Поволжская открытая олимпиада школьников «будущее медицины-2011»


с. 1
ПОВОЛЖСКАЯ ОТКРЫТАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ

«БУДУЩЕЕ МЕДИЦИНЫ-2011»

II этап (очный)

Эталоны ответов

11 класс
Проверка тестовых заданий

По 1 баллу за каждый правильный ответ










































4

4

2

3

3

1

4

2

3

2

4

4

1

1

4

4

3

3

3

1


Большая часть ответов творческих заданий предполагает возможность проявить оригинальность мышления участника олимпиады, за что предполагается давать поощрительные баллы. В этом случае участник получает максимальное количество баллов

Задание № 1

Почему глюкоза запасается в организме животных в виде гликогена? Где запасается гликоген? Как регулируется уровень глюкозы? Какова роль глюкозы в организме? Объясните. (13+3).
Элементы ответа:


  1. Глюкоза – мономер. Глюкоза в клетке не хранится, т.к. в результате осмотического давления вода из межклеточного пространства начнет поступать в клетку, клетка разбухнет и лопнет (погибнет) (2б).

  2. Гликоген – полимер. Гликоген запасается в мышцах и печени. Гликоген не влияет на соотношение концентрации воды как в цитоплазме клетки, так и в межклеточном пространстве, поэтому клетки не разрушаются (2б).

  3. Запасы глюкозы в виде гликогена позволяют регулировать количество глюкозы и влиять на обмен веществ в организме (белков, жиров и т.д.). Глюкоза – основное вещество клеточного дыхания, т.е. источник энергии. Например, кратковременное прекращение поступления глюкозы в нервные клетки приводит к нарушению и гибели нервных клеток (2б).

  4. Глюкоза регулирует работу центров голода и насыщения (1б).

  5. Уровень глюкозы регулируется гормонами поджелудочной железы: инсулином и глюкагоном. Инсулин способствует образованию запасов гликогена, а глюкагон – расщеплению гликогена на глюкозу ().

  6. Адреналин – гормон надпочечников регулирует мобилизацией гликогена и образования глюкозы. Глюкокортикоиды (кортизон, кортикостерон, дегидрокортикостерон) – гормоны коры надпочечников регулируют промежуточные этапы углеводного обмена. Кортизон регулирует образование гликогена, задерживает расщепление углеводов и превращение их в жир. Кортикостерон и дегидрокортикостерон повышают уровень глюкозы в крови (3б).

  7. Гормоны надпочечников и поджелудочной железы регулируются гормонами гипофиза (1б).

Задание № 2.

Можно ли ощутить различное содержание углекислого газа в воздухе? К каким последствиям приведет повышение концентрации углекислого газа в воздухе до 2-3%, 4-5%, 10-12%? Какую роль имеет углекислый газ в организме человека? Объясните. (8+3).

Элементы ответа:


  1. Ощутить углекислый газ в воздухе нельзя, т.к. он бесцветный, без запаха и не вызывает раздражение дыхательных путей (3б).

  2. При концентрации СО2 в воздухе до 2-3% происходит углубление и учащение дыхания (1б);

  3. при 4-5 % проявляются первые признаки отравления (1б);

  4. при 10-12% - наступает быстрая потеря сознания и смерть ().

  5. Углекислый газ является гуморальным фактором (обеспечивает гуморальную регуляцию) дыхания (2б).

Задание № 3.

Два гибрида капусты и редьки имеют кариотип 18 и 36. Какой набор хромосом в гаметах этих гибридов? Кто вывел эти гибриды? Приведите схемы выведения этих гибридов. Назовите вид изменчивости. (11+3).

Элементы ответа:

1. Г.Д. Карпеченко вывел эти гибриды ().

2. Г. Д. Карпеченко провел межвидовую гибридизацию и получил бесплодный аллоплоид – редечно-капустный гибрид – рафанобрассика с набором хромосом 18. Данный гибрид бесплодный, т.к. в гаметах при мейозе хромосомы редьки и капусты не конъюгируют друг с другом.

Схема скрещивания:

Р1 : капуста 18 х редька 18

гаметы 9к 9р

F1: 18 бесплодный гибрид (рафанобрассика) ().
3. Путем полиплоидизации рафанобрассика Г.Д. Карпеченко получил плодовитый гибрид аллотетроплоид

Схема скрещивания:

Р2: рафанобрассика х рафанобрассика

36 36

гаметы: 18(9к+9р) 18(9к+9р)

F2: 36 плодовитый аллотетраплоид ().
4. Вид изменчивости – геномная мутация – аллоплоидия ().
Задание № 4.

Действием какого закона можно объяснить проявление следующих одинаковых аномалий и пороков развития у человека и других млекопитающих:

а) заячья губа у человека, собаки, свиньи; б) гемофилия у человека и собаки.

Назовите автора данного закона, приведите формулировку закона. Какой метод генетики базируется на этом законе? (9+3).



Элементы ответа:

  1. Многообразие мутирования подчиняется определенной закономерности, которую установил Н.И. Вавилов в 1920г. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости ().

  2. «Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть существование параллельных форм у других видов и родов». ().

  3. Закон показывает из важных закономерностей эволюции, состоящую в том, что у близких видов и родов возникают сходные наследственные изменения. Наличие признаков у одного вида предполагает наличие таких же признаков и у других видов. Следовательно аномалии и пороки развития встречающиеся одновременно у ряда родственных организмов – это результат проявления закона Н.И. Вавилова ().

  4. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости лежит в основе одного из методов генетики – метода моделирования ().

Задание № 5.

Проведите редупликацию, транскрипцию, определите длину гена, белка и какое количество аминокислот закодировано, если исходная цепь ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ЦГААААГТААГГАЦТАТТ в значащей цепи. Объясните свое решение. Расшифруйте термины (редупликация, транскрипция). (10+3).

Элементы ответа:

1. Редупликация – удвоение ДНК, происходит в синтетический период интерфазы ().

2. Транскрипция – списывание информации с ДНК на иРНК ().

3. Редупликация и транскрипция происходит по принципу комплементарности ().

4. Количество аминокислот определяется на основании триплетного свойства генетического кода ().

5. Длину белка определить не может, т.к. нет данных ().

6. Длина гена определяется на основании данных пространственной модели ДНК – длина 1 нуклеотида ДНК=0,34 нм длина гена = 0,34х18=6,12 нм ().
7. ГЦТТТТЦАТТЦЦТГАТАА

исходная ДНК ЦГААААГТААГГАЦТАТТ
редупликация ДНК

ГЦТТТТЦАТТЦЦТГАТАА ГЦТТТТЦАТТЦЦТГАТАА

ЦГААААГТААГГАЦТАТТ + ЦГААААГТААГГАЦТАТТ ().

8. Значащая цепь ДНК ЦГААААГТААГГАЦТАТТ

транскрипция иРНК ГЦУУУУЦАУУЦЦУГАУАА
кодоны 1 2 3 4 5 6

(триплеты)

аминокислоты 4 нонсенс кодоны ().

Задание № 6.

У карпов линейность доминирует над чешуйчатостью, серебристый цвет чешуй над черными. В рыбохозяйстве при разведении линейных серебристых карпов получили потомство с разными сочетаниями признаков: 1200 линейные серебристые; 400 линейные черные; 600 чешуйчатые серебристые; 200 чешуйчатые черные. Приведите генетическую схему скрещивания. Объясните полученные результаты. Какие закономерности проявляются? (14 баллов)

Элементы ответа:

1. Запишем возможные генотипы родителей и потомков

Дано:

А – линейность Р1 ♀ А_В_ х ♂А_В_

а – чешуйчатость линейн. линейн. серебрист.

В – серебристый серебрист.

в - черный F2 : А_В_ : А_вв : ааВ_ : аавв

Р1-? F2 -? линейн. линейн. чешуйч. чешуйч.

серебр. черные серебр. черные

1200 400 600 200 (

2. Т.к. в поколении 200 аавв, следовательно родительские формы дигетерозиготные АаВв ().

3. Подсчет проявления признаков:

расположений чешуй

линейность 1200+400=1600

чешуйчатость 600+200=800

Соотношение 1600:800=2:1, что соответствует действию плейотропного (множественного) гена, который в гомозиготном состоянии (АА) приводит к гибели организма ().

4. цвет чешуй:

серебристый 1200+600=1800

черный 400+200=600

соотношение 1800:600=3:1, что соответствует полному доминированию Расщепление по признакам не одинаковое: по расположению 2:1

по цвету 3:1 ()

5. Схема скрещивания (3б).

Р1 ♀ АаВв х ♂АаВв

Построим решётку Пеннета:





AB

Ab

aB

ab

AB

AABB

гибель


AABb

гибель


AaBB

Линейн, серебр



AaBb

Линейн, серебр



Ab

AABb

гибель


AAbb

гибель


AaBb

Линейн, серебр



Aabb

Линейн, черные



aB

AaBB

Линейн, серебр



AaBb

Линейн, серебр



aaBB

Чешуйч., серебр



aaBb

Чешуйч., серебр



ab

AaBb

Линейн, серебр



Aabb

Линейн, черные



aaBb

Чешуйч., серебр



aabb

Чешуйч., черные




Балл снижается за грубые ошибки в оформлении: нет знаков пола (-1), нет обозначения родительских особей (-1), гамет (-1), нет фенотипов (-1), ошибки в построении и анализе решетки Пеннета(-1).

Примечание: за оригинальность не обязательно присваивать максимальное число баллов т.к. степень творческого подхода может быть различной.
с. 1

скачать файл