Биология (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2021-2022 год)

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

является каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) Кривые насыщения гемэритрина кислородом 1 и 2 соответствуют виду

сипункулид, изображенному на рис. В, а кривые 3 и 4 - виду, показанному на рис. Г.

Б) У вида сипункулид, показанного на рис. В, газообмен происходит в соответствии

со схемой Д2, а у вида, изображённого на рис. Г — в соответствии со схемой Д1.

В) Кривая 1 соответствует гемэритрину туловищного целома, а кривая 2 -

гемэритрину щупальцевого целома и сократимых сосудов.

Г) Кривая 3 соответствует гемэритрину туловищного целома, а кривая 4 -

гемэритрину щупальцевого целома и сократимых сосудов.

Д) Гемэритрину туловищного целома соответствуют кривые 1 и 4, а гемэритрину

щупальцевого целома и сократимых сосудов - кривые 2 и 3.

Схема отражает филогенетические связи в пределах одной из групп протистов.

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений

Верным (В) или Неверным (Н).

А) Цифрой 1 обозначена группа Грегарины, а цифрой 3 - группа Кокцидии.

Б) Цифрой 2 обозначена группа Кокцидии, а Цифрой 3 обозначена группа Кровяные

споровики.

В) Чёрными прямоугольниками отмечена утрата фотосинтеза, а белыми

прямоугольниками - утрата пластид в эволюции.

Г) Из названных на схеме протистов симбионтом кораллов с наибольшей

вероятностью является Chromera.

Д) Флуридон (подавляет синтез абсцизовой кислоты и используется в качестве

гербицида для борьбы с инвазивными водными растениями) может быть веществом-

кандидатом при разработке лекарственных препаратов для лечения токсоплазмоза.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

Метилирование ДНК является важным механизмом регуляции экспрессии

генов. Продукт транскрипции гена Agouti блокирует взаимодействие

меланоцитстимулирующего гормона с его рецепторами. Результат активации

данного гена виден на фотографии ниже, у одной из мышей. У той, что слева,

мать во время беременности в рационе получала пищу, бедную метионином, в

то время как у мыши справа рацион матери был полноценным.

Секвенирование не выявило различий по данному гену между этими мышами.

Основываясь на данной информации, укажите в Листе Ответов, является

каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) Диета с малым количеством метионина у матери приводит к недостаточному

метилированию регуляторного участка гена Agouti у плода, и ген активируется.

Б) Еда не может повлиять на проявление окраски. Все дело в том, что у одной мыши

в генотипе есть доминантный аллель гена Agouti, а у другой нет.

В) Ожирение у мыши слева связано с неполноценным рационом у матери.

Г) Активация гена Agouti влияет на способность рецепторов

меланоцитстимулирующего гормона воспринимать сигнал.

Д) Если кормить правую мышь едой с недостатком метионина в рационе, она

постепенно сменит окраску.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

Женщины для лечения угревой сыпи во время беременности принимали

препарат на основе изотретиноина (13-цис-ретиноевой кислоты). Из 59

беременностей 26 завершились нормальными родами, новорожденные не имели

аномалий развития, в 12 случаях произошли спонтанные выкидыши, а в 21

случае у новорожденных имелись выраженные аномалии, например,

отсутствие или дефекты ушных раковин, уменьшение размеров челюстей или

их полное отсутствие, расщепление твердого нёба («волчья пастьª), нарушение

формирования тимуса. Какие выводы можно сделать из представленных

данных?

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений

Верным (В) или Неверным (Н).

А) Препарат ретиноевой кислоты подействовал на клетки нервного гребня и

нарушил их миграцию.

Б) Тяжесть нарушений зависит от стадии развития эмбриона, на которой произошло

воздействие.

В) Препарат ретиноевой кислоты подействовал на клетки мезодермы во время

инволюции.

Г) Тяжесть нарушений зависит от возраста матери.

Д) Препарат ретиноевой кислоты подействовал на клетки эктодермы во время

дифференцировки.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

Цистеин - известная протеиногенная аминокислота. Свободный цистеин может

образовывать комплексы с ионами металлов (Мⁿ⁺). Известно, что трипаносомы

не накапливают большое количество свободного цистеина. Зато данные

организмы содержат высокую концентрацию тиол-содержащего вещества под

названием трипанотион. В живых клетках тиоловые группы могут быть

ацилированы с образованием тиоэфиров, которые вступают в реакции

присоединения-замещения с активными нуклеофилами (Nu). Представленная

ниже схема суммирует данные факты. Пространственные структуры цистеина

и его тиоэфира изображены в виде проекций Ньюмана.

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений

Верным (В) или Неверным (Н).

А) Увеличение клеточной концентрации свободного цистеина привело бы к

усилению потери ацильных остатков с пула ацил-КоА.

Б) Трипанотион содержит в своем составе остаток спермидина.

В) По сравнению со свободным цистеином трипанотион в большей мере подвержен

металл-опосредованному окислению.

Г) Единственная биологическая роль трипанотиона состоит в накоплении

устойчивого к окислению цистеина для синтеза белка.

Д) В реакции обмена ацильным остатком между тиоловой и спиртовой группами в

большинстве ситуаций равновесие реакции будет сдвинуто в сторону формирования

сложного эфира.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

Для изучения поведения молекул в клетках можно использовать метод

корреляционной спектроскопии. Исследуемые соединения конъюгируют с

флуоресцентными метками, после чего измеряют интенсивность

флуоресценции в малом объеме при помощи микроскопа. На следующем этапе

полученную информацию анализируют следующим образом: для этого

записанную кривую постепенно сдвигают, при этом математически проверяют

насколько значения сдвинутой линии коррелируют с исходным сигналом в

каждой из точек графика. На основании данного похода строят

корреляционную функцию (степень корреляции от сдвига). Существует более

сложная вариация метода - кросс-корреляционная спектроскопия. В рамках

данного подхода ученые регистрируют два флуоресцентных сигнала из одного

объема, после чего строят кросс-корреляционную функцию путем сравнения

одного сигнала с другим. Марк исследует поведение белков А и В в клетках до и

после воздействия гормона. Белок А слит с синей меткой, белок В - с желтой.

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений

Верным (В) или Неверным (Н).

А) Белок А перемещается в клетках медленнее, нежели белок В.

Б) Воздействие гормона приводит к уменьшению подвижности белка В.

В) Данные свидетельствуют, что белок А имеет больший молекулярный вес, нежели

белок В.

Г) Данные свидетельствуют, что белки А и В взаимодействуют между собой в ходе

сигналинга, вызванного гормоном.

Д) При воздействии гормона концентрация белка В вырастает.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

У многих инфузорий, например, у Tetrahymena, сборка нового макронуклеуса

после конъюгации осуществляется при помощи механизма РНК-

интерференции. Вначале (А) происходит двунаправленная транскрипция всего

микронуклеуса и образуются РНК-дуплексы (B). Данные дуплексы затем

процессируются до коротких одноцепочечных фрагментов (C) длиной 28-29 пар

оснований, называемых scnRNA, которые доставляются в старый

макронуклеус (D). Все scnRNA, которые попадают в старый макронуклеус и

находят комплементарные участки на его полногеномных транскриптах,

отправляются на деградацию (D). Если гомология не обнаруживается (E),

scnRNA переносятся в зачаток нового макронуклеуса, где узнают

комплементарные им последовательности, большая часть из которых

относится к группе некодирующих последовательностей генома (IES), в

результате чего при помощи группы белков происходит вырезание таких

участков из зачатка макронуклеуса (F). На последнем этапе все участки ДНК

зачатка макронуклеуса сшиваются и многократно амплифицируются.

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений

Верным (В) или Неверным (Н).

А) В новом макронуклеусе в результате этого процесса остаются только

кодирующие участки ДНК.

Б) Генетический конструкт, внесённый в микронуклеус до конъюгации, скорее

всего, не будет обнаружен в макронуклеусе по завершении конъюгации.

В) Для успешной генетической модификации клональной культуры Tetrahymena

вирусный вектор необходимо ввести как в макронуклеус, так и в микронуклеус.

Г) Из-за мутаций в родительском макронуклеусе из генома формирующегося

микронуклеуса часто элиминируются гены, которые должны в нём присутствовать.

Д) В случае сильного несоответствия генома нового микронуклеуса с геномом

старого макронуклеуса из генома нового макронуклеуса часто элиминируются

некоторые гены, которые должны в нём присутствовать.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

10. Рассмотрите схему организации генома и протеома вируса гепатита С.

Треугольники и стрелочки показывают участки протеолиза в соответствующей

молекуле белка, IRES - внутренняя последовательность посадки рибосом.

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений об

особенностях этого препарата Верным (В) или Неверным (Н).

А) Геном вируса гепатита С представлен минус-нитью РНК (комплементарной

матричной).

Б) В ходе трансляции мРНК вируса получается один большой белок, разрезаемый

затем на 10 частей.

В) Трансляция последовательности гена F начинается с другого старт-кодона, чем у

гена С.

Г) Белок NS3 является вирусной протеазой.

Д) Последовательность IRES необходима для трансляции белков вируса гепатита С.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

11. Рассмотрите график, показывающий для 12 хромосомы человека связь между

координатами на физической карте (по горизонтальной оси, в миллионах пар

нуклеотидов) и генетическим расстоянием (по вертикальной оси, в

сантиморганидах).

Две кривые, обозначенные значками мужского и женского пола, соответствуют

генетическому расстоянию у мужчин и женщин, соответственно.

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений

Верным (В) или Неверным (Н).

А) размер 12 хромосомы человека составляет примерно 140 миллионов пар

нуклеотидов;

Б) длина генетической карты 12 хромосомы человека составляет примерно 140

сантиморганид;

В) точке с координатами (40, 0) на генетической карте соответствует центромере;

Г) физический размер сантиморганиды в тысячах пар нуклеотидов у женщин

больше, чем у мужчин;

Д) короткое плечо 12 хромосомы имеет менее 40 миллионов пар нуклеотидов,

длинное плечо - более 100 миллионов.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

12. Рассмотрите рисунок с фрагментом генетической карты второй хромосомы

дрозофилы, на которой отмечено положение генов, имеющих рецессивные

аллели с указанным фенотипом. Выберите верные пары скрещиваний и

расщеплений потомства по фенотипу, определяемому этими аллелями.

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений

Верным (В) или Неверным (Н).

А) самка с черным телом и самец с загнутыми крыльями - все потомство дикого

типа;

Б) дигетерозиготная самка с аллелями вишневого цвета глаз и коротких крыльев и

самец с вишневыми глазами и короткими крыльями - 25% потомства дикого типа,

25% с вишневыми глазами, 25% с короткими крыльями, 25% с короткими крыльями

и вишневыми глазами;

В) дигетерозиготная самка с аллелями вишневого цвета глаз и черным телом и самец

с вишневыми глазами и черным телом (такой же, как мама самой самки) - 47%

потомства дикого типа, 3% с вишневыми глазами, 3% с короткими крыльями, 47% с

короткими крыльями и вишневыми глазами;

Г) дигетерозиготная самка с аллелями вишневого цвета глаз и загнутыми крыльями

и самец с вишневыми глазами и загнутыми крыльями (такой же, как отец самой

самки) - 29% потомства дикого типа, 21% с вишневыми глазами, 21% с короткими

крыльями, 29% с короткими крыльями и вишневыми глазами;

Д) дигетерозиготные самец и самка с мутациями коротких крыльев и загнутых

крыльев - 56% потомства дикого типа, 19% с загнутыми крыльями, 19% с

короткими крыльями, 6% с короткими загнутыми крыльями.

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

Часть

4. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления

соответствия. Максимальное количество баллов, которое можно набрать

34,5.

Заполните матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий.

[2,5 балла] Массовое обесцвечивание кораллов опустошает коралловые рифы

по всему миру. Например, в Австралии пострадал от этого явления весь

Большой Барьерный риф, серьезные последствия наблюдаются в Индийском

океане, Западной части Тихого океана, включая Полинезию, и в Карибском

бассейне. При обесцвечивании коралл теряет окраску, что связано со

значительной потерей водорослевого симбионта - динофитовой водоросли из

рода Симбиодиниум (на рис. обозн. «симбª), обычно также называемого

зооксантеллой. На рисунке показаны возможные способы обесцвечивания

кораллов в результате потери зооксантелл. Соотнесите цифры на рисунке (1 -

5) со способом обесцвечивания коралла (А - Д).

Способы обесцвечивания:

А) апоптоз (разрушение клетки-

хозяина и высвобождение зооксантелл

в гастральную полость);

Б) аутофагия (самопереваривание

клетки-хозяина, которое также может

включать разрушение зооксантеллы);

В) отделение клеток-хозяев

(высвобождение клеток-хозяев,

содержащих зооксантеллы, в

гастральную полость);

Г) симбиофагия (переваривание

зооксантелл клетками-хозяевами);

Д) экзоцитоз (высвобождение

зооксантелл из энтодермальных клеток

в гастральную полость).

Цифра на рисунке

Способ обесцвечивания

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

[3 балла] На рисунке справа изображено строение сердца брюхоногого

моллюска литорины (Littorina littorea), а слева - данные регистрации давления

в различных отделах кровеносной системы и перикарде. Учитывая строение

сердца, установите, какие графики и интервалы, отражающие параметры

деятельности сердца (А-З, даны в избытке!), обозначены на рисунке цифрами 1

- 6.

Запишите в таблицу на листе ответов соответствие между цифрами и буквами.

Графики и интервалы:

А - давление в полости перикарда;

Б - давление в предсердии;

В - давление в желудочке;

Г - давление в почечной вене;

Д - систола желудочка;

Е - диастола желудочка;

Ж - систола предсердия;

З - диастола предсердия.

Цифры (элементы на рисунке)

Буквы (графики и интервалы)

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

[3 балла] Соотнесите зародышевый листок (1-6) и его производные (А-Е).

Зародышевый листок:

Производные:

1) нейроэктодерма

А) сетчатка

2) покровная эктодерма

Б) печень

3) нервный гребень

В) дерма кожи

4) осевая мезодерма

Г) миокард

5) боковая пластинка мезодермы

Д) меланоциты

6) энтодерма

Е) роговица

Зародышевый листок

Производные

[5 баллов] Рассмотрите рисунок шести черепов хищных динозавров и выберите

из утверждений А - К те, которые подходят в качестве тез и антитез для

приведенного ниже определительного ключа. Соотнесите буквы утверждений и

соответствующие пункты определительного ключа.

Определительный ключ

1) Теза ____, если да, то п. 2, если нет, то п. 6

2) Теза ____, если да, то это спинозавр, если нет, то п. 3

3) Теза ____

4) Теза ____, если да, то это тираннозавр, если нет, то п. 5

5) Теза _____, если да, то это кархародонтозавр.

6) Теза _____

7) Теза ___, если да, то п. 8, если нет, то п. 10.

8) Теза ___, если да, то это карнотавр, если нет, то п. 9

9) Теза ___, если да, то это цератозавр

10) Теза ___, если да, то это аллозавр

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

Утверждения:

А) Предглазничное отверстие крупное треугольное, нижнечелюстное отверстие

треугольное

Б) Череп в длину менее 1 метра, на его верхней поверхности есть рога либо

надглазничные гребни

В) Череп превышает в длину 1 метр, на нем нет надглазничных гребней и рогов

Г) Череп не имеет рогов, есть надглазничные гребни, носовое отверстие крупное

Д) Предглазничное отверстие трапециевидное, нижнечелюстное отверстие

маленькое, череп массивный

Е) Нижняя челюсть гетеродонтная, зубная кость изогнута, череп сильно вытянут в

длину

Ж) Длина и высота черепа соотносятся примерно как 3 к 2, рог является выростом

носовой кости, есть надглазничные гребни

З) На черепе есть выраженные костяные рога

И) Череп высокий, рога - выросты лобной кости, нижнечелюстное отверстие

большое

К) Зубной набор верхней и нижней челюсти одинаковый, длина и высота черепа

соотносятся примерно как 3 к 2

Пункт ключа

Утверждение

[2,5 балла]. На рисунке ниже под буквами А - Д схематично изображены этапы

оогенеза, показана одна пара гомологичных хромосом с отдельными

хроматидами. Обратите внимание на взаимное расположение хроматид и

распределите предложенные этапы оогенеза в хронологическом порядке. Если

какого-то этапа на самом деле не существует, укажите буквы этапов 1 - 4,

начиная с первого, выбрав вместо несуществующих этапов на последней стадии

букву «Еª.

№

Этап

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

На схеме изображен один из путей биосинтеза НАД⁺.

Изучите эту схему.

Вопрос 8.1. [2,5 балла]. Соотнесите название интермедиатов (1-5) с их

химическими формулами (А-Д).

Интермедиаты:

3) Никотиновой кислоты мононуклеотид

1) N-формилкинуренин

4) Никотиновой кислоты адениндинуклеотид

2) 3-гидроксикинуренин

5) 3-гидрокиантранилат

Интермедиат

Формула (см. рис.)

Вопрос 8.2. [3,5 балла] Соотнесите названия ферментов (А-Ж) с номерами

катализируемых ими реакций (1-7).

Названия ферментов:

Г) НАД-синтаза

А) Триптофан-2,3-диоксигеназа

Д) Никотиновой кислоты мононуклеотид

аденилтрансфераза

Б) 3-гидроксиантранилат-3,4-диоксигеназа

В) Кинуренин-3-монооксигеназа

Е) Кинуренинформамидаза

Ж) Хинолатфосфорибозилтрансфераза

Катализируемая реакция (см. рис.)

Фермент

Вопрос 8.3. [3,5 балла] Отметьте, к какому классу относится фермент,

катализирующий каждую из стадий биосинтеза НАД+ (1-7).

Классы ферментов:

А) Оксидоредуктазы

Г) Изомеразы

Б) Трансферазы

Д) Лигазы

В) Гидролазы

Е) Лиазы

Биология, ЗЭ-2022, 11 класс

Стадии биосинтеза (см. рис.)

Класс ферментов

Вопрос 8.4. [2,5 балла] Укажите какие утверждения (1-5) о биосинтезе НАД⁺

являются верными (В), а какие неверным (Н)?

Утверждения:

1) Такой путь биосинтеза могут использовать клостридии.

2) Для полноценного протекания биосинтеза НАД⁺в клетках животных требуется

функционирование пентозофосфатного пути.

3) Помимо триптофана интермедиантами биосинтеза НАД⁺является сразу несколько

аминокислот, в том числе - кинуренин.

4) Весь НАД⁺в организме человека синтезируется из триптофана.

5) В ходе биосинтеза НАД⁺дважды высвобождается пирофосфат.

Утверждение

Ответ (В или Н)

Часть 5. Вам предлагается расчетная задача. В условии задачи содержатся все

данные, которые необходимы и достаточны для ее решения. Максимальное количество

баллов, которое можно набрать - 5.

[2 балла] Рассчитайте вероятность рождения ребенка с группой крови АВ у

матери с группой крови А и отца с группой крови В, если у них уже есть

ребенок с группой крови О. Ответ округлите до целых процентов.

Ответ: ______________

[3 балла] Рассчитайте вероятность рождения резус положительного ребенка у

резус-отрицательной матери и резус-положительного отца в популяции, где

частота рецессивной аллели d (отсутствие резус-фактора) составляет 25%.

Ответ округлите до целых процентов.

Ответ: ______________

Шифр _________________

Фамилия ___________________________

Имя

___________________________

Регион

___________________________

Класс

___________________________

Шифр

__________________________

МАТРИЦА ОТВЕТОВ

к заданиям теоретического тура XXXVIII Всероссийской олимпиады

школьников по биологии. ФТ "СИРИУС" - 2022 г.

11 класс

Внимание! Образец заполнения: правильный ответ -

отмена ответа -

Часть 1. мах. 40 баллов

№

Часть 2. мах. 75 баллов

№

ПО

Бал.

№

ПО

Бал.

№

ПО

Бал.

Часть 3. мах. 60 баллов

№

ПО

Бал.

№

ПО

Бал.

№

ПО

Бал.

Итого за

часть 1-3

Шифр _________________

Фамилия ___________________________

Имя

___________________________

Регион

___________________________

Класс

___________________________

Шифр

__________________________

Часть 4. мах.34,5 балла

11 кл.

1. мах. 2,5 балла

2. мах. 4 балла

3. мах. 3 балла

4. мах. 2,5 балла

Цифра

Номер

Цифра

Номер

(по 0,5 б.) = _______

5. мах. 3 балла

6. мах. 5 баллов

7. мах. 2,5 балла

Зар.л-к

Пункт

№

(по 0,5 б.) = _______

8.1. мах. 2,5 балла

8.2. мах. 3,5 балла

8.3. мах. 3,5 балла

8.4. мах. 2,5 балла

Инт-е

К.реак.

Стадии

Утв-е

(по 0,5 б.) = _______

Часть 5. мах. 5 баллов

Запишите

Бал.

1. мах. 2 балла

25%

Запишите

Бал.

2. мах. 3 балла

80%

Проверили

ИТОГО

Итого за

за части 1-5

часть 4

часть 5

Задания практического тура заключительного этапа XXXVIII

Всероссийской олимпиады школьников по биологии.

2021-22 уч. год. 11 класс

БИОИНФОРМАТИКА. Максимум 50 баллов

За последние два с небольшим года коронавирус SARS-CoV-2 привлек к себе

значительное

внимание

исследователей,

разместивших

миллионы

его

последовательностей в биоинформатических базах данных.

(NB: в базах данных

последовательности РНК приводятся с тимином вместо урацила для единообразия с

последовательностями ДНК). Задание практического тура посвящено применению

биоинформатических методов анализа SARS-CoV-2 и вакцин против него.

На рисунке ниже показана схема организации генома SARS-CoV-2

(ORF -

открытая рамка считывания, соответствует кодирующей последовательности):

Откройте файл Wuhan.doc и скопируйте из него последовательность исходного

Уханьского вируса целиком с заголовком (это называется «последовательность в FASTA-

форматеª) во вкладку браузера с инструментом ORF Finder. Чтобы выделить

последовательность целиком, можно использовать сочетание клавиш Ctrl-A, чтобы

скопировать - Ctrl-C, чтобы вставить - Ctrl-V.

Очистите окно ввода используя кнопку Clear. Затем укажите в настойках (см. рис. ниже):

стартовый кодон ATG (выбрав «atgª в строке «ORF can begin with:ª),

поиск по всем рамкам считывания (выбрав «1, 2, and 3ª в строке «Search for ORFs

in reading frameª)

минимальную длину рамки 100 кодонов (наберите «100ª в строке «Only return

ORFs that are at least").

Вставьте последовательность генома исходного коронавируса

(Wuhan.doc) и

нажмите кнопку

«Submitª, в новой вкладке откроется результат поиска. Запишите

найденные координаты генов ORF1a, ORF1b, S, M, и N на Листе ответов.

При распознавании генов ориентируйтесь на приведенную выше схему

организации генома, инструмент выдает рамки считывания не по порядку!

На самом деле у коронавируса SARS-CoV-2 при трансляции происходит

запрограммированный сдвиг рибосомы (13468 нуклеотид участвует в двух кодонах),

поэтому рибосома не доходит до стоп-кодона ORF1a и начинает трансляцию раньше

рамки ORF1b. Таким образом на основе двух рамок считывания образуется единый белок

ORF1, который затем разрезается протеазами на несколько частей.

Рассчитайте длину белка ORF1 (в аминокислотах) на основе найденных Вами

координат ORF1a и ORF1b. Укажите на Листе ответов размер белков:

S (белок «шиповª, взаимодействующий с рецепторами клетки-мишени),

M (главный мембранный белок сложного капсида) и

N (белок нуклеокапсида).

Скопируйте аминокислотные последовательности белков S, M и N в пустой файл

Proteins.doc

(для аминокислот используются однобуквенные обозначения) из вкладки

результатов ORF Finder, файл Вам понадобится в дальнейшем.

Рекомбинантные вакцины от коронавируса как правило используют для

иммунизации антигены S-белка. Откройте файл Gam_COVID_Vac.doc, содержащий

последовательность аденовирусного вектора (первого компонента вакцины Спутник V).

Найдите последовательность S-белка с помощью ORF Finder (важно: настройки ORF

Finder нужно изменить по сравнению с первым поиском - выбрать минимальную

длину рамки считывания 1000 вместо 100 и обратную нить вместо прямой (выбрать

«reverseª вместо «directª в строке «Strandª).

Найденная Вами последовательность S-белка окажется на несколько аминокислот

короче, чем рассчитанная для Wuhan.doc, поскольку реальная трансляция S-белка

начинается не с первого метионинового кодона последовательности, в остальном

последовательности идентичны. Найдите настоящую длину S-белка с помощью

инструмента Pairwise Align Protein. Для этого в верхнее окно вставьте последовательность

S-белка исходного коронавируса, в нижнее окно - последовательность, найденную в

вакцине. Перед вставкой оставьте у последовательностей, найденных ORF Finder,

заголовок, но удалите последний символ

- звездочку, означающую стоп-кодон.

Запишите результаты на листе ответов.

Иммунный ответ после аденовирусной вакцины проходит через несколько

определенных стадий. Пациент был вакцирован аденовирусной вакциной, затем заразился

и выздоровел. Расположите события А - К по порядку от наиболее ранних к наиболее

поздним. Обратите внимание, некоторые стадии лишние.

А - нейтрализация SARS-CoV-2 антителами, убийство зараженных вирусом

клеток цитотоксическими лимфоцитами

Б - синтез лимфоцитами огромного количества провоспалительных цитокинов

В - появление в организме наивных лимфоцитов, специфичных к антигенам

коронавируса

Г - гибель клеток-мишеней, зараженных рекомбинантным аденовирусом

Д - попадание в организм коронавируса SARS-CoV-2

Е - внутримышечное введение рекомбинантного аденовируса (вакцины)

Ж - размножение лимфоцитов, специфичных к антигенам S-белка, появление

антиген-специфических клеток памяти

З - перенос антигенов из мышечной ткани в лимфоузел

И - синтез S-белка в зараженных рекомбинантным аденовирусом клетках

К - репликация рекомбинантного аденовируса в организме

В ходе эволюции вирусы постепенно накапливают мутации, на которые может

действовать естественный отбор. Откройте файл Delta.doc, содержащий геномную

последовательность штамма «дельтаª SARS-CoV-2. Найдите с помощью ORF Finder (не

забудьте выставить верные настройки) в его геноме последовательность, кодирующую

S-белок (обратите внимание, геном более короткий и поэтому координаты генов в нём

немного отличаются). Откройте в браузере инструмент Ident and Sim, вставьте в окно две

последовательности в FASTA-формате S-белка штамма дельта и Уханьского вируса

(последовательности белков исходного вируса Вы сохраняли во временном файле,

считайте что они уже выравнены). Сравните эти последовательности, нажав кнопку

«Submitª. Не меняйте никаких настроек инструмента. На сколько аминокислот

различаются S-белки этих вирусов? Повторите сравнение для белков N и M. Запишите

результаты (% идентичности белков и число различающихся аминокислот) на Листе

ответов. Сохраните последовательности S, N и M белков в файл Proteins.doc.

Откройте файл Omicron.doc, содержащий геномную последовательность штамма

«омикронª SARS-CoV-2. Сравните его S, N и M белки с белками исходного штамма. Для

S-белка сначала используйте инструмент Pairwise Align Protein, поскольку кроме ряда

замен в этом белке есть две «выпадающиеª аминокислоты, поэтому Ident and Sim сразу не

сработает. Не меняйте никаких настроек инструмента. Не закрывайте вкладку

результатов ORF Finder, они понадобятся в задании 5.

Запишите % идентичности и число различий аминокислот каждого белка на Листе

ответов. Какой из рассмотренных Вами белков наименее консервативен? Чем это можно

объяснить?

Приобретенный иммунитет распознает отдельные высокоиммуногенные участки

вирусных белков - эпитопы. Какие именно эпитопы окажутся важны для искоренения

вируса, зависит от генотипа локуса МНС, отвечающего за представление фрагментов

вирусных белков Т-лимфоцитам. Ниже приведены последовательности шести

распространенных Т-клеточных эпитопов SARS-CoV-2, часто вызывающих иммунный

ответ.

Найдите с помощью сочетания клавиш Ctrl-F последовательности эпитопов 1-6 в

белках S, M и N в штамме омикрон. Запишите на Листе ответов, какому белку

соответствует каждый из эпитопов. Напишите, есть ли эти эпитопы в изученных Вами

вирусах, используя символ «Сª для вакцины «Спутник Vª, символ «Δª для варианта

«дельтаª и символ «Wª для исходного Уханьского варианта.

Последовательности эпитопов (можно копировать из pdf-файла заданий):

1) LLNKHIDAY

2) CVADYSVLY

3) FAYANRNRF

4) LPQGFSAL

5) SPRWYFYYL

6) LPQGFSAL

Не забудьте закрыть лишние окна и вкладки браузера, удалите временные файлы!

Желаем Вам удачи!

Шифр___________________________ Сумма баллов________

ЛИСТ ОТВЕТОВ БИОИНФОРМАТИКА

1. Укажите координаты генов SARS-CoV-2 и размер его белков (11 баллов)

Рамка

5`-координата

3`-координата

Белок

Длина белка (а.к.)

ORF1a

ORF1

ORF1b

Охарактеризуйте выравнивание двух S-белков (5 баллов)

Вопрос

Настоящая

С какого Met кодона

Вставка

или

потеря

длина S-белка

начинается синтез S-

аминокислоты обозначена

белка

символом

Ответ

Расположите в правильном порядке стадии при вакцинации (8 баллов)

Порядок

Стадия

4. Сравните белки разных вариантов коронавируса (14 баллов)

Белок

Штамм дельта

Штамм омикрон

% идентичности

Число замен

% идентичности

Число замен

Наименее консервативен белок ___ , поскольку_____________________________________

_____________________________________________________________________________

5. Соотнесите эпитопы SARS-CoV-2 и их белки (12 баллов)

Эпитоп исходного

вируса

Белок вируса

Где еще есть эпитоп

(С, Δ, W)

Задания практического тура заключительного этапа XXXVIII Всероссийской

олимпиады школьников по биологии. 2021-22 уч. год. 11 класс

БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ ЖИВОТНЫХ

Оборудование:

Материалы:

1. Микроскоп

1. Фиксированные эмбрионы

2. Шестилуночный планшет - 2 шт

3. Препаровальная игла

4. Пипетка Пастера

5. Карандаши

6. Стекла с лункой

7. Листы с заданиями

8. Лист ответов

В этом задании Вам предлагается изучить особенности эмбрионального развития хордового

животного. Для этих целей используют метод визуальных наблюдений и экспериментального

воздействия. В рамках практического тура в нашем кабинете Вам предлагается

воспользоваться этим методом и вспомогательной информацией для описания развития

имеющегося объекта.

Для того, чтобы выполнить задание, при помощи пипетки Пастера поместите зародыш на

стекло с лункой в небольшом объеме жидкости и рассмотрите его под малым увеличением

микроскопа. Воспользуйтесь препаровальной иглой, чтобы повернуть объект, когда будете его

изучать. Избегайте высыхания объекта, так как это может привести к его деформации. После

того, как закончите изучать объект, верните его в ту лунку планшета, где он находился в

начале. Будьте осторожны и избегайте попадания жидкости на объектив и другие части

микроскопа (за некорректное обращение с микроскопом могут быть сняты баллы).

Изучение морфологического строения развивающегося объекта.

(32 балла)

Примерное время, затрачиваемое на выполнение задания - 25 минут.

Задание 1. Изучите содержимое лунок планшета 1 и ответьте на вопросы. Ответы

внесите в лист ответов.

Задание 1.1 К какой систематической группе в типе Хордовые относятся представленные

объекты? (1 балл)

Задание 1.2 Соотнесите имеющиеся у Вас объекты с соответствующими стадиями развития

(даны в избытке) (10 баллов):

А - оплодотворение/зигота (0 - 45 минут после оплодотворения (mpf))

Б - гаструляция (240 - 490 минут после оплодотворения (mpf))

В - дробление (45 - 135 минут после оплодотворения (mpf))

Г - органогенез (24 часа после оплодотворения (hpf) и далее)

Д - нейруляция (490 - 660 минут после оплодотворения (mpf))

Е - ранняя бластула (135 - 180 минут после оплодотворения (mpf))

Ж - средняя бластула (180 - 220 минут после оплодотворения (mpf))

З - поздняя бластула (220-240 минут после оплодотворения (mpf))

Задание 2.

Задание 2.1. Рассмотрите и зарисуйте зародыш, находящийся на наиболее продвинутой

стадии, выберите из предложенных в таблице структур/органов те, что различимы у

данного объекта, и отметьте их на сделанном Вами рисунке цифрами (1-7) (14 баллов).

Сердце

Глаз

Хорда

Сомиты

Слуховой

Желточный

Меланоциты

пузырек

мешок

Задание 2.2. Соотнесите отмеченные Вами на рисунке цифрами структуры/органы с

источником происхождения (А-Ж) (даны в избытке) (7 баллов).

Нейроэктодерма

Покровная

Осевая

Промежуточная

Боковая

Энтодерма

Нервный

эктодерма

мезодерма

пластинка

гребень

мезодермы

II.

Исследование роли сигнальных каскадов в развитии.

(18 баллов)

Примерное время, затрачиваемое на выполнение задания - 20 минут.

Соли лития применяются при лечении различных патологий психики, в частности

биполярного расстройства. При этом основными мишенями для иона Li⁺ являются

киназа гликогенсинтазы (GSK3) и инозитолфосфатаза (IMPase). Несмотря на то, что

лечение с использованием препаратов на основе солей лития эффективно, высокие

концентрации этих соединений обладают выраженной эмбриотоксичностью. Для

изучения подобных нежелательных эффектов и механизма их развития часто

используют зародыши Хордовых животных.

Вам предлагается поразмышлять над результатами эксперимента. В лунке 6 планшета

2 находится зародыш, который подвергли воздействию 0,3М LiCl в течение 10 минут,

после чего отмыли и культивировали в чистой воде до стадии

24 часов после

оплодотворения. В лунке 5 планшета 2 находится зародыш из группы контроля.

Рассмотрите эмбрионы из экспериментальной и контрольной группы и ответьте на

вопросы:

Задание 1. На дифференцировку какого зародышевого листка оказал воздействие LiCl? (2

балла)

Задание 2. Рассмотрите диаграмму зависимости развития двух вариантов аномалий от

момента начала воздействия LiCl на зародыши.

Задание 2.1. Какая аномалия развилась у эмбрионов из вашего эксперимента и в чем именно

она проявилась? (4 балла)

Задание 2.2. Предположите, на какой стадии развития находились предоставленные Вам

эмбрионы во время воздействия на них LiCl. (2 балла)

Известно, что в развитии зародышей важную роль играют градиенты различных

молекул. В частности, при определении дорсовентральной оси зародыша ключевыми

являются такие эволюционно консервативные факторы-антагонисты, как BMP и WNT, равно

как и активирование или ингибирование соответствующих сигнальных каскадов.

Исследователи из Института исследования рака в Лондоне изучали участие сигнального

каскада BMP в формировании границ нейроэктодермы. Для этого проводили анализ

эмбрионов после in situ гибридизации

(метод мечения РНК). На иллюстрации ниже

представлен паттерн экспрессии гена bmp2b в зародыше (синий цвет соответствует области

активной экспрессии гена).

Используя имеющуюся у Вас информацию ответьте на вопросы:

Задание 3.1. На какой сигнальный каскад, из указанных выше, воздействует LiCl? (2 балла)

Задание 3.2. К активации или ингибированию этого каскада приводит воздействие LiCl?

(2 балла)

Задание 3.3. Выберите верное(ые) утверждение(я) (6 баллов):

- Механизм развития эмбриотоксических эффектов при воздействии LiCl связан с

активацией GSK3, приводящей к ингибированию сигнального каскада WNT;

2 - Развитие разных вариантов аномалий после начала воздействия ионов Li⁺ на эмбрионы

объясняется тем, что на более ранних стадиях клетки всего зародыша еще обладают

компетенцией к воспринятию дорсализующего или вентрализующего сигнала, в кто время как

на более поздних стадия судьба клеток детерминирована;

3 - При воздействии ионов Li⁺ на эмбрионы на стадии 64 бластомеров происходит нарушение

соотношения BMP и WNT, приводящее к

100% возникновению дополнительных

организаторов (зародышевых щитков) и дорсализации зародыша;

4 - При воздействии LiCl происходит расширение области экспрессии bmp;

5 - Для человека прием препаратов на основе лития на поздних сроках беременности (20

неделя и далее) не будет приводить к серьезным аномалиям развития эмбриона;

Задания

практического тура заключительного этапа

XXXVIII Всероссийской олимпиады школьников по биологии

2021-22 уч. год. 11 класс

БИОХИМИЯ (максимум 50 баллов)

Сначала внимательно прочтите все задания!

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ ЛИПАЗЫ В ПРЕПАРАТЕ ФЕРМЕНТА

Для определения активности липазы в препарате фермента, выделенного и частично

очищенного из поджелудочной железы голого землекопа, исследователи приготовили

эмульсию, растворив 10 г нейтрального жира (триацилглицерида) в 1000 мл 0,1% водного

раствора дезоксихолата натрия. К 500 мл этой эмульсии добавили 250 мкл полученного

препарата липазы (добавленным объемом можно пренебречь) и инкубировали смесь при 25°С.

Через 5 мин (Проба 1) и через 10 мин (Проба 2) из инкубационной смеси были отобраны

аликвоты, в которых реакция была остановлена нагреванием. Для расчета активности фермента

Вам необходимо определить концентрацию белка в исходном препарате липазы биуретовым

методом и оттитровать образовавшуюся в процессе реакции кислоту в Пробе 1 и в Пробе 2.

Реактивы и оборудование.

96-луночный планшет. Стандартный раствор бычьего

сывороточного альбумина (БСА) с концентрацией 10 мг/мл и препарат липазы (фермент, Ф) в

Эррендорфах в фиолетовом штативе. Аликвоты инкубационной смеси из пробы 1 (П1) и из

пробы 2 (П2), биуретовый реактив (Биурет) и дистиллированная вода (Н2О) в пробирках в

белом штативе. Бюретка с раствором 5 мМ NaOH, капельница с раствором фенолфталеина, 4

колбы для титрования, промывалка с водой, автоматические пипетки на 200 мкл и 1 мл и

наконечниками к ним в чашке Петри.

Задание 1 (15 баллов). Заполните все пустые клетки в Таблице 1 в ЛИСТЕ ОТВЕТОВ.

Объем пробы белка (БСА и липазы) в лунке перед добавлением биуретового реактива должен

составлять 50 мкл.

В соответствии с Таблицей составьте пробы в лунках 96-луночного планшета. В лунки

А1-А6 и В1-В6 вносится раствор БСА, в лунки А7, В7 и А8, В8 - раствор липазы (Ф).

Специального перемешивания растворов в лунках не требуется, перемешивание происходит

при добавлении 200 мкл биуретового реактива. После завершения Задания 1 поднимите руку и

передайте Ваш

96-луночный планшет дежурному по лаборатории, который измерит

оптическую плотность при 540 нм, а Вам выдаст распечатку с результатами измерения.

Задание

(15 баллов). По полученным результатам на выданном Вам ЛИСТЕ

ОТВЕТОВ постройте калибровочный график зависимости оптической плотности от

содержания белка в лунке планшета (для графика возьмите средние значения для двух

повторов) и определите концентрацию белка в препарате фермента в мг/мл.

Задание 3 (10 баллов). Для определения активности липазы в 2 колбы для титрования

внесите по 1 мл Пробы 1 (П1), а в две другие - по 1 мл Пробы 2 (П2). В каждую колбу добавьте

примерно по 20 мл воды и 2-3 капли раствора фенолфталеина. Оттитруйте их 5 мМ раствором

NaOH. В Таблице 2 в ЛИСТЕ ОТВЕТОВ укажите, сколько миллилитров раствора NaOH

пошло на титрование. Исходя из объема щелочи, затраченной на титрование (среднее для двух

проб, с точностью до

1 знака после запятой), рассчитайте концентрацию кислоты,

образовавшейся при гидролизе липида. Результаты внесите в Таблицу 2 в ЛИСТЕ ОТВЕТОВ

(результат округлите до 1 знака после запятой).

Таблица №2

Объем

Среднее

Концентрация

№ пробы

раствора

значение,

кислоты, мМ

NaOH, мл

мл

Проба 1

Проба 2

Задание 4 (5 баллов). Исходя из полученных результатов (при измерении концентрации

белка и при титровании образовавшейся кислоты), рассчитайте активность липазы в препарате

фермента в мкмолях нейтрального жира/мин на 1 мг белка.

Задание 5 (5 баллов). Навеску используемого в данной работе нейтрального жира массой

1,21 г подвергли полному щелочному гидролизу, прокипятив её в 100 мл 100 мМ NaОН (с

обратным холодильником). После завершения гидролиза определили титрованием

концентрацию непрореагировавшего NaОН, которая составила

55 мМ. Рассчитайте

молекулярную массу данного жира.

Все ответы из Задания перенесите в ЛИСТЫ ОТВЕТОВ.

Все расчеты делайте в ЛИСТАХ ОТВЕТОВ.

Закончив работу, листы Задания и ЛИСТЫ ОТВЕТОВ (не забудьте написать Ваш

шифр!) сдайте преподавателю, который примет Вашу работу.

ПРОВЕРЯЕТСЯ ТОЛЬКО ЛИСТ ОТВЕТОВ!

ЧЕРНОВИКИ НЕ ОЦЕНИВАЮТСЯ!!!

Задания практического тура заключительного этапа XXXVIII Всероссийской

олимпиады школьников по биологии. 2021-22 уч. год. 11 класс

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Оборудование: спиртовой экстракт листьев петрушки (Petroselinum crispum), штатив с четырьмя

пробирками, пипетки Пастера, сухой порошок NaOH, 0,1н HCl, ёмкость с уайт-спиритом, ёмкость

с этиловым спиртом, ёмкость с водой, маркер по стеклу.

Часть I. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПИГМЕНТОВ ЗЕЛЕНОГО ЛИСТА

Задание 1. (11 баллов)

1. У Вас в штативе находятся 4 пробирки. В одной из пробирок 5-6 мл спиртовой вытяжки листьев

петрушки. Обозначьте эту пробирку номером 1. Пронумеруйте остальные пробирки номерами

2, 3, 4.

2. Из пробирки №1 чистой пипеткой Пастера отберите в пустую пробирку №2 2 мл спиртовой

вытяжки. Долейте в пробирку №2 2 мл уайт-спирита и добавьте 1-2 капли воды. Тщательно

перемешайте содержимое пробирки. Дайте содержимому пробирки отстояться. Внимательно

изучите получившиеся слои. Как Вы думаете, какой растворитель находится в верхнем слое, а

какой в нижнем? Какие группы пигментов содержатся в каждом из слоёв? Выберите пигменты

из списка (список может быть избыточным): А. Хлорофиллы; Б. Каротины; В. Ксантофиллы.

Ответы занесите в таблицу 1 в листе ответов.

3. Из пробирки №2 чистой пипеткой Пастера аккуратно отберите верхний слой, поместите его в

пустую пробирку №3. Добавьте в нее 1,5-2 мл этилового спирта и 1-2 капли воды. После этого

добавьте в ту же пробирку NaOH на кончике шпателя. Тщательно перемешайте содержимое

пробирки. По окончании перемешивания дайте содержимому пробирки отстояться.

Внимательно изучите получившиеся слои. Как Вы думаете, какой растворитель находится в

верхнем слое, а какой в нижнем? Какие группы пигментов содержатся в каждом из слоёв?

Выберите

пигменты

из

списка

(список

может

быть

избыточным):

А. Окрашенный продукт реакции хлорофиллов со щёлочью; Б. Каротины; В. Ксантофиллы.

Ответы на занесите в таблицу 1 в листе ответов. В течение практического тура к Вам подойдет

проверяющий и оценит выполнение Вами экспериментальной части.

Таблица 1. Пигментный состав слоёв в пробирках 2 и 3 (см. в листе ответов)

4. Из пробирки №1 пипеткой Пастера отберите 2 мл спиртовой вытяжки пигментов в пустую

пробирку

№4. Долейте в пробирку

№4 0,5-1 мл 0,1н HCl. Внимательно рассмотрите

получившийся раствор. Подумайте, какие изменения произошли под действием кислоты.

Задание 2. (12 баллов)

После выполнения задания

1 у Вас в

штативе оказалось

пробирки с

разнообразным содержимым (см. рис.1). В

пробирках

1 и

4 только один слой

жидкости, а в пробирках 2 и 3 по два слоя.

Рисунок 1. Нумерация слоёв во всех

пробирках после выполнения задания 1.

На практикуме по физиологии растений студенты проводили такой же эксперимент. Они записали

спектры поглощения слоёв из некоторых пробирок. Соотнесите каждый спектр поглощения со

слоем жидкости, из которого он был получен. Имейте в виду, что студенты забыли записать спектр

поглощения продукта взаимодействия хлорофилла со щелочью. Все спектры получены из разных

пробирок. Также известно, что спектр 1 соответствует одному из слоев из пробирки 2. Свои ответы

занесите в таблицу 2 в листе ответов.

Таблица 2. Спектры поглощения слоев в пробирках (см. в листе ответов)

Часть II. АККЛИМАЦИЯ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА

К УСЛОВИЯМ ОСВЕЩЕНИЯ

Свет для растений является одним из важнейших абиотических факторов среды.

Фотосинтетический аппарат растений способен быстро и эффективно менять свою структуру и

функционирование при изменении интенсивности света или его спектрального состава.

Светособирающие комплексы играют важную роль в быстрой акклимации. Известно, что

хлорофилл b ассоциирован только со светособирающими комплексами (ССК, они же LHC) и не

содержится во внутренних антеннах и на коровых белках фотосистем. Согласно ряду исследований,

количество функционирующих светособирающих комплексов ССК II

(LHCII) прямо

пропорционально количеству хлорофилла b. Взаимные превращения хлорофилла а и b называют

циклом хлорофилла (рисунок 2).

Рисунок 2. Цикл хлорофилла. САО - оксигеназа хлорофилла а, CBR - хлорофилл b-редуктаза,

HCAR - гидроксиметилхлорофилл-редуктаза.

Задание 3. (4 балла)

Ниже в таблице 3 приведены результаты определения содержания хлорофиллов a и b у Veronica

montana L. в центральном Уэльсе, занимающей различные местообитания, контрастные по

условиям освещения - от открытых песчаных дюн до тенистых лесных долин. В столбце R : FR

дано соотношение красных (680 нм) и дальних красных квантов (730 нм) солнечного излучения

для каждой из точек сбора материала.

Таблица 3. Зависимость отношения хлорофиллов а и b (Chl a : Chl b) от спектрального состава

света (R : FR) в различных местообитаниях

Номер местообитания

R : FR

Chl a : Chl b

1,04

1,80

1,04

1,63

0,76

1,35

0,67

1,01

0,39

0,80

Изучите таблицу 3. На основе приведенных данных и Ваших знаний выберите верные(ое)

утверждения(е). Ответ внесите в лист ответов.

1. Чем выше отношение R:FR, тем больше затенение, создаваемое растениями более верхних

ярусов.

2. Более высокая доля хлорофилла b соответствует растениям, обитающим в условиях

затенения.

3. Местообитания 4 и 5 относятся к открытым пространствам.

4. Фоторецепторы фитохромы способны передавать сигнал об изменении соотношения

красного и дальнего красного света.

5. За рецепцию красного и дальнего красного света отвечают фоторецепторы криптохромы.

Задание 4. (12 баллов)

Студенты на практикуме определяли содержание хлорофиллов a и b в листьях двух растений

Veronica montana L., которые росли в разных условиях освещения - одно на открытом месте, а

другое в лесу. Для этого они взяли образцы листьев, взвесили их, растерли в 80% ацетоне с

добавлением СаСО3 для предотвращения феофитинизации хлорофилла и отфильтровали. Объем

отфильтрованного раствора довели до

10 мл

80%-ным ацетоном. Далее они определили

оптическую плотность раствора (D) при 646 и 663 нм, при этом используя 80%-ный ацетон для

калибровки спектрофотометра.

1. (6 баллов) Используя формулу Лихтенталера для определения концентрации хлорофиллов а и

b в 80%-ном ацетоне и данные о массах исходных образцов листьев, рассчитайте концентрации

хлорофиллов а и b для каждого из растений, а также отношение концентрации хлорофилла а к

концентрации хлорофилла b (a/b). Заполните таблицу 4 в листе ответов. Все вычисления

округляйте до

3 знака после запятой. При расчете отношения используйте данные,

внесенные Вами в таблицу.

Формула Лихтенталера для 80%-ного ацетона

Са = 12,21×D663 - 2,81× D646

Сb = 20,13×D646 - 5,03×D663 ,

где С - концентрации соответствующих пигментов в растворе, используемом для определения

оптической плотности (мг/л). D - оптическая плотность при указанных длинах волн.

Таблица 4. Расчет содержания хлорофиллов а и b в образцах из листьев двух растений Veronica

montana L., обитавших в разных условиях освещения (см. в листе ответов)

2. (2 балла) Определите, какое из растений росло на открытой местности, а какое - в лесу. Ответы

внесите в лист ответов.

3. (4 балла) Какие адаптивные преимущества дает изменение отношения хлорофиллов a и b при

изменении условий освещения? Дайте максимально подробное объяснение. Ответ внесите в лист

ответов.

Задание 5. (5 баллов)

Рассмотрите результаты эксперимента, представленные на диаграмме ниже. Ws wt - дикий тип

арабидопсиса (экотип Wassilevskaya), phyA-5 - рецессивный мутант арабидопсиса по фитохрому

А, phyB-10 - рецессивный мутант арабидопсиса по фитохрому В. Отдельные листья 6-недельных

растений затеняли на 6 дней, создавая определенную интенсивность света, после чего листья

собирали и проводили определение содержания суммы хлорофиллов а и b в них. Под разными

буквами (a - d) обозначены выборки, продемонстрировавшие статистически значимые различия.

Рисунок 3. Зависимость содержания хлорофилла от интенсивности света.

Выберите верное(ые) утверждение(я). Ответ внесите в лист ответов.

1) Количество хлорофилла у арабидопсиса в условиях данного эксперимента не зависит от

интенсивности освещения.

2) Количество хлорофилла регулируется фитохромом В при низких, а фитохромом А при

высоких значениях интенсивности света.

3) Количество хлорофилла регулируется только фитохромом А при всех значениях

интенсивности света.

4) Количество хлорофилла регулируется только фитохромом В при всех значениях

интенсивности света.

5) Количество хлорофилла регулируется фитохромом А при низких значениях интенсивности

света.

Задание 6. (6 баллов)

Далее в эксперименте, описанном в задании 5, провели анализ экспрессии генов, участвующих в

регуляции содержания хлорофиллов (синтез/деградация/превращения хлорофиллов). Перед Вами

тепловая карта отношения уровня экспрессии генов у мутанта по фитохрому А к уровню

экспрессии генов у растения дикого типа. Гены перечислены по вертикали. По горизонтали

указано количество дней, в течение которых растения были затенены. Справа на иллюстрации

цветовая шкала: синий указывает, что отношение уровней экспрессии низкое, красный - что

отношение уровней экспрессии высокое. Выберите верные утверждения.

Рисунок 4. Тепловая карта отношения уровня экспрессии генов у мутанта по фитохрому А к

уровню экспрессии генов у растения дикого типа.

Выберите верные(ое) утверждения(е). Ответ внесите в лист ответов.

1) Фитохром А в начале 6-дневного периода слабого освещения ингибирует превращение

хлорофилла b в хлорофилл а.

2) Фитохром А в начале 6-дневного периода слабого освещения стимулирует накопление

только хлорофилла b.

3) Фитохром А в начале 6-дневного периода слабого освещения стимулирует деградацию

хлорофилла а.

4) Фитохром А в начале 6-дневного периода слабого освещения ингибирует синтез

хлорофилла а.

5) Фитохром А в конце 6-дневного периода слабого освещения перестает ингибировать

превращение хлорофилла b в хлорофилл а.

Шифр

__________________________

Итого: ________ баллов

ЛИСТ ОТВЕТОВ

на задания практического тура заключительного этапа XXXVIII

Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2021-22 уч. год. 11 класс

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Задание 1 (11 баллов)

Таблица 1. Пигментный состав слоɺв в пробирках №2 и №3

Пробирка №2

Пробирка №3

(буквенный шифр

Растворитель

группы

пигментов)

Верхний

слой

Нижний

слой

Оценка выполнения эксперимента (3 балла):___________________________________

Задание 2 (12 баллов)

Таблица 2. Спектры поглощения слоев в пробирках

Спектр №1

Спектр №2

Спектр №3

Спектр №4

Слой №____

Задание 3 (4 балла)

Номер(а) верного(ых) утверждения(ий): ___________________________________________

Задание 4 (12 баллов)

1. Таблица 4. Расчет содержания хлорофиллов а и b в образцах из листьев двух

растений Veronica montana L., обитавших в разных условиях освещения (6 баллов)

Растение 1

Растение 2

0,381

0,380

D646

0,807

0,558

D663

концентрация хлорофилла а, Са, мг/л

концентрация хлорофилла b, Сb, мг/л

a/b

Шифр

__________________________

Определите, какое из растений росло на открытой местности, а какое - в лесу. (2 балла)

Местообитание растения 1 _________________

Местообитание растения 2 _________________

Какие адаптивные преимущества дает изменение отношения хлорофиллов a и b при

изменении условий освещения? (4 балла)

__________________________________________________________________________

Задание 5 (5 баллов)

Номер(а) верного(ых) утверждения(ий): __________________________________________

Задание 6 (6 баллов)

Номер(а) верного(ых) утверждения(ий): __________________________________________

Биология (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2021-2022 год) - часть 6