Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №4/2010

Олимпиады, викторины, конкурсы, кроссворды

С. В. Багоцкий

Биологические олимпиады школьников: проблемы и подходы

Продолжение. См. № 1, 2 /2010

Ответы и решения

В предыдущих публикациях были приведены задания по биологии, предлагавшиеся участникам Олимпиады соотечественников в 2005–2009 гг. Здесь мы приведем правильные ответы, разберем некоторые задания.

1. Очень поучительное задание, заставляющее всерьез задуматься о том, что такое размножение. Правильный ответ, разумеется, б – книги, которые печатают в типографии, поскольку при печатании книги в типографии образуются «бесплодные копии».

Очень неожиданный вариант «г». Для школьников и многих педагогов явилось откровением, что распространение сплетни – это тоже размножение. Размножение информации. Размножаясь, сплетня оккупирует все новые и новые легкомысленные девичьи головки. Интересно, что сплетни могут размножаться не только бесполым, но и половым путем (несколько сплетниц встречаются и обмениваются информацией). Но, в отличие от полового размножения в биологии, в обмене информацией могут участвовать не два, а большее число партнеров. Сплетни способны эволюционировать, и механизм их эволюции в общем тот же, что и механизм эволюции популяций: наследственность, изменчивость, естественный отбор.

Об этом можно подробно прочесть в моей статье («Химия и Жизнь – 21 век». 2005. № 9. С. 50–51).

2. Правильный ответ: б – реке.

По своему изначальному смыслу обмен веществ – это непрерывное обновление вещества, из которого состоит объект. Есть объекты, которые остаются сами собой, хотя вещество, из которых они состоят, непрерывно обновляется. Более того, именно благодаря такому обновлению эти объекты остаются сами собой. Яркий пример – река. «Нельзя дважды войти в одну и ту же реку», – говорил Гераклит. Философ, конечно, имел в виду воду в этой реке: именно она все время обновляется.

3. Правильный ответ: в – сосульке, свисающей с крыши.

Простенький вопрос, заставляющий задуматься о том, где употребляется понятие «функция».

4. Правильный ответ: а – гликолиза.

При прыжке тигра за очень короткий промежуток времени развивается огромная мощность и расходуется находящийся в мышцах кислород. Новый кислород поступить в мышцы не успевает. Поэтому энергию для прыжка дает гликолиз. Если жертва сумела увернуться, ее счастье: тигр не будет ее преследовать, т.к. у него в мышцах образовалось много молочной кислоты. Тигру нужно немного полежать. Пока он лежит, часть молочной кислоты окисляется до углекислого газа и воды. Образовавшаяся при этом АТФ используется для превращения остальной части молочной кислоты обратно в гликоген.

5. Правильный ответ: в – образуется 6 молекул воды.

Суммарное уравнение фотосинтеза

6 СО2 + 6 Н2О = С6Н12О6 + 6О2.

Уравнение световых стадий:

12 Н2О + 12 НАДФ = 12 НАДФН2 + 6 О2 (превращение АДФ в АТФ мы не учитываем).

6. Правильный ответ: г – чертежи и техническую документацию.

Любой более или менее сложный технический объект существует в двух формах: реальной (объект «в металле») и виртуальной («чертежи»). Это же справедливо и для живых организмов. Главное заблуждение академика Т.Д. Лысенко в том, что он считал чертежи работающей частью автомобиля.

7. Правильный ответ:  б – 1/4.

Смердяков, персонаж романа Ф.М. Достоевского «Братья Карамазовы», так же, как и Дмитрий Карамазов, был сыном Федора Павловича Карамазова, а матери у них были разные. Вопрос ненавязчиво намекает на то, что участникам Олимпиады соотечественников следует читать классику. Ведь великая русская литература – это одно из важнейших звеньев, объединяющих многонациональное население бывшего Советского Союза в единый народ.

8. Правильный ответ: г – 0.

Бездумное решение чисто генетической задачи дает неправильный ответ. Нужно сообразить, что человек, страдающий гемофилией, не мог выжить после тяжелого ранения. Очень поучительный вопрос. Мы придумали и более продвинутый его вариант: «Княжна Мария Болконская была носителем аллеля гемофилии. С какой вероятностью была гемофилия у Андрея Болконского?» Из решения генетической задачи – 0,25, а на деле 0, поскольку Андрей Болконский выжил после ранения под Аустерлицем.

9. Правильный ответ: б – 0,012.

В зависимости от расположения локусов А, В и С друг относительно друга искомая вероятность может быть либо суммой, либо разностью заданных величин.

10. Правильный ответ: г – 1/64.

Вероятность рождения больного ребенка равна 0,25 × p1 × p2 (где p1 – вероятность того, что носителем является Миша, а p2 – вероятность того, что носителем является Лена). Вероятность p1 равна 0,125 (с вероятностью 0,5 двоюродная сестра Миши получила мутацию от того родителя, который был Мишиным дядей. В этом случае с вероятностью 0,5 эту мутацию мог иметь один из родителей Миши и с вероятностью 0,5 мутацию получил бы Миша), р2 равно 0,5.

11. Правильный ответ: г – гриба подосиновика.

У грибов половых клеток не бывает.

12. Правильный ответ: в – выделяется меньше, чем поглощается.

Масса ввозимых в город продуктов больше, чем масса уходящих из города отходов канализации. На окисление продуктов должен был расходоваться кислород. Кроме того, в городе сжигается много топлива.

13. Правильный ответ: б – Индонезии.

Индонезия – это экваториальные леса с огромным видовым разнообразием.

14. Правильный ответ: в – лещей Волги и Дона.

Волга и Дон связаны Волго-Донским каналом.

15. Правильный ответ:  в – способностью сочинять сказки.

Ответ очевиден (если, разумеется, не иметь в виду Кота из «Руслана и Людмилы»).

16. Правильный ответ: а – по-русски без акцента.

Национальная принадлежность человека определяется не его генами, а освоенной им национальной культурой.

17. Правильный ответ: б – мурлычет после сытного обеда.

Парасимпатическая нервная система переводит организм из режима активной внешней работы в режим отдыха (ремонта).

18. Правильный ответ: б – в крови содержится много азота, нужного для построения белков зародыша.

Живые организмы могут многое, но превращать атомы одних химических элементов в атомы других они не могут. Поэтому комарихе нужно получать с пищей много азота.

19. Правильный ответ: б – предки человека питались фруктами.

Очень эффектное доказательство происхождения человека от обезьяны, которое мы почему-то не используем. А зря.

20. Правильный ответ: б – увеличилось в 3 раза.

Площадь трубки пропорциональна квадрату диаметра. Поэтому площадь одного сосуда после разветвления уменьшилась в 9 раз, а суммарная площадь трех сосудов – в 3 раза. А крови сколько приходит к точке разветвления, столько от нее и уходит.

21. Правильный ответ: б – Бойля–Мариотта.

Механизм засасывания воздуха в легкие строится на том, что с увеличением объема падает давление.

22. Правильный ответ: б – в белых одеждах.

В черных одеждах перегревается тело, в черной шляпе – голова, а человек, щеголяющий в одних трусах, теряет много воды.

23. Правильный ответ: а – холерик.

Д'Артаньян – холерик, Атос – меланхолик, Портос – сангвиник, Арамис притворяется меланхоликом, но кто он на самом деле – непонятно. Вероятнее всего, флегматик.

Любителям поразмышлять на подобные темы можно предложить вопрос: кем по темпераменту был Евгений Базаров из «Отцов и детей»?

24. Правильный ответ: в – доминанте.

У кошки, как и у каждого из нас, свой пунктик.

25. Правильный ответ: в – электровозу ЧС-2.

Современные электровозы состоят из двух секций, соединенных задними концами. Поэтому передний конец электровоза не отличается от заднего. Через электровоз можно провести две плоскости симметрии: продольную и поперечную. Следовательно, электровозу свойственна радиальная симметрия второго порядка, а остальным упомянутым объектам – двусторонняя.

По поводу этого вопроса нас часто спрашивают, какое отношение он имеет к биологии? Во-первых, владение понятием проверяют на независимых примерах, а во-вторых, проверяется наблюдательность и умение наглядно представить объект. Полевой биолог без наблюдательности – это нонсенс.

26. Правильный ответ: а – клеща Hyalomma plumbeum.

Нужно просто не обращать внимания на латинские названия.

27. Правильный ответ: б – форель.

Осетр и карп любят тепло, а камбалу искусственно не выращивают.

28. Правильный ответ: г – диких гусей.

Стабильность пары связана, как правило, с очень трудоемким вскармливанием беспомощных птенцов. Но есть поучительные исключения. Два гуся представляют мощную батарею, способную защитить птенцов от достаточно крупного хищника. Вытянут шею, зашипят, лиса и убежит.

29. Правильный ответ: в – борзая.

Зайца догонит только борзая.

30. Правильный ответ: г – привычка кошки вылизывать шерстку.

Кошка – хищник, охотящийся из засады, поэтому она и не должна пахнуть. Иначе все мыши разбегутся.

31. Правильный ответ: б – споры плауна булавовидного.

В школьных учебниках биологии написано, что половые клетки образуются в результате мейоза. В этом утверждении содержится две ошибки сразу: во-первых, не половые клетки, а ядра половых клеток, а во-вторых, только у многоклеточных животных и фукусовых водорослей. У растений ядра половых клеток образуются в результате митоза гаплоидных ядер заростка. А путем мейоза у растений образуются ядра спор.

32. Правильный ответ: г – в мелководном водоеме.

Сперматозоид разноспорового папоротникообразного должен проплыть от одного заростка до другого. А у равноспорового он может (во время дождя) оплодотворить яйцеклетку на своем же заростке.

33. Правильный ответ: а – сои.

Соя принадлежит к семейству бобовых. У представителей этого семейства на корнях живут фиксирующие азот клубеньковые бактерии, поэтому азотом бобовые обеспечены с таким избытком, что могут позволить себе запасать белки.

34. Правильный ответ: г – бодяк полевой.

И донник лекарственный, и бодяк полевой растут на пустырях.

35. Правильный ответ: а – дыней.

Халиф Гарун аль Рашид жил в VIII в., когда еще не была открыта Америка и не была найдена латимерия.

36. Правильный ответ: г – дуб.

В Красноярском крае очень холодные зимы, и дуб зимой вымерзает.

37. Правильный ответ: г – об инфузориях.

Ленский ухаживал за Ольгой где-то около 1820 г. Клеточная теория была сформулирована в конце 1830-х гг., митоз открыт в 1880-х, митохондрии – где-то около 1900 г. А про инфузорий уже давно знали.

38. Правильный ответ: г – Авраам Линкольн.

Нужно подумать, кто из перечисленных исторических деятелей был современником Ч.Дарвина. Подходит только А.Линкольн. Действительно, Ч.Дарвин и А.Линкольн родились в один и тот же день – 12 февраля 1809 г.

Заявления некоторых педагогов о том, что на Биологической олимпиаде нельзя задавать вопросы, требующие знаний по истории, мы принципиально игнорируем.

39. Правильный ответ.

Приведенные благочестивым автором факты не только не противоречат, но, напротив, подтверждают эволюцию. Неприспособительные различия в аминокислотном составе белков двух разных организмов, о чем идет речь в вопросе, в первом приближении пропорциональны времени, прошедшему с момента разветвления эволюционных линий. То есть с того давнего времени, когда жил последний общий предок.

Итак, у нас пять пар: «бактерия – лошадь», «бактерия – голубь», «бактерия – шелкопряд», «бактерия – пшеница», «бактерия – дрожжи». Чей же последний общий предок жил раньше? Нетрудно сообразить, что последним общим предком для каждой из этих пар было одно и то же существо, жившее в те времена, когда линия, ведущая к эукариотам, отделилась от прокариот. Поэтому различия в аминокислотном составе цитохрома С для каждой из этих пар должны быть примерно одинаковы.

Те же самые рассуждения справедливы для пар «шелкопряд–лошадь», «шелкопряд–голубь», «шелкопряд–черепаха», «шелкопряд–карп», «шелкопряд–минога».

Думаю, что подлинное благочестие заключается в добрых делах, а не в борьбе с современной наукой, чем увлекаются отдельные священнослужители и светские лица.

Продолжение следует

Рейтинг@Mail.ru