat esimerkiksi maantieteellinen, fysiologinen, ekologinen ja käyttäytymisestä johtuva isolaatio (esimerkistä 1 p.). Luonnonvalinnan aiheuttama valintapaine / suuntaava valinta (1 p.) saa aikaan eri alleelien yleistymisen eri populaatioissa (1 p.). Ajan myötä toisistaan eristyksiin joutuneet populaatiot lajiutuvat myös sattuman vaikutuksesta (1 p). Tämä vaikuttaa erityisesti pienissä populaatioissa (1 p.).
Täysiin pisteisiin vaaditaan sekä lajin määritelmä että evolutiivisten mekanismien selittäminen.
8.2 Pohdi, mitkä ominaisuudet mahdollistavat hylkeiden, kuten saimaannorpan, sopeutumisen vesiympäristöön ja Suomen karuihin olosuhteisiin. 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Hylkeillä on virtaviivainen ruumiinmuoto (1 p.), joka vähentää veden vastusta (1 p.). Hylkeet pystyvät uimaan nopeasti uimiseen sopivilla eväjaloilla/raajoilla (1 p.) ja saamaan kiinni saaliseläimensä, kuten kalat (1 p.). Esimerkiksi saimaannorpan hampaat ovat erikoistuneet kalojen syöntiin ja pyydystämiseen (1 p.), ja norpat saavat kalaravinnosta paljon energiaa (1 p.).
Hylkeellä on paksu rasvakerros, joka eristää lämpöä (1 p.). Tämä on erityisen tärkeää pohjoisen talven kylmissä lämpötiloissa (1 p.). Lämmönsäätely on tärkeää myös hylkeen poikasille eli kuuteille, jotka syntyvät jäälle tai kylmille kiville (1 p.). Niillä on suojana myös paksumpi karvapeite (1 p.).
Hylkeet voivat pidätellä hengitystään kauan / pysytellä veden alla pitkiä aikoja (1 p.). Hylkeillä on suuret silmät, jotka auttavat niitä näkemään veden alla, jossa valoa on vähän (1 p.). Hylkeillä on myös pitkät, herkät viiksikarvat, jotka helpottavat suunnistamista veden alla (1 p.).
8.3 Saimaannorppa on rauhoitettu, äärimmäisen uhanalainen laji. Niitä on vain noin 500 yksilöä. Esittele, millä toimilla ihminen voi tukea elinvoimaisen saimaannorppapopulaation säilymistä. 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Koska varsinkin nuoret saimaannorpat jäävät kiinni kalapyydyksiin ja hukkuvat (1 p.), tärkeimpiä toimia ovat verkkokalastuksen kieltäminen norppien esiintymisalueilla (1 p.), kannustaminen norppaturvallisilla välineillä kalastamiseen (1 p.) ja panostaminen vielä entistä parempien pyydysten kehittämiseen (1 p.).
Saimaannorppien elinalueilla tulisi rajoittaa rakentamista aivan rantaviivaan (1 p.) sekä häiritsevää veneilyä ja moottorikelkkailua (1 p.). Erityisesti lisääntymisaika ja turkinvaihtoaika olisi tärkeää pitää rauhallisina (1 p.). Järviluonnon ja järvien biodiversiteetin yleinen suojelu takaa, että saimaannorpille riittää kalaravintoa jatkossakin (1 p.).
Ympäristömyrkkyjen ja mikromuovien pääsyä vesistöihin on rajoitettava (1 p.), koska niitä voi kertyä ravintoketjun huipulla olevaan saimaannorppaan enemmän kuin muihin lajeihin (1 p.). Koska ilmastonmuutos todennäköisesti heikentää järvien jää- ja lumipeitettä (1 p.), norpan pesintää on ehkä jatkossa turvattava tekopesillä / keinotekoisia kinoksia kolaamalla (1 p.).
Osa 3: 20 pisteen tehtävät
9. Kyttyrälohi 20 p.
9.1 Pohdi, millaisia vaikutuksia kyttyrälohella voi olla Suomessa luonnollisesti esiintyvien lohikalojen, kuten lohen ja taimenen, elinolosuhteisiin ja kantoihin. 4 p.
Yhteensä 4 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Kyttyrälohi voi häiritä alkuperäisten lohikalojen kutua (1 p.), ja sen poikaset voivat kilpailla alkuperäisten lajien poikasten kanssa ravinnosta (1 p.) ja elintilasta (1 p.). Kyttyrälohet voivat myös mahdollisesti saalistaa muita lohikaloja ravinnoksi (1 p.). Kyttyrälohi voi levittää tauteja (1 p.) ja loisia (1 p.). Seurauksena alkuperäisten lohikalojen kannat voivat pienentyä (1 p.). Kuolleet kyttyrälohet voivat muuttaa jokibiotooppia alkuperäisille lohikaloille epäedulliseksi (1 p.).
9.2 Pohdi, millaisia vaikutuksia kyttyrälohella voi olla Suomen jokien ekosysteemeihin. 8 p.
Yhteensä 8 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Kyttyrälohet kuolevat kutemisen jälkeen, ja mädäntyvät raadot kasvattavat huomattavasti jokien ravinnemääriä (1 p.), mikä voi muuttaa ekosysteemin tasapainoa (1 p.). Varsinkin rehevissä vesissä elävien levä- ja kasvilajien kasvu voi tehostua (1 p.), mikä saattaa häiritä karuihin ja kirkkaisiin vesiin sopeutuneita eläinlajeja (1 p.), kuten raakkua ja koskikaraa (1 p. esimerkistä).
Toisaalta kuolleet kyttyrälohet voivat toimia ravinnonlähteenä haaskansyöjille (1 p.) ja hajottajille (1 p.), mikä voi parantaa joidenkin lajien selviytymismahdollisuuksia (1 p.). Myös kyttyrälohien kutu ja poikaset ovat uusi runsas ravinnonlähde (1 p.). Kyttyrälohi muuttaa jokien ravintoverkkoja (1 p.) ja sitä kautta mahdollisesti laajemminkin usean eri lajin elinolosuhteita (1 p.).
9.3 Arvioi, mitä hyötyjä ja haittoja kyttyrälohesta voi olla ihmisille Suomessa. 8 p.
Enintään 5 pistettä hyödyistä, esimerkiksi seuraavista:
Runsaita kyttyrälohiesiintymiä voisi hyödyntää ihmisten (1 p.) ja koti-/tuotantoeläinten (1 p.) ravintona (1 p.). Vaikka kyttyrälohi olisi kutuasussa, sen mäti on herkullista (1 p.). Joka toinen vuosi runsaslukuisina esiintyviä kyttyrälohia voisi hyödyntää virkistyskalastuksessa (1 p.) ja siihen liittyvässä turismissa (1 p.) sekä ammattikalastuksessa (1 p.).
Enintään 5 pistettä haitoista, esimerkiksi seuraavista:
Kyttyrälohi voi vaikeuttaa luonnollisesti esiintyvien lohikalojen, kuten lohen ja taimenen selviytymistä (1 p.), jolloin niitä ei ole saatavilla ihmisten ravinnoksi (1 p.) tai virkistyskalastuksen kohteeksi (1 p.). Kuolleet kyttyrälohet voivat aiheuttaa hajuhaittoja (1 p.) ja vähentää alueiden virkistysarvoa / haitata turismia (1 p.). Kuolleet kyttyrälohet voivat huonontaa veden laatua (1 p.).
10. Tay–Sachsin tauti 20 p.
10.1 Tautialleelien seulonta tehdään DNA-sirun avulla. Selitä, miten DNA-sirun avulla tunnistetaan henkilön tautialleelit. 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
DNA-sirussa on geenikoetin/DNA-koetin/koetin jokaista testattavaa tautialleelia varten (1 p.). Geenikoetin on yksijuosteinen DNA-pätkä (1 p.), jossa on osa tautialleelin emäsjärjestystä (1 p.).
Tutkittavalta henkilöltä eristetään DNA:ta (1 p.), joka muutetaan lämpötilaa nostamalla yksijuosteiseksi (1 p.) ja leimataan (1 p.) esimerkiksi väriaineella.
Tutkittavan henkilön DNA reagoi sirulla olevien geenikoettimien kanssa (1 p.). Jos DNA:lle on geenikoettimessa vastinemäkset (1 p.), DNA kiinnittyy geenikoettimeen / hybridisoituu geenikoettimen kanssa (1 p.). DNA:n kiinnittyminen näkyy värireaktiona (1 p.). DNA-sirun värireaktiot osoittavat, mitkä tautialleelit tutkittavalla henkilöllä on (1 p.).
10.2 Päättele sukupuun () avulla Tay–Sachsin taudin periytymistapa. Perustele vastauksesi sanallisesti tai risteytyskaavioiden avulla. 5 p.
Tauti periytyy resessiivisesti autosomissa / tavallisessa kromosomissa (1 p.).
Perusteluista yhteensä enintään 4 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Tauti ei voi periytyä dominoivasti X-kromosomiin sitoutuneena, koska silloin sairaan miehen äitikin olisi sairas (1 p.).
Tauti ei voi periytyä resessiivisesti X-kromosomiin sitoutuneena, koska silloin sairaan naisen isä olisi sairas (1 p.).
Tauti ei voi periytyä Y-kromosomiin sitoutuneesti, koska sukupuussa on sairaita naisia (1 p.).
Tauti ei voi periytyä dominoivasti autosomissa, koska sukupuussa terveillä vanhemmilla on sairaita lapsia / tautia ei ilmene jokaisessa sukupolvessa (1 p.).
10.3 Aineiston sukupuuhun merkityt henkilöt 1 ja 2 suunnittelevat kolmannen lapsen hankkimista. Osoita risteytyskaavion avulla, millä todennäköisyydellä lapsi sairastuu Tay–Sachsin tautiin. 5 p.
Alleelien merkitseminen: iso kirjain = terve alleeli, pieni kirjain = tautialleeli (1 p.).
Vanhempien genotyypit: äiti Aa x Aa isä (1 p.).
| sukusolut | A | a |
|---|---|---|
| A | AA | Aa |
| a | Aa | aa |
Risteytyskaavio: sukusolut 1 p, lasten genotyypit 1 p.
Lapsi sairastuu Tay–Sachsin tautiin 25 %:n todennäköisyydellä (1 p.).
10.4 Tay–Sachsin tauti on aineenvaihduntasairaus, joka johtuu tietyn lysosomeissa toimivan entsyymin puuttumisesta. Selitä, mitä lysosomit ovat, ja pohdi, miksi jonkin lysosomientsyymin toimimattomuus tai puuttuminen haittaa solun toimintaa. 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Lysosomit ovat solulimassa (1 p.) olevia fosfolipidikalvon (1 p.) ympäröimiä rakkuloita/vesikkelejä (1 p.).
Lysosomeissa on paljon eri entsyymejä (1 p.). Entsyymit hajottavat solulle tarpeettomia aineita (1 p.) ja vioittuneita soluelimiä (1 p.). Hajotustuotteet palautuvat takaisin solulimaan uudelleenkäyttöä varten (1 p.). Lysosomientsyymit osallistuvat myös immuunipuolustukseen hajottamalla bakteereita (1 p.).
Jos jokin lysosomin entsyymi ei toimi kunnolla tai puuttuu, solun kannalta tarpeettomat aineet kertyvät solulimaan (1 p.) ja häiritsevät solun aineenvaihduntaa (1 p.).
Täysiin pisteisiin vaaditaan sekä lysosomien toiminnan/rakenteen kuvaus että toimintahäiriön vaikutusten maininta.
11. Hirviösudet 20 p.
11.1
Kuva esittää hirviösuden kloonauksen vaiheita. Valitse sopivin vaihtoehto kuvan kohtiin A–E. Hyödynnä tekstiä vastauksessasi. Oikea vastaus 1 p., väärä vastaus 0 p., ei vastausta 0 p.
Jos olet aloittanut tehtävään vastaamisen, mutta et haluakaan jättää tehtävää arvosteltavaksi, valitse jokaisesta pudotusvalikosta tyhjä rivi.
5 p.
11.1.1 Kuvan kohdassa A on 1 p.
- koiran munasolu. (1 p.)
11.1.2 Kuvan kohdassa B on 1 p.
- suden geenimuokattu solu. (1 p.)
11.1.3 Kuvan kohdassa C 1 p.
- tuma poistetaan solusta. (1 p.)
11.1.4 Kuvan kohdassa D 1 p.
- tuma otetaan talteen. (1 p.)
11.1.5 Kuvan kohdassa E 1 p.
- tuma siirretään koiran munasolun sisälle. (1 p.)
11.2 Pohdi, oliko kyseessä todellinen kloonaus ja ovatko syntyneet hirviösudet samanlaisia kuin aikoinaan eläneet hirviösudet. Hyödynnä vastauksessasi aineistoja ja . 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Kyseessä ei ollut todellinen kloonaus (1 p.), koska kloonauksen tuloksena syntyneen jälkeläisen kaikki geenit olisivat samat kuin kloonattavalla eläimellä (1 p.). Syntyneiden hirviösusien geeneistä vain pientä osaa on muokattu vastaamaan sekvensoinnin tulosta (1 p.), ja suurin osa geeneistä on peräisin sudelta (1 p.).
Muokkaukseen valitut hirviösuden geenit vaikuttavat ainoastaan muutamaan ominaisuuteen (1 p.). Suden ja hirviösuden välillä on ollut eroa myös moneen muuhun ominaisuuteen vaikuttavissa geeneissä (1 p.), esimerkiksi käyttäytymiseen, aineenvaihduntaan ja ruuansulatukseen vaikuttavissa (esimerkistä 1 p.). Syntyneet hirviösudet eivät kohtaa samoja saaliseläimiä/kilpailijoita/petoja (1 p.) tai elä samanlaisessa elinympäristössä/ilmastossa (1 p.), kuin muinoin eläneet hirviösudet.
Toisin sanoen kyseessä eivät ole aidot hirviösudet vaan geenimuokatut tavalliset sudet / GMO-sudet (1 p.).
Täysiin pisteisiin vaaditaan sekä kloonauksen todenmukaisuuden että syntyneiden hirviösusien ja muinoin eläneiden hirviösusien samankaltaisuuden pohtimista.
11.3 Pohdi, mitä haasteita tutkijat voivat kohdata, jos he yrittävät laboratorio-oloissa kloonata sukupuuttoon kuolleen eläinlajin. 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Kloonaamisessa käytettävä tekniikka on kallista (1 p.), koska tarvitaan osaavaa henkilökuntaa / laboratoriolaitteita ja -tarvikkeita (esimerkistä 1 p).
Kloonausyrityksiä pitää tehdä paljon (1 p.), koska kaikki alkiot eivät lähde kehittymään / kloonattujen alkioiden kuolleisuus on suuri (1 p.). Myös sijaissynnyttäjät voivat kuolla komplikaatioihin (1 p.). Kloonauksen tuloksena syntyneillä yksilöillä on usein kehityshäiriöitä/sairauksia (1 p.).
Kloonattavan eläimen koko perimän sekvensointiin tarvitaan hyvin säilynyttä DNA:ta (1 p.), ja mitä kauemmin aikaa sitten eläneestä lajista on kyse, sen epätodennäköisempää sellaisen lajin perimän säilyminen on (1 p.). Siksi esimerkiksi dinosauruksen tarpeeksi hyvin säilyneen DNA:n löytyminen on epätodennäköisempää kuin mammutin (esimerkeistä 1 p.).
11.4 Arvioi, mitä ekologisia seurauksia sukupuuttoon kuolleiden eläinten luontoon palauttamisella voi olla ja mitä eettisiä ongelmia tekstissä esitettyyn kloonaukseen ja luontoon palauttamiseen voi liittyä. 5 p.
Yhteensä 5 pistettä esimerkiksi seuraavista:
Palauttaminen luontoon
Sukupuutosta palautetuilla lajeilla ei ole sitä ekolokeroa (1 p.) joka niillä aikoinaan on ollut, mikä voi estää eläinten sopeutumisen nykyluontoon (1 p.).
Sukupuutosta palautetut eläimet voivat toimia vieraslajien (1 p.) tavoin ja kilpailla muiden lajien kanssa (1 p.) tai saalistaa muita lajeja (1 p.). Ne voivat risteytyä jonkin toisen eläinlajin kanssa (1 p.).
Eettiset haasteet
Sukupuutosta palautettuja eläimiä jouduttaisiin todennäköisesti säilyttämään eläintarhassa/eläinpuistossa (1 p.), koska niille ei olisi tarjolla elinympäristöä luonnossa. Ne voisivat myös päätyä myytäväksi lemmikkieläimiksi / käytettäväksi pentutehtailussa (1 p.).
Sukupuuttoon kuolleiden eläinten palauttaminen takaisin luontoon maksaa paljon (1 p.). Samalla rahamäärällä ja osaavilla ihmisillä voitaisiin suojella tehokkaasti luonnon nykyistä monimuotoisuutta (1 p.). Suuren yleisön mielenkiinto voi kohdistua kloonausuutisiin, mikä voi hämärtää sukupuuton lopullisuuden ymmärtämistä (1 p.).
Hyvässä vastauksessa voidaan pohtia myös yksityisten yritysten omistuksessa olevan tietotaidon käytettävyyteen tai eläinten omistajuuteen liittyviä kysymyksiä.
Täysiin pisteisiin vaaditaan sekä ekologisten seurauksien että eettisten ongelmien arviointia.