Олимпиада по биологии 11 класс — региональный этап ВсОШ 2023/2024: задания и ответы

Задания — теор.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

ЗАДАНИЯ теоретического тура регионального этапа XL Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2023/24 уч. год. 11 класс

ВАРИАНТ 1 Дорогие ребята!

Поздравляем вас с участием в региональном этапе Всероссийской олимпиады школьников по биологии! Отвечая на вопросы и выполняя задания, не спешите, так как ответы не всегда очевидны и требуют применения не только биологических знаний, но и общей эрудиции, логики и творческого подхода. Успеха Вам в работе! Часть 1. Вам предлагаются тестовые задания, требующие выбора только одного ответа из четырех возможных. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 30 (по 1 баллу за каждое тестовое задание). Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице ответов. 1.

На рисунке представлено строение вирусной частицы ДНК-содержащего аденовируса. Выберите правильное утверждение: а) при заражении клетки вирион протыкает мембрану и впрыскивает ДНК в цитоплазму; б) для правильной сборки вириона белки капсида должны образовываться в ЭПР; в) новые вирионы могут покинуть клетку только за счет её лизиса; г) аденовирусные векторы должны быть искусственно лишены «шипов», чтобы избежать побочной вирусной инфекции.

2.

На электронных фотографиях показаны фрагменты клеток водорослей из одного отдела. Определите, к какому отделу они относятся, исходя из того, какие структуры видны на микрофотографиях:

Обозначения: Py – пиреноид; S – крахмал. а) кристы в митохондриях пластинчатые, хлоропласты покрыты двумя мембранами, продукт ассимиляции откладывается в пластидах, следовательно, это водоросли из отдела Хлорофита (Зеленые водоросли);

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

б) кристы в митохондриях пластинчатые, имеется пиреноид, а продукт ассимиляции откладывается вне пластиды, следовательно, это Харовые водоросли; в) тилакоиды в пластидах равноудаленные, кристы в митохондриях пластинчатые, продукт ассимиляции откладывается в цитоплазме, следовательно, это Красные водоросли; г) тилакоиды в пластидах равноудаленные, имеется пиреноид, пластиды покрыты четырьмя мембранами, следовательно, это Бурые водоросли. 3.

Для анаэробного брожения у бактерии Lactobacillus acidophilus характерно: а) выделение углекислого газа, б) образование этилового спирта; в) образование молочной кислоты, г) окислительное фосфорилирование.

4.

На рисунке изображено мохообразное растение. Видимый на рисунке характер вскрытия коробочки (спорофита) позволяют отнести данное растение к отделу: а) Антоцеротовые (Anthocerotophyta) ; б) Печёночники (Marchantiophyta); в) Мхи (Bryophyta); г) Такакиевые (Takakiophyta).

5.

Какой эволюционный процесс мог обеспечить переход от древесных жизненных форм к травянистым? а) идиоадаптация, б) дрейф генов; в) неотения; г) общая дегенерация.

6.

В конусе нарастания корня двудольного растения различают три слоя меристематических клеток: плерома, периблема и дерматокалиптроген. Предположим, в результате мутации клетки плеромы перестали полноценно дифференцироваться, что их производные больше не способны полноценно дифференцироваться и образуют ткань, похожую на основную паренхиму. В результате этого в данном корне: а) нарушится восходящий транспорт веществ от корня к стеблю; б) нарушится избирательный направленный радиальный транспорт веществ; в) нарушится механизм всасывания веществ из почвы; г) изменится направление роста корня.

7.

На рисунке представлена часть стебля растения, использованного известным норвежским путешественником Туром Хейердалом для постройки плота, названного в честь легендарного героя полинезийского эпоса «Кон-Тики». Материал и конструкция плота, полностью соответствовали описанию плотов, на которых древние инки совершали длительные морские путешествия: он был легким, прочным и вполне маневренным. На нем Тур Хейердал и пять его спутников в 1947 году прошли путь по Тихому океану от берегов Южной Америки до островов Полинезии, доказав тем самым возможность миграции древних племен с одного континента на другой. Основываясь на показателях, представленных в таблице, можно предположить, что плот Кон-Тики был изготовлен из:

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

а) Секвои; б) Тиктоны; в) Охромы; г) Гваякового дерева.

Таблица 1. Плотность древесины древесных растений Вид растения Секвойя вечнозеленая (Sequoia sempervirens) Тиктона великая (тиковое дерево) (Tectona grandis)

Плотность древесины кг/мᵌ 410 670

Охрома пирамидальная (бальса) (Ochroma pyramidale)

150

Гваяковое дерево (Guaiácum officinále)

1280

8.

У многих долго хранящихся (зимних) сортов яблок мякоть быстро темнеет при контакте с воздухом. Какова причина потемнения? а) такие яблоки умеют быстро при контакте с кислородом воздуха синтезировать антоцианы, которые окрашивают мякоть и защищают плод при хранении; б) в таких яблоках много железа, которое при контакте с кислородом воздуха дает бурое окрашивание; в) в этих яблоках много яблочной кислоты, она сама по себе окрашена в бурый цвет, при разрезании яблочная кислота выходит из поврежденных вакуолей, и мы видим коричневое окрашивание; г) в таких яблоках много фенольных соединений, защищающих плод от грибов при хранении, эти вещества при контакте с кислородом воздуха окисляются до окрашенных хинонов.

9.

Растения оценивают качество и количество света с помощью системы фоторецепторов. В этиолированных (выросших в темноте) растениях после начала освещения запускается жизненно важный процесс деэтиоляции, сопровождающийся ингибированием удлинения гипокотиля, разворачиванием семядолей, синтезом хлорофилла, в результате проросток переходит к автотрофному существованию и уже не зависит от запасов питательных веществ семени. Рассмотрите представленные фотографии растений арабидопсиса дикого типа (ДТ) и одного из мутантов и отметьте правильное утверждение:

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

а) в процессе деэтиоляции участвуют только фоторецепторы синего света; б) в процессе деэтиоляции участвуют только фоторецепторы красного света; в) у мутанта в ответ на синий свет деэтиоляция происходит не полностью, можно предположить, что это мутант по фоторецептору синего света; г) у мутанта в ответ на красный свет деэтиоляция происходит полностью, можно предположить, что это мутант по фоторецептору красного света 10.

Трахеи паука-крестовика выполняют функции: а) единственных органов газообмена; б) воздухоносных путей для сообщения лёгких с внешней средой ; в) дополнительных органов газообмена; г) транспорта кислорода ко всем органам и тканям.

11.

Оленья кровососка, или лосиная вошь (Lipoptena cervi) – представитель отряда Двукрылые. Имеет обширный ареал на территории Евразии – от Скандинавии до Китая, завезена также в Северную Америку. Имаго обоих полов питаются кровью теплокровных позвоночных. Основными прокормителями служат представители семейства оленьих и крупный рогатый скот. Взрослые кровососки поджидают копытных, сидя на растениях, и атакуют с воздуха. Оказавшись на поверхности тела прокормителя, кровососки сбрасывают крылья и приступают к питанию. Самки отрождают живых личинок, уже развившихся до стадии предкуколки. Предкуколки падают на землю, превращаются в куколки в пупарии и зимуют. Весной развитие возобновляется, и к концу лета из пупариев начинают выходить имаго.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

Кровососки могут питаться кровью человека, хотя и не способны при этом завершить свой жизненный цикл. Оленья кровососка представляет опасность для человека, так как может быть переносчиком заболевания: а) трихинеллёза; б) эхинококкоза; в) боррелиоза; г) сибирской язвы. 12.

Шистосомозы – это группа паразитарных заболеваний, вызываемых дигенетическими сосальщиками из рода Шистосома (Schistosoma). Шистосомозы распространены в тропических регионах и наносят существенный вред здоровью человека; хроническая инвазия может в некоторых случаях привести к смерти. Понимание жизненного цикла шистосом и их взаимоотношений с хозяевами помогает разрабатывать меры профилактики и лечения. Рассмотрите схему жизненного цикла Шистосомы японской и схему венозных сосудов человека.

Выберите наиболее верное описание пути миграции шистосом в организме человека (1-8 на схеме): а) артерии – вены – сердце – лёгкие – сердце – артерии – печень – воротная вена; б) вены – сердце – лёгкие – бронхи и трахеи – гортань – желудок – кишечник – брыжеечные вены; в) артерии – печень – воротная вена – сердце – лёгкие – бронхи и трахеи – гортань – кишечник; г) вены – сердце – лёгкие – сердце – артерии – печень – воротная вена – брыжеечные вены. 13.

Какие из перечисленных групп костей обеспечивают расширение ротоглоточной полости при всасывательных движениях у костистых рыб во время питания или дыхания: а) подвесок, нёбная, квадратная, кости жаберной крышки; б) верхнечелюстная, сочленовная, предчелюстная, кости жаберной крышки; в) квадратная, переднеушная, подвесок, кости жаберной крышки ; г) предчелюстная, верхнечелюстная, зубная, кости жаберной крышки.

14.

Из перечисленных групп костей к мозговой части черепа костистых рыб относятся : а) нёбная, лобная, теменная, сошник; б) сочленовная, подвесок, верхнечелюстная, предчелюстная; в) срединная обонятельная, переднеушная, носовая, затылочные; г) квадратная, зубная, крыловидные, парасфеноид.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

15.

Сотрудники фирмы Илона Маска «Neuralink» обучили обезьяну играть в пинг-понг на компьютере. При этом она не использует джойстик. Сигнал, управляющий курсором, поступает прямо в компьютер от пучка электродов, вживленных в ее мозг. Как Вы думаете, в какой участок коры больших полушарий вживлены электроды? а) прецентральная область; б) постцентральная область; в) нижневисочная область; г) теменная кора правого полушария.

16.

В какой фракции будут содержаться агглютиногены после центрифугирования крови IV группы? а) 1; б) 2; в) 3; г) ни в одной из них.

17.

Какое явление изображено на схеме ниже?

а) потенциал действия гигантского аксона кальмара; б) постсинаптический потенциал скелетной мышцы; в) потенциал действия мышечной клетки сердца; г) потенциал биполярной клетки сетчатки.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023 /24, 11 кл., Вар.1

18.

На схеме изображена клетка:

а) эндотелия кровеносного сосуда; б) дистального извитого почечного канальца; в) эпителия кожи; г) эндотелия бронха. 19.

Певчие птицы имеют уникальные дополнительные хромосомы – хромосомы половых клеток (ХПК), которые наследуются только по материнской линии, имеются в клетках половой линии и при этом отсутствуют в соматических клетках. У каких клеток певчих птиц нет ХПК: а) у яйцеклеток; б) у сперматозоидов; в) у зигот; г) у оогониев.

20.

У улиток левозакрученная раковина доминирует над правозакрученной, причем фенотип раковины потомка определяется генотипом матери. Обозначим аллель левозакрученности как L, а аллель правозакрученности - как l. Каких улиток не бывает в природе: а) левозакрученных с генотипом ll; б) левозакрученных с генотипом LL; в) правозакрученных с генотипом ll; г) правозакрученных с генотипом LL.

21.

Суммарная длина генетической карты 4-й хромосомы дрозофилы D. melanogaster составляет 3 сантиморганиды. Таким образом, число событий рекомбинации в 4-й хромосоме дрозофилы во время мейоза равно: а) 3 рекомбинации на 100 ооцитов; б) 6 рекомбинаций на 100 ооцитов; в) 1,5 рекомбинации на 100 ооцитов; г) 3 рекомбинации на 100 сперматоцитов.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

22.

Рассмотрите формулу аспирина и ответьте, в какой части желудочно-кишечного тракта это вещество будет эффективнее всего всасываться. Учтите, что молекула аспирина поглощается клетками путем простой диффузии. а) ротовая полость; б) пищевод; в) желудок; г) тонкий кишечник.

23.

Определите структуру тетрапептида, исходя из приведенных ниже данных. При полном кислотном гидролизе этого тетрапептида в равных количествах образуются следующие аминокислоты: аспарагиновая кислота (Asp), метионин (Мet), пролин (Pro) и тирозин (Tyr). После обработки этого тетрапептида дансил-хлоридом (агент, ковалентно модифицирующий аминогруппы), обнаружена дансил-Asp. После обработки этого тетрапептида бромцианом (агент, расщепляющий пептидную связь, образованную карбоксильной группой Мet) получен трипептид, содержащий Asp, Мet и Tyr. Структура этого тетрапептида: а) Asp-Мet-Tyr-Pro; б) Tyr-Pro-Мet-Asp; в) Asp-Tyr-Мet-Pro; г) Pro-Мet-Tyr-Asp.

24.

Металл-хелатная хроматография – это одна из разновидностей аффинной хроматографии, широко применяемой для очистки рекомбинантных белков со специально введенной аминокислотной последовательностью (тагом). На носитель с ковалентно пришитыми группами нитрилотри- или нитрилодиуксусной кислоты наносится раствор соли никеля (или кобальта), который прочно связываются с колонкой, однако часть координационных связей иона никеля остается незадействованной. При нанесении клеточного лизата некоторые белки специфично связываются с иммобилизованными ионами никеля, образуя координационные связи между никелем и аминокислотными остатками в составе белка. После промывки колонки буфером нанесения белки элюируют буфером, содержащим имидазол, вытесняющий аминокислотные остатки из координационной сферы никеля. Предположите, остатки какой аминокислоты преимущественно принимает участие в координации иона никеля.

а) аспарагиновая кислота; б) гистидин; в) серин; г) триптофан.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

25.

Известно, что многие мелкие млекопитающие проводят зимние месяцы в состоянии глубокого оцепенения – зимней спячки или гибернации. При этом температура их тела снижается с 37-38°С до 3-5°С, частота сердечных сокращений снижается с 350400 до 10-15 ударов в минуту, а скорость дыхания с 90-100 до 2-3 раз в минуту. Тем не менее, они не допускают снижения температуры своего тела ниже точки замерзания биологических жидкостей, контролируя процесс теплопродукции. Для этого гибернаторы перед зимней спячкой накапливают энергетические запасы в виде: а) гликогена в мышечной ткани; б) гликогена в печени; в) нейтральных жиров в жировой ткани; г) белков в плазме крови.

26.

Многие внутриклеточные везикулы (эндосомы, лизосомы, синаптические везикулы) для своего функционирования закисляются – в их полость посредством АТФзависимых протонных насосов переносятся ионы Н+ из цитоплазмы, что приводит к снижению pH внутри органеллы. Любопытно, но для нормального функционирования эти органеллам также необходимо наличие в мембране хлорных каналов. Если нарушить встраивание хлорных каналов в мембрану эндосом, то закисление не будет происходить. Какое из объяснений этого феномена наиболее вероятно? а) наличие хлорных каналов позволяет сохранить электронейтральность эндосомы при закислении; б) хлор активирует работу АТФ-зависимых протонных насосов; в) хлор связывается с АТФ, делая гидролиз этой молекулы возможным; г) АТФ-зависимый протонный насос может перенести протон в полость эндосомы только предварительно выкачав из нее ион хлора.

27.

На рисунке показано изображение клетки в препарате крови человека, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Отметьте верное утверждение относительно этой клетки: а) эта клетка обнаруживается в крови только при патологии; б) эта клетка способна вступить в митоз после активации; в) увеличение доли этих клеток в крови – свидетельство аллергии или паразитарной инфекции; г) эта клетка является гранулоцитом.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

28.

Известно, что сердечная мышца – один из самых кислородозависимых органов. В физиологических условиях у взрослых и детей старшего возраста биоэнергетика миокарда определяется окислением субстратов в цикле Кребса. Плод млекопитающих развивается в условиях гипоксии. Это обстоятельство накладывает отпечаток на основные биохимические процессы, протекающие в тканях. Так, в условиях недостатка кислорода цикл Кребса нарушается, однако существуют альтернативные варианты обеспечения энергообеспечения витальных функций миокарда – пентозный цикл Варбурга и цикл Эмбдена-Мейергофа. Учитывая все вышесказанное, выберите наиболее предпочтительные энергетические субстраты для кардиомиоцитов новорожденных особей: а) жирные кислоты и глюкоза; б) глюкоза и молочная кислота; в) жирные кислоты и молочная кислота; г) глюкоза и аминокислоты.

29.

Развитие половых клеток происходит под воздействием гормонов. Перед Вами рисунок, изображающий связь между изменением уровня гормонов в крови во время менструального цикла человека, цикл которого длится 28 дней, и процессами, протекающими в яичнике. В некоторых случаях врачи рекомендуют прием препаратов, действующих на гипоталамо-гипофизарную систему, что обеспечивает отсутствие колебания уровня гормонов. В состав указанных препаратов входят синтетические аналоги:

а) фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормонов; б) прогестерона и фолликулостимулирующего гормона (ФСГ); в) эстрогена и прогестерона; г) эстрогена и лютеинизирующего гормона (ЛГ). 30.

Аминокислота серин кодируется триплетами АГУ, АГЦ, УЦЦ, УЦУ, УЦА и УЦГ. Минимальное количество видов тРНК для их узнавания равно: а) 2; б) 3; в) 4; г) 6.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

Часть 2. Вам предлагаются тестовые задания с множественными вариантами ответа (от 0 до 5). Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 60 (по 3 балла за каждое тестовое задание). Индексы верных ответов (В) и неверных ответов (Н) отметьте в матрице знаком «Х». Образец заполнения матрицы: № …

В Н

Д Х

1.

Среди металлокисляющих микроорганизмов встречаются такие, которые способны окислять соединения: а) железа; б) ртути; в) марганца; г) меди; д) урана.

2.

У прокариот, в отличии от эукариот: а) отсутствуют рибосомы; б) отсутствует ядерная оболочка; в) отсутствуют митохондрии и хлоропласты; г) имеются жгутики, не покрытые плазматической мембраной; д) имеются гистоны и нуклеосомы .

3.

За счёт каких структур высшие растения (эмбриофиты) могут поддерживать своё положение в пространстве и сопротивляться гравитации: а) живая механическая ткань колленхима; б) мертвая механическая ткань склеренхима; в) одревесневшая вторичная ксилема; г) клетки паренхимы; д) образования кремнезема.

4.

Антиквар предложил покупателю приобрести старинную шкатулку, изготовленную (по его словам) из древесины редкой горной сосны. Усомнившись, покупатель заказал экспертизу данного изделия. Эксперт, изучив анатомическое строение материала шкатулки, пришел к выводу, что это подделка, изготовленная из бамбука. Прийти к выводу, что это не сосна, а бамбук, эксперта заставили следующие факты: а) на поперечном срезе отсутствуют годичные кольца ксилемы; б) на тангентальном срезе видны крупные лучевые трахеиды; в) в ткани встречаются тетрархные радиальные проводящие пучки; г) в ксилеме видны широкопросветные сосуды наряду с трахеидами; д) на поперечном срезе видны отдельные коллатеральные проводящие пучки.

5.

За запасание нитрата в растительных клетках отвечают вакуоли, при этом восстановление нитратов и включение азота в аминокислоты у растений может происходить как в корнях, так и в листьях, донорами электронов в реакциях являются НАДН, НАДФН и ферредоксин. Но в некоторых случаях включение

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023 /24, 11 кл., Вар.1

азота в состав органических соединений происходит преимущественно либо в подземной части растения (как, например, у яблони и вишни), либо в надземной (многие травянистые растения). Однако при неправильном культивировании в употребляемых в пищу частях растений может быть превышена предельно допустимая концентрация по нитратам (ПДК). Выберите верные утверждения: а) если выращивать свёклу на затенённых грядках, но при этом вовсе не удобрять растения, то вероятность превышения ПДК по нитрату будет меньше, чем при удобрении свеклы нитратами; б) Несмотря на то, что пшеница является травянистым растением, довольно сложно создать условия превышения ПДК по нитрату в её зерновках; в) если вносить достаточное количество нитратных удобрений под рассаду репы, но при этом культивировать её на активно освещаемых грядках, то скорее всего в подземной части растения не будет превышена ПДК по нитрату; г) достаточно сложно создать условия, при которых в костянке вишни будет превышена ПДК по нитрату, даже если саженцы вишни культивировались в затенённых условиях с небольшим избытком нитратных удобрений; д) если разделить грядку пополам и внести с одной стороны избыточное количество нитратов, а с другой избыточное количество аммония, то растения, культивируемые на аммонийной стороне, вероятнее всего, быстрее продемонстрируют признаки ингибирования роста, нежели чем растения на нитратной стороне. 6.

В настоящее время активно развивается генетика и селекция овощных культур, направленная на повышение сроков хранения (лежкости) плодов и сохранения их съедобности. Какие изменения физиологии растительной клетки могут помочь решить такую задачу для томатов? а) необходимо снизить экспрессию α-амилазы; б) надо снизить экспрессию генов пектиназ и их активаторов; в) следует повысить экспрессию генов синтеза лигнина; г) необходимо замедлить деградацию соланина – вторичного метаболита, накапливающегося в незрелых плодах томатов; д) надо повысить экспрессию генов, кодирующих ферменты гликолиза.

7.

На схеме представлено строение моллюска. Выберите все верные утверждения: а) с высокой вероятностью, данный моллюск обитает на суше; б) цифрой 8 обозначена полость тела; в) выделительное отверстие обозначено цифрой 2; г) цифрой 7 обозначен орган химического чувства ; д) у данного моллюска правозавитая раковина (закрученная по часовой стрелке).

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

8.

Рассмотрите схему, иллюстрирующую области экспрессии гена pdm в ходе развития конечностей членистоногих.

Выберите все верные утверждения: а) на рисунке Б приведена схема строения ногочелюсти; б) у речного рака ген pdm экспрессируется в жабре; в) картина экспрессии гена pdm подтверждает гипотезу о происхождении крыльев насекомых из паранотальных выростов – боковых складок кутикулы, независимо от конечностей; г) жабра и членистая нога речного рака, в которых показана экспрессия гена pdm, соответствуют (гомологичны) частям 2 и 3 конечности предковых членистоногих; д) если сходная картина экспрессии генов, регулирующих развитие (например, гена pdm), подтверждает гомологию структур, то крыло насекомых гомологично части 1 конечности предковых членистоногих. 9.

К особенностям строения мочеполовой системы взрослой остромордой лягушки можно отнести следующие признаки: а) вольфов канал начинается воронкой с ресничками; б) семенники выводят половые продукты через почку; в) мюллеров канал связан с клоакой; г) яйцеклетки выводятся наружу через вольфов канал; д) у самцов мочеточник совмещает функции выведения мочи и половых продуктов.

10.

Боковая линия на разных стадиях онтогенеза имеется у представителей: а) земноводных; б) рептилий; в) млекопитающих; г) хрящевых рыб; д) круглоротых.

11.

Экстракт мяты используется человеком издревле. Так, в древнем Риме мятной водой опрыскивали комнаты, а столы натирали листьями мяты, чтобы создать у гостей жизнерадостное настроение. Листья мяты входят в состав успокоительных и желчегонных чаёв, капель от тошноты, обезболивающих и противовоспалительных мазей. Как Вы думаете, какие из перечисленных ниже рецепторов может активировать ментол – основное действующее вещество мяты? а) ГАМК-а (гамма аминомасляной кислоты); б) бэта-эндорфиновые; в) никотиновые ацетилхолиновые; г) холодовые терморецепторы TRPM8; д) глутамат-активируемые кальциевые каналы.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

12.

Согласно современным представлениям, наиболее близкими родственниками современных китов являются бегемоты. Какие приспособительные изменения имеются у китов, по сравнению со своими четвероногими родственниками? а) увеличение концентрации миоглобина в мышцах; б) увеличение экспрессии генов, гомологичных отвечающим за рост пальцев рук у человека; в) частичная, или полная потеря обоняния; г) изменение спектра частот слышимого диапазона; д) сдвиг чувствительности родопсина в длинноволновый спектр.

13.

Бактериофаги – вирусы бактерий – могут осуществлять свое размножение двумя путями: лизогенным и литическим. В лизогенном жизненном цикле ДНК бактериофага встраивается в геном хозяйской клетки в форме профага и реплицируется вместе с бактериальной хромосомой в процессе клеточных делений. При литическом жизненном цикле вирусная ДНК покидает бактериальную хромосому и многократно реплицируется, параллельно запуская биосинтез вирусных белков и последующую сборку новых вирусных частиц. Это приводит к разрушению бактериальной клетки и выходу во внешнюю среду многочисленных вирусов. Многие вирусы способны осуществлять как литический, так и лизогенный жизненный цикл. За выбор пути размножения отвечают два регуляторных белка: с1 и Cro. Оба белка являются факторами транскрипции: с1 отвечает за поддержание вируса в состоянии профага и блокирует экспрессию гена Cro. Белок Cro запускает литический жизненный цикл и блокирует экспрессию гена c1. При этом белок с1 оказывается чувствительным к ультрафиолету. Какие утверждения об этой системе регуляции являются верными? а) данная система регуляции является адаптацией вирусов к повреждающим факторам среды; б) когда вирус находится в состоянии профага, концентрация белка с1 в цитоплазме бактерии выше, чем концентрация Cro; в) облучение бактерий ультрафиолетом приведет к встраиванию вирусной ДНК в бактериальную хромосому; г) мутация, делающая белок c1 нечувствительным к ультрафиолету, сделает переход к лизогенному жизненному циклу невозможным; д) облучение бактерий ультрафиолетом приведет к росту экспрессии белка Cro.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

14.

Исследователь изучает внутриклеточный сигнальный каскад, приводящий к запуску миграции клетки под воздействием тканевого фактора VEGF. Достоверно известно, что одним из компонентов этого сигнального каскада является белок Ras. У исследователя есть генетический конструкт, содержащий ген конститутивноактивного мутанта Ras (ему для активации не требуется стимуляция со стороны предшествующих компонентов каскада). Также исследователь получил две линии мутантных клеток, нечувствительных к VEGF: они содержат мутации белков А и Б, предположительно также участвующих в сигнальном каскаде. При обработке этих клеток VEGF не наблюдается запуск миграции. Исследователь провел трансфекцию обоих типов клеток генетическим конструктом, содержащим конститутивно-активный Ras. Результаты эксперимента оказались очень неожиданными: клетки с мутацией гена А стали мигрировать без дополнительной стимуляции VEGF, в то время как фенотип клеток с мутацией Б не изменился – они по-прежнему оказались нечувствительными к VEGF. Какие выводы о сигнальном каскаде Вы можете сделать? а) белок А в сигнальном каскаде активируется раньше, чем белок Ras; б) белок А является моторным белком, непосредственно запускающим движение клеток; в) белок Б в сигнальном каскаде активируется позже, чем белок Ras; г) белок Б является рецептором VEGF; д) если получить гибридому путем слияния клеток с мутациями А и Б, то полученная клетка может оказаться чувствительной к VEGF.

15.

При сравнении геномов человека и шимпанзе было выяснено, что уровень различий нуклеотидных последовательностей между аутосомами человека и шимпанзе в среднем составляет 1,2%, между Х-хромосомами 0,8% и между Yхромосомами 1,6%. Верно, что: а) Y-хромосома эволюционирует быстрее прочих хромосом; б) чем выше плотность генов на хромосоме, тем она быстрее эволюционирует; в) некодирующие последовательности накапливают мутации быстрее кодирующих; г) медленная эволюция Х-хромосомы объясняется половым отбором; д) различия геномных последовательностей человека и шимпанзе составляют в сумме 3,6%.

16.

Для установления роли генов в развитии используют различные методы – получение трансгенных животных, у которых целевые гены могут быть полностью выключены (нокауты), или у которых, наоборот, наблюдается оверэкспрессия целевого гена. За последние 20-30 лет разработаны различные системы редактирования генома. Примером такой технологии, используемой для исследования экспрессии и функции генов у Drosophila melanogaster, является GAL4/UAS система, состоящая из гена Gal4, кодирующего транскрипционный активатор GAL4, и энхансера UAS, который активируется фактором GAL4 и запускает транскрипцию генов под его контролем. Экспериментаторы получили линию мух, у которых ген Gal4 располагался после энхансера генов, которые в норме экспрессируются в развивающихся частях рта. Также была получена линия мух, у которой регуляторный ген Pax6 располагался после энхансера UAS. Известно, что у Drosophila в норме ген Pax6 экспрессируется в области формирующегося глаза. После скрещивания двух полученных линий исследователи получили муху, голова которой изображена на рисунке Б. На рисунке А изображена голова мухи дикого типа. Выберите из приведенного списка утверждения, которые являются верными для описанного эксперимента:

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

А) у полученных мух отсутствует экспрессия GAL4 в области ротовых имагинальных дисков; Б) у мух ген Pax6 способен не только активировать экспрессию генов, отвечающих за дифференцировку глаза, но и подавлять экспрессию генов, ответственных за построение других органов; В) у полученных мух появилась дополнительная пара глаз при сохранении остальных структур; Г) у полученных мух экспрессия GAL4 не оказывает влияния на экспрессию Pax6; Д) у полученных мух в результате корректной работы GAL4\UAS системы наблюдается эктопическая экспрессия PAX6. 17.

При протекании процесса гликолиза в анаэробных условиях (в условиях недостатка кислорода) образующаяся пировиноградная кислота (пируват) превращается в молочную кислоту (лактат) .Эту реакцию катализирует фермент лактатдегидрогеназа (ЛДГ), которая работает в виде олигомерного комплекса, состоящего из четырех субъединиц (тетрамера). В организме человека и других животных экспрессируются две основные изоформы ЛДГ: сердечная (Н, heart) и мышечная (М, muscle). В сердце в основном присутствует тетрамер ЛДГ Н4, а в скелетных мышцах – тетрамер М4. На рисунках показана зависимость активности этих изоформ от концентрации пировиноградной кислоты.

II

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

В других органах и тканях человека и животных в разных соотношениях присутствуют тетрамеры, содержащие разное количество субъединиц Н и М. Подумайте и ответьте, какие из приведенных ниже утверждений являются верными или неверными: а) эта реакция активно протекает в интенсивно работающих красных скелетных мышцах; б) эта реакция нужна исключительно для окисления НАДН, обра зующегося в процессе гликолиза; в) за счет разной комбинации субъединиц Н и М можно получить 4 разных варианта тетрамеров ЛДГ; г) на рисунке II показана зависимость активности фермента от концентрации пирувата, характерная для субстратного ингибирования; д) на рисунке I показана зависимость активности фермента от концентрации пирувата, характерная для тетрамера ЛДГ Н4. 18.

Углеводы (сахара) по химической природе представляют собой альдегидоспирты или кетоспирты. Свободные карбонильные группы (С=О) углеводов обладают редуцирующей (восстанавливающей) активностью, то есть способностью восстанавливать, например, двухвалентные катионы до одновалентных (Сu2+ до Cu+), на чем основаны некоторые качественные реакции на редуцирующие сахара (реакция Троммера).

II

На рисунках представлены структурные формулы двух углеводов (сахаров). Внимательно рассмотрите эти формулы и определите, какие из приведенных ниже утверждений являются верными или неверными: а) эти углеводы являются дисахаридами; б) мономером в этих углеводах является глюкоза; в) эти углеводы могут быть найдены в растениях или получены из растительного материала/сырья; г) эти углеводы являются редуцирующими сахарами; д) связь между мономерами в этих углеводах – это 1-4-гликозидная связь. 19.

Тирозиновая тРНК имеет антикодон ГУА. Кодоны для тирозина УАУ и УАЦ. При образовании кодон-антикодонового комплекса в процессе включении тирозина в белок образуются пары: а) У-А; б) У-Г; в) У-Ц; г) А-Ц; д) Г-Ц.

20.

К реакциям матричного синтеза относятся: а) синтез ДНК; б) синтез белка; в) синтез РНК; г) синтез жирных кислот; д) синтез гликогена.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

Часть 3. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления соответствия. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 38. Заполните матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий. Во всех заданиях одной цифре соответствует только одна буква, но одна и та же буква может соответствовать нескольким цифрам или не использоваться вовсе. 1.

[3 балла] Буквами А–Г отмечены ключевые продукты четырёх видов брожений. Сопоставьте эти ВИДЫ БРОЖЕНИЙ с процессами, в которых их применяет человек (1–6): Применение:

Виды брожения:

1. Силосование кормов; 2. Производство бездымного пороха для боеприпасов; 3. Дозревание сыров; 4. Производство биотоплива; 5. Получение комбучи; 6. Получение йогурта.

Применение брожения:

Тип брожения:

2.

[6 баллов]. Миксомицеты – группа слизевиков, относящаяся к супергруппе Амебозои. В зависимости от влажности окружающей среды в жизненном цикле для размножения формируются или жгутиковые зооспоры, или миксамебы. В результате слияния зооспор или амебоидных клеток образуются диплоидные зиготы, из которых путём множественных синхронизированных митозов развивается плазмодий — многоядерная, сложно дифференцированная клетка, покрытая только плазматической мембраной. Формирование плазмодия уникальная черта миксомицетов. Перед вами на рисунке обобщенный жизненный цикл миксомицета. Установите соответствие между цифрами на рисунке (1-12) и стадиями жизненного цикла (А-Л) Стадии жизненного цикла: А – гаплоидная спора; Б- диплоидная стадия; В -зигота; Г зооспоры (гаметы); Д- зрелый плазмодий; Е- зрелый спорангий; Ж -мейоз; З кариогамия; И - миксамебы; К - плазмогамия; Л -формирование молодого спорангия.

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

Номер на рисунке Стадии жизненного цикла

10

11

12

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

3.

[2 балла] На рисунке изображены различные пути дифференциации веретеновидной инициали камбия в процессе вторичного утолщения семенного растения. Установите соответствие между дифференцированными клетками на рисунке (1–4) и названием данных элементов (А–Г). Рисунок:

Название клеток: А) волокно; Б) сосудистый элемент ксилемы; В) тяжевая паренхима; Г) ситовидный элемент флоэмы

Рисунок клетки

Название клетки 4.

[3.5 балла] Виолаксантин и зеаксантин - каротиноиды, превращающиеся друг в друга в ходе виолаксантинового цикла (см. рис). При этом основные ферменты этого цикла активируются при разных условиях освещения, и цикл выполняет фотопротекторную функцию. Предположите суточную динамику событий (1-10), связанных с виолаксантиновым циклом (А-К). Отсчёт событий начинается с восходом солнца.

Виолаксантин (слева) и зеаксантин (справа).

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

Процесс: А. активация эпоксидазы; Б. передача излишков энергии с хлорофилла на зеаксантин - фотопротекторная функция зеаксантина; В. процесс деэпоксидации; Г. снижение интенсивности солнечного потока, приводящее к изменению рН стромы; Д. встраивание виолаксантина в антенну; Е. передача энергии возбуждения от виолаксантина на хлорофилл - антенная функция виолоксантина; Ж. процесс эпоксидации; З. повышение интенсивности света, за счет активной работы ЭТЦ хлоропластов приводящее к снижению рН в люмене тилакоидов; И. активация деэпоксидазы; К. встраивание зеаксантина в антенну.

Очередность событий

Название процесса

5.

10 Е

[4 балла] На рисунках представлены упрощенные схемы кровообращения брюхоногого моллюска и костистой рыбы. Чёрный цвет соответствует венозной крови, а серый – артериальной. Соотнесите обозначения на схемах (1-8) с органами кровеносных систем моллюска и рыбы (А-З):

А - З: А) сосуды и синусы туловища Б) сосуды туловища В) желудочек рыбы Г) желудочек моллюска Д) сосуды лёгкого Е) сосуды жабр Ж) предсердие моллюска З) предсердие рыбы Обозначения Органы

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

6.

[4 балла] На рисунке представлен череп вороны без нижней челюсти. Установите соответствие между цифровыми обозначениями на рисунке (1-8) и костями черепа (А-К). Некоторые кости не отмечены на рисунке. Череп вороны:

Обозначения на рисунке

Кости черепа: А) нёбная; Б) квадратная; В) чешуйчатая; Г) сочленовная; Д) скуловая; Е) теменная; Ж) носовая; З) предчелюстная; И) верхнечелюстная; К) лобная

Кости черепа

7.

[2,5 балла] Установите соответствие между симптомами заболевания человека (1–5) и возбудителями (А–З), которые вызывают данное заболевание. Симптомы:

Возбудители:

1) Заболевание началось с лихорадки, озноба и головной боли. Со второй недели заболевания проявились выраженная анемия, слабость, увеличился размер печени. Приступы происходят каждые 40-48 часов, длительность приступов – около 9 часов. Во время приступов умеренно выражены нервные и психические нарушения.

А) Комар,

2) У больного лихорадка, симптомы интоксикации. Есть подозрение на поражение серого вещества головного мозга и/или оболочек головного и спинного мозга. Наблюдаются неврологические и психиатрические осложнения.

Е) Трипаносома;

3) Пациента беспокоит сильный кожный зуд, усиливающийся в ночное время. На пальцах, запястьях, руках и ногах видны линии под кожей и пузырьки.

Б) Клещ; В) Муха, Г) Круглый червь; Д) Споровик; Ж) Вирус, З) Бактерия;

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

4) После командировки в южные районы Африки у пациента наблюдаются приступы лихорадки, головная боль, увеличение лимфоузлов, боль в суставах и зуд. Позже появились изменения поведения, спутанность сознания, сенсорные расстройства, нарушение координации движений и нарушение циклов сна. 5) У больного кашель с обильной мокротой, который продолжается больше трех недель, боль в груди при дыхании, хрипы в легких, периодически кровохарканье, температура выше 37,5 °C, потеря веса. На рентгеновском снимке видны фиброзные каверны.

Симптомы

Возбудитель

8.

[7 баллов] Установите соответствие между ферментами/белками-переносчиками животных или растительных клеток (1–14) и структурами/компартментами этих клеток, в которых они локализованы (А–К). Фермент/Переносчик:

Структура/компартмент:

1) кислая фосфатаза; 2) H-АТФаза V-типа; 3) каталаза; 4) пероксидаза; 5) цитохромоксидаза; 6) сукцинатдегидрогеназа; 7) пируватдегидрогеназа; 8) рубиско; 9) цитохром b6; 10) цитохром с; 11) глицеральдегидфосфатдегидрогеназа; 12) H-АТФаза Р-типа; 13) Na,K-АТФаза; 14) переносчик глюкозы GLUT1.

Фермент Структура

3 4

А) внутренняя мембрана митохондрий; Б) матрикс митохондрий; В) межмембранное пространство митохондрий; Г) мембрана тилакоидов; Д) пероксисомы; Е) плазматическая мембрана животной клетки; Ж) плазматическая мембрана растительной клетки; З) лизосомы; И) строма хлоропластов; К) цитоплазма.

7 8 9

10

11

12

13

14

ВсОШ по биологии, региональный этап 2023/24, 11 кл., Вар.1

9.

[3 балла] Расположите ферменты (А –Е) в порядке их участия в репликации конкретного участка ДНК в клетках бактерий. Фермент: А) Хеликаза; Б) ДНК-лигаза; В) ДНК-полимераза I; Г) ДНК-полимераза III; Д) праймаза; Е) РНКаза Н.

Порядковый номер

Фермент

10.

[3 балла] Установите соответствие между родословными на рисунке (1–6) и механизмами наследования выделенного серой заливкой признака (А–Е). Гетерозиготные носители, не имеющие проявлений признака, отмечены точками. Наследование: А) аутосомно-рецессивное; Б) аутосомно-доминантное; В) Х-сцепленное рецессивное; Г) Y-сцепленное; Д) материнское (например, мтДНК); Е) с импринтингом (проявление признака зависит от пола родителя).

Родословная Тип наследования признака

Задания — прак.

ЗАДАНИЯ практического тура регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2023/24 уч. год. 11 класс БИОХИМИЯ Исследование метаболизма микроорганизмов при выращивании в анаэробных условиях. В анаэробных условиях микроорганизмы для получения энергии в виде АТФ осуществляют неполное окисление глюкозы, называемые брожением. Наиболее часто основным продуктом брожения является молочная кислота. Встречается два вида молочнокислого брожения. При гомоферментном брожении у лактобактерий, как и при гликолизе у животных, образуется только молочная кислота (1 глюкоза → 2 лактата + 2 АТФ). При гетероферментном брожении у бифидобактерий, частично совпадающем с пентозофосфатным путём, образуется молочная и уксусная кислоты (2 глюкозы → 2 лактата + 3 ацетата + 1 АТФ). В Листе ответов напишите структурные формулы указанных выше веществ. В две колбы поместили по 200 мл среды, содержащей в качестве единственного источника углерода и энергии глюкозу в концентрации 63 г/л. В одну колбу посеяли культуру Bifidobacterium bifidum (Культура 1), в другую - Lactobacillus bulgaricus (Культура 2). После выращивания в анаэробных условиях биомассу бактерий отделили от среды и получили культуральную среду. Её разбавили в 20 раз и отобрали аликвоты разбавленной культуральной среды в две пробирки (пробирки Х1 и Х2 соответственно). Реактивы и оборудование для титрования: 5 мМ раствор NaOH в бюретке, раствор фенолфталеина (в капельнице), пипетки, колбы для титрования, дистиллированная вода (в промывалке). Ход работы. Для измерения концентрации кислоты в разбавленных культуральных средах, из пробирок (Х1 и Х2) надо отобрать по 1 мл раствора в 2 чистые пустые колбы для титрования, добавить в колбы примерно 20-25 мл дистиллированной воды (из промывалки), 1-2 капли фенолфталеина и оттитровать 5 мМ раствором NaOH. Исходя из объема щелочи, затраченной на титрование (среднее для двух проб), вычислите концентрацию кислоты в пробирках Х1 и Х2 и концентрацию кислоты в каждой из неразведенных культуральных сред. Все результаты занесите в Таблицу 1 в Листе ответов с точностью до одного знака после запятой. В культуральных средах определили содержание оставшейся глюкозы. Для этого приготовили стандартный ряд концентраций глюкозы и провели реакцию с динитросалициловой кислотой с растворами стандартного ряда и образцами неразведенных культуральных сред и измерили оптическую плотность при 470 нм. Результа ты измерения оптической плотности приведены в Таблице 2 в Листе ответов. По результатам реакции с растворами стандартного ряда постройте на миллиметровой бумаге в Листе ответов калибровочный график зависимости оптической плотности от количества глюкозы в пробах и заполните все пустые клетки в Таблице 2 (с точностью до одного знака после запятой). Вычислите концентрацию (в мМ) и общее количество глюкозы (в миллимолях), оставшейся в культуральных средах. Все результаты впишите в Таблицу 3 в Листе ответов с точностью до одного знака после запятой. Считая, что получение энергии у в анаэробных условиях происходит только за счёт окисления глюкозы до кислоты, а остальная потребленная глюкоза расходуется в реакциях пластического обмена, рассчитайте, сколько потребленной глюкозы (в миллимолях) было использовано каждым видом бактерий в реакциях энергетического и пластического обмена? Ответы запишите в Таблицу 4 в Листе ответов с точностью до одного знака после запятой.

Шифр ______________________

ИТОГО________

11 класс. БИОХИМИЯ ЛИСТ ОТВЕТОВ Структурные формулы веществ (11 баллов) Глюкоза (4 балла)

Лактат (2 балла)

Ацетат (1 балл)

АТФ (4 балла)

Таблица 1. (14 баллов) Количество щелочи, затраченное на титрование, мл (8 баллов)

Среднее количество щелочи, затраченное на титрование, мл (2 балла)

Концентрация кислоты в пробирках Х1 и Х2, мМ (2 балла)

Концентрация кислоты в неразведенных культуральных средах 1 и 2, мМ (2 балла)

Х1 Х2 Таблица 2. (10 баллов) № Концентрация Объем Объем Оптическая мг Средняя концентрация пробирки глюкозы, внесенного добавленной плотность, глюкозы глюкозы в мг/мл раствора, мл воды, мл А470 в пробе неразведенных культуральных средах 1 и 2, мг/мл

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 Х1 Х1 Х2 Х2

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,1 0,1 0,1 0,1

0 0 0 0 0 0 0,9 0,9 0,9 0,9

0 0,14 0,25 0,40 0,51 0,65 0,49 0,50 0,32 0,31

График зависимости оптической плотности от количества глюкозы в пробах (7 баллов)

Таблица 3. (4 балла) Среда Концентрация глюкозы в культуральной среде, мМ 1 2

Количество глюкозы, оставшейся в культуральной среде, ммоли

Таблица 4. (4 балла) Среда

Количество потребленной глюкозы, использованной в энергетическом обмене, ммоли

1 2 Место для расчетов

Количество потребленной глюкозы, использованной в пластическом обмене, ммоли

ЗАДАНИЯ практического тура регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2023/24 уч. год. 11 класс ГЕНЕТИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ Миодистрофия Дюшенна – редкое заболевание, встречающееся у мальчиков с частотой примерно 1 на 10000. Оно связано с нарушением работы гена DMD, кодирующего белок дистрофин и приводит к прогрессирующей с возрастом дегенерации мышц. Ген DMD является самым большим геном человеческого генома, занимая более 2,2 миллионов пар нуклеотидов, его основная мышечная форма имеет мРНК, состоящую из 79 экзонов, размером 13992 нуклеотида, из них кодирующая часть приходится на 238 – 11295 нуклеотиды. Однако существует еще около 20 других изоформ мРНК DMD, имеющих другие наборы экзонов. Белок дистрофин входит в состав комплекса DAPC, соединяющего актиновые филаменты и плазматическую мембрану. 1. Рассчитайте числовые значения и заполните таблицу на Листе ответов. А) размер основной мышечной формы белка дистрофина, в аминокислотах; Б) молекулярная масса основной мышечной формы белка дистрофина, в кДа (среднюю массу аминокислоты в составе дистрофина считайте 116 Да); В) доля, приходящаяся на экзоны в гене DMD, в процентах, округлив до десятых долей; Г) средняя длина экзона в гене DMD, в нуклеотидах; Д) средняя длина интрона в гене DMD, в килобазах (тысячах нуклеотидов), округлив до целых; Е) время, затрачиваемое РНК-полимеразой на транскрипцию гена DMD, в часах, округлив до целых (скорость транскрипции примерно равна 50 нуклеотидов в секунду); Ж) популяционная частота патологических мутаций в гене DMD, в процентах, округлив до сотых долей. 2. Отметьте на Листе Ответов знаком «Х», верны (В) или неверны (Н) следующие утверждения. А) Ген DMD по размеру превосходит геномы многих микроорганизмов. Б) У гена DMD 79 интронов. В) Ген DMD подвергается альтернативному сплайсингу. Г) Доля кодирующих последовательностей в гене DMD выше, чем в среднем в геноме человека. Д) Большинство мутаций, приводящих к миодистрофии Дюшенна, наследуются от матери. Е) Ген DMD находится на Х-хромосоме. Ж) Девочки никогда не страдают миодистрофией Дюшенна. З) Приводящие к миодистрофии Дюшенна мутации наследуются как рецессивные. 3. Рассмотрите рисунок и выберите соответствия на Листе ответов. Найдите на схематичном рисунке саркомера ниже местонахождение белков актина, миозина, дистрофина и титина (самый большой белок нашего организма, соединяет Z-диск и М-линию), запишите соответствующие цифры на Листе ответов.

4. Миодистрофия Дюшенна вызывается утратой экзонов в середине мРНК и последующему сдвигу рамки считывания, что приводит к невозможности синтезировать полноразмерный дистрофин. Однако если после утраты экзона рамка считывания сохранится, образуется более короткий, но почти полноценный белок, что приводит к миодистрофии Беккера, гораздо менее тяжелому заболеванию. Рассмотрите последовательности экзонов c 46-го по 52-й гена DMD (в Приложении) и выберите на Листе Ответов, какое заболевание будет в случае делеции только этого экзона, либо комбинации из пары экзонов. Последоват ельности интронов записаны строчными буквами, последовательности экзонов – заглавными буквами, с разбивкой на кодоны. Экзон-интронные границы имеют определенные короткие консервативные 5. последовательности, которые почти всегда одинаковы. Рассмотрите последовательности приведенных 7 экзонов и примыкающих к ним частей интронов, запишите на Листе ответов последовательности консервативных (всегда одинаковых) нуклеотидов, характерные для экзон-интронных границ. 6. Лечения миодистрофии Дюшенна в настоящее время не существует, однако существуют экспериментальные подходы, которые в будущем могут оказаться плодотворными. Первых подход предполагает доставку в мышечные волокна трансгенной конструкции, кодирующей полноразмерный либо укороченный вариант дистрофина. Второй подход направлен на возвращение к нормальной рамке считывания DMD с помощью обусловленного лекарством пропуска еще одного экзона. Также проводятся попытки скомпенсировать эффекты потери дистрофина с помощью регуляции работы других генов и белков. Отметьте на Листе ответов знаком «Х», верны (В) или неверны (Н) следующие утверждения. А) Белок утрофин имеет последовательность, на 80% идентичную дистрофину. Запуск работы гена утрофина в мышцах представляет интерес для лечения дистрофии Дюшенна. Б) Аналоги олигонуклеотидов, комплементарные DMD, содержащие вместо дезоксирибозы соединение морфолин, используют для управляемого пропуска экзонов. В) Для доставки в клетки полноразмерного гена DMD подходят любые стандартные вирусные векторы. Г) Если у пациента утрачены экзоны 48-50, пропуск экзона 51 позволит мРНК гена DMD вернуть рамку считывания. Д) Высокоспецифическая ДНКаза Cas9 может разрушать мутантную аллель гена DMD, таким образом позволяя аллели дикого типа нормально работать. Е) Генотерапия укороченными вариантами гена DMD с меньшим количеством экзонов позволит лечить не только миодистрофию Дюшенна, но и миодистрофию Беккера. Ж) Низкая эффективность доставки генноинженерных конструкций в мышечные волокна сильно ограничивает генотерапию миодистрофии Дюшенна.

ПРИЛОЖЕНИЕ. Экзоны с 46-го по 52-й гена DMD, включая 10 фланкирующих нуклеотидов из состава интронов 46 ctttctccag G CTA GAA GAA CAA AAG AAT ATC TTG TCA GAA TTT CAA AGA GAT TTA AAT GAA TTT GTT TTA TGG TTG GAG GAA GCA GAT AAC ATT GCT AGT ATC CCA CTT GAA CCT GGA AAA GAG CAG CAA CTA AAA GAA AAG CTT GAG CAA GTC AAG gtaattttat 47 tctgtttcag TTA CTG GTG GAA GAG TTG CCC CTG CGC CAG GGA ATT CTC AAA CAA TTA AAT GAA ACT GGA GGA CCC GTG CTT GTA AGT GCT CCC ATA AGC CCA GAA GAG CAA GAT AAA CTT GAA AAT AAG CTC AAG CAG ACA AAT CTC CAG TGG ATA AAG gttagacatt 48 ttcctttcag GTT TCC AGA GCT TTA CCT GAG AAA CAA GGA GAA ATT GAA GCT CAA ATA AAA GAC CTT GGG CAG CTT GAA AAA AAG CTT GAA GAC CTT GAA GAG CAG TTA AAT CAT CTG CTG CTG TGG TTA TCT CCT ATT AGG AAT CAG TTG GAA ATT TAT AAC CAA CCA AAC CAA GAA GGA CCA TTT GAC GTT AAG gtagggaact 49 ttttccccag GAA ACT GAA ATA GCA GTT CAA GCT AAA CAA CCG GAT GTG GAA GAG ATT TTG TCT AAA GGG CAG CAT TTG TAC AAG GAA AAA CCA GCC ACT CAG CCA GTG AAG gtaatgaagc 50 tctgttaaag AGG AAG TTA GAA GAT CTG AGC TCT GAG TGG AAG GCG GTA AAC CGT TTA CTT CAA GAG CTG AGG GCA AAG CAG CCT GAC CTA GCT CCT GGA CTG ACC ACT ATT GGA GCC T gtaagtatac 51 aatattttag CT CCT ACT CAG ACT GTT ACT CTG GTG ACA CAA CCT GTG GTT ACT AAG GAA ACT GCC ATC TCC AAA CTA GAA ATG CCA TCT TCC TTG ATG TTG GAG GTA CCT GCT CTG GCA GAT TTC AAC CGG GCT TGG ACA GAA CTT ACC GAC TGG CTT TCT CTG CTT GAT CAA GTT ATA AAA TCA CAG AGG GTG ATG GTG GGT GAC CTT GAG GAT ATC AAC GAG ATG ATC ATC AAG CAG AAG gtatgagaaa 52 gttcttacag GCA ACA ATG CAG GAT TTG GAA CAG AGG CGT CCC CAG TTG GAA GAA CTC ATT ACC GCT GCC CAA AAT TTG AAA AAC AAG ACC AGC AAT CAA GAG GCT AGA ACA ATC ATT ACG GAT CGA A gtaagttttt

Шифр ______________________

ИТОГО________

11 класс. ГЕНЕТИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ ЛИСТ ОТВЕТОВ 1.

14 баллов (по 2 за каждое число).

А (аминокислоты)

2.

Б (кДА)

В (%)

Г (нуклеотиды)

8 баллов (по 1 за каждое утверждение). А Б В Г В Н В Н В Н В Н

Д (килобазы)

Д В

Е Н

Е (ч)

Ж (%)

Ж Н

З Н

3.

4 балла (по 1 за каждое соответствие). Актин Дистрофин Миозин Титин

4.

9 баллов (по 1 за каждое соответствие). Поставьте знак «Х» в нужных клетках. Выпадающий экзон 46 47 48 49 50 51 52 46 и 47 50 и 51 Дистрофия Дюшенна Дистрофия Беккера

5.

8 баллов. Запишите консервативные нуклеотиды экзон-интронных границ

мРНК 6.

5` - интрон_______ __________экзон_________ _________интрон -3` 7 баллов (по 1 за каждое утверждение). А Б В Г В Н В Н В Н В Н

Д В

Е Н

Ж Н

ЗАДАНИЯ практического тура регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2023/24 уч. год. 11 класс ФИЗИОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ. Оборудование: штатив с 4 пробирками, мерные пипетки Пастера, ёмкости с водой и 0,8М раствором сахарозы, корнеплод моркови (Daucus carota L.), 2 клубня картофеля (Solanum tuberosum L.), пустой стакан, канцелярский нож и разделочная доска, перманентный маркер, линейка, препаровальная игла, калькулятор. Внимание: работа состоит из двух частей. Начинайте с части 1, пока будет иди инкубация, выполняйте часть 2. Ход работы: I. 1.

2.

3.

4.

5. 6.

7.

Осмотические явления в тканях клубня картоф еля и корнеплода моркови Приготовьте серию пробирок с растворами сахарозы следующих концентраций: 0 М, 0,2 М, 0,4 М, 0,8 М. Для приготовления используйте стоковый раствор 0,8 М сахарозы и воду, а также пипетки Пастера. Конечный объем должен быть равен 8 мл в каждой пробирке. Внесите в таблицу 1 в Листе ответов объемы воды и 0,8 М сахарозы, использованные для приготовления растворов. Возьмите один клубень картофеля и при помощи канцелярского ножа нарежьте тонкие полоски длиной 3 см, в сечении квадратные, сторона квадрата – не более 2 мм (примерно). Для изготовления полосок отрежьте пласт клубня толщиной примерно 2 мм (пласт должен быть равномерным по толщине!), и его при помощи линейки нарежьте на полоски шириной 2 мм и длиной 3 см. Второй клубень не используйте – он пригодится Вам при выполнении части II! Возьмите корнеплод моркови и при помощи канцелярского ножа нарежьте тонкие полоски из зоны флоэмы длиной 3 см, в сечении квадратные, сторона квадрата – не более 2 мм (примерно). Для изготовления полосок вырежьте цилиндр длиной 3 см из корнеплода, от зоны флоэмы отрежьте пласт толщиной примерно 2 мм (пласт должен быть равномерным по толщине!), и при помощи линейки нарежьте его на полоски шириной 2 мм и длиной 3 см. Опустите полоски картофеля и моркови в подготовленные пробирки с растворами. В каждой пробирке должно быть по 2 полоски каждого вида. Засеките 20 минут (Пока идет инкубация, выполняйте часть II). По истечении 20 минут извлеките при помощи препаровальной иглы полоски из всех пробирок и измерьте их длину линейкой. Результаты занесите в таблицу 2 в Листе ответов. Внесите в лист ответов изотонические концентрации для картофеля и моркови. Приведите формулу для расчета осмотического давления и сам расчет. Аккуратно используйте единицы измерения, ответ дайте в МПа и округлите до двух знаков после запятой. R = 8,31 Дж/моль*К, Т = 298 К. Ответ запишите в Листе ответов. Представьте себе, что Вы сделали эксперимент, описанный в пп.1 – 5, не только с зоной флоэмы корнеплода моркови, но и с зоной ксилемы в виде отдельных полосок. Выберите верное (верные) утверждение/я относительно результатов подобного эксперимента. Ответ впишите в Лист ответов. а) Длина полосок при всех концентрациях изменится одинаково, так как значения осмотического давления цитозоля проводящих элементов ксилемы и флоэмы равны. б) Длина полосок ксилемы при всех концентрациях почти не изменится, а флоэмные полоски при высоких концентрациях сожмутся. Это объясняется высокой степенью лигнификации ксилемных элементов и отсутствием протопласта в проводящих элементах ксилемы.

в) Длина полосок флоэмы при всех концентрациях не изменится, а ксилемные полоски при высоких концентрациях сожмутся. Это связано с тем, что основное количество питательных веществ у моркови содержится во флоэме, и они не вносят вклад в осмотическое давление. г) Направление тока воды в проводящих элементах ксилемы определяется преимущественно гидростатическим давлением, тогда как в проводящих элементах флоэмы вклад также вносит осмотическое давление. Это объясняет различия в длине полосок ксилемы и флоэмы при разных концентрациях. II.

Морфологические и анатомические особенности клубня картофеля Задание 1. Перед Вами лежит клубень картофеля. Внимательно осмотрите его. Зарисуйте внешнее морфологическое строение картофеля в Листе ответов. Выберите из предложенного Вам списка и обозначьте на рисунке все структуры, которые можно обнаружить на клубне. Список структур: 1. Местоположение верхушечной почки; 2. Чечевички; 3. Листовой след; 4. Боковая почка; 5. Место вхождения столона; 6. Листовой рубец; 7. Лист. Задание 2. Внимательно рассмотрите рисунок в Приложении. Данный срез был окрашен флороглюцином. Выберите из предложенного Вам списка тканей и структур те, которые можно соотнести со структурами, обозначенными на рисунке цифрами. Список тканей и структур: 1. Эпидерма; 2. Ксилема; 3. Перимедуллярная зона сердцевины; 4. Перидерма; 5. Камбий; 6. Медуллярная зона сердцевины; 7. Кортикальная паренхима; 8. Первичный паренхимный луч. Ответы впишите в Лист ответов: напротив цифр впишите названия тканей и структур из списка. Задание 3. Выберите верное (верные) утверждение/я относительно морфологических особенностей корневища и клубня побегового происхождения. Ответ впишите в Лист ответов. а) на корневище можно обнаружить верхушечную почку, а на клубне нет; б) на корневище нельзя обнаружить листовые рубцы, а на клубне можно; в) и корневище, и клубень могут быть как подземными органами, так и надземными; г) корневище – это многолетний орган, а клубень может быть как однолетним, так и многолетним.

ПРИЛОЖЕНИЕ. Анатомическое строение картофеля.

Шифр ______________________

ИТОГО________

11 класс. ФИЗИОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ ФИЗИОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ РАСТЕНИЙ I. Осмотические явления в тканях клубня картофеля и корнеплода моркови Таблица 1. Создание серии разведений (6 баллов)

0М

0,2М

0,4М

0,8М

Объём воды, мл Объём раствора сахарозы (0,8М), мл Таблица 2. Измерение длины полосок

Длина полосок после эксперимента, мм

Исходная длина полосок, мм 0М Картофель

0,2М

0,4М

0,8М

0М

0,2М

0,4М

0,8М

№1 №2

Среднее Морковь

№1 №2

Среднее Задание 3. Если изотонической концентрации в ряду разведений нет, укажите ближайшую из имеющегося ряда. А. Изотоническая концентрация для полосок картофеля (2 балла)____________________ Б. Изотоническая концентрация для полосок моркови (2 балла)_________________________ В. Формула осмотического давления (4 балла)______________________________________ Г. Расчёт осмотического давления для картофеля (5 баллов):

Д. Расчёт осмотического давления для моркови (5 баллов):

Задание 4 (3 балла). Ответ на тестовое задание:__________________________ II.

Морфологические и анатомические особенности клубня картофеля

Задание 1 (10 баллов). Морфологическое строение клубня картофеля

Задание 2 (10 баллов). Анатомические особенности клубня картофеля. Впишите названия тканей и структур из списка данного Вам в бланке заданий. 1.____________________________________________________ 2.____________________________________________________ 3.____________________________________________________ 4.____________________________________________________ 5.____________________________________________________ Задание 3 (3 балла). Ответ на тестовое задание:__________________________