t/13q21q I. II. III normálne normálne normálne ZYGOTY gaméty gaméty gaméty

Transkript

1 SLOVENSKÁ KOMISIA BIOLOGICKEJ OLYMPIÁDY IUVENTA BRATISLAVA 41. ročník BIOLOGICKÁ OLYMPIÁDA šk. r. 2006/2007 Autorské riešenia teoretických úloh a autorské riešenia + inštrukcie k príprave praktických úloh pre krajské kolá kategórie A IUVENTA

2 AUTORSKÉ ODPOVEDE A BODOVÉ OHODNOTENIE JEDNOTLIVÝCH OTÁZOK Vaše výsledné sumárne odpovede z testu (vyplniť v podobe krížika alebo slovnej odpovede, ak to vyžaduje úloha; ak urobíte chybu zakrúžkujte tú odpoveď, ktorá je správna, alebo ju slovne opravte pod tabuľkou podľa zostávajúceho miesta) Čís.úlohy A B C D E F G H I J K L Suma A01 x 1 A02 x 80S ribozómy sú v cytoplazme a 70S sú v chloroplastoch a mitochondriách 2 A03 x x ktoré sú kompetičné a znižujú 3 v mäkkej vode je málo iónov Mg 2+, Ca 2+ akumuláciu a toxicitu ťažkých kovov A04 x x 2 A05 nie 1 A06 x 1 A07 x x 2 A08 A - dolipór 2 B01 x jeden klíčny list je vyvinutý a druhý sa nevyvíja 1 rovnomerne a stáva sa z neho rudiment B02 x 1 B03 x 1 B04 x x x x 2 B05 úbor, 1-koruna, 2-blizna, 3-tyčinka, 4-koruna, 5-chocholec (pappus), 6-semenník 3,5 (gynéceum) B06 strapec, šešuľa 1 B07 x 1 B08 C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O kj 2 B09 1 epiderma, 2 exoderma, 3 kôra, 4 pericykel, 5 endoderma, 6 4 kambium, 7 xylém, 8 floém C01 x 1 C02 x 1 C03 x 1 C04 x x x x Materským mliekom 2,5 C05 x 1 C06 x 1 C07 x pseudocel 1 C08 x x x x 2 D01 x x 1 D02 x x x 1,5 D03 x 1 D04 x x 1 D05 x 1 D06 x x x 3 D07 x 1 D08 x 1 D09 x 1 D10 x 1 E01 x 1 E02 x x x 3 E03 x 1 E04 x x x 1,5 E05 x x 2 E06 x 1 E07 x x 2 E08 x x x x 4 E09 x x x x Yersinia pestis 4 F01 zľava doprava H, A, G, C, D, E, F, B alebo F, E, B 8 F02 x Makovité - Papaveraceae 2 SUMA 83 b 2

3 FYZIOLÓGIA RASTLÍN (RIEŠENIA) Časová náročnosť 90 minút C 3 a C 4 rastliny 1. Bunky C 4 rastlín, v ktorých dochádza ku fixácii CO 2 pomocou enzýmu RUBISCO, nezískavajú oxid uhličitý priamo zo vzduchu (ako to uskutočňujú C 3 rastliny), ale z molekúl kyseliny jablčnej, ktorá je do nich transportovaná z okolitých buniek. Vďaka tomu, že tieto bunky teda nemusia prijímať plyny priamo zo vzduchu, sa do nich vzdušný kyslík prakticky nedostane a preto tu nedochádza ku fotorespirácii Za odpoveď... 2 b 2. C 4 rastliny sa vyskytujú v teplých oblastiach (predovšetkým trópy, subtrópy a najteplejšie oblasti mierneho podnebného pásma), zatiaľčo v chladnejších oblastiach chýbajú a sú tu len C 3 rastliny (mierne pásmo a polárne oblasti). Za odpoveď... 2 b 3. Na reze C 3 rastlinou by mali byť (podčiarknuté časti sú špecifické pre C 3 rastlinu): vrchná pokožka (epiderma), palisádový parenchým, špongiový parenchým, spodná pokožka, cievny zväzok. Na reze C 4 rastlinou by mali byť (podčiarknuté časti sú špecifické pre C 4 rastlinu): vrchná pokožka, mezofyl (možno uznať aj parenchým,alebo palisádový parenchým), cievny zväzok, vencovitá pošva cievneho zväzku Za každý obrázok maximálne 8 bodov, pokiaľ je úplne v poriadku. Strhávať vždy po 1 bode za nasledujúce chyby: chýba popis viac než jednej štruktúry (za každú ďalšiu odobrať 1 bod), obrázok nie je ceruzkou, nie je dostatočne veľký, nie je uvedené zväčšenie, obrázok je nepresný (vyzerá inak ako v skutočnosti, hodnotí sa len vecná správnosť, v žiadnom prípade umelecká kvalita). Pokiaľ sú na obrázku zobrazené a popísané štruktúry, ktoré nemohli súťažiaci na preparáte vidieť (vyžadujú špeciálne farbenie alebo v svetelnom mikroskope sú nepozorovateľné, napr. mitochondrie, tylakoidy v chloroplastoch apod.) Celkom za obidva obrázky min. 0 bodov...max 10 bodov Označenie štruktúr špecifických pre C 3 resp. C 4 rastliny: 2 body za označenie palisádového a špongiového parenchýmu a 2 body za vencovitú pošvu cievneho zväzku. (Za správnu odpoveď možno považovať aj jednoznačné označenie správnej štruktúry na obrázku, aj keď názvy chýbajú alebo sú uvedené nesprávne). Celkom za otázku č b 4. A) Palisádový parenchým pri C 3 rastlinách, mezofyl pri C 4 rastlinách (možno uznať správnu odpoveď aj palisádový parenchým alebo len parenchým). Odôvodnenie: V týchto častiach je najvyššia koncentrácia chlorofylu/chloroplastov. 2 body (1 bod ak chýba odôvodnenie) B) Pokožka (horná aj spodná, stačí len súborné označenie). Odôvodnenie: v bunkách chýbajú chloroplasty, takže fotosyntéza nemôže prebiehať. 2 body (1 bod ak chýba odôvodnenie) Celkom za otázku č body 5. CAM rastliny týmto spôsobom šetria vodou ( pri zatvorených prieduchoch sa odparuje omnoho menej ako pri otvorených). 2 body 3

4 6. Mrlíkovité (Chenopodiaceae) 2 body 7. Rastliny získavajú vodu z pôdy vďaka rozdielu osmotického tlaku vo vnútri rastliny a zvonku rastliny (vnútri je osmotický tlak nižší, takže voda tečie do koreňa). V zasolených pôdach a na rašeliniskách má ale voda osmotický tlak veľmi nízky (obsahuje veľa rozpustených látok, alebo iónov solí alebo humínových kyselín a ďalších látok), takže je pre rastlinu obtiažne ju získať. Za čiastočne správnu odpoveď 2 body Celkom za otázku č body 8. Azonálne... 2 body 9. Beskydy (Horná Orava, Kysuce), Bukovské vrchy, Záhorská nížina.... max 2 body CELKOVO ZA ÚLOHU bodov 4

5 GENETIKA Téma: Človek (Homo sapiens sapiens) Úloha: Chromozómové aberácie človeka (90 minút) 1. Úloha - Vyvážená translokácia A) Jeden z rodičov je nositeľom vyváženej translokácie dlhých ramien chromozómu na dlhé ramená jedného z chromozómov. Aké je riziko postihnutia dieťaťa? t/qq I. II. III normálne normálne normálne ZYGOTY gaméty gaméty gaméty normálny Prenášač translokácie normálny Downov syndróm, trizómia Monozómia Abort potrat Trizómia Patauov syndróm Monozómia Abort potrat Riziko je 2:1:1, t.j. 2 zdraví (z toho jeden prenášač translokácie), 1 postihnutý s Downovým syndrómom a 1 postihnutý s Patauovým syndrómom. Za správnu odpoveď možno uznať aj pomer 2:2, resp 1:1 zdraví ku postihnutým. Ostatné zygoty sú potraty. Spolu za úlohu max. 8 bodov 5

6 B) Jeden z rodičov je nositeľom vyváženej translokácie dvoch homologických chromozómov. Aké je riziko postihnutia dieťaťa nevyváženou chromozomálnou odchýlkou? t/qq normálne gaméty ZYGOTY Charakteristika zygot Trizómia Downov syndróm Monozómia Abort -potrat Dieťa bude vždy postihnuté Downovým syndrómom, lebo monozómik neprežije, takže postihnutie je 100%. Spolu za úlohu max. 4 body C) Jeden z rodičov je nositeľom vyváženej translokácie dlhých ramien chromozómu na dlhé ramená jedného z chromozómov. Aké je riziko postihnutia dieťaťa? t/qq I. II. III normálne normálne normálne ZYGOTY gaméty gaméty gaméty normálny Prenášač translokácie normálny Trizómia Abort - potrat Monozómia Trizómia Abort - potrat Downov syndróm, Monozómia Abort potrat 6

7 Charakteristika zygot Riziko je 1:2, jeden postihnutý a dvaja zdraví. Z troch životaschopných zygot je jedna normálna, jedna prenášač, ale normálna a jedna s trizómiou.chromozómu. Ostatné zygoty sú potraty. Spolu za úlohu max. 6 bodov 2. Karyotyp Karyotyp je chromozómová analýza metafázových chromozómov, ktorá sa zaoberá počtom a mikroskopickým vzhľadom chromozómov, ktoré sú odfotené a zoradené podľa typu a veľkosti. max. 2 body Karyotyp sa využíva pri analýze genómu jedinca, sledovaní chromozómových prestavieb, stratách chromozómov alebo nadbytočných chromozómoch (t.j. pri chromozómových aberáciách). max. 2 body 3. Patologické karyotypy I. Pacientkou je fenotypovo normálna, neplodná žena. Odpoveď: Recipročná translokácia dlhých ramien chromozómu 2 a chromozómu. Je to recipročná vyvážená translokácia autozómov. Incidencia 1: 885. Spolu za úlohu max. 3 body 7

8 II. Pacientom je zdravý, tridsaťročný muž, ktorý nikdy nebol vážne chorý. Avšak jeho deväťročné manželstvo ostáva bezdetné. Odpoveď: 47 XXY Kleinefelterov syndróm aneuploidia pohlavných chromozómov. Fenotyp mužský. Incidencia približne 1:1000. Väčšinou môžu mať malé testes, málo vyvinuté druhotné pohlavné znaky. Niekedy sa vyvinie gynekomastia. Ich vývin však môže byť úplne normálny, aj mentálny aj pohlavný. Stav sa môže zistiť až po puberte, veľmi často až pri zisťovaní príčin sterility. V správaní v detstve a puberte môžu byť miernejší ako normálni chlapci. Spolu za úlohu max. 3 body III. Pacientkou je 18 ročné dievča malého vzrastu, infantilného vzhľadu. Odpoveď: Turnerov syndróm 45 X0. Fenotyp ženský. Infantilný vývoj. Nízky vzrast, neprítomnosť sekundárnych pohlavných znakov, sterilita. IQ je takmer normálne alebo len o málo nižšie ako priemer. Incidencia 1:

9 Spolu za úlohu max. 3 body IV. Pacientom je malý chlapec s oligofréniou, najmladší zo šiestich súrodencov. Jeho matka mala v období pôrodu 41 rokov. Odpoveď: Trizómia Downov syndróm. Incidencia 1:830. Súvisí s vekom matky. Vzniká nondisjunkciou najmä v prvom meiotypickom delení. Typický mongoloidný vzhľad. Mentálna retardácia, opičie ryhy, nízky vzrast, zvýšené riziko srdcových ochorení, zvýšené riziko leukémie. Spolu za úlohu max. 3 body V. Pacientkou je žena bez klinických príznakov, ktorej dcéra je postihnutá Downovým syndrómom. Ďalšie tehotenstvo ženy skončilo spontánnym potratom. Odpoveď: Roberstonova translokácia chromozómu a chromozómu. Štvrtina potomkov zo všetkých druhov gamét rodiča s translokáciou má pravdepodobnosť Downovho syndrómu (trizómia ). Štvrtina potomkov zo všetkých druhov gamét rodiča s translokáciou 9

10 má pravdepodobnosť Patauovho syndrómu (trizómia ). Polovica potomkov takéhoto rodiča bude zdravých (z nich polovica prenášači translokácie). Spolu za úlohu max. 3 body VI. Pacientom je trojročný chlapec s oneskoreným duševným a motorickým vývojom, so svalovou hypotóniou a početným radom výrazných vrodených odchýlok. Odpoveď: Delécia krátkeho ramena chromozómu 5, syndróm Cri du chat. Mentálna retardácia, somatické postihnutia. Typický plač novorodenca ako mňaukanie mačky, z toho pochádza jeho názov (nie je povinné uviesť názov syndrómu, stačí správne definovať aberáciu). Spolu za úlohu max. 3 body Autori: RNDr. Bohuslav Uher, PhD. Mgr. Miroslava Slaninová, PhD. Zostavil: RNDr. Bohuslav Uher, PhD. Recenzenti: RNDr. Andrea Ševčovičová, PhD., Mgr. Katarína Šramková, MUDr. Vladimír Šišovský, PhD. Vydal: Iuventa 2007 HODNOTENIE KRAJSKÉHO KOLA KATEGÓRIE A. 41. ROČNÍK BiO (šk. rok 2006/2007) Vedomostný test kat. A 83 bodov Praktické úlohy Fyziológia rastlín Genetika človeka Spolu 40 bodov 40 bodov 80 bodov 10