Биология (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2018-2016 год) - часть 5

 

  Главная      Книги - Разные     Биология (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2018-2016 год)

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

   

 

   

 

содержание      ..     3      4      5      6     ..

 

 

 

Биология (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2018-2016 год) - часть 5

 

 

Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
34
16. На рисунке изображена формула омега-конотоксина - яда, синтезируемого
моллюсками семейства Конусы (Conidae) и являющегося одним из сильнейших
природных нейротоксинов.
Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений
Верным (В) или Неверным (Н).
А) Цифрой 1 обозначен C-конец молекулы омега-конотоксина.
Б) Цифрой 2 обозначен N-конец молекулы омега-конотоксина.
В) Цифрой 3 обозначен аминокислотный остаток цистеина.
Г) Все аминокислотные остатки цистеина, присутствующие в молекуле
омега-конотоксина, вовлечены в формирование дисульфидных мостиков.
Д) Молекулярная масса омега-конотоксина превышает молекулярную массу
инсулина человека.
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
35
17. На схеме представлен гликолиз и последующее окисление НАДН на внутренней
мембране митохондрий. Дополнительно показано участие белковых
комплексов электрон-транспортной цепи в транспорте протонов через
мембрану митохондрий (обратите внимание, что на верхнем и нижнем рисунке
мембраны изображены в зеркальной ориентации). Биохимические процессы
протекают у растений по-разному в зависимости от поступления фосфора. Так,
при фосфорном голодании используются альтернативные ферменты при
окислении 3-фософоглицеринового альдегида и превращения ФЕП в
пировиноградную кислоту, альтернативные пути транспорта электронов в
митохондриях (см. рис.).
Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений
Верным (В) или Неверным (Н).
При фосфорном голодании:
А) наблюдается нулевой баланс АТФ: сколько молекул расходуется,
столько же и синтезируется;
Б) на 1 моль глюкозы образуется меньше восстановительных эквивалентов
в форме НАДН, чем в норме;
В) при превращении ФЕП в пировиноградную кислоту выделяется больше
энергии в форме тепла, чем в норме;
Г) при окислении НАДН в митохондриях образуется меньше АТФ, чем в норме;
Д) для окисления одного моля глюкозы до пировиноградной кислоты в
электрон-транспортной цепи митохондрий необходимо затратить
больше кислорода, чем при нормальном снабжении фосфором.
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
36
18.
У Arabidopsis получены летальные эмбриональные
мутации: gnom, у которого зародыш останавливает
развитие на стадии глобулы, и monopteros, у
которого не развивается корень и гипокотиль, а
весь зародыш представлен двумя семядолями,
прикрепленными к почечке. Эти мутанты можно
поддерживать только в гетерозиготном состоянии.
При скрещивании гетерозиготы по gnom с
гетерозиготой по monopteros в первом поколении
получились только растения с нормальными
зародышами. При общем подсчете фенотипов
зародышей в стручках растений второго поколения
оказалось, что 225/256 зародышей были
нормальными, 1/16 зародышей остановились на
стадии глобулы, а остальные 15/256 состояли из
семядолей и почечки.
Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений
Верным (В) или Неверным (Н).
А) Гены GNOM и MONOPTEROS сцеплены друг с другом.
Б) Мутации gnom и monopteros взаимодействуют по типу рецессивного эпистаза.
В) Ген GNOM контролирует программу развития зародыша, которая включается на
более ранних этапах развития, чем программа, контролируемая геном
MONOPTEROS.
Г) Родительская гетерозигота по мутации gnom несла только доминантные
аллели гена MONOPTEROS.
Д) Дигомозигота по обеим мутациям (gnom и monopteros) имеет тот же фенотип,
что и мутанты по monopteros.
19.
Исследователи получили карликовый мутант у Arabidopsis. У этого мутанта
снижена реакция геотропизма, корень имеет меньше разветвлений, чем
выращенное в тех же условиях растение дикого типа. Побеговая система,
наоборот, была более разветвленной у мутанта. При прививке растения дикого
типа на корни мутанта строение корневой системы нормализовалось. При
прививке карликового мутанта на корни нормального растения строение
корневой системы становилось ближе к мутантному фенотипу. В обоих случаях
строение побеговой системы соответствовало генотипу привоя.
Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений
Верным (В) или Неверным (Н).
А) мутация затрагивает белок-рецептор некоторого гормона, причем ген
этого рецептора экспрессируется в корнях;
Б) мутация затрагивает биосинтез некоторого подвижного фактора-регулятора
развития, который в норме синтезируется в корнях;
В) мутация затрагивает биосинтез фактора-регулятора развития, движущегося по
растению полярно;
Г) мутация затрагивает фактор транскрипции, который действует в тех же клетках,
в которых он синтезировался;
Д) мутация затрагивает биосинтез фактора-регулятора развития, который в
норме тормозит закладку боковых корней и стимулирует развитие боковых
почек.
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
37
20. На иллюстрации ниже представлены основные элементы внутриклеточного
сигнального пути PI3K/AKT/mTOR, а также способы регуляции их активности
внешними факторами (факторами роста, концентрацией метаболитов). Данный
сигнальный путь управляет такими процессами, как пролиферация и
дифференцировка стволовых клеток, регуляция метаболизма, апоптоз.
Ключевой белок каскада, mTOR, ингибируется рапамицином в свободном
состоянии и в комплексе с регуляторно-ассоциированным с TOR белком.
Стрелки с острым окончанием (→) обозначают активирующее действие, с
тупым окончанием (─┤) - ингибирующее действие.
Комментарий к схеме: Akt - протеинкиназа B; ; AMPK - АМФ-активируемая
протеинкиназа; Deptor - белок, взаимодействующий с TOR и содержащий DEP-
домен; LKB1 - киназа печени B1; mTOR - мишень рапамицина у млекопитающих;
PI3K - фосфоинозитид-3-киназа; Raptor - регуляторно-ассоциированный с TOR
белок; REDD1 - ответ на регуляцию развития и повреждения ДНК; Rheb - гомолог
Ras, насыщающий мозг; Rictor - рапамицин-нечувствительный компаньон TOR;
RSK - рибосомальная киназа s6; TBC1D7 - член семейства белков, содержащих
TBC-домен №7; TSC1 и 2 - туберины 1 и 2.
Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений
Верным (В) или Неверным (Н).
А) Гипоксия в присутствии факторов роста, регулирующих данный сигнальный
путь, приведѐт к возрастанию отношения аутофагия/апоптоз.
Б) При введении в клетку небольшого количества негидролизуемого аналога
ГТФ следует ожидать повышения уровня аутофагии.
В) Доминантно-негативная мутация гена TSC2 приводит к повышению риска
образования злокачественных опухолей в гетерозиготном состоянии.
Г) При единоразовом поступлении в клетку высокой дозы рапамицина
отношение [mTORC2акт]/[mTORC1акт] снизится.
Д) Мутация, приводящая к конститутивной работе белка Ras может быть частично
компенсирована мутацией, приводящей к повышению активности белка AMPK.
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
38
Часть
4. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления
соответствия. Максимальное количество баллов, которое можно набрать
-
99,5.
Заполните матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий.
1.
[2,5 балла] На рисунке изображен возбудитель токсоплазмоза (царство
Альвеоляты). Выберите из представленного списка и впишите в таблицу для
каждого номера (1 - 5) буквенное обозначение органоидов (А - З):
Органоид:
А) ядро;
Б) митохондрия;
В) апикопласт (пластида);
Г) сократительная вакуоль;
Д) апикальный аппарат;
Е) экструсома;
Ж) лизосома;
З) аппарат Гольджи.
Номер на рисунке
1
2
3
4
5
Органоид
2.
[3 балла] На рисунке представлены жгутиковые стадии организмов (все
организмы на рисунке ориентированы передним концом вверх). Впишите в
таблицу для каждого организма (1-5) буквенное обозначение жгутиковых
стадий (А-Д) (может быть несколько правильных ответов):
Организм:
Жгутиковая стадия:
1) зеленая водоросль улотрикс
(царство архепластидные);
2) зеленая водоросль хламидомонада
(царство архепластидные);
3) эвглена (царство эвгленозоа);
4) оомицет сапролегния (царство страменопила);
5) хитридиевый гриб (царство грибы).
Организм
1
2
3
4
5
Жгутиковая стадия
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
39
3.
[4 балла] Установите соответствие между изображениями растений или
отдельных структур спорофитов (обозначены цифрами) и их гаметофитами
(обозначены буквами).
Спорофит
1
2
3
4
5
6
7
8
Гаметофит
4.
[2,5 балла] Соотнесите название вида растения с его жизненной формой.
Растение:
Жизненная форма:
А) однолетнее травянистое
1) лилия кудреватая (саранка)
длиннокорневищное растение
(Lílium mártagon)
Б) многолетнее травянистое
2) ирис болотный
луковичное растение
(Íris pseudácorus)
В) многолетнее травянистое
3) пырей ползучий
короткокорневищное растение
(Elytrígia répens)
Г) однолетнее травянистое
4) купена лекарственная
короткокорневищное растение
(Polygonátum odoratum)
Д) двулетнее травянистое
5) тюльпан Биберштейна
луковичное растение
(Tulipa biebersteiniana)
Е) многолетнее травянистое
длиннокорневищное растение
Растение
1
2
3
4
5
Жизненная форма
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
40
5.
[3,5 балла] На рисунке изображен поперечный срез корня моркови.
Соотнесите цифры, которыми обозначены структуры, с соответствующими им
названиями.
Структуры:
А) камбий
Б) вторичная ксилема
В) перидерма
Г) флоэма
Д) первичная ксилема
Е) запасающая паренхима коры
Ж) радиальный луч
Обозначение
1
2
3
4
5
6
7
Структура
6.
[3 балла] Установите соответствие между названиями красителей (1-6) и
группами организмов, из которых их получают либо получали в прошлом.
1) индиго
А) покрытосеменные растения
2) пурпур (6,6'-диброминдиго)
Б) лихенообразующие грибы (лишайники)
3) сепия
В) членистоногие
4) кармин
Г) моллюски
5) гематоксилин
6) лакмус
Краситель
1
2
3
4
5
6
Организмы
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
41
7.
[4 балла] У насекомых (Hexapoda) из яйца выходит мелкий неполовозрелый
бескрылый организм, затем он испытывает большее или меньшее число линек
и достигает окончательного строения и половозрелости на стадии имаго.
Существуют разнообразные варианты индивидуального развития насекомых,
описанные ниже.
А. Аметаболия: развитие сводится только к росту тела (увеличению размеров
и массы) и формированию половой системы.
Б. Паурометаболия: неполовозрелые стадии похожи на имаго, у них имеются
зачатки крыльев, которые постепенно, с каждой линькой увеличиваются и
достигают окончательных размеров у имаго.
В. Гемиметаболия: неполовозрелые стадии имеют провизорные органы, которые
исчезают в ходе метаморфоза и у половозрелой стадии отсутствуют; крылья
формируются постепенно.
Г. Голометаболия: развитие включает фазы яйца, личинки, куколки и имаго;
личинки имеют провизорные органы. Разрушение провизорных личиночных
органов, а также закладка крыльев и других органов имаго происходят в течение
фазы куколки.
Установите, какие из описанных вариантов развития (А - Г) свойственны
насекомым из различных отрядов (1 - 8).
1 - Блохи
5 - Перепончатокрылые
2 - Стрекозы
6 - Подѐнки
3 - Щетинохвостки
7 - Ногохвостки
4 - Полужесткокрылые
8 - Ручейники
Отряд
1
2
3
4
5
6
7
8
Вариант развития
8.
[2,5 балла] Соотнесите иллюстрации (1-10) и отряды к которым
относятся изображенные на них животные (А-К).
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
42
Отряды:
А) не относится к паукообразным
Е) отряд Паразитиформные клещи
Б) отряд Скорпионы
Ж) отряд Телифоны
В) отряд Фрины, или Жгутоногие пауки
З) отряд Сенокосцы
Г) отряд Пауки
И) отряд Щупальцеходные, или Кенении
Д) отряд Псевдоскорпионы
К) отряд Сольпуги
Объект
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Отряд
9.
[6 баллов] Установите соответствие животных (1 - 12) и преобладающих у них
азотсодержащих продуктов катаболизма белков и нуклеиновых кислот:
1 - обыкновенная гидра
7 - травяная лягушка (взр.особь)
А - аммиак
2 - виноградная улитка
8 - аксолотль
Б - мочевая кислота /
3 - перелѐтная саранча
9 - обыкновенная гадюка
ураты
4 - речной рак
10 - чакская филломедуза
В - мочевина
5 - паук-крестовик
11 - миссисипский аллигатор
Г - гуанин
6 - морская звезда
12 - кенгуровая крыса
Животное
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Преобладающие
азотистые экскреты
10.
[2,5 балла] Соотнесите форму туловищных позвонков (А-Д) и представителей
разных систематических групп позвоночных животных (1-10), для которых она
характерна. Результаты занесите в таблицу.
Животные:
Форма позвонков:
1) костистые рыбы;
А - амфицельные (двояковогнутые);
2) хрящевые рыбы;
Б - процельные (сзади выпуклые, спереди
3) хвостатые земноводные;
вогнутые);
4) хамелеоны;
5) безногие земноводные;
В - опистоцельные (спереди выпуклые,
6) большинство ящериц;
сзади вогнутые);
7) крокодилы;
Г - платицельные (плоско-вогнутые с
8) птицы;
межпозвонковыми дисками);
9) змеи;
Д - гетероцельные (седлообразные, сложной
10) млекопитающие.
формы).
Группа животных
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Форма позвонков
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
43
11.
[4 балла] На рисунке показана схема строения двенадцатидневного эмбриона
кролика. Определите, какие структуры обозначены каким номерами и внесите
в таблицу.
Структуры:
А) полость желточного мешка
Б) амнион
В) полость аллантоиса
Г) пупочный канатик
Д) серозная оболочка
Е) стенка аллантоиса
Ж) амниотическая полость
З) утолщение хориона
Обозначение
1
2
3
4
5
6
7
8
Структура
12.
[2,5 балла] Расставьте обозначения на схеме поперечного среза желудочка
сердца рептилии.
Структуры:
А - отверстие лѐгочной
артерии
Б - атриовентрикулярное
отверстие левого
предсердия
В - атриовентрикулярное
отверстие правого
предсердия
Г - отверстие левой
дуги аорты
Д - отверстие правой
дуги аорты
Обозначение
1
2
3
4
5
Структура
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
44
13.
[4 балла] Совместите инструменты, применяемые в антропологических
исследованиях, с их функциями.
А - измерение диаметра грудной клетки
Д - измерение обхвата груди
Б - измерение толщины кожной складки
Е - измерение размера и угла нижней
челюсти
В - измерение размеров элементов лица
Ж - измерение силы сжатия кисти
Г - измерение длины тела
З - измерение угла подвижности суставов
Инструмент
1
2
3
4
5
6
7
8
Функция
14.
[5 баллов] Соотнесите изображения сенсорных клеток (1 - 5) с
воспринимаемыми ими сигналами (А - Д). Отметьте клетки, в которых после
стимуляции раздражителем происходит закрытие Na+-каналов с развитием
гиперполяризации, знаком ―Х‖; клетки, в которых стимуляция приводит к
иному эффекту - знаком ―О‖.
Воспринимаемые сигналы:
А) Зрение
Б) Слух
В) Обоняние
Г) Вкус
Д) Осязание
1
2
3
4
5
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
45
Сенсорные клетки
1
2
3
4
5
Воспринимаемый сигнал
Механизм восприятия
раздражителя (Х/О)
15.
[4 балла] Ниже представлены графики (I - IV) изменения электрических
потенциалов в некотором нервном волокне при экспериментах (А - Г),
различающихся расположением электродов и наличием (либо отсутствием)
внешнего раздражения (R). Установите соответствие между графиком (I - IV) и
экспериментом (А - Г). Внесите ответ в матрицу ответов.
А
Б
В
Г
График
I
II
III
IV
Эксперимент
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
46
16.
[2,5 балла] В одном из университетов для получения зачѐта по зоопсихологии
студентам даѐтся задание обучить крысу игре в баскетбол. Для этого крысу
сначала в течение нескольких дней неоднократно визуально знакомят с теми
предметами (шарик и коробочка), которые будут использоваться при обучении.
Потом крысе дают возможность в свободном режиме исследовать обстановку
(стол), где будет происходить обучение, и осуществить любые манипуляции с
предметами. Затем начинают подкреплять пищей взятие крысой шарика
передними лапами. На следующем этапе подкрепляют пищей те случаи, когда
шарик, взятый крысой в лапы, случайно падает в коробочку. Постепенно
коробочку поднимают всѐ выше и выше, продолжая подкреплять
«закидываниеª крысой шарика в коробочку.
Опираясь на текст задания, укажите, в какой последовательности
используются различные формы обучения при дрессировке крысы. Если Вы
считаете, что какие-то ячейки лишние, поставьте в них знак «Хª.
Формы обучения:
В - Условный рефлекс
А - Обучение посредством наблюдения
Г - Инструментальное обучение
Б - Привыкание
Д - Латентное обучение
Форма обучения
А
Б
В
Г
Д
Порядок применения
17.
[3,5 балла] Эндоплазматический ретикулум представляет собой непрерывную
сеть цистерн и трубочек, занимающую значительную долю цитоплазмы
эукариотической клетки. Тем не менее, эндоплазматический ретикулум можно
довольно четко разделить на два субкомпартмента: гладкий (агранулярный) и
шероховатый (гранулярный). Эти субкомпартменты различаются не только
структурой, но и функциями. Заполните таблицу, отметив, в какие процессы
вовлечен тот или иной участок эндоплазматического ретикулума:
Процессы:
Участок ретикулума:
1. Трансляция мембранных и секретируемых белков;
А) Гладкий ЭПР;
2. Высвобождение кальция в процессе
мышечного сокращения;
Б) Шероховатый ЭПР;
3. Биосинтез липидов;
В) ЭПР не участвует в этом
4. Гликолиз;
процессе.
5. Глюконеогенез;
6. Детоксикация продуктов обмена и ксенобиотиков;
7. Формирование ядерной оболочки.
Процессы
1
2
3
4
5
6
7
Участок
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
47
18.
[3 балла] Рассмотрите схематичное изображение трѐх типов межклеточных
контактов эпителиальных клеток человека, обозначенных цифрами 1 - 3.
Назовите эти контакты, укажите, с какими элементами цитоскелета они
связаны. Учтите, что некоторые перечисленные типы межклеточных
контактов и элементов цитоскелета не имеют отношения к показанным на
рисунке.
Название контакта
А) десмосома
Б) полудесмосома
В) нексус (щелевой контакт)
Г) плотный контакт (zonula occludens)
Д) плазмодесма
Е) адгезионный контакт (adherens junction)
Ж) фокальный контакт (focal adhesion)
Элементы цитоскелета
I) микротрубочки
II) тонкие филаменты
III) промежуточные филаменты
№ контакта
1
2
3
Название контакта
Элемент цитоскелета
19.
[2,5 балла] На рисунках показан скелет плавника кистепѐрой рыбы и скелет
передней конечности древнего земноводного (стегоцефала). Укажите, какие
гомологичные отделы обозначены цифрами.
Элементы
строения
конечности:
А) локтевая кость;
Б) плечевая кость;
В) фаланги
пальцев;
Г) лучевая кость;
Д) кости запястья.
Обозначения
1
2
3
4
5
Элементы конечности
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
48
20.
[5 баллов] Определите на схеме обозначенные цифрами белки - компоненты
вилки репликации и назовите их. Учтите, что некоторые перечисленные ниже
белки не имеют отношения к репликации и отсутствуют на рисунке.
Белки:
А) ДНК-полимераза
Б) ДНК-лигаза
В) теломераза
Г) топоизомераза
Д) хеликаза
Е) ревертаза
Ж) праймаза
З) убиквитин-лигаза
Позиция
1
2
3
4
5
Белок
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
49
21.
[4 балла] Перед Вами изображен мевалонат-независимый путь биосинтеза
изопентинил-пирофосфата (IPP) и диметилаллил-пирофосфата (DMAPP) -
начальный этап биосинтеза изопреноидов, встречающийся у высших растений
и апикомплексов, но отсутствующий у архей. Считается, что биосинтез
изопреноидов возник у архей, ведь большая часть их липидов относятся именно
к этому классу органических молекул. Таким образом, представленный на
рисунке биохимический путь возник в ходе эволюции вторично. Вам
предлагается соотнести номер фермента, катализирующего ту или иную
реакцию мевалонат-независимого пути, с классом (А-Е), к которому этот
фермент относится.
А) Оксидоредуктазы
Г) Лиазы
Б) Трансферазы
Д) Изомеразы
В) Гидролазы
Е) Лигазы
№ на рисунке
1
2
3
4
5
6
7
8
Класс ферментов
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
50
22.
[5 баллов] На рисунке изображено два структурных полисахарида,
присутствующих в межклеточном веществе многоклеточных (и в клеточных
стенках некоторых одноклеточных) эукариотических организмов: целлюлоза и
гиалуроновая кислота. Ниже дан ряд утверждений, касающихся этих
полисахаридов. Ваша задача определить, какие из этих утверждений относятся
к целлюлозе, какие - к гиалуроновой кислоте, какие к обоим полисахаридам, а
какие - ни к одному из них.
Утверждения:
Решение:
1. Этот полисахарид является гомополисахаридом.
А) Верно только для
2. Этот полисахарид является гетерополисахаридом.
целлюлозы;
3. Молекулы этого полисахарида несут электрический
Б) Верно только для
заряд при физиологических рН.
гиалуроновой кислоты;
4. Этот полисахарид является регулярным (мономерные
звенья чередуются в определенном порядке).
В) Верно для обоих
5. Этот полисахарид содержит только один тип
полисахаридов;
гликозидных связей.
Г) Неверно для обоих
6. Биосинтез этого полисахарида идет на плазматической
полисахаридов.
мембране.
7. Биосинтез этого полисахарида идет в аппарате Гольджи.
8. Этот полисахарид встречается у представителей
супергруппы Unikonta.
9. Этот полисахарид встречается только у высших
растений.
10. Среди животных встречаются организмы, способные
переваривать этот полисахарид.
Утверждения
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Решение
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
51
23.
[5 баллов] В этом задании Вам предлагается сравнить два важнейших
катаболических процесса: цикл трикарбоновых кислот (цикл Кребса) и бета-
окисление жирных кислот (цикл Кноопа — Линена). Ниже дан ряд
утверждений, касающихся этих биохимических путей. Ваша задача определить,
какие из этих утверждений относятся к циклу трикарбоновых кислот, какие - к
бета-окислению, какие к обоим путям, а какие - ни к одному из них.
Утверждения:
Решение:
1. Этот биохимический процесс у эукариот протекает в
А) Верно только для цикла
митохондриях и пероксисомах.
трикарбоновых кислот;
2. Этот биохимический процесс у позвоночных животных
Б) Верно только для бета-
может поставлять субстраты для биосинтеза аминокислот.
окисления;
3.
Этот биохимический процесс включает стадию
субстратного фосфорилирования.
В) Верно для обоих
4. Этот биохимический процесс не встречается у высших
процессов;
растений.
Г) Неверно для обоих
5. Этот биохимический процесс приводит к образованию
процессов.
NADH.
6. Этот биохимический процесс приводит к образованию
FADH2.
7. Этот биохимический процесс сопряжен с образованием
мочевины у млекопитающих.
8. В ходе этого биохимического процесса высвобождается
углекислый газ.
9. Протекание этого процесса не требует никаких
коферментов.
10. Интермедиатами этого процесса являются тиоэфиры.
Утверждения
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Решение
24.
[5 баллов] Взаимодействие сигнальной молекулы с белком-рецептором -
первый этап сложного каскада химических реакций и молекулярных
взаимодействий, известных как сигнальный путь. Существует огромное
разнообразие белков-рецепторов. Вам необходимо определить, какие из
приведенных ниже утверждений (одно или несколько) справедливы для
каждого из указанных белков-рецепторов.
Белки рецепторы:
Утверждения:
1) Рецептор инсулина
А) Располагается в плазматической мембране
2) Рецептор адреналина
клетки.
3) Рецептор дигидротестостерона
Б) Способен напрямую взаимодействовать с
4) Никотиновый рецептор
ДНК.
ацетилхолина
В) Обладает ферментативной активностью.
5) Мускариновый рецептор
Г) Взаимодействует с G-белком.
ацетилхолина
Д) Представляет собой ионный канал.
Белки рецепторы
1
2
3
4
5
Утверждения
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
52
25.
[5 баллов] Вторичные посредники - небольшие молекулы и ионы, участвующие
в передаче сигнала внутри клетки. Разнообразие вторичных посредников
меньше, чем белков-рецепторов. Вам необходимо определить, какие из
приведенных ниже утверждений (одно или несколько) справедливы для
каждого из указанных вторичных посредников.
Вторичные посредники:
Утверждения:
1. Циклический АМФ
А) Образуется фосфолипазой С.
Б) Способствует выходу кальция из саркоплазматического
2. Циклический ГМФ
ретикулума.
3. Кальций
В) Функуционирует только на плазматической мембране.
4. Инозитолтрисфосфат
Г) Концентрация этого вещества в цитоплазме
5. Диацилглицерол
светочувствительных клеток сетчатки позвоночных
уменьшается.
Д) Активирует протеинкиназу А.
Е) Запускает высвобождение медиатора из
пресинаптического окончания.
Вторичные посредники
1
2
3
4
5
Утверждения
26.
[4 балла] Изопентинилпирофосфат - важный базовый метаболит, являющийся
предшественником целого класса биологических молекул, называемых
терпены. При синтезе терпенов обычно происходит полимеризация
изопреновых звеньев, с образованием линейных и циклических молекул.
Гераниол является душистым веществом, входящим в состав эфирных масел
растений: его достаточно много в гераниевом и розовом масле.
Кантаридин - ядовитый терпен, содержащийся в гемолимфе жуков-нарывников
(семейство Meloidae). При этом его содержание может достигать пяти процентов
от сухой массы жука. При контакте с кожей кантаридин вызывает формирование
нарывов и волдырей. Но в старину это не останавливало собирателей жуков-
нарывников: ведь в высоком разведении кантаридин считали мощным
афродизиаком.
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
53
В ходе эксперимента для биосинтеза гераниола и кантаридина использовался
изопентинилпирофосфат, содержащий радиоактивно-меченный атом углерода
(на рисунке он обозначен звездочкой)
Изучите рисунок ниже и отметьте номера атомов в молекулах гераниола (А) и
кантаридина (Б), которые будут содержать радиоактивную метку:
А
Б
Номера атомов
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Гераниол (А)
Кантаридин (Б)
27.
[2 балла] Поддержание уровня глюкозы в крови и тканях - это сложно
регулируемый процесс, включающий координацию путей гликолиза,
глюконеогенеза и молочнокислого брожения. Однако, в некоторых стрессовых
условиях, такая координация может нарушаться. Вам предлагается
определить, как на эти процессы влияет острое алкогольное опьянение:
Параметры:
Изменения:
1) Соотношение NADH/NAD+
А) Увеличится.
2) Интенсивность образования лактата
Б) Уменьшится.
3) Интенсивность глюконеогенеза
В) Останется без изменений.
4) Уровень глюкозы в крови
Параметры
1
2
3
4
Изменения
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
54
Часть
5. Вам предлагаются расчетные задачи в формате Международной
биологической олимпиады. В условиях задач содержаться все данные, которые наряду с
базовыми знаниями будут необходимы и достаточны для установления верного ответа.
Максимальное количество баллов, которое можно набрать - 20.
1.
[6 баллов] Электрокардиография (ЭКГ) широко используется в современной
медицине для диагностики широкого спектра патологии сердца.
Электрокардиограф регистрирует напряжение (разность электрических
потенциалов) между 2 точками, то есть в каком-
то отведении. Стандартные отведения
―формируются‖ при следующем попарном
подключении электродов:
I отведение - левая рука (+) и правая рука ( - );
II отведение - левая нога (+) и правая рука ( - );
III отведение - левая нога (+) и левая рука ( - ).
Три стандартных отведения образуют
равносторонний треугольник
(треугольник Эйнтховена, см. рисунок).
Электрокардиограф фиксирует суммарную электрическую активность сердца, а
если точнее — разность электрических потенциалов (напряжение) между 2
точками в разные фазы сердечного цикла. С помощью ЭКГ можно определить
суммарную разность потенциалов от клеток миокарда желудочков, или, как ее
называют, электрическую ось сердца (ЭОС сердца). Очень часто ЭОС совпадает с
анатомической осью сердца.
Направление ЭОС (а равно и анатомической оси сердца) можно определить,
проанализировав комплексы QRS электрокардиограммы в каждом отведении. Если
комплекс QRS в каком-либо отведении направлен вверх, то проекция вектора ЭОС
на данное отведение будет направлена от ―-‖ к ―+‖; если же вниз - от ―+‖ к ―-― (см.
рисунок с треугольником Эйнтховена). Длина спроецированного вектора ЭОС на
отведениях I - III зависит от амплитуды комплекса QRS в данных отведениях.
Внимательно рассмотрите запись ЭКГ в трѐх
отведениях (I, II и III), полученную при
электрокардиографии испытуемого.
Скорость записи ленты равна 25 мм/с.
1.1. Рассчитайте частоту сердечных
сокращений (ЧСС) у испытуемого.
Ответ внесите в матрицу ответов (2 балла).
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
55
1.2. Внесите в матрицу ответов обозначение рисунка (А - Д), наиболее точно
отражающего направление ЭОС у испытуемого. (3 балла)
Только один вариант может быть правильным!
А
Б
В
Г
Д
1.3. Какое из представленных ниже изображений обзорных рентгенограмм
органов грудной клетки может соответствовать испытуемому (1 балл).
Внесите в матрицу ответов соответствующее обозначение (Е - З).
Только один вариант может быть правильным!
Правая
Левая
Правая
Левая
Правая
Левая
сторон
сторон
сторон
сторон
сторон
сторон
а
а
а
а
а
а
Е
Ж
З
Ответы:
1.1. [2 балла] Частота сердечных сокращений (ЧСС), уд. в минуту
1.2. [3 балла] Направление ЭОС испытуемого
1.3. [1 балл] Рентгенограмма органов грудной клетки испытуемого
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
56
2.
[5 баллов] На рисунке представлена схема анаэробного процесса превращения
глюкозы - гликолиза:
2.1. [1 балл] Если среди реакций гликолиза есть окислительно-восстановительная
реакция, поставьте значок «Х» под номером этой реакции.
Реакция
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
№ позиции
2.2. [1 балл] Какое вещество является окислителем в этой реакции?
Вещество-окислитель
2.3. [2 балла] Глюкоза, содержащая радиоактивный изотоп 14С в положении С1,
проинкубирована с гликолитическими ферментами и необходимыми кофакторами. Какой
атом в молекуле пирувата окажется 14С-меченым? Поставьте значок «Х» под номером
этого атома.
Атом углерода
С1
С2
С3
№ атома
Биология, ЗЭ-2018, 10-11 классы
57
2.4. [1 балл] Если удельная радиоактивность 14С-меченой глюкозы составляет
10 мСi/ммоль, то какова удельная радиоактивность образующегося пирувата?
(мСi - миллиКюри).
Удельная радиоактивность пирувата
мСi/ммоль
3.
[5 баллов] Генетическое расстояние между расположенными на Х-хромосоме геном
фактора IX свѐртывания крови и локусом генов опсинов цветового зрения
составляет 20 сантиморган. Расстояние между ними по геномной карте составляет 15
миллионов пар нуклеотидов. Рассчитайте вероятности рождения детей с различными
фенотипами в семье здорового мужчины и здоровой женщины, чей отец болел
гемофилией типа B (связанной с дефицитом фактора IX) и дальтонизмом
одновременно.
Укажите эти вероятности в процентах, укажите, сколько пар оснований у
человека приходится на 1 сантиморганиду:
1. Гемофилик-
2. Только
3. Только
4. Здоровый
5. П.н./
дальтоник
гемофилик
дальтоник
ребѐнок
1 сантиморган
4.
[4 балла] Исследователь, изучая наследственность плодовых мушек, скрестил две
чистые линии, одна из которых имела аномально меланизированное тело чѐрного
цвета, а другая - укороченные антенны. В поколении F1 у всех мух оказались
нормальные антенны, и нормальное серое тело. В поколении F2 произошло
расщепление 9/16 нормальных мух, 3/16 мух с чѐрным телом, 3/16 мух с короткими
антеннами и 1/16 мух с чѐрным телом и короткими антеннами. Однако
исследователь на этом не остановился, скрестил между собой всех фенотипически
нормальных мух из F2 и получил таким образом поколение F3.
Напишите расщепление фенотипов (в виде дроби) в этом поколении F3 :
1. Нормальные мухи
2. Мухи с чѐрным
3. Мухи с серым
4. Мухи с
(серое тело, длинные
телом и длинными
телом и
чѐрным телом и
антенны)
антеннами
короткими
короткими
антеннами
антеннами
Шифр _________________
Фамилия ___________________________
Имя
___________________________
Регион
___________________________
Класс
___________________________
Шифр
___________________________
МАТРИЦА ОТВЕТОВ (Части 1 - 3)
к заданиям теоретического тура XXXIV Всероссийской олимпиады
школьников по биологии. г. Ставрополь - 2018 г.
10 - 11 классы [мах. 320 баллов]
Внимание! Образец заполнения: правильный ответ -
отмена ответа -
О
Часть 1. мах. 40 баллов
а
б
в
г
а
б
в
г
а
б
в
г
а
б
в
г
а
б
в
г
а
б
в
г
1
8
15
22
29
36
2
9
16
23
30
37
3
10
17
24
31
38
4
11
18
25
32
39
5
12
19
26
33
40
6
13
20
27
34
Итого за
7
14
21
28
35
часть 1
Часть 2. мах. 200 баллов
?
а
б
в
г
д
ПО
Бал.
?
а
б
в
г
д
ПО
Бал.
?
а
б
в
г
д
ПО
Бал.
в
в
в
1
18
35
н
н
н
в
в
в
2
19
36
н
н
н
в
в
в
3
20
37
н
н
н
в
в
в
4
21
38
н
н
н
в
в
в
5
22
39
н
н
н
в
в
в
6
23
40
н
н
н
в
в
в
7
24
41
н
н
н
в
в
в
8
25
42
н
н
н
в
в
в
9
26
43
н
н
н
в
в
в
10
27
44
н
н
н
в
в
в
11
28
45
н
н
н
в
в
в
12
29
46
н
н
н
в
в
в
13
30
47
н
н
н
в
в
в
14
31
48
н
н
н
в
в
в
15
32
49
н
н
н
в
в
в
16
33
50
н
н
н
в
в
Итого за
17
34
н
н
часть 2
Часть 3. мах. 80 баллов
?
а
б
в
г
д
ПО
Бал.
?
а
б
в
г
д
ПО
Бал.
?
а
б
в
г
д
ПО
Бал.
в
в
в
1
8
15
н
н
н
в
в
в
2
9
16
н
н
н
в
в
в
3
10
17
н
н
н
в
в
в
4
11
18
н
н
н
в
в
в
5
12
19
н
н
н
в
в
в
6
13
20
н
н
н
в
в
7
14
н
н
Итого за
часть 3
Итого за части 1 - 3:
Проверили:
Шифр _________________
Фамилия ___________________________
Имя
___________________________
Регион
___________________________
Класс
___________________________
10-11 кл.
Шифр
___________________________
Часть 4. мах. 99,5 баллов
1. мах. 2,5 балла
2. мах. 3 балла
3. мах. 4 балла
4. мах. 2,5 балла
№ рис.
1
2
3
4
5
Орг-м
1
2
3
4
5
Спор-т
1
2
3
4
5
6
7
8
Раст.
1
2
3
4
5
А
А
А
А
Б
Б
Б
Б
В
В
В
В
Г
Г
Г
Г
Д
Д
Д
Д
Е
Е
Е
(по 0,5 б.) = ___________
Ж
Ж
(по 0,5 б.) = ___________
З
З
(по 0,5 б.) = _______
(по 0,5 б.) = _______
5. мах. 3,5 балла
6. мах. 3 балла
7. мах. 4 балла
Обозн.
1
2
3
4
5
6
7
Кр-ль
1
2
3
4
5
6
Отряд
1
2
3
4
5
6
7
8
А
А
А
Б
Б
Б
В
В
В
Г
Г
Г
Д
(по 0,5 б.) = ___________
(по 0,5 б.) = ___________
Е
14. мах. 5 баллов
Ж
9. мах. 6 баллов
С.кл-ки
1
2
3
4
5
Жив-е
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
А
(по 0,5 б.) = _______
А
Б
8. мах. 2,5 балла
Б
В
Объект
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
В
Г
А
Г
Д
Б
Х
(по 0,5 б.) = ___________
В
О
Г
10. мах. 2,5 балла
(по 0,5 б.) = _______
Д
Гр.ж-х
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Е
А
15. мах. 4 балла
Ж
Б
Граф.
I
II
III
IV
З
В
А
И
Г
Б
К
Д
В
Г
(по 0,25 б.) = _______
(по 0,25 б.) = _______
(по 1,0 б.) = ________
11. мах. 4 балла
12. мах. 2,5 балла
13. мах. 4 балла
Обозн.
1
2
3
4
5
6
7
8
Обозн.
1
2
3
4
5
Инст-т
1
2
3
4
5
6
7
8
А
А
А
Б
Б
Б
В
В
В
Г
Г
Г
Д
Д
Д
Е
Е
Ж
Ж
З
З
(по 0,5 б.) = _______
(по 0,5 б.) = _______
(по 0,5 б.) = _______
18. мах.3 балла
16. мах. 2,5 балла
17. мах. 3,5 балла
19. мах. 2,5 балла
№ к-та
1
2
3
Ф.обуч.
А
Б
В
Г
Д
Проц-ы
1
2
3
4
5
6
7
Обозн.
1
2
3
4
5
А
1
А
А
Б
2
Б
Б
В
3
В
В
Г
4
Г
Д
Х
Д
Е
(по 0,5 б.)
Ж
(по 0,5 б.) = _______
(по 0,5 б.) = _______
(по 0,5 б.) = _______
I
II
= _______
III
20. мах. 5 баллов
21. мах. 4 балла
22. мах. 5 баллов
Поз.
1
2
3
4
5
Инст-т
1
2
3
4
5
6
7
8
Утв.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
А
А
А
Б
Б
Б
В
В
В
Г
Г
Г
Д
Д
(по 0,5 б.) = _______
Е
Е
Ж
Ж
З
(по 0,5 б.) = _______
(по 1 б.) = _______
23. мах. 5 баллов
24. мах. 5 баллов
25. мах. 5 баллов
27. мах. 2 балла
Утв.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Белки.р
1
2
3
4
5
Вт.поср
1
2
3
4
5
Пар-ры
1
2
3
4
А
А
А
А
Б
Б
Б
Б
В
В
В
В
Г
Г
Г
(по 0,5 б.) = _______
Д
Д
(по 0,5 б.) = _______
Е
(по 1 б.з.к) = _______
26. мах. 4 балла
№ ат.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
(по 1 б.з.к.) = _______
А
Б
Итого за
часть 4
(по 0,5 б.) = _______
Часть 5. мах. 20 баллов
1. мах. 6 баллов
Запишите ответ
3. мах. 5 баллов
1.1. [2 балла]
60
1
2
3
4
5
1.2. [3 балла]
Б
20%
5%
5%
70%
750 тыс.
1.3. [1 балл]
Е
2. мах. 5 баллов
2.1.
Реакция
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4. мах. 4 балла
[1 балл]
№ позиции
Х
1
2
3
4
2.2. [1 балл]
НАД+
64/81
8/81
8/81
1/81
Атом
С1
С2
С3
2.3.
[2 балла]
Итого за части 4-5 (мах.119,5):
№ позиции
Х
2.4. [1 балл]
5
Итого за
Проверили:
часть 5
Фамилия __________________________
Шифр _______________
Имя
__________________________
Регион
__________________________
Рабочее место №
_______
Шифр
___________________________
Итого баллов _________
ЗАДАНИЯ
практического тура заключительного этапа XXXIV Всероссийской
олимпиады школьников по биологии 2018 г. г. Ставрополь. 10 класс
АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ
Оборудование, материалы и объекты исследования: микроскоп, предметные и покровные
стекла, лезвие, препаровальные иглы, раствор флороглюцина, концентрированная соляная кислота,
фильтровальная бумага, кусочки пенопласта, стаканчик с водой, исследуемые объекты (А и Б).
Уважаемый участник! Вам предлагается исследовать два органа одного растения.
Для этого:
1.
Приготовьте поперечный срез предложенного Вам растительного объекта А., соблюдая
правильную технику работы с микроскопом и методику приготовления среза. Качество
приготовления среза проконтролируйте с помощью микроскопа.
2.
Проведите окрашивание среза объекта флороглюцином в присутствии концентрированной
соляной кислоты. Для этого добавьте к препарату 1-2 капли раствора флороглюцина, затем -
1-2 капли концентрированной соляной кислоты.
Внимание! Пипетка не должна контактировать с кожей, со столом или другими
растворами! Срочно закройте склянку пробкой - соляная кислота летуча!
3.
После окрашивания замените р-р флороглюцина с соляной кислотой на воду.
Когда препарат будет готов, поднимите руку. Подойдет преподаватель и оценит качество
изготовленного Вами среза.
Техника приготовления среза - ________ (мах. 2 балла)
Качество среза - ________ (мах. 4 балла)
4.
Зарисуйте срез в поле для рисунка (рис.1) и соедините необходимые структурные элемента
среза с их обозначениями.
Эпидерма
Гиподерма
Археспориальная
Листовой след
ткань
Флоэма
Основания листьев,
Феллоген
сросшиеся со стеблем
Лубодревесный луч
(листовые подушки)
Смоляной ход
Камбий
Тапетум
Сердцевина
Перимедулярная зона
Ксилема
Хлорофиллоносная
паренхима коры
Прокамбий
Рис. 1
Техника выполнения рисунка - __________ (мах. 4 балла)
Точность описания (обозначения) - ________ (мах. 16 баллов)
5.
Выберите из предложенных рисунков 1,2,3,4 тот, на котором изображен исследуемый объект,
если бы он рос еще 2 года и укажите номер рисунка в поле ответа
1
2
3
4
Выбор рисунка ________ (мах. 3 балла)
6.
Сделайте продольный разрез объекта Б и рассмотрите его под лупой ответьте на вопросы:
- Какой орган растения представлен в качестве объекта Б ?
Ответ: ______________________________ (мах. 1 балл)
- Какая из предложенных схем (А,B,С,D) отражает строение исследуемого объекта?
Ответ _____________ (мах. 1 балл)
А
В
С
D
- Укажите, какую функцию выполняет объект Б?
Ответ: _________________________________ (мах.1 балл)
7.
Рассмотрите развитие мужского гаметофита из споры у данного растения.
Соотнесите обозначенные цифрами структуры с их названиями.
Ответ ___________ (мах.8 баллов)
А. спермий
Б. антеридиальная клетка
В. проталлиальная клетка
Г. пыльцевая трубка
Д. сифоногенная клетка
Е. клетка-ножка антеридия
Ж. спермиогенная клетка
З. микроспора
1
2
3
4
5
6
7
8
Шифр____________________
Рабочее место № __________
БЛАНК ДЛЯ ОТВЕТОВ
на задания практического тура XXXIV Всероссийской олимпиады
школьников по биологии. г. Ставрополь, 2018 г. - 10 класс
ЗООЛОГИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ
Задание 1. Занесите подписи к обозначениям органов в таблицу.
Обозначения
Название органа или кровеносного сосуда
на фото
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
Шифр____________________
Рабочее место № __________
Определите пол особи 1 и особи 2:
Особь
Пол
1
2
Оценка за Задание 1: _________ баллов
2
Шифр____________________
Рабочее место № __________
Задание 2. Запишите в каждую таблицу номер определённого Вами объекта и его
систематическое положение.
Номер
объекта
класс
отряд
семейство
вид
Номер
объекта
класс
отряд
семейство
вид
Номер
объекта
класс
отряд
семейство
вид
Оценка за Задание 2: _________ баллов
3
Шифр____________________
Рабочее место № __________
Задание 3. Занесите названия птиц, изображённых на фотографиях, в таблицу и
сопоставьте им соответствующие песни.
Буквенное обозначение
№ Фото
Видовое название
песни (А, Б или В)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Внимание! В самой правой колонке нужно проставить буквы только в трёх ячейках. В
остальных ячейках надо проставить прочерк.
Оценка за Задание 3: _________ баллов
Сумма баллов _________________
Подпись члена жюри _________________
4
ЗАДАНИЯ
практического тура заключительного этапа ХXХIV Всероссийской олимпиады
школьников по биологии. г͘ Ставрополь͘ 2017-18 уч͘ год͘ 10 класс
МИКРОБИОЛОГИЯ
Начинающий сотрудник микробиологической лаборатории изучал наличие известных
«факторов патогенностиͩ у определенной непатогенной бактерии͘ Для этого он проводил ряд
тестов, в том числе мультиплексную ПЦР с несколькими парами праймеров на гены, участвующие
в синтезе интересующих исследователя факторов патогенности͘ Закончив анализ, он с ужасом
обнаружил, что забыл надписать пробирку с изучаемой культурой бактерии, и она перепуталась с
другой неподписанной культурой.
Цель работы: определить, какую из двух предложенных бактерий (А, В) на самом деле
изучал исследователь, ориентируясь на полученные им результаты и на ваши личные
наблюдения͘
Даны: две культуры непатогенных бактерий А и В, выращенные в чашках Петри на плотной
среде; фотография результатов гель-электрофореза продуктов ПЦР с маркерной ДНК.
Задача работы: исследовать предложенные культуры доступными методами: с помощью
микроскопирования и окрашивания по Граму; сопоставить полученные данные с результатами
электрофореза и определить, к какой культуре они относятся͘
Оборудование и материалы: Микроскоп, спиртовка, предметные и покровные стекла,
бактериологические петли, красители на филтровальной бумаге (генцианвиолет, фуксин), раствор
Люголя, 96% спирт, иммерсионное масло, пипетки, пинцеты, полоски фильтровальной бумаги, 3%
раствор КОН, стакан для слива, вода, чашки Петри с культурами микроорганизмов͘
Ход работы (для каждой культуры бактерий)
Часть 1͘
1͘ Определить морфологию бактерий и их принадлежность по Граму͘
Ход определения͘
1͘ Приготовить мазок культуры исследуемых бактерий͘ Для этого:
- нанести на предметное стекло каплю воды и внести в нее петлю с биомассой бактерий;
- распределить биомассу микроорганизмов по поверхности стекла;
- высушить мазок на воздухе;
- фиксировать жаром над пламенем горелки или спиртовки͘
2͘ На фиксированный мазок поместить бумагу, окрашенную генцианвиолетом, смочить водой и
выдержать 1-2 мин͘
3͘ Снять бумагу и слить излишки красителя͘ Не промывая водой, налить на препарат 2-3 капли
раствора Люголя и выдержать 1 мин͘
4͘ Слить раствор Люголя и обесцветить препарат этиловым спиртом͘ Для этого поместить на
препарат 2-3 капли этилового спирта, слегка покачать стекло и слить спирт; повторить операцию 2
раза͘
5͘ Промыть препарат водой͘
6. Поместить на препарат бумагу, окрашенную фуксином, выдержать 1-2 мин͘
7. Промыть препарат водой, высушить с помощью фильтровальной бумаги, нанести 1 каплю
масляной иммерсии͘
8͘ Сфокусировать препарат под микроскопом с максимальным увеличением.
Показать преподавателю.
Зарисовать клетки в листе ответов, отметить их морфологию и принадлежность по Граму
(грамотрицательные клетки окрашиваются в красный цвет, грамположительные - в
фиолетовый), а также наличие других особенностей, если они имеются͘
Примечание. Если кому-то не удастся правильно приготовить или сфокусировать окрашенный
препарат, можно провести упрощенное исследование͘ 1. Приготовить препарат раздавленная
капля (на предметное стекло поместить каплю воды, петлей внести в нее клетки, накрыть
покровным стеклом, поместить на столик микроскопа, сфокусировать с объективом 60х, показать
преподавателю). 2. Провести экспресс-тест по Граму (поместить на предметное стекло каплю 3%
КОН, внести петлей клетки, интенсивно растирать в течение 10-15 секунд, осторожно приподнять
петлю: если суспензия тянется за петлей, то клетки грамотрицательные, а если отрывается
- грамположительные).
2. Определение наличия или отсутствия изучаемых генов у культур А и В͘
Изучите таблицу 1͘ В ней перечислены гены, наличие которых у исходной бактериальной культуры
пытался выявить незадачливый сотрудник микробиологической лаборатории͘ Попробуйте, исходя
из имеющихся у вас данных, определить наличие или отсутствие приведенных в таблице генов у
культур А и В͘ В форме для ответов поставьте «+ͩ или «-ͩ, а также напишите краткий
комментарий, обосновывающий ваш выбор͘ Если из имеющихся данных определить наличие или
отсутствие гена невозможно, поставьте «?ͩ без обоснования͘
3͘ Определить искомую культуру͘
Рассмотрите рисунок 1͘ Это фотография результатов гель-электрофореза продуктов
мультиплексной ПЦР с праймерами на специфические участки генов, перечисленных в таблице 1͘
Используя эти данные, а также результаты собственной работы, определите, с какой из двух
культур А или В работал сотрудник микробиологической лаборатории͘
Часть 2͘
Многие из «факторов патогенностиͩ, которые исследовал микробиолог, не вредят организму
человека напрямую, и поэтому могут встречаться у непатогенных бактерий͘ Часто они являются
компонентами поверхностных структур или гомологичных образований, и поэтому закономерно
встречаются у конкретных групп микроорганизмов͘ Их участие в патогенезе может заключаться
как в придаче бактериальной клетке защитных свойств, так и в их иммуногенности͘
Рассмотрите структурные формулы и названия восьми химических соединений, характерных для
поверхностных структур и оболочек различных микроорганизмов (рисунок 2). В форме для
ответов укажите, какие из них встречаются у каких групп микроорганизмов, используя следующие
обозначения: «Аͩ - археи, «Bͩ - грамположительные и грамотрицательные бактерии, «Eͩ -
эукариоты, «G+ͩ - только грамположительные бактерии, «G-ͩ - только грамотрицательные
бактерии͘ Если соединение встречается у нескольких групп, укажите все группы через запятую͘
Для соединений также отметьте, существуют ли на клетках иммунной системы человека и других
многоклеточных животных рецепторы, специфически узнающие такие соединения («+ͩ если
рецептор есть, «-ͩ если рецептора нет)͘
Фамилия
_________________________
Шифр _________________
Имя
_________________________
Регион
_________________________
Номер стола
__________
Шифр
_________________________
Итого: __________________
ЛИСТ ОТВЕТОВ НА ЗАДАНИЯ
практического тура заключительного этапа ХXХIV Всероссийской олимпиады
школьников по биологии͘ 2018 г͘ г͘ Ставрополь͘ 10 класс
МИКРОБИОЛОГИЯ
Часть 1
Признак
Бактерия А
Бактерия В
1 Рисунок клеток
Морфология, окрашивание по Граму,
особенности
2 Наличие анализируемых генов
Отметьте «+ͩ или «-ͩ, с кратким обоснованием в
поле «комментарийͩ. Если определить
невозможно, укажите «?ͩ без обоснования.
lpxA
комментарий
spoVFA
комментарий
murA
комментарий
pks13
комментарий
pilA1
комментарий
3 Определите, какую же бактерию исследовал
сотрудник лаборатории (поставьте «Хͩ)
Дополнительные комментарии (если понадобятся):
Часть 2͘
Заполните таблицу в соответствии с указаниями, данными в тексте задания͘
Соединение
Микроорганизмы
Рецепторы
альфа-миколовая кислота
2-метил-гопанол
кальдархеол
липополисахарид
пептидогликан (оба типа)
фосфатидилсерин
целлюлоза
эргостерол
Таблица 1.
Гены, связанные с «факторами патогенностиͩ.
Размер участка гена,
Ген
амплифицируемого в ПЦР
Краткое описание
(пары оснований)
lpxA
227
Катализирует ацилирование остатка N-
ацетилглюкозамина на ранних стадиях биосинтеза
липида А (эндотоксина).
spoVFA
605
Участвует в образовании дипиколиновой кислоты из её
предшественника.
murA
787
Катализирует преобразование остатка N-
ацетилглюкозамина в N-ацетилмурамовую кислоту.
pks13
495
Участвует в начальном этапе биосинтеза всех
миколовых кислот.
pilA1
393
Основной белок, входящий в состав пилей IV типа.
Рисунок 1.
Фотография агарозного гель-электрофореза продуктов ПЦР с праймерами к участкам генов,
представленных в таблице 1. Культура, изучавшаяся незадачливым сотрудником
микробиологической лаборатории, помечена «Хͩ.
Рисунок 2. Химические соединения, характерные для поверхностных структур и оболочек
различных микроорганизмов.
альфа-миколовая кислота Mycobacterium tuberculosis
2-метил-гопанол Streptomyces griseus
кальдархеол Thermococcus barophilus
липид А липополисахарида Yersinia pestis
кальдархеол Thermococcus barophilus
целлюлоза Sarcina ventriculi
фосфатидилсерин Nostoc pruniforme
DAP-пептидогликан Escherichia coli
Lys-пептидогликан Staphylococcus aureus
ЗАДАНИЯ
практического тура заключительного этапа
XXXIV Всероссийской олимпиады школьников по биологии 2018 г.
г. Ставрополь. 10 класс.
ВНИМАНИЕ! На данном бланке ничего не писать!
Задание № 1.
На Земле мы живем в гравитационном поле и настолько привыкли к этому, что не
замечаем влияния силы тяжести, которая влияет на работу большинства регуляторных систем
нашего организма. Во время космического полета эта сила исчезает, и некоторые системы
становятся ненужными. Постепенно (начиная с нескольких недель пребывания на орбите)
происходят значительные изменения в строении и работе органов и их регуляции, поэтому
возвращение к земным условиям становится трудной задачей.
Одна из систем, на работу которой сильно влияет гравитация - сердечно-сосудистая.
На Земле кровь в сосудах движется благодаря работе сердца, но вместе с тем подвергается
влиянию силы тяжести. Так, когда человек лежит, давление крови в артериях рук и ног
примерно одинаково. Когда он встает, кровь устремляется вниз, что может привести к
падению общего артериального давления, снижению мозгового кровотока, вплоть до потери
сознания. Чтобы этого не происходило, при переходе из положения лежа в положение стоя, в
организме человека срабатывают регуляторные механизмы, изменяющие работу сердца и
сосудов так, чтобы давление значимо не менялось. В условиях невесомости такие механизмы
становятся ненужными и частично отключаются. После возвращения на Землю утраченные
навыки не могут восстановиться мгновенно, поэтому могут возникнуть сложности с
распределением крови по разным частям тела. Чтобы подготовить сердечно-сосудистую
систему к встрече с гравитацией, на орбите, начиная с двух недель до посадки, космонавты
проводят ежедневные тренировки в пневмовакуумном костюме
«Чибисª. Костюм
представляет собой двухслойные брюки, у которых наружный слой жесткий, а внутренний
плотно прилегает к поверхности тела. Между двумя слоями, при помощи вакуумного насоса,
создается отрицательное давление. Вакуум притягивает кровь в сосуды к нижней части тела,
как это бывает при земном тяготении. Об особенностях тренировки вам расскажет наш
космонавт, герой России Сергей Николаевич Рязанский.
Откройте и посмотрите видеофайл на рабочем столе компьютера.
По материалам задания и фильма заполните таблицу 1 в матрице ответов.
Задание № 2.
Откройте файл «ортопробаª на рабочем столе компьютера.
Перед вами данные, отражающие изменения систолического и диастолического
артериального давления на левом плече, а также частоты сердцебиений у космонавта при
ортостатической пробе - быстром переходе из положения лежа в положение стоя. Одно
тестирование проводилось за несколько дней до космического полета, а другое
- через
несколько часов после возвращения на Землю.
Пользуясь графиками и схемой рефлекторной регуляции давления человека,
внесите ответы в таблицу №2 в матрице ответов.
Задание №3.
Пользуясь схемой барорефлекса (рефлекторной регуляции давления человека,
файл «ортопробаª на рабочем столе компьютера), внесите ответы в таблицу №3 в
матрице ответов.
2
Задание № 4.
Моча - радость для врача.
Медицинская поговорка.
ВНИМАНИЕ! Выполняйте данное задание строго в халатах и защитных перчатках!
Моча - самый доступный для исследования биологический материал, свойства и состав
которого изменяются при различных заболеваниях и состояниях.
Перед Вами 4 промаркированные пробирки, содержащие следующие биоматериалы:
А. Первичную мочу здорового человека.
Б. Вторичную мочу здорового человека.
В. Вторичную мочу больного сахарным диабетом.
Г. Вторичную мочу больного с гломерулонефритом (воспалением и нарушением
функции почечных клубочков).
1. Используя специальные тест-полоски определите значение рН, а также содержание белка и
глюкозы в биоматериале из каждой пробирки (1 - 4). Для этого:
1) Выберите соответствующую цели исследования тест-полоску;
2) Индикаторную часть тест-полоски погрузите в мочу на 2-3 секунды таким образом,
чтобы сенсор был полностью покрыт биологической жидкостью;
3) После извлечения тест-полоски избыток мочи удалите касанием ребра полоски
о емкость;
4) Поместить тест-полоску на ровную, чистую, сухую поверхность таким образом (на
бумажную салфетку), чтобы индикаторный элемент находился наверху;
5) Примерно через 60 секунд сравните окрашенный индикатора тест-полоски с цветовой
шкалой (имеется на Вашем рабочем месте) для точного установления исследуемого
параметра.
Обратите внимание, что все изменения в цвете, возникшие исключительно на краях
индикаторного элемента или позднее, чем через 5 минут после смачивания тест-полоски
диагностического значения не имеют.
2. Установите соответствие между номером пробирки
(1
-
4) и содержащего в ней
биоматериала
(А - Г), кратко обоснуйте Ваш выбор в матрице ответов.
Внесите ответы в таблицу №4 в матрице ответов.
Шифр__________________________
Регион
ИТОГОВАЯ ОЦЕНКА _______________________
Практический тур заключительного этапа XXXIV Всероссийской
олимпиады школьников по биологии. 2018 год. 10 класс
БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ
Матрица ответов
Задание №1. (6 баллов)
ТАБЛИЦА № 1
На осциллоскопе видна
Вид ЭКГ:
Событие:
Название зубца:
электрокардиограмма.
Изобразите ее, обозначьте зубцы и
укажите, какому событию
(процессу) в сердце соответствует
каждый из зубцов
На левом плече С.Н. Рязанского надета манжета для
Повысится
Снизится
Не изменится
измерения артериального давления. Как будет изменяться
артериальное давление (АД) при откачке воздуха в костюме
(подчеркните правильный ответ)?
Будет ли какое-то из значений АД изменяться сильнее -
Систолическое
Диа-
Оба в равной
систолическое, или диастолическое (подчеркните
столическое
степени
правильный ответ)?
С работой какого отдела сердечно-сосудистой системы, в
Крупные
Артериолы
Вены
Сердце
первую очередь, будет связано такое изменение АД во время
артерии
процедуры (выберите один отдел)?
Почему во время тренировки С.Н.
Рязанский не стоит на месте?
Какое влияние на сосуды ног
оказывают такие «шагательныеª
движения (напишите,
максимальный объем - 2
предложения)?
В какую сторону происходит изменение объема крови у космонавтов для
Увеличивается
Снижается
приспособления к условиям невесомости?
Какая регуляторная система
играет ведущую роль в этом
изменении (напишите)?
Как изменяется активность отделов автономной нервной системы
Активность
Активность
во время снижения давления в костюме у космонавта (укажите для
симпатического
парасимпатического
каждого: +- увеличится; - - снизится; = 0 не изменится)?
отдела:
отдела:
Какие рецепторы будут запускать
такие изменения нервной
регуляции кровообращения
(укажите основные)?
1
Шифр__________________________
Секреция каких гормонов будет
Адреналин
Тестостерон
Кортизол
изменяться во время тренировки
космонавта в костюме (укажите
Вазопрессин
Предсердный
Тироксин
для каждого гормона: +-
натрийуретический пептид
увеличится; - - снизится; = 0 не
изменится)?
Как изменяется ударный объем левого и правого желудочков сердца
Ударный объем
Ударный объем
при снижении давления в костюме (укажите для каждого: +-
левого желудочка:
правого желудочка:
увеличится; - - снизится; = 0 не изменится)?
Как изменяется сопротивление сосудов большого и
Сопротивление
Сопротивление
Сопротивление
малого кругов кровообращения при снижении давления в
сосудов
сосудов
сосудов малого
костюме у космонавта (увеличивается, уменьшается или
верхних
нижних
круга
не изменяется - впишите нужное)
конечностей
конечностей
Почему тренировки в костюме
Чибис НЕ рекомендуется
проводить сразу после приема
пищи? (Напишите ответ,
максимальный объем - два
предложения).
Задание № 2 (8 баллов)
ТАБЛИЦА № 2
Укажите, на каком рисунке изображены результаты теста ДО
График А
График Б
полета (подчеркните верное):
Как у человека изменяется ударный объем
Увеличивается
Снижается
Значимо не меняется
сердца при ортостазе ДО полета?
Как у человека изменяется минутный объем
Увеличивается
Снижается
Значимо не меняется
сердца при ортостазе ДО полета?
Как у человека изменяется сопротивление
Увеличивается
Снижается
Значимо не меняется
сосудов большого круга кровообращения при
ортостазе ДО полета?
Как у космонавта изменяется объем крови в
Увеличивается
Снижается
Значимо не меняется
нижних конечностях при ортостазе ДО полета?
Опишите, что происходит у космонавта при
ортостазе в норме (до полета, не более 3трех
предложений):
Как у космонавта изменяется объем нижних
Увеличивается
Снижается
Значимо не меняется
конечностей при ортостазе ПОСЛЕ полета?
Какая система регуляции кровотока
Сердечный
Тонус сосудов
Объем крови
космический полет нарушает больше других
выброс
(выберите)
Исходя из графиков, определите, какой отдел
Симпатический
Пара-
Метасимпатический
автономной нервной системы активируется
симпатический
(внутриорганный)
после возвращения на Землю
2
Шифр__________________________
Опишите, что происходит у космонавта при
ортостазе после полета (не более 3трех
предложений):
Объясните тренировочные эффекты костюма
«Чибисª на системные регуляторные
механизмы кровообращения (не более 2х
предложений)
Объясните тренировочные эффекты костюма
«Чибисª непосредственно на сосуды ног (не
более 2х предложений)
Какое давление вносит больший вклад в регуляцию частоты
систолическое
диастолическое
сердечных сокращений при ортостазе (подчеркните):
Задание №3 (12 баллов)
ТАБЛИЦА № 3
Название
Номер (номера) в
Функция
Номер (номера) в
структуры
приложении №2
приложении №2
блуждающий нерв
увеличение силы
сердечных сокращений
ганглий
снижение силы
сердечных сокращений
интернейроны ЦНС
вызывают сужение
сосудов
Каротидный синус
вызывают расширение
сосудов
корковое вещество
выделение ацетилхолина
надпочечников
мозговое вещество
выделение
надпочечников
норадреналина
парасимпатический
выделение глутамата
нейрон
постганглионарный
имеют механорецепторы
нейрон
преганглионарный
покрыты миелиновой
нейрон
оболочкой
сенсорный нейрон
имеют самую большую
скорость проведения
импульса
сердечно-
активность в космосе
сосудистый центр
растет
симпатический
активность в космосе
нейрон
падает
эфферентный
Во время тренировке в
нейрон
костюме «Чибисª
активность растет
языкоглоточный
Во время тренировке в
нерв
костюме «Чибисª
активность падает
3
Шифр__________________________
Задание №4 (14 баллов)
ТАБЛИЦА № 4
Номер
Параметры
Био-
Обоснование ответа
пробирки
рН
Содержа-
Содержа-
материал
(1 - 4)
ние
ние
(А - Г)
белка, г/л
глюкозы,
ммоль/л
1
2
3
4
4
Код участника ______________
№ рабочего места_____________
Задания
практического тура заключительного этапа XXXIV Всероссийской
олимпиады школьников по биологии. 2017-18 уч. год.
11 класс, кабинет БИОХИМИИ
Сначала внимательно прочтите все задание!
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ КАТАЛАЗЫ В ПОСТМИТОХОНДРИАЛЬНОМ
ЭКСТРАКТЕ ПЕЧЕНИ по А.Н.Баху и А.И.Опарину
Для определения активности каталазы Вам предоставляются следующие реактивы и
материалы:
1. Стандартный раствор перманганата калия (в бюретке) с концентрацией 10 мМ.
2. Раствор серной кислоты с концентрацией 5%.
3. Исходный раствор перекиси водорода с неизвестной концентрацией (в пробирке № 1).
4. Раствор перекиси водорода с неизвестной концентрацией (в пробирке № 2) после
инкубации с экстрактом печени
5. Дистиллированная вода в стаканчике
6. Колбы для титрования (4 штуки).
7. Автоматическая пипетка на 1 мл и наконечники к ней (3 штуки).
Введение. Свежую печень прогомогенизировали в физиологическом растворе. Полученный
гомогенат отцентрифугировали при 15000×g в течение 20 минут и полученный супернатант
развели до конечной концентрации белка 10 мкг/мл. Приготовили исходный раствор субстрата
фермента каталазы - перекиси водорода (точная концентрация неизвестна, пробирка №1). Для
определения активности каталазы к 9 мл этого раствора перекиси водорода добавили 1 мл
разведенного супернатанта, смесь проинкубировали 5 минут, остановили реакцию нагреванием,
после чего раствор профильтровали (пробирка №2). Вам необходимо с помощью титрования
определить концентрацию перекисли водорода в пробирках №1 и №2, рассчитать активность
каталазы и ответить на предлагаемые вопросы.
Титрование: Внесите в две колбочки для титрования по 1 мл раствора перекиси из пробирки №1.
Добавьте в колбочки дистиллированную воду (по 20-25 мл) и по 1 мл раствора серной кислоты.
Перемешайте! Установите уровень раствора перманганата калия в бюретке на произвольную
исходную отметку (запишите значение!), и аккуратно, по каплям, проведите титрование (при
постоянном тщательном перемешивании раствора в колбочке!) в одной из колбочек до появления
устойчивой розовой окраски. Запишите в Таблицу, сколько миллилитров перманганата калия
пошло на титрование. Проведите титрование во второй колбочке.
Проделайте аналогичную процедуру с раствором из пробирки №2.
Результаты внесите в Таблицу. Покажите Ваши колбы преподавателю!
Задание 1 (20 баллов).
Номер
Объем
Среднее
Место для расчета среднего значения
пробирки
раствора
значение,
KMnO4, мл
мл
1
1
2
2
Задание 2 (2 балла). Напишите уравнение реакции, которую катализирует фермент каталаза:
Задание 3 (10 баллов). При титровании раствора перекиси водорода раствором KMnO4 в
присутствии серной кислоты протекает следующая реакция:
5 Н2O2 + 2 KMnO4, + 4 H2SO4 = 5 O2 + 2 KHSO4 + 8 H2O + 2 MnSO4
Исходя из уравнения реакции и результатов Вашего титрования, рассчитайте концентрацию
перекиси водорода в мМ (ммоль/л) в пробирках №1 и №2. Результаты внесите в Таблицу.
Номер
Концентрация
пробирки
Расчет концентрации Н2О2 (8 баллов)
Н2О2, мМ
(2 балла)
1
2
Задание 4 (5 баллов). Исходя из условий эксперимента и полученных результатов, рассчитайте
активность каталазы, выразив её в международных единицах активности ферментов (мкмоль
Н2О2/мин на 1 мг белка).
Активность каталазы,
Расчет активности каталазы (4 балла)
мкмоль Н2О2/мин на 1
мг белка (1 балл)
Задание 5 (3 балла). Известно, что зависимость активности каталазы V от концентрации
перекиси водорода [S] описывается уравнением Михаэлиса-Ментен:
,
где V0 - скорость ферментативной реакции при концентрации субстрата [S], Vmax - максимальная
скорость ферментативной реакции при бесконечно большой концентрации субстрата, и Кm -
константа Михаэлиса. Значение Кm каталазы печени составляет 50 мкМ. При какой
концентрации Н2О2 скорость ферментативной реакции составит 75% от максимальной
скорости?
Концентрация
Расчет концентрации Н2О2 (2 балла)
Н2О2,
мкМ (1 балл)
Закончив работу, заполненные листы Задания сдайте преподавателю, который примет Вашу
работу.
Все расчеты записывать ТОЛЬКО в отведенных для этого местах.
В качестве черновика можно использовать свободное место на обратной стороне листов
задания.
ЧЕРНОВИКИ НЕ ОЦЕНИВАЮТСЯ!!!
ИНСТРУКЦИЯ ПО РАБОТЕ
С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПИПЕТКОЙ
поршень
наконечники
сброс наконечника
выбранный объем
Устройство автоматической пипетки
Для эксперимента Вам предоставляются пипетки объемом от 100 до
1000 мкл. Нужный объем устанавливается путем вращения поршня. Цифры в
окошечке показывают выбранный объем в микролитрах. Наденьте на
пипетку наконечник, нажмите поршень до первой остановки и погрузите
наконечник в набираемую жидкость. Медленно отпустите поршень до
достижения полной остановки для набирания образца. Затем поместите
наконечник с жидкостью в нужную пробирку и медленно нажмите поршень
до первой остановки, пока вся жидкость полностью не выйдет из
наконечника. Для выдувания остатков жидкости из наконечника нажмите
поршень сильнее, до второй остановки. Снимите использованный
наконечник, нажав кнопку сброса, и положите его на место.
Аккуратно используйте наконечники!!!
Один наконечник нельзя погружать в разные растворы! Если Вы отбираете
одну и ту же жидкость - пользуйтесь одним наконечником!
ЗАДАНИЯ
практического тура заключительного этапа
XXXIV Всероссийской олимпиады школьников по биологии.
2017-2018 уч. год, 11 класс
МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, ГЕНЕТИКА И ЭВОЛЮЦИЯ
Максимум 40 баллов, время выполнения задания 50 минут
Межвидовая гибридизация - один из механизмов видообразования эукариот. При этом
полиплоидия характерна для многих групп животных и растений, в том числе позвоночных, однако
не была обнаружена у млекопитающих. Для обнаружения случаев межвидовой гибридизации и
полиплоидизации не обязательно секвенировать геномы, в полевых условиях гибридов можно
находить при помощи амплификации видоспецифичной ДНК с помощью полимеразной ценой
реакции (ПЦР) и электрофореза продуктов ПЦР в агарозном геле.
Вам нужно провести электрофорез в агарозном геле продуктов ПЦР с использованием ДНК
трех известных видов животных: А, В и С, и животного Х, которое предположительно является
межвидовым гибридом, а также ответить на вопросы, связанные с методами гель-электрофореза и
ПЦР и биологией межвидовых гибридов и полиплоидных организмов.
Тщательно следуйте инструкции по подготовке образцов к электрофорезу, приведенной
ниже! Заполненный образцами гель передайте преподавателю для проведения электрофореза,
в обмен Вы получите фотографию готового геля с теми же образцами. Качество Вашего геля
будет оценивать преподаватель.
Все ответы пишите на Листе Ответов!
Инструкция по подготовке образцов к электрофорезу
Уважаемый участник, на Вашем рабочем месте находится штатив с микропробирками,
содержащими результаты ПЦР с видоспецифическими праймерами известных видов животных А, В,
С и анализируемого вида Х, микропробирка с четырёхкратным окрашенным буфером для нанесений
ДНК в гель (обозначена буквой Б), и микропробирка с окрашенным маркером молекулярных масс
ДНК (обозначена буквой М). Кроме этого, Вам выданы чашка Петри, содержащая пронумерованный
фрагмент агарозного геля, штатив с наконечниками для автоматической пипетки и автоматическая
пипетка.
Выставленный рабочий объём пипетки виден в индикаторном окошке в верхней части пипетки и
может изменяться от 2,0 до 20,0 микролитров. Рукоятка поршня пипетки имеет три положения:
1)
ожидание (максимально выдвинута, в это положение пипетка переходит сама после того как Вы
перестанете давить на рукоятку), 2) первый упор - набор/слив заданного рабочего значения (в
первый упор пипетка переходит, если рукоятку аккуратно нажать пальцем), 3) второй упор - полный
слив - выдувание объема, немного большего, чем заданный рабочий объём. Для того, что бы
отмерить и перенести с помощью пипетки рабочий объём жидкости, выставьте этот объём
регуляторным колёсиком, наденьте наконечник, нажмите рукоятку до первого упора, удерживая
рукоятку в этом положении, погрузите кончик наконечника в отбираемую жидкость, отпустите
рукоятку до положения ожидания. Рабочий объём жидкость войдёт в наконечник. Поместите кончик
наконечника туда, куда вы хотите перенести жидкость, нажмите рукоятку до первого упора и
удерживайте ее, пока жидкость не выйдет из наконечника. Поднимите пипетку так, чтобы кончик
наконечника оказался в воздухе, отпустите рукоятку - в наконечник войдет воздух. Если отпустить
рукоятку, не отрывая кончик наконечника от капли жидкости, жидкость снова войдет в наконечник.
Этот приём можно использовать для перемешивания жидкости (так называемое пипетирование).
Напишите номер Вашего геля на Листе ответов в графе «Рабочее место (гель)ª. Возьмите
пипетку в руку. Выставьте пипетку на рабочий объем 2 микролитра, вращая свободной рукой
регуляторное колесико с резьбой в верхней части пипетки. Наденьте на пипетку наконечник,
возьмите микропробирку с буфером для нанесения ДНК в гель, и нанесите на дно чашки Петри
четыре капли буфера для нанесения, по 2 микролитра каждая, на расстоянии примерно 1 см друг от
друга. Сбросьте наконечник из-под буфера в крышку от чашки Петри (мусорная зона).
Переведите пипетку на рабочий объем 6 микролитров, наденьте новый наконечник, отберите 6
микролитров окрашенного маркера молекулярных масс и внесите этот объём в первую лунку Вашего
геля (верхняя левая, направление движения ДНК в геле сверху вниз). Сбросьте наконечник из-под
маркера в крышку от чашки Петри.
Наденьте новый наконечник, отберите 6 микролитров реакционной смеси ПЦР образца А,
добавьте в первую каплю буфера для нанесения, перемешайте жидкости, пипетируя их 4-5 раз до
первого упора, переведите пипетку на рабочий объем
8 микролитров, осторожно вылейте
реакционную смесь А вместе с буфером для нанесения во вторую лунку Вашего геля. Сбросьте
наконечник из-под образца А в крышку от чашки Петри.
Повторите описанную выше процедуру для образца В (вторая капля, вносится в третью лунку), С
(третья капля, в четвертую лунку) и Х (четвертая капля, в пятую лунку). Готовый гель отдайте
преподавателю, получите у него фото геля после электрофореза. Переходите к теоретическим
заданиям.
Пояснения по поводу метода детекции ДНК в геле бромистым этидием
Рассмотрите формулу и спектры возбуждения и флуоресценции ДНК-связывающего красителя
бромистого этидия, которым обычно окрашивают гели для визуализации результатов электрофореза.
Как вы считаете, с какими химическими группами в ДНК связывается этидий и каков механизм
стабилизации комплексов ДНК-этидий? Свет каких «цветовª подходит для проявки окрашенных
этидием гелей?
Пояснения по поводу метода ПЦР
Полимеразная цепная реакция
(ПЦР) является по сути искусственной репликаций
определенной последовательности ДНК in vitro. В отличие от обычной репликации для проведения
ПЦР не нужны природные РНК-затравки
(праймеры), а используются заранее химически
синтезированные ДНК-олигонуклеотиды, которые определяют границы реплицируемой
последовательности. Обычно используется два таких олигонуклеотида-праймера, называемые
«прямойª и
«обратныйª, для репликации одной и другой нитей ДНК соответственно. Для
денатурации двойной спирали используется нагрев до 950С. Это влияет на выбор ферментов для
репликации
- белки обычных организмов в этих условиях денатурировали бы, поэтому
используются белки термофильных архей и эубактерий. Оптимальная температура для обычно
используемой при ПЦР Taq-полимеразы составляет 720С. Ещё одна температура, используемая в
трёхшаговом цикле ПЦР, зависит от температуры диссоциации праймеров от матрицы ДНК и
обычно составляет 55-600С. В ходе одного цикла ПЦР последовательно происходит денатурация
двойной спирали, связывание праймеров с матрицей (отжиг), и достройка новых нитей ДНК. Затем
три этих шага повторяют (происходит следующий цикл), по итогам 30-40 циклов количество
амплифицируемой ДНК в реакционной смеси возрастает на несколько порядков. Кроме праймеров и
ферментов репликации в реакционной смеси должны находиться 5`-нуклеозидтрифосфаты для
синтеза ДНК, буферизующие рН соли и соли катионов, стабилизирующих двунитевую структуру
ДНК-матрица/праймер.
Шифр
Номер геля
Сумма баллов
ЛИСТ ОТВЕТОВ
Задание 1. Электрофорез. 13 баллов.
Электрофорез
(оценивается преподавателем, максимум 6 баллов)
Катод
Анод
Укажите стрелкой направление движения ДНК в форезной камере (1б.)
Этидий связывается с молекулой ДНК
___________________________________________
_________________________________________________________________________________(1 б.)
Исходя из спектров возбуждения и флуоресценции бромистого этидия, для проявки ДНК,
окрашенной этидием, необходим источник света с длинной волны в ______________________ , либо
_____________________________________ части спектра (2 б.)
Размер ПЦР-продукта вида А составляет примерно__________ п.н. (1 б.)
Размер ПЦР-продукта вида В составляет примерно__________ п.н. (1 б.)
Размер ПЦР-продукта вида С составляет примерно__________ п.н. (1 б.)
Задание 2. ПЦР. 11 баллов.
Укажите температуры, при которых происходят отдельные последовательные этапы ПЦР (3 б.)
95
0С
Подчеркните в приведенной ниже последовательности ДНК нуклеотиды, соответствующие
прямому (синим цветом) и обратному (красным цветом) праймерам для амплификации этой самой
последовательности (2 б.)
В определенный момент времени в реакционной смеси ПЦР находилось 10 миллионов
молекул однонитевой ДНК ПЦР-продукта. Сколько двунитевых молекул ДНК образуется, если
провести еще 5 циклов ПЦР, а потом охладить реакционную смесь (2б.)? _________________
Из перечисленных ниже реактивов выберите и обведите в кружок номера тех четырёх
реактивов, что должны входить в состав реакционной смеси для ПЦР (4 б.)
1) Рибо-АТФ
5) хлорид железа
9) термофильная ДНК-полимераза
2) Дезоксирибо-АТФ
6) хлорид магния
10) термофильная РНК-полимераза
3) Дезоксирибо-УТФ
7) ЭДТА
11) термофильная ревертаза
4) Дезоксирибо-ЦТФ
8) глюкоза
12) термофильная хеликаза
Задание 3. Биология полиплоидов и межвидовых гибридов. 16 баллов.
Исходя из анализа данных электрофореза, является ли вид Х межвидовым гибридом? Если да,
то каким образом Вы это определили?____________________________________________________
_________________________________________________________________________________ (1 б.)
Исходя из анализа данных электрофореза, является ли вид Х полиплоидом? Если да, то каким
образом Вы это определили?_____________________________________________________________
_________________________________________________________________________________ (1 б.)
Как называется полиплоид, образующий сбалансированные гаметы и несущий геномы трех
родителей?________________________________________________________________________ (1 б.)
Как называется полиплоид, образовавшийся в результате межвидовой гибридизации и
последующего удвоения числа хромосом? _____________________________________________ (1 б.)
Как называется полиплоид, образовавшийся в результате удвоения числа хромосом в
соматических клетках особи? ________________________________________________________ (1 б.)
Какой растительный алкалоид используют для нарушения веретена деления клеток и
последующей полиплоидизации? _____________________________________________________ (1б.)
Секвенирование ДНК вискашевой крысы Tympanoctomys barrerae, которую по причине
большого числа хромосом и крупного размера генома долгое время считали тетраплоидом, показало,
что это нормальное диплоидное млекопитающее. Объясните, какая особенность регуляции работы
генов млекопитающих по-видимому не позволяет выжить полиплоидам?
_______________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________(1б.)
Используя карандаши четырёх разных цветов для четырёх разных гомологичных хромосом и
обозначение
А о для одной хроматиды с аллелью гена А и центромерой (о), нарисуйте на схеме
мейоза этапы расхождения хромосом для тетраплоида ААаа, если у него НЕ БЫЛО кроссинговера
между геном А и центромерой (3 б.)
Метафаза 2
Продукты мейоза
Метафаза 1
Какие гаметы и в каком соотношении мы будем ожидать от тетраплоида ААаа без
кроссинговера? (1б.)________________________________________________________________
Используя карандаши четырёх разных цветов для четырёх разных гомологичных хромосом и
обозначение А о для одной хроматиды с аллелью гена А и центромерой, нарисуйте на схеме мейоза
этапы расхождения хромосом для тетраплоида ААаа, если у него в обеих парах гомологичных
хромосом БЫЛ кроссинговер между геном А и центромерой (3 б.)
Метафаза 2
Продукты мейоза
Метафаза 1
Какие гаметы и в каком соотношении мы будем ожидать от тетраплоида ААаа с полным
кроссинговером между геном и центромерой? (1б.)______________________________________
От чего будет зависеть соотношение реально продуцируемых тетраплоидом гамет для
разных генов? (1 б.)_____________________________________________________________
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
Фамилия __________________________
Шифр
________________
Имя
__________________________
Рабочее место № ___________
Регион
__________________________
Шифр
___________________________
Итого баллов _________
ЗАДАНИЕ
практического тура заключительного этапа
XХХIV Всероссийской олимпиады школьников по биологии 2018 г.
г. Ставрополь
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
СВОЙСТВА ПИГМЕНТОВ ФОТОСИНТЕЗА
Цель. Охарактеризовать свойства пигментов, участвующих в световой фазе фотосинтеза.
Оборудование и растительный материал: листья петрушки,
96% этиловый
спирт, дистиллированная вода, кварцевый песок с добавлением СаСО3, кристаллы
Zn(CH3COO)2, уайт-спирит, щелочь
(в сухом виде),
0,1н HCl, ступка, штатив со
стеклянными пробирками, воронка, фильтровальная бумага, перчатки, пипетка.
РАБОТАЙТЕ В ПЕРЧАТКАХ! СОБЛЮДАЙТЕ ТЕХНИКУ БЕЗОПАСНОСТИ
ПРИ РАБОТЕ С КИСЛОТАМИ, ОРГАНИЧЕСКИМИ РАСТВОРИТЕЛЯМИ И ЩЕЛОЧАМИ!
Ход работы:
1. Листья петрушки измельчите, поместите их в ступку с кварцевым песком, карбонатом
кальция и этиловым спиртом. Получите гомогенат, отфильтруйте его в пробирку.
2. Полученный раствор распределите по
4 пробиркам равными порциями
(приблизительно по 2-3 мл).
3. В пробирку №1 добавьте равный объем уайт-спирита, 2-3 капли дистиллированной
воды, закройте пробкой и перемешайте. Дайте отстояться так, чтобы получилось два
хорошо различимых слоя. Наблюдайте за распределением пигментов между полярным
и неполярным слоем.
Наблюдения. Цвет полярного слоя раствора _________________
цвет неполярного слоя раствора ____________
Ответьте на вопросы. К какому семейству относится объект?___________________ (1 балл)
Максимально полно перечислите пигменты, обладающие бóльшим сродством к полярной фазе:
____________________________________________________________________ (2 балла)
Максимально полно перечислите пигменты, обладающие бóльшим сродством к неполярной фазе:
____________________________________________________________________ (2 балла)
4. В пробирку №2 поместите 1-2 гранулы щелочи. Размешайте до полного растворения.
Добавьте равный объем уайт-спирита, 2-3 капли дистиллированной воды, закройте
пробкой и перемешайте. Дайте отстояться так, чтобы получилось два хорошо
различимых слоя. Наблюдайте за распределением пигментов между полярным и
неполярным слоем.
Наблюдения. Цвет полярного слоя раствора __________________________
цвет неполярного слоя раствора _________________________
Ответьте на вопрос. Какой процесс произошёл под действием щёлочи?___________________
(1 балл)
Укажите пигмент, который изменил сродство к неполярной фазе:__________________ (1 балл)
Напишите соответствующее уравнение реакции:
NaOH
С32Н30N4Mg[COOCH3]COOC20H37 +_________________________________________
(2 балла)
5. В пробирку №3 поместите 2-4 капли раствора HCl. Размешайте, наблюдайте за
изменением окраски. Наблюдение. Цвет раствора стал
_______________________.
Добавьте равный объем уайт-спирита, 2-3 капли дистиллированной воды, закройте
пробкой и перемешайте. Дайте отстояться так, чтобы получилось два хорошо
различимых слоя. Наблюдайте за распределением пигментов между полярным и
неполярным слоем.
Ответьте на вопрос. Какой процесс произошёл под действием соляной кислоты?
___________________________________________________________ (1 балл)
Какой пигмент получился в результате этой реакции?__________________________ (1 балл)
Напишите соответствующее уравнение реакции:
HCl
С32Н30N4Mg[COOCH3]COOC20H37 +_________________________________________
(2 балла)
Какую функцию выполняет образовавшийся пигмент в световой фазе фотосинтеза? (отметьте
нужные ответы) а) антенную Да / Нет; б) структурную Да / Нет; в) реакционного центра Да / Нет;
г) перенос электронов Да / Нет; д) первичное разделение зарядов в фотосистеме I Да / Нет;
е) первичное разделение зарядов в фотосистеме II Да / Нет; ж) фотопротекторную Да / Нет;
з) антиоксидантную Да / Нет; и) образование макроэргических связей Да / Нет. (4 балла, прогр)
6. В пробирку №4 поместите 2-4 капли раствора HCl. Размешайте, наблюдайте за
изменением окраски. После этого добавьте в полученный раствор кристаллик
уксуснокислого цинка. Подогрейте раствор на водяной бане. Наблюдайте за
изменением цвета раствора.
Наблюдение. Цвет раствора стал _______________________.
Добавьте равный объем уайт-спирита, 2-3 капли дистиллированной воды, закройте
пробкой и перемешайте. Дайте отстояться так, чтобы получилось два хорошо
различимых слоя. Наблюдайте за распределением пигментов между полярным и
неполярным слоем.
Наблюдения. Цвет полярного слоя раствора _________________
цвет неполярного слоя раствора ____________
Ответьте на вопросы для данного варианта эксперимента. К какому семейству относится
объект?___________________ (0,5 балла)
Максимально полно перечислите пигменты, обладающие бóльшим сродством к полярной фазе:
____________________________________________________________________ (1 балл)
Максимально полно перечислите пигменты, обладающие бóльшим сродством к неполярной фазе:
____________________________________________________________________ (1 балл)
Напишите соответствующее уравнение реакции:
lt˚
С32Н30N4MgCOOCH3COOC20H37 + Zn(CH3COO)2__________________________________
(2 балла)
Балл за
технику
ПОЗОВИТЕ ПРОВЕРЯЮЩЕГО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОТМЕТКИ О ВЫПОЛНЕНИИ
работы:
РАБОТЫ И ОЦЕНКИ ТЕХНИКИ. БЕЗ ЭТОГО РАБОТА НЕ БУДЕТ ЗАСЧИТАНА!
Будет оценена техника
безопасности!(2 балла)
7. Ответьте на вопросы:
Какую функцию выполняют ксантофиллы в световой фазе фотосинтеза? (отметьте нужные ответы)
а) антенную Да
/ Нет; б) структурную Да
/ Нет; в) реакционного центра Да
/ Нет;
г) фотоокисление воды Да / Нет; д) первичное разделение зарядов в фотосистеме I Да / Нет;
е) первичное разделение зарядов в фотосистеме II Да / Нет; ж) фотопротекторную Да / Нет;
з) антиоксидантную Да / Нет; и) образование макроэргических связей Да / Нет. (4 балла, прогр)
Фамилия __________________________
Шифр
________________
8. Рассмотрите строение молекулы хлорофилла и укажите характерные особенности его
строения, соединив подписи и соответствующую часть формулы (6 баллов).
● Пиррольное кольцо (достаточно
● Метиновый мостик, соединяющий пиррольные кольца
указать только одно)
в порфириновое кольцо (достаточно указать один)
● Атом
● V кольцо
● Ковалентные связи,
● Остаток спирта
магния
которые разрушаются
фитола
при действии щелочи
(«Фитольный хвостª)
Ответьте на вопросы:
Какую функцию выполняет хлорофилл а в световой фазе фотосинтеза? (отметьте нужные ответы)
а) антенную Да / Нет; б) структурную Да / Нет; в) реакционного центра Да / Нет; г) перенос
электронов Да
/
Нет; д) первичное разделение зарядов в фотосистеме I Да
/
Нет;
е) первичное разделение зарядов в фотосистеме II Да / Нет; ж) фотопротекторную Да / Нет;
з) антиоксидантную Да / Нет; и) образование макроэргических связей Да / Нет. (4 балла, прогр)
9. При облучении раствора хлорофилла монохроматическим синим светом наблюдается
красное свечение - флуоресценция. Это связано с тем, что электрон в молекуле
переходит последовательно с одних энергетических уровней на другие. Нарисуйте
схему движения электрона при возбуждении «синимª и последующем излучении
«красногоª кванта света путем флуоресценции (3 балла).
S2
S1
T1
S0
10. Какая форма активного кислорода образуется при взаимодействии молекулы О2
с триплетным возбужденным состоянием хлорофилла (обведите правильный ответ):
а) перекись водорода (Н2О2);
б) супероксид анион-радикал (О2●- );
в) синглетный кислород (1О2);
г) гидоксил-радикал (ОН)
(1 балл)
Примечание: критерий для оценки вопросов 4 балла, прогр.:
Число правильных ответов
0 - 4
5 - 6
7
8
9
Баллы
0 баллов
1 балл
2 балла
3,5 балла
4 балла
ЗАДАНИЯ
практического тура заключительного этапа
XXXIV Всероссийской олимпиады школьников по биологии
Ставрополь, 2018 г.
ЭТОЛОГИЯ
В этом задании Вам предлагается изучить
некоторые аспекты репродуктивного поведения
Любить —
лабиринтовых рыб - представителей подотряда
это с простынь,
ползуновидные (Anabantoidei). Один из
бессонницей
наиболее популярных среди аквариумистов
рваных,
представитель этого подотряда - сиамский
срываться,
петушок (Betta splendens). Самцы сиамских
ревнуя к Копернику,
петушков известны не только своей яркой
его,
окраской и развитой заботой о потомстве, но и
а не мужа Марьи Иванны,
своим агрессивным поведением по отношению
считая
к другим самцам, за что петушка также
своим
называют бойцовской рыбкой. Вызвать
соперником.
агрессивное поведение у самца довольно
просто - достаточно поднести к аквариуму
В.В.Маяковский
зеркало, и он тут же начнет атаковать свое
отражение.
Задача 1. Репродуктивное поведение сиамских петушков (18 баллов)
Просмотрите видеофайлы «зеркалоª и «самкаª, расположенные на вашем рабочем столе, после чего
заполните таблицу ниже, отметив, какие особенности поведения самца наблюдаются в тех или иных
условиях. Отмечая, знаками «-ª отсутствие «+ª присутствие «ª увеличение и «ª уменьшение проявления
элемента поведения самца.
Особенности
Без внешних стимулов
Перед зеркалом
В присутствии самки
поведения самца
Биения грудных
плавников
Появление
горизонтальных
полос на теле
Оттопыривание
жаберной крышки
Боковая
демонстрация
Глотание воздуха
Растопыривание
анального плавника
Какие из утверждений о поведении самца сиамского петушка являются верными:
1. Оттопыривание жаберной крышки демонстрирует, что самец может долго оставаться без дыхания, ведь
жаберное дыхание является единственным источником кислорода для сиамского петушка.
2. Латеральная демонстрация призвана увеличить кажущийся размер самца.
3. Можно предположить, что агрессия самца по отношению к своему сопернику и ритуал ухаживания за
самкой запускается выделением одного и того же полового гормона.
4. Скорее всего, ритуал ухаживания развился из защитного поведения самца от крупных хищников.
5. Изменение частоты заглатывания воздуха связано с изменением скорости метаболизма.
6. Скорее всего, самец сиамского петушка не отличает самца от самки.

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     3      4      5      6     ..