Биология (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2024-2025 год)

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

13. Все представители семейства хамелеонов (Chamaeleonidae) способны изменять

свою окраску.

Как выяснили учѐные это достигается за счет:

а) изменения угла отражения падающего света прозрачными клетками верхнего

слоя кожи;

б) растягивания и сжимания пигментных клеток кожи;

в) выработки в коже пигментов разных цветов в различных условиях освещѐнности;

г) изменения температуры отдельных участков кожи;

д) преломления лучей света в кристаллах гуанина, содержащихся в верхнем слое

кожи.

14. Альдостерон - основной минералокортикостероидный гормон коры

надпочечников у человека. Минералокортикоиды вызывают усиление

канальцевой реабсорбции катионов натрия, анионов хлора и одновременно

усиливают канальцевую экскрецию катионов калия. Какие из приведенных

факторов усиливают секрецию альдостерона?

а) снижение концентрации натрия в плазме крови;

б) снижение объема циркулирующей крови;

в) повышение активности ренин-ангиотензин-альдостероновой системы;

г) снижение синтеза ангиотензина I;

д) повышение артериального давления.

15. При гипертиреозе в организме человека наблюдается:

а) повышение уровня общего энергетического обмена;

б) снижение интенсивности термогенеза;

в) стимуляция превращения эстрогенов в андрогены;

г) увеличение частоты сердечных сокращений;

д) появление диффузного токсического зоба.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

16. Многие возбудители заболеваний находятся внутри поражѐнных клеток вне

досягаемости для гуморальных факторов иммунитета, таких как антитела.

Чтобы уничтожить инфицированные клетки, возникла обособленная система

клеточного приобретѐнного иммунитета, основанная на функционировании

Т-цитотоксических лимфоцитов (T-киллеров). Какие из процессов характерны

для активированных Т-цитотоксических лимфоцитов (CD8+)?

а) высвобождение перфорина и гранзимов для индукции апоптоза;

б) фагоцитоз инфицированных клеток;

в) распознавание антигена, связанного с молекулами главного комплекса

гистосовместимости MHC I;

г) активация через взаимодействие с Т-хелперами (CD4+), секретирующими

интерлейкин-2;

д) модуляция силы и продолжительности иммунного ответа.

17. Сужение просвета бронхов наблюдается при:

а) действии адреналина на гладкие мышцы бронхов;

б) активации симпатической нервной системы;

в) выделении гистамина иммунными клетками дыхательных путей;

г) действии ацетилхолина на стенку бронхов;

д) выработке медиаторов воспаления.

18. Рассмотрите диаграмму, показывающую происхождение последовательностей,

полученных при секвенировании генома мамонта.

Можно утверждать, что:

а) оранжевый сектор (15.59%) соответствует бактериальной ДНК;

б) розовый сектор (0,01%) соответствует ДНК паразитической микрофлоры;

в) ДНК мамонта по размеру менее фрагментирована, чем ДНК других фракций;

г) идентифицировать ДНК из серого сектора (24,92%) не удалось, потому что

это ДНК принадлежит ныне вымершим видам;

д) человеческая ДНК входит в состав синего сектора (1,53%).

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

19. Инактивация одной из двух Х-хромосом в клетках млекопитающих

начинается с локуса, называемого XIC, с которого синтезируется РНК Xist.

Схема инактивации приведена на рисунке ниже.

Верно, что:

а) РНК Xist кодирует белок XIC, участвующий в инактивации Х-хромосомы;

б) в случае трисомии будут инактивированы две Х-хромосомы из трех;

в) инактивация Х-хромосомы каждый раз начинается заново в фазе G2;

г) на Y-хромосоме есть локус, гомологичный локусу XIC;

д) дупликация локуса XIC на аутосому может привести к инактивации этой

аутосомы.

20. Рассмотрите схематичную структуру транскрипционного фактора АР1,

приведенную на рисунке.

Этот белок:

а) гетеродимер, состоящий из белков Fos и Jun;

б) имеет палиндромный сайт связывания в ДНК;

в) содержит димеризационный мотив «лейциновая молния»;

г) имеет сигналы ядерной локализации;

д) имеет сайты гликозилирования.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

21. Принципиальными отличиями вторичного иммунного ответа от первичного

является то, что:

а) размножение лимфоцитов происходит в лимфоузлах, а не в костном мозге;

б) появляются не только антитела и В-клетки, но и Т-клетки;

в) размножаются потомки клеток памяти, а не наивных лимфоцитов;

г) в гуморальном иммунитете преобладают IgG вместо IgM;

д) он может быть направлен против патогена любого типа.

22. Рассмотрите результаты геномной дактилоскопии (гель-электрофорез

результатов ПЦР для Х-сцепленного STR-локуса) семьи, состоящей из

родителей и трех детей. Дорожка М соответствует маркеру молекулярных

масс, дорожки 1 - 5 соответствуют членам семьи. В этой семье:

а) две дочки и один сын;

б) отцу соответствует дорожка 1;

в) матери соответствует дорожка 2;

г) дочери соответствует дорожка 3;

д) сыну соответствует дорожка 5.

23. Пируватдегидрогеназный комплекс обеспечивает декарбоксилирование

пировиноградной кислоты (пирувата) с образованием ацетил-КоА. Это

комплекс состоит из трех ферментов: пируватдегидрогеназы,

дигидролипоилтрансацетилазы и дигидролипоилдегидрогеназы. Какие

коферменты необходимы для работы этого комплекса?

а) пиридоксальфосфат;

б) биотин;

в) фолиевая кислота;

г) кофермент Q;

д) тиаминпирофосфат.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

24. Известно, что многие археи могут обитать в экстремальных условиях, в

частности, при очень высоких температурах. В связи с этим их плазматические

мембраны построены из липидов, которые значительно отличаются от

липидов, из которых построены плазматические мембраны клеток

большинства бактерий и эукариот.

Рис.1 Мембранный липид бактерий и эукариот

Рис.2 Мембранный липид архей

Внимательно рассмотрите приведенные выше рисунки и ответьте, являются

ли приведенные утверждения верными или неверными:

а) гидрофильные «головки» мембранных липидов в обоих случаях построены на

основе глицерина;

б) гидрофобные компоненты мембранных липидов в обоих случаях связаны с

компонентами полярных головок сложноэфирными связями.

в) структура мембраны в обоих случаях представляет собой классический

липидный бислой;

г) приведенные на рисунках липиды в обоих случаях можно отнести к

фосфолипидам;

д) липиды мембран архей относятся к изопреноидам.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

25. В эксперименте на изолированном гигантском аксоне кальмара исследователь

регистрирует величину потенциала покоя. После этого он добавляет в

перфузионную жидкость блокатор натриевых каналов тетродотоксин

(формула дана ниже).

К каким последствиям это приведет?

а) снизится потенциал покоя;

б) повысится потенциал покоя;

в) снизится потенциал действия;

г) повысится потенциал действия;

д) уменьшится период рефрактерности.

26. Термогенез в митохондриях - это процесс, при котором митохондрии

производят тепло за счет окислительного фосфорилирования. Данные реакции

играют важную роль в поддержании гомеостаза тела, особенно при

экстремальных температурах окружающей среды. Укажите верные и

неверные утверждения об этом процессе:

а) термогенез в митохондриях осуществляется за счет работы белка термогенина

(UCP1), расположенного во внутренней митохондриальной мембране и

использующего протонный градиент для выделения тепла;

б) источником термогенеза может являться работа креатинового цикла, в котором

креатин фосфорилируется креатинкиназой, выделяющей тепло;

в) в белой жировой ткани млекопитающих происходит активный термогенез в

митохондриях;

г) Активация термогенеза в митохондриях может происходить под влиянием

холода, гормонов щитовидной железы, адреналина и норадреналина;

д) Увеличение термогенеза в митохондриях может способствовать снижению веса,

поскольку этот процесс требует значительного количества энергии, которое может

быть получено за счет окисления жиров и углеводов.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

27. ДНК-связывающие домены - домены белков, специфически узнающие ДНК,

то есть селективно связывающие определенные последовательности

нуклеотидов. К ДНК-связывающим доменам, например, относятся

гомеодомены. На рисунках показано взаимодействие гомеодомена с ДНК.

Слева - структура из базы данных Protein Data Bank, справа - схематичное

изображение: цилиндрами показаны альфа-спирали белка, а ломаные линии

обозначают боковые цепи аминокислот или участки полипептида без

вторичной структуры. Известно, что спираль 1 состоит из 13 аминокислотных

остатков.

Выберите верные утверждения:

а) Гомеодомен связывается с большой бороздкой ДНК специфически;

б) Гомеодомен связывается с малой бороздкой ДНК неспецифически;

в) Показанные на третьей альфа-спирали остатки могут иметь порядковые номера

Глн 45, Иле 47 Асп 48;

г) Показанные на третьей альфа-спирали остатки могут иметь порядковые номера

Иле 45, Глн 48, Асп 49;

д) Делеция участка, кодирующего спираль 2, не приведет к потере функции

специфического узнавания ДНК гомеодоменом.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

28. Вопрос о том, равномерен ли темп (скорость) эволюции является одним из

ключевых для эволюционной биологии. Оценки молекулярных генетиков,

предсказывают, что эволюция должна быть равномерной (градуалистической).

Палеонтологические данные часто свидетельствуют о том, что эволюция имеет

высокую скорость при формировании видов, а затем сильно замедляется:

наступает эволюционный стазис. Второй тип темпа эволюции называют

пунктуалистическим.

Выберите верные утверждения о темпах эволюции:

а) накопление нейтральных мутаций, вероятнее всего, будет соответствовать

градуалистическому темпу эволюции;

б) накопление синонимичных однонуклеотидных замен в белках соответствует

филогенетическому дереву в сценарии 1;

в) филогенетическое дерево в сценарии 1 соответствует пунктуалистической

эволюции;

г) кембрийский взрыв - один из редких примеров градуалистической эволюции,

который можно обнаружить в палеонтологической летописи;

д) в консервативных генах, например, цитохромоксидазе 1 не наблюдается ни один

из вариантов эволюции, так как все возникающие мутации в этом белке

отсеиваются отбором.

29. Кембрийский взрыв - это резкое увеличение количества ископаемых

отложений в ископаемой летописи, произошедшее на границе докембрия и

фанерозоя. Из перечисленных событий в это время произошло:

а) массовое появление хищных животных, которые питались другими

многоклеточными животными, а не соскребали бактериальные маты;

б) по-видимому, первое появление животных с радулой;

в) выход первых животных на сушу из океанов;

г) формирование зарывающихся в грунт животных, которые строили трубки;

д) появление в палеонтологической летописи представителей большинства

современных типов животных.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

30. Адаптивный ландшафт - это графический способ отображения

приспособленности определенного генотипа (генофонда), впервые

предложенный Сьюэллом Райтом в 1931 году. Высоты пиков на адаптивном

ландшафте соответствуют локальным или глобальным максимумам

приспособленности. В недавнем исследовании четырех близких видов ящериц

рода Anolis построили адаптивный ландшафт для фенотипов животных. При

этом сначала у групп ящериц разных видов измерили множество

морфологических признаков, а затем провели анализ главных компонент.

Полученную поверхность, задаваемую компонентами, рассматривали как

пространство возможных фенотипов:

а) движение вниз по ландшафту приспособленности (от пиков к впадинам) может

быть обусловлено мутационным процессом и дрейфом генов;

б) образование гибридов у ящериц маловероятно, так как гибридный вид скорее

всего попадет в жѐлоб на адаптивном ландшафте;

в) движение по адаптивному ландшафту может быть обусловлено только

естественный отбором и отражает процесс адаптации видов к среде обитания;

г) адаптивный ландшафт не меняется со временем, то есть является константой,

а меняется лишь приспособленность и положение популяций на нѐм;

д) разные виды ящериц занимают различные пики приспособленностей на

адаптивном ландшафте, а значит адаптированы к своим экологическим нишам

наилучшим образом.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

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 - 70 (по 5 баллов за 14 тестовых заданий).

При оценивании будет использована прогрессивная шкала оценивания.

Подсчет очков за один вопрос:

Если все пять ваших ответов будут правильными, то вы получите 5 баллов.

Если только четыре ответа будут правильными, то вы получите 3 балла.

Если только три ответа будут правильными, то вы получите 2 балла.

Если только два ответа будут правильными, то вы получите 1 балл.

Если правильными будут менее двух ответов, то вы ничего не получите (0 б.).

Образец заполнения матрицы («ПО» и «Бал.» заполняется жюри при проверке!):

№

ПО

Бал.

…

1. Микромицет Ashbya gossypii является основным продуцентом рибофлавина в

промышленной биотехнологии. Представьте, что вам необходимо получить

улучшенный штамм из природного микромицета с помощью современных

технологий геномного редактирования. Рассмотрите схему метаболических

путей, связанных с синтезом рибофлавина, и выберите гены, которые

целесообразно гиперэкспрессировать с целью увеличения выхода целевого

продукта.

Укажите в Листе Ответов, по каждой позиции Верно (В) или Неверно (Н):

А) ICL1;

Б) BAS2;

В) SHM2;

Г) гены ферментов пентозо-фосфатного пути;

Д) гены ферментов биосинтеза пиримидинов.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

2. Ниже приведен рисунок, изображающий поперечный срез органа растения.

Рассмотрев рисунок, укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих

утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) У данного растения имеются ребра жесткости, состоящие из клеток, стенки

которых инкрустированы оксидом кремния.

Б) Это поперечный срез стебля.

В) этот орган покрыт ризодермой.

Г) У этого растения имеется уголковая колленхима, которая располагается сразу под

эпидермой.

Д) Это абстракция, нарисованная нейросетью.

3. Во многих семействах растений обнаружены виды, прорастающие лишь после

лесного пожара. Каррикины - это компоненты дыма, появляющиеся при

горении древесины и вызывающие прорастание у таких растений. Разнообразие

семейств, где есть представители, способные прорастать в ответ на каррикины,

натолкнуло исследователей на мысль о том, что они воздействуют на рецептор

распространѐнных у всех растений гормонов. Взгляд учѐных пал на

стриголактоны - гормоны, способные вызывать прорастание семян

паразитических растений, участвующих в регуляции микоризообразования,

регулирующих апикальное доминирование, архитектуру корня и др. Ниже

приведены структуры стриголактона оробанхола и каррикина KAR₁ (по Waters

& Nelson, 2022).

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

Тем не менее, вскоре выяснилось, что каррикины и стриголактоны имеют

разные рецепторы (KAI2 и D14, или DWARF14, соответственно), которые,

однако, имеют общую эволюционную историю и могут быть объединены в

единое семейство KAI2-D14 (по Waters et al., 2013 с изменениями). Представители

этого семейства имеются у харовых водорослей и высших растений, в то время

как у зелѐных водорослей они обнаружены не были. Рисунки, демонстрирующие

системы рецепции каррикинов и стриголактонов и филогенез

последовательностей генов KAI2, D14 и схожего белка DLK2, представлены

ниже.

Основываясь на собственных знаниях и информации, представленной в задании,

укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений о

каррикинах Верным (В) или Неверным (Н).

А) Рецептор каррикинов является Е3-компонентом убиквитинлигазного комплекса, то

есть отвечает за узнавание субстрата, который будет полиубиквитинилирован с

дальнейшим разрушением в протеасоме.

Б) Каррикины, вероятно, способны запускать выход семян из состояния

физиологического покоя, воздействуя на рецептор стриголактонов благодаря

схожести их химических мотивов.

В) Помимо растений, требующих для прорастания лесного пожара, в ответ на

каррикины могут прорастать и другие растения, например, Arabidopsis thaliana.

Г) Наличие у бактерий ортолога KAI2-D14 однозначно свидетельствует о том, что это

семейство белков могло появиться у Архепластид в ходе первичного эндосимбиоза

пластид.

Д) Белки KAI2 и D14 - паралоги, чья дивергенция в эволюционной истории

произошла на уровне сосудистых растений.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

Основываясь на собственных знаниях и информации, представленной в задании,

укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений Верным

(В) или Неверным (Н).

А) Увеличение степени выпуклости клеток от выпуклых (ii) к сосочковым (iii)в

большинстве случаев ведет к увеличению силы сцепления.

Б) При любом варианте микроструктуры кутикулы выпуклые (ii) и сосочковые (iii)

клетки обеспечивают лучшее прикрепление жука к поверхности органа, нежели

плоские клетки (i).

В) Наличие кристаллов воска (wc) или кутикулярных складок (cf) на поверхности

клеток снижают способность жука закрепляться на поверхности растения.

Г) Кутикулярные складки существенно повышают силу сцепления, так как насекомое

может зацепиться за поверхность растения

Д) Форма клеток (степень выпуклости) не оказывает никакого влияния на силу

сцепления.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

5. На рисунке слева дана схема, а справа - фотография, сделанная при помощи

электронного микроскопа. На рисунке показан участок внутренних органов

беспозвоночного животного.

Используя свои знания о строении и функционировании внутренних органов

беспозвоночных животных, укажите в Листе Ответов, является ли каждое из

следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) У животного с таким строением органы выделения представлены метанефридиями;

Б) У животного с таким строением полость тела выстлана целотелием;

В) Структура, обозначенная цифрой 3, содержит миофиламенты;

Г) Структура, обозначенная цифрой 4, является местом ультрафильтрации;

Д) Цифрой 1 обозначено межклеточное вещество, преимущественно состоящее из

крупных молекул белков и углеводов.

6. Личинки комаров рода Хаоборус (Chaoborus) - единственные известные истинно

пелагические насекомые (Рис. 1, 2). Они обитают в пресных водоемах, от лесных

луж до огромных озер по всему миру и могут совершать значительные суточные

вертикальные миграции, чтобы избежать выедания рыбами. Личинки

регулируют свою плавучесть, обратимо изменяя объем двух пар газовых

пузырей. Газовый пузырь по форме напоминает короткую и изогнутую

замкнутую трубку (Рис. 3). Стенка газового пузыря состоит из одного слоя

клеток, изнутри пузырь выстлан кутикулой. Состав газа, заполняющего пузырь,

идентичен смеси газов, растворенных в воде. В стенке газовых пузырей выявлен

резилин - белок, обладающий высокоэластичными свойствами и часто

встречающийся в кутикуле членистоногих. Расправляясь после сжатия, резилин

отдает до 97% накопленной энергии, превосходя по этому показателю эластин

млекопитающих (до 90%) и лучшие марки резины (до 80%). Упругие свойства

резилина обусловлены тем, что полипептидная цепь белка произвольно скручена

за счет многочисленных ди- и тритирозиновых мостиков. Резилин сжимается и

расправляется изометрически во всех измерениях.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

Для изучения механизма изменения объема газовых пузырей у личинок хаоборуса

провели серию экспериментов.

Эксперимент 1. Изолированные газовые пузыри помещали в капли искусственной

гемолимфы (ИГ) - буферных растворов с тем или иным известным показателем рН;

после достижения равновесного объема пузыря фиксировали по фотографиям его

форму и размеры в двух различных проекциях (Рис. 3).

Эксперимент 2. Изолированный газовый пузырь помещали в каплю искусственной

гемолимфы (ИГ), куда добавляли FCCP либо ДМСО. В качестве контроля газовые

пузыри оставляли в ИГ без добавления дополнительных реактивов. FCCP

карбонилцианид-4-(трифторметокси)фенилгидразон: протонный ионофор, делает

мембраны проницаемыми для протонов; ДМСО (диметисульфоксид): полярный

апротонный растворитель (Рис. 5).

Эксперимент 3.

Интактным личинкам вводили в полость тела раствор

бафиломицина до итоговой концентрации его в гемолимфе около 50 мМ; личинкам

контрольной группы вводили равный объем ИГ без бафиломицина. Бафиломицин -

специфический ингибитор H⁺-АТФазы вакуолярного типа (V-АТФазы), протонного

насоса, широко распространенного у эукариот (Рис. 6).

Эксперимент 4. Задние воздушные мешки вырезали, поместили в капиллярные

трубки квадратного сечения и промывали ИГ в течение 120 мин. Затем трубки

начали промывать ИГ, содержащей 1 мМ бафиломицина. Контролем служили такие

же препараты воздушных мешков тех же самых личинок, промывавшиеся в

капиллярных трубках чистой ИГ в течение всего эксперимента (Рис. 7).

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

Исходя из информации, представленной на рисунках и в тексте, установите,

является ли каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) Положительная плавучесть личинок достигается за счет выделения СО₂ в пузыри до

тех пор, пока давление в пузырях не превысит гидростатическое давление на данной

глубине.

Б) Резилин в стенках пузыря совершает механическую работу в ответ на изменение рН.

В) В кутикуле воздушных мешков богатые резилином участки (условно помеченные

голубым цветом) расположены в соответствии со схемой 3 на Рис. 4.

Г) При нарушении работы V-АТФазы плавучесть личинки увеличится.

Д) Построив калибровочный график способом, который использовали в Эксперименте 1,

можно оценить рН гемолимфы у живой личинки, если ввести в полость тела FCCP и

затем измерить равновесный объем газового пузыря.

7. В скелетных мышцах встречаются мышечные волокна разных типов: они

отличаются друг от друга строением, физиологией и особенностями метаболизма.

На микрофотографиях (1-4) мышечные волокна двух основных типов

обозначены цифрами I и II. Микрофотографии получены с помощью разных

гистохимических методов: микрофотография 1a - гистохимическая реакция на

АТФазную активность при pH=4.3; микрофотография 1б - гистохимическая

реакция на АТФазную активность при pH=9.4; микрофотография 2 -

гистохимическая реакция на НАД-тетразолийредуктазу (NADH-TR);

микрофотография 3 - ШИК-реакция (реактив Шиффа-йодная кислота, Periodic

Acid - Schiff reaction); микрофотография 4 - окраска маслянистым О-красным

(Oil red O), красителем, используемым для окрашивания нейтральных

триглицеридов и липидов.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

Изучите микрофотографии и укажите в Листе Ответов, является ли каждое из

следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) С помощью гистохимических методов можно дифференцировать мышечные

волокна разного типа.

Б) Разные типы мышечных волокон могут присутствовать в составе одной и той же

скелетной мышцы.

В) Мышечные волокна II типа сохраняют свою активность в широком диапазоне

значений pH и могут сокращаться длительное время без признаков утомления.

Г) Мышечные волокна II типа - это волокна с высоким уровнем окислительного

метаболизма.

Д) По сравнению с волокнами I типа, волокна II типа содержат больше

митохондрий, и активно используют липиды для получения энергии.

8. Перед вами фотографии эмбриональных гонад мыши, окрашенных методом in

situ гибридизации на стадии E13.5 и фотографии неокрашенных гонад на стадии

E14.5. Данный метод позволяет визуализировать определенные

последовательности ДНК или РНК.

Рассмотрите представленные рисунки и укажите в Листе Ответов, является ли

каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) Stra8 - маркер специфичный для женских гонад, а Cyp26b1 - для мужских;

Б) Stra8 - проапоптотический ген, а Cyp26b1 - антиапоптотический, поэтому

мужская гонада больше женской;

В) Образцы под знаком вопроса - орган, проявляющий свойства семенника и

яичника одновременно (овотестис);

Г) Развитие гонады и выделительной системы связано в эмбриональный период. В

препарате под знаком вопроса мы видим, как клетки гонады дегенерируют и

развивается материал туловищной почки;

Д) Гонады, как мужские, так и женские за одни сутки увеличиваются примерно в

3 раза.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

9. Известно, что многие организмы (как прокариоты, так и эукариоты, как

одноклеточные, так и многоклеточные) обитают в разных температурных

условиях: от температур ниже 0°С (морская вода в арктических и

антарктических морях) до 60-80°С и выше (горячие источники и гейзеры). Кроме

того, многие из них испытывают значительные сезонные и суточные колебания

температуры.

Таблица. Жирнокислотный состав липидов плазматической мембраны клеток Е.coli,

выращиваемых при разных температурах

Процент от общего количества

жирных кислот

10°С

20°С

30°С

40°С

Миристиновая кислота (14:0)

Пальмитиновая кислота (16:0)

Пальмитоолеиновая кислота (16:1)

Олеиновая кислота (18:1)

Гидроксимиристиновая кислота (14:0)

Другие (минорные) жирные кислоты

Соотношение ненасыщенных и

насыщенных жирных кислот (без учета

1,78

1,38

1,13

0,27

минорных жирных кислот)

Внимательно рассмотрите Таблицу и укажите в Листе Ответов, является

каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) Изменение состава жирных кислот мембранных липидов при изменении

температуры необходимо для поддержания микровязкости плазматической

мембраны бактериальной клетки на определенном уровне в широком диапазоне

температур.

Б) Определенная микровязкость плазматической мембраны необходима для

нормального функционирования интегральных мембранных белков (насосов,

каналов, переносчиков, рецепторов и т.д.), работа которых сопряжена со

значительными изменениями конформации их молекул.

В) Температура плавления ненасыщенных жирных кислот всегда ниже температуры

плавления насыщенных жирных кислот с тем же числом углеродных атомов.

Г) Из приведенных в Таблице жирных кислот минимальную температуру плавления

имеет олеиновая кислота.

Д) Минорные жирные кислоты не вносят значительного вклада в поддержание

определенной микровязкости плазматической мембраны бактерий при разных

температурах.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

10. Рассмотрите схему гибридного дисгенеза у дрозофилы.

На ней показаны два реципрокных скрещивания между мухами из М и Р линий.

У мух из Р линии есть транспозон Р-элемент, размножение которого находится

под контролем цитоплазматических РНК-белковых комплексов. У гибридов от

первого скрещивания в цитоплазме яйцеклетки таких комплексов нет, поэтому

Р-элементы бесконтрольно распространяются по геному.

Основываясь на собственных знаниях и информации, представленной в задании,

укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений Верным

(В) или Неверным (Н).

А) Все потомки от второго скрещивания будут иметь Р-элементы.

Б) В обоих скрещиваниях рождаются только самки.

В) Стерильность потомства наступает из-за множества хромосомных перестроек после

межхромосомной рекомбинации по новым Р-элементам в мейозе.

Г) Контроль над Р-элементами происходит по механизму РНК-интерференции.

Д) Среди потомков от первого скрещивания стерильными будут только самки, потому

что самцов нет кроссинговера.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

11. 6SРНК служит глобальным регулятором экспрессии большинства генов

бактерии. На рисунке - наложение структуры, которую принимает промоторная

область ДНК во время инициации транскрипции, и структуры 6SРНК в

комплексе с РНК-полимеразой (фрагмент 6SРНК показан точками для

улучшения наглядности). Сигма-70 - субъединица РНК-полимеразы, которая

узнает промоторы большинства генов.

Основываясь на собственных знаниях и информации, представленной в

задании, укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих

утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) Регуляция экспрессии с помощью 6SРНК основана на комплементарном

взаимодействии 6SРНК c промоторной областью ДНК;

Б) Регуляция экспрессии с помощью 6SРНК осуществляется за счет терминации

транскрипции;

В) Замена участка 6SРНК, отмеченного красной скобкой, на последовательность,

полностью комплементарной участку, показанному шариками, приведет к усилению

репрессии;

Г) Промоторы генов, экспрессия которых падает при повышении содержания

6SРНК, узнаются иной сигма-субъединицей РНК-полимеразы (не сигма-70);

Д) В культуре бактерий, вышедшей на стационарную фазу роста, накапливается

6SРНК.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

12. На рисунке изображены некоторые аспекты митохондриального метаболизма

печеночного сосальщика. Мы зашифровали три соединения буквами X, Y и W.

Мы также отметили некоторые реакции цифрами от 1 до 4. Pi соответствует

остатку фосфорной кислоты.

Укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих утверждений Верным (В)

или Неверным (Н).

А) Реакции 1 и 3 требуют один и тот же кофактор (биотин), участвующий в переносе

карбоксильной группы из углекислого газа.

Б) Реакция 2 протекает с образованием свободных радикалов.

В) Соединение W является зеркальным изомером своего биосинтетического

предшественника.

Г) Перенос электронов на NAD⁺ от FADH₂ в рамках реакции 4 протекает с участием

тиаминпирофосфата.

Д) Соединение X является интермедиатом цикла Кребса.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

13. Одной из проблем сборок геномов (получения последовательностей геномов за

счет объединения прочтений, полученных при секвенировании ДНК) - это

некорректная сборка гомологичных генов. В идеале в геномной сборке должен

содержаться ген, полученный с одной хромосомы и одной хроматиды, в то

время как остальные варианты этого гена могут быть представлены в виде

мутаций по отношению к референсному варианту. Если у гена в геноме

имеются паралоги, то в сборке должна присутствовать ровно один вариант

каждого паралога.

Рассмотрите варианты полученных сборок генома и укажите в Листе Ответов,

является каждое из следующих утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) Полногеномные дупликации приводят к упрощению сборки, так как появляется

больше похожих генов, а значит при сборке одной копии гена остальные можно

восстановить исходя из нее.

Б) Наиболее адекватная сборка генома организма представленного в задании

показана в сценарии “сборка 3”.

В) Высокая гетерозиготность (среднее различие между аллелями в одном генотипе,

выраженное в процентах) может существенно осложнить сборку и приводит к

ошибкам, продемонстрированным в сценарии “сборка 1”.

Г) Недавние дупликации генов обычно плохо детектируются при сборке за счет

низкой дивергенции последовательностей генов-паралогов (сборка 3).

Д) Чем древнее дупликация генов, тем сложнее отличить дуплицированные гены

паралоги от аллелей.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

14. Эффект (положительный, отрицательный или нейтральный), который мутация

может оказать на организм зависит не только от природы самой мутации, но от

генетического окружения, в котором она возникла. Чтобы измерить, как

изменяется влияние мутаций на приспособленность провели анализ мутаций,

возникающих у кишечной палочки (E. coli) в долговременном эволюционном

эксперименте. Для этого измерили, какое влияние на приспособленность

оказывают мутации, которые возникают в предковой популяции (Anc),

популяции спустя 2000 и 15000 поколений эволюции (2K и 15K). На графике А

показан относительный эффект всех мутаций, возникающих в разных

поколениях. На графике Б показаны распределение эффектов от

положительных мутаций в разных поколениях. На графике В показано, как

изменяется приспособленность мутаций в зависимости от того, в каком

генетическом окружении она сформировалась (цвет линий показывает то, в

каком поколении мутация закрепилась в эксперименте):

Основываясь на собственных знаниях и информации, представленной в

задании, укажите в Листе Ответов, является каждое из следующих

утверждений Верным (В) или Неверным (Н).

А) На протяжении 15 тысяч поколений эффект от большинства мутаций остаѐтся

неизменным.

Б) Большинство мутаций, обеспечивающих положительный эффект в предковой

популяции оказываются нейтральными или слабо вредными к 2000 поколению.

В) Из-за снижения доли количества полезных мутаций по мере эволюции

приспособленность кишечной палочки снижается.

Г) Изменение характера мутации в зависимости от поколения, в котором эта мутация

возникает (график В) может объясняться эпистазом, то есть влиянием генов

окружения на эффект мутации.

Д) Доля мутаций, которые могут существенно повысить приспособленность

постепенно снижается по мере адаптации кишечной палочки, так как в процессе

эволюции у неѐ постепенно фиксируются мутации, которые в целом повышают

приспособленность популяции.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

[2 балла] Коробочка

- сборное название для большого разнообразия

ценокарпных вскрывающихся (иногда утративших способность к вскрыванию)

сухих плодов, развивающихся как из верхней, так и из нижней завязи. Обычно они

бывают многосеменными, реже односеменными. Установите соответствие между

цветковыми растениями

(1-4) и типом коробочки по морфогенетической

классификации (А-Д):

1) Безвременник осенний

2) Мак снотворный

(Colchicum autumnale)

(Papaver somniferum)

3) Первоцвет весенний

4) Чистотел обыкновенный

(Primula veris)

(Chelidonium majus)

Тип коробочки

А) лизикарпная коробочка;

Б) паракарпная локулицидная коробочка;

В) паракарпная септицидная коробочка;

Г) синкарпная локулицидная коробочка;

Д) синкарпная септицидная коробочка.

Растение

Тип коробочки

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

[3 балла] На рисунке изображена схема простой поры между двумя клетками

высшего растения. Укажите соответствие указанных на схеме структур (1 - 6) и их

называний (А - Е):

Названия структур:

А - поровый канал

Б - поровая мембрана

В - плазмодесма

Г - срединная пластинка

Д - первичная клеточная стенка

Е - вторичная клеточная стенка

Структура

Название

[3,5 балла] Ниже представлены различные вещества, не синтезируемые

растениями, но способные либо непосредственно связываться с рецепторами к

соответствующим гормонам, либо превращаться в растительный гормон.

Сопоставьте структуры веществ (1-7) с названиями гормонов (А-З), с чьими

рецепторами могут взаимодействовать эти вещества или в которые они

превращаются в растении.

Гормоны:

А. Ауксины

Д. Абсцизины

Б. Цитокинины

Е. Брассиностероиды

В. Гиббереллины

Ж. Стриголактоны

Г. Этилен

З. Жасмонаты

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

[3,5 балла]: Известно, что у человека зрение играет наиболее важную роль для

получения информации о внешнем мире. Нарушения зрения существенно снижают

качество жизни человека, поэтому своевременно оказанная медицинская помощь

очень важна. Представьте, что Вы офтальмолог, и к Вам на прием пришли 7

пациентов с разными проблемами. Установите соответствие между симптомами

каждого из пациентов

(1-7) и возможной причиной нарушения зрения (А-К).

Обратите внимание, каждой цифре должна соответствовать только одна буква.

Симптомы:

Причины нарушения зрения:

1) Пациент не видит в сумерках. В дневное

А) Повреждение среднего мозга;

время и при искусственном освещении

Б) Нарушение оттока внутриглазной

зрительные функции не нарушены;

жидкости;

2) Пациент не способен узнавать лица знакомых

В) Нарушение работы сфинктера и

и известных людей, но может описать любые

дилататора зрачка;

другие детали изображения;

Г) Увеличенное в длину глазное

3) Пациент не различает красный и зеленый

яблоко;

цвета;

Д) Недостаточное выделение

4) У пациента снижена острота зрения как при

тиреотропного гормона;

рассматривании объектов вдали, так и при

Е) Мутация в Х хромосоме;

рассматривании объектов вблизи. Цвета

кажутся тусклыми и блеклыми. Появляются

Ж) Недостаток витамина А в пище;

блики, пятна и ореолы;

З) Уменьшение способности хрусталика

5) У пациента периферическое поле зрения

изменять кривизну;

концентрически сужено до 15° и менее от точки

И) Помутнение хрусталика;

фиксации, при офтальмоскопии видны

углубления на диске зрительного нерва;

К) Повреждение нижневисочной коры

головного мозга.

6) Пациент может ясно видеть до

определѐнного расстояния, но объекты,

расположенные за пределами этого расстояния

(более удаленные), кажутся ему размытыми;

7) Пациент в возрасте 60 лет плохо видит

объекты, расположенные вблизи. Объекты,

расположенные вдали, видит лучше.

Симптомы

Причины нарушения

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

[2,5 балла]: Перед вами схематическое изображение эмбриона человека на 7 сутки

развития. Соотнесите представленные на рисунке структуры (1-5) с их названиями и

функциями (А-Д). Обратите внимание, каждой цифре должна соответствовать

только одна буква.

Названия и функции:

А) амнион - оболочка, окружающая и защищающая эмбрион эпибласт - вносит вклад

в собственно эмбрион;

Б) внутренняя клеточная масса - небольшая группа клеток в бластоцисте

млекопитающего, которая в конечном счете разовьется в собственно эмбрион и

связанные с ним желточный мешок, аллантоис и амнион гипобласт - сформирует

внутреннюю оболочку желточного мешка; это внезародышевый слой, который не

войдет в состав собственно эмбриона;

В) гипобласт, сформирует внутреннюю оболочку желточного мешка. Это

внезародышевый слой, который не войдет в состав собственно эмбриона;

Г) синцитиотрофобласт - структура из многоядерных клеток, способствующая

закреплению эмбриона в стенке матки путем разрушения ее ткани;

Д) цитотрофобласт - внезародышевый эпителий млекопитающих, прикрепляется к

эндометрию матки с помощью молекул адгезии;

Е) эндометрий матки - формирует материнскую часть плаценты;

Ж) эпибласт - вносит вклад в собственно эмбрион.

Структуры

Названия и функции

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

13.

[2,5 балла] Соотнесите названия нейромедиаторов и их функциональную роль

в человеческой физиологии

Нейромедиатор:

Его роль:

1) ацетилхолин

А) Основной тормозной нейромедиатор в зрелой

2) дофамин

ЦНС

3) глутамат

Б) Основной возбуждающий нейромедиатор,

4) ГАМК

участвующий в обучении и памяти

5) серотонин

В) Основной нейромедиатор парасимпатической

системы

Г) Участвует в регуляции настроения, сна, аппетита

и болевой чувствительности

Д) Участвует в регуляции мотивации, эмоций,

когнитивных способностей

Нейромедиатор

Роль

14.

[2,5 балла] Выберите верное сочетание частот аллелей и частот фенотипов в

популяции, если наблюдаются полное доминирование и выполнение закона Харди-

Вайнберга.

Частоты аллелей:

Частоты фенотипов:

1) р(а) = 40%, ген Х-сцеплен

А) 16% рецессивный, 84%

2) р(а) = 40%, ген Y-сцеплен

доминантный

3) р(а) = 40%, ген аутосомен

Б) 20% рецессивный, 80%

4) р(а) = 60%, ген аутосомен

доминантный

5) р(а) = 80%, ген в митоходриальной ДНК

В) 28% рецессивный, 72%

доминантный

Г) 36% рецессивный, 64%

доминантный

Д) 80% рецессивный, 20%

доминантны

Частоты аллелей

Частоты фенотипов

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

15.

[4 балла] Известно, что в клетках эукариот ионные каналы присутствуют как

в плазматической мембране, так и в мембранах многих внутриклеточных

органоидов. Установите соответствие между ионными каналами (1-8) и теми

клеточными структурами, в которых они находятся (А-В).

Ионный канал:

Расположение:

1) аквапорин (канал для воды, AQP)

А) лизосомы;

2) двупоровый Са-канал (TPC)

Б) плазматическая мембрана;

3) механочувствительный канал Piezo

В) эндоплазматический ретикулум.

4) муколипиновый TRP-канал (TRPML)

5) никотиновый ацетилхолиновый рецептор (nAChR)

6) потенциал-чувствительный Na-канал (Na_v)

7) рецептор инозитолтрисфосфата (IP₃R)

8) рианодиновый рецептор (RyR)

Канал

Расположение

16.

[5 баллов] В таблице перечислены взаимодействия между остатками

аминокислот активных центров нескольких аминоацил-тРНК синтетаз (АРСаз) и

боковыми цепями аминокислот, которые фермент присоединяет к тРНК. Также вам

даны формулы некоторых протеиногенных аминокислот (А-З, с избытком) и

названия аминокислот (с избытком).

Названия аминокислот:

D, аспарагиновая кислота

К, лизин

N, аспарагин

L, лейцин

Y, тирозин

С, цистеин

U, селеноцистеин

F, фенилаланин

G, глицин

P, пролин

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

Сопоставьте описания взаимодействий в активных центрах АРСаз, включающие

упоминание задействованных аминокислотных остатков фермента, с формулами

аминокислот (А-З) и укажите однобуквенное название для каждой выбранной

аминокислоты. В каждой ячейке может быть только одна буква.

Формула

Название

Номер

АРСаза образует с боковой цепью аминокислоты:

амино-

кислоты

• солевой мостик (ионную связь) отрицательно

заряженным остатком аминокислоты;

• гидрофобные взаимодействия несколькими

неполярными аминокислотными остатками.

• водородные связи несколькими остатками полярных

аминокислот.

• гидрофобные взаимодействия несколькими остатками

неполярных аминокислот.

• стэкинг-взаимодействие (перекрывание π-орбиталей)

остатком ароматической аминокислоты;

• гидрофобные взаимодействия несколькими остатками

неполярных аминокислот;

• водородную связь остатком полярной аминокислоты.

• солевой мостик (ионную связь) положительно

заряженным остатком аминокислоты;

• водородную связь остатком полярной аминокислоты.

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

Часть

5. 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 - 15.

[4 балла] На одном из последних этапов биосинтеза жасминовой кислоты в

пероксисоме из цис-оксофитодиеновой кислоты (cis-(+)-OPDA, см. рис.) образовалось

27 мкмоль НАДН.

Часть 1.1. [2 балла] Сколько мкмоль жасмоната ((+)-7-iso-jasmonic acid, см. рис)

синтезировалось? Реакция гидрирования двойной связи в молекуле cis-(+)-OPDA

осуществляется с затратой 1 молекулы НАДФН и в балансе НАДН не учитывается.

Ответ

мкмоль жасмоната

Часть 1.2. [2 балла] Напишите брутто-формулу (в таблицу ниже) жирной кислоты, из

которой непосредственно может синтезироваться cis-(+)-OPDA. Учтите, что для

формирования циклической структуры используется одна двойная связь.

Ответ

формула молекулы

[2 балла]: Ядрышковый организатор - локус генов, кодирующих синтез

рибосомальных РНК, они расположены в области вторичных перетяжек хромосом.

Иными словами, это участки хромосом, на основе которых образуется ядрышко. У

человека это хромосомы 13, 14, 15, 21 и 22 пары. При сперматогенезе в стенке

извитых семенных канальцев из сперматогоний образуются сперматоциты первого

порядка. Основываясь на знании основных этапов сперматогенеза, рассчитайте,

сколько ядрышковых организаторов в норме должен содержать каждый

сперматоцит первого порядка здорового мужчины. Ответ запишите в виде целого

числа.

Ответ

штук

Биология, ЗЭ-2025, 11 класс

[3 балла] На необитаемом острове оказались две дрозофилы, сбежавшие из

генетической коллекции чистых линий - белоглазая самка (рецессивная Х-

сцепленная мутация w) и самец с черным телом (рецессивная аутосомная

мутация b). Какая доля мух будет иметь фенотип дикого типа через 10

поколений? Дрейфом генов можно пренебречь. Ответ укажите в виде

процентов, округлив до целых.

Ответ

[6 баллов] Для решения многих биологических проблем биологи применяют

Марковские модели. В Марковской модели несколько состояний системы

разделены вероятностными переходами. Рассмотрим скрытую марковскую

модель (HMM) для CpG островков в геноме человека. Для двух состояний

(CpG островок или Не CpG островок) существуют вероятности перехода

между собой (0.37) и вероятности остаться в том же состоянии при переходе

между следующим нуклеотидом (0.63). Обратите внимание, что в зависимости

от того, в каком состоянии находится модель вероятность получения

нуклеотида отличается.

Пусть у вас есть последовательность из нуклеотидов CGGAGC.

Часть 4.1. [2 балла] Рассчитайте вероятность, что вся последовательность пришла из CpG

островка. Ответ представьте в виде числа

, где число X округлено до сотых, а Y

до целых.

Часть 4.2. [2 балла] Рассчитайте вероятность, что вся последовательность пришла не из

CpG островка. Ответ представьте в виде числа

, где число X округлено до сотых,

а Y до целых.

Часть 4.3. [2 балла] Рассчитайте двоичный логарифм отношения вероятности из Ч.4.1 к

вероятности из Ч.4.2. Ответ округлите до сотых.

Ответ:

Ч.4.1.

вероятность

Ч.4.2.

вероятность

Ч.4.3.

значение

Шифр 11_________________

Фамилия

___________________________

Имя

___________________________

Регион

___________________________

Класс

___________________________

Шифр

__________________________

МАТРИЦА ОТВЕТОВ

к заданиям теоретического тура 41-й Всероссийской олимпиады

школьников по биологии. ОЦ "Сириус" - 2025 г.

11 класс

Внимание! Образец заполнения:

правильный ответ -

отмена ответа -

Часть 1. мах. 20 баллов

№

Часть 2. мах. 75 баллов

№

ПО

Бал.

№

ПО

Бал.

№

ПО

Бал.

Часть 3. мах. 70 баллов

№

ПО

Бал.

№

ПО

Бал.

№

ПО

Бал.

Итого за

часть 1-3

Шифр 11_________________

Фамилия

___________________________

Имя

___________________________

Регион

___________________________

Класс

___________________________

Шифр

__________________________

Часть 4. мах. 50,5 баллов

1. мах. 3 балла

2. мах. 2 балла

3. мах. 3 балла

4. мах. 3,5 балла

Орг-м

Раст.

Стр-ра

Ст-ра

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

6. мах. 5 баллов

(по 0,5 б.)

__________

Из-иея

7. мах. 3,5 балла

5. мах. 2,5 балла

Стр-ра

Орг-м

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

8. мах. 3,5 балла

9. мах. 2,5 балла

Сим-ы

Стр-ра

10. мах. 3 балла

11. мах.2 балла

Фен-п

Назв.

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

12. мах. 3 балла

13. мах. 2,5 балла

14. мах. 2,5 балла

(по 0,5 б.)

__________

Вирус

Нейр-р

Ч.алл.

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

15. мах. 4 балла

16. мах. 5 баллов

Канал

Формула

Название

Амин.

(по 0,5 б.)

__________

(по 0,5 б.)

__________

Итого за

часть 4

ЗАДАНИЕ

практического тура заключительного этапа

ХLI Всероссиискои олимпиады школьников по биологии. 2024-25 уч. год.

Для человека, не знакомого с естественной историей,

пребывание среди природы подобно посещению художественной галереи,

заполненной удивительными произведениями искусства,

90% которых повернуты лицом к стене

Томас Гексли

11 класс. БИОСИСТЕМАТИКА И ЭКОЛОГИЯ

НАСЕКОМЫЕ И ИХ ЗНАКОМЫЕ

Продолжительность работы - 45 минут. Максимум 50 баллов.

Обратите внимание, что проверяется ТОЛЬКО ЛИСТ ОТВЕТОВ.

Оборудование: стереомикроскоп со встроенным освещением, чашка Петри с объектом,

препаровальные иглы, определительный ключ, программируемый калькулятор,

компьютеры с подключенной базой данных The Paleobiology Database.

Введение

Вы плывёте на пароме по реке в центральной России. Ничего не тревожит тихий, томный и тёплый

вечер. Берегов не видно, и лишь паромный фонарь мелькает впереди. Вдруг из ниоткуда к фонарю

поднимается рой насекомых. Быстро взмахивая крыльями, они взмывают вверх, а затем буквально

замирают, несколько секунд паря в воздухе благодаря большой паре передних крыльев и

хвостовым нитям. Потом опять взлёт и падение. Опытный исследователь ни с чем не перепутает

этот воздушный вальс - перед вами брачный танец подёнок.

Жизненный цикл подёнок включает четыре стадии: яйцо, личинка (нимфа), субимаго и имаго.

Самки откладывают яйца в воду, из которых вылупляются личинки с удлинённым телом,

разделённым на голову, грудь и брюшко. Личинки имеют три пары ног с коготками, жабры на

первых семи сегментах брюшка и хвостовые нити (церки и парацерки) для стабилизации при

плавании. Они ведут донный образ жизни, обитая на камнях, растениях или в песке, некоторые

виды роют норы или плавают в воде пресных водоемов. Личинки - важная диагностическая

стадия, различающаяся морфологически у разных видов. Взрослые подёнки живут несколько часов

или дней, не питаются и размножаются.

Часть 1. Что в чашке?

Задание 1.1. [12 баллов] В чашке Петри на вашем рабочем столе находится личинка

подёнки. Используя определительный ключ (см. Приложение 1), определите объект до

рода. Впишите номера ВЫБРАННЫХ вами тез определителя в Лист ответов.

Рисунок 2. Разнообразие личинок подёнок

Определите типы местообитаний, в которых эти личинки могут жить. Для каждой

личинки (рис. 2) укажите в Листе ответов тип местообитания в виде номера из таблицы

Таблица 1. Экологические группы личинок подёнок.

Тип местообитания

1. Водоёмы с сильным течением, личинка прикрепляется к камням

2. Водоёмы со слабым течением, личинка ползает по дну водоёма, обычно не

зарываясь в ил

3. Морские водоёмы, личинка в течение всего жизненного цикла является

планктонным организмом

4. Личинка роет ходы (галереи) в грунте берегов рек и ручьёв

5. Водоёмы со слабым течением, личинка ползает по дну и активно плавает в толще

воды

Задание 1.3. [2 балла] Внимательно рассмотрите личинку в чашке Петри на вашем

рабочем столе. Предположите, какой тип местообитания наилучшим образом ей

соответствует. В Листе ответов, укажите тип местообитания в виде номера из таблицы 1.

Часть 2. Биогеография подёнок.

Возникновение и распространение подёнок по земному шару представляет неподдельный

интерес палеоэнтомологов и позволяет судить о характере местообитаний и

климатических изменений в разных частях света.

Задание 2.1. [4 балла] Используя инструкцию по работе с палеонтологической базой

данных The Paleobiology Database https://paleobiodb.org/navigator/ (см. Приложение 2),

определите период, которым датированы древнейшие находки первых представителей

систематической группы подёнок (Ephemeroptera), а также континент, на котором они

обитали. В Листе ответов укажите период и континент в виде номера из таблицы 2.

Таблица 2. Палеонтологические периоды и континенты.

Датировка древнейшей находки подёнок

Континент обитания древнейших

подёнок

1. Кембрий (Cambrian)

1. Антарктида

2. Ордовик (Ordovician)

2. Южная Америка

3. Силур (Silurian)

3. Евразия

4. Девон (Devonian)

4. Африка

5. Карбон (Carboniferous)

5. Лавразия

6. Пермь (Permian)

6. Гондвана

7. Триас (Triassic)

7. Паннотия

8. Юра (Jurassic)

8. Пангея

9. Мел (Cretaceous)

9. Австралия

10. Палеоген (Paleogene)

Задание 2.2. [10 баллов] На карте представлено видовое и родовое богатство, а также

степень эндемизма подёнок в разных биогеографических зонах Земли (см. рис.

3).

Выберите верные утверждения, используя представленные карты и палеонтологическую

базу данных из предыдущего задания. Поставьте знак “Х” в поле ВЕРНО или НЕВЕРНО в

Листе ответов.

Рисунок 3. Фаунистическое богатство (А) и эндемизм (Б) у подёнок в разных

биогеографических областях. Видовое богатство представлено в виде количества

видов/родов, которые встречаются в пределах определенной биогеографической зоны.

На графике видового богатства тёмным цветом обозначена степень изученности

определенного региона в пределах биогеографической зоны.

Эндемизм измерялся на уровне родов, в скобках указано количество эндемичных родов

для данной биогеографической зоны. На графике эндемизма тёмным цветом показаны

области, для которых характерен наибольший эндемизм в пределах биогеографической

области.

PA - палеарктическая зона, NA - неарктическая зона, NT - неотропическая зона, AT - афротропическая

зона, OL - индомалайская зона, AU - австралийская зона, PAC - тихоокеанская зона.

Утверждения:

А. Наибольшая доля эндемичных родов описана для Австралийской зоны.

Б. Одной из последних биогеографических зон, которую колонизировали подёнки,

была Австралийская.

В. Абиотическая катастрофа (падение астероида) на границе мела и палеогена

привела к резкому снижению численности поденок.

Г. В Южной Америке обитает 81 род подёнок, которые встречаются, как минимум,

в еще одной биогеографической зоне.

Д. Разнообразие подёнок по-видимому, снижалось сильнее под влиянием

биотических факторов среды, в частности, развития цветковых растений, чем под

влиянием абиотических катастроф (например, падения астероидов).

Часть 3. Экология питания подёнок.

Соотношение стабильных изотопов азота (¹⁴N и ¹⁵N) позволяет определить трофический

уровень организма и его место в трофической сети. Обычно для сравнения используют

соотношение изотопов в образце по отношению к атмосферному соотношению. Однако

для примерной оценки можно сравнивать долю изотопа ¹⁵N, полученного из животных

разных трофических уровней. С повышением трофического уровня у животных

происходит накопление тяжёлого изотопа ¹⁵N.

Задание 3.1. [4 балла]

Представим, что вам известны доли изотопа ¹⁵N для растительноядных и хищных подёнок

(см. табл. 3). Вы поймали несколько подёнок одного вида из ручья в деревне Хрущёво

Рузского городского округа Московской области. Затем вы сделали из них гомогенат и

определили содержание изотопа 15N в полученном образце. Какой из предложенных

статистических тестов из Приложения 3 вы будете использовать для того, чтобы

статистически обосновать трофический уровень исследуемого организма? В Листе

ответов, укажите статистический тест в виде номера (1-6) из Приложения 3.

Таблица 3. Содержание изотопа ¹⁵N у подёнок с разным типом питания (в ‰)*

Тип питания

Содержание ¹⁵N (в ‰)

фитофаги

3,9

хищники

27,5

* Перевод единиц: 1 ‰ = 0,1 % = ¹⁄₁₀₀₀ = 0,001

Задание 3.2. [6 баллов]

При анализе 3200 атомов азота содержание изотопа ¹⁵N составило 5,3‰. Используя

выбранный критерий из задания 3.1, сравните содержание изотопа в вашей пробе с двумя

значениями по отдельности и определите, с какой из групп на 5% уровне значимости

можно обнаружить различие. Используйте одностороннюю альтернативную гипотезу. Для

нахождения вероятностей из подсчитанной статистики критерия используйте Приложения

4 и 5. В Листе ответов укажите значения статистики теста, округлив его до второго знака

после запятой, вероятность получить такое значение при верной нулевой гипотезе, а

также вывод относительно нулевой гипотезы. Поправкой на множественное тестирование

можно пренебречь.

Задание 3.3. [2 балла]

Сделайте вывод о том, к какой из двух экологических групп по типу питания относится

исследуемый Вами организм. В Листе ответов напишите выбранный тип питания.

Вы хорошо поработали и попытались решить сложные задания

Желаем Вам удачи!

Приложение 1. Определительный ключ для отряда подёнки (Ephemeroptera).

Дихотомический ключ - это инструмент, который используется для определения и

классификации организмов на основе их характерных признаков. Он представляет собой

последовательность парных альтернативных утверждений (тез и антитез), которые

постепенно сужают круг возможных вариантов до одного конкретного результата.

На каждом этапе предлагается выбрать один из двух вариантов, который соответствует

наблюдаемому признаку объекта. Например, если дихотомический ключ используется для

определения животного, то первый вопрос может быть: "Объект имеет позвоночник?"

Если ответ "Да", то далее спрашивают: "Объект покрыт перьями?" Если снова "Да", то это

птица, а если "Нет", то можно продолжить уточнение, например: "Объект покрыт

шерстью?" Если ответ положительный, то это млекопитающее. Тезы в ключе обозначены

цифрами. Если теза верна, то надо переходить к следующей за ней тезе. Если теза неверна,

то необходимо перейти на антитезу (номер дан в скобочках).

1 (4). Все пары трахейных жабр, кроме самой первой пары, прикрыты специальными

жаберными крышечками.

2 (3). На сегментах брюшка по бокам имеется 5 боковых парных выростов, покрытых

щетинками. Семейство Caenidae, род Brachycercus.

3.Выростов на брюшке нет. Хитиновая капсула голова без утолщений (трабекул).

Семейство Caenidae, род Caenis.

4. Жабры не покрыты крышками, свободно расположены на брюшке или полностью

отсутствуют.

5 (8) Жабры крупные, густо покрыты щетинками.

6 (7) Каждая жабра состоит из двух лепестков, плотно прилегает к брюшку со спинной

стороны. Семейство Ephemeridae, род Ephemera.

7. Каждая жабра состоит из двух лепестков, однако, они не прижаты к брюшку со спинной

стороны, а располагаются по бокам свободно. Семейство Potamanthidae, род Potamanthus.

8. Жабры слабо покрыты щетинками, либо не покрыты ими вовсе.

9 (12) Тело уплощенное, голова имеет округлую форму, глаза крупные, расположены на

спинной (дорзальной) поверхности головы.

10 (11) Бедра ног очень хорошо развиты, коготки цепкие, на бедрах видно черное пятно.

Семейство Heptageniidae, род Rhithrogena.

11. Бедра ног очень хорошо развиты, коготки цепкие, на бедрах отсутствует черное пятно.

Семейство Heptageniidae, род Heptagenia.

12. Тело не уплощенное, прогонистое (длина тела многократно превышает ширину). Глаза

расположены сбоку (латерально).

13 (14) На брюшке располагается 4 пары единых плоских жабр, не поделенных на

филаменты (лепестки). Семейство Ephemerellidae, род Ephemerella.

14. Жабр больше 4-ех пар, обычно 6 или 7.

15 (18) Каждая жабра состоит из нескольких филаментов. Церки и парацерк по длине

равны или превосходят длину тела.

16 (17) Каждая жабра состоит из 2 филаментов, каждый из которых вздут при основании.

Семейство Leptophlebiidae, род Leptophlebia.

17. Каждая жабра состоит из 2 и более филаментов, каждый из которых не вздут при

основании. Семейство Leptophlebiidae, род Paraleptophlebia.

18. Жабра единая и не состоит из филаментов. Углы сегментов брюшка заостренные.

19 (20) Парацерк короче, чем церки, густо покрыты плавательными щетинками. На

парацерках отсутствуют пятна или членники черного цвета. Жабры плоские, округлые или

овальные. Семейство Baetidae, род Baetis.

20. Парацерк такой же длины, как и церки. Первые несколько пар жабр покрыты черными

точками. На церках и парацерках есть полоса ярко-черного цвета протяженностью 10-12

членников. Семейство Baetidae, род Cloeon.

Приложение 2. Инструкция по использованию палеонтологической базы данных The

Paleobiology Database.

Палеонтологическая база данных собирает данные об огромном количестве находок с их

точной привязкой к геологическому времени. Каждая точка на карте обозначает

конкретную находку или серию находок в определенном геологическом пласте.

Изначально в интерфейсе показаны все континенты с их современным положением. Поле

1 показывает геохронологическую шкалу, а также обозначает цвета точек, которые

соответствуют цветам периодов и эр, выбранным международной комиссией по

стратиграфии. В поле 2 можно ввести название таксона (различных рангов) для того,

чтобы на карте отображались только находки, относящиеся к этому таксону. В поле 3

располагаются специальные инструменты по работе с базой данных. Знаки “+” и “-”

позволяют увеличивать или уменьшать масштаб карты.

Основной интерфейс базы данных

Приложение 3. Некоторые параметрические статистические критерии.

‾

µ - математическое ожидание, σ - стандартное отклонение генеральной совокупности,

выборочное среднее, s - выборочное стандартное отклонение, p - пропорция в

‾

генеральной совокупности,

выборке.

№

Оцениваемая

Статистика теста

Используемое

Условия применимости

величина

распределение

Нормальное

Стандартное отклонение

‾ - µ

z =

генеральной совокупности

известно ИЛИ размер выборки (n)

> 40

Нормальное

Стандартное отклонение

‾

- x

-µ

генеральной совокупности

известно ИЛИ размер выборок (n)

σ²¹

σ²

> 40

t-распределение

Стандартное отклонение

генеральной совокупности

t = ^{x‾ - µ}s

неизвестно и размер выборки (n) <

t-распределение

Стандартное отклонение

‾

- x

-µ

генеральной совокупности

неизвестно и размер выборок (n) <

s²¹

s²

Нормальное

Пропорция (доля) распределена

биномиально (или приближена к

= ^{p‾ - p}

p(1-p)

этому распределению). np>10

Нормальное

Пропорции (доли) распределены

‾

-p

биномиально (или приближена к

z =

этому распределению). n

> 10

(1-p )

и n

> 10

Приложение 4. Таблица стандартного нормального распределения.

(значения z-статистики: в строках целые и десятые, в столбцах сотые. В ячейках таблицы вероятность получить такое значение или

меньше)

0.00

-0.01

-0.02

-0.03

-0.04

-0.05

-0.06

-0.07

-0.08

-0.09

-3.4

0.0003

0.0002

-3.3

0.0005

0.0004

0.0003

-3.2

0.0007

0.0006

0.0005

-3.1

0.0010

0.0009

0.0008

0.0007

-3.0

0.0013

0.0012

0.0011

0.0010

-2.9

0.0019

0.0018

0.0017

0.0016

0.0015

0.0014

-2.8

0.0026

0.0025

0.0024

0.0023

0.0022

0.0021

0.0020

0.0019

-2.7

0.0035

0.0034

0.0033

0.0032

0.0031

0.0030

0.0029

0.0028

0.0027

0.0026

-2.6

0.0047

0.0045

0.0044

0.0043

0.0041

0.0040

0.0039

0.0038

0.0037

0.0036

-2.5

0.0062

0.0060

0.0059

0.0057

0.0055

0.0054

0.0052

0.0051

0.0049

0.0048

-2.4

0.0082

0.0080

0.0078

0.0075

0.0073

0.0071

0.0069

0.0068

0.0066

0.0064

-2.3

0.0107

0.0104

0.0102

0.0099

0.0096

0.0094

0.0091

0.0089

0.0087

0.0084

-2.2

0.0139

0.0136

0.0132

0.0129

0.0125

0.0122

0.0119

0.0116

0.0113

0.0110

-2.1

0.0179

0.0174

0.0170

0.0166

0.0162

0.0158

0.0154

0.0150

0.0146

0.0143

-2.0

0.0228

0.0222

0.0217

0.0212

0.0207

0.0202

0.0197

0.0192

0.0188

0.0183

-1.9

0.0287

0.0281

0.0274

0.0268

0.0262

0.0256

0.0250

0.0244

0.0239

0.0233

-1.8

0.0359

0.0351

0.0344

0.0336

0.0329

0.0322

0.0314

0.0307

0.0301

0.0294

-1.7

0.0446

0.0436

0.0427

0.0418

0.0409

0.0401

0.0392

0.0384

0.0375

0.0367

-1.6

0.0548

0.0537

0.0526

0.0516

0.0505

0.0495

0.0485

0.0475

0.0465

0.0455

-1.5

0.0668

0.0655

0.0643

0.0630

0.0618

0.0606

0.0594

0.0582

0.0571

0.0559

-1.4

0.0808

0.0793

0.0778

0.0764

0.0749

0.0735

0.0721

0.0708

0.0694

0.0681

-1.3

0.0968

0.0951

0.0934

0.0918

0.0901

0.0885

0.0869

0.0853

0.0838

0.0823

-1.2

0.1151

0.1131

0.1112

0.1093

0.1075

0.1056

0.1038

0.1020

0.1003

0.0985

-1.1

0.1357

0.1335

0.1314

0.1292

0.1271

0.1251

0.1230

0.1210

0.1190

0.1170

-1.0

0.1587

0.1562

0.1539

0.1515

0.1492

0.1469

0.1446

0.1423

0.1401

0.1379

-0.9

0.1841

0.1814

0.1788

0.1762

0.1736

0.1711

0.1685

0.1660

0.1635

0.1611

-0.8

0.2119

0.2090

0.2061

0.2033

0.2005

0.1977

0.1949

0.1922

0.1894

0.1867

-0.7

0.2420

0.2389

0.2358

0.2327

0.2296

0.2266

0.2236

0.2206

0.2177

0.2148

-0.6

0.2743

0.2709

0.2676

0.2643

0.2611

0.2578

0.2546

0.2514

0.2483

0.2451

-0.5

0.3085

0.3050

0.3015

0.2981

0.2946

0.2912

0.2877

0.2843

0.2810

0.2776

-0.4

0.3446

0.3409

0.3372

0.3336

0.3300

0.3264

0.3228

0.3192

0.3156

0.3121

-0.3

0.3821

0.3783

0.3745

0.3707

0.3669

0.3632

0.3594

0.3557

0.3520

0.3483

-0.2

0.4207

0.4168

0.4129

0.4090

0.4052

0.4013

0.3974

0.3936

0.3897

0.3859

-0.1

0.4602

0.4562

0.4522

0.4483

0.4443

0.4404

0.4364

0.4325

0.4286

0.4247

0.0

0.5000

0.4960

0.4920

0.4880

0.4840

0.4801

0.4761

0.4721

0.4681

0.4641

Приложение 5. Таблица t-распределения.

(значение t-статистики: в строках степени свободы, в столбцах значения вероятности “хвоста” распределения,. В ячейках таблицы

значение t-статистики)

Вероятность p

0.25

0.2

0.15

0.1

0.05

0.025

0.02

0.01

0.005

0.0025

0.001

0.0005

1.00

1.38

1.96

3.08

6.31

12.71

15.89

31.82

63.66

127.32

318.31

636.62

0.82

1.06

1.39

1.89

2.92

4.30

4.85

6.96

9.93

14.09

22.33

31.60

0.77

0.98

1.25

1.64

2.35

3.18

3.48

4.54

5.84

7.45

10.21

12.92

0.74

0.94

1.19

1.53

2.13

2.78

3.00

3.75

4.60

5.60

7.17

8.61

0.73

0.92

1.16

1.48

2.02

2.57

2.76

3.37

4.03

4.77

5.89

6.87

0.72

0.91

1.13

1.44

1.94

2.45

2.61

3.14

3.71

4.32

5.21

5.96

0.71

0.90

1.12

1.42

1.90

2.37

2.52

3.00

3.50

4.03

4.79

5.41

0.71

0.89

1.11

1.40

1.86

2.31

2.45

2.90

3.35

3.83

4.50

5.04

0.70

0.88

1.10

1.38

1.83

2.26

2.40

2.82

3.25

3.69

4.30

4.78

0.70

0.88

1.09

1.37

1.81

2.23

2.36

2.76

3.17

3.58

4.14

4.59

0.70

0.88

1.09

1.36

1.80

2.20

2.33

2.72

3.11

3.50

4.03

4.44

0.69

0.87

1.08

1.36

1.78

2.18

2.30

2.68

3.06

3.43

3.93

4.32

0.69

0.87

1.08

1.35

1.77

2.16

2.28

2.65

3.01

3.37

3.85

4.22

0.69

0.87

1.08

1.34

1.76

2.15

2.26

2.62

2.98

3.33

3.79

4.14

0.69

0.87

1.07

1.34

1.75

2.13

2.25

2.60

2.95

3.29

3.73

4.07

0.69

0.86

1.07

1.34

1.75

2.12

2.23

2.58

2.92

3.25

3.69

4.01

0.69

0.86

1.07

1.33

1.74

2.11

2.22

2.57

2.90

3.22

3.65

3.96

0.69

0.86

1.07

1.33

1.73

2.10

2.21

2.55

2.88

3.20

3.61

3.92

0.69

0.86

1.07

1.33

1.73

2.09

2.21

2.54

2.86

3.17

3.58

3.88

0.69

0.86

1.06

1.32

1.73

2.09

2.20

2.53

2.85

3.15

3.55

3.85

0.69

0.86

1.06

1.32

1.72

2.08

2.19

2.52

2.83

3.13

3.53

3.82

0.69

0.86

1.06

1.32

1.72

2.07

2.18

2.51

2.82

3.12

3.50

3.79

0.69

0.86

1.06

1.32

1.71

2.07

2.18

2.50

2.81

3.10

3.48

3.77

0.69

0.86

1.06

1.32

1.71

2.06

2.17

2.49

2.80

3.09

3.47

3.75

0.68

0.86

1.06

1.32

1.71

2.06

2.17

2.48

2.79

3.08

3.45

3.73

0.68

0.86

1.06

1.31

1.71

2.06

2.16

2.48

2.78

3.07

3.44

3.71

0.68

0.85

1.06

1.31

1.70

2.05

2.16

2.47

2.77

3.06

3.42

3.69

0.68

0.85

1.06

1.31

1.70

2.05

2.15

2.47

2.76

3.05

3.41

3.67

0.68

0.85

1.05

1.31

1.70

2.04

2.15

2.46

2.76

3.04

3.40

3.66

0.68

0.85

1.05

1.31

1.70

2.04

2.15

2.46

2.75

3.03

3.38

3.65

0.68

0.85

1.05

1.30

1.68

2.02

2.12

2.42

2.70

2.97

3.31

3.55

0.68

0.85

1.05

1.30

1.68

2.01

2.11

2.40

2.68

2.94

3.26

3.50

100

0.68

0.84

1.04

1.29

1.66

1.98

2.08

2.36

2.63

2.87

3.17

3.39

1000

0.68

0.84

1.04

1.28

1.65

1.96

2.06

2.33

2.58

2.81

3.10

3.30

Шифр

_______________________________ Рабочее место

________________________

ЛИСТ ОТВЕТОВ

на задания практического тура заключительного этапа

ХLI Всероссиискои олимпиады школьников по биологии. 2024-25 уч. год.

11 класс. БИОСИСТЕМАТИКА И ЭКОЛОГИЯ

Задание 1.1 [12 баллов]

Номера определительных тез (через запятую):

_________________________

Задание 1.2 [10 баллов]

Личинка

Тип

местообитания

(1-5)

Задание 1.3 [2 балла]

Тип местообитания (1-5):

_______________

Задание 2.1 [4 балла]

Датировка древнейшей находки подёнок (1-10):

_______________

Континент обитания древнейших подёнок (1-9):

_________________

Задание 2.2 [10 баллов]

Утверждение

Верно

Неверно

Задание 3.1 [4 балла]

Статистический тест (номер 1-6 из Приложения 3):

_______________

Задание 3.2 [6 баллов]

Сравнение

Значение статистики (z)

Вероятность

Отвергаем нулевую

(округление до второго

гипотезу (да/нет)

знака после запятой)

С фитофагами

С хищниками

Задание 3.3 [2 балла]

Тип питания подёнки:

___________________

Шифр

_________________

Рабочее место

__________

Итого:

__________

ЛИСТ ОТВЕТОВ БИОМЕДИЦИНА

1.1 OD525 пробы Х после инкубации_________

OD525 в контроле__________

(8 б)

1.2 Активность АЛТ

_____ , измеряется в

_________, активность

_________ нормы

(4 б)

1.3 Реакция:

Значение АЛТ состоит в

____________________________________________________ (4 б)

(2 б)

1.4

1.5

__________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________

(2 б)

2.1 Концентрация глюкозы______

мМ, что

____________________________________

(3 б)

2.2 Реакция:

(4 б)

2.3 Расчет:

(3 б)

3.1 1_______

2_______

3_______

4_______

5_______

(5 б)

3.2 I_______

II_______

III_______

IV_______

V_______

(5 б)

4.1 Координаты: Н_________________

Э________

Б________

М_______

Л_______ (5 б)

4.2 нейтрофилы_____

эозинофилы____

базофилы____

моноциты____

лимфоциты____

(2 б)

4.3 В квадрате В3 находится

_________________________________________, с учетом

всего перечисленного диагноз пациента Х -

________________________________________

—----------------------------------- (3 б)

ЗАДАНИЯ

практического тура заключительного этапа

XLI Всероссийской олимпиады школьников по биологии. 2024-25 год.

11 класс. МИКРОБИОЛОГИЯ

50 баллов

Водоросли дуреют с этой прикормки.

мудрость из интернета

Загрязнение черноморского побережья мазутом привело к неожиданному и

необъяснимому побочному эффекту: избыточному разрастанию мутантного штамма фототрофного

микроорганизма (Тест-культура), и это грозит привести к «цветению» прибрежных водоёмов. В

качестве мер биологической борьбы было предложено использовать 4 разные бактериальные

культуры, образующие эффективные для данного случая антибиотики (далее - Продуценты). Вам

предстоит определить самого лучшего продуцента.

Цель работы: Выбрать самый эффективный антибиотик и его продуцента.

Задачи:

1) Определить минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) 4-х антибиотиков и выбрать из

них самый эффективный.

2) Определить систематическую принадлежность продуцента выбранного антибиотика.

Оборудование и материалы: 96-луночный планшет со всеми используемыми в задаче

культурами микроорганизмов, микроскоп, предметные стекла, красители генциан фиолетовый и

фуксин, раствор Люголя, спирт, кусочки фильтровальной бумаги, пипетки Пастера, спиртовка,

пинцет.

Планшет

В вашем распоряжении имеется

96-луночный планшет, который использовали для

определения минимальной ингибирующей концентрации (МИК) четырёх антибиотиков

(обозначены как Антибиотики

1-4). Планшет также содержит культуры продуцентов этих

антибиотиков (обозначены как Продуценты

1-4, соответственно). Планшет делится на

горизонтальных рядов

(«ряды») и

12 вертикальных рядов

(«столбцы»). Схема заполнения

планшета приведена на следующей странице.

МИК - самая низкая концентрация противомикробного препарата, которая приводит к

полному подавлению видимого роста культуры тестируемого микроорганизма. В данной задаче

под полным подавлением роста будет подразумеваться полное отсутствие клеток в образце. Для

определения МИК были приготовлены растворы концентрацией 200 мкг/мл каждого антибиотика

в питательной среде для фототрофов. Растворы внесли в ячейки B1-E1 планшета в количестве

100 мкл (в соответствии со схемой). В прочие ячейки рядов B-E добавили 50 мкл питательной

среды без антибиотика. После этого последовательно переносили 50 мкл содержимого каждой

ячейки слева направо, каждый раз перемешивая

- таким образом, получена серия

последовательных двукратных разведений антибиотика. В последний столбец 12 ничего не

переносили, это положительный контроль на рост Тест-культуры. Наконец, в каждую из

заполненных ячеек добавили 50 мкл сильно разбавленной Тест-культуры в качестве посевного

материала. Закрытый планшет инкубировали при солнечном свете до появления хорошо

заметного роста как минимум в контрольном столбце 12.

В ячейки G2, G4, G6 и G8 планшета помещены жидкие культуры Продуцентов, из которых были

получены Антибиотики 1-4. Они обозначены теми же цифрами.

Ход работы

Задание 1. Определение самого эффективного антибиотика и его МИК (макс. 16 баллов).

1) Определите приблизительно для каждого антибиотика максимальное разведение, при котором

отсутствует видимый рост. Исходя из этого, выберите наиболее эффективный антибиотик.

Внесите его номер в лист ответов.

2) Поместите планшет на предметный столик микроскопа. Используя объектив x4 или х10,

рассмотрите внимательно ряд ячеек выбранного антибиотика, чтобы уточнить определение

максимального разведения, при котором полностью отсутствует рост. Отметьте это разведение в

листе ответов, перечеркнув соответствующую ячейку крестиком.

3) Используя информацию о протоколе подготовки планшета (см. предыдущую страницу),

рассчитайте МИК выбранного антибиотика и внесите в лист ответов.

Задание 2. Окрашивание по Граму и микроскопирование (макс. 18 баллов).

1) Приготовьте мазки Тест-культуры (возьмите из любой ячейки, где наблюдается устойчивый

рост) и выбранного Продуцента (соответствующая ячейка ряда G, по схеме). Для этого нанесите

пипеткой Пастера на предметное стекло каплю культуры и распределите тонким слоем (можно

использовать одно стекло для двух мазков). Бережно высушите мазок и затем зафиксируйте в

пламени горелки.

2) На фиксированный мазок нанесите несколько капель красителя генциан фиолетового и

выдерживайте 2 минуты. Слейте краситель, не промывая.

3) Нанесите несколько капель реактива Люголя и выдерживайте 1 минуту. Затем промойте

препарат водой.

4) Нанесите этиловый спирт, выдерживайте 30 секунд, покачивая препарат, слейте. Затем

промойте водой.

5) Нанесите несколько капель красителя фуксина, выдерживайте 1 минуту, промойте водой.

6) Высушите (можно дополнительно применять фильтровальную бумагу).

7) Сфокусируйте микроскоп на препарате, используя объективы малого увеличения. Нанесите на

мазок каплю иммерсионного масла и просмотрите препарат с объективом х100.

8) Зарисуйте препараты в листе ответов, указав на рисунке увеличение. Подпишите морфологию

наблюдаемых микроорганизмов. При наличии, укажите и подпишите дополнительные элементы:

особые структуры, характер группировки или ветвления, и т.п. Укажите результат окрашивания по

Граму каждой культуры.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Обратите внимание! В данной работе использованы только чистые культуры. При наличии

различных микроорганизмов в препарате (например, вследствие загрязнения) учитывайте самый

многочисленный.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Задание 3. Анализ наблюдений (макс. 16 баллов).

1) Выберите группу, к которой относится Тест-культура, из вариантов, указанных на листе ответа.

2) Ниже приведена таблица с перечнем некоторых известных антибиотиков, их типичных

мишеней и продуцентов. Она включает и выбранный Антибиотик. Используя таблицу, запишите в

листе ответа видовую принадлежность выбранного Продуцента и какой антибиотик он образует.

Выберите характер действия антибиотика из вариантов, указанных на листе ответа.

Антибиотик

Мишень

Подавляет

Продуцент

Гр+ бактерии

Гр- бактерии

Азтреонам

клеточная стенка

плохо

хорошо

Chromobacterium violaceum

Гентамицин

30S суб. рибосомы

умеренно

хорошо

Micromonospora purpurea

Грамицидин D

мембрана

хорошо

плохо

Bacillus brevis

Мупироцин

синтез тРНК

хорошо

плохо

Pseudomonas fluorescens

Низин

мембрана

хорошо

плохо

Lactococcus lactis

Нокардицин А

клеточная стенка

плохо

хорошо

Nocardia uniformis

Полимиксин B

мембрана

плохо

хорошо

Bacillus polymyxa

Тиенамицин

клеточная стенка

хорошо

Streptomyces cattleya

Тобрамицин

30S cуб. рибосомы

умеренно

хорошо

Streptomyces tenebrarius

Эритромицин

50S суб. рибосомы

хорошо

Streptomyces erythreus

ЛИСТ ОТВЕТОВ

Страница 1

Шифр

_____________________

кабинет МИКРОБИОЛОГИЯ, 2025 год

Номер рабочего места____

Итого баллов

_____________

Задание 1. ВЫБОР АНТИБИОТИКА (всего макс. 16 баллов)

Разведение (отметьте нужное крестиком

, 5 баллов)

x16

x32

x64

x128

x256

x512

x1024

МИК

_________________ мкг/мл

Антибиотик №

____

10 баллов

1 балл

Задание 2. РИСУНОК ПРЕПАРАТОВ (всего макс. 18 баллов)

Укажите увеличение, отметьте морфологию клеток, наблюдаемые особые черты: структуры,

характер группировки или ветвления клеток

Тест-культура, 5 баллов

Продуцент, 5 баллов

Увеличение

___________

Увеличение

___________

Окрашивание по Граму:

_________________

Окрашивание по Граму:

_________________

4 балла

Задание 3. АНАЛИЗ (всего макс. 16 баллов)

ТЕСТ-КУЛЬТУРА

Выберите группу, к которой относится Тест-культура:

Ответ:

Зелёные бактерии

Цианобактерии

Зелёные водоросли

Пурпурные бактерии

_________________________________________

Бурые водоросли

Гелиобактерии

4 балла

Золотистые водоросли

Галоархеи

Красные водоросли

Эритробактерии

(продолжение на 2 странице)

Задания практического тура заключительного этапа

XLI Всероссийской олимпиады школьников по биологии.

2024-25 уч. год. 11 класс.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ И КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ. Максимум 50 баллов.

ВВЕДЕНИЕ

В 1962 году Нобелевский лауреат Осаму Шимомура открыл зеленый флуоресцентный

белок (GFP) из цитозоля клеток морской медузы Aequorea victoria. GFP представляет собой

глобулярный полипептид, состоящий из 11 β-тяжей, уложенных в форму бочонка. В центре

данного бочонка расположена искаженная α-спираль, в состав которой входит хромофор,

отвечающий за способность белка поглощать и испускать кванты света в видимой области

спектра. В конце XX века в результате развития методов молекулярного клонирования GFP стал

платформой для широкого круга аналитических технологий. В частности, большую

популярность обрели генетически кодируемые сенсоры, визуализирующие кислотность среды

(например, желтый SypHer3s или зеленый pHluorin). В основе их функционирования лежит

способность хромофора выступать в качестве кислоты, при этом равновесие между

протонированной и депротонированной формами, которые можно различить оптически, зависит

от внешнего pH.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В рамках экспериментальной работы вы будете очищать препарат SypHer3s при помощи

металл-аффинной хроматографии и исследовать зависимость его сигнала от pH.

Шаг 1. В качестве колонки вы будете использовать тонкий инсулиновый шприц.

Поскольку вы будете наполнять его аффинной смолой, чтобы она не вытекала, вам следует

поместить на дно шприца кружок фильтровальной бумаги (возьмите его из эппендорфа “ФБ”;

эппендорф - это маленькая пластиковая пробирка). Бумага должна максимально плотно

прилегать ко дну. Поместите кружок в шприц, после чего пододвиньте его поршнем ко дну.

Чтобы выровнять положение кружка используйте зубочистку (вводите ее через отверстие для

иглы).

Шаг 2. Закрепите шприц в штативе при помощи лапки в вертикальном положении.

Установите под шприц пластиковый стаканчик для слива. Внесите в шприц весь объем

аффинной смолы (эппендорф “Ni”), перед этим размешав ее до однородной суспензии

пипетированием. Пока смола оседает на дно шприца, продолжайте чтение задания и

отвечайте на теоретические вопросы. Если в шприце над смолой образовался пузырь

воздуха, мешающий току жидкости, вы можете убрать его при помощи зубочистки. Не

стучите пальцем по шприцу! Не дотрагивайтесь зубочисткой до влажной фильтровальной

бумаги! Дождитесь, пока плотная фракция смолы осядет, и буфер протечет через шприц. Над

смолой практически не должно остаться жидкости. Полное протекание буфера через колонку

занимает примерно 2 минуты. Объем осевшей плотной фракции смолы должен составить около

80 мкл. Если вы не уверены в том, что корректно положили фильтровальную бумагу, вы можете

собирать первые капли в эппендорф “Ni”, чтобы не потерять смолу.

Шаг 3. Принцип металл-аффинной хроматографии основан на том, что в состав смолы

входят карбоксильные группы, удерживающие ионы Ni. Данные ионы способны прочно

связывать полигистидиновые последовательности в белках, называемые His-тагами (Рис. 1А).

Сначала на колонку наносят растворенные белки из лизата клеток, затем через смолу

пропускают промывочный буфер с целью избавиться от примесных соединений, после чего

целевой белок смывают с частиц смолы элюирующим буфером. При корректном протоколе

аффинную смолу можно использовать многократно. В эппендорфе “Lys” находится лизат

бактериальных клеток, содержащий (His-таг)-SypHer3s и красный флуоресцентный белок mKate

(позволяет смотреть за движением нецелевых примесей в смоле). Медленно внесите пипеткой

весь объем лизата в шприц. Лучше делать это по его стенке, чтобы не повредить слой из осевшей

смолы. Дождитесь, пока весь объем лизата войдет в смолу.

Рисунок 1. Строение аффинной смолы (А) и возможные компоненты для буферов (Б).

Шаг 4. Вам необходимо подготовить 500 мкл промывочного буфера. Для этого вы можете

воспользоваться четырьмя компонентами (Рис. 1Б): 1) 100 мМ натрий фосфатный буфер, pH 7.4

(эппендорф “NaP”); 2) 100 мМ цитратный буфер, pH 2.1 (эппендорф “Citr”); 3) 5-кратный раствор

ЭДТА (часто используется при выделении белков для предотвращения активности протеаз и

окислительных реакций, эппендорф “EDTA”); 4) 20-кратный раствор имидазола (эппендорф

“Im”). Вам также необходимо приготовить 250 мкл элюирующего буфера, выбрав необходимые

компоненты из списка выше. Используйте для этого чистые эппендорфы.

Вопрос 1 (4 балла). Укажите в микролитрах (мкл) объемы компонентов, которые вы

будете использовать для приготовления промывочного и элюирующего буферов. Если какой-

либо компонент не задействован - укажите в ячейке “0”. Числа округлите до целых.

Вопрос 2 (2 балла). Для каждого компонента промывочного буфера, который вы выбрали,

напишите, почему вы приняли такое решение.

Вопрос 3 (2 балла). Для каждого компонента элюирующего буфера, который вы выбрали,

напишите, почему вы приняли такое решение.

Шаг 5. Внесите 250 мкл промывочного буфера в шприц. Дождитесь, пока буфер протечет

через колонку. Если примесные белки ушли не до конца, вы можете внести еще промывочный

буфер. Часть примесных белков может осесть на фильтровальной бумаге - это нормально.

Вопрос 4 (7 баллов). Когда на колонке будет четко видно разделение зон белков,

пригласите члена жюри, чтобы он произвел оценку вашего результата. Для этого молча

поднимите руку. Чтобы лучше рассмотреть цветные зоны белков на колонке, можете

воспользоваться белым листом бумаги.

Шаг 6. После промывки внесите 250 мкл элюирующего буфера в шприц. Когда SypHer3s

начнет сходить с колонки, соберите препарат белка (100-120 мкл) в чистый эппендорф. В ваш

образец не должен попасть примесный белок mKate - не собирайте его.

Шаг 7. Теперь вам предстоит установить зависимость сигнала SypHer3s от кислотности

среды. Для этого следует приготовить стандартный ряд pH-буферов (от 6.0 до 7.4). Требуемый

объем каждого буфера - 100 мкл. Для приготовления стандартного ряда вам доступны два

исходных раствора - NaH2PO4 и Na2HPO4, с концентрацией каждого 100 мМ (находятся в

эппендорфах “H2” и “H1”, соответственно). Для расчетов воспользуйтесь уравнением

Гендерсона-Хассельбаха:

pH = pKa + log₁₀(Cосн),

Cкисл

где COCH и CКИСЛ - молярные концентрации основания и кислоты в буферном растворе. В

качестве значения pKa используйте 6.8.

Вопрос 5 (4 балла). Заполните таблицу, указав необходимые объемы NaH2PO4 и Na2HPO4

для приготовления каждого из буферов. Требуемый pH каждого буфера обозначен в первой

строке таблицы. Числа округлите до целых. Далее приготовьте буферы, используя полученные

значения. Готовьте буферы в лунках стрипа (8 черных пробирок, соединенных вместе). У стрипа

есть более прямоугольный и более закругленный края. Вносите буферы последовательно, так,

чтобы раствор с самым низким значением pH оказался ближе к прямоугольному краю.

Шаг 8. Добавьте по 10 мкл очищенного вами белка SypHer3s в каждую из лунок,

перемешайте образец пипетированием.

Вопрос 6 (8 баллов). Укажите в листе ответов номер стрипа (подписан сбоку). Поднимите

руку - к вам подойдет член жюри и заберет ваш стрип на измерение. После измерения ваши

образцы будут оценены.

Вопрос 7 (2 балла). При четком следовании протоколу, вы должны получить результаты

как в таблице ниже. В ячейках указаны интенсивности флуоресценции SypHer3s в каждом из

буферных растворов при длинах волн возбуждающего света 420 и 490 нм (Ex420 и Ex490 в

условных единицах). Рассчитайте отношение интенсивности флуоресценции при длине волны

490 нм к интенсивности при длине волны 420 нм (Ex490/Ex420). Числа округлите до сотых.

6.0

6.2

6.4

6.6

6.8

7.0

7.2

7.4

Ex420

27221

23958

38868

34928

21687

21267

20308

21258

Ex490

6395

6628

15894

18010

14631

19196

25225

34945

Вопрос 8 (4 балла). На разлинованной области в листе ответов постройте график

зависимости рассчитанного вами отношения интенсивностей флуоресценции от pH. Ваш график

должен занимать все отведенное пространство - выберите самостоятельно подходящую цену

деления. Подпишите оси. Обе оси могут не выходить из нуля.

Вопрос 9 (6 баллов). В таблице показаны значения Ex490/Ex420 для SypHer3s в

нескольких компартментах клетки. Данные компартменты образуют «путь», по которому

движется синтезируемый в клетке белок, направляющийся в лизосому. Для таких измерений

использовали специальные производные SypHer3s, которые содержали аминокислотные

последовательности, направляющие данный сенсор в различные компартменты. Используя

приведенные буквенные коды (А-Г), укажите в листе ответов, какому компартменту

соответствует каждое из измерений (список компартментов избыточный). В тех случаях, где это

возможно, определите конкретное значение pH (в остальных случаях перечеркните поля

крестом). Учтите, что согласно современным представлениям, активность АТФаз V-типа

возрастает при движении по компартментам секреторного пути. Для ответа на вопрос

воспользуйтесь полученной ранее калибровочной кривой.

Компартмент

Ex490/Ex420

0.19

0.59

1.21

0.25

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В 2005 году вышла статья, где авторы решили исследовать некоторые особенности

синаптической передачи в культурах трансгенных нейронов. Клетки содержали pH-сенсор

pHluorin в люмене везикул, заякоренный при помощи трансмембранного домена (Рис. 2А).

Исследователям также была известна зависимость сигнала индикатора от pH (Рис. 2Б). Обратите

внимание, что она указана не в абсолютных, а в относительных единицах, где за 1 принята

максимальная интенсивность свечения. Сначала ученые возбуждали нейроны при помощи

импульсной электростимуляции и при помощи микроскопии наблюдали за изменением

флуоресценции в клетках, которое называют «ответом» (Рис. 2В). Затем эксперимент повторили

в присутствии бафиломицина. Значения флуоресценции указаны в условных единицах.

Рисунок 2. Эксперименты с нейрональными культурами.

Вопрос 10 (2 балла). Почему в отсутствие бафиломицина следующий ответ начинается с

того же уровня флуоресценции, что и предыдущий?

Вопрос 11 (2 балла). Почему в присутствии бафиломицина следующий ответ начинается

с того уровня флуоресценции, на котором завершился предыдущий ответ?

Предполагают, что в нейронах присутствуют три субпопуляции везикул с

нейромедиаторами: 1) связанные с транс-SNARE-комплексами; 2) не связанные с транс-SNARE-

комплексами, но расположенные рядом с цитоплазматической мембраной; 3) расположенные

вдали от цитоплазматической мембраны. Чтобы изучить разницу в их поведении ученые

повторили описанный эксперимент в присутствии бафиломицина, но с большим количеством

импульсов (Рис. 2Г). В одном случае промежутки между импульсами составляли 1 минуту, в

другом - 10 минут. Авторы работы убедились, что после всех импульсов возбуждаемые нейроны

передавали информацию соседним клеткам. На графике указаны нормализованные ответы, при

этом за 1 принят первоначальный ответ в отсутствие бафиломицина. В конце к клеткам

добавляли NH4Cl и смотрели за изменением флуоресценции без электростимуляции.

Вопрос 12 (4 балла). Объясните различия в динамике ответа при стимуляции раз в минуту

и раз в 10 минут.

Вопрос 13 (3 балла). Почему добавление NH4Cl приводит к интенсивному ответу

несмотря на то, что электростимуляция перестает вызывать ответы?

ИНСТРУКЦИЯ ПО РАБОТЕ С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПИПЕТКОЙ

Для того чтобы перенести из сосуда А в сосуд Б требуемый объем жидкости необходимо

выполнить следующую последовательность действий:

1. На регуляторе рабочего объема пипетки выставить необходимый объем при помощи

индикатора. Не выходите за пределы рабочего диапазона!

2. Надеть наконечник на держатель наконечника.

3. Перевести рабочую кнопку в положение первого упора.

4. Погрузить конец наконечника в сосуд А.

5. Плавно отпустить рабочую кнопку в положение покоя. Пипетка наберет необходимый объем

жидкости.

6. Извлечь наконечник из сосуда А.

7. Перенести наконечник в сосуд Б.

8. Плавно перевести рабочую кнопку в положение первого упора, и далее плавно дожать до

второго упора. Пипетка выпустит весь объем набранной жидкости.

9. Извлечь наконечник из сосуда Б.

10. Отпустить рабочую кнопку в положение покоя.

11. Сбросить наконечник при помощи кнопки сброса.

Для пипетирования (перемешивания) образца выполнить пункты 1-7, после чего:

а. Плавно перевести рабочую кнопку в положение первого упора.

б. Плавно перевести рабочую кнопку в положение покоя.

в. Повторить шаги (а+б) 5-10 раз.

г. Плавно перевести рабочую кнопку в положение первого упора, и далее плавно дожать до

второго упора. Пипетка выпустит весь объем набранной жидкости.

д. Извлечь наконечник из сосуда Б.

е. Перевести рабочую кнопку в положение покоя.

ж. Сбросить наконечник при помощи кнопки сброса.

Шифр

_______________________________ Рабочее место

________________________

ЛИСТ ОТВЕТОВ

на задания практического тура заключительного этапа

ХLI Всероссиискои олимпиады школьников по биологии. 2024-25 уч. год.

11 класс. БИОСИСТЕМАТИКА И ЭКОЛОГИЯ

Задание 1.1 [12 баллов по 2 балла за каждую верную тезу]

Номера определительных тез (через запятую): 4, 8, 12, 14, 18, 19.

Задание 1.2 [10 баллов по 2 балла за каждый верный ответ]

Личинка

Тип

2 ИЛИ 4

5 ИЛИ 2

2 ИЛИ 5

местообитания

Задание 1.3 [2 балла]

Тип местообитания: 5.

Задание 2.1 [4 балла]

Датировка древнейшей находки подёнок: 5 [2 балла].

Континент обитания древнейших подёнок: 5 ИЛИ 6 [2 балла].

Задание 2.2 [10 баллов по 2 балла за каждый верный ответ]

Утверждение

Верно

Неверно

Задание 3.1 [4 балла]

Статистический тест (номер из Приложения 3): 5.

Задание 3.2 [6 баллов по 1 баллу за каждый верный ответ]

Сравнение

Значение статистики (z)

Вероятность

Отвергаем или не

(округление до второго

отвергаем нулевую

знака после запятой)

гипотезу

С фитофагами

-1.09

0.14

Не отвергаем

С хищниками

17.30

0.00

Отвергаем

Задание 3.3 [2 балла]

Тип питания подёнки: Фитофаг (верный ответ принимается ТОЛЬКО при наличии

ВЕРНОГО вывода в задании 3.2).

ЗАДАНИЯ

практического тура заключительного этапа XLI Всероссийской

олимпиады школьников по биологии. 2024-25 уч. год. 11 класс

БИОМЕДИЦИНА. 50 баллов

Кровь является уникальным источником информации о здоровье, при этом

основным органом, регулирующим состав крови, является печень. Вам предстоит

проанализировать образцы плазмы крови в микропробирках Х1 и Х2, обратите

внимание, что задание 1 - определение активности АЛТ (аланинаминотрансферазы)

в сумме занимает не менее 25 минут. Во время инкубации пробы выполняйте другие

задания! Соблюдайте технику безопасности, используйте перчатки, не допускайте

попадания образцов и реагентов на кожу и слизистые! Для каждого переноса

растворов используйте новый наконечник для автоматической пипетки!

Использованные наконечники оставляйте на салфетке в подносе, после занятия их

надо будет выкинуть в специальные желтые ведра для биологических отходов.

Задание 1. Определение активности АЛТ (20 баллов).

Появление в крови фермента АЛТ является признаком определенных заболеваний.

Для определения активности АЛТ отберите из микропробирки «Х1» с помощью

автоматической пипетки 100 микролитров образца пациента Х, перенесите их в пустую

микропробирку с номером Вашего рабочего места и добавьте 300 микролитров реагента

А. Для того, чтобы изменить объем жидкости, набираемой автоматической

пипеткой, вращайте рукоятку пипетки до тех пор, пока в окошке с цифрами не

появится требуемый объем. Важно использовать в этом задании образец именно из

пробирки Х1, а не Х2, пробирка Х2 нужна для выполнения задания 2. Реагент А

содержит аланин и альфа-кетоглутарат - субстраты для фермента АЛТ. Поднимите руку,

вызовите члена жюри и затем передайте ему микропробирку, он отнесет ее для 15-

минутной инкубации при 37^оС. После окончания инкубации член жюри вернет Вашу

пробирку Вам, до этого момента Вы должны подготовить отрицательный контроль -

добавить в пустую микробирку с надписью «К» 100 микролитров образца Х1 и 300

микролитров реагента А. Затем добавьте в обе микропробирки (анализируемую и

контрольную) по 300 микролитров реагента В (раствор динитрофенилгидразина в соляной

кислоте) и оставьте их на 5 минут на столе при комнатной температуре для образования

окрашенного соединения. После окончания 5 минут, остановите химические реакции в

обеих микропробирках с помощью добавления 800 микролитров реактива С (раствор

NaOH). Перенесите весь объем (1,5 мл) из анализируемой и контрольной микропробирок

в кюветы для фотоколориметра и измерьте оптическую плотность при длине волны 525

нм (OD₅₂₅). Для измерения достаточно поставить кювету в правильной ориентации в

соответствующее гнездо фотоколориметра. Фотоколориметры расположены на столах

вдоль стены. Обратите внимание, один фотоколориметр приходится на 4 рабочих места,

возможно, для измерения придется подождать. Ответьте на Листе ответов на

следующие задания.

1.1 Запишите значения OD₅₂₅ для анализируемой и контрольной проб.

1.2 Рассчитайте активность АЛТ в образце Х1 по формуле А = 150*(OD_обр -

OD_контр). Укажите, в какой размерности измеряется активность фермента. Выше или ниже

измеренное Вами значение активности по сравнению с пороговым значением в 35

единиц?

1.3 Напишите химическую реакцию, катализируемую АЛТ. Каково еѐ значение для

организма? Структурные формулы веществ оцениваются выше, чем брутто-формулы.

1.4 Напишите химическую реакцию взаимодействия динитрофенилгидразина с

продуктом реакции, катализируемой АЛТ.

1.5. С чем связано попадание АЛТ в кровь? Какие заболевания можно

диагностировать по повышению активности АЛТ в крови?

Задание 2. Определение уровня сахара в крови (10 баллов).

Для определения уровня глюкозы у пациента Х воспользуйтесь глюкометром,

который можно попросить у члена жюри. Обратите внимание, один глюкометр

приходится на

4 рабочих места, возможно, для измерения придется подождать. Для

измерения вставьте тест-полоску в глюкометр, зеленым квадратом вверх, стрелочками в

щель глюкометра до упора, затем нанесите с помощью автоматической пипетки каплю

образца Х2 (не Х1) в зеленый квадрат на тест-полоске, после чего глюкометр сам

выполнит измерение и покажет концентрацию глюкозы.

2.1 Запишите измеренную концентрацию глюкозы для образца Х. Превышает или

нет измеренная Вами концентрация границу нормального значения в 5,5 мМ?

2.2 Глюкометр измеряет электрический ток, возникающий на электродах тест-

полоски при проведении глюкозооксидазной реакции, когда глюкоза окисляется до

глюконолактона. Напишите химическую реакцию, проходящую в тест-полоске глюкометра.

Структурные формулы веществ оцениваются выше, чем брутто-формулы.

2.3 Рассчитайте, какую часть глюкозы крови можно окислить переносимым в ней

кислородом, если содержание гемоглобина в крови составляет 150 г/л, молекулярная

масса гемоглобина 67 кДа, сатурация гемоглобина полная, а концентрация глюкозы в

крови 5 мМ.

Задание 3. Диагностика на основе анализа крови (10 баллов).

3.1 Сопоставьте между собой высокие концентрации белков (1-5), обнаруженных в

крови взрослого человека и причины их повышения (А-Д). Белки: 1) альфа-фетопротеин,

2) С-реактивный белок, 3) D-димер, 4) хорионический гонадотропин, 5) антитела к

антителам.

Причины: А) тромбоз, Б) беременность, В) бактериальная пневмония,

Г) ревматоидный артрит, Д) рак печени. В случае нескольких возможных причин, укажите

все.

3.2 Сопоставьте между собой показатели крови (I-V) и причины (А-Д), их

вызывающие.

Показатели: I) сниженный гематокрит, II) повышенная скорость

оседания эритроцитов, III) повышенный уровень IgE, IV) пониженное количество

тромбоцитов, V) повышенное количество эозинофилов.

Причины: А) аллергия на пыльцу, Б) дефицит железа, В) отит среднего уха, Г) мутации в

рецепторе тромбопоэтина, Д) шистосомоз. В случае нескольких возможных причин,

укажите все.

Задание 4. Определение лейкоцитарной формулы (10 баллов).

4.1 Рассмотрите приведенную ниже фотографию мазка крови пациента Х. Укажите

координаты квадратов, в которых содержатся следующие форменные элементы:

нейтрофилы (Н), эозинофилы (Э), базофилы (Б), моноциты (М), лимфоциты (Л).

4.2 Рассчитайте и запишите лейкоцитарную формулу пациента Х (для каждого типа

клеток укажите его долю в процентах).

4.3 Какие объекты находятся в квадрате В3? Сформулируйте на основе всех

вышеуказанных данных диагноз пациента Х.

Рисунок. Фотография мазка крови. Окраска по Романовскому-Гимза.

4.3 В квадрате В3 находится

_________________________________________, с учетом

всего перечисленного диагноз пациента Х -

________________________________________

—----------------------------------- (3 б)

ЛИСТ ВЕРНЫХ ОТВЕТОВ БИОМЕДИЦИНА

1.1 OD₅₂₅ пробы Х после инкубации от 1,0 до 1,2 - 5 баллов, за каждые 0,2 единицы

отклонения - минус один балл, но не меньше 0.

D₅₂₅ в контроле - если есть разница от пробы с инкубацией в правильную сторону хотя

бы на 0,3 единицы - 3 балла, если от 0,2 ед. до 0,3 ед. - 2 балла, если от 0,1 ед. до 0,2 ед. - 1

балл, если разница меньше 0,1 ед. - контроль не прошел, 0 баллов.

1.2 Активность АЛТ разница OD₅₂₅ *150 (2 балла), измеряется в мкм/минуту или

нмоль/секунду или (мкм/мин)/мл, любая размерность вида «количество вещества,

поделенное на время» либо «количество вещества, поделенное на время и на объем»

(1 балл)

активность надо сравнить, больше или меньше 35, и написать, выше или в пределах

нормы (1 балл), ответ «ниже нормы» не засчитывался, поскольку норма - от 0 до 35.

1.3 Реакция:

3 балла, минус один балла за каждое неверное вещество

Значение АЛТ состоит во взаимном превращении заменимых аминокислот (1 балл)

1.4

(2 балла)

1.5 С повреждениями клеток печени (1 балл). Любое заболевание, сопровождающееся

повреждениями клеток печени - гепатит, цирроз, рак печени, шистосомоз, малярия и т.д.

(1 балл).

2.1 Концентрация глюкозы от 4 до 5 мМ (2 балла), что соответствует норме (1 балл)

2.2 Реакция:

(4 балла)

11 класс, кабинет «Микробиология»

Задание 1 - максимально 16 баллов

Участники получают 96-луночный планшет и теоретическое описание задания. Исследуя

планшет визуально и с помощью микроскопа с объективами х4 или х10 участники

должны ответить на следующие вопросы:

Правильные ответы:

 Разведение: х64 или х128 - 5 баллов.

 МИК: 1,5625 - 10 баллов.

 Антибиотик № 3 - 1 балл.

Задание 2 - максимально 18 баллов.

Участники готовят фиксированные окрашенные по Граму препараты двух культур

микроорганизмов («Тест-культура» и «Продуцент»), микроскопируют с объективом х100,

зарисовывают и правильно оформляют рисунок в соответствии с условием задания, а

также указывают результат окрашивания по Граму.

Элементы правильного ответа:

Препарат «Тест-культура» (максимально 9 баллов)

 На рисунке изображены нитчатые микроорганизмы с прямоугольной формой

клеток. Допустимы изогнутые палочки (с учетом указанного ниже штрафа).

Увеличение препарата х1000 (допускается х400). Подписано, что клетки обладают

нитчатой формой (допускаются различные формы выражения этого, но не

«стрептококки»). - 5 баллов.

При этом участник получает штраф -1 балл за каждый из следующих пунктов:

 Неверно указано увеличение.

 Недостаточная детализация нитчатой структуры.

 Не подписана морфология клетки.

 Низкое качество рисунка (с учетом предыдущих пунктов).

Окрашивание по Граму: отрицательное (можно указать знаком минус). - 4 балла.

Препарат «Продуцент» (максимально 9 баллов)

 На рисунке изображены палочки и споры. Возможны палочки, содержащие споры.

Увеличение х1000. Подписано, что клетки обладают морфологией палочек или

бацилл. Подписаны споры. - 5 баллов.

При этом участник получает штраф -1 балл за каждый из следующих пунктов:

Шифр

________________________

Рабочее место

__________

Сумма баллов

_________

ЛИСТ ОТВЕТОВ “МОЛЕКУЛЯРНАЯ И КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ” (50 БАЛЛОВ)

Вопрос 1 (4 балла). Состав буферов для хроматографии.

Компонент (мкл)

Буфер

100 мМ натрий-

100 мМ цитратный

5-кратный сток

20-кратный сток

фосфатный буфер,

буфер, pH 2.1

ЭДТА

имидазола

pH 7.4

Промывочный

500

Элюирующий

237

Вопрос 2 (2 балла). Состав промывочного буфера.

Фосфатный буфер обладает pH, близким к pH цитозоля, поэтому белок

не потеряет в нем свою структуру (2 балла).

Вопрос 3 (2 балла). Состав элюирующего буфера.

Фосфатный буфер обладает pH, близким к pH цитозоля, поэтому белок

не потеряет в нем свою структуру (0.5 балла).

Имидазол похож на боковую цепь гистидина/конкурирует с гистидином

за ионы Ni (0.5 балла), поэтому он приведет к ослаблению

связывания белка с колонкой (1 балл).

Вопрос 4 (7 баллов).

Вопрос 6 (8 баллов).

Демонстрация разделения

Сдача стрипа

№

Отметку ставит член жюри

Вопрос 5 (4 балла). Состав буферов для теста pH-зависимости.

6.0

6.2

6.4

6.6

6.8

7.0

7.2

7.4

v(NaH₂PO₄),

мкл

v(Na₂HPO₄),

мкл

Шифр

________________________

Рабочее место

__________

Сумма баллов

_________

Вопрос 10 (2 балла). Ответ без бафиломицина.

После экзоцитоза везикула сразу же эндоцитируется (1 балл), и в

результате работы АТФаз V-типа pH возвращается к исходным

значениям/падает (1 балл).

Вопрос 11 (2 балла). Ответ с бафиломицином.

В присутствии бафиломицина АТФазы V-типа заингибированы (1 балл),

поэтому pH после предыдущего ответа не падает (1 балл).

Вопрос 12 (4 балла). Сравнение режимов стимуляции.

При стимуляции раз в минуту эндоцитированные везикулы не могут

сразу же участвовать в новой синаптической передаче, поэтому для

выброса нейромедиатора используются лишь другие везикулы (2

балла).

При стимуляции раз в 10 минут часть эндоцитированных везикул

успевает образовать комплекс с транс-SNARE, поэтому для выброса

нейромедиатора используется часть других и часть этих же везикул

(2 балла).

Вопрос 13 (3 балла). Добавка NH₄Cl.

Аммиак проникает в везикулы (0.5 балла), где он связывает протоны

и приводит к увеличению pH (0.5 балла). Поскольку до этого

стимуляция перестала вызывать ответы, это значит, что есть доля

везикул, которые в принципе не способны участвовать в выбросе

нейромедиатора в рамках эксперимента (2 балла).

Биология (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2024-2025 год) - часть 17