Олимпиада по биологии 11 класс — заключительный этап ВсОШ 2025/2026: задания и ответы

Задания — теор.

ЗАДАНИЯ теоретического тура заключительного этапа 42-й Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2025-26 уч. год. 11 класс Дорогие ребята! Поздравляем Вас с участием в заключительном 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 – 20 (по 1 баллу за каждое тестовое задание). Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице ответов.

1. Из нижеперечисленных фототрофов две фотосистемы можно обнаружить в ЭТЦ у: а) цианобактерий; б) галоархей; в) пурпурных серных бактерий; г) пурпурных несерных бактерий. 2. Определенные вирусы семейства Narnaviridae обладают крайне маленьким +РНК геномом (2-3 тыс нуклеотидов) и кодируют единственный ген — РНК-зависимую РНК-полимеразу для своей репликации. Они не образуют капсид, но были обнаружены в мембранных везикулах. Ещё одним странным свойством является наличие множества стоп-кодонов UGA внутри рамки считывания гена. На ком паразитируют эти вирусы? а) эритроциты человека; б) динофлагелляты; в) галофильные археи; г) митохондрии грибов. 3. На электронной микрофотографии фрагмент клетки пищеварительного тракта моллюска Elysia clarki, плотно заполненной поглощёнными фотосинтезирующими пластидами. Эти пластиды – клептопласты – не передаются по наследству. Они временно используются моллюском для фотосинтеза или и могут быть переварены позднее, когда пищи становится мало. Пластиды каких водорослей изображены на фото?

а) синезеленых; б) красных; в) зеленых; г) диатомовых.

4. Текстура (рисунок на спиле) – важный признак при выборе древесины для отделки помещений или изготовления мебели. Темная полоса в текстуре лиственницы сибирской, отмеченная стрелкой на рисунке ниже, соответствует:

а) ранней (весенней) древесине; б) поздней (осенней) древесине; в) лубяным волокнам; г) волокнам либриформа.

5. Рассмотрите фотографии растения и выберите из предложенных ту диаграмм, которая соответствует его цветку?

6. На рисунке представлена схема строения полости тела и связанных с ней органов у некоторого класса моллюсков. Такое строение имеют представители группы: а) головоногие; б) брюхоногие; в) моноплакофоры; г) панцирные.

7.

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4;

Видоизменением эпидермиса у птиц НЕ является:

8. Стимуляция черепно-мозгового нерва, обозначенного на рисунке вопросительным знаком, приведет к возникновению следующих реакций: а) сокращение мимической мускулатуры (поднятие бровей, улыбка); б) сокращение мышц глазного яблока, поднятие века, сужение зрачка; в) кратковременное появление вспышек света или геометрических узоров; г) брадикардия, затруднение дыхания, усиление активности двенадцатиперстной кишки.

9. При повреждении зрительной хиазмы характерно выпадение полей зрения, представленное на схеме (выпавшие участки поля зрения закрашены тёмным):

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. 10. Действие какого вещества на мембранный потенциал нейрона гиппокампа показано на рисунке?

зависимых K+ каналов).

а) курарин (блокатор N-ацетилхолиновых рецепторов); б) тетродотоксин (блокатор потенциал зависимых Na+ каналов); в) уабаин (блокатор Na+/K+ АТФазы); г) тетраэтиламоний (блокатор потенциал-

11. Тетаноспазмин – токсин анаэробных бактерий Clostridium tetani. Один из способов распространения токсина по организму после попадания в рану – это захват нервными окончаниями и его ретроградный аксональный транспорт до задних рогов спинного мозга, где и происходит его первоочередное отравляющее действие. Как следствие у человека может развиться опистотонус (судорожная поза, см. рисунок).

Выберите наиболее вероятный механизм первоочередного действия тетаноспазмина: а) токсин оказывает прямое стимулирующие действие на мотонейроны за счёт связывания с рецепторами на их мембране; б) токсин попадает в тормозные интернейроны спинного мозга и нарушает их работу, что приводит к гиперимпульсации мотонейронов; в) токсин подавляет активность мотонейронов мышц, регулирующих поддержание позы тела; г) токсин разрушает тела чувствительных нейронов, проводящих сигнал о степени растяжения скелетных мышц, из-за чего нарушается регуляция позы тела.

12. Одной из наиболее известных и темпераментных картин русского живописца-авангардистки Натальи Гончаровой является «Павлин под ярким солнцем (стиль Египетский)», входящая в серию «Художественные возможности по поводу павлина», написана в стиле экспрессионистского примитивизма (Государственная Третьяковская галерея). Яркими мазками на картине показан хвост павлина, его горделивая поза, отсылающая нас к древнеегипетским мотивам. Современная биология объясняет развитие яркого надхвостья у павлина действием:

а) дрейфа генов; б) полового отбора; в) исключительного мутационного процесса; г) географической изоляции. 13. Бактерии из рода Wolbachia являются внутриклеточными паразитами и часто вызывают у своих насекомых-хозяев цитоплазматическую несовместимость. Проявляется это явление в виде гибели потомства от неинфицированной самки и инфицированного самца, при этом потомство от инфицированной самки и неинфицированного самца полностью жизнеспособно. Передача вольбахий потомству идет через яйцеклетки и не идет через сперматозоиды. Выберите наиболее правдоподобное объяснение цитоплазматической несовместимости:

а) иммунная система насекомого-самки защищается от антигенов вольбахии; б) вольбахия тем самым сдвигает соотношение полов в популяции насекомого-хозяина в сторону самок; в) вольбахия уменьшает конкуренцию для инфицированного потомства от самок, убивая неинфицированное потомство от самцов; г) вольбахия повышает вероятность скрещивания инфицированных самок с неинфицированными самцами. 14. Строительство плотин на реках давно используется человечеством для выполнения работы и получения энергии (водяные мельницы, гидроэлектростанции и т.п.). Живые клетки также используют принцип плотины для запасания энергии (синтеза АТФ). При этом функцию «плотины» выполняет: а) внешняя мембрана митохондрий; б) мембрана тилакоидов; в) мембрана пероксисом; г) плазматическая мембрана анаэробных эукариот. 15. Некоторые аминокислоты могут входить в состав активного центра ферментов и участвовать в связывании субстратов, но они никогда не принимают непосредственного участия в катализе. К ним относится: а) аспартат; б) гистидин; в) лейцин; г) цистеин. 16. Известно, что рК функциональных групп боковых радикалов некоторых аминокислот могут значительно изменяться в зависимости от микроокружения данного радикала. Например, рК ɛ-аминогруппы лизина в активном центре некоторых ферментов равна 5,5, тогда как в водном растворе рК этой группы составляет около 10,5. Следствие этого – то, что при физиологических значениях рН группа в таком окружении будет: а) нести положительный заряд; б) нести отрицательный заряд; в) депротонирована; г) протонирована.

17. Какое из показанных на рисунке азотистых оснований при дезаминировании превращается в урацил?

а) А; б) Б; в) В; г) Г. 18. На рисунке показано правило, согласно которому при узнавании кодона антикодоном допускаются дополнительные варианты взаимодействия помимо уотсон-криковских пар. Выберите верную пару «кодон– антикодон» (оба записаны в направлении 5′→ 3′):

а) кодон UGG, антикодон ACC; б) кодон GUG, антикодон UAC; в) кодон ICG, антикодон CGA; г) кодон GAU, антикодон UUA.

19. На графике изображена зависимость количества клеток эмбриона мыши (от стадии поздней гаструлы до рождения) с определенной принадлежностью (нейроэктодерма, эпителий, ит.д.) от времени развития.

Выберите букву, которой обозначена нейроэктодерма: а) А; б) Б; в) В; г) Г. 20. Динозавр якапиль (Jakapil kaniukura) на рисунке ниже является одним из представителей группы тиреофоров. Отличительной особенностью тиреофоров является наличие костных шипов и плстинок на коже.

Другим представителем тиреофоров является: а) тираннозавр; б) трицератопс; в) игуанодон; г) стегозавр.

Часть 2. Вам предлагаются тестовые задания с множественными вариантами ответа (от 0 до 5). Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 65 (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

Х Х

н Х

д Х

1. К стерилизующим агентам, механизм действия которых основан на окислении компонентов клетки, относятся: а) соединения хлора; б) пероксид водорода; в) этиловый спирт; г) формальдегид; д) озон. 2. Ротавирус получил своё название от латинского rota, «колесо». Подобную структуру действительно можно увидеть в зараженной клетке, если рассмотреть жизненный цикл этого вируса:

Рассмотрев схему, выберите правильные утверждения: а) Вироплазма образована из остатков ядра клетки-хозяина;

б) вирион содержит РНК-зависимую РНК-полимеразу; в) репликация осуществляется на основе обратно транскриптазной активности; г) геном представлен несколькими молекулами двухцепочечной РНК; д) действие VP4 и VP7 позволяет вириону проникнуть в ЭПР, используя клеточный белок NSP4. 3. На схеме показаны подземные и надземные вегетативные органы сливы домашней (Prunus domestica L.). Выберите верные и неверные утверждения, используя иллюстрацию.

а) слива домашняя является примером растения, у которого на корнях образуются придаточные почки; б) цифрой 5 обозначено корневище; в) куст состоит из ветвей различного возраста, а также из однолетних прикорневых побегов и корневых отпрысков; г) побеги под номерами 1 и 3, имеют сходное происхождение, но различаются внешним и внутренним строением; д) побеги под номерами 2 и 3 рекомендуют удалять, т.к. они у культурных растений часто образуют более мелкие плоды. 4.

Для растения, изображенного на фотографиях, характерно:

а) наличие филлодиев; б) листья сложные; в) колючки – видоизмененные пазушные побеги с удлиненным междоузлием второго метамера; г) завязь нижняя; д) плод коробочка.

5. На рисунках ниже изображены схемы строения апексов побега хвоща (сверху) и плауна (снизу). Буквой Л обозначен зачаток листа, буквой И – инициальные клетки. Сравнив особенности их строения и развития, можно утверждать, что:

а) апикальная меристема хвоща дифференцирована на плерому и периблему, тогда как у плауна апикальная меристема недифференцированна; б) в побеге плауна вторичное утолщение начинается непосредственно под апикальной меристемой; в) инициальная клетка апекса побега хвоща имеет форму трехгранной пирамиды; г) в апексе хвоща лишь одна инициальная клетка, тогда как в апексе плауна есть группа инициалей; д у плауна лист развивается из клетки поверхностного слоя, которая становится инициалью листа. 6. Выберите верные утверждения о растительных гормонах: а) стриголактоны участвуют в образовании арбускулярной микоризы при голодании по фосфору; б) ауксины и гиббереллины могут активировать рост растяжением, но каждый из них запускает растяжение в разных направлениях; в) цитокинины и абсцизовая кислота участвуют в устьичных движениях, запуская процесс открытия устьиц; г) этилен образуется при прорастании пыльцевой трубки в тканях столбика, вызывая опадение лепестков венчика; д) салициловая кислота участвует в активации защитных механизмов при воздействии патогенов. 7. Семена сои в качестве запасных веществ могут содержать до 28% жиров. На рисунке представлены прорастающие семена и молодые проростки сои.

Какие взаимодействующие органеллы мы могли бы увидеть на электронных микрофотографиях тканей этих проростков? Выберите правильные утверждения. а) на электронных микрофотографиях тканей прорастающих семян, представленных на рисунке А, будут взаимодействовать олеосомы, глиоксисомы и митохондрии; б) на электронных микрофотографиях тканей прорастающих семян, представленных на рисунке А, будут взаимодействовать этиопласты, амилопласты и митохондрии; в) на электронных микрофотографиях тканей проростков, представленных на рисунке В, будут взаимодействовать геронтопласты, глиоксисомы и митохондрии; г) на электронных микрофотографиях тканей проростков, представленных на рисунке С, будут взаимодействовать этиопласты, глиоксисомы и митохондрии; д) на электронных микрофотографиях тканей проростков, представленных на рисунке С, будут взаимодействовать хлоропласты, пероксисомы и митохондрии. 8. Отметьте те группы многоклеточных животных, которые имеют в своем составе ныне живущих паразитических представителей: а) Пластинчатые (Placozoa); б) Моллюски (Mollusca); в) Кольчатые черви (Annelida); г) Иглокожие (Echinodermata); д) Стрекающие (Cnidaria). 9. На иллюстрации приведена схема жизненного цикла ленточного червя мониезии (Moniezia expansa) – возбудителя мониезиоза рогатого скота. Обозначения: 1.1 – членик стробилы (половозрелой стадии), 2.1 – личинка внутри эмбриофора под оболочкой яйца, 3.1 – панцирный клещ (переносчик мониезиоза), 4.1 – личинка, заражающая окончательного хозяина.

Внимательно рассмотрите схему, сравните особенности биологии мониезии и однокамерного эхинококка (Echinococcus granulosus) и укажите в Листе ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н). а) отношения мониезии и панцирного клеща можно охарактеризовать как форезию, поскольку личинка, находясь в клеще, не растёт; б) в отличие от эхинококка, мониезия не размножается на стадии личинки; в) как эхинококк, так и мониезия вызывают болезни одомашненных парнокопытных; г) половозрелые стадии обоих видов обитают в кишечнике млекопитающих; д) половозрелые стадии обоих видов занимают одинаковый трофический уровень – консументы 2-го порядка. 10. К каким таксонам могут принадлежать организмы, если в их теле можно найти фрагменты молекулы вещества следующего строения: а) малощетинковые черви; б) хелицеровые; в) немертины; г) головоногие моллюски; д) аппендикулярии.

11. У каких отрядов рыб во взрослом состоянии присутствуют почки тазового типа? Укажите в Листе Ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н). а) удильщикообразные; б) сарганообразные; в) угреобразные; г) щукообразные; д) осетрообразные. 12. Выберите парные органы человека, в которых выделяют корковое и мозговое вещество: а) селезенка; б) поджелудочная железа; в) кишечный лимфоузел; г) яичник; д) надпочечник. 13. Ингибирование ацетилхолинэстеразы (фермента, отвечающего за деградацию ацетилхолина) за счёт действия боевых нейропаралитических газов может привести к: а) избыточному слюноотделению; б) снижению потоотделения; в) подавлению сокращений мышц кишечника; г) брадикардии; д) сужению зрачка. 14. Триптофангидроксилаза локализуется в: а) тромбоцитах; б) энтерохромафинных клетках кишечника; в) астроцитах гиппокампа; г) нейронах ядер шва; д) пинеалоцитах эпифиза.

15. Какое (какие) из представленных веществ из организма человека в основном выводится (выводятся) через кишечник?

а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) 5.

16. Вам нужно собрать генетическую конструкцию для экспрессии целевого белка. Для этого вы вставляете последовательность вашего гена в плазмиду - вектор. Что должно присутствовать в собранной плазмиде? а) ориджин репликации (Ori); б) селективный маркер; в) промотор; г) ген зеленого флуоресцентного белка (GFP); д) центромерная последовательность. 17. На фотографии показано питание крупного представителя подсемейства рыб-попугаев (Scarinae). Его рацион наполовину состоит из коралловых полипов, остальное – фитоперифитон и сопутствующие беспозвоночные. Выберите адаптации, которые могли возникнуть у этих рыб к такому питанию:

а) твёрдые челюстные зубы; б) твёрдые глоточные зубы; в) гиостилия – подвижное сочленение верхней челюсти с мозговым черепом через связки и подчелюстную дугу; г) pH желудочного сока заметно выше, чем у родственных рыб, чистых фитофагов; д) защитные механизмы от повреждений книдоцитами у эпителия кожи и пищеварительной системы рыбы. 18. Ниже показана схема определенного гена и его мРНК. Экзоны показаны прямоугольниками и пронумерованы, тонкие линии обозначают, как экзоны соединяются в процессе сплайсинга. Вырезание интронов из РНК этого гена происходит котранскрипционно и последовательно. Судя по этой схеме, верны утверждения:

а) ген имеет альтернативные промоторы; б) альтернативному сплайсингу подвержен экзон 1a; в) присутствие экзона 3 или 4 в мРНК определяется конкуренцией между сайтами сплайсинга на 5′-концах этих экзонов; г) альтернативному сплайсингу подвержен экзон 4; д) трансляция одного из показанных продуктов этого гена может приводить к синтезу двух разных белков. 19. На схеме — механизм репликации по типу катящегося кольца, который используют некоторые мобильные генетические элементы. Черным и серым цветом показана ДНК, красным — РНК. Отмечены DSO и SSO — точки старта репликации на двуцепочечной и на одноцепочечной ДНК. Для такого механизма применимы следующие из принципов репликации:

а) антипараллельность; б) необходимость в затравке; в) прерывистость; г) полуконсервативность; д) однонаправленность.

20. Рассмотрите график зависимости доли самок в потомстве от температуры инкубации кладки яиц нильского крокодила. Точки означают экспериментально проанализированные кладки, линия – гипотезу о зависимости пола от температуры. Выберите верные утверждения:

а) при температуре 33оС развиваются только самцы; б) при температуре 28оС развиваются только самки; в) при температуре свыше 40оС потомство будет представлено самками; г) несколько участков кладок с температурами инкубации в диапазоне от 28оС до 34оС могут обеспечить крокодилам соотношения самцов и самок, близкое к 1 : 1; д) пол любых рептилий определяется негенетическими механизмами.

21. Рассмотрите изображение ядра клетки мыши, полученное с помощью флуоресцентного микроскопа. Зеленые нити соответствуют хроматидам, красные точки соответствуют центромерам. Выберите верные утверждения: а) у этой клетки 4 копии ядерного генома; б) эта клетка находится в профазе мейоза; в) эта клетка погибает путем апоптоза; г) хромосомы этой клетки образовали «хромосомный букет» при котором теломерные регионы располагаются около ядерной оболочки и обращены в сторону противоположную от прикрепления центромер; д) ДНК этой клетки содержит двунитевые разрывы.

22. Выберите клетки иммунной системы, способные непосредственно убивать другие клетки организма, зараженные вирусом: а) нейтрофилы; б) В-клетки; в) Т-киллеры; г) Т-хелперы; д) NK-клетки. 23. В коллагене высоко содержание гидроксилизина и гидроксипролина. Выберите верные утверждения: а) гидроксигруппы боковых радикалов гидроксиаминокислот участвуют в формировании водородных связей между витками в рамках одной альфаспирали; б) гидроксигруппы боковых радикалов гидроксиаминокислот участвуют в формировании водородных связей между спиралями аминокислот при образовании волокон коллагена; в) гидроксиаминокислоты способствуют поддержанию упругости ткани за счет воды; г) увеличение концентрации гидроксиаминокислот в моче может служить маркером разрушения соединительной ткани; д) концентрация гидроксиаминокислот в моче у пожилых людей выше, чем у детей.

24. Каким образом в природе может происходить проникновение вируса в клетки высших растений? а) путем эндоцитоза с образованием клеточной вакуоли; б) в результате механического повреждения и контакта с тканью зараженного растения; в) с помощью слияние липидной оболочки вируса с клеточной мембраной; г) через паразитических насекомых, таких как тли; д) через растений-паразитов. 25. Цитохромы Р450 представляют собой ферменты, локализованные в мембранах эндоплазматического ретикулума и митохондрий. Они выполняют разнообразные функции в организме человека, в частности, в клетках печени гидроксилируют поступившие через кишечник гидрофобные ксенобиотики, делая их более водорастворимыми (для облегчения выведения через почки). Кроме того, они принимают участие в синтезе многих необходимых организму соединений. Например, они участвуют в синтезе: а) адреналина; б) альдостерона; в) витамина D; г) тирозина; д) холевой кислоты. 26. Бело-голубая селекция – это биотехнологический метод, используемый для идентификации рекомбинантных бактериальных колоний. Он основан на свойствах фермента β-галактозидазы, кодируемого геном lacZ. Бесцветное вещество X-gal при расщеплении ферментом β-галактозидазой образует продукт синего цвета. IPTG – это молекулаимитатор лактозы, которая не гидролизуется ферментом. На картинке изображена плазмида, использующаяся для сине-белого теста. Выберите верные и неверные утверждения. а) в культуральную среду достаточно добавить ампициллин, чтоб отобрать колонии с плазмидой со вставкой; б) IPTG связывается с промотором и включает лактозный оперон вместо лактозы;

в) колонии, содержащие плазмиду со вставкой, будут иметь белый цвет на среде с X-gal; г) в данной плазмиде отсутствуют сайты рестрикции; д) β-галактозидаза относится к классу лиаз.

Часть 3. Вам предлагаются тестовые задания с множественными вариантами ответа (от 0 до 5), в формате Международной биологической олимпиады. В заданиях содержатся все данные, которые наряду с базовыми знаниями необходимы и достаточны для установления верного ответа. Индексы верных ответов (В) и неверных ответов (Н) отметьте в матрице знаком «Х». Максимальное количество баллов, которое можно набрать –100 (по 5 баллов за 20 тестовых заданий). 1. Широко известен симбиоз гавайского головоногого моллюска Euprymna scolopes и светящихся грамотрицательных факультативно анаэробных бактерий Aliivibrio fischeri. Бактерии накапливаются в специальных световых органах в мантии моллюска, и ночью их биолюминесценция создаёт эффект контр-затенения на фоне лунного света, что мешает хищнику заметить моллюска снизу. Световой орган имеет несколько небольших слепо-замкнутых углублений, выстланных ворсинчатым эпителием, — крипт. Они заселяются свободноживущими A. fischeri вскоре после вылупления и запечатываются, после чего популяция бактерий поддерживается внутри всю жизнь. Бактериальная люминесценция активируется за счет чувства кворума и зависит от наличия кислорода. Так как в криптах создаются анаэробные условия, поступление кислорода обеспечивается гемоцианином: в кислой среде срабатывает эффект Вериго-Бора, аналогичный таковому у гемоглобина, и кислород высвобождается. В ходе реакции бактериальной люминесценции происходит окисление алифатического альдегида до кислоты по следующей схеме:

Используя полученную информацию, выберите правильные утверждения: а) при выращивании A. fischeri в микроаэрофильных условиях свечение слабее, чем в аэробных; однако добавление цианида калия уменьшает этот эффект; б) свечение требует постоянного притока питательных веществ и активного метаболизма, оно угасает в покое; в) свечение обеспечивается промежуточной формой молекулы альдегида при его окислении до кислоты; г) максимальная интенсивность свечения наблюдается при переходе из логфазы в фазу экспоненциального роста; д) для свечения требуется постоянный внешний источник альдегидов. 2. Для симбиоза E. scolopes и A. fischeri характерен четкий диурнальный цикл. Каждые сутки, в одно и то же время моллюск выбрасывает большую часть содержимого крипт и 95% всех бактерий, после чего популяция A. fischeri вновь разрастается. E. scolopes «подкармливает» бактерий хитином и продуктами его гидролиза, которые выделяют мигрирующие в световой орган гемоциты (они же содержат гемоцианин). Кроме того, ежесуточно после выброса бактерий микроворсинки эпителиоцитов отпочковываются с образованием мембранных везикул, служащих источником триглицеридов. Интересно, что N-ацетилглюкозамин окисляется A. fischeri преимущественно за счет брожения с образованием формиата и ацетата, а глицерол-3-фосфат — через ЦТК и анаэробное дыхание с нитратом или фумаратом в качестве терминального акцептора. Суточная динамика экспрессии генов, отвечающих за эти два варианта метаболизма, приведена на рисунке:

Используя полученную информацию, выберите правильные утверждения: а) выброс A. fischeri производится утром, примерно в 4:00; б) Выброс A. fischeri производится днём, примерно в 16:00; в) Днём в криптах значительно повышается кислотность; г) Миграция гемоцитов в крипты происходит утром; д) При нахождении в крипте аэробное дыхание A. fischeri подавляется всё время. 3. На серии рисунков изображены последовательные стадии развития членика ситовидной трубки. Рассмотрев особенности развития, можно утверждать, что:

а) членик ситовидной трубки и ассоциированная с ним клетка-спутница развиваются из одной и той же прокамбиальной инициали; б) один членик ситовидной трубки может быть ассоциирован с несколькими сестринскими клетками-спутницами; в) каждая клетка-спутница ассоциирована только с одним члеником ситовидной трубки; г) из одной прокамбиальной инициали может развиться до трех члеников ситовидной трубки; д) при нарушении проводящей способности ситовидной трубки клеткаспутница может дифференцироваться в членик ситовидной трубки. 4. Животные-микофаги играют важную роль для распространения спор грибов, включая виды- микоризообразователи. В Новой Зеландии произрастают виды трюфелеподобных грибов с необычно яркой окраской и наземными плодовыми телами. На фотографиях из статьи (Boast A.P.et al, DNA and spores from coprolites reveal that colourful trufflelike fungi endemic to New Zealand were consumed by extinct moa (Dinornithiformes) // Biology Letters. 2025. DOI: 10.1098/rsbl.2024.0440.) приведены: Cкелет (a) и копролит (b) вымершего новозеландского эндемика - лесного малого моа (Megalapteryx didinus), а также виды грибов, ДНК и споры которых была найдена в копролитах: (c) — Gallacea scleroderma; (d) — Gallacea sp. Выберите верные и неверные утверждения.

а) животные-микофаги могут распространять споры грибов, как и семена растений, через экскременты; б) отсутствие аборигенных наземных млекопитающих привело ученых к гипотезе, что эти ярко окрашенные трюфелеподобные грибы в Новой Зеландии были адаптированы для распространения птицами, которые ориентируются в основном посредством зрения, а не обоняния; в) грибы данного рода могут расселяться с помощью перелетных птиц на более далекие расстояния, чем при распространении ветром; г) нахождение ДНК и спор грибов в копролитах говорит о том, что эти грибы были обычны в рационе моа, и что эти птицы могли успешно распространять их споры на большие расстояния; д) лесной малый моа перемещался между низинами, лесами и альпийскими лугами и мог переносить споры в почвы безлесных районов, опосредованно способствуя распространению и восстановлению лесов. 5. Малакофилия – один из самых редких и спорных способов опыления цветков животными. Первым задокументированным фактом в пользу существования этого явления стали наблюдения за поведением улиток на цветках многолетних трав из рода Rohdea (Asparagaceae) в 1930-х годах. Этот пример вошёл в учебники и лёг в основу представлений о комплексе структурных адаптациях цветков к этому типу опыления — «синдроме малакофилии». В 2018 году исследователь из Японии К. Сюцугу предпринял попытку экспериментально проверить, действительно ли один из видов Rohdea (R. japonica) может успешно опыляться моллюсками. Для этого он провёл 3 группы опытов. Соцветия 1-й группы растений оставались интактными. Пыльцу тычинок цветков 2-й группы он переносил на их же рыльца пестиков. На соцветия 3-й группы растений на 5 минут были помещены слизни Ambigolimax valentianus, которых часто обнаруживают на этом виде в природе. До и после воздействия соцветия всех групп растений были укрыты мелкоячеистой сетью, чтобы исключить опыление иными агентами. Внешний вид соцветий после посещения слизнями и доля цветков с завязавшимися плодами (± стандартная ошибка доли) приведены на иллюстрации.

Изучите иллюстрацию и укажите в Листе ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н). а) R. japonica – самонесовместимый вид, не способный к самоопылению, что доказывает отсутствие плодов в контрольной группе; б) для растений с синдромом малакофилии характерны выступающие за пределы околоцветника тычинки, поскольку моллюски переносят пыльцу, пропуская её через желудочно-кишечный тракт; в) A. valentianus не показал себя эффективным опылителем R. japonica, несмотря на перенос слизнями некоторого количества пыльцы на рыльца цветков. Причиной этого может быть токсическое действие антимикробных веществ его слизи на пыльцу; г) механика взаимодействия опылителей и растений при малакофилии более способствует амфимиксису (перекрёстному оплодотворению) в сравнении с автомиксисом (самооплодотворением); д) малая распространённость малакофилии среди цветковых может быть связана с тем, что растительноядные брюхоногие моллюски с большой вероятностью повреждают цветки и делают их менее привлекательными для других опылителей, в том числе за счёт уменьшения видимого размера в ходе посещения и сокращения количества нектара.

6. Перед вами схема пищеварения в клетке инфузории и фотография инфузории, окрашенной прижизненным красителем конго красным, являющимся индикатором кислотности. Используя приведенную схему, фотографию выберите Верные (В) и Неверные (Н) утверждения.

а) после слияния фагосомы с мембранными пузырьками среда внутри фагосомы становится кислой; б) ферменты лизосом активны в кислой среде; в) конго красный в щелочной среде дает синюю окраску; г) фагосома формируется на дне цитопрокта; д) эндоцитоз и экзоцитоз у инфузорий может происходить только в определенных зонах клетки. 7. В секреции желудочного сока важную роль играют париетальные клетки, вырабатывающие соляную кислоту. Рассмотрите представленную схему, отражающую процессы в париетальной клетке, и укажите в Листе Ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

а) ингибитор Н+/К+-АТФазы омепразол вызывает повышение кислотности сока желудка; б) хлор поступает в просвет желудка за счёт первично-активного транспорта; в) для выработки желудочного сока требуется энергия в виде АТФ; г) если все Na+/К+-насосы будут расположены на базальной поверхности париетальной клетки, процесс образования соляной кислоты существенно нарушится; д) ингибирование карбоангидразы приводит к увеличению рН желудочного сока. 8. Рассмотрите представленную схему, отражающую процессы в эритроцитах (красный контур) при транспорте газов. Используя схему и опираясь на общие знания, укажите в Листе Ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

а) на рис. 1 изображён эритроцит в капиллярах легких; б) закисление плазмы крови способствует протеканию процессов в эритроците, показанных на рис. 2; в) карбоангидраза способна влиять на количество гидрокарбоната в эритроцитах; г) кислород и углекислый газ присоединяются к разным участкам гемоглобина; д) увеличение концентрации гидрокарбоната в цитоплазме приведёт к усилению его транспорта из эритроцита, за счёт чего мембрана эритроцита утратит поляризацию.

9. Рассмотрите генетическую схему регуляции клеточной гибели и утилизации остатков погибших клеток соседними клетками у нематоды C. elegans. Выберите верные утверждения:

а) продукты генов ced-2 и ced-3 должны работать в двух разных клетках; б) продукты генов ced-4 и ced-3 активируют друг друга; в) нематода с мутацией потери функции egl-1 имеет в организме меньше клеток, чем нематода дикого типа; г) продукт гена ced-3 – относится к регулирующим апоптоз протеазам (каспазам); д) продукты генов ced-9 ингибирует продукт гена ced-4. 10. Каучук известен человечеству более 250 лет. Несмотря на развитие методов химического синтеза ещё не удалось создать материал со всеми свойствами, которыми обладает натуральный каучук, поэтому каучук по-прежнему добывают в больших количествах на плантациях каучуконосных растений, таких как гевея бразильская (Hevea brasiliensis) из семейства молочайных. Для получения млечного сока кору на стволе растения срезают под углом и подставляют сосуд для сбора каучука (рисунок А). Каучук в основном состоит из цис-1,4-полиизопрена, который синтезируется ферментом пренилтрансферазой (PT) из мономерных блоков – изопентенилдифосфатов (IPP) (рисунок Б). Синтез происходит в цитозоли клеток млечника вблизи поверхности так называемой каучуковой частицы – структуры, окружённой монослоем из фосфолипидов (рисунок В). Образующийся полимер протягивается внутрь частицы и сохраняется там. На поверхности частицы, кроме PT, находится ряд вспомогательных белков (REF, SRPP, HRBP и другие).

Укажите в Листе Ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н). а) PT – сложный ассоциированный с мембраной белок, требующий для синтеза полиизопрена молекулу-инициатор, IPP и кофакторы небелковой природы; б) фермент PT катализирует реакцию радикального присоединения по двойной связи; в) скорее всего, MEP-путь биосинтеза IPP играет меньшую роль в биосинтезе каучука, чем MVA-путь; г) в составе каучука бывают цепи, содержащие одни из длиннейших известных систем сопряжённых двойных связей; д) для повышения продукции каучука можно модифицировать растения гевеи таким образом, чтобы в клетке производилось больше ацетилкофермента А. 11. На рисунке представлена схема классического эксперимента по изучению механизма возникновения мутаций у кишечной палочки. Исходная чашка («главный планшет») содержит множество колоний, каждая из которых выросла из одной бактериальной клетки. С этой чашки (планшета) делают несколько реплик, перенося расположение колоний на новые чашки (как показано на рисунке C). Затем реплики обрабатывают литическим бактериофагом и анализируют расположение

выживших колоний. Схемы A и B иллюстрируют две основные гипотезы возникновения мутаций, обеспечивающих устойчивость к фагу. Укажите в Листе Ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

а) гипотеза на схеме А подразумевает ламарковский механизм эволюции; б) большее количество устойчивых колоний в среднем будет при реализации гипотезы В; в) гипотеза В подразумевает возникновение направленных мутаций в ответ на воздействие фагом; г) если бы была верна гипотеза В, то устойчивые к вирусу колонии появлялись бы на планшетах-репликах в разных местах; д) использование бархата при изготовлении планшетов-реплик необходимо для обеспечения случайного перемешивания бактериальных колоний на новой питательной среде. 12. В 2008 году на окраине села Усть-Ишим (Омская область) на берегу реки Иртыш была обнаружена бедренная кость человека. В 2014 году в журнале Nature международная группа ученых опубликовала статью, где был представлен секвенированный геном этого человека. На графике показана зависимость взвешенной ковариации между генетическими сайтами от генетического расстояния между ними для различных человеческих популяций. Взвешенная ковариация показывает, насколько часто два неандертальских аллеля вместе встречаются в геноме человека. Для расчета ковариации рассматривались позиции

генома, где у африканских людей встречается предковый аллель, а у неандертальцев – производный (изменённый) аллель. Если у человека в двух позициях генома, расположенных на расстоянии d, одновременно встречаются неандертальские аллели, такие позиции считаются связанными, и ковариация между ними высокая. Если такие аллели встречаются независимо друг от друга, ковариация низкая. На графике каждая точка соответствует средней ковариации для множества пар позиций генома, сгруппированных по генетическому расстоянию между ними. Укажите в Листе Ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

а) чем сильнее уменьшается ковариация с ростом генетического расстояния, тем больше времени прошло с момента скрещивания популяций; б) средняя длина неандертальских фрагментов в геноме Усть-Ишимского человека больше, чем в геноме современных европейцев; в) генетическая рекомбинация приводит к постепенному уменьшению ковариации в геноме; г) основываясь на представленных на графике данных, можно утверждать, что у современных европейцев и китайцев отсутствуют следы метисации (скрещиваний) с неандертальцами; д) чем больше проходит поколений с момента метисации (скрещивания), тем больше взвешенная ковариация между сайтами в геноме.

13. На схеме показана эволюция нижней челюсти и костей среднего уха у предков млекопитающих. (A, B) Показан первичный челюстной сустав, образованный сочленовной (розоватый цвет) и квадратной (светлоголубой) костями. Сустав изображён с язычной и вентральной сторон. Для упрощения на рисунках показана только сочленовная кость задней части зубного ряда. Красная стрелка указывает на нижнюю челюсть, а синяя — на соединение задних костей челюсти с зубным рядом. (C) Показаны лингвальные (внутренние) проекции нижних челюстей млекопитающих и их предков. На них видно положение первичного челюстного сустава и других нижнечелюстных костей относительно зубной кости. (D) Показаны различные стадии развития нижней челюсти и костей среднего уха у мыши. Стрелки на заднем плане иллюстрируют эволюционную тенденцию: от состояния близких родственников млекопитающих, где слуховая и жевательная части ещё связаны между собой, к состоянию млекопитающих, где эти части полностью разделены (обозначено красным кружком). Ang — угловая кость; aqj — сочленовноквадратный сустав (первичный челюстной сустав); art — сочленовная кость; den — зубная кость; dsj — зубно-чешуйчатый сустав (вторичный челюстной сустав); qua — квадратная кость; quj — квадратноскуловая; sq — чешуйчатая кость; spq — стременной отросток квадратной кости; sur — надугловая кость; tro — блок квадратной кости. Укажите в Листе Ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

а) у Morganucodon имеется две пары функционирующих суставов в нижней челюсти; б) эмбриональное развитие нижней челюсти и среднего уха мыши воспроизводит филогенетическое развитие; в) три кости первичной нижней челюсти вошли в состав среднего уха; г) у человека чешуйчатая кость входит в состав затылочной кости; д) у млекопитающих нижнечелюстная и височная кости формируют челюстной сустав. 14. Увеличение продуктивности растений за счёт усовершенствования процесса фотосинтеза – популярная задача современной синтетической биологии. Известно, что во многих условиях С4-растения оказываются более продуктивны, чем С3-растения. Причина заключается в способности С4-растений концентрировать CO2 вблизи места его фиксации и тем самым повышать эффективность катализа RuBisCO. Механизмы концентрирования CO2 в хлоропластах активно используют многие водоросли. Так, у Chlamydomonas reinhardtii есть система концентрирования CO2 в пиреноиде, основанная на транспорте иона бикарбоната через мембраны, осуществляемого последовательно с помощью переносчиков белков HLA, Lci1, LciA, BST(рисунок A). Лимитирующий этап процесса – это активность LciA, на чём сконцентрировали влияние исследователи. Методом криоэлектронной микроскопии была получена пространственная структура этого белка (рисунок Б). Функциональная активность белка была изучена в модельной системе на основе клеток Escherichia coli, у которых инактивирован ген карбоангидразы can (клетки Δcan). Эти клетки оказываются нежизнеспособны при нормальном уровне кислорода, поскольку в процессе обмена веществ накапливают высокие концентрации бикарбоната, которые несовместимы с жизнедеятельностью. В клетках мутантов Δcan был экспрессирован белок LciA, а также его мутантные варианты, в которых определённые природные аминокислотные остатки заменены на другие. Жизнеспособность полученных клеток E. coli проверяли, высевая их на питательную среду с последовательным разведением в 10 раз: чем большее разведение переживут клетки, тем более они жизнеспособны. Результаты приведены на рисунке В, где в одинаковых условиях росли E. coli дикого типа (WT); мутанты Δcan; мутанты Δcan, экспрессирующие природный LciA и точечные мутанты LciA (K136A, K136Q, K136E, A114F, A117S).

Укажите в Листе Ответов, является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н). а) концентрирование CO2 около фермента RuBisCO повышает эффективность фотосинтеза, потому что увеличивает Vmax; б) LciA является трансмембранным пентамерным белком; в) LciA способен транспортировать ионы бикарбоната из клеток E. Coli; г) Точечная мутация K136E ослабляет транспортную функцию LciA; д) Если с помощью генной инженерии встроить белок LciA с заменой A114F в оболочку хлоропласта высшего растения, то потенциально фотосинтетическая эффективность растения может повыситься.

15. Показан фрагмент РНК, который может принимать разные пространственные структуры в зависимости от присутствия лиганда — S-аденозилметионина (SAM). Данный фрагмент РНК содержит сайт посадки рибосом (RBS). Проанализируйте схему и выберите верные (В) и неверные (Н) утверждения.

а) вероятно, это фрагмент мРНК; б) вероятно, этот фрагмент закодирован на самом конце оперона, кодирующего ферменты синтеза SAM; в) для перехода между изображёнными пространственными структурами необходимы белки-хеликазы, расплетающие РНК; г) в случае если этот фрагмент РНК соответствует началу оперона, кодирующего ферменты синтеза SAM, оперон может регулироваться на уровне транскрипции; д) недостаток SAM в клетке приводит к замедлению трансляции показанного фрагмента РНК.

16. Ретроны — бактериальные генетические элементы, выполняющие функцию защиты бактерий от фаговой инфекции. Они состоят из нескольких генов, кодирующих ретронную РНК, обратную транскриптазу (RT) и белки PtuA и PtuB. Ретронная РНК способна обратно транскрибироваться с образованием так называемой мультикопийной одноцепочечной ДНК (моцДНК). Обратная транскрипция начинается при участии 2′-ОН гуанозина в составе этой РНК (показано крупно на схеме). В свободной форме белки PtuA и PtuB неспецифически расщепляют одноцепочечную ДНК (оцДНК). Продукт обратной транскрипции, включающий фрагмент РНК и моцДНК, служит основой для сборки неактивного комплекса, в составе которого находятся PtuA и PtuB. Фаговая инфекция приводит к разборке комплекса. Выберите верные (В) и неверные (Н) утверждения:

а) мутации в гене RT приводят к снижению выживаемости бактерий в отсутствие фаговой инфекции; б) мутации в гене ретронной РНК, приводящие к нарушению комплементарной связи участков IRa1-IRa2, приводят к снижению выживаемости бактерий в отсутствие фаговой инфекции; в) мутации в гене PtuA, приводящие к нарушению связывания оцДНК, приводят к снижению выживаемости бактерий в отсутствие фаговой инфекции; г) мутации в гене PtuВ, приводящие к нарушению сборки эффекторного комплекса, приводят к снижению выживаемости бактерий в отсутствие фаговой инфекции; д) благодаря явлению горизонтального переноса генов и давлению естественного отбора, гены ретронов располагаются в геномах поблизости друг от друга.

17. Миофибробласты – основные клеточные элементы в процессе фиброзирования тканей. Они могут происходить из разных источников. Рассмотрите представленную схему и выберите верные (В) и неверные (Н) утверждения:

а) клетки, обладающие полярностью, не могут выступать в роли источников миофибробластов; б) миофибробласты можно получить из CD34+-предшественников через эпителио-мезенхимальный переход; в) резидентные фибробласты должны быть активированы для перехода в миофибробласты; г) для дифференцировки в миофибробласты перициты нуждаются в трансформирующем факторе роста альфа; д) источниками миофибробластов могут служить клетки разной степени зрелости. 18. Перед вами схемы челночных транспортных механизмов: глицеролфосфатного и малат-аспартатного. АСТ – аспартатаминотрансфераза, МалатДГ – малатдегидрогеназа. Выберите на Листе ответов верные (В) и неверные (Н) утверждения.

а) более энергетически выгодным является малат-аспартатный челнок; б) митохондриальная аспартатаминотрансфераза переносит аминогруппу с глутаминовой кислоты на аспарагиновую кислоту; в) цитозольная аспартатаминотрансфераза переносит аминогруппу с аспарагиновой кислоты на α-кетоглутаровую; г) глицерол-3-фосфат переносится через внутреннюю мембрану митохондрии с помощью пассивного транспорта; д) НАДН, в отличие от ФАДН2, не может быть транспортирован из цитозоля в матрикс митохондрии. 19. Перед вами схема MAP-киназного сигнального пути, который можно сравнить с «эстафетой фосфорилирования». Обозначения: Shc (Src (homology 2 domain containing) transforming protein 1) – белок семейства src-киназ; Grb-2 (growth factor receptor bound protein) – белок, связывающийся с рецептором фактора роста Ras – белок из семейства ГТФ-аз; GAP (GTPase activating factor) – белок, активирующий ГТФ-азную активность белка Ras; GEF (GTF exchange factor) – белок, ускоряющий диссоциацию комплекса Ras-ГДФ; SOS (son of sevenless) – белок, участвующий в обмене ГДФ на ГТФ; Raf1 – белок, относящийся к семейству серин-треониновых протеинкиназ; MAPK (mitogen-activated protein kinase) – митоген-активируемая протеинкиназа;

MAPK-K (mitogen-activated protein kinase kinase) – киназа митогенактивируемой киназы. Рассмотрите схему сигнального пути и выберите на Листе ответов верные (В) и неверные (Н) утверждения.

а) инсулиновый рецептор обладает киназной активностью; б) Ras-GTP является неактивной формой белка Ras; в) киназа MAPK-K напрямую фосфорилирует белок МАРК; г) активация этого сигнального пути предотвращает клеточную гибель; д) для активации сигнального пути белок Raf1 должен быть дефосфорилирован.

20. Известно, что многие животные, в частности, насекомые и их личинки, могут переносить низкие температуры в зимний период, сохраняя жизнеспособность. Есть две основные стратегии выживания в зимний период: способность к переносить переохлаждение и устойчивость к замораживанию. В первом случае, при переохлаждении даже при очень низких температурах в теле животного не происходит образования льда и все жидкости находятся в переохлажденном состоянии. Такая способность обеспечивается как накоплением низкомолекулярных антифризов (трегалоза, глицерин, сорбитол и др.), так и синтезом специальных высокоэффективных белков-антифризов. У устойчивых к замораживанию животных, наоборот, наблюдается синтез специфических белков – центров кристаллизации льда. При этом образуются мелкие кристаллы льда, которые растут медленно и не повреждают клеточные мембраны. Лед образуется только в межклеточной жидкости, цитоплазма клеток остаётся жидкой за счет высокой концентрации в ней антифризов. На рисунке ниже показаны сезонные адаптации личинок жука-отшельника Osmoderma eremita S. (Coleoptera: Cetoniidae) к низким температурам. Ось Х – времена года (лето, осень, зима, весна). Ось Y – температуры °С. Личинки зимуют в древесине, охлаждающейся до температуры окружающего воздуха. Внимательно рассмотрите приведенный рисунок и ответьте, являются ли следующие утверждения верными или неверными. Внимательно рассмотрите приведенную картинку и ответьте, являются ли следующие утверждения верными (В) или неверными (Н).

а) антифризы присутствуют в гемолимфе личинок жука в течение всего года; б) концентрация антифризов в зимние месяцы меньше, чем весной и летом; в) синтез белков – центров кристаллизации льда начинается в конце лета и продолжается до начала весны;

г) белки – центры кристаллизации льда сдвигают точку замерзания примерно на 5 °C сторону более высоких температур; д) жуки Osmoderma eremita не обитают в тех регионах, где температура зимой опускается ниже -−20°С.

Часть 4. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления соответствия. Максимальное количество баллов, которое можно набрать 41 балл. Заполните матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий. 1. [4 балла] Пластиды — это органеллы, присутствующие у всех высших растений, включая паразитические виды. Пластиды растений можно разделить на зеленые и незеленые типы, причем последние встречаются в корнях, семенах, клубнях и некоторых плодах. Рассмотрите рисунок (Renna L. et al, 2026, Journal of Experimental Botany, V. 77, I. 1, P. 63–85) и выберите для пластид, обозначенных цифрами на рисунке, предлагаемые описания (А – З).

Описания: А) Окрашенные пластиды, содержащие каротиноиды, играющие решающую роль в экологических механизмах, таких как привлечение опылителей или отпугивание травоядных. Их можно найти в плодах, цветках, листьях и корнях. Они могут образовываться как из зеленых, так и незеленых пластид, но могут и реверсировать обратно в зеленые пластиды;

Б) Неокрашенные пластиды, которые специализируются на синтезе и хранении крахмала; они обычно содержат крупные крахмальные зерна, В клетках корневого чехлика функционируют как «статолиты»; В) Недифференцированные незеленые пластиды, их внутренние мембраны обычно не содержат хлорофилла. Идентифицировано два основных типа зародышевые и клубеньковые. Зародышевые обнаруживаются в развивающихся меристемах, делящихся зонах, репродуктивных тканях и недифференцированных тканях (например, культурах клеток и каллусах). Клубеньковые играют жизненно важную роль в фиксации азота; Г) Переходные пластиды, развиваются в лишенных света фотосинтезирующих тканях. они содержат проламеллярные тела, характерны для этиолированных побегов, выращенных в темноте, но не для других тканей, лишенных света, таких как корни; Д) Фотосинтетически активные, наиболее изученные и лучше всего описанные пластиды, расположенные в основном в клетках листьев или зеленых стеблях. Большинство из них находятся в клетках мезофилла, хлоренхимных тканях, замыкающих клетках или клетках зародыша; Е) Неокрашенные пластиды, приспособленные для синтеза и хранения масел и производяшие специфические жирные кислоты; Ж) Развиваются из зеленых пластид в процессе старения. Считается, что онп регулируют разрушение фотосинтетического аппарата и вмещающих его мембран путем формирования и накопления пластоглобул, содержащих продукты деградации тилакоидных мембран. В них тилакоиды остаются упакованными в граны и не исчезают во времени; З) Неокрашенные пластиды, участвуют в синтезе и хранении белка. Они накапливают крупные белковые структуры, часто сферические или кристаллоподобные, окруженные мембраной. цифра 1 описание

2. [4 балла]. Соотнесите обозначения на рисунке (1-8) с названиями структур (А-З). Названия структур: А) Радулярная лента; Б) Челюстная пластинка; В) Одонотофор (язык); Г) Ретрактор одонтофора; Д) Протрактор одонтофора; Е) Ретрактор радулы; Ж) Протрактор радулы; З) Радулярный мешок.

Цифра на рисунке

Название структуры 3. [4 балла]. Установите соответствие между участками графика «Изменение давления и объема крови в левом желудочке» (1-8) и характеристиками событий сердечного цикла (А-М). Для каждого участка графика выберите только одну, наиболее подходящую, букву из списка. График:

Характеристики событий сердечного цикла: А) Фаза изоволюмического расслабления желудочков; Б) Закрытие трехстворчатого клапана; В) Реполяризация желудочков; Г) Давление в левом желудочке начинает превышать давление в аорте; Д) Обуславливает появление дикротического зубца; Е) Объем крови в левом желудочке достигает конечного диастолического объема;

Ж) Фаза имеет наименьшую длительность; З) Открытие двустворчатого клапана; И) Объем крови в левом желудочке в 5-6 раз выше, чем в правом; К) Фаза заканчивается закрытием митрального клапана; Л) Фаза изгнания крови из желудочка в аорту; М) Деполяризация предсердий. Участок графика Характеристика события сердечного цикла

4. [4 балла] На графиках показано изменения количества родов в фанерозое для некоторых таксонов (1–4).

Таксон: А) Головоногие моллюски (Cephalopoda); Б) Двустворчатые моллюски (Bivalvia); В) Млекопитающие (Mammalia); Г) Птицы (Aves); Д) Коралловые полипы (Anthozoa); Е) Брахиоподы (Brachiopoda).

График

Таксон

5. [5 баллов] Глобальные массовые вымирания, по-видимому, обусловливаются сложным комплексом как биотических, так и абиотических причин. Однако в отношении пяти великих вымираний принято выделять несколько наиболее значимых причин и триггеров, их запустивших. Сопоставьте причины (А-Д) массовых вымираний с их названиями (1-5). Вымирания: 1. Ордовикско-силурийское; 2. Девонское (позднедевонское); 3. Пермское; 4. Позднетриасовое; 5. Мел-палеогеновое . Причины: А) Глобальное похолодание, вызванное формированием новой зоны субдукции, с последующим формированием новой горной системы (Аппалачи); Б) Сильное закисление океанов в результате массового извержения вулканов на территории Сибири (Сибирские траппы); В) Падение Чиксулубского метеорита с последующим подъемом в атмосферу огромного количества пыли. Массовые извержения вулканов в Индии (Деканские траппы). Прогрессивное развитие цветковых растений и млекопитающих; Г) Раскол Пангеи на Лавразию и Гондвану в результате формирования новой рифтовой зоны. Извержение вулканов по месту раскола Пангеи с

последующим закислением моря. Формирование будущего Атлантического океана; Д) Эвтрофикация водоёмов при увеличенном стоке минеральных веществ с материков, вызванная бурным развитием наземных сосудистых растений. Формирование заморных (бескислородных) зон в шельфовых морях. Вымирание

1.

O-S

2.

3.

4.

T-J

5.

K-P

Причина 6. [5 баллов] Встречающиеся в живых организмах гидрофобные соединения имеют самую разнообразную химическую природу. Отнесите названные вещества (1–10) к одной из указанных групп органических соединений (А–Г): Вещества Группа соединений 1) ганглиозид; А) лицерофосфолипиды; 2) кардиолипин; Б) соединения изопреноидной природы; 3) кортизол; В) нейтральные жиры; 4) пластохинон; Г) сфинголипиды. 5) пчелиный воск; 6) убихинон; 7) фосфатидилинозитолбисфосфат; 8) фосфатидная кислота; 9) холевая кислота; 10) церамид. Вещество Группа соединений

10

7. [2,5 балла] Установите соответствие между опухолью человека (1–5) и ее гистологическим препаратом (А-Д). Опухоль: 1) липома; 2) внутримышечная липома; 3) меланома в коже; 4) метастазы меланомы в печени; 5) менингиома.

Препараты:

Опухоль Препарат

8. [3 балла] Для правильной работы трансгена важно подобрать адекватный тканеспецифический промотор. Соотнесите типы клеток, в которых должен работать трансген (1–6), и промоторы подходящих генов, кодирующих белки (А–Е). Тип клеток: Промотор гена: 1) гепатоциты; А) креатинкиназы; 2) Т-лимфоциты; Б) эластазы; 3) альвеолоциты молочной В) CD4; железы; Г) сывороточного альбумина; 4) миоциты Д) нейрональной енолазы; (поперечнополосатые); Е) бета-лактоглобулина. 5) нейроны; 6) панкреоциты. Тип клеток Промотор

9. [3 балла] Установите соответствие между белками человека (1–6) и заболеваниями, вызванными нарушениями их функции (А–Е). Белок: Заболевание: 1) красный иодопсин колбочек; А) синдром Марфана 2) фактор свертывания крови (арахнодактилия); VIII; Б) синдром Ли-Фраумени 3) транскрипционный фактор (множественные опухоли); TP53; В) гемофилия; 4) хлорный канал CFTR; Г) тяжелый комбинированный 5) белок межклеточного иммунодефицит; матрикса фибриллин; Д) дальтонизм; 6) общая гамма-цепь Е) муковисцидоз (кистозный цитокиновых рецепторов. фиброз). Белок Заболевание

10. [2,5 балла] Установите соответствие между белком саркомера (1–5) и его функцией (А-Д). Для каждой цифры в списке выберите только один, наиболее подходящий белок. Функция 1) связывает кальций и делает доступными сайты связывания миозина на актине;

Белок А) титин; Б) альфа-актинин; В) тропомиозин;

2) фибриллярный белок, Г) небулин; препятствующий связыванию актина Д) тропонин; с миозином в покое; 3) стабилизирует саркомер, влияет на чувствительность к кальцию, самый крупный белок саркомера; 4) является эластичным каркасом, способствует поддержанию саркомера; 5) формирует Z-диск. Функция

Белок 11. [4 балла] На схеме показаны различные структуры нуклеиновых кислот, которые выступают субстратом для реакций, катализируемых различными ферментами. Обозначения: двуцепочечные или одноцепочечные фрагменты ДНК – черные линии, РНК – красные линии, гибридные двойные цепочки (ДНК-РНК) обозначены двумя цветами. Где это важно, отмечены 5′- и 3′-концы. Сопоставьте структуры из нуклеиновых кислот (А–З) и ферменты (1–8). Если фермент специфичен к определенной последовательности нуклеотидов, считайте, что она присутствует в изображенной структуре. Фермент: 1. Рибонуклеаза H; 2. ДНК-полимераза I E.coli; 3. 30S-субъединица рибосомы; 4. Бактериальная праймаза; 5. Бактериальная РНКполимераза; 6. Комплекс теломераза-теломеразная РНК; 7. Эндонуклеаза Dicer системы РНК-интерференции; 8. Комплекс белков рекомбинации человека BRCA2/RAD51. Фермент Структура

Часть 5. Расчётные задачи и «неформатные» задания. Вам предлагаются расчетные задачи в формате Международной биологической олимпиады. В условиях задач содержатся все данные, которые наряду с базовыми знаниями будут необходимы и достаточны для установления верного ответа. Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 19 баллов . 1. [3 балла]. Черная и рыжая окраска у котов наследуется как Хсцепленный кодоминантный признак, гетерозиготные самки с чернорыжими пятнами называются черепаховыми или ситцевыми, в зависимости от размера пятен. Вы приехали на небольшой остров и насчитали 24 рыжих, 14 черных и 12 черепаховых котов и кошек. К сожалению, Вы не могли точно определить их пол, поэтому предположили, что самцов и самок поровну, а частоты аллелей подчиняются закону Харди-Вайнберга. Найдите частоту аллеля рыжей окраски, укажите ее в виде доли единицы. Ответ: 2. [5 баллов] Гены А и В расположены друг от друга на расстоянии 20 сантиморганид. Существуют рецессивные мутации a и b, приводящие к потери функции генов А и В соответственно. Скрестив гомозиготу aabb с особью дикого типа ААВВ, получили дигетерозиготу AaBb. 1.1 Какая часть потомков этой дигетерозиготы будет дикого типа в анализирующем скрещивании? (1 балл) 1.2 Какая часть потомков этой дигетерозиготы будет дикого типа в скрещивании с другой точно такой же дигетерозиготой? (2 балла) 1.3 Какая часть потомков этой дигетерозиготы будет дикого типа в скрещивании с другой дигетерозиготой, у которой гены лежат в противоположной ориентации? (2 балла) Все ответы дайте в процентах. Ответ: 1.1 1.2 1.3 3. [3 балла] В капиллярах кожи человека в состоянии покоя фильтрация и реабсорбция уравновешивают друг друга. Гидростатическое давление тканевой жидкости – 1 мм рт. ст., онкотическое давление плазмы крови – 25 мм рт. ст., онкотическое давление тканевой жидкости – 10 мм рт. ст. Чему равно гидростатическое давление плазмы крови в капилляре кожи? Ответ запишите в виде целого числа. Ответ:

4. [4 балла] Основными путями образования ацетил-КоА в клетках являются окислительное декарбоксилирование пирувата (пировиноградной кислоты), который образуется из глюкозы в процессе гликолиза, и бета-окисление жирных кислот. Далее ацетил-КоА вступает в цикл трикарбоновых кислот, где его углеродный скелет полностью окисляется до СО2.

Рассчитайте, сколько молекул АТФ может получить клетка при полном окислении: 3.1 трех молекул глюкозы (С6); 3.2 одной молекулы стеариновой жирной кислоты (С18). Ответ: 3.1 3.2

5. [4 балла] Семена масличного растения Рыжик посевной (Camelina sativa (L.) Crantz, Brassicaceae) содержат значительное количество жирных кислот и используются для получения рыжикового масла и биотоплива. Массовая доля пальмитиновой (C16H32O2) и стеариновой (C18H36O2) кислот в семенах растения составляет 2,56% и 1,42% соответственно. Рассчитайте, сколько моль НАДН получится в глиоксисомах при полном β-окислении этих жирных кислот и сколько моль сахарозы получат проростки Рыжика посевного при полной конверсии этих жирных кислот в углеводы, учитывая, что вес семян – 100 грамм. Количество моль НАДН укажите с точностью 2-го знака, а количество моль сахарозы – до 4-го знака. Атомные массы С – 12, Н – 1, О – 16. Ответ: ____ моль НАДН ____моль сахарозы

Задания — прак.

ЗАДАНИЯ практического тура заключительного этапа XXXXII Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2025–26 уч. год. 11 класс. г. Екатеринбург ЭКОЛОГИЯ И СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ Материалы и оборудование: ноутбук, оснащённый мышкой, с файлом “AtP.xlsx”; стереомикроскоп; эппендорфы с плодами растений семейства Сельдереевые, подписанные А-Е; пинцет; чашка Петри; препаровальная игла, линейка. Когда весна царит в полях, и белое зерно, Во влажной пашне смерть приняв, ростком ожить должно, Когда цветение садов дурманит ежечасно… Дж. Толкин «Песня энтов»

Введение. Флора Средиземноморья исследуется на протяжении множества веков, но она всё ещё хранит загадки. Изменение климата и длительное человеческое воздействие оставили нам лишь кусочки прошлого в этом регионе. Ваша задача — не просто определить виды, но и понять, как эволюция формировала их морфологические признаки. А исследуя экологические аспекты распространения плодов, мы можем понимать, как функционируют растительные сообщества. Это погружение в связь морфологии и экологии, которое приближает нас к пониманию истории Средиземноморья и его будущего. Задание 1 (9 баллов). Рассмотрите в листе ответов поперечный срез плода моркови дикой (Daucus carota). Соедините стрелками подписи справа от рисунка со структурами плода на рисунке. Лишние термины зачеркните. Задание 2 (11 баллов). У Вас на рабочем месте лежат эппендорфы с плодами шести видов растений из семейства Сельдереевые, или Зонтичные (Apiaceae). Они подписаны буквами А-Е. Виды А, В и Е уже определены. Используя дихотомический ключ в приложении I, определите виды растений Б, Г и Д. Исследуйте наличие особых признаков для всех представленных видов. Также Вам предстоит определить наличие вторичных рёбер. Рёбра на вислоплоднике Зонтичных ищут по наружному контуру мерикарпия. Это продольные выступы стенки плода, идущие от основания к верхушке. Чтобы их найти, сначала выделите каждый мерикарпий – часть дробного плода – отдельно. Посмотрите на его поверхность: рёбра — это продольные выпуклые линии. В поперечном срезе они выглядят как выступы по краю контура. У типичного мерикарпия Зонтичных обычно 5 первичных рёбер - 3 спинных и 2 краевых, и могут быть 4 вторичных ребра. Выпишите из определителя в приложении I в таблицу 1 определённые Вами названия видов Б, Г и Д на латинском языке. В ячейки наличия признаков (шипиков, крыльев и вторичных рёбер) для видов Б-Е поставьте крестик “Х”, если признак есть, и ноль “0”, если признак отсутствует. Отдельно в последнем столбце отметьте количество рёбер.

Задание 3 (6 баллов). Внесите в таблицу 2 листа ответов, считаете ли Вы каждое из утверждений А-Е верным «В» или неверным «Н».

Плод Сельдереевых чаще всего распадается на две односемянные части.

Показанная на картинке диаграмма цветка описывает цветок с формулой * Ч5 Л5 Т5 П(2).

Цветок и плод большинства Сельдереевых имеют верхнюю завязь.

Большинство Сельдереевых являются анемофильными растениями.

Как у растений семейства Мятликовые и Хвощёвые, в эпидерме стеблей большинства Сельдереевых накапливаются соединения кремния.

По аналогии с соцветием растений семейства Астровые, почти у всех Сельдереевых происходит глубокая морфологическая и функциональная специализация цветков внутри соцветия, что формирует псевдантий - соцветие из многих цветков, которое функционирует и выглядит как один цветок.

Задание 4 (9 баллов). Рассмотрите в листе ответов укоренённые филогенетические деревья шести видов Зонтичных А-Е и некой внешней группы (outgroup). Вам предстоит реконструировать эволюцию трёх морфологических признаков методом максимальной парсимонии и определить их плезиоморфное состояние. При использовании принципа максимальной парсимонии в филогенетике исследователь выбирает ту реконструкцию эволюции признака, для которой требуется наименьшее число изменений состояний признака на дереве; иными словами, предпочтение отдаётся самой «экономной» гипотезе. Используйте следующие признаки для реконструкции: Крыловидные выросты на краевых рёбрах плода

есть / нет

Шиповидные выросты на рёбрах плода

есть / нет

Число отчётливо выраженных первичных и вторичных продольных рёбер на одном мерикарпии

Внимательно рассмотрите состояние этих признаков на выборке плодов предложенных видов.

5/9

Нанесите на деревья 1–3 наиболее парсимонную реконструкцию эволюции признаков. Для этого закрасьте те ветви и/или узлы, где, по вашей гипотезе, присутствует указанное состояние признака. Ветвь дерева необходимо закрашивать от узла до буквы. Определите и обведите в таблице 3 плезиоморфное состояние признака для таксонов А-Е. Укажите в таблице 3, сколько эволюционных изменений требуется в каждой гипотезе. Задание 5 (9 баллов). Способ распространения семян у Сельдереевых не так просто установить. Морфологические признаки семян - наличие выростов, масса, размер и форма – не дают однозначного ответа, характерна ли для вида эпизоохория или автохория. А это два основных способа распространения семян среди представителей семейства.

В одной из научных работ была предложена модель оценки вероятности удержания (AtP (%)) семян сельдереевых на овечьей шерсти, которая обладает высокой предсказательной способностью. Модель выглядит так:

Вид растения

Масса семян (мг)

1.8

9.0

1.5

6.0

4.2

𝐴𝑡𝑃 (%) = 100 ⋅ (𝑠𝑖𝑛 𝑦) .

4.0

Для предложенных шести видов растений были измерены средние значения массы семян. Данные приведены в таблице слева.

𝑦 = −0.132𝑥 + 0.843 + 𝐶

где 𝑥 = ln 𝑚, где m – масса семян в мг, а константа Csheep зависит от морфотипа: без придатков она имеет значение 0; если плод с шипиками +0.36; если есть крыловидные придатки, то −0.27. Вероятность удержания семян на овечьей шерсти рассчитывается по формуле

Используйте для расчётов файл “AtP.xlsx” на компьютере. Впишите в лист ответов в таблицу 4 вычисленное значение AtP(%) и выбранный для расчёта параметр Csheep. Распределите буквы видов сельдерейных (А-Е) в таблице 5 в соответствующие ячейки вероятности зоохории.

Задание 6 (6 баллов). Внесите в таблицу 6 листа ответов, считаете ли Вы каждое из утверждений А-Д верным «В» или неверным «Н».

AtP (%) — это модельная оценка вероятности удержания плода на овечьей шерсти, а не прямое измерение способа распространения в природе.

Чем больше значение Сsheep, тем выше при прочих равных будет предсказанное удержание плода на шерсти.

Несмотря на отсутствие придатков у некоторых семян, вероятность прикрепления семени к шерсти не будет равна нулю.

При одинаковом морфотипе различия в AtP (%) между видами могут быть связаны только с различиями в массе плодов.

При одинаковой массе плод с плоскими придатками будет удерживаться на шерсти лучше, чем плод с крючками.

На филогенетическом дереве растений А-Е очевидно и однозначно прослеживается тенденция к мельчанию семян.

ПРИЛОЖЕНИЕ I Определительный ключ по морфологии плодов Сельдереевых Обобщённая схема вислоплодника

Схематичные изображения некоторых особых признаков плодов

Дихотомический ключ 1а. На поверхности плода есть явные шипики, щетинки, волоски или папиллы (рис. C-E) ... 2 1b. Плод гладкий или почти гладкий, без заметных придатков на поверхности ... 6 2a. Плод с длинными или хорошо заметными шипиками ... 3 2b. Плод без длинных шипиков; поверхность папиллозная или коротковолосистая ... 4 3a. Плод 3-4 мм, яйцевидный; шипики 0,4-1 мм длиной, расположены в один ряд на каждом ребре (рис. С) ... Морковь дикая/культурная (Daucus carota) 3b. Плод 1.5-5 мм, округло-яйцевидный; шипики располагаются по всей поверхности плода хаотично, без видимых рядов ... Торилис японский (Torilis japonica)

4a. Плод мелкий, 2-2,5 мм длиной, почти округлый, густо покрыт беловатыми мелкими папиллами (рис. D) ... Ажгон, айован (Trachyspermum ammi) 4b. Папиллы отсутствуют ... 5 5a. Плод яйцевидный или грушевидный, 3-5 мм длиной и 2-3 мм шириной, по всей поверхности коротковолосистый (рис. E) ... Анис обыкновенный (Pimpinella anisum) 5b. Плод узкий, вытянутый, 5-6 мм длиной, 1,5-2 мм шириной, рёбра несут короткие волоски ... Кумин, зира (Cuminum cyminum) 6a. Плод заметно уплощённый, часто с широкими краевыми рёбрами или крыльями (рис. A, B, J) ... 7 6b. Плод не крылатый и не резко уплощённый ... 12 7a. Плод крупный, широко-эллиптический, обычно 10-14 мм длиной ... Борщевик Мантегацци (Heracleum mantegazzianum) 7b. Плод мельче, обычно до 8 мм длиной ... 8 8a. Плод резко уплощённый, почти самаровидный, с крылом по всему краю (рис. B) ... Укроп пахучий (Anethum graveolens) 8b. Плод не самаровидный ... 9 9a. Плод широкий, почти округло-овальный, длина почти равна ширине (рис. А) ... Пастернак посевной (Pastinaca sativa) 9b. Плод заметно длиннее своей ширины ... 10 10a. Плод 5-7 × 3-4 мм, эллиптический, ясно крылатый ... Любисток лекарственный (Levisticum officinale) 10b. Плод другой формы ... 11 11a. Плод продолговатый, крупнее 5 мм, с выраженными краевыми крыльями ... Дягиль лекарственный (Angelica archangelica) 11b. Плод 2-3.5 мм, широко-овальный, сильно сжатый с боков (рис. J) ... Вех ядовитый (Cicuta virosa) 12a. На верхушке плода заметен клювик (рис. F) ... Кервель, купырь садовый (Anthriscus cerefolium) 12b. Клювик отсутствует ... 13 13a. Мерикарпии сильно серповидно изогнутые (рис. G) ... Тмин обыкновенный (Carum carvi) 13b. Плод прямой или почти прямой, может быть со слабым изгибом ... 14 14a. Плод почти шаровидный или широко-яйцевидный ... 15 14b. Длина плода больше ширины в 2 и более раза ... 17 15a. Плод шаровидный, четыре вторичных ребра волнистые, пять первичных рёбер спрямлённые; весь плод выглядит почти круглым (рис. H) ... Кориандр посевной (Coriandrum sativum) 15b. Плод широко-яйцевидный ... 16 16a. Плод очень мелкий, около 1-1.5 мм, яйцевидный ... Сельдерей пахучий (Apium graveolens) 16b. Плод крупнее, широко-яйцевидный, с толстыми рёбрами ... Болиголов пятнистый (Conium maculatum) 17a. Стилоподий хорошо заметен, конический, крупный и слегка вытянутый, длиной около 1 мм (рис. I) ... Сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria) 17b. Стилоподий слабо выражен, менее 0,7 мм длиной, его длина не превышает ширину, или стилоподий полностью отсутствует ... 18 18a. Плод узкий, гладкий, 5-7 мм длиной, длина превышает ширину в 8-10 раз ... Бутень одуряющий (Chaerophyllum temulum) 18b. Длина больше ширины в 2-5 раз ... 19 19a. Плод крупный, 4-6 (10) мм длиной, вытянутый и узкий ... Фенхель обыкновенный (Foeniculum vulgare) 19b. Плод мелкий, 2-4 мм длиной, яйцевидный ... Петрушка посевная (Petroselinum crispum)

Шифр______________

Итого__________баллов ЛИСТ ОТВЕТОВ

практического тура заключительного этапа XXXXII Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2025–26 уч. год. 11 класс. г. Екатеринбург ЭКОЛОГИЯ И СИСТЕМАТИКА РАСТЕНИЙ Задание 1 (9 баллов). Срез плода моркови дикой (Daucus carota) Проводящий пучок околоплодника Гаплоидный эндосперм Триплоидный эндосперм Бывшие ткани интегумента Семенная кожура Экзокарп Мезокарп Эндокарп Вместилище эфирных масел Задание 2 (11 баллов). Таблица 1 (2 балла за каждый вид, по 1 баллу за сумму признаков вида)

Эппендорф

Название вида на латинском языке Daucus carota

Наличие шипиков на рёбрах

Наличие крыловидных выростов на рёбрах

Наличие выраженных вторичных рёбер

Б В

Petroselinum crispum

Г Д Е

Pimpinella anisum

Таблица 2 Задание 3 (6 баллов). Внесите в таблицу 2 листа ответов, считаете ли Вы каждое из утверждений верным «В» или неверным «Н».

Задание 4 (9 баллов). В лист ответов надо внести то состояние признака, которое характерно для плодов видов А-Е. Закрашивайте выбранные ветви полностью - от узла до буквы. (по 1 баллу за дерево)

Дерево 2. Шипики на рёбрах: закрасьте элементы дерева, если шипики имеются.

Дерево 1. Крыловидные выросты на краевых рёбрах: закрасьте элементы дерева, если крылья имеются.

Дерево 3. Число первичных и вторичных рёбер: закрасьте элементы дерева, если рёбер 9.

Таблица 3 (6 баллов) Признак

Обведите плезиоморфное состояние для таксонов А-Е

Крыловидные выросты на краевых рёбрах

отсутствуют / присутствуют

Шипики на рёбрах

отсутствуют / присутствуют

Число первичных и вторичных рёбер

5/9

Впишите минимальное количество эволюционных изменений

Задание 5 (9 баллов). Таблица 4 Вид

Таблица 5 Сsheep

AtP(%)

Скорее да (70–100%)

Возможно (40–69%)

Скорее нет (0–39%)

Б В

Задание 6 (6 баллов).

Г Д Е

Таблица 6 А

Задания практического тура заключительного этапа XLII Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2025-26 уч. год. 11 класс. БИОХИМИЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ. Максимум 50 баллов. Оборудование: автоматическая пипетка (1-10 мкл), автоматическая пипетка (20-200 мкл), наконечники для автоматических пипеток (на 10 и 200 мкл) в штативах, 96-луночный планшет с номером, штатив с 18 эппендорфами (“3.0”, “4.0”, “5.0”, “6.0”, “7.0”, “8.0”, “9.0”, “10.0”, “11.0”, 12.0”, “БСА”, “Ф”, “H2O”, “БР”, “Э”, “O”, “NaOH”, “K”), урна для сброса наконечников, калькулятор, белый лист бумаги. ВВЕДЕНИЕ ДНКаза I секретируется для разрушения экзогенной ДНК, которая образуется при гибели клеток. ДНКаза I также переваривает нуклеиновые кислоты, поступающие в организм с пищей. Активность ДНКазы I можно определять по количеству разрывов ДНК, которые вносит один миллиграмм фермента за одну минуту. Каждый разрыв полинуклеотидной цепи приводит к образованию нового остатка вторичного фосфата, проявляющего кислотные свойства. Количество вторичных фосфатов в смеси можно измерить методом кислотно-основного титрования. Сначала ДНК обрабатывают ферментом (в отсутствие буферных систем), затем фермент ингибируют добавлением SDS. C помощью щёлочи значение рН раствора доводят до 5.0, чтобы избежать влияния остатков цитозина на титрование (фосфаты при этом остаются в однозамещенном состоянии). Далее образец титруют стандартным раствором NaOH до pH 8.0 (Рис. 1). Аналогичные процедуры проводят с контрольным образцом ДНК, который не инкубировали с ферментом. Из количества затраченных эквивалентов щелочи в случае опытного образца вычитают количество затраченных эквивалентов щелочи в случае контроля. В описанных условиях полученное значение соответствует количеству оттитрованных вторичных фосфатных групп, образовавшихся при расщеплении ДНК ферментом.

Рисунок 1. Схема определения активности ДНКазы I при помощи кислотно-основного титрования.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Конечная цель экспериментальной работы – определить активность ДНКазы I в исследуемом препарате. Эксперимент был поставлен следующим образом: 50 мл 0.5% раствора ДНК в 50 мМ NaCl разделили на опытный образец и контроль (по 25 мл). В первую часть добавили 100 мкл препарата фермента (эппендорф “Ф”), затем обе пробирки инкубировали один час при 37°С, после чего реакцию остановили добавлением SDS и довели pH раствора до 5.0. В ходе последующего титрования в качестве кислотно-основного индикатора вы будете использовать антоцианы, содержащиеся в экстракте краснокочанной капусты, поэтому вам потребуется предварительно изучить зависимость их окраски от pH раствора. Во время работы один и тот же раствор раскапывайте одним наконечником. Задание 1. Определение концентрации ДНКазы I биуретовым методом. Сначала заполните все пустые клетки в Таблице 1 в Листе ответов. Финальный объем проб белка (бычьего сывороточного альбумина (БСА) и ДНКазы I) в лунке перед добавлением биуретового реактива должен составлять 50 мкл. 1

Затем в соответствии с таблицей заполните лунки 96-луночного планшета. В лунки А1-А6 вносите раствор 10 мг/мл БСА (эппендроф «БСА») для построения калибровочного ряда. В лунки А7, А8 и А9 – препарат фермента ДНКазы (эппендорф «Ф»). Доведите объем во всех лунках до нужного значения водой (эппендорф «Н2О»), после этого добавьте во все лунки по 200 мкл биуретового реактива (эппендорф «БР»). Реакционные смеси можно не пипетировать. Через 10 минут определите на глаз, какой точке стандартного ряда соответствует образец фермента, рассчитайте концентрацию фермента (в эппендорфе “Ф”) и запишите ее в Листе ответов. Задание 2. Приготовление стандартного рН-ряда. Внесите в лунки В1-10 планшета по 20 мкл экстракта краснокочанной капусты (эппендорф «Э»). Затем внесите 200 мкл стандартных буферных растворов со значениями рН от 3.0 до 12.0 (эппендорфы с числами 3.0-12.0, соответствующими значениям рН) и аккуратно перемешайте путем пипетирования. Задание 3. Титрование экспериментального образца. В 4 лунки ряда С планшета внесите по 100 мкл опытного образца ДНК, обработанного ферментом (эппендорф «О»), затем добавьте по 20 мкл экстракта краснокочанной капусты (эппендорф «Э»). Проведите пристрелочное титрование. Для этого в первую лунку добавляйте по 10 мкл 10 мМ NaOH (эппендорф «NaOH»), пока не достигните окраски индикатора, соответствующей значению рН 8.0. Тщательно пипетируйте и перемешивайте раствор в лунке после каждой добавки. По достижении нужного результата запишите в Листе ответов в Таблице 2 затраченный объем щелочи. Во вторую лунку внесите на 5 мкл меньше подобранного объёма щёлочи, в третью – предполагаемый необходимый объём щёлочи, в четвертую – на 5 мкл больше. Выберите объем щелочи, который на ваш взгляд в наилучшей мере соответствует требуемой финальной точке титрования (рН 8.0). Запишите его в Листе ответов в Таблице 2. Задание 4. Титрование контрольного образца. В 4 лунки ряда D планшета внесите по 100 мкл контрольного образца ДНК (эппендорф «К»), затем добавьте по 20 мкл экстракта краснокочанной капусты (эппендорф «Э»). Проведите пристрелочное титрование. Для этого в первую лунку добавляйте по 3 мкл 10 мМ NaOH (эппендорф «NaOH»), пока не достигните окраски индикатора, соответствующей значению рН 8.0. Тщательно пипетируйте и перемешивайте раствор в лунке после каждой добавки. По достижении нужного результата запишите в Листе ответов в Таблице 2 затраченный объем щелочи. Во вторую лунку внесите на 1.5 мкл меньше подобранного объёма щёлочи, в третью – предполагаемый необходимый объём щёлочи, в четвертую – на 1.5 мкл больше. Выберите объем щелочи, который на ваш взгляд в наилучшей мере соответствует требуемой финальной точке титрования (рН 8.0). Запишите его в Листе ответов в Таблице 2. После завершения работы с планшетом сдайте его члену жюри на оценку (пригласите его поднятием руки). Впишите номер планшета в шапку Листа ответов. Исходя из полученных результатов титрования рассчитайте концентрацию вторичных фосфатов в опытном и контрольном образцах. Полученные значения округлите до одного знака после запятой и внесите их в Таблицу 2 Листа ответов. Задание 5. Расчет активности ДНКазы I. С учетом концентрации белка и концентрации выделившихся в ходе реакции вторичных фосфатов, рассчитайте активность ДНКазы I в препарате фермента в мкмолях разорванных связей/мин на 1 мг белка. В Листе ответов укажите не только финальное значение, но и приведите свои расчеты. Полученные значения округлите до одного знака после запятой и внесите их в Таблицу 2 Листа ответов. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Задание 6. На Рисунке 2 приведены 4 структурные формулы (А-D), соответствующие молекулам антоцианов краснокочанной капусты при разных значениях рН среды, а также их спектральные свойства. Рассмотрите картинку, после чего заполните Таблицу 3 в листе ответов. В столбце, соответствующем цвету, укажите следующие варианты: “красный”, “желтый”, “синий”, “фиолетовый”. Задание 7. ДНКазу I активно используют для исследования взаимодействия белков с ДНК. В одном из экспериментов ученые изучали взаимодействие РНК-полимеразы, транскрипционного фактора OxyR (дикого типа или содержащего мутации) и промоторного региона oxyS (содержал радиоактивную метку на одном из концов, см. Рис. 3). Инкубировали смеси разного состава, после чего обрабатывали их ДНКазой I и проводили электрофорез образцов. Электрофореграммы проявляли при помощи авторадиографии. Учтите, что OxyR легко окисляется воздухом, что можно предотвратить при помощи DTT (дитиотреитол, восстанавливающий агент). Рассмотрите рисунок, после чего ответьте на следующие вопросы в Листе ответов: 2

1) как окислительный статус (белок окислен или восстановлен) OxyR влияет на его способность связываться с ДНК? 2) как OxyR дикого типа влияет на связывание РНК-полимеразы с промотором oxyS? 3) какой эффект замена цистеина на серин (мутация C199S) оказывает на функцию OxyR? 4) какой эффект замена гистидина на аргинин (мутация H198R) оказывает на функцию OxyR?

Рисунок 2. Спектры поглощения и структурные формулы и разных форм антоцианов.

Рисунок 3. Эксперимент для исследования взаимодействия РНК-полимеразы, транскрипционного фактора OxyR и промоторного региона oxyS. (РНК-пол – РНК-полимераза). Числа на картинке соответствуют номерам нуклеотидов от начала старта транскрипции.

Шифр _________

Рабочее место _________ Номер планшета ________ Сумма баллов _________

ЛИСТ ОТВЕТОВ “МОЛЕКУЛЯРНАЯ И КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ” (50 БАЛЛОВ) Задание 1 (14 баллов). Таблица 1. План определения концентрации белка. Номера лунок

А1

A2

A3

A4

A5

A6

БСА, мкг

100

200

300

400

500

A7, A8, А9

Отметка о сдаче планшета

БСА, мкл Оценка планшета

Н2О, мкл ДНКаза, мкл Реактив, мкл

50 200

200

200

200

200

200

200

Концентрация фермента (мг/мл): __________________________ Задания 3-4 (11 баллов). Таблица 2. Результаты титрования. Титрование

Опытный образец

Контрольный образец

Пристрелочное титрование, мкл Финальное титрование, мкл Концентрация вторичных фосфатов в образцах, мМ Изменение концентрации вторичных фосфатов за счет работы ДНКазы I, мМ Задание 5 (5 баллов). Активность фермента (мкмоль/мин на 1 мг белка): ______________ Место для расчета активности (укажите все вычислительные шаги и размерности величин)

Шифр _________

pH 3.0

Рабочее место _________ Номер планшета ________

Задание 6 (12 баллов). Таблица 3. Свойства антоцианов. Цвет Формула (А-D)

Спектр (I-IV)

6.0 7.0-8.0 12.0 Задание 7 (8 баллов). 7.1. Как окислительный статус (белок окислен или восстановлен) OxyR влияет на его способность связываться с ДНК?

7.2. Как OxyR дикого типа влияет на связывание РНК-полимеразы с промотором oxyS?

7.3. Какой эффект замена цистеина на серин (мутация C199S) оказывает на функцию OxyR?

7.4. Какой эффект замена гистидина на аргинин (мутация H198R) оказывает на функцию OxyR?

В каждой из ячеек запишите соответствующую цифру, чтобы при проверке члены жюри ориентировались на особенности вашего почерка. 0

ЗАДАНИЯ практического тура заключительного этапа 42-й Всероссийской олимпиады школьников по биологии, 2025-26 уч. год. 11 класс ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ (максимум 50 баллов) Оборудование: 1. Ноутбук 2. Калькулятор 3. Линейка

Материалы: 1. Видеозадание (1 файл) 2. PDF-файл с заданиями (1 файл)

Дорогие участники, приветствуем вас в кабинете «Физиология животных» практического тура Всероссийской олимпиады школьников по биологии! В рамках данного кабинета вам предстоит попробовать себя в роли учёных-электрофизиологов, изучающих электрическую активность возбудимых тканей с помощью метода внутриклеточной регистрации мембранных потенциалов. Этот метод позволяет в реальном времени наблюдать за изменениями разности потенциалов между внутренней и наружной поверхностью клеточной мембраны. Кроме того, внутриклеточное отведение даёт возможность зарегистрировать не только полноценные потенциалы действия, но и локальные (подпороговые) ответы. Сравнение формы и временных характеристик зарегистрированных сигналов позволяет судить о свойствах возбудимых мембран, типах ионных каналов, задействованных в генерации ответа, а также о влиянии различных факторов на работу клеток. Вам будет предложена видеозапись двух экспериментов (Эксперимент №1 и Эксперимент №2), а также рисунки с фрагментами экспериментальных записей. Опираясь на них, вы сможете самостоятельно изучить особенности электрической активности и её регистрации в двух разных мышечных препаратах и ответить на вопросы Листа заданий. Вы можете останавливать просмотр видео в нужный момент и пересматривать запись много раз, если это необходимо. Прежде чем приступить к выполнению заданий, проверьте, есть ли на вашем ноутбуке папка «Физиология животных» с двумя файлами: видеозаданием и PDF. Если файлов нет или они не открываются, поднимите руку.

Часть 1. (20 баллов): Регистрация миниатюрных потенциалов концевой пластинки. В мышечных волокнах в ответ на экзоцитоз одной везикулы с нейромедиатором можно наблюдать локальный ответ в виде миниатюрного потенциала концевой пластинки (МПКП). Название этот потенциал получил потому, что он генерируется в специальной постсинаптической зоне на мышечном волокне – концевой пластинке. Изменение параметров МПКП может свидетельствовать об изменении интенсивности секреции нейромедиатора из нервных окончаний, подходящих к мышце, а также об изменениях ионных токов концевой пластинки. Эксперимент проводили на изолированном нервно-мышечном препарате диафрагмы мыши при комнатной температуре (20°С). Диафрагму помещали в раствор Лайли для теплокровных животных (pH 7,2–7,4), содержащий: Вещество Концентрация, мМ

Глюкоза 11

NaCl 135

KCl 4

NaH2PO4 0.9

CaCl2 2

MgCl2 1

NaHCO3 16.3

t,°С 20

Регистрацию проводили с помощью стеклянного микроэлектрода. Индифферентный электрод помещали в омывающий диафрагму раствор. Для внутриклеточной записи потенциалов использовали усилитель АxoClamp 2B и ноутбук. Регистрировали МПКП в контроле и при добавлении KCl в омывающий раствор. Изучите видеофрагмент с записью эксперимента №1 и выполните задания 1-7 и задание 8. Полученные ответы внесите в таблицу в Листе ответов. Эксперимент №1-1: Контрольный эксперимент. Задание 1: Определите значение мембранного потенциала мышечного волокна, ориентируясь на показания в цифровом окне V2 (mV) усилителя АxoClamp 2B в видеофайле. Ответ приведите в мВ с точностью до целого. 1

Задание 2: Рассчитайте амплитуду единичного МПКП, используя экспериментальные данные, приведенные на рисунке ниже. Ответ дайте в мВ с точностью до десятых.

Задание 3: Определите среднюю частоту возникновения МПКП, используя экспериментальные данные, приведенные на рисунке ниже. Ответ дайте в Гц с точностью до десятых.

Эксперимент №1-2: Аппликация KCl. Задание 4: Определите значение мембранного потенциала мышечного волокна после аппликации KCl, ориентируясь на показания в цифровом окне V2 (mV) усилителя АxoClamp 2B в видеофайле. Ответ приведите в мВ с точностью до целого. Задание 5: Рассчитайте амплитуду единичного МПКП, используя экспериментальные данные, приведенные на рисунке ниже. Ответ дайте в мВ с точностью до десятых.

Задание 6: Определите среднюю частоту возникновения МПКП, используя экспериментальные данные, приведенные на рисунке ниже. Ответ дайте в Гц с точностью до десятых.

Задание 7: Рассчитайте внутриклеточную концентрацию калия и концентрацию данного иона во внешнем растворе после его добавления экспериментатором. Для расчёта воспользуйтесь уравнением Нернста. Вкладом остальных ионов в формирование потенциала покоя в данном случае следует пренебречь. Концентрацию калия внутри мышечного волокна считать постоянной в ходе проведения всего эксперимента. , где V – значение потенциала (В); R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)); T – абсолютная температура (К = °С + 273); z – заряд иона; F – постоянная Фарадея (96500 Кл/моль). При расчёте используйте информацию, приведенную в Листе заданий, и экспериментальные данные, полученные Вами в заданиях 1-6. Ответы приведите в мМ с точностью до десятых. 7.1. Рассчитайте внутриклеточную концентрацию калия и внесите полученное значение в Лист ответов. 7.2. Рассчитайте концентрацию калия во внешнем растворе после его добавления экспериментатором и внесите полученное значение в Лист ответов. Задание 8: Проанализируйте данные эксперимента №1 и прочитайте предложенные утверждения: 8.1. На фоне аппликации KCl происходит повышение частоты секреции нейромедиатора из нервного окончания за счет увеличения внутриклеточной концентрации кальция. 8.2. При добавлении KCl во внешний раствор происходит увеличение движущей силы, способствующей входу ионов натрия в мышечные волокна. 8.3. Добавление KCl во внешний раствор приводит к деполяризации мембраны мышечного волокна и уменьшению средней амплитуды МПКП. 8.4. Увеличение частоты МПКП вызвано тем, что при увеличении внеклеточной концентрации калия быстрее достигается критический уровень деполяризации мышечного волокна. 8.5. При добавлении KCl из-за увеличения частоты МПКП происходит увеличение частоты сокращения мышцы. 8.6. Увеличение концентрации калия во внеклеточном растворе способствует освобождению сайтов связывания миозина на актине. Выберите критерий, характеризующий каждое из предложенных утверждений, и внесите его в Лист ответов (одну из букв X, Y, Z): X – правильные ответы, соответствующие описанному эксперименту; Y – в принципе правильные ответы, но не относящиеся к данному эксперименту; Z – совсем неверные высказывания. Часть 2. (19 баллов): Регистрация потенциалов действия в пейсмекерном и в рабочем миокарде. Препарат правого предсердия, включающий в себя межвенную область с синоатриальным узлом (САУ), разместили в проточной камере, заполненной раствором Тироде следующего состава: Вещество Раствор, мМ

NaCl 129

KCl 4

NaH2PO4 0,9

CaCl2 1,2

MgSO4 0,5

NaHCO3 20

Глюкоза 5

t, °С 37-38

Внутриклеточную регистрацию потенциалов действия (ПД) проводили с помощью регистрирующего микроэлектрода, подключенного к усилителю. Индифферентный электрод расположили в омывающем препарат растворе. После получения стабильного отведения приступили к изучению влияния стимуляции внутрисердечных нервов на характер активности синоатриального узла и рабочего миокарда. Для раздражения нервов использовали стимулирующие электроды, которые располагали в области САУ или рабочего миокарда. После стимуляции внутрисердечных нервов регистрировали двухфазный ответ (фаза 1 и фаза 2). 3

Изучите видеофрагмент с записью эксперимента №2 и выполните задания 9-12 и задание 13. Полученные ответы внесите в таблицу в Листе ответов. Эксперимент №2-1: Регистрация ПД в синоатриальном узле при стимуляции внутрисердечных нервов. Задание 9: Определите значение амплитуды ПД синоатриального узла кролика, используя экспериментальные данные, приведенные на рисунке ниже. Ответ дайте в мВ с точностью до целого.

Задание 10: Определите частоту возникновения ПД в синоатриальном узле в контроле и в фазе 2, используя экспериментальные данные, приведенные на рисунке ниже. Ответы дайте в Гц с точностью до десятых.

Эксперимент №2-2: Регистрация ПД в предсердии при стимуляции внутрисердечных нервов. Задание 11: Определите значение амплитуды ПД рабочего миокарда правого предсердия, используя экспериментальные данные, приведенные на рисунке ниже. Ответ дайте в мВ с точностью до целого.

Задание 12: Определите частоту возникновения ПД в рабочем миокарде правого предсердия в контроле и в фазе 2, используя экспериментальные данные, приведенные на рисунке ниже. Ответы дайте в Гц с точностью до десятых.

Задание 13: Проанализируйте данные эксперимента №2 и прочитайте предложенные утверждения: 13.1. Во время и сразу после стимуляции внутрисердечных нервов наблюдается фаза невозбудимости синоатриального узла (фаза 1), проявляющаяся в исчезновении полноценных 5

потенциалов действия и регистрации лишь подпороговых локальных ответов. Этот эффект обусловлен активацией парасимпатических постганглионарных нервных волокон. 13.2. За фазой торможения (фаза 1) в синоатриальном узле и рабочем миокарде следует фаза активации (фаза 2) генерации потенциалов действия, частота которых превышает исходный уровень, что обусловлено активацией симпатических преганглионарных нервных волокон. 13.3. Фаза невозбудимости (фаза 1) имеет меньшую длительность по сравнению с фазой активации (фаза 2), что связано с высокой скоростью ферментативного гидролиза высвободившегося нейромедиатора в синаптической щели. 13.4. Предварительная обработка препарата синоатриального узла блокатором Nхолинорецепторов курарином полностью предотвращает развитие фазы активации (фаза 2) при последующей стимуляции внутрисердечных нервов. 13.5. Аппликация блокатора потенциал-зависимых натриевых каналов тетродотоксина на препарат синоатриального узла не приводит к исчезновению потенциалов действия. 13.6. Потенциалы действия рабочего миокарда предсердий обладают более низкой чувствительностью к действию медиаторов парасимпатической системы по сравнению с потенциалами действия клеток синоатриального узла. 13.7. В отличие от потенциалов действия рабочего миокарда пейсмекерные потенциалы синоатриального узла не имеют выраженной фазы овершута. 13.8. В отличие от рабочих кардиомиоцитов предсердий, клетки синоатриального узла не имеют стабильного потенциала покоя. 13.9. В фазу активации (фаза 2) в препарате рабочего миокарда предсердий наблюдается увеличение амплитуды сократительного ответа. Выберите критерий, характеризующий каждое из предложенных утверждений, и внесите его в Лист ответов (одну из букв X, Y, Z): X – правильные ответы, соответствующие описанному эксперименту; Y – в принципе правильные ответы, но не относящиеся к данному эксперименту; Z – совсем неверные высказывания. Часть 3. (11 баллов): Сравнение результатов экспериментов №1 и №2. Задание 14: Заполните таблицу, используя собственные знания и данные, полученные в ходе экспериментов. Для каждого утверждения выберите ответ(ы) из соответствующего списка ключевых терминов, обозначенных курсивом. В Лист ответов впишите числовые коды, соответствующие выбранным ответам для эксперимента №1 и эксперимента №2. В рамках одного утверждения коды могут повторяться для эксперимента №1 и эксперимента №2. Эксперимент Утверждение: №1 №2 14.1. Тип мышцы (только один вариант ответа): 01 – гладкая; 02 – сердечная; 03 – скелетная. 14.2. Сигналы к сокращению препарата поступают от (может быть несколько вариантов ответа): 04 – вегетативной нервной системы; 05 – метасимпатической нервной системы; 06 – соматической нервной системы; 07 – не поступают от нервной системы. 14.3. Эффект, наблюдаемый в эксперименте, опосредован через (может быть несколько вариантов ответа): 08 – ацетилхолин; 09 – ГАМК; 10 – дофамин; 11 – норадреналин; 12 – серотонин. 14.4. Возможность суммации наблюдаемых потенциалов: 13 – есть; 14 – нет. 14.5. Использованные растворы наиболее адекватно применять для исследования препаратов (может быть несколько вариантов ответа): 15 – теплокровных животных; 16 – холоднокровных животных. ЖЕЛАЕМ ВАМ УСПЕХОВ! 6

Шифр______________________

Итого_______________

Рабочее место № ____________ ЛИСТ ОТВЕТОВ практического тура заключительного этапа 42-й Всероссийской олимпиады школьников по биологии, 2025-26 уч. год. 11 класс

ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ Часть 1. (20 баллов): Регистрация МПКП.

Оценка:________

Задания 1-7: Внесите в таблицу полученные Вами числовые значения: Задание:

7.1

7.2

Ответ: Задание 8: Для каждого утверждения впишите одно из буквенных обозначений (X, Y, Z): Утверждение:

8.1

8.2

8.3

8.4

8.5

8.6

Ответ: Часть 2. (19 баллов): Регистрация ПД в пейсмекерном и в рабочем миокарде. Оценка:________ Задания 9-12: Внесите в таблицу полученные Вами числовые значения: Задание:

10 контроль

11

12

фаза 2

контроль

фаза 2

Ответ: Задание 13: Для каждого утверждения впишите одно из буквенных обозначений (X, Y, Z): Утверждение:

13.1

13.2

13.3

13.4

13.5

13.6

13.7

13.8

13.9

Ответ: Часть 3. (11 баллов): Сравнение результатов экспериментов №1 и №2.

Оценка:________

Задание 14: Заполните таблицу в соответствии со списком кодов (01-16): Утверждение: 14.1. Тип мышцы (только один вариант ответа): код 01-03 14.2. Сигналы к сокращению препарата поступают от (может быть несколько вариантов ответа): код 04-07 14.3. Эффект, наблюдаемый в эксперименте, опосредован через (может быть несколько вариантов ответа): код 08-12 14.4. Возможность суммации наблюдаемых потенциалов: код 13-14 14.5. Использованные растворы наиболее адекватно применять для исследования препаратов (может быть несколько вариантов ответа): код 15-16

Эксперимент №1 №2

ЗАДАНИЕ практического тура заключительного этапа ХLII Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2025-26. 11 класс. ЭКОЛОГИЯ И СИСТЕМАТИКА ЖИВОТНЫХ КЫШТЫМСКИЙ КАРЛИК Продолжительность работы – 45 минут. Максимум 50 баллов. Обратите внимание, что проверяется ТОЛЬКО ЛИСТ ОТВЕТОВ. Оборудование: стереомикроскоп, чашка Петри с пробой икры, предметное стекло, 2 препаровальные иглы, объект-микрометр, вода в стакане, пипетка Пастера, салфетка Введение: Кыштымская авария, произошедшая 29 сентября 1957 года на производственном объединении «Маяк», стала одной из крупнейших радиационных катастроф в истории и уступает по масштабам лишь авариям на Чернобыльской АЭС и Фукусиме-1. В результате взрыва емкости с жидкими радиоактивными отходами произошел выброс радионуклидов, в том числе, стронция-90 и цезия-137, что привело к образованию Восточно-Уральского радиоактивного следа. Эта катастрофа оказала колоссальное воздействие на озерную систему Челябинской и Свердловской областей. Сформировавшийся в результате аварии радиационный фон привел к угнетению экосистем и отразился в падении численности наиболее чувствительных видов. Несмотря на прошедшие десятилетия, донные отложения затронутых озер остаются источниками стронция-90, который продолжает циркулировать в трофической сети, поддерживая сохраняющуюся нагрузку на экосистемы.

Рис. 1 Восточно-Уральский радиационный след в результате аварии на ПО “Маяк” (г. Кыштым) по состоянию на 29 сентября 1957 г. Поверхностная активность радионуклида стронция (90Sr) отмечена в виде изолиний в ед. Кюри на квадратный километр (Ки/км2)

Задание 1 [33 балла] Икра всему голова Вам предлагается проба икры неизвестного вида костистых рыб, собранная в озере Кожакуль (“Е” на рис. 1) весной 2025 года. Одной из особенностей радиоактивных загрязнений является накопление изотопов стронция в костной ткани и репродуктивных органах макрофауны. Для изучения эффекта донных загрязнений стронцием-90 (90Sr) вы решили сравнить степени развития икры, отобранной из озера Кожакуль, а также икры того же вида рыб из озера Исетского, расположенного на северо-востоке Екатеринбурга. 1.1 [11 баллов] С использованием стереомикроскопа и фрагмента определителя икры костистых рыб России (ПРИЛОЖЕНИЕ 1) определите, какому таксону принадлежит отобранная икра. С помощью пипетки Пастера нанесите каплю воды на предметное стекло, положите в эту каплю икру и незамедлительно приступите к выполнению определения. Используйте только нижнее просвечивающее освещение. Для определения используйте более округлые икринки без явных дефектов внешней оболочки. Запишите ход определения (в виде порядка номеров выбранных тез) и определенный таксон рыб (А-О) в специально отведенные поля в ЛИСТЕ ОТВЕТОВ. 1.2 [5 баллов] С помощью объект-микрометра и стереомикроскопа проведите измерение примерного диаметра десяти (10) отдельных икринок из предоставленной вам пробы. Для измерения используйте более округлые икринки без явных дефектов внешней оболочки. Положите на предметное стекло объект-микрометр с ценой деления 100 мкм (0.1 мм) и рядом нанесите каплю с икринками. Используйте только нижнее просвечивающее освещение. Фокусируясь на шкалу и на икринку попеременно, оцените, сколько делений шкалы укладывается в диаметре икринки. Запишите полученные значения в миллиметрах, округлив до десятых, в ЛИСТ ОТВЕТОВ. 1.3 [12 баллов] Для сравнения эффекта радионуклидов на развитие икры ваши коллеги предоставили вам замеры размеров икры из озера Кожакуль, а также из озера Исетского, расположенного на северо-востоке Екатеринбурга. Вы решили провести статистический тест, чтобы проверить гипотезу, что радиационный фон вызывает нарушение репродуктивной функции, приводящее к изменению размеров икры. Обратите внимание, что у исследуемого вида рыб распределение размеров икры выглядит как показано на рисунке справа. Это объясняется наличием в пределах вида нескольких морф, мечущих икру разного размера.

Размеры икры из двух озер представлены в таблице 1. Таблица 1. Размер икры в разных озерах, мм оз. Кожакуль

оз. Исетское

2.19

2.34

1.89

3.12

2.28

2.95

2.08

3.07

2.61

2.24

2.43

2.92

Для проведения теста вам необходимо выбрать подходящий критерий из представленных (см Приложение 3-6), найти значение критерия, определить критическое значение критерия на уровне значимости 5% и на основе ваших расчетов сделать вывод, подкрепленный статистикой. После проведения статистического теста заполните соответствующие поля в ЛИСТЕ ОТВЕТОВ. 1.4 [5 баллов] Основываясь на полученных данных, выберите верные утверждения. Заполните соответствующую таблицу в ЛИСТЕ ОТВЕТОВ. №

Утверждение

Отобранная в пробе икра принадлежит демерсальному (бенто-пелагическому) виду рыб.

Отобранная из озера Кожакуль проба икры была оплодотворена не менее, чем за неделю до момента сбора.

Можно предположить, что основная часть радионуклидов в реке Исеть поступило в нее с левых приточных рек.

В сравнении со стронцием-90 (90Sr) стоит ожидать большего накопления цезия-137 (137Cs) в донных отложениях.

Негативное влияние радионуклидов на репродуктивные органы затрагивает только сперматогенез и качество семенного материала самцов рыб.

Верно

Неверно

Задание 2 [11 баллов] Возраст не помеха Для рыболовства и рыбохозяйственной деятельности крайне важным условием является устойчивость экосистем, при которой можно проводить вылов без нарушения воспроизводства естественных популяций. Помимо естественных факторов изменения численности популяций на структуру экосистем может оказывать воздействие и радиоактивное загрязнение. В этом разделе вам предстоит провести анализ популяций пресноводных рыб Челябинской и Свердловской областей для выявления последствий Кыштымской аварии на озерные и речные экосистемы. Для этого вам понадобится Рис. 1, на котором буквами А-Ж отмечены некоторые озера и фрагмент реки Пышма (В). Первым этапом анализа состояния экосистемы является оценка возрастной структуры популяции в её составе, в ходе которого определяется соотношение молоди и половозрелых особей. Классическими способами представления возрастной структуры популяции являются таблицы выживания и смертности. Первым делом в 2005 году исследователи зафиксировали когорту (группу особей одного возраста) рыб в каждом из озер Б, Е и Г. Каждый год проводился мониторинг численности особей, принадлежащих этой когорте (0 - начало когорты на стадии икры, 1-15 - возраст когорты в годах). Для каждого года определялась выживаемость (lx), равная отношению количества особей текущего возраста к исходному размеру когорты, фертильность (mx) - количество потомков женского пола, родившихся за год от особей когорты и ex - среднее ожидаемое количество лет, которое осталось прожить особи данного возраста. Полученные когортные таблицы для озер Б, Е и Г приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 2. С использованием данных из ПРИЛОЖЕНИЯ 2 ответьте на следующие вопросы: 2.1.1 [2 балла] В каком возрасте у изучаемой рыбы наступает половозрелость в норме? 2.1.2 [3 балла] Какой кривой выживания на рисунке справа (I-IV) соответствует жизненная стратегия изучаемой рыбы? 2.1.3 [6 баллов] Какая доля рыб девятилетнего возраста доживает до десятого года в озерах Б, Е, Г? Ответы округлите до сотых и внесите в таблицу в ЛИСТЕ ОТВЕТОВ.

Задание 3 [6 баллов] Без негатива Для контроля влияния человеческой деятельности на естественные экосистемы необходимо понимать, как такие экосистемы отвечают на стресс. На рис. 2 показаны кривые зависимости скорости роста биомассы от биомассы экосистемы, где К указывает на емкость среды (максимальное количество биомассы, которое может существовать в экосистеме). На экосистему может влиять радиация, приводящая к отмиранию биомассы. Если скорость роста биомассы выше скорости отмирания, то биомасса будет расти. Если скорость роста биомассы ниже скорости отмирания, то биомасса будет падать. Разные скорости отмирания могут приводить к разной судьбе экосистемы. Динамики изменения биомассы и скорости роста показаны на рис. 2. Черная точка на каждом из графиков показывает стационарное (равновесное) состояние, белые круги - примеры того, из какой точки на кривой может начаться изменение в экосистеме, после этого ее движение по черной кривой описывается стрелками.

Рис. 2 Графики, описывающие поведение экосистемы при разных значениях отрицательного фактора, вызывающего отмирание биомассы.

Рис. 3 Зависимость интенсивности жизнедеятельности организма от дозы фактора радиации. На Рис. 3 представлены графики, описывающие переход между состояниями экосистемы под влиянием некоторого негативного фактора. На графике А (рис. 3) показана кривая зависимости скорости роста биомассы от биомассы экосистемы, где К указывает на емкость среды. Горизонтальными линиями (L1, Y, X, L2) обозначены различные скорости отмирания биомассы под влиянием разных значений негативного фактора. На графике В показана зависимость изменения биомассы от значения силы негативного фактора. Точка Т1 соответствует силе негативного фактора, при которой происходит переход из исходного состояния в альтернативное устойчивое состояние (деградированное), точка Т2 соответствует обратному переходу. Обратите внимание, что Т2 меньше Т1, то есть для возврата экосистемы в исходное состояние недостаточно просто снизить значение негативного фактора до того, при котором она деградировала. 3.1 [3 балла] В ЛИСТЕ ОТВЕТОВ укажите, является каждое утверждение Верным или Неверным: №

Утверждение

Т1 соответствует линии X на графике А.

Нулевая скорость роста биомассы в экосистеме свидетельствует о смерти этой экосистемы.

Величины T1 и T2 никак не зависят от формы кривой на первом графике, они отражают тип питания исследуемого организма.

Верно

Неверно

Если состояние экосистемы соответствует правой половине графика А и ее биомасса неизменна (то есть скорость отмирания равна скорости роста) то при незначительном изменении скорости роста биомасса также изменится незначительно.

Если состояние экосистемы соответствует левой половине графика А (левее точки перегиба) и ее биомасса неизменна, то при незначительном снижении скорости отмирания биомассы под действием радиации биомасса начнет расти, до тех пор пока не достигнет значения, соответствующего точке перегиба кривой на графике А.

Для экосистемы, описываемой кривой на графике А, существует равновесное состояние с ненулевой биомассой, при котором скорость отмирания биомассы от радиации равна L2.

ШИФР: _________________

Рабочее место: __________________

ЛИСТ ОТВЕТОВ практического тура заключительного этапа ХLII Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2025-26 уч. год. 11 класс. ЭКОЛОГИЯ И СИСТЕМАТИКА ЖИВОТНЫХ [50 баллов] Задание 1 [33 балла] 1.1 [11 баллов] Определение принадлежности икры: Ход определения (Указываются только номера выбранных ТЕЗ) Определенный таксон (код А-Н)

1.2 [5 баллов по 0.5 за верное измерение] Внесите измерения размеров объекта в таблицу ниже: Номер измерения

Значение

1.3 [12 баллов] Статистический тест: Выбранный критерий (номер) [2 балла] Рассчитанное значение критерия [4 балла] Критическое значение критерия на уровне значимости 5% [3 балла] Можно ли утверждать о различиях? [3 балла]

10

ШИФР: _________________

Рабочее место: __________________

1.4 [5 баллов] Поставьте крестик (Х) в нужную ячейку: Утверждение

Верно Неверно

Задание 2 [11 баллов] 2.1.1 [2 балла] Впишите только число: Возраст половозрелости 2.1.2 [3 балла] Впишите только номер кривой (I-IV): Кривая выживания 2.1.3 [6 баллов | по 2 за число] Впишите только значения, округленные до сотых: Озеро Б Озеро Е Озеро Г Задание 3.1 [6 баллов] Поставьте крестик (Х) в нужную ячейку Утверждение Верно Неверно