ЗАДАНИЯ практического тура регионального этапа XXX Всероссийской олимпиады школьников по биологии уч. год. 11 класс

1 ЗАДАНИЯ МИКРОБИОЛОГИЯ (мах. 20 баллов) Цель работы: Приготовить и проанализировать препараты из двух известных кисломолочных продуктов. Оборудование: Микроскопы, горелки или спиртовки, предметные стекла, пипетки, микробиологические петли, полоски фильтровальной бумаги, краситель метиленовый синий, иммерсионное масло, колба или стаканчик с водопроводной водой. 2 известных кисломолочных продукта, свежее молоко, индикатор рн. Ход работы: 1. С помощью стерильной пипетки и/или петли, простерилизованной в пламени горелки, приготовить мазок из каждого продукта. 2. Высушить мазки на воздухе. 3. Зафиксировать в пламени горелки (провести 3 раза через верхнюю часть пламени). 4. Окрасить метиленовым синим (в течение 10 мин). 5. Смыть водой (над кристаллизатором или другой емкостью), просушить на воздухе или с помощью фильтровальной бумаги. Нижнюю часть предметного стекла досуха протереть фильтровальной бумагой. 6. Поместить на мазок 1 каплю иммерсионного масла. Техника приготовления препаратов: макс. 4 балла 7. Поместить препарат на столик микроскопа с иммерсионным объективом, сфокусировать изображение. Примечание. Предварительно можно сфокусировать препарат с объективом 10х или 40х (без иммерсионного масла). 8. Показать преподавателю! Техника работы с микроскопом: макс. 2 балла 9. Зарисовать в листе ответов характерные морфотипы. Техника рисунка: макс. 2 балла 10. Описать в листе ответов обнаруженные морфотипы (бактерии: кокки, диплококки, стрептококки, стафилококки, палочки, цепочки из палочек, нитчатые формы, бациллы со спорами, спириллы, мицелиальные формы; эукариоты: одноклеточные, почкующиеся, мицелиальные и т.д. Оценка: макс. 2 балла 11. Написать в листе ответов химические реакции, характерные для микробиологических процессов, связанных с образованием кисломолочных продуктов. Сравнить (с помощью индикатора) свежее молоко и молочнокислые продукты и объяснить, почему при сквашивании молоко меняет консистенцию. Оценка: макс. 6 баллов Написать в листе ответов, какие кисломолочные продукты Вы знаете, каково их значение для человека, и какие микроорганизмы участвуют в их образовании. В чем смысл процесса сквашивания с точки зрения консервирования молока? Какие еще пищевые продукты готовят с помощью микробов и каких? Оценка: макс. 4 балла.

2 Фамилия Шифр Имя Район Шифр Рабочее место ЛИСТ ОТВЕТОВ на задания МИКРОБИОЛОГИЯ (мах. 20 баллов) Препараты Препарат А Препарат Б 1. Техника приготовления препарата 2. Техника микроскопирования 3. Техника выполнения рисунка 4. Морфотипы 5. Химические реакции 6. Значение кисломолочных продуктов для человека. ИТОГО

3 Фамилия Шифр Имя Район Рабочее место Шифр Итого баллов ЗАДАНИЯ АНАТОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОРГАНОВ РАСТЕНИЙ Оборудование и объекты исследования: микроскоп, предметные и покровные стекла, лезвие, препаровальные иглы, раствор флороглюцина, концентрированная соляная кислота, фильтровальная бумага, кусочки пенопласта или клубня картофеля, стакан с водой, части исследуемых органов растений. Ход работы: 1. Приготовьте поперечный срез из предложенных Вам растительных объектов, соблюдая правильную методику и технику работы с микроскопом и приготовления среза. 2. Зарисуйте срез и обозначьте составляющие его ткани. 3. Определите орган растения, который Вы исследовали. 4. Укажите систематическое положение изучаемого растения. 5. Ответ обоснуйте, указав особенности, позволяющие сделать такой вывод. Результаты работы: 1. Методика и техника приготовления среза 2. Рисунок Обозначения к рисунку: Рис. Исследуемый срез органа растения 3. Исследуемый орган

4 2 4. Систематическое положение растения 5. Обоснование ответов Критерии оценки: 1. Методика и техника работы с микроскопом и приготовления среза (мах. 5 баллов) 2. Техника исполнения и грамотность рисунка (мах. 7 баллов) 3. Определение исследуемого органа растения (мах. 2 балла) 4. Определение систематического положения изучаемого растения (мах. 2 балла) 5. Обоснование ответов (мах. 4 баллов)

5 ЗАДАНИЯ Вариант 1. ГЕНЕТИКА Окраска семян бобовых и их размер иногда демонстрируют моногенное наследование. Вы решили проверить это для фасоли (Phaseolus vulgaris L.), у которой фасолины могут быть красными либо белыми, а также иметь большой либо маленький размер. Ваша знакомая взяла две фасолины, крупную красную и красную маленькую, прорастила их и получила два растения. Растение, выросшее из крупного красного семени она перекрестно опыляла пыльцой с растения, выросшего из мелкого красного семени. К ее большому удивлению, в бобах от этого скрещивания оказались фасолины четырех различных фенотипов, часть из которых она передала Вам для того, чтобы Вы помогли ей объяснить получившиеся результаты. Ранее от скрещивания двух растений с такими же фенотипами Ваша знакомая получала только крупные красные семена. Опишите фенотипические классы, встречающиеся в Вашей выборке, пересчитайте число семян в каждом из них и заполните Таблицу 1. Таблица 1. Соотношение семян в четырех фенотипических классах (1 балл) Размер семян Окраска семян Крупные Мелкие Всего Красные Белые Всего Общее количество семян: Предположите, каким образом наследуется окраска семян фасоли, и каким образом наследуется их размер. Заполните пропуски в утверждениях на листе ответов и составьте схему скрещивания. Сформулируйте гипотезу о характере расщепления, и проверьте ее при помощи критерия χ 2. Заполните таблицу на Листе ответов. Ваша знакомая также обнаружила, что второе растение, с которого она брала пыльцу, (выросшее из маленькой красной фасолины) самоопылялось и на нем образовалось несколько бобов. Составьте схему этого скрещивания, ответьте на вопросы на Листе ответов.

6 ЗАДАНИЯ Вариант 2. ГЕНЕТИКА Окраска семян бобовых и их размер иногда демонстрируют моногенное наследование. Вы решили проверить это для фасоли (Phaseolus vulgaris L.), у которой фасолины могут быть красными либо белыми, а также иметь большой либо маленький размер. Ваша знакомая взяла две фасолины, белую большую и красную маленькую, прорастила их и получила два растения. Растение, выросшее из крупного белого семени она перекрестно опыляла пыльцой с растения, выросшего из мелкого красного семени. К ее большому удивлению, в бобах от этого скрещивания оказались фасолины четырех различных фенотипов, часть из которых она передала Вам для того, чтобы Вы помогли ей объяснить получившиеся результаты. Ранее от скрещивания двух растений с такими же фенотипами Ваша знакомая получала только крупные красные семена. Опишите фенотипические классы, встречающиеся в Вашей выборке, пересчитайте число семян в каждом из них и заполните Таблицу 1. Таблица 1. Соотношение семян в четырех фенотипических классах (1 балл) Размер семян Окраска семян Крупные Мелкие Всего Красные Белые Всего Общее количество семян: Предположите, каким образом наследуется окраска семян фасоли, и каким образом наследуется их размер. Заполните пропуски в утверждениях на листе ответов и составьте схему скрещивания. Сформулируйте гипотезу о характере расщепления, и проверьте ее при помощи критерия χ 2. Заполните таблицу на Листе ответов. Ваша знакомая также обнаружила, что второе растение, с которого она брала пыльцу, (выросшее из маленькой красной фасолины) самоопылялось и на нем образовалось несколько бобов. Составьте схему этого скрещивания, ответьте на вопросы на Листе ответов.

7 ЗАДАНИЯ Вариант 3. ГЕНЕТИКА Окраска семян бобовых и их размер иногда демонстрируют моногенное наследование. Вы решили проверить это для фасоли (Phaseolus vulgaris L.), у которой фасолины могут быть красными либо белыми, а также иметь большой либо маленький размер. Ваша знакомая взяла две большие красные фасолины, прорастила их и получила два растения. Растение, выросшее из первого семени она перекрестно опыляла пыльцой с растения, выросшего из второго семени. К ее большому удивлению, в бобах от этого скрещивания оказались фасолины четырех различных фенотипов, часть из которых она передала Вам для того, чтобы Вы помогли ей объяснить получившиеся результаты. Опишите фенотипические классы, встречающиеся в Вашей выборке, пересчитайте число семян в каждом из них и заполните Таблицу 1. Таблица 1. Соотношение семян в четырех фенотипических классах (1 балл) Размер семян Окраска семян Крупные Мелкие Всего Красные Белые Всего Общее количество семян: Предположите, каким образом наследуется окраска семян фасоли, и каким образом наследуется их размер. Заполните пропуски в утверждениях на листе ответов и составьте схему скрещивания. Сформулируйте гипотезу о характере расщепления, и проверьте ее при помощи критерия χ 2. Заполните таблицу на Листе ответов. Ваша знакомая также обнаружила, что второе растение, с которого она брала пыльцу, (выросшее из крупной красной фасолины) самоопылялось и на нем образовалось несколько бобов. Составьте схему этого скрещивания, ответьте на вопросы на Листе ответов.

8 Фамилия Шифр Имя Район Рабочее место Шифр Итого баллов ГЕНЕТИКА. ЛИСТ ОТВЕТОВ 1) (1 балл) Окраска семян фасоли наследуется по типу (0,5 б.), причем красная окраска (0,25 б.), а белая - (0,25 б.). 2) (1 балл) Размер семян фасоли наследуется по типу (0,5 б.), причем крупные семена (0,25 б.), а мелкие - (0,25 б.). 3) (1 балл) Окраска и размер семян фасоли наследуются полностью сцеплено/ с неполным сцеплением/ независимо друг от друга (подчеркните правильный вариант). 4) (1 балл) Полученные данные указывают на то, что ожидаемое расщепление фасоли по окраске семян в данном скрещивании составляет : (0,5 б.), а ожидаемое расщепление фасоли по размеру семян составляет : (0,5 б.). 5) (3 балла) Предложите обозначения для генов, отвечающих за размер семян и их окраску, используя их, составьте ниже схему скрещивания для случая Вашей знакомой (первым укажите растение, с которого была взята пыльца). Фенотип семени Р: красное - белое - крупное - F 1 : мелкое - 6) (6 баллов) Используя формулу χ 2 =Σ((Н-О) 2 /О) и таблицу 2, рассчитайте значение непараметрического статистического критерия χ 2, характеризующего, насколько хорошо практические результаты скрещивания соотносятся с Вашим ожидаемым расщеплением. Сравните найденное вами значение критерия χ 2 с критическим и сделайте вывод о моногенности наследования окраски и размера семян (окраску и размер проверять независимо!), вписывая найденные величины и подчеркивая правильные варианты ответа. Заполните таблицу 2 (по 0,25 балла за ячейку). Таблица 2. Расчет критериев χ 2 для окраски и размера семян Фенкласс Наблюдаемое (Н) Ожидаемое (О) Н-О (Н-О) 2 / О Белые семена Красные семена Крупные семена Мелкие семена

9 Критические значения критерия χ 2 для 1, 2, 3, 4 и 5 степеней свободы и α=0,95 составляют 3.84, 5.99, 7.81, 9.49 и соответственно. Выберите степени свободы, характеризующие наследование окраски и размера семян фасоли, и опредеите критические значения критерия χ 2. Полученное значение критерия χ 2 для окраски равно, что больше/меньше критического значения, равного, поэтому наследование окраски семян в данном случае является/не является моногенным (подчеркните правильный вариант). (1 балл) Полученное значение критерия χ 2 для размера равно, что больше/меньше критического значения, равного, поэтому наследование размера семян в данном случае является/не является моногенным (подчеркните правильный вариант). (1 балл) 7) (3 балла) Составьте схему скрещивания для самоопыления растения фасоли, пыльцу которого брали для скрещивания в пункте 5, используя те же обозначения. Фенотип семени Р: красное - белое - крупное - F 1 : мелкое - 8) (2 балла) Найдите вероятности того, что случайно взятая фасолина, выросшая на самоопылявшемся растении из пункта 7, окажется: Крупной красной Мелкой красной Крупной белой Мелкой белой 9) (2 балла) Рассчитайте вероятность того, что все три из трех случайно выбранных фасолин от самоопылявшегося растения будут по размеру и окраске точно такими же, как та фасолина, из которой выросло это растение. Поздравляем с прохождением лаборатории генетики! Желаем успехов на следующих станциях практического тура олимпиады!