Олимпиада по биологии 11 класс — региональный этап ВсОШ 2024/2025: задания и ответы

Задания — теор.

ЗАДАНИЯ теоретического тура регионального этапа 41-й Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2024-25 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, которые требуют выбора только одного ответа из четырех возможных. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 40 (по 1 баллу за каждое тестовое задание). Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, отметьте в матрице ответов. 1.

Распространение устойчивости бактерий к антибиотикам в основном связывают: а) с «горизонтальным» переносом плазмид резистентности б) с наличием пилей в) изменением белкового состава жгутиков г) изменением химического состава клеточной стенки бактерий.

2.

Внесение в возделываемую почву минеральных азотных удобрений, таких как калиевая селитра, после или во время затяжных ливневых дождей может привести к большой потере азота (по некоторым оценкам до 60%). Помимо вымывания и выщелачивания, значительный вклад в это явление вносит следующий микробиологический процесс: а) нитрификация б) денитрификация в) диазотрофия г) аммонификация.

3.

Всех живых организмов на нашей планете можно разделить по типам питания на 8 групп: хемоорганогетеротрофы, хемоорганоавтотрофы, хемолитогетеротрофы, хемолитоавтотрофы, фотоорганогетеротрофы, фотоорганоавтотрофы, фотолитогетеротрофы, фотолитоавтотрофы. Среди микроорганизмов можно найти представителей всех 8 типов питания. Выберите верную пару «название микроорганизма – тип питания». а) Anabaena sp. – фотолитогетеротроф; б) Halobacterium sp. – фотолитоавтотроф; в) Mycobacterium tuberculosis – хемоорганогетеротроф; г) Clostridium acetobutylicum – хемолитоавтотроф

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1

4.

На рисунке изображён фрагмент оболочки клетки:

а) гриба мукора б) гриба пеницилла в) бурой водоросли г) синезеленой водоросли (цианобактерии) 5.

На фотографии представлены метаморфизированные корни Чистяка весеннего (Ranunculus ficaria), которые называются корневыми шишками.

Выберете признак, присущий для них: а) имеют поликамбиальное строение б) однолетний орган в) состоят из двух частей – гипокотиль и корень г) на солнечном свету – зеленеют (образуются хлоропласты).

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1

6.

В стебле древесного растения могут присутствовать ткани, включающие первичное и вторичное происхождение. Укажите сочетания цифр, обозначающих первичные ткани: 1. пробка; 2. феллоген; 3. склеренхима; 4 колленхима; 5. феллодерма; 6. камбий; 7. протоксилема; 8. эпидерма; 9. протофлоэма. а) 45789; б) 34789; в) 2479; г) 135678.

7.

На рисунке ниже изображены различные стадии (1-8) эволюции проводящих элементов высших растений.

Сплошным черным цветом на данном рисунке обозначены: а) простые перфорации; б) окаймленные поры; в) торусы; г) ситовидные пластинки. 8.

Сероводород токсичен для большинства аэробных организмов. Цианобактерии в своей обычной природной среде нередко подвержены влиянию токсичных концентраций сероводорода, в частности в цианобактериальных матах. Поэтому ряд видов цианобактерий приспособился использовать сульфид в качестве донора электрона в ЭТЦ фотосинтеза. Идентифицирован фермент, окисляющий сероводород у таких организмов, – это SQR – сульфидхиноноксидоредуктаза. Куда передаются электроны от сероводорода в таком варианте фотосинтеза? а) на хиноны и далее на пластоцианин и фотосистему I; б) на хиноны и далее на Р680; в) на хиноны и далее на ферредоксин; г) на НАДФ+ с образованием НАДФН.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1

9.

Альтернативная оксидаза - это фермент электрон-транспортной цепи митохондрий, который осуществляет реакцию по переносу электронов с восстановленных убихинонов на кислород. При этом известно, что у ряда представителей семейства Ароидные указанный фермент может принимать участие в термогенезе. Какие особенности работы альтернативной оксидазы позволяют ей участвовать в генерации тепла? а) Альтернативная оксидаза, помимо прочего, функционирует в качестве разобщителя мембран, нарушая протонный градиент, что приводит к генерации тепла. б) Альтернативная оксидаза способна к генерации активных форм кислорода, при повышении уровня которых в ядре запускается механизм, предотвращающий окислительный стресс при помощи генерации тепла. в) Альтернативная оксидаза осуществляет реакцию, в ходе которой происходит сильный перепад окислительно-восстановительного потенциала, а энергия в этом процессе диссипирует в виде тепла. г) Альтернативная оксидаза Ароидных представляет собой особую изоформу фермента, которая способна к генерации тепла, что объясняет, почему к генерации тепла не способны представители других групп растений.

10. Что будет происходить при активации фоторецептора (UVR8) растений, чувствительного к ультрафиолету? а) синтез флавоноидов; б) ингибирование роста гипокотиля; в) открывание устьиц; г) верны все ответы. 11. Если комар заразил человека малярией, то эта особь комара в момент заражения: а) питалась кровью первый раз; б) питалась кровью как минимум второй раз; в) питалась кровью как минимум третий раз; г) недостаточно данных для ответа. 12. Рассмотрите представленный рисунок строения сердца. Определите, какому животному оно принадлежит:

а) головоногому моллюску; б) брюхоногому моллюску; в) двустворчатому моллюску; г) бороздчатобрюхому моллюску.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1

13. Выберите формулу, описывающую строение стенки тела у круглых червей, при условии: 1-кутикула, 2 -покровный эпителий, 3-кольцевая мускулатура, 4диагональная (косая) мускулатура, 5-продольная мускулатура, 6-дорсовентральная мускулатура: а) 1+2+4+5; б) 1+2+4+5+6; в) 1+2+5; г) 2+3+5.

14. Зубную формулу а) волк;

б) кабан;

имеет: в) бобр;

г) лось.

15. Утрата конечностей и одинаковая вытянутая форма тела у червяг, безногих ящериц и змей является следствием:

а) дегенерации; б) эволюционного параллелизма; в) мимикрии; г) случайного сходства. 16. Расширенная форма черепа амфибий обусловлена преимущественно с: а) гулярным дыханием; б) быстрым передвижением в воде; в) высоким расположением глазных яблок; г) питанием крупными насекомыми. 17. Диапсидный череп с редуцированной верхней височной дугой имеет: а) болотная черепаха; б) гаттерия; в) золотистая щурка; г) серый варан.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1

18. На рисунке приведены четыре разных миограммы, зафиксированных при сокращении изолированной икроножной мышцы лягушки в ответ на стимуляцию седалищного нерва. Стимуляцию проводили с помощью стимулятора (Ст): одиночным стимулом, стимулами с частотой 7 импульсов/секунду, стимулами с частотой 50 импульсов/секунду и стимулами с частотой 200 импульсов/секунду. Определите, какая из миограмм записана при частоте стимуляции 50 импульсов/секунду:

а) 1;

б) 2;

в) 3;

г) 4.

19. Выберите набор показателей, свидетельствующих о том, что человек находится в парадоксальной стадии сна: а) тонус мышц отсутствует, характерны быстрые движения глаз, в электроэнцефалограмме преобладают бета-волны; б) тонус мышц средний, быстрых движений глаз нет, в электроэнцефалограмме преобладают дельта-волны; в) тонус мышц отсутствует, быстрых движений глаз нет, в электроэнцефалограмме преобладают тета и дельта-волны; г) тонус мышц высокий, характерны быстрые движения глаз, в электроэнцефалограмме преобладают альфа и бета-волны. 20. Перед вами представлена схема известного эмбриологического эксперимента по разделению 4-клеточного эмбриона морского ежа на 4 части. Как по вашему будут развиваться личинки морского ежа после экспериментальной процедуры?

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1

а) личинка сформируется только из одного бластомера из четырех; б) личинки сформируются из каждого бластомера, но будут в 4 раза меньше нормы; в) личинки сформируются из каждого бластомера и будут иметь нормальные размеры; г) из разных бластомеров сформируются разные органы. 21. На рисунке схематично отображены реконструкция черепа и головы массивного австралопитека Paranthropus robustus. Исходя из особенностей строения его черепа предположите, чем преимущественно питался австралопитек:

а) мясом копытных животных: антилоп и газелей; б) нектаром крупных цветков из семейства Тыквенные (Cucurbitaceae); в) фруктами и ягодами; г) подземными запасающими органами растений и твердыми семенами. 22. В 1983 году Крейтман исследовал нуклеотидные различия в гене алкогольдегидрогеназы (adh) у разных особей дрозофилы. На 765 исследованных нуклеотидов кодирующей области гена обнаружилось более 10 нуклеотидных замен в разных позициях у особей из разных популяций. Как по вашему можно объяснить полученные наблюдения? а) большинство из представленных мутаций являются нейтральными и фиксируются в популяциях в результате дрейфа генов; б) на разные популяции по-разному действует естественный отбор в результате чего различные мутации постепенно вытесняют другие; в) все перечисленные мутации в скором времени будут отбракованы естественным отбором, так как несущие их особи погибнут; г) у изучаемых особей была существенно повышена скорость мутагенеза, так как подобная доля изменчивых позиций невозможна. 23. Считается, что большая часть кислорода на планете имеет биогенное происхождение, то есть появился исключительно благодаря деятельности живых организмов. Примерно 2.4 млрд лет назад на рубеже архея и протерозоя концентрация кислорода в атмосфере начала повышаться. Одной из причин «великого кислородного события» может считаться: а) значительное окисление поверхностных пород кислородом, выделявшемся цианобактериями в предыдущие эпохи; б) возникновение фотосинтезирующих архей примерно 2.6 млрд лет назад; в) возникновение цианобактерий на рубеже архея и протерозоя; г) приобретение цианобактериями способности к кислородному фотосинтезу 2.4 млрд лет назад.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1

24. Методы радиоизотопного датирования на сегодняшний день являются золотым стандартом при установлении возраста ископаемых находок. Однако, если окаменелость находится исключительно в осадочной породе, данный метод невозможно применить, так как: а) осадочные породы состоят из продуктов выветривания пород разных возрастов; б) осадочные породы не содержат радиоактивных изотопов; в) в осадочных породах отсутствуют минералы, по которым можно провести калибровку; г) в осадочных породах много воды. 25. За короткий промежуток времени примерно 55–30 млн. лет назад в озере Байкал возникло более 300 видов рачков-бокоплавов (Amphipoda), которые приспособились к различным экологическим нишам. Данное явление с эволюционной точки зрения называется: а) адаптивной радиацией; б) храповиком Мёллера; в) инадаптивной эволюцией; г) ценогенезом по Северцову. 26. Мутации оказывают неодинаковое влияние на структуру и функции молекул белков. Из представленных мутаций в белок-кодирующем гене отберите ту, которая потенциально может сильнее всех повлиять на его аминокислотную последовательность: а) синонимичная замена одного нуклеотида; б) однонуклеотидная вставка в середине некодирующей части гена; в) вставка дополнительного кодирующего триплета в середину кодирующей части гена; г) однонуклеотидная вставка в середине кодирующей части гена. 27. На рисунке схематично представлены экологические ниши нескольких видов (A-G). Заштрихованная часть в области буквы G отражает:

а) фундаментальную экологическую нишу; б) минимальное количество живого вещества биосферы, необходимое для существования вида G; в) реализованную экологическую нишу; г) область перекрывания экологических ниш нескольких видов.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1

28. Во многих случаях при появлении в экосистеме хищников разнообразие на более низких трофических уровнях существенно возрастает. Одним из объяснений этой закономерности может служить: а) уменьшение внутривидовой конкуренции в популяциях жертв; б) повышение общей эффективности передачи энергии в экосистеме; в) увеличение скорости размножения у ранее доминирующего вида; г) адаптивное изменение признаков у жертвы под действием отбора. 29. На рисунках показано распространение аллелей трех генов, повышающих приспособленность организма, в двух гаплоидных популяциях. Половой процесс скорее всего имеется у:

а) популяции А; б) популяции Б; в) популяций А и Б; г) ни у одной из представленных популяций. 30. При построении филогенетического дерева млекопитающих исследователь скорее всего выберет следующий ген: а) Субъединица 1цитохром-с-оксидазы (COX1); б) Один из генов главного комплекса гистосовместимости (HLA A); в) Один из факторов некроза опухолей (TNF); г) Один из обонятельных (ольфакторных) рецепторов (OR). 31. Ребенок, болеющий тем же самым наследственным заболеванием, с высокой вероятностью может родится у: а) мужчины, больного гемофилией типа А; б) мужчины, больного синдромом Лебера (митохондриальное заболевание); в) мужчины, больного синдромом Клайнфельтера; г) женщины, больной синдромом Дауна.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 10

32. Для флуоресцентного окрашивания клеточных структур в клеточной биологии используют антитела, сшитые с флуоресцентными молекулами, бывают что такими молекулами являются белки. В качестве такого белка, как правило, используется: а) сывороточный альбумин; б) цитохром с; в) фикоэритрин; г) родопсин. 33. Муковисцидоз (рецессивное аутосомное моногенное заболевание) проявляется у одного ребенка из 2500. Это означает, что гетерозиготных носителей мутации муковисцидоза в этой популяции: а) 0,04%;

б) 1%;

в) 2%;

г) 4%.

34. На рисунке даны формулы соединений, участвующих в метаболизме живых организмов. Из указанных соединений к пуринам можно отнести:

а) только 1 и 2; б) только 2 – 7; в) только 1 и 8; г) все соединения.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 11

35. На рисунке приведена формула красителя DiO, широко используемого в клеточной биологии. При добавлении раствора этого красителя к живым клеткам он связывается со специфическими структурами и окрашивает их. Исходя из строения молекулы этого красителя, можно предположить, что будет наблюдаться окрашивание:

а) плазматической мембраны; б) ДНК; в) рибосом; г) клеточной стенки растений. 36. Нуклеосомы состоят из белков-гистонов, на которые намотана ДНК. Гистоны часто подвергаются посттрансляционным модификациям, что регулирует активность работы генов. На рисунке показаны структурные формулы боковых цепей аминокислотных остатков после модификаций (прямоугольником обозначен пептидный остов). Учтите, что они в нейтральных условиях могут быть заряжены. Какой из модифицированных аминокислотных остатков снижает стабильность нуклеосомы в условиях клетки:

а) 1;

б) 2;

в) 3;

г) все перечисленные.

37. Под действием различных факторов эволюции плотность генов в геноме у бактерий значительно выше, чем в геномах многоклеточных эукариот. Что по вашему было причиной такого эффекта? а) высокая плотность генов позволяет реализовать более сложную регуляцию работы групп генов; б) больший размер генома снижает скорость деления; в) больший размер генома снижает скорость транскрипции; г) больший размер генома снижает скорость трансляции.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 12

38. На рисунке представлен первый нуклеотид синтезирующейся РНК.

Куда присоединяется метилгуанозинмонофосфат (кэп) при кэпировании мРНК у человека: а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. 39. Схема демонстрирует полуконсервативный механизм репликации: исходные цепи ДНК показаны сплошными линиями, а синтезируемые — пунктиром.

Гипотеза о полуконсервативности репликации, выдвинутая вслед за определением структуры ДНК, критиковалась, так как предполагалось, что: а) получившиеся хромосомы не должны быть одинаковыми; б) из-за перекрученности двойной спирали она не может расплетаться; в) из-за перекрученности двойной спирали новые бактериальные хромосомы не смогут разойтись; г) информация будет распределяться неравномерно между дочерними хромосомами. 40. Какое из представленных ниже веществ может участвовать в субстратном фосфорилировании: а) 2,3-бисфосфоглицерат; б) креатинфосфат; в) рибулозо-1,5-бисфосфат; г) фруктозо-6-фосфат.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 13

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

А Б

В Н Х

Х Х

д Х

1.

Пили - нитевидные белковые структуры, расположенные на поверхности клеток многих бактерий. Адгезины пилей бактерий обеспечивают: а) контакт бактерий друг с другом; б) контакт бактерий с неживым объектом; в) формирование биоплёнки; г) чувствительность к антибиотикам; д) транспорт флагеллина к строящемуся жгутику.

2.

Фавипиравир — лекарство, применяемое против некоторых вирусных инфекций. Оно накапливается в цитоплазме клетки и там модифицируется, принимая следующее строение:

Эта активная форма подавляет репликацию вируса. Один из предполагаемых механизмов действия — досрочная терминация элонгации цепи (т.е. конкурентное ингибирование). При этом отсутствует активность против ферментов клетки-хозяина. Ответьте, против каких вирусных инфекций описанный препарат потенциально может быть эффективным? а) полиомиелит (вирус семейства Picornaviridae); б) грипп; в) гепатит B (вирус семейства Hepadnaviridae); г) COVID-19; д) ВИЧ-инфекция. 3.

Для жизненных циклов бурой водоросли Laminaria (морская капуста) и зеленой водоросли Ulva (морской салат) общим является: а) место мейоза связано с образованием спор бесполого размножения; б) место мейоза связано с прорастанием зиготы; в) чередование поколений в жизненном цикле – многоклеточных гаметофита и спорофита; г) зооспоры имеют два одинаковых по морфологии жгутика; д) зооспоры имеют два морфологически разных жгутика.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 14

4.

На рисунке показаны структуры характерные для представителей одного из семейств двудольных растений, насчитывающих около 2000 видов. Они широко распространены в комнатной культуре и многим знакомы с детства.

Выберите правильные утверждения, характеризующие морфологоанатомические особенности видов этого семейства, используя рисунок и собственные знания. а) Гинецей чаще всего из 3, но может быть из 2 и 5 плодолистиков, но всегда с многочисленными семязачатками. б) Для представителей данного семейства характерен надземный клубень корневищного происхождения. в) Плод – нижняя сочная крылатая паракарпная коробочка. г) Пестичные цветки из листочков накрест супротивных, а тычиночные цветки с черепитчатыми листочками околоцветника. д) Семена очень мелкие со скудным эндоспермом, а виды относятся к группе анемохоров. 5.

На следующей схеме показана реконструкция эволюции семян голосеменных растений. На рисунке изображены семена ископаемых и современных представителей классов Pinopsida и Cycadopsida. Семена показаны в поперечном разрезе, где видны проводящие пучки, нуцеллус, интегумент и купула (ортотропное вместилище семязачатков).

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 15

На основе этой реконструкции можно утверждать, что: а) эволюция саговниковых шла от односемянных купул к многосемянным; б) купула срастается с нуцеллусом и интегументом в обоих из представленных линий эволюции; в) у древних голосеменных интегумент был расчленен, тогда как у современных голосеменных доли интегумента срастаются; г) проводящая система покровов семени у современных хвойных редуцирована; д) в обеих из представленных линий эволюции первичный нуцеллус срастается с интегументом. 6.

На рисунке представлен характерный для высших растений цикл фотодыхания. У большинства видов весь процесс протекает в каждой клетке мезофилла одинаково. При этом у растения Flaveria chlorifolia глициндекарбоксилазный комплекс (ГДК) экспрессируется исключительно в клетках, контактирующих с проводящими пучками. Какие адаптивные преимущества дает такая локализация ГДК?

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 16

а) Такая локализация ГДК позволяет эффективно транспортировать сахара фотосинтетического происхождения во флоэму. б) Такая локализация ГДК позволяет снизить образование активных форм кислорода (АФК), в частности перекиси водорода, в клетках, контактирующих с проводящими пучками. в) Такая локализация ГДК позволяет повысить соотношение СО2/О2 в клетках, отделенных от поверхности листа несколькими клеточными слоями. г) Соседство ГДК с сосудистыми пучками позволяет наиболее эффективно включать минеральные формы азота, транспортируемые по ксилеме, в состав органических соединений. д) Накопление аммиака в митохондриях увеличивает синтез АТФ дыхательной электрон-транспортной цепью. 7.

Выберите все организмы, которые имеют только одно выделительное отверстие: а) молочная планария; б) аскарида; в) дождевой червь; г) виноградная улитка; д) инфузория-туфелька.

8.

Какие сосуды связаны с правой дугой аорты у кавказской агамы? а) правая общая сонная артерия; б) левая общая сонная артерия; в) правая подключичная артерия; г) левая подключичная артерия; д) правая передняя полая вена.

9.

На рисунке приведены спектры поглощения разных зрительных пигментов, содержащихся в колбочках сетчатки человека. Укажите утверждения, которые по вашему верно характеризуют данные пигменты и фоторецепторы:

а) это спектры поглощения пигментов, отвечающих за сумеречное зрение; б) максимум поглощения пигмента S находится в синей области спектра;

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 17

в) при нарушении функционирования пигментов M и L человек не различает зеленый и красный цвета; г) при нарушении функционирования пигмента S у человека полностью отсутствует цветовосприятие, различение происходит только по яркости; д) наибольшая плотность рецепторов с пигментами M и L наблюдается в слепом пятне. 10. Выберите утверждения, верно характеризующие гипоталамус: а) отвечает за декларативную память; б) является высшим центром регуляции вегетативных функций; в) получает часть прямых проекций от сетчатки глаза; г) регулирует пищевое поведение и температуру тела; д) от него отходит блуждающий нерв – основной нерв парасимпатической системы. 11. Выберите функции, свойственные микроворсинкам эпителия тонкого кишечника: а) увеличивают площадь поверхности всасывания; б) на микроворсинках адсорбируются многие пищеварительные ферменты, и пищеварение идет очень активно; в) микроворсинки активно перемешивают химус, за счёт чего пристеночное пищеварение идёт очень активно; г) микроворсинки содержат лимфатические капилляры, в которые активно всасываются продукты переваривания жиров; д) микроворсинки участвуют в генерациях потенциалов действия, нужных для оптимальной регуляции пищеварения. 12. Основная функция почек – непрерывная фильтрация крови. Вместе с тем при различных нарушениях может возникать протеинурия – выделение белка с мочой. Следствием клубочковой протеинурии, при которой в сутки теряется большое количество белка, является: а) снижение концентрации альбумина в плазме (гипоальбуминемия); б) снижение концентрации белков плазмы в первичной моче; в) нарушение функции реабсорбции в почечных канальцах; г) низкое коллоидно-осмотическое давление крови; д) накопление жидкости в межклеточном пространстве.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 18

13. Известно, что в человеческом геноме имеются участки, которые были получены в результате гибридизации с неандертальцами или денисовцами. На данных графиках показан процент сходства генома людей из разных групп с геномом неандертальца и алтайского денисовца. Изолинии на графике отражают частоту фрагментов с определенным уровнем сходства в геноме. Если, например, контур, ограниченный изолинией «5» расположен по оси Х на уровне 0.8, это означает, что существует около 5% ДНК в геноме человека, которая на 80% похожа на неандертальскую. Какие утверждения следуют из представленных графиков?

а) по-видимому, между предками европейцев и денисовцами не происходило метисации (гибридизации); б) в геномах всех представленных групп людей имеется неандертальская ДНК; в) у японцев можно обнаружить следы нескольких эпизодов метисации (гибридизации) с неандертальцами; г) за счет интенсивного отбора доля неандертальской ДНК у китайцев и японцев существенно ниже по сравнению с европейцами; д) у папуасов можно обнаружить следы как минимум одной гибридизации (метисации) с денисовцами.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 19

14. В процессе селекции у многих культурных растений уровень гетерозиготности (полиморфизма) в каких-то участках генома оказывается существенно снижен. На графике представлен средний уровень гетерозиготности в популяциях современной кукурузы и её дикого предка для гена и его 5’-регуляторного участка. Можно утверждать, что:

а) высока вероятность того, что ген находится под действием стабилизирующего отбора как у дикого предка, так и у кукурузы; б) большинство мутаций, произошедших в интроне, по-видимому, являются синонимичными и поэтому незаметны для естественного отбора; в) С-концевой домен белка, кодируемого данным геном, является наиболее консервативным участком всей молекулы; г) уровень полиморфизма выше в последовательности интрона по сравнению с регуляторным участком у дикого предка кукурузы; д) регуляторный участок данного гена находился под действием искусственного отбора. 15. На графике представлены кормовые спектры у гольца (Salvelinus alpinus) при обитании как в одном водоёме с форелью (условия 2), так и без неё (условия 1). Исходя из особенностей особенностей данных можно утверждать, что:

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 20

а) представленный вид не подчиняется «принципу конкурентного исключения» Г.Ф. Гаузе; б) для аналогичных спектров форели ожидается увеличение доли личинок насекомых при симпатрии; в) голец является хищной рыбой и начинает охотиться на форель при обитании в одном водоёме; г) изменение доли наземных мелких ракообразных в рационе гольца может свидетельствовать о том, что форель, обитающая вместе с ним, была источником множества инфекций в водоёме; д) при совместном обитании у гольца происходит сдвиг экологической ниши. 16. В 1920 году в результате обобщения большого количества фенотипических данных по изменчивости культурных и дикорастущих форм растений Николай Вавилов определил закон гомологических рядов наследственной изменчивости, который в упрощенной форме звучит следующим образом: «Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости…». С точки зрения современной молекулярной генетики и теории эволюции выберите вероятные объяснения этого закона. а) в популяции предка двух близких видов имелось аллельное разнообразие, которое было унаследовано потомками двух видов; б) сходные фенотипы у близких видов, скорее всего обусловлены мутациями в совершенно разных генах; в) у близких видов потенциально похожий набор разрешенных траекторий в эмбриогенезе, которые в свою очередь ведут к похожим фенотипам; г) близкие виды обладают сходным набором генов, а значит в этих генах могут происходить сходные мутации; д) близкие виды всегда занимают одинаковый ареал, а значит на них идентично действует естественный отбор. 17. Фермент cGAS является цитоплазматическим рецептором, узнающим ДНК, который при активации синтезирует соединение, показанное на рисунке далее.

Верно, что: а) это соединение является внутриклеточным посредником в передаче сигнала; б) это соединение синтезируется из цАМФ; в) это соединение синтезируется из ГТФ; г) фермент cGAS относится к классу лиаз; д) в составе соединения есть рибоза и дезоксирибоза.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 21

18. Для получения мышей с кондиционным нокаутом определенного гена (удаление обоих аллелей этого гена в некоторых типах клеток-мишеней) применяют следующий подход – скрещивают линию мышей, экспрессирующую в клеткахмишенях под специфическим промотором фермент Cre-рекомбиназу (линия делитор) с линией, у которой анализируемый ген окружен с двух сторон сайтами LoxP, узнающимися Cre (такой ген называю флоксированным). Далее полученных дигетерозигот возвратно скрещивают с гомозиготами по флоксированному гену. Верно, что: а) в таком скрещивании кондиционный нокаут гена происходит у 1/4 потомства; б) при скрещивании дигетерозиготы с Cre-делитором кондиционный нокаут гена происходит у 1/4 потомства; в) при скрещивании двух дигетерозигот кондиционный нокаут гена происходит у 3/16 потомства; г) для кондиционного нокаута в гепатоцитах ген Cre-рекомбиназы должен находится под промотором сывороточного альбумина; д) для кондиционного нокаута в мышцах ген Cre-рекомбиназы должен находится под промотором бета-актина. 19. На рисунке представлена структура молекулы липоевой кислоты и ее восстановленной формы – дигидролипоевой кислоты. В качестве кофермента липоевая кислота участвует в разнообразных реакциях, среди которых:

а) перенос водорода; б) гидролиз пептидной связи; в) перенос ацильной группы; г) перенос фосфорной группы; д) перенос аминогруппы. 20. На рисунке показан процесс передачи сигнала в химическом синапсе. Указаны синаптические везикулы, рецепторы нейромедиатора (Р), переносчики (П), участвующие в обратном захвате медиаторов (НМ). Также на изображении представлены 3 препарата: – препарат 1 – блокирует обратный захват медиатора из синаптической щели – препарат 2 – блокирует высвобождение медиатора в синаптическую щель (экзоцитоз)

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 22

– препарат 3 – является агонистом рецепторов нейромедиатора.

Выберите верные утверждения о каждом из этих препаратов: а) препарат 1 способствует более продолжительной стимуляции рецепторов на постсинаптической мембране; б) препарат 2 способствует росту амплитуды постсинаптического потенциала при стимуляции пресинаптического нейрона; в) препарат 3 блокирует синаптическую передачу сигнала; г) все перечисленные препараты могут применяться для терапии заболеваний, связанных с истощением медиатора НМ; д) применение препаратов 1 и 3 ведет к росту амплитуды постсинаптического потенциала. 21. Фрагмент хромосомы дрозофилы (см. схему), содержащий некоторый ген (показан прямоугольником), вырезали по точкам, обозначенным вертикальными стрелками, и встроили в плазмиду вместо гена, который до этого работал в составе этой плазмиды в кишечной палочке Е. сoli. Стрелкой на плазмиде указан промотор. Однако при введении полученной плазмиды в клетки Е. сoli белковый продукт этого гена не детектировался. Выберите вероятные причины этого:

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 23

а) генетический код Е. сoli слишком сильно отличается; б) рибосомы не находят точку старта трансляции на РНК; в) не проходит корректный процессинг РНК; г) бактериальные рибосомы, в отличие от рибосом мухи, не способны взаимодействовать с полиА-хвостом; д) РНК полимераза бактерий не способна прочесть участок хромосомы мухи из-за модификаций нуклеотидов ДНК, часто встречающихся в хромосоме дрозофилы. 22. Мобильные генетические элементы (МГЭ) — последовательности, которые перемещаются по геному. Какой-то мобильный генетический элемент IS608 способен вырезаться только из фрагмента одноцепочечной ДНК и встраиваться также только в одноцепочечную ДНК (см. схему; стрелками обозначено направление синтеза цепей ДНК). IS608 кодирует фермент, отвечающий за это перемещение. Выберите верные утверждения:

а) бактерия способна избавиться от IS608 в результате деления; б) во время репликации бактериальной хромосомы IS608 не увеличивает среднее число своих копий в геноме; в) IS608 будет работать, только если встроится в какой-нибудь ген; г) если IS608 встроится в ген, то ген будет способен продолжать работать; д) для перемещения IS608 необходима РНК-зависимая ДНК-полимераза. 23. Какие из указанных веществ можно отнести к амфифильным веществам: а) глицерин; б) дезоксихолат; в) лаурилсульфат; г) пальмитат; д) эфиры холестерина. 24. Какое из перечисленных ниже веществ может участвовать в субстратном фосфорилировании: а) аргининфосфат; б) 1,3-бисфосфолицерат; в) инозитол-1,4,5-трисфосфат; г) фосфоглицериновый альдегид; д) фосфоенолпируват.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 24

Часть 3. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления соответствия. Максимальное возможное количество баллов, которое можно набрать – 101. Заполните матрицы ответов в соответствии с требованиями полученных заданий. 1. [6 баллов] Кабельные бактерии – это многоклеточные бактерии, живущие в морском иле. Организм этих бактерий представляет собой вытянутую нить, состоящую из примерно тысячи клеток, имеющих общее периплазматическое пространство, где располагаются волокна, работающие как провода для передачи электронов. Нить кабельных бактерий ориентирована в иле вертикально, то есть один конец нити находится в поверхностных слоях ила, а второй – в глубоких слоях. Исходя из текста вашего задания, соотнесите обозначения на рисунке (1-6) с подписями (А-Е). Подписи: А – H2S; Б – H2O; В – O2; Г – SO42-; Д – катод (на нём происходит восстановление); Е – анод (на нём происходит окисление).

Обозначения на рисунке Подписи

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 25

2. [8 баллов] На рисунке изображена схема развивающегося стебля растения Selaginella sinensis. Известно, что в стеблях этих растений эндодерма имеет вид трабекул (нитей), на которых подвешена стела. Установите соответствие между подписями на рисунке (1–8) и названиями структур данных элементов (А–З). Название структур: А) тяж прокамбия; Б) листовой примордий; В) эндодерма; Г) апикальная клетка стебля; Д) перицикл; Е) эпидерма; Ж) воздушная полость; З) ткань кортекса.

Номер

Название 3. [6 баллов, 1 балл только за весь столбик «органелла + функциональная особенность»] На микрофотографиях показаны разнообразные растительные структуры. Эти микрофотографии сделаны при помощи ТЭМ (трансмиссионной электронной микроскопии).

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 26

Также для вас приведён перечень структур (избыточный) и их функциональные особенности. Сопоставьте изображение структур (1–6) с их названиями (А–Ж) и функциональными особенностями (З–Н). Названия структур Функциональные особенности (органеллы) З) При фотодыхании в данной органелле А) Аппарат Гольджи; происходит реакция окисления гликолата с образованием перекиси; Б) Ядро; И) Функциональные особенности данной органеллы В) Клеточная стенка; играют главную роль при термогенезе у Ароидных; Г) Микротрубочки; К) Участвуют в регуляции направления синтеза фибрилл целлюлозы; Д) Пластида; Л) В данной органелле синтезируются компоненты Е) Митохондрия; клеточной стенки; Ж) Пероксисома; М) Данная структура может модифицироваться полимерами фенилпропаноидов; Н) В данной органелле геном представлен стабильной кольцевой ДНК. Изображение

Органелла Функциональная особенность

4. [10 баллов] Перед Вами представлены химические формулы растительных гормонов.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 27

Соотнесите химическую формулу гормона (А–Д) с его физиологическими свойствами (1– 10). 1. Синтез указанного гормона может начинаться с аминокислоты; 2. Начальные этапы синтеза этого гормона протекают в пластидах, где исходным субстратом является участник виолаксантинового цикла. 3. Предшественниками данного гормона являются АТФ и АДФ. 4. Данный гормон может запускать переход к цветению представителей семейства Бромелиевые. 5. Данный гормон может запускать переход к цветению у ряда розеточных растений. 6. В условиях гипоксии этот гормон запускает формирование аэренхимы. 7. Нарушения в синтезе или рецепции указанного гормона приводят к вивипарии. 8. Этот гормон участвует в разметке прокамбия. 9. Этот гормон участвует в процессах дифференциации флоэмы. 10. Выделяется при механических повреждениях. Свойства

10

Формула гормона 5. [6 баллов] Соотнесите органы моллюска (1‒6) и органы членистоногого (А‒Е), выполняющие аналогичные функции:

Органы моллюска Органы членистоногого

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 28

6. [10 баллов] На изображении представлен череп кошки – вид сверху. Установите соответствие между цифровыми обозначениями на рисунке (1-10) и названиями костей (А-Н). Череп кошки (вид сверху): Кости черепа: А) подвесок; Б) затылочная; В) предчелюстная; Г) зубная; Д) скуловая; Е) верхнечелюстная; Ж) носовая; З) чешуйчатая; И) нёбная; К) слёзная; Л) квадратная; М) теменная; Н) лобная.

Обозначения на рисунке

10

Кости черепа

7. [8 баллов] Установите соответствие между белками (1–8) и органеллами или структурами клетки, в которых они в норме функционируют (А-И). Для каждой цифры в списке укажите только один, самый подходящий ответ. Белки: Структуры клетки: 1) ДНК-полимераза

А) митохондрия

2) АТФ-синтаза

Б) цитозоль (гиалоплазма)

3) пероксидаза

В) лизосома

4) гидролаза

Г) пероксисома

5) миозин

Д) рибосома

6) цитохром c

Е) аппарат Гольджи

7) актин

Ж) центриоль

8) тубулин

З) вакуоль И) саркомер

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 29

Белки

Структуры клетки

8. [6 баллов] Установите соответствие между названиями нейромедиаторов (1-6) и их отличительными особенностями (А-Е). Для каждой представленной цифры, соответствующей названию медиатора, выберите только одну, наиболее подходящую, букву из списка с отличительными особенностями. Нейромедаторы: Отличительные особенности: 1) дофамин; 2) ГАМК; 3) глутамат; 4) серотонин; 5) ацетилхолин; 6) норадреналин.

А) Основной тормозный медиатор в центральной нервной системе; Б) Аминокислота. Один из самых важных возбуждающих медиаторов в центральной нервной системе; В) Вырабатывается нейронами черной субстанции. В мозге участвует в регуляции поведения и движений; Г) Основной медиатор, участвующий в нервномышечной передаче. Кроме этого, участвует в передаче сигнала с преганглионарных волокон на постганглионарные в вегетативных узлах; Д) Является медиатором как голубого пятна ствола мозга, так и окончаний симпатической нервной системы. Один из важнейших «медиаторов бодрствования»; Е) В головном мозге вырабатывается нейронами, группирующимися в стволе мозга: в варолиевом мосту и ядрах шва. Может превращаться в основной гормон эпифиза, влияющий на цикл сон-бодрствование.

Нейромедиаторы Отличительные особенности

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 30

9. [6 баллов] Установите соответствие между стадиями эмбрионального развития шпорцевой лягушки, отмеченными на рисунке буквами (А-Е) и их названиями (1-6). Названия стадий: 1) эмбрион на стадии 8 клеток; 2) поздняя бластула; 3) ранняя гаструла; 4) нейрула; 5) ранний головастик; 6) поздний головастик.

Название стадии

Стадия эмбрионального развития на рисунке

10. [6 баллов] Установите соответствие между организмом (1–6) и эрой (эоном), в котором этот организм обитал на планете (А–Г). Организм: Эра (эон): А) Докембрий; Б) Палеозой; В) Мезозой; Г) Кайнозой;

Организм Эра (эон)

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 31

11. [6 баллов] Судьба генов после дупликации в геноме может быть различной. Определите соответствие между примером (1–6) и процессом, происходящим с геном после дупликации (А–В). Пример: Процесс: 1. Формирование различных субъединиц А) Псевдогенизация (потеря гемоглобина (альфа и бета) у позвоночных геном любой функции); животных Б) Неофункционализация 2. Возникновение белков-антифризов из (приобретение геном новой пищеварительного фермента у арктических рыб функции); 3. Накопление большого количества В) Субфункционализация несинонимических замен в ферменте РНКазе у (разделение функций между растительноядных приматов, приводящее к генами); формированию фермента, переваривающего РНК бактерий в кишечнике 4. Образование нескольких альтернативных субъединиц фосфофруктокиназы, экспрессирующихся в разных тканях 5. Накопление нонсенс мутаций в одном из генов Толл-подобных рецепторов (TLR) у человека 6. Формирование нескольких кластеров гомеобоксных генов (hox) из одного исходного с последующей специализацией генов на работе в определенном отделе тела Пример

Процесс 12. [6 баллов] Установите соответствие между областью представленной на климатограмме (1–6) и биомом, для которой эта область характерна (А–В). Область на климатограмме: Биом: А) Тундра; Б) Влажный тропический лес; В) Пустыня и полупустыня; Г) Типчаково-ковыльная степь; Д) Смешанный лес; Е) Саванна.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 32

Область на климатограмме

Биом

13. [6 баллов] Соотнесите особенности взаимодействия генов и расщепление по фенотипу от дигетерозиготного скрещивания AaBb x AaBb (А–Е). Особенность: Расщепление: 1)

Летальность АА в гомозиготе;

А) 9 : 3 : 3 : 1;

2)

Рецессивный эпистаз аа над геном В;

Б) 12 : 3 : 1;

3)

Доминантный эпистаз А над геном В;

В) 9 : 3 : 4;

4)

Комплементарное взаимодействие А и В;

Г) 6 : 3 :2 : 1;

5)

Двойной рецессивный эпистаз;

Д) 4 : 2 : 2 : 1;

6)

Летальность в гомозиготе и АА, и ВВ.

Е) 9 : 7.

Особенность

Расщепление

14. [5 баллов] Биоптерин – кофермент, участвующий во множественных метаболических реакциях. Установлено, что он синтезируется из ГТФ. Ученые исследовали процесс синтеза с использованием радиоактивного мечения атомов углерода. Было установлено, что: 1 – радиоактивная метка в атоме углерода во втором положении в ГТФ обнаруживается в атоме углерода во втором положении биоптерина 2 – радиоактивная метка в атоме углерода в восьмом положении ГТФ не обнаруживается в молекуле биоптерина. Исходя из указанных данных, а также из структурных формул ГТФ и биоптерина, определите соответствие между номерами атомов в молекуле ГТФ и молекуле биоптерина.

Био_РЭ_2024-25, 11 класс, Вар.1 33

Номер атома в молекуле ГТФ (№1)

1’

5’

Номер атома в молекуле биоптерина (№2)

15. [6 баллов] Некоторые ферменты или вещества могут рассматриваться как маркеры определенных клеточных структур или компартментов. Установите соответствие между указанными веществами/ферментами (1–6) и клеточными структурами/компартментами (А–Д). Вещество/фермент:

Клеточная структура/Фермент/вещество

1) Na,K-АТФаза;

А) внутренняя мембрана митохондрий

2) АТФ-синтаза F-типа;

Б) мембраны лизосом

3) глюкозо-6-фосфатаза;

В) пероксисомы

4) кардиолипин;

Г) плазматическая мембрана животной клетки

5) рецептор маннозо-6-фосфата;

Д) полости эндоплазматического ретикулума

6) супероксиддисмутаза. Вещество/фермент Клеточная структура/компартмент

Задания — прак.

ЗАДАНИЯ практического тура регионального этапа 41-й Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2024/25 уч. год. 11 класс ГЕНЕТИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ В начале выполнения работы Вам нужно провести стохастическое моделирование – положите монетку в бумажный стакан, закройте стакан ладонью и слегка потрясите, чтобы монетка выпала внутри стакана случайной стороной. Откройте стакан, запишите на Листе ответов, что выпало в первый раз – орел (герб) или решка (номинал монеты). Повторите моделирование, запишите на Листе Ответов, что выпало во второй раз. Приступайте к основному заданию. Гормональная регуляция основана на связывании гормона рецептором и последующей внутриклеточной передачи сигнала. Клетки одной из тканей лабораторного животного чувствительны к двум гормонам, А и В, которые узнаются рецепторами C и D, соответственно (смотри рисунок).

Рецептор С после связывания гормона А взаимодействует с мультисубъединичным белком G, который от этого диссоциирует. Субъединица G1 активирует фермент F, который синтезирует вторичный посредник J, который активирует фермент L, что в итоге запускает клеточный ответ 1. Субъединицы G2 и G3 активируют фермент E, который создает два вторичных посредника, K и I. Посредник К активирует фермент М, это запускает клеточный ответ 2. Находящийся в мембране посредник I активирует фермент N, это запускает клеточный ответ 3. Рецептор D после связывания гормона В димеризуется, от димеризации друг друга активируют две молекулы фермента Н.

Фермент Н подавляет активацию фермента N посредником I и активирует фермент Р, что запускает клеточный ответ 4. Ответьте на Листе Ответов на следующие вопросы. 1) Определите вторичные посредники I, J, K и отсутствующий на схеме посредник Х, который может выходить из ЭПР через каналы, открывающиеся в ответ на связывание с посредником К. Выберите ответы из следующих веществ: 1 – ион Са2+, 2 – циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), 3 – инозитолтрисфосфат (IP3), 4 – диацилглицерол (DAG) (4 балла). 2) Определите для ферментов G1, F, E, H их субстраты и класс фермента. Для субстратов используйте обозначения: А – АТФ, Б – фосфатидилинозитолбисфосфат, В – ГТФ. Для классов ферментов используйте номера: 1 – оксидоредуктазы, 2 – трансферазы, 3 – гидролазы, 4 – лиазы, 5 – изомеразы, 6 – лигазы, 7 – транслоказы (8 баллов). 3) Дорисуйте на Листе Ответов схему передачи сигнала на основе Вашего моделирования – если в первый раз выпадала решка, нарисуйте на месте пунктира от Н к Е стрелку активации (фермент Н активирует фермент Е). Если в первый раз выпал орел, нарисуйте на месте пунктира от Н к Е Т-образную стрелку подавления (фермент Н подавляет активированный фермент Е). Если во второй раз выпадала решка, нарисуйте на месте пунктира от M к N стрелку активации (фермент M активирует фермент N). Если во второй раз выпадал орел, нарисуйте на месте пунктира от M к N Т-образную стрелку подавления (фермент M подавляет активированный фермент N) (2 балла). 4) Определите на основе Вашей дорисованной схемы, какие клеточные ответы будут происходить при добавлении: только гормона А, только гормона В, гормонов А и В одновременно (6 баллов). 5) Некий организм гетерозиготен по мутации C`, нарушающей связывание рецептора С с комплексом G, и мутацией D`, нарушающей связывание рецептора D с ферментом H. Рассчитайте относительную активность ферментов G1 и H в этом случае, укажите ее в процентах относительно исходной активности гомозиготы дикого типа. Укажите, доминантны или рецессивны эти мутации, в качестве порогового критерия считайте, что если активность упала более чем в три раза, мутация доминантна (4 балла). 6) Определите, какое потомство будет от скрещивания двух дигетерозигот CC`DD`. Укажите на Листе Ответов расщепление по фенотипу на основании данных о доминантности или рецессивности мутаций C` и D`. Укажите, где будут потомки дикого типа и чем от него будет отличаться фенотип других потомков в плане ответа на гормоны А и В. Фенотипы записаны без фенотипических радикалов, чтобы избежать подсказки в ответе на пункт 5. Считайте, что рецепторы C и D есть только в анализируемой ткани, их мутации не приводят к летальному эффекту (6 баллов).

7) Мутации C` и D` представляют собой делеции в генах C и D, структура их показана на рисунке ниже.

Прямоугольники соответствуют экзонам, линии – интронам, серая заливка соответствует кодирующей части, треугольники показывают места делеций, числа под генами – координатам экзонов и интронов, числа над генами – начало и конец кодирующей части. В результате делеции C` мРНК гена С стала намного длиннее, но сам белок С стал короче. В результате делеции D` и мРНК гена D, и сам белок D стали немного короче. Рассчитайте и запишите на Листе ответов размер мРНК (в нуклеотидах) и белков (в аминокислотах) для С, C`, D и D`. Размер мРНК укажите по границам гена, без учета полиА-хвоста, размер белка укажите вместе с сигнальным пептидом (входит в кодирующую часть), но без стоп-кодона. Объясните, почему для белка С по имеющимся данным нельзя однозначно предсказать размер после делеции (10 баллов).

Шифр ______________________

ИТОГО________

11 класс. ГЕНЕТИКА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ ЛИСТ ОТВЕТОВ Сторона монеты в первый раз__________________, во второй раз_____________________ 1. Впишите номер (1-4) вторичного посредника: I ____ , J____, K____, X____ (4 балла) 2. Определите класс (1-7) и субстрат (А-В) ферментов (8 баллов) Класс: Е____, F____, G1____, H____

Субстрат: Е____, F____, G1____, H_____

3. Дорисуйте схему при помощи стрелок на месте пунктирных линий (2 балла)

4. Запишите номера клеточных ответов на гормоны А и В (6 баллов) Только А__________________ , только В____________, А и В _____________________ 5. C`____________, активность G1____%; D`____________, активность H____% (4 балла) 6. Запишите к фенотипам коэффициенты расщепления и детали фенотипа (6 баллов) ___C`C`DD_____________________________

___CCDD__________________________

___CCD`D`____________________________

___C`C`D`D`__________________________

7. Запишите размеры мРНК: С__________, С`__________, D__________, D`___________ Запишите размеры белка: С_______, С` более_______, D_______, D`________ (8 баллов) Точно определить размер белка С` нельзя, так как __________________________________ _____________________________________________________________________ (2 балла)

Кабинет МИКРОБИОЛОГИЯ. 11 класс Школьники из микробиологического кружка решили изучить купленный в магазине пищевой продукт («Продукт») и выделить из него чистую культуру микроорганизма («Культура»). Правда, насколько им удалось очистить культуру, остаѐтся вопросом. Ваша задача — рассмотреть образцы Продукта и Культуры и описать присутствующие в них микроорганизмы и их свойства. Максимальный балл: 40 баллов. Материалы: 2 пробирки с образцами (Продукт и Культура), микроскоп, спиртовка, предметные и покровные стекла, раствор метиленового синего, вода, индикаторные бумажки, пинцет, пипетки, фильтровальная бумага. Ход работы: 1. Приготовьте по одному мазку каждого образца, высушите, зафиксируйте с помощью спиртовки. Нанесите на мазки раствор метиленового синего, инкубируйте 5 минут, затем смойте водой и высушите. Рассмотрите препараты под микроскопом с объективом 40х или 60х. Результаты наблюдения используйте для ответа на вопросы №№1–4 и, при необходимости, другие. 2. Используя индикаторную бумажку, определите рН обоих образцов. Результаты опишите в ответе на вопрос №5. 3. Приготовьте подкрашенный препарат «раздавленная капля», используя только Продукт. После нанесения на предметное стекло капли образца добавьте также каплю раствора метиленового синего. Накройте покровным стеклом, инкубируйте 3 минуты. Затем рассмотрите под микроскопом с объективом 40х или 60х. Результаты наблюдений могут пригодиться для ответа на вопрос №10 или другие. 4. Ответьте на 10 вопросов на «Листе ответов», используя ваши наблюдения, а также дополнительные материалы. Дополнительные материалы: 1. Школьники провели несколько качественных реакций с образцами. Например, добавление перекиси водорода к образцам привело к возникновению положительной реакции в Продукте, но отрицательной реакции в Культуре. Для другого анализа после окрашивания обоих образцов раствором Люголя школьники добавили щелочь. В Продукте это привело к обесцвечиванию Люголя и образованию желтоватого осадка. В Культуре ничего не произошло. 2. Школьники отдали образец Культуры на химический анализ в профессиональной лаборатории. Вот некоторые результаты анализа: Вещество низин липотейхоевые кислоты β-галактозидаза пептидогликан дипиколинат кальция липополисахариды γ-аминомаслянная кислота пили IV типа

Обнаружение + + + + − − + −

ЛИСТ ОТВЕТОВ

Шифр: _______________________ МИКРОБИОЛОГИЯ. 11 класс

1) Клетки какого типа строения (прокариоты, эукариоты) можно обнаружить в Продукте? _____________________________________________________________________________________ 2) Какие варианты морфологии (морфотипы) микроорганизмов можно обнаружить в Продукте? _____________________________________________________________________________________ 3) Какие варианты морфологии (морфотипы) микроорганизмов можно обнаружить в Культуре? _____________________________________________________________________________________ 4) Образуют ли микроорганизмы Культуры споры? _____________________________________________________________________________________ 5) Значение рН (выберите: кислый, нейтральный, щелочной): Продукт: ____________________________

Культура:________________________________

6) Содержание этанола (образование осадка йодоформа): Продукт: ____________________________

Культура:________________________________

7) Тип метаболизма («трофия») микроорганизмов в образцах: _____________________________________________________________________________________ 8) К какой физиологической группе относятся микроорганизмы Культуры? _____________________________________________________________________________________ 9) Какова грам-принадлежность (+/−) микроорганизмов Культуры? Используйте приложенные материалы или результаты наблюдений. Грам:___

Обоснование:

_______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________ _______________________________________________________

10) Один школьник предположил, что Продукт был исходно сформирован самыми крупными микроорганизмами, которые в нѐм имеются, но затем он был заражен другими микробами, которые полностью убили оригинальных (крупных) микроорганизмов, так что остались лишь их мѐртвые клетки. Можете ли вы, используя свои наблюдения, согласиться с этим? Почему? _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________

Задания практического тура регионального этапа 41-й Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2024-25 уч. год. 11 класс БИОХИМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ Внук бабы Нюры Петя решил сделать школьный проект по исследованию формирования семян пшеницы в стрессовых условиях. Для этого он воспользовался возможностями Всемирной паутины и нашёл статью, в которой исследуется способность LEA-белков к формированию устойчивости в условиях осмотического стресса. LEA-белки (Late Embryogenesis Abundant, или белки позднего эмбриогенеза) были впервые обнаружены в хлопчатнике и пшенице. Они интенсивно синтезируются во время развития семян, составляя до 4% от всех клеточных белков. Их экспрессия связана с приобретением устойчивости к обезвоживанию семян и пыльцы, а также индуцируется холодом. Задание 1. Как Вы думаете, какой из растительных гормонов может индуцировать экспрессию LEA-генов? Ответ внесите в Лист ответов. Из статьи Петя узнал, что основной предполагаемый механизм действия LEA-белков заключается в предохранении разнообразных белков растительной клетки от нарушения их нативной структуры. Из другой статьи Петя выудил следующую схему:

Рис. 1. Предполагаемый механизм функционирования LEA-белков (по Furuki & Sakurai, 2016). Посмотрев на данную схему, Петя сделал следующий вывод: при взаимодействии LEAбелков с другими белками клетки между ними сохраняется тонкая прослойка воды. Задание 2. Как Вы думаете, корректный ли вывод по данной схеме сделал Петя? Ответ запишите в лист ответов. Чтобы подтвердить или опровергнуть свою гипотезу, он прочитал в учебнике о водном потенциале клетки, который состоит из нескольких составляющих. Задание 3. Выберите верное(-ые) утверждение(-я) о составляющих водного потенциала. Обведите буквы, соответствующие верным утверждениям, в Листе ответов. Учтите, что количество молекул LEA-белков в клетке не меняется. Все значения потенциалов взяты по модулю. При потере клеткой воды, как это продемонстрировано на рис.1, происходят следующие события: А) матричный потенциал увеличивается; Б) матричный потенциал не меняется; В) матричный потенциал уменьшается; Г) потенциал давления (гидростатический) увеличивается; Д) потенциал давления (гидростатический) не меняется; Е) потенциал давления (гидростатический) уменьшается;

Ж) гравитационный потенциал увеличивается; З) гравитационный потенциал не меняется; И) гравитационный потенциал уменьшается. При дальнейшем поиске статей Петя понял, что LEA-белки помимо того, что предотвращают повреждение самих структур белков клетки, ещё и не позволяют “слипаться” белкам друг с другом. В статье описывался следующий эксперимент: при температуре 43°С в условиях in vitro исследовали кинетику агрегации очищенной цитратсинтазы (ЦС) в присутствии или в отсутствие LEA-белков или Белка Теплового Шока (БТШ) p26. В эксперименте LEA-белки группы 1 имели растительное происхождение, а LEA-белки группы 3 и БТШ p26 имели животное происхождение. Термическую агрегацию цитратсинтазы (ЦС) с течением времени регистрировали по увеличению рассеяния света (в условных единицах “au”) с помощью спектрофотометра. Результаты этого эксперимента показаны на рисунке 2.

Рис. 2. Кинетика агрегации цитратсинтазы (ЦС) в присутствии или в отсутствие LEA-белков и БТШ p26. Пояснения к символам: ● - ЦС отдельно, △ - ЦС в присутствии LEA-белков 1 группы в концентрации 1 мкМ, ▲- ЦС в присутствии LEA-белков 3 группы в концентрации 1 мкМ, □ ЦС в присутствии БТШ p26 в концентрации 75 нМ, ■ -ЦС в присутствии БТШ p26 в концентрации 150 нМ. Все отличия в средних значениях на графиках считать достоверными (по Goyal et al., 2005). Проанализировав данный график (рис.2), Петя пришёл к выводам, представленным ниже. Задание 4. Выберите верное(-ые) утверждение(-я). Обведите буквы, соответствующие верным утверждениям, в Листе ответов. А) В данном опыте было показано слабое влияние LEA-белков на изменение степени агрегации ЦС в сравнении с БТШ р26. Б) Белок БТШ р26 в опыте эффективнее снижает степень агрегации ЦС в сравнении с LEAбелками поскольку LEA-белки использовали в меньших концентрациях. В) Увеличение концентрации БТШ р26 приводит к снижению степени агрегации ЦС. Г) LEA-белки 1 группы в опыте не столь эффективно снижают степень агрегации ЦС, чем LEAбелки группы 3, поскольку в опыте использовалась ЦС, выделенная из животных.

Петя решил узнать, какие ещё факторы влияют на защиту клетки от осмотического стресса. Оказалось, что в этой же статье есть информация о действии LEA-белков в присутствии трегалозы. Задание 5. Выберите верные утверждения о трегалозе. Обведите буквы, соответствующие верным утверждениям, в Листе ответов. А) Трегалоза - это моносахарид. Б) Трегалоза - это дисахарид. В) Трегалоза - это полифруктан. Г) Трегалоза - это редуцирующий сахар. Д) Трегалоза - это невосстанавливающий сахар. Е) В трегалозе присутствует(-ют) α-1,1-гликозидная связь. Ж) В трегалозе присутствует(-ют) α-1,2-гликозидная связь. З) В трегалозе присутствует(-ют) α-1,6-гликозидная связь. В следующем эксперименте исследовали кинетику агрегации очищенной цитратсинтазы (ЦС) в присутствии или в отсутствие LEA-белков групп 1 и 3 и/или трегалозы. В остальном дизайн эксперимента полностью повторял предыдущий. Результаты этого эксперимента показаны на рисунке 3.

Рис. 3. Кинетика агрегации цитратсинтазы в присутствии или в отсутствие LEA-белков и/или трегалозы. ● - ЦС отдельно, □ - ЦС в присутствии 100 мМ трегалозы, ■ - ЦС в присутствии 400 мМ трегалозы, △ - ЦС в присутствии 1 мкМ LEA-белков 1 группы и 100 мМ трегалозы, ▲ - ЦС в присутствии 1 мкМ LEA-белков 3 группы и 100 мМ трегалозы. Все отличия в средних значениях на графиках считать достоверными. Проанализировав данные, полученные из графиков на рисунках 2 и 3, а также использовав свои общие знания, Петя суммировал всю полученную информацию и изложил её в выводах в конце своего проекта. Задание 6. Выберите верное(-ые) утверждение(-я). Обведите буквы, соответствующие верным утверждениям, в Листе ответов. А) Увеличение концентрации трегалозы приводит к снижению степени агрегации ЦС. Б) Для снижения степени агрегации ЦС в условиях эксперимента достаточно трегалозы в высоких концентрациях.

В) В отсутствие трегалозы LEA-белки 1 группы не способны снижать степень агрегации ЦС. Г) LEA-белки 3 группы снижают степень агрегации только в присутствии трегалозы. Задание 7. Петя решил посчитать, какой осмотический потенциал создавали 400 мМ трегалозы в этом эксперименте, если объём конечного раствора составлял 1,5 мл. В справочнике Петя нашёл следующую информацию: молярная масса остатка глюкозы в составе крахмала - 162 г/моль, молярная масса фруктозы в составе инулина - 162 г/моль, универсальная газовая постоянная 8,3 Дж/(моль×К). Примите, что 0°С = 273 К. Ответ дайте по модулю в кПа с точностью до второго знака после запятой. Специалисты из Научно-Исследовательского Института, которые курировали проекты школьников, предложили Пете определить молекулярную массу одного из белков БТШ, недавно полученного ими в высокоочищенном виде. Для этой цели Петя использовал электрофорез в полиакриламидном геле (ЭФ в ПААГ) в присутствии додецилсульфата натрия и гельфильтрацию на колонке с пористым носителем Sephacryl S-300. После проведения электрофореза и окрашивания геля Петя получил следующую картинку:

Рис. 4. Элетрофореграмма белков-стандартов молекулярной массы и белка БТШ (Х). В качестве стандартов Петя использовал белки со следующими молекулярными массами: 1 – 120 кДа; 2 – 96 кДа; 3 – 64 кДа; 4 – 45 кДа, 5 – 28 кДа; 6 – 14 кДа. Линии вверху и внизу геля показывают положение старта и положение полосы лидирующего красителя (бромфенолового синего) соответственно. Задание 8. Определите относительную подвижность белков-стандартов и белка Х (параметр Rf – отношение расстояния, «пройденного» белком, к расстоянию, «пройденному» лидирующим красителем, с точностью до двух знаков после запятой) и внесите полученные значения в Лист ответов. Задание 9. Постройте в Листе ответов график зависимости относительной подвижности (Rf) белков-стандартов от логарифма их молекулярной массы и найдите по нему молекулярную массу белка Х (БТШ). При гель-фильтрации на колонках с пористым носителем работает принцип анти-сита: крупные молекулы, которые не «входят» в поры геля, движутся быстрее тех молекул, которые могут в эти поры «заходить», поэтому объем элюции (Ve, объем раствора, с которым выходит пик белка) белков с большей молекулярной массой меньше объема элюции белков с меньшей молекулярной массой. Для определения молекулярной массы неизвестного белка измеряют общий объем

колонки (Vt), свободный объем колонки (Vo), с которым выходят очень крупные молекулы, например, голубой декстран (ГД), и объемы элюции Ve белков-стандартов молекулярных масс и неизвестного белка (Х). После этого рассчитывают для всех этих белков коэффициент доступности Кav по формуле: Kav = (Ve – Vo) / (Vt – Vo), и строят график зависимости Кav от логарифма молекулярной массы для белков-стандартов, по которому находят молекулярную массу неизвестного белка. Проведя гель-фильтрацию тех же самых белков-стандартов и белка Х на колонке, Vt которой составляет 80 мл, Петя получил показанный ниже профиль элюции:

Рис. 5. Профиль элюции белков с колонки при гель-фильтрации. По оси абсцисс отложены объемы, с которыми выходят пики голубого декстрана (ГД, Vo) и используемых при гельфильтрации белков (Ve). Задание 10. Рассчитайте коэффициенты Kav для белков-стандартов и белка Х (БТШ) с точностью до двух знаков после запятой и внесите полученные значения в Лист ответов. Задание 11. Постройте в Листе ответов график зависимости коэффициентов Kav для белковстандартов от логарифма их молекулярной массы и найдите по нему молекулярную массу белка Х (БТШ). Задание 12. Запишите в Листе ответов значения молекулярной массы белка БТШ, измеренное двумя разными способами, с точность до одного знака после запятой. Задание 13. Какой вывод мог сделать Петя о белке БТШ на основании полученных им значений его молекулярной массы? Белок БТШ … __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Не забудьте внести все ответы в Лист ответов!!! Проверяется и оценивается только Лист ответов!!! УДАЧИ!!!

Шифр _______________

Итого _________ баллов

ЛИСТ ОТВЕТОВ на задания практического тура регионального этапа 41-й Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2024-25 уч. год. 11 класс БИОХИМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ Задание 1 (1 балл) ____________________________________________________ Задание 2 (обведите нужное) (1 балл). ДА / НЕТ Задание 3 (обведите нужное) (3 балла). А Б В Г Д Е Ж З И Задание 4 (обведите нужное) (2 балла). А Б В Г Задание 5 (обведите нужное) (3 балла). А Б В Г Д Е Ж З Задание 6 (обведите нужное) (3 балла). А Б В Г Задание 7 (6 баллов)_________________________ кПа Задание 8. (3,5 балла, по 0,5 балла за ячейку) Белок

Rf Задание 9. (5 баллов) График зависимости относительной подвижности (Rf) белковстандартов от логарифма их молекулярной массы. Обратите внимание, что ось абсцисс логарифмическая!

10

100

Задание 10. (3,5 балла, по 0,5 балла за ячейку) Белок

Kav Задание 11. (5 баллов) График зависимости коэффициента Kav белков-стандартов от логарифма их молекулярной массы. Обратите внимание, что ось абсцисс логарифмическая!

10

100

Задание 12. (1 балл, по 0,5 балла за ячейку) Метод определения молекулярной массы белка

Мол. масса белка Х (БТШ), кДа

ЭФ в ПААГ в присутствии додецилсульфата натрия Гель-фильтрация Задание 13. (3 балла) Какой вывод мог сделать Петя о белке БТШ на основании полученных им значений его молекулярной массы? Белок БТШ … __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________