Комплект заданий

ОЛИМПИАДА УЧИТЕЛЕЙ БИОЛОГИИ - 2012
Блок 1
(максимальный балл – 30)
Задание 1
(максимальное число баллов - 10)
Вам предлагаются тестовые задания в виде суждений, с каждым из
которых следует либо согласиться, либо отклонить.
Необходимо
поставить знак «+» перед номерами правильных суждений, знак «–»
перед номерами неправильных суждений
Строение парных плавников кистеперых рыб гомологично
строению конечностей у наземных позвоночных животных.
+
1
-
2
-
3 одинаковое гистологическое строение.
+
5
+
6
+
-
Червеобразный отросток (аппендикс) не имеет полости.
Кора мозжечка и больших полушарий имеет принципиально
4
Основные запасы воды в клетках растений находятся в
пластидах.
Среди хордовых есть виды, ведущие сидячий образ жизни.
АТФ может играть роль нейромедиатора.
7
Как и рибосомы, митохондрии эукариот крупнее, чем у
прокариот, и имеют больший коэффициент осаждения.
8
Получившаяся в результате митоза клетка не может сразу,
без периода интерфазы, поделиться еще раз.
9
Гомологичные органы возникают в результате
конвергенции.
Биомасса живых организмов на каждой последующей
ступени пищевой цепи всегда меньше биомассы организмов
10 предыдущей ступени.
1
Задание 2
(максимальное число баллов - 10)
Вам необходимо написать названия терминов, исходя из
определений соответствующих понятий. Термин внесите в матрицу
ответов, в соответствии с номером его определения.
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Определения
Термины
Низкорослое (высота от 5 до 60 см)
кустарничек
многолетнее растение с древеснеющими
сильноветвящимися побегами, обычно не
имеющее явно выраженного главного ствола
–
Утрата белковой молекулой своей нативной
денатурация
конфигурации –
Направленное ростовое движение органов
тропизм
растений, вызванное односторонним
действием какого-либо раздражителя –
Бесцветная жидкость по составу близкая к
лимфа
плазме крови, но менее вязкая, способная
свертываться –
гликолиз
Ферментативный анаэробный процесс
негидролитического распада углеводов до
молочной кислоты –
Пространственная взаимодополняемость
молекул ДНК, приводящая к образованию
водородных связей –
Наука о сезонных явлениях природы, сроках
их наступления и причинах, определяющих
эти сроки –
Изменение формы стопы,
характеризующееся опусканием продольного
или поперечного свода стопы –
Свойственный клеткам всех организмов
процесс восстановления природной
структуры ДНК, поврежденной при
нормальном синтезе ДНК в клетке, а также
физическими или химическими агентами –
У растений – более раннее созревание
женских половых органов, что препятствует
2
комплементарность
фенология
плоскостопие
репарация
Протогиния
самоопылению. У животных
последовательное функционирование особи
в качестве самки, а затем самца –
Задание 3
(максимальное число баллов - 10)
Сопоставьте два утверждения или показателя (обозначены
буквами А и Б), приведенные в каждом пункте этого раздела и дайте
ответ в форме: А>Б; А<Б; А=Б. Значок «>», «<» или «=» внесите в
среднюю графу таблицы.
1
А. Содержание этилена в
листьях в конце лета.
>
Б. Содержание этилена в
листьях в начале лета.
2
А. Оптимальная температура
прорастания семян редиса.
А. Длина ушей у лисиц,
обитающих в южных
широтах.
<
>
Б. Оптимальная температура
прорастания семян томатов.
Б. Длина ушей у лисиц,
обитающих в северных
широтах.
А. Влияние факторов
окружающей среды
(температуры) на
формирование пола у
пресмыкающихся.
А. Интенсивность
протекания физиологических
процессов у живых
организмов, находящихся в
анабиозе.
А. Суточная потребность
человека в витамине C .
>
Б. Влияние факторов
окружающей среды
(температуры) на
формирование пола у птиц.
<
Б. Интенсивность протекания
физиологических процессов у
живых организмов,
находящихся в зимней спячке
>
Б. Суточная потребность
человека в витамине D .
7
А. Рост ребенка при
избыточном вырабатывании
соматотропного гормона.
>
8
А. При сверхдоминировании
признак, проявляемый
гетерозиготой Аа.
>
Б . Рост ребенка при
недостаточном
вырабатывании
соматотропного гормона.
Б . При сверхдоминировании
признак, проявляемый
гомозиготой АА.
3
4
5
6
3
9
А. Эффективность
расщепления жиров в
утренние часы.
10 А. Количество хромосом в 22
паре при болезни Дауна.
>
Б. Эффективность
расщепления жиров в
вечерние часы.
=
Б. Количество хромосом в 22
паре у здорового человека.
Блок 2
Часть 1
(максимальное число баллов - 34)
Задания части 1
Вам предлагаются тестовые задания с одним вариантом ответа из
четырех возможных. Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным
и правильным, укажите в матрице ответов.
1. Большинство клеток зародышевого мешка цветковых растений
имеет:
а) гаплоидный набор хромосом;
б) диплоидный набор хромосом;
в) триплоидный набор хромосом;
г) тетраплоидный набор хромосом.
2. Изучение добытого экземпляра губки выявило наличие у нее
твёрдого, но хрупкого кремниевого скелета. Наиболее вероятно, что
данная губка является:
а) мелководным обитателем;
б) глубоководным обитателем;
в) наземным обитателем;
г) обитателем приливно-отливной зоны.
3. Развитие личинок из яиц, отложенных аскаридами происходит:
а) при температуре 37оС, высокой концентрации СО2, в течение двух недель;
б) при температуре 20о-30оС, высокой концентрации СО2, в течение двух
недель;
в) при температуре 37оС, высокой концентрации О2, в течение недели;
г) при температуре 20о-30оС, высокой концентрации О2, в течение двух
недель.
4. Считается, что при переносе информации из кратковременной
памяти в долговременную теряется информации:
а) 5%;
б) 10%;
4
в) 50%;
г) более 90%.
5. Не известны гормоны, которые являются производными:
а) белков;
б) аминокислот;
в) липидов;
г) углеводов.
6. Рецептор кожи, реагирующий на холод:
а) тельце Пчини;
б) тельце Мейснера;
в) нервное сплетение вокруг волосяной луковицы;
г) колба Краузе.
7. В обширных лесных массивах Севера часто проводятся так
называемые концентрированные рубки с использованием тяжелой
техники, которые приводят:
а) к смене лесных экосистем болотными;
б) к опустыниванию или полному разрушению экосистем;
в) к увеличению доли более ценных с точки зрения хозяйства пород
деревьев;
г) к процессу превращения в почве органических остатков в гумус.
8. Химический анализ показал, что и РНК содержит 28% цитозина,
32% аденина и 22 % урацила. Каков должен быть нуклеотидный состав
двухцепочечной ДНК, информация с которой «переписана в данной
иРНК?
а) А – 32%, Т – 22%, Г – 18%, Ц – 28%;
б) А – 25%, Т – 25%, Г – 25%, Ц – 25%;
в) А – 22%, Т – 32%, Г – 28%, Ц – 18%,
г) А – 27%, Т – 27%, Г – 23%, Ц – 23%.
9. В хлоропластах растительных клеток светособирающие комплексы
расположены
а) на наружной мембране;
б) на внутренней мембране;
в) на мембране тилакоидов;
г) в строме.
10. Неаллельное взаимодействие генов при дигибридном скрещивании
может дать во втором поколении расщепление:
а) 1:1;
б) 3:1;
5
в) 5:1;
г) 9:7.
11. При браках между людьми европеоидной и негроидной расы во
втором поколении обычно не бывает людей с белым цветом кожи. Это
связано с:
а) неполным доминированием гена пигментации кожи;
б) полимерностью генов пигментации кожи;
в) эпигеномной наследственностью;
г) нехромосомной наследственностью.
12. Основные положения в области молекулярной структуры
нуклеиновых кислот, предложенные
Фрэнсисом Криком, изначально
предполагали изменения, которые будут
сделаны позднее на основе новых
открытий. На рисунке представлены
схемы, отображающие возможные пути
репликации генетического материала и
“поток информации” в биологических
системах. Современные представления об
этих процессах отражает схема:
а) 1;
б) 2;
в) 3;
г) 4.
13. При скрещивании двух петуний с розовыми цветами в потомстве
были растения с розовыми и красными цветами в отношении 3:1. Все
гибриды с розовыми цветами при самоопылении давали потомство
только с розовыми цветами. Гибриды с красными цветами при
самоопылении дадут растения с розовыми и красными цветами в
отношении:
а) 1:1;
б) 1:3;
в) 7:9;
г) 9:7.
14. Исходя из представленной
на рисунке родословной,
генетическое родство между
индивидуумами 1 и 2 и между
5 и 6 составляет
соответственно:
6
а) 0,5 и 0,25;
б) 0,25 и 0,5;
в) 1,0 и 0,5;
г) 1,0 и 0,25.
Ответы на задания части №1:
Номер
задания
Индекс
ответа
Номер
задания
Индекс
ответа
1
2
3
4
5
6
7
а
б
г
г
г
г
а
8
9
10
11
12
13
14
г
в
г
б
б
в
а
Часть 2
(максимальное число баллов -
20)
Задания части 2
Участникам предлагаются тестовые задания с одним вариантом ответа
из четырех возможных, но требующих предварительного множественного
выбора. Индекс ответа, который конкурсант считает наиболее полным и
правильным должен быть указан в матрице ответов.
1). Гидрофиты - водные растения, погруженные в воду
только нижней частью. Их почки возобновления
находятся в воде. Что из перечисленных элементов
имеют листья и стебли большинства гидрофитов.
I. Крупные воздухоносные полости.
II. Углекислый газ, содержащийся в полостях
мезофилла, может использоваться растением для
фотосинтеза.
III. Кислород, который может использоваться растением для дыхания.
IV. Хорошо выраженную склеренхиму, расположенную в центре данных
органов.
V. Слабо развитую ксилему.
а) I, II, III, IV;
б) I. III, V;
в) I, II, III, V;
г) I, II, III, IV, V.
7
2). Растения, цветущие и плодоносящие один раз в жизни, после чего
полностью отмирающие относятся к группе монокарпиков. Какие из
перечисленных ниже растений, следует отнести к этой группе?
I. Агава. II. Осока. III. Бамбук. IV. Сахарный тростник. V. Финиковая
пальма.
а) I, II, V;
б) I. III;
в) I, V;
г) I, III, IV.
3). Потребление пищи имеет большое значение для жизнедеятельности
животных. Для хищников важно еще ее и добыть. Какие, из
перечисленных морских хищных рыб, используют стратегию
активного преследования добычи?
I. Тунец. II. Зубатка. III. Рыба-меч. IV. Макрель. V. Палтус.
а) I, III, IV;
б) II, IV, V;
в) I, II, V;
г) I. II, IV.
4). Какие из приведенных ниже фактов, указывают на преимущество
дыхания в воздухе перед дыханием в воде?
I. Поскольку воздух имеет меньшую плотность, чем вода, то затраты
энергии на движение воздуха по дыхательным поверхностям меньше.
II. Кислород диффундирует в воздухе скорее, чем в воде.
III. Содержание кислорода в воздухе выше, чем в равном объеме воды.
а) I и II;
б) I и III;
в) II и III;
г) I, II и III.
5). У взрослого человека могут отсутствовать ферменты,
расщепляющие до мономеров следующие соединения:
I. Целлюлоза. II. Лактоза. III. Сахароза. IV. Крахмал. V. Гликоген.
а) I, II, IV, V;
б) I и II;
в) только IV;
г) I, IV, V.
6). Врач диагностирует человека, перенесшего 10 лет назад инфаркт
миокарда.
Из перечисленных патологий он точно обнаружит:
I. Отсутствие зубца R на кардиограмме.
8
II. Рубец из соединительной ткани на месте инфаркта.
III. Повышенный уровень холестерина в крови.
IV. Пониженное артериальное давление.
V. Аритмия сердечных сокращений.
а) I, II, V;
б) I и II;
в) II и V;
г) I, II, IV, V.
7). Сено прокипятили в воде. Затем полученный отвар охладили и
добавили в него воду из пруда, содержащую только гетеротрофных
простейших. После этого полученную смесь содержали в темноте в
течение длительного времени. Что из следующего верно?
I. Будет происходить гетеротрофная сукцессия простейших с
возрастанием общей биомассы.
II. Энергия системы максимальна в начале своего существования.
III. Будет происходить сукцессия, которая, в конечном счете, достигнет
устойчивого состояния, при котором будет поддерживаться поток
энергии.
IV. Сначала в экосистеме будет происходить сукцессия, но в конце все
организмы погибнут или перейдут в покоящиеся стадии.
а) I и III;
б) II и IV;
в) II и III;
г) I и IV.
8). Охота на северных морских слонов снизила к концу 19 века
численность их популяции всего до 20 особей. Сейчас численность
популяции восстановлена до более, чем 30 000 особей. Но их геномы до
сих пор несут последствия этого эффекта бутылочного горлышка по
сравнению с популяцией южных морских слонов, за которыми не так
интенсивно охотились. Этот эффект бутылочного горлышка
проявляется в виде:
I. Изобилия уникальных мутаций.
II. Снижения частоты летальных рецессивных аллелей.
III. Снижения генетической изменчивости.
IV. Увеличения размера популяции.
а) I и II;
б) II и III;
в) I, II и IV;
г) II и IV.
9). Что справедливо и для дрейфа генов, и для естественного отбора?
I. Оба представляют механизмы эволюции.
9
II. Оба являются совершенно случайными процессами.
III. Оба обычно приводят к адаптациям.
IV. Оба влияют на генетический состав популяции.
а) I и II;
б) I и III;
в) II и III;
г) I и IV.
10). Каким образом вода транспортируется через плазматическую
мембрану?
I. Путем пассивной диффузии через мембрану.
II. Путем облегченной диффузии с использованием переносчика.
III. Активно против градиента концентрации с затратой энергии.
IV. Путем обмена на молекулу глицерина.
V. Через регулируемые потенциалом каналы.
а) I, III, IV;
б) I и V;
в) I, II, V;
г) I и II.
Ответы на задания части №2
Номер
задания
Индекс
ответа
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
в
б
а
г
б
б
б
б
г
г
Блок 3
(максимальный балл – 26)
Часть 1
(максимальное число баллов - 20)
Задания части 1
Тестовые задания с несколькими правильными ответами (от нуля до пяти)
1. Целые рибосомы, состоящие из двух субъединиц, отсутствуют в:
а – ядре; б – ядрышке; в – клеточном центре; г – митохондриях;
д – цитоплазме.
Ответ: а, б, в
2. Для папоротниковидных характерны следующие признаки:
а – улиткообразное почкосложение; б – членистый стебель; в – сорусы;
10
г – спороносные колоски; д – споры с элатерами.
Ответ: а, в
3. Вирус СПИДа:
а- содержит ДНК; б – поражает главным образом Т – киллеры;
в – передаётся при рукопожатии; г – вызывает смерть человека, поражая
жизненно важные органы; д – имеет собственные рибосомы.
Ответ: б
4. Для проводящих клеток ксилемы характерны:
а – крупные вакуоли; б – отсутствие цитоплазмы; в – наличие перфораций
или пор в клеточных стенках; г – утолщенные клеточные стенки;
д – многоядерность.
Ответ: б, в, г
5. Гемералопия (неспособность видеть при слабом освещении)
вызывается рецессивным геном, локализованным в х-хромосоме. У
здоровых супругов родился ребенок с этой болезнью. Решите, возможно
ли было такое рождение и какова его вероятность:
а – это практически невозможно; б – четверть всех детей могут быть больны;
в – половина всех детей могут быть больны; г – могут быть больны все
мальчики; д – может быть больна половина мальчиков.
Ответ: б, д
6. Общими признаками для рептилий и птиц являются:
а – эмбрион защищен зародышевыми оболочками; б – на коже есть роговые
чешуи; в – продуктом выделения является мочевая кислота; г – имеют
постоянную температуру тела; д – дышат только легкими.
Ответ: а, б, в, д
7. Биоэлектрический потенциал на клеточной мембране в состоянии
покоя является следствием:
а – высокой проницаемости мембраны для ионов К+; б – разности
концентрации ионов Na+ и К+ в клетке и в межклеточной жидкости;
в – только разности концентраций ионов Na+; г – только разности
концентраций ионов К+; д – работы Na-К- насоса.
Ответ: а, б, д
8. В регуляции репродуктивной функции у млекопитающих участвуют:
а – эстрогены; б – тиреоидные гормоны; в – андрогены; г – гормоны
мозгового слоя надпочечников; д – проторакотропный гормон.
Ответ: а, в
11
9. Гипотеза, постулированная А.И. Опариным и экспериментально
проверенная С.Миллером, заключается в следующем:
а – первичная атмосфера содержала молекулярный кислород; б – первичный
океан содержал высокие концентрации белков и нуклеиновых белков; в –
бактерии появились на Земле 3,5 млрд лет назад; г – молекулы органических
веществ могли сформироваться абиогенно; д – молекулы органических
веществ вступали в физико-химическое взаимодействие.
Ответ: г, д
10. Отметьте положения, справедливые как для хлоропластов, так и
для митохондрий:
а – содержат белки; б – содержат коэнзимы окислительно-восстанови тельных реакций; в – содержат ионы К+; г – не содержат ДНК;
д – могут синтезировать ДНК.
Ответ: а, б, в, д
11. Для процесса фотосинтеза характерно:
а – одна фаза протекает на свету, а другая – в темноте; б – фотолиз воды
происходит в фотосистеме I; в – кислород выделяет в результате разложения
СО2; г – образуется НАД·Н; д – кислород выделяется в результате
разложения воды.
Ответ: а, д
12. Гладкая мышца:
а – не содержит актина и миозина; б – содержит только актин; в – содержит
только миозин; г – содержит в качестве сократительных белков актин и
тропонин; д – не использует АТФ.
Ответ: 0 ( все ответы неправильны)
13. При плазмолизе в растительной клетке:
а – тургорное давление в клетке равно нулю; б – цитоплазма сжалась и
отошла от клеточной стенки; в – объем клетки уменьшился; г – объем
клетки увеличился; д – клеточная стенка не может больше растягиваться.
Ответ: а, б
14. Симпатическая нервная система:
а – подготавливает организм к преодолению стрессовых ситуаций;
б – расширяет зрачки; в – повышает активность кишечника;
г – стимулирует выделение адреналина; д – понижает частоту сердечного
ритма.
Ответ: а, б, г
15. Злокачественные опухоли могут быть вызваны:
12
а – вирусами; б – химическими веществами; в – ионизирующими
излучениями; г – волокнистыми минералами; д – инородными телами.
Ответ: а,б,в,г,д
16. Ферментами в клетке могут быть:
а – белки; б – липиды; в – углеводы; г – ДНК; д – РНК.
Ответ: а, д
17. В защите организма от вирусной инфекции принимают участие:
а – интерферон; б – антитела; в – Т-киллеры; г – Т-супрессоры;
д – фибробласты.
Ответ: а, б, в
18. Выберите характеристики, относящиеся к гипофизу:
а – расположен на дорсальной поверхности мозга; б – содержит нервную и
секреторную ткани; в – входит в состав переднего мозга; г – состоит из
нескольких долей; д – связан с гипоталамусом.
Ответ: б, г, д
19. Эукариотические гены иногда не могут функционировать
нормально, если они клонируются в бактериях. Причиной этого может
быть:
а – неспособность вырезать интроны; б – разрушение эндонуклеазами
бактериальной клетки; в – нарушение процесса распознавания промотора
бактериальной РНК-полимеразой; г – отличающиеся связывающие участки
рибосом; д – использование различных генетических кодов.
Ответ: а, б, в, г
20. В клетке для синтеза ДНК на матрице РНК необходимо наличие:
а – ДНК; б – фермента обратной транскриптазы; в – ферментов
репарации ДНК; г – фермента РНК-лигазы;
д – дезоксинуклеотидтрифосфатов.
Ответ: б, д
Ответы на задания части № 1
Номер
задания
Индексы
ответов
Номер
задания
1
2
3
4
5
а, б, в
а, в
б
б, в, г
б, д
6
7
8
9
10
13
Индексы
ответов
Номер
задания
Индексы
ответов
Номер
задания
Индексы
ответов
а, б, в, д
а, б, д
а, в
г, д
а, б, в, д
11
12
13
14
15
а, д
0 ( все ответы
неправильны)
а, б
а, б, г
а,б,в,г,д
16
17
18
19
20
а, д
а, б, в
б, г, д
а, б, в, г
б, д
Часть 2
(максимальное число баллов - 6)
Задания части 2
Участникам предлагаются тестовые задания, требующие установления
соответствия. Максимальное количество баллов, которое можно набрать
указано для каждого задания индивидуально. Конкурсанты должны
заполнить матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий.
Задание №1
Осматривая растения на приусадебном участке, ученый
определил, что у некоторых из них (1–4) наблюдаются признаки
голодания по ряду элементов питания (А–Г):
1) Бледно-желтая окраска ткани между жилками у молодых листьев.
Старые листья поражаются позже сходным образом. Малая мощность
растений.
2) Отмирание верхушечных почек, закрученные деформированные листья.
Черная гниль у корнеплодов свеклы и моркови.
3) Задержка цветения у декоративных растений, отсутствие роста.
Фиолетовая окраска листьев и стеблей. Тенденция к скручиванию и
перевертыванию листьев.
4) Слабый рост, карликовость, склероморфизм. Отношение побеги/корни
сдвинуто в пользу корней. Преждевременное пожелтение старых листьев.
Соотнесите указанные симптомы с причинами их появления.
Элементы: А – фосфор; Б – азот, В – железо и Г – бор.
Растения
Голодание по
элементам
1
2
В
3
Г
14
4
А
Б
Задание №2
Биолог поставил эксперимент. В 7 пробирок он налил раствор
сахарозы разной концентрации: 0,2 М; 0,3М; 0,4М; 0,5М; 0,6М; 0,7М и 1М.
В каждую из пробирок поместил по брусочку, вырезанному из клубня
картофеля. Изначальная длина всех брусочков равнялась 40 мм. Через 30
минут брусочки были извлечены и измерены. По данным измерений
исследователь построил гистограмму, где С – концентрация раствора
сахарозы в пробирках 1-7, а I – изменение длины брусочков картофеля в
зависимости от концентрации раствора. Затем, используя гистограмму, он
определил концентрацию изотонического раствора.
1,2
50
45
1
40
35
0,8
30
0,6
С
25
l
20
0,4
15
10
0,2
5
0
0
1
2
3
4
5
6
7
Укажите в матрице знаком «Х» номер пробирки с изотоническим раствором.
Номер пробирки
Изотонический
р-р
1
2
3
4
5
6
7
Х
Блок №4 (максимальный балл - 90)
Для ответов на задания части 1 и части 2 этого блока используйте бланк
ответов №2.
Часть 1
(максимальное число баллов - 34)
Задание 1.
У некоторых детей в раннем возрасте страдает речь, они плохо
говорят. Им предлагают складывать мозаику, лепить из пластилина. Зачем?
15
Ответ:
1) В коре головного мозга моторные зоны руки (кисти) расположены
близко к зонам, отвечающим за артикуляцию (речь). - (2балла)
2) При лепке, моторные зоны кисти, возбуждаясь, стимулируют рядом
расположенные зоны языка.- (2балла)
Задание 2.
Почему стоматолог при лечении нижних зубов делает 1 укол, а при
лечении верхних 2 укола?
Ответ:
1) В нижней челюсти 1 нерв в канале для всех зубов. - (2 балла)
2) На верхней челюсти рассыпной тип иннервации (для каждого зуба как
минимум 2 нерва по разные стороны) зуба. - (2балла)
Задание 3.
Почему при переломе шейки плечевой кости происходит
выздоровление, а при переломе шейки бедра не происходит самостоятельное
срастание костей?
Ответ:
1) Перелом шейки плечевой кости внесуставной, поэтому происходит
самостоятельное срастание костей. - (2 балла)
2) Перелом шейки бедра - внутрисуставной, там жидкость и поэтому
фрагменты кости не могут самостоятельно срастись.- (2балла)
Задание 4.
Сколько типов гамет, и в каких соотношениях образует организм с
генотипом АаВbDDEe, если гены не сцеплены?
Ответ:
1). Организм диплоидный и в генотипе три гетерозиготных гена,
следовательно, число типов гамет будет равно 8 (2 в 3 степени) или ответ
может быть получен также путем выписывания конкретных комбинаций, но
делать это не обязательно. - (2балла)
2). Все гаметы будут образовываться в равных количествах (1:1:1:1:1:1:1:1).
- (2 балла)
Задание 5.
Может ли мутационный процесс сам по себе обеспечивать адаптивную
эволюцию? Почему? Ответ обоснуйте.
Ответ:
1) Не может. - (2 балла)
2) Так как мутации носят случайный характер и не могут обеспечить
приспособление к определенным условиям среды. - (2 балла)
16
3) Кроме того, в большинстве случаев мутации снижают
жизнеспособность организмов. - (2 балла)
Задание 6.
В чем различия скелетной и сердечной мышц? Приведите как
можно больше отличий.
Ответ:
1) Скелетные мышцы имеют определенное направление сокращения, в
котором происходит укорачивание мышцы; сердечная, сокращаясь,
уменьшает объем, то есть сокращается в разных направлениях. - ( 2 балла)
2) Скелетные мышцы произвольные, то есть они сокращаются по сигналу
из мозга и их сокращением можно управлять; сердечная мышца автономна,
ее сокращение запускается собственным нервным узлом и не регулируется
сознательно. - (2 балла)
3) Сократительные волокна скелетных мышц не передают возбуждение
друг другу, а каждое запускается сигналом от нервного окончания. Волокна
сердечной мышцы передают возбуждение друг другу, поэтому сокращение
сердца, начавшись в определенном месте, проходит по всему сердцу. (2 балла)
Задание 7.
В каких сообществах больше длина пищевых цепей: лесных или
планктонных? Почему? Дайте обоснованный ответ.
Ответ:
1) Планктонных. В них продуцентами являются быстро растущие и
размножающиеся одноклеточные водоросли, биомасса которых за сутки
может увеличиваться в 2-3 раза. - (2балла)
2) Весь этот прирост выедается консументами, которые на первых уровнях
также имеют малые размеры, но большую численность. Это позволяет
существовать 7-12 трофическим уровням. - ( 2балла)
3) В лесных сообществах продуцентами являются медленно растущие и
долго живущие деревья, первичная продукция которых в значительной части
не переходит на следующий трофический уровень, а откладывается в
древесине. - (2 балла)
Часть 2
(максимальное число баллов - 56)
Задание 1.
Альпинист Т., 30 лет, на высоте 5500 метров стал отмечать ухудшение
самочувствия. Появилась усталость, малоподвижность, сонливость, потеря
аппетита, эйфория сменилась депрессией. Дыхание и пульс стали редкие.
17
Какая стадия горной болезни развилась у больного? Как изменяется
газовый состав и рН крови в эту стадию? Как можно предупредить развитие
этого состояния? Дайте обоснованный ответ.
Ответ:
1). Это стадия декомпенсации горной болезни, развивается на высоте
более 5000метров - (2 балла).
2). Вследствие недостатка кислорода во вдыхаемом воздухе
прогрессирует гипоксия и гипоксемия. - (2 балла)
3). В результате гипервентиляции развиваются гипокапния и газовый
алкалоз, всё это приводит к нарушению деятельности нервной системы и
появлению вышеперечисленных симптомов. - (2 балла)
4).
Необходимо опуститься на меньшую высоту, либо использовать
кислородные маски. - (2 балла).
Задание 2.
В пруд был заселён серебряный карась Carassius gibelio – триплоидная
форма. Были созданы условия для его размножения. Для этого вида известен
селективно нейтральный ген, имеющий два аллельных варианта – A и a. В
пруд были запущены в равных пропорциях особи с генотипами AAA и aaa.
Какие соотношения генотипов установятся в ряду поколений? Дайте
обоснованный ответ.
ОТВЕТ:
Соотношение генотипов не изменится и будет таким же – половина
карасей ААА и половина ааа. – (2 балла)
Объяснение: у триплоидных организмов, в том числе рыб, ящериц,
растений нарушено протекание мейоза (хромосомы не могут разойтись
поровну в половые клетки). Поэтому такие караси размножаются
гиногенезом (партеногенезом) – развитием потомков из
неоплодотворенных триплоидных яйцеклеток. Все размножающиеся
триплоидные караси являются самками (самцы у триплоидных форм
описаны, но встречаются редко и к размножению неспособны из-за
нарушений мейоза).
Яйцеклетка 3n у самки 3n формируется следующим образом: перед
мейозом происходит эндомитоз, в результате которого хромосомный
набор удваивается и получается ооцит 6n. В дальнейшем такой ооцит
делится мейозом, при котором расходятся удовенные хромосомы, и
получается яйцеклетка 3n.
Как правило, у карасей для начала развития икринки нужно
проникновение спермия (поэтому в пруду должен жить и диплоидный вид
карасей, имеющий самцов) – это подразумевалось в задаче под фразой
«созданы условия для размножения» (иногда в гиногенезе могут
18
участвовать сперматозоиды других видов карповых, например, сазана,
плотвы, линя, вьюна и других рыб). Но после проникновения ядро
спермия элиминируется, и эмбрион содержит только генетический
материал матери.
Поэтому генотип эмбрионов идентичен материнскому генотипу (клоны).
В задаче сказано, что ген селективно нейтральный, а значит, отбора не
будет. – (8 баллов за объяснение)
Система оценки
нарушение мейоза у триплоидов – 2 балла,
партеногенез — 2 балла,
идентичные материнским генотипы — 2 балла,
отсутствие отбора —2 балла,
правильный ответ — 2 балла
Задание 3.
Одна из проблем вторичноводных млекопитающих (китов, дельфинов)
– дыхание воздухом. Казалось бы, что наилучшим приспособлением для этих
групп было бы в ходе своей эволюции вернуть снова жабры вместо легких.
Почему этого не произошло? Дайте обоснованный ответ.
ОТВЕТ.
1). В воде содержится меньше кислорода, чем в воздухе. А интенсивность
клеточного дыхания у теплокровных животных намного выше,
следовательно, и кислорода им нужно больше, чем рыбам или амфибиям.
– (2 балла).
2). Скорее всего, жабры млекопитающих были бы слишком большими –
еще 2 балла.
3). Теплопроводность воды выше, чем воздуха. А через жабры
циркулирует очень много воды. Поэтому теплопотери через жабры были
бы слишком велики для теплокровного животного – ( 2 балла).
4). В эволюции никогда не происходит полный возврат к органу, когда-то
бывшему у предков, но утраченному – ( 2 балла).
Причина этого в том, что для формирования сложного органа нужно
много генов и много скоординированных процессов в онтогенезе. Когда
орган возникает впервые, все это формируется из того, что «подвернулось
под руку», т.е. носит много случайных черт. При утрате органа вследствие
прекращения отбора утрачиваются или портятся мутациями и эти гены (по
крайней мере, часть). Вероятность того, что все они вновь вернутся к
прежнему состоянию, а вместе с ними – и скоординированные процессы в
онтогенезе – практически нулевая. То есть появление чего-либо другого
просто более вероятно. – еще 6 баллов за объяснение причины.
5). Вряд ли все эти проблемы такие уж неразрешимые. Но оказалось, что
при некоторых изменениях в физиологии дыхания, легочное дыхание
19
вполне может обеспечивать успех млекопитающим в воде. Поэтому
эволюция не стала идти сложным путем, а пошла как обычно, по
принципу наименьшего сопротивления. - (2балла )
Задание 4.
Гипотетический ген сигнальной молекулы, участвующей в реализации
воспалительного ответа человека, состоит из семи экзонов. Длина каждого
экзона с первого по седьмой составляет 39, 93, 210, 72, 47, 35 и 27
нуклеотидов, соответственно. Экспрессия данного гена приводит к синтезу
функционально активного белка длиной 120 аминокислот.
1) Объясните, какие события привели к формированию такого белка.
ОТВЕТ:
Транскрипция, процессинг РНК, трансляция – ( 2 балла )
Указание на то, что в данном случае происходит сплайсинг РНК – ( 2
балла )
2) Укажите экзоны, с которых шел синтез иРНК, непосредственно
принимающей участие в трансляции, если мы знаем, что стартовый кодон
находится в первом экзоне на расстоянии 6 нуклеотидов от точки старта
транскрипции.
ОТВЕТ:
Подсчет 120 Х 3=360 (1 балл) + стоп-кодон = 363 нуклеотида. (2 балла)
В первом экзоне по условию задачи кодирующими являются 39–6 = 33
нуклеотида. - (2 балла)
Осталось 330 нуклеотидов, которые надо добрать комбинациями других
экзонов. - (2 балла)
Ровно 330 получается только при комбинации экзонов 2+3+7. - (2 балла)
Но более правильным будет указать комбинацию дающую большее
количество нуклеотидов, так как стоп-кодон обычно располагается на
некотором расстоянии от сайта полиаденилирования. - (2 балла)
3) У пациента с врожденным иммунодефицитом обнаружили, что данный
сигнальный пептид синтезируется в укороченной форме – 89 аминокислот.
Опишите, какие события, и в каких клетках могли привести к данному
заболеванию.
20
Ответ:
К синтезу белка в укороченной форме могли привести следующие
мутации:
Возникновение стоп-кодона - (2 балла)
делеция участка третьего экзона - (2 балла)
произошло нарушение сплайсинга – выкинулась дополнительно 31 АК =
93 нуклеотида - (2 балла)
Привести к нарушению сплайсинга могут мутации в сайтах сплайсинга
1-го или 2-го интронов, прилегающих ко второму экзону. - (2 балла)
Так как есть указание на то, что это заболевание врожденное, то мутации
должны были произойти в генеративных клетках матери, или отца, или
более далеких предков. - (4 балла)
21