Биологический факультет СПбГУ |
Олимпиада школьников СПбГУ по биологии |
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Общеобразовательный предмет: Биология 2011-2012 учебный год Вариант 1 9 класс | |||
ЗАДАНИЕ 1. Выберите все правильные ответы из пяти предложенных. Обведите буквы, расположенные рядом с правильными ответами. Исправления не допускаются.
1. Какие из перечисленных насекомых не имеют стадии куколки?
2. Среди цветковых растений немало паразитов. Какие группы организмов они могут использовать в качестве своих хозяев?
3. Какие структуры обеспечивают способность одноклеточных эукариот активно перемещаться ?
4. Пищеварение у млекопитающих начинается уже в ротовой полости, поскольку слюна содержит ферменты, в частности, амилазу. Какие вещества расщепляются этим ферментом?
5. Самыми сильными мышцами человека являются
6. Мезозойская эра – время появления многих современных групп животных и растений. Какие из перечисленных ниже таксонов появились именно в мезозойскую эру?
ЗАДАНИЕ 2.
Укажите стрелками ( →) правильную последовательность этапов смены растительных сообществ (первичной сукцессии) в регионе с умеренным климатом
ЗАДАНИЕ 3. Работа с рисунком.
Впишите в таблицу рядом с соответствующими номерами названия типов листьев, представленных на рисунке.
1. |
Простой цельный |
2. |
Простой пальчаторассеченный |
3. |
Простой перистый |
4. |
Пальчатосложный |
5. |
Непарноперистосложный |
ЗАДАНИЕ 4. Работа с рисунком.
Нарисуйте схематически, как выглядят: 1) бацилла, 2) кокк, 3) стрептококк, 4) стафилококк, 5) вибрион
ЗАДАНИЕ 5. Биологическая комбинаторика.
Заполните пустые ячейки таблицы словами «Да» или «Нет». Исправления не допускаются.
Сравнительная характеристика двух групп беспозвоночных животных
Признак |
Класс | |
Ракообразные |
Малощетинковые черви | |
Нервная система у большинства представителей включает брюшную нервную цепочку |
да |
да |
Замкнутая кровеносная система |
нет |
да |
Многие виды относятся к планктону |
да |
нет |
Наличие кутикулы |
да |
да |
Обладают внутренним минеральным скелетом |
нет |
нет |
ЗАДАНИЕ 6. Работа с текстом.
Перед Вами текст, содержащий пять биологических ошибок. Внимательно прочтите его, найдите ошибки и объясните, в чем они заключаются, заполнив свободные поля таблицы.
Группа школьников обнаружила в сосновом лесу на стволах деревьев большое количество разных видов лишайников. Эти эпифитные формы плотно прижимались к коре, чтобы получать питательные вещества из живых тканей дерева. Внимание ребят привлекли и крупные белые цветки осок, образующих кочки в заболоченных участках леса. На сухих участках в массе развивались гаметофиты плаунов с хорошо развитыми спороносными колосками. Их споры разносились ветром, оседая на листьях растений и лесной подстилке. Когда экскурсия уже подходила к концу, школьники вышли на прилегающий к лесу пойменный луг и с удовольствием наблюдали за стрекозами, опыляющими ярко-желтые цветки лютиков. Изрядно устав и проголодавшись, ребята наконец нашли место для костра, чтобы испечь плоды картофеля и поужинать ими.
1. |
Лишайники не получают от дерева питательных веществ |
2. |
У осок не бывает крупных белых цветков: это ветроопыляемые растения |
3. |
На гаметофите не могут развиваться спороносные колоски. В лесу мы видим спорофиты. |
4 |
Стрекозы не могут опылять цветки лютиков |
5 |
Плоды картофеля – ягоды – ядовиты, а съедобные клубни не являются плодами этого растения |
ЗАДАНИЕ 7. Работа с информацией.
Внимательно прочитайте предложенные фрагменты текста и рассмотрите рисунки, затем переходите к выполнению заданий.
Фрагмент 1. Коралловые рифы – уникальная экосистема, роль которой в глобальном круговороте вещества и энергии очень велика. По числу постоянно и временно обитающих видов коралловые рифы уступают лишь влажным тропическим лесам. Кроме того, риф служит местом, где размножаются и проводят большую часть своей жизни многие рыбы и беспозвоночные, например, головоногие моллюски и ракообразные. Рифообразующих коралловых полипов насчитывается почти 2,5 тысячи видов, а водорослей, губок, гидроидных полипов, моллюсков, многощетинковых червей, ракообразных и других организмов, также участвующих в образовании рифа, - десятки тысяч. На сегодняшний день все они находятся под угрозой исчезновения. Существует множество факторов, неблагоприятно сказывающихся на состоянии коралловых рифов: это и загрязнение воды, и смыв в море почв, освободившихся во время вырубок тропических лесов, и промышленное рыболовство, и многое другое. Одной из причин массовой гибели коралловых полипов, а следовательно, и рифа является потепление морской воды.
Фрагмент 2. В тканях мадрепоровых кораллов - основных рифостроителей - содержатся зооксантеллы – одноклеточные водоросли, которые поставляют кораллам около 80 % питательных веществ и получают при этом безопасное местообитание. Ночью полипы с помощью щупалец, усаженных стрекательными клетками, питаются планктонными организмами (главным образом, мелкими рачками), днем поступление необходимых веществ обеспечивается за счет фотосинтеза зооксантелл. При уменьшении их содержания в тканях полипов более чем на 60% кораллы обесцвечиваются и гибнут. Обесцвечивание может происходить по разным причинам, но главная из них – повышение температуры морской воды.
Рисунок 1. Зависимость количества клеток зооксантелл в тканях кораллов от температуры морской воды. Точками указаны зарегистрированные значения, наклонной линией – закономерность уменьшения количества зооксантелл. Прерывистая линия – минимально необходимое количество зооксантелл для поддержания жизнедеятельности кораллов.
Год |
июнь |
июль |
август |
сентябрь |
1988 |
27.6 |
28.6 |
28.9 |
28.8 |
1989 |
27.8 |
29.0 |
29.8 |
29.7 |
1990 |
28.6 |
29.6 |
30.3 |
29.7 |
1991 |
28.7 |
29.0 |
29.1 |
29.8 |
1992 |
28.7 |
29.7 |
29.9 |
29.2 |
1993 |
28.6 |
30.1 |
30.5 |
29.8 |
1994 |
29.3 |
29.4 |
29.7 |
30.1 |
1995 |
29.0 |
30.3 |
30.2 |
30.0 |
1996 |
29.0 |
29.9 |
30.0 |
30.0 |
1997 |
29.3 |
30.2 |
31.0 |
29.7 |
1998 |
30.3 |
30.7 |
31.1 |
29.6 |
1999 |
28.9 |
29.8 |
30.3 |
30.0 |
2000 |
29.4 |
30.1 |
30.2 |
30.1 |
2001 |
29.5 |
29.8 |
30.6 |
30.4 |
Таблица 1.
Среднемесячная температура поверхностного слоя морской воды в районе Большого Барьерного рифа за самые теплые месяцы 1988-2001 годов.
Выберите все правильные ответы из четырех предложенных. Обведите буквы, расположенные рядом с правильными ответами. Исправления не допускаются.
1. Прочитайте текстовый фрагмент 1. Выберите правильные утверждения, основываясь на информации, изложенной в этом фрагменте:
a. По количеству видов коралловые рифы уступают только влажным тропическим лесам
b. Рифообразующих кораллов насчитывается менее 3 тысяч видов
c. На коралловом рифе обитают только беспозвоночные животные
d. Единственная причина массовой гибели кораллов – потепление морской воды
2. Прочитайте фрагмент 2. Выберите правильное утверждение:
a. Мадрепоровые кораллы и зооксантеллы существуют на взаимовыгодных условиях
b. При потере хотя бы половины зооксантелл кораллы обесцвечиваются и гибнут
c. Кораллы получают питательные вещества и днем и ночью
d. Кораллы, единственные среди кишечнополостных, лишены стрекательных клеток
3. Рассмотрите рисунок 1. Выберите правильные утверждения:
1. На рисунке мы видим график положительной линейной зависимости
2. Чем выше температура воды, тем меньше плотность зооксантел в организме кораллов
3. Максимальная измеренная плотность зооксантел составляет около 7 млн.клеток/ см3
4. При температуре воды выше 31 градуса зооксантеллы встречаются в тканях кораллов, но не способны обеспечить их жизнедеятельность
4. На основании имеющихся у вас знаний и информации из текстовых фрагментов выберите правильные утверждения:
1. Полипы мадрепоровых кораллов обладают лучевой симметрией
2. К рифообразующим организмам помимо кораллов относятся губки, моллюски и многощетинковые кольчатые черви
3. Зооксантеллы не способны к фотосинтезу на глубине более 200 метров
4. С увеличением температуры воды понижается растворимость в ней кислорода
5. Основываясь на информации из текстовых фрагментов и данных, приведенных в таблице 1, укажите, какие годы были особенно неблагоприятны для Большого Барьерного рифа?
ЗАДАНИЕ 8. Решите задачу по генетике и поясните ход ее решения. Используйте для ответа специально отведенное поле.
Любые законы природы реализуются лишь при определенных условиях, и законы Менделя не являются исключением. На британском острове Мэн часто встречаются бесхвостые кошки – носители мутантного аллеля одного из генов, контролирующих развитие осевого скелета. При скрещивании таких бесхвостых кошек с хвостатыми в потомстве всегда получается расщепление 1:1, а при скрещивании бесхвостых кошек между собой в потомстве всегда получается расщепление: 2 бесхвостые к 1 хвостатой. При скрещивании хвостатых кошек между собой получается только хвостатое потомство. Определите генотипы хвостатых и бесхвостых животных, составьте схемы указанных скрещиваний. Поясните ход решения задачи. Сформулируйте условие выполнение законов Менделя, нарушенное в данном случае.
Ответ:
Хвостатые кошки являются гомозиготами, так как при их скрещивании между собой появляется только хвостатое потомство. Расщепление 1:1 наблюдается в условиях анализирующего скрещивания, когда один из родителей гомозиготен по рецессивному аллелю, а второй – гетерозигота. Хвостатые кошки – гомозиготны (так как при их скрещивании между собой получается только хвостатое потомство – по условию). Бесхвостые кошки гетерозиготны: несут доминантный аллель бесхвостости (обозначим его А) и рецессивный аллель хвостатости (а), их генотип Аа. Хвостатые кошки – аа. При скрещивании бесхвостых кошек между собой наблюдается отклонение от менделеевского расщепления, так как гомозиготы по доминантному аллелю (АА) гибнут еще до рождения. Таким образом, в данном случае нарушается условие одинаковой жизнеспособности всех потомков.
Схема скрещиваний:
P1 Фенотипы (по условию задачи) |
бесхвостые |
х |
хвостатые |
P1 Генотипы |
Аа |
аа | |
G (гаметы) |
А ; а |
|
а |
F1 Генотипы |
Аа |
|
аа |
F1 Фенотипы |
бесхвостые |
|
хвостатые |
F1 Расщепление по генотипу и фенотипу |
1 |
: |
1 |
P2 Фенотипы (по условию задачи) |
бесхвостые |
х |
бесхвостые |
P2 Генотипы |
Аа |
Аа | |
G (гаметы) |
А ; а |
|
А ; а |
F2 Генотипы и расщепление по генотипу, согласно закону Менделя |
А A 1 |
Aa 2 |
Аа 1 |
F2 Генотипы и расщепление по генотипу в реальной ситуации |
Эмбрионы с генотипом АА гибнут еще до рождения |
Аа 2 |
Аа 1 |
F2 Фенотипы и расщепление по фенотипу в реальной ситуации |
|
Бесхвостые 2 |
Хвостатые 1 |
ЗАДАНИЕ 9. Дайте развернутый ответ на вопрос. Используйте для ответа специально отведенное поле.
Автор теории стресса Г. Селье назвал его «приправой жизни». Какие факторы вызывают стресс и каково его значение в жизни человека?
Стресс - состояние напряжения, возникающее у человека или животного под влиянием сильных воздействий. Это неспецифическая общая защитная реакция организма преимущественно эндокринной природы. Причинами стресса могут быть сильные физические, психо-эмоциональные и информационные нагрузки, перегревание и переохлаждение организма, шумовое воздействие, боль и другие факторы (стрессоры). Изменения, происходящие в организме при стрессе, называют адаптационным синдромом, в котором различают стадии тревоги (мобилизация защитных сил), резистентности (приспособления к другой ситуации), истощения (при сильном и длительном стрессе). Определенный уровень стресса не только не вреден, но и необходим для организма, так как мобилизует его возможности, повышает сопротивляемость к неблагоприятным факторам среды. Чрезмерная интенсивность стресса может привести к патологическим изменениям в организме.
Термином «эмоциональный стресс» принято именовать состояние тревоги, конфликта, эмоционального расстройства, переживания угрозы безопасности, неудачи, досады и т.д. Такие эмоциональные состояния развиваются у человека, когда он сталкивается с психологически трудными и, с его точки зрения, неразрешимыми ситуациями
ЗАДАНИЕ 10. Дайте развернутый ответ на вопрос.
Прочитайте задание. Составьте схему исследования, укажите последовательность необходимых действий.
Цветки растений посещает множество насекомых. А как узнать, какие из них являются опылителями? Предложите схему эксперимента, укажите необходимые для его осуществления материалы и оборудование.
Ответ:
Цветки растений могут посещать насекомые, питающиеся пыльцой и нектаром, но не имеющие приспособлений для опыления; хищные насекомые в поисках тли или трипсов; имаго насекомых, откладывающих яйца в завязь, где впоследствии развиваются их личинки; некоторые виды даже используют крупные соцветия в качестве площадки для спаривания. Чтобы однозначно установить, участвует ли конкретный вид насекомого в опылении определенных видов растений, можно предпринять следующие действия: 1. установить видовую принадлежность растения, по морфологическим признакам и окраске предположить возможную группу вероятных насекомых опылителей и время суток их вероятной активности. 2. Организовать отлов насекомых для дальнейшего определения видовой принадлежности и изучения строения тела и ротового аппарата. 3. Установить визуальное наблюдение с использованием фото и видеотехники. 4. Установив видовую принадлежность насекомых, организовать отлов особей этих видов вне непосредственной близости от растений с целью сбора пыльцы с их тела для дальнейшей идентификации. 5. Собрать гербарный материал растений и коллекцию насекомых для последующей передачи специалистам-систематикам с целью проверки определения. 6. Для оценки специфичности взаимодействия установленных видов насекомых с изучаемыми растениями рассчитать встречаемость всех этих видов через число регистрируемых посещений цветков (соцветий) наблюдаемых растений. Проанализировать ареалы растений и насекомых и численности их популяций. 7. Провести стационарный (лабораторный) анализ собранной пыльцы с тел насекомых и установить паленологическими методами ее принадлежность определенным видам растений. 8. Проанализировать и сопоставить результаты всех исследований. Материалы и оборудование: определители растений и насекомых, соответствующая фото и видеотехника, осветительное оборудование, стереоскопический микроскоп, лупы, сачки, морилки для насекомых, пинцеты и препаровальные иглы, матрасики и энтомологические иголки, гербарные сетки, емкости (эппендорфы) для сбора пыльцы, полевые дневники и журналы для записи, канцелярские принадлежности, по возможности, ноутбук с выходом в Интернет. В стационарных условиях, возможно, понадобится использование сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) и профессионального светового микроскопа с фотонасадкой со всем необходимым для проведения на данном оборудовании исследований комплекса вспомогательных приборов, реактивов и материалов.
© Биологический факультет СПбГУ, 2006-2011 |