Задания отборочного этапа олимпиады (5-9 классы).

 

1. Удаление многих ненужных веществ у животных осуществляется через выделительную систему. А какие вещества, с помощью каких органов или частей тела и зачем выделяют растения?

 

Баллов

2. Какие Вы знаете приспособления деревьев и кустарников для жизни в прибрежной полосе?

 

Баллов

 

3. У животного в ответ на раздражение рецепторов кожи возникает двигательный рефлекс, который исчезает после введения препарата Х. Однако если после введения препарата провести электростимуляцию двигательного нерва, идущего к мышце, мышца сокращается. Как может действовать этот препарат? Придумайте схему эксперимента, которая сможет точно ответить на этот вопрос.

 

Баллов

4. Каких животных можно использовать для переработки органических отходов? Какие особенности названных животных позволяют использовать их в этих целях?

 

Баллов

5. У одного из видов сосальщиков промежуточным хозяином является литоральный двустворчатый моллюск. Сосальщики вызывают у моллюсков аномалии в строении зубов замка и изменяют поведение моллюсков. Здоровый моллюск зарывается на несколько сантиметров в грунт. Моллюск, заражённый сосальщиками, держится практически на поверхности грунта. Предположите, кто является окончательным хозяином для этого сосальщика, и обоснуйте своё мнение.

 

Баллов

6. У каких членистоногих система кровеносных сосудов развита лучше, а у каких она редуцирована и почему?

 

Баллов

Задания заключительного этапа олимпиады (10-11 классы). Вариант 1.

 

Задание 1. (12 баллов). К каким семействам относятся растения,диаграммы цветков которыхприведены на рисунке? Установите соответствие между всеми представленными на рисунке плодами и диаграммами цветков. Назовите эти плоды.

 

Ответ:А(Пасленовые)-3 (коробочка), 5 (коробочка);Б(Крестоцветные)-1 (стручочек);В(Мотыльковые) -2 (боб); Г (Розоцветные) -4 (многоорешек, земляничина, или фрага).

 

Задание 2. (6 баллов). На рисунке приведены поперечные срезы двух листьев одного и того жерастения салата Latuca scariola. В чём разница в строении этих листьев? Чем эта разница может быть вызвана?

 

 

Ответ:Левый срез имеет большую толщину,в нём хорошо выражен многослойный столбчатыймезофилл. Более крупные клетки эпидермы, более толстая кутикула. На правом срезе меньше толщина листа, в котором нет столбчатого мезофилла, только губчатый, клетки эпидермы мельче, чем на левом, кутикула очень тонкая. Это объясняется разной освещенностью этих листьев: левый лист световой, а правый – теневой.

 

Задание 3. (6 баллов) Укажите,под какими номерами изображены стадии жизненного цикласвиного цепня или печёночного сосальщика, проходящие в промежуточных хозяевах

 

Ответ:печёночный сосальщик: 3, 5,недолго8;свиной цепень: 2и12.

 

Задание 4. (8 баллов). Распределите следующих представителей животного мира попредлагаемым систематическим категориям:

 

А - Клуша, Larus fuscus			1.	отряд Насекомоядные, Insectivora
Б - Гигантский броненосец, Priodontes giganteus	2.	отряд Ржанкообразные, Charadriiformes
В	-	Полосатый	тенрек,	Hemicentetes	3.	отряд Воробьинообразные, Passeriformes
semispinosus			4.	отряд Неполнозубые, Xenarthra
Г - Кукша, Perisorius infaustus
Ответ:1В; 2А; 3Г; 4Б.

 

Задание 5. (8 баллов). С целью сравнения численности двух различных популяций водянойночницы на вокруг открытых прудов, площадью 1,5га (популяция 1) и участке в пойме реки, площадью 1,97 га (популяция 2). Ученые отловили по 80 особей на каждом участке, пометили их меткой, не влияющей на выживаемость, и отпустили. Через 5 дней был произведен второй случайный отлов животных. Из 88 животных, отловленных участке открытых прудов, 22 животных несли метку. Из 95 животных, отловленных в пойме реки, 19 животных были с меткой. Как отличаются между собой популяции 1 и 2 по численности и по плотности.

 

Решение. а)В результате первого отлова и мечения в первой популяции изN₁особей оказалосьмечеными 80. При втором отлове доля меченых животных должна соответствовать их доле во всей популяции, т.е. 80/N₁ = 22/88. Следовательно N₁ =80х88/22 = 320 особей - численность популяции 1; плотность популяции 1 –320/1,5 га = 213 особей/га.

 

б) В результате первого отлова и мечения во второй популяции из N₂ особей оказалось мечеными 80. При втором отлове доля меченых животных должна соответствовать их доле во всей популяции, т.е. 80/N₂ = 19/95. Следовательно N₂ =80х95/19 = 400 особей - численность популяции 2; плотность популяции 2 – 400/1,97 га = 203 особи /га.

Ответ:по численности вторая популяция больше первой в1,2раза,а по плотности они примерноравны.

 

Задание 6. (15 баллов). Масса мышц70-килограммового человека равна примерно35кг.Кровотоки потребление кислорода в покое практически равны и составляют 20% от общего для организма. Каково потребление кислорода (в г кислорода/100 г массы за мин), если считать, что мышцы утилизируют весь кислород из крови.

 

Решение. Потребление кислорода рассчитываем исходя из дыхательного объема0,5л/мин ичастоты дыхания 15 вдохов-выдохов за минуту. Доля кислорода во вдыхаемом воздухе = 21%, в выдыхаемом = 16%. Отсюда количество поглощённого кислорода: 21% - 16% = 5% от прошедшего через лёгкие воздуха. За минуту через лёгкие проходит 0,5*15 = 7,5 л воздуха, а значит поглощается 7,5*0,05 = 0,375 л кислорода. Учитывая долю получаемой крови и потребляемого кислорода, потребление кислорода мышцами в покое = 0,375 л*0,2 = 0,075 мл. Переведем в граммы: 32 г кислорода (1 моль) – это 22,4 л Х г – это 0,075 л. Следовательно, Х = 0,107 г О₂ всеми мышцами в минуту.

 

Рассчитываем на 100 г массы: (0,107 г / 3500г) * 100 г = 0,003 г кислорода/100 г массы в минуту. Ответ:0,003г кислорода/100г мышечной массы*мин

 

Задание 7. (15 баллов). Была определена последовательность нуклеотидов матричной нити ДНКучастка в середине одного из генов сенной палочки: 5’-ТАТГЦААТЦЦАТТААГАГТТАТТГААТТТЦАГ-3’ С помощью таблицы генетического кода определите последовательность аминокислот, закодированную на этом участке.

 

Решение. Поскольку дана последовательность матричной цепи,матричная РНК,получаемая врезультате транскрипции, будет комплементарна ей, а направление её будет противоположным, т.к. комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны:

 

начало 5’-ТАТГЦААТЦЦАТТААГАГГТАТТГААТТТЦАГ-3’ конец конец 3’-АУАЦГУУАГГУААУУЦУЦЦАУААЦУУАААГУЦ -5’ начало

 

Таким образом приведённая последовательность будет читаться с правого конца. Перепишем её в этом порядке: 5’-ЦУГАААУУЦААУАЦЦУЦУУААУГГАУУГЦАУА -3’.

 

Поскольку эта последовательность из середины гена, в ней нет точки инициации, а вся последовательность должна кодировать непрерывную полипептидную цепочку, т.е. не содержать стоп-кодонов. Разобьём её на триплеты с первого 5’-концевого нуклеотида:

 

5’- ЦУГ ААА УУЦ ААУ АЦЦ УЦУ УАА УГГ АУУ ГЦА УА -3’.

Она содержит стоп-кодон (подчёркнут), т.е. не удовлетворяет условию.

 

Попробуем прочесть её со сдвигом на один кодон, т.е. начнём разбиение на триплеты со второго нуклеотида:

 

5’-Ц УГА ААУУЦААУАЦЦУЦУУААУГГАУУГЦАУА -3’.

 

Здесь сразу же мы попадаем на стоп-кодон, т.е. такой вариант тоже не удовлетворяет условию. Проведём разбиение на кодоны со второго нуклеотида:

 

5’-ЦУ ГАА АУУ ЦАА УАА ЦУЦ УУА АУГ ГАУ УГЦ АУА -3’.

 

Она также содержит стоп-кодон, т.е. не удовлетворяет условию. Отсутствие правильной рамки вероятно, указывает на ошибку в определении последовательности или на прочтение одного из стоп-кодонов (проскальзывание рибосомы). Скорее всего, это будет в первой рамке и последовательность будет: лейцин-лизин-фенилаланин-аспарагиновая к-та-треонин-серин-?-триптофан-изолейцин-аланин Ответ:лейцин-лизин-фенилаланин-аспарагиновая к-та-треонин-серин-?-триптофан-изолейцин-аланин.

Задание 8. (30 баллов). У вегетативных клеток одного из видов хламидомонады(Chlamydomonas)в норме формируется два жгутика. Ген UNI FLAGELLATA2 (UNI2), отвечающий за нормальное развитие жгутиков, расположен в III хромосоме. При мутации uni2 вместо двух жгутиков развивается только один длинный жгутик. У клетки, несущей такую мутацию, меняется характер движения: она крутится на месте и не может двигаться в каком-то определенном направлении.

 

В той же хромосоме на расстоянии 16 морганид от гена UNI2 расположен ген I NTRA F LAGELLAR T RANSPPORT (IFT),отвечающий за транспорт белков из цитоплазмы к кончику жгутика.Получена чувствительная к температуре мутация ift^ts: при t = +16°С жгутики удлиняются нормально, а при t = +28°C жгутики не развиваются совсем.

 

А. При температуре+16°С исследователи провели скрещивание клона хламидомонады с однимжгутиком с двужгутиковым клоном, несущим аллель ift^ts (при выращивании этого клона при t = +28°C жгутики не развиваются). После образования зигот их перенесли в аквариум для дальнейшего выращивания при t = +16°С и низкой интенсивности света. Рассчитайте, каким будет расщепление по фенотипу среди потомков от данного скрещивания. (Примем, что скорость размножения хламидомонад не зависит от генотипа.)

 

Б. Далее ровно половину объема аквариума затенили ширмой,не пропускающей свет,иустановили постоянный источник с высокой интенсивностью освещения. Через некоторое время (достаточное для того, чтобы хламидомонады успели собраться в освещенной части) из освещенной части отобрали пробу и стали выращивать при температуре +28°C. В каком соотношении окажутся особи в этом варианте?

 

В. Рассчитайте соотношение хламидомонад по фенотипам,если в аналогичном экспериментетемпературу поднять до +28°C заранее, а затем отобрать пробу из освещенной половины?

 

Решение: Часть А

Хламидомонада большую часть жизненного цикла проводит в гаплоидном состоянии. Из этого следует, что скрещиваемые особи имеют следующие генотипы:

 

одножгутиковые хламидомонады при t = +16°С