Ответы олимпиада по Биологии Сириус 11 класс 1 группа

1. Колоночная хроматография позволяет разделять вещества благодаря различиям в их характере взаимодействия с материалом, заполняющим колонку (неподвижной фазой). Компоненты, слабее взаимодействующие с неподвижной фазой, проходят через колонку быстрее, а взаимодействующие сильнее задерживаются дольше.

Во время очистки смеси белков исследователь обнаружил, что два компонента покинули колонку практически одновременно и оказались в одной фракции, поэтому разделить их не удалось.

Какое изменение условий эксперимента с наибольшей вероятностью позволит улучшить разделение этих компонентов?

• Увеличить объём исходной смеси, чтобы количество молекул увеличилось, а с ним и качество их разделения
• Повторно пропустить полученную смесь через ту же колонку, не изменяя никаких условий эксперимента
• Повысить температуру раствора до кипения, чтобы ускорить движение всех компонентов через колонку, при этом увеличив частоту смены пробирок для сбора фракций
• Использовать колонку с другой неподвижной фазой, чтобы различия во взаимодействии двух белков с наполнителем стали более выраженными

Ответ: Использовать колонку с другой неподвижной фазой, чтобы различия во взаимодействии двух белков с наполнителем стали более выраженными

№ 2. В результате аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году огромная территория вокруг станции была покинута людьми из-за угроз, связанных с высоким уровнем радиоактивного заражения. В то же время, животная и растительная жизнь приспосабливалась к новым условиям среды.

В 2022 году учёные из Испании изучили окраску восточных квакш в зоне самого сильного радиационного загрязнения (зоне отчуждения) и вне её. На нескольких площадках они собрали квакш и оценили яркость окраски животных по шкале от 0 до 100, где 0 соответствует чёрному цвету, а 100 — белому.

Рассмотрите график, показывающий результаты их исследования. Каждая точка на графике соответствует одной пойманной квакше. Диаграммы размаха («ящики с усами») показывают разброс данных. Двухбуквенные аббревиатуры AZ, VE, DO и так далее — коды площадок, где собирали квакш.

Какое утверждение непосредственно следует из графика?

• В зоне отчуждения и вне зоны отчуждения было исследовано одинаковое количество квакш
• Квакши с самой тёмной кожей (меньше 10 условных единиц) обитают исключительно в зоне отчуждения
• Тёмная окраска квакш помогает им справляться с высоким уровнем радиации
• Вне зоны отчуждения исследователи не нашли ни одной квакши темнее 10 условных единиц

Ответ: Вне зоны отчуждения исследователи не нашли ни одной квакши темнее 10 условных единиц

№ 3. Какой способ распространения семян характерен для данного растения?

• Гидрохория (распространение с помощью воды)
• Эпизоохория (распространение животными в результате прикрепления к покровам)
• Автомеханохория (распространение в результате разбрасывания вскрывающимися плодами без участия посредников)
• Эндозоохория (распространение животными в результате поедания)

Ответ: 3 вариант Автомеханохория

№ 4. Представленная фотография была сделана методом конфокальной микроскопии учёными кафедры регенеративной медицины университета Огусты, США. Учёные, которые занимаются регенеративной медициной, исследуют, как можно выращивать органы в лаборатории и использовать стволовые клетки для лечения людей. Рассмотрите фотографию. Какая клеточная структура на ней имеет красно-оранжевый цвет?

• Эндоплазматическая сеть
• Митохондриальная сеть
• Лизосомы
• Аппарат Гольджи

Ответ: Эндоплазматическая сеть

№ 5. Рассмотрите схему филогенетического древа штаммов оспы.

Какой вывод можно сделать из этой схемы?

• Вирус оспы обезьян может заражать грызунов
• Вирус оспы лошадей может заражать коров
• Вирус оспы верблюдов наиболее близок вирусу оспы лошадей
• Изученные вирусы оспы происходят от общего предка

Ответ: Изученные вирусы оспы происходят от общего предка

№ 6. Сравните цикл Кребса и цикл Кальвина.

Выберите верное утверждение:

• В цикле Кребса образуется НАДФН, а в цикле Кальвина — НАДН
• В обоих циклах происходит встраивание неорганического углерода в органическое вещество
• В обоих циклах происходят окислительно-восстановительные реакции
• В обоих циклах АТФ является единственным носителем (источником) энергии

Ответ: В обоих циклах происходят окислительно-восстановительные реакции

№ 7. Учёные получили препарат, избирательно подавляющий активность кинезина. После обработки клеток оказалось, что секреция белков во внешнюю среду резко уменьшилась.

Какое объяснение наиболее вероятно?

• Кинезин необходим для образования транспортных пузырьков, поэтому они накапливаются в незрелом виде
• Белки синтезируются, но их перемещение к клеточной мембране нарушено
• Кинезин регулирует работу рибосом, поэтому синтез белков резко замедлился
• Кинезин обеспечивает поступление аминокислот через клеточную мембрану, поэтому после обработки препаратом белки перестают синтезироваться из-за нехватки мономеров

Ответ: Белки синтезируются, но их перемещение к клеточной мембране нарушено

№ 8. Изучите график зависимости степени насыщения кислородом (S_O₂) миоглобина (Mb), фетального (характерного для эмбриона) гемоглобина (HbF) и гемоглобина взрослого человека (HbA) от парциального давления кислорода (P_O₂).

Во время исследования выяснилось, что мутация привела к синтезу у плода гемоглобина, свойства которого совпадают с гемоглобином взрослого человека (HbA). Предположим, что все остальные процессы развития плода протекают нормально.

Какое последствие наиболее вероятно при газообмене в плаценте?

• Кровь плода будет менее эффективно насыщаться кислородом, поскольку нарушится передача этого газа через плаценту от матери
• Ткани плода будут насыщаться кислородом сильнее по сравнению с нормальным вариантом, поскольку гемоглобин взрослого человека легче отдаёт кислород тканям из-за более низкого сродства к кислороду
• Для компенсации более низкого сродства к кислороду эритроциты плода будут синтезировать миоглобин вместо других форм гемоглобина
• Характер передачи кислорода от матери к плоду практически не изменится, поскольку максимальная кислородная ёмкость HbF и HbA одинакова

Ответ: Кровь плода будет менее эффективно насыщаться кислородом, поскольку нарушится передача этого газа через плаценту от матери

№ 9. Пища задерживается в желудке несколько часов, а по тонкой кишке проходит быстрее, однако основное всасывание питательных веществ в кровь и лимфу происходит именно в тонкой кишке.

Почему питательные вещества почти не всасываются в желудке?

• Слизистая желудка лишена складок, поэтому её всасывающая поверхность слишком мала
• В желудке расщепление белков, жиров и углеводов не доходит до конца, а в непереваренном до конца виде эти вещества не проходят через стенку слизистой
• В стенке желудка отсутствуют кровеносные сосуды, поэтому всосавшимся веществам некуда поступать
• Стенка желудка покрыта слоем слизи, непроницаемым для питательных веществ

Ответ: В желудке расщепление белков, жиров и углеводов не доходит до конца, а в непереваренном до конца виде эти вещества не проходят через стенку слизистой

№ 10. Для длительного хранения клеток человека (например, сперматозоидов или стволовых клеток) их помещают в жидкий азот при температуре около −196 °C.

Перед замораживанием в клеточную суспензию обязательно добавляют специальные вещества, называемые криопротекторами.
Во время одного из экспериментов исследователь случайно пропустил этот этап. После размораживания оказалось, что большинство клеток погибло, хотя температура хранения и время замораживания были одинаковыми.

Какое объяснение наиболее вероятно?

• При сверхнизкой температуре необратимо денатурирует молекула ДНК, поэтому клетки теряют наследственную информацию
• Размораживание вызывает необратимую денатурацию большинства белков из-за нагревания
• При замораживании клетки полностью утрачивают способность к транспорту воды через мембрану даже после размораживания из-за блокировки аквапоринов (мембранных белков, участвующих в транспорте воды)
• При замерзании вода внутри клетки образует кристаллы льда, которые механически повреждают мембраны и внутриклеточные структуры

Ответ: При замерзании вода внутри клетки образует кристаллы льда, которые механически повреждают мембраны и внутриклеточные структуры

№ 11. Участки ДНК, называемые транспозонами, способны перемещаться в пределах генома. Некоторые транспозоны перемещаются по принципу «вырезать и вставить»: участок ДНК покидает исходное место и встраивается в другое. Другие сначала транскрибируются в РНК, после чего по этой РНК синтезируется новая ДНК-копия, которая встраивается в геном.

Исследователи искусственно заблокировали работу обратной транскриптазы. После этого один из типов транспозонов полностью перестал перемещаться по геному, тогда как другой продолжил перемещаться без изменений.

Какой вывод наиболее обоснован?

• Перестали перемещаться ДНК-транспозоны, так как для их работы обязательно требуется обратная транскрипция
• После ингибирования обратной транскриптазы прекращается транскрипция всех транспозонов клетки
• Клетка стала устойчива ко всем РНК-вирусам
• Был заблокирован механизм перемещения ретротранспозонов, поскольку они используют синтез ДНК на матрице РНК

Ответ: Был заблокирован механизм перемещения ретротранспозонов, поскольку они используют синтез ДНК на матрице РНК

№ 12. На рисунке показаны поперечные срезы двух листьев одного и того же вида растения — Thermopsis montana.

Одно растение росло на открытом месте, другое — в тени.

Рассмотрите изображения и выберите верное утверждение:

• Лист Б развивался в обилии солнечного света
• Лист А развивался в тени
• Цифрой 2 обозначено устьице, через которое происходит газообмен
• Цифрой 1 обозначен столбчатый мезофилл

Ответ: Цифрой 1 обозначен столбчатый мезофилл

№ 13. Некоторые наследственные заболевания проявляются не у всех носителей обуславливающего их генотипа. Долю носителей определённого генотипа, у которых признак действительно развивается, называют пенетрантностью.
У человека редкое наследственное заболевание обусловлено доминантным аллелем A. Пенетрантность составляет 60 %. Оба родителя имеют генотип Aa.

С какой вероятностью родившийся ребёнок унаследует генотип, предрасполагающий к заболеванию, но останется клинически здоровым?

Вспомогательная информация

• 15 %
• 30 %
• 45 %
• 60 %

Ответ: 30%

№ 14. Учёные синтезировали белок в бесклеточной системе. Его аминокислотная последовательность полностью соответствовала природному белку, однако большая часть полученных молекул оказалась неактивной. После добавления специальных клеточных белков (шаперонов) активность препарата значительно возросла.

Какое объяснение наиболее вероятно?

• Шапероны образовали необходимые водородные и дисульфидные связи с белком, такой комплекс стал активным
• Шапероны помогли полипептидным цепям правильно свернуться, сформировав функциональную пространственную структуру
• Шапероны встроили в белок дополнительные аминокислоты, необходимые для его работы
• Шапероны подвергли белок гидролизу до аминокислот, после чего собрали молекулу заново

Ответ: Шапероны помогли полипептидным цепям правильно свернуться, сформировав функциональную пространственную структуру

№ 15. На фотографии показаны бактерии, образующие терминальные эндоспоры, из-за которых клетки приобретают характерную форму теннисной ракетки.

Выберите верное утверждение об организмах с таким типом спорообразования:

• Организмы с такими эндоспорами можно обнаружить в лишайниках
• Эндоспоры служат способом размножения этих бактерий
• Многие представители рода являются облигатными анаэробами
• Споры содержат вирусы, что ускоряет размножение

Ответ: Многие представители рода являются облигатными анаэробами

№ 16. Осоки — это очень богатый видами род растений. У них узнаваемый облик, который не позволяет их спутать внимательному наблюдателю ни с какими другими растениями.

Какой морфологический признак отличает осоки от злаков?

• Мочковатая корневая система
• Соцветие колос
• Очерёдное листорасположение
• Отсутствие вздутий в узлах стебля

Ответ: Отсутствие вздутий в узлах стебля

№ 17. Если сделать срез семядолей семени фасоли и приготовить микропрепарат клеток, можно увидеть два типа запасных зёрен в клетке. Более крупные зёрна окрашиваются раствором Люголя в синий цвет, более мелкие — в жёлто-коричневый.

Выберите верное утверждение о запасных веществах этой клетки:

• Более крупные зёрна построены из гликогена
• Более мелкие зёрна образовались благодаря работе, в основном, гладкого эндоплазматического ретикулума
• Более крупные зёрна сформировались в цитоплазме клетки
• Более мелкие зёрна представлены, скорее всего, глобулярными белками

Ответ: Более мелкие зёрна представлены, скорее всего, глобулярными белками

№ 18. Гидроидные полипы относятся к типу Стрекающие и имеют разные жизненные циклы — у некоторых есть отдельная стадия медузы, у некоторых медуза редуцирована. Дано изображение представителя гидроидных рода Obelia.

Выберите верное утверждение об этом организме:

• Это животное имеет брюшную нервную цепочку
• Этот организм имеет сквозной кишечник
• Этот организм одноклеточный и секретирует твёрдый домик сложной формы
• Это животное имеет стрекательные клетки

Ответ: Это животное имеет стрекательные клетки

№ 19. У пациента диагностировали тяжёлое хроническое заболевание печени. Через несколько месяцев у него появились выраженные отёки нижних конечностей. Исследование показало, что функция почек и работа сердечно-сосудистой системы остаются в пределах нормы.

Какое нарушение функции печени наиболее вероятно объясняет развитие отёков?

• Снижение запасания крахмала в печени уменьшило концентрацию глюкозы в крови, что вызвало перемещение воды из сосудов в ткани
• Увеличение синтеза мочевины печенью привело к накоплению аммиака в крови, что вызвало усиленный выход воды из кровеносных сосудов в ткани
• Уменьшение образования желчных кислот нарушило эмульгирование жиров, поэтому жидкость перестала удерживаться в кровеносном русле из-за нарушения гидрофобного слоя
• Снижение синтеза альбумина уменьшило онкотическое (создаваемое белками) давление плазмы крови, поэтому часть жидкости начала переходить из сосудов в ткани

Ответ: 4 вариант правильный

№ 20. Морской ангел — это пелагический хищный брюхоногий моллюск.

Выберите верное утверждение об этом организме:

• В нервной системе есть ганглии (нервные узлы)
• Является многоклеточным автотрофом
• Нервная система трубчатого типа
• Большую часть жизни проводит в виде одноклеточных спор

Ответ: В нервной системе есть ганглии (нервные узлы)

№ 21. Выработка гормонов коры надпочечников управляется гипофизом: он выделяет гормон, стимулирующий надпочечники. Чем больше гормонов коры надпочечников в крови, тем слабее гипофиз их стимулирует, так поддерживается постоянный уровень этих гормонов. При некоторых заболеваниях больному длительно, месяцами, вводят препараты гормонов коры надпочечников. Врачи никогда не отменяют такое лечение сразу, а снижают дозу постепенно, в течение недель. Почему резкая отмена препарата опасна?

• Введённый препарат накапливается в тканях, и при резкой отмене он начинает быстро выходить в кровь, вызывая отравление
• За время лечения сами надпочечники почти перестают работать, и после отмены препарата организм какое-то время остаётся без этих гормонов
• Клетки-мишени за время лечения теряют рецепторы к этим гормонам и не могут воспринять сигнал от собственных надпочечников
• Резкая отмена препарата приводит к тому, что гипофиз начинает вырабатывать стимулирующий гормон в избытке, и надпочечники истощаются

Ответ: За время лечения сами надпочечники почти перестают работать, и после отмены препарата организм какое-то время остаётся без этих гормонов

№ 22. Для того чтобы вместить как можно больше гемоглобина, эритроцит млекопитающих в ходе созревания теряет ядро, митохондрии, рибосомы и эндоплазматический ретикулум. Выберите верную характеристику зрелого эритроцита млекопитающего:

• Не способен синтезировать АТФ
• Использует часть переносимого им кислорода для собственного дыхания
• Не способен синтезировать гемоглобин
• Лишён цитоскелета, благодаря чему легко протискивается через узкие капилляры

Ответ: Не способен синтезировать гемоглобин

№ 23. В клетках какого объекта НЕТ ядер?

Ответ: изображение внизу слева

№ 24. Исследователи приготовили питательную среду, содержащую глюкозу, аминокислоты, липиды, АТФ и все необходимые минеральные вещества. Затем в неё внесли большое количество вирусных частиц и поддерживали оптимальную температуру в течение нескольких суток. Несмотря на это, число вирусных частиц не увеличилось.

Какое объяснение наиболее полно объясняет полученный результат?

• Вирусные частицы способны размножаться только при высокой концентрации нуклеотидов, которые отсутствовали в среде
• Вирусы не имеют собственного аппарата синтеза белка и зависят от рибосом, ферментов и энергетических ресурсов другого живого организма
• Размножение вирусов возможно только в присутствии других микроорганизмов (бактерий, грибов или одноклеточных) из-за мутуалистических отношений
• Для сборки новых вирусных частиц необходим контакт нескольких вирусов друг с другом, а их изначальное количество было недостаточным, поэтому они не взаимодействовали друг с другом и их число осталось неизменным

Ответ: Вирусы не имеют собственного аппарата синтеза белка и зависят от рибосом, ферментов и энергетических ресурсов другого живого организма

№ 25. Известно, что цвет мышечной ткани лосося не детерминирован генетически, а зависит от диеты рыбы. Каротиноиды, синтезируемые фитопланктоном, сначала попадают в организм мелких ракообразных, а затем уже поедаются рыбой. В мышечных клетках лососёвых рыб есть специфические рецепторы, связывающие каротиноиды (конкретно астаксантин). Что интересно, каротиноиды в клетках рыб выполняют почти все те же функции, что и в клетках фитопланктона.

Что НЕ относится к функциям астаксантина в организме лососёвых рыб (или их икры)?

• Участие в синтезе витамина А в качестве прекурсора
• Защита от активных форм кислорода (например, перекись водорода)
• Улавливание дополнительных квантов света
• Защита от избыточного уровня инсоляции (солнечного УФ-излучения)

Ответ: Улавливание дополнительных квантов света

№ 26. Основная пищевая цепочка океана выглядит так: фитопланктон → зоопланктон → нектон. Однако перед тем как быть съеденным зоопланктоном, фитопланктон производит много органических веществ, которые покидают клетки и не будут далее транспортироваться по основной пищевой цепочке. Например, диатомовые водоросли выделяют слизь, которая не будет потребляться зоопланктоном. Эти органические вещества не пропадают из пищевой сети, но поглощаются бактериями. Бактерии затем поедаются простейшими, а простейшие — зоопланктоном. Эта часть трофической сети называется бактериальной петлёй.

Какое место зоопланктон занимает в основной пищевой цепи океана, а какое — в бактериальной петле?

• Продуцент и консумент I порядка соответственно
• Консумент II порядка и редуцент соответственно
• Консумент I порядка и консумент III порядка соответственно
• Консумент III порядка и продуцент соответственно

Ответ: Консумент I порядка и консумент III порядка соответственно

№ 27. Стенка кровеносного капилляра образована слоем плоских клеток — эндотелием, который лежит на базальной мембране. У капилляров, изображённых на рисунке, между соседними клетками эндотелия имеются широкие щели, а базальная мембрана под ними прерывиста или отсутствует. Благодаря этому через стенку таких капилляров проходят не только вода и растворённые вещества, но и крупные белки и даже целые клетки. Такие капилляры называют прерывистыми, или синусоидными.

В каком органе встречаются капилляры этого типа?

• В красном костном мозге
• В почечных клубочках
• В головном мозге
• В скелетных мышцах

Ответ: В красном костном мозге