SLOVENSKÁ KOMISIA BIOLOGICKEJ OLYMPIÁDY IUVENTA BRATISLAVA 42. ročník BIOLOGICKÁ OLYMPIÁDA šk. r. 2007/2008 Autorské riešenia teoretických úloh a autorské riešenia + inštrukcie k príprave praktických úloh pre krajské kolá kategórie A IUVENTA 2008 1
AUTORSKÉ ODPOVEDE A BODOVÉ OHODNOTENIE JEDNOTLIVÝCH OTÁZOK Čís.úlohy A B C D E F G H I J K L Body A01 1-M,O; 2-F; 3-Y; 4-A; 5-X; 6-C; 7-B; 8-D,E 8 A02 X X 1 A03 X X pri ľudských bunkách je cyklus 24 hod a G2 je 4,5 hod a M 30 minút 1 A04 X GA, Endoplazmatické retikulum 1 A05 X 1 A06 X 1 A07 X 2 A08 X 1 B01 X X X 1,5 B02 X 2 B03 X X 1 B04 X 1 B05 X 1 B06 X X 2 B07 X 2 B08 X X 1 C01 X X 1 C02 X X X 3 C03 X 1 C04 X X 2 C05 1B, 2C, 3G, 4A, 5F 5 C06 X 2 C07 X X X X X X 3 C08 X X X 1,5 C09 X X X X 2 D01 X 2 D02 X 2 D03 X 2 D04 X 1 D05 X 2 D06 X 2 D07 X 2 D08 X 1 D09 - + 1 D10 X 2 E01 1: 1-korene rastlín; 2: 3-baktérie, 4-huby, 6-hlístovce; 3: 5-prvoky, 7-hlístovce, 9-5 článkonožce; 4: 8-hlístovce, 10-článkonožce; 5: 11-vtáky, 12-cicavce; (Za každú odpoveď v rámci trofickej úrovne po 1 bode) E02 X 1 E03 S N S S Za každú správnu odpoveď 1 bod 4 E04 X 1 F01 Odonata B5, Orthoptera D2, Trichoptera A3, Coleoptera E1, Coleoptera C4 5 F02 A-2-obojživelníky, B-3-obojživelníky, C-1-vtáky, D-4-cicavce, E-7-plazy, F-5-dinosaury, G-6-cicavce, za každý správny riadok 1 bod, spolu 7 bodov 7 F03 X X X X 2 SUMA 90 2
LABORATÓRNA ÚLOHA č. 1 Z CYTOLÓGIE (RIEŠENIA) Časová náročnosť 90 minút Téma: Bunkový cyklus Príprava materiálu na praktickú úlohu č. 1 krajského kola biologickej olympiády Materiál: naklíčené (3 dni) korienky cibule, farbivo propionorceín Postup: 3 dni pred súťažou: 1. Cibuľu nechajte naklíčiť. V deň súťaže: 2. Z korienkov ostrou žiletkou odrežte rastové vrcholy asi 0,5 cm dlhé. 3. Macerácia: odrezané korienky ponorte na 10 minút do roztoku 96 % alkoholu a kyseliny chlorovodíkovej (1 diel 96 % alkoholu : 1 diel HCl). 4. Korienky premyte 3- krát vo vode. Takto budú korienky pripravené na prípravu preparátu. Študenti si kvapnú kvapku farbiva (propionorceín) na podložné sklíčko, do neho dajú korienok, prikryjú ho krycím sklíčkom a pripravia roztlakový preparát. Hodnotenie úlohy 1. Zhotovenie preparátu: Za zhotovenie preparátu 6 bodov (2 body strhnúť za opakované zhotovenie preparátu) Nákres: Za obrázok maximálne 10 bodov, pokiaľ je úplne v poriadku. (Ak sa študentom nepodarí nájsť deliace bunky, ale nákres bude v poriadku, udeliť plný počet bodov) Strhávať vždy po 1 bode za nasledujúce chyby: chýba popis, 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 apod.) Celkom...max 16 bodov Odpovede na doplňujúce otázky: 2. Ide o meristematické pletivo s vysokou mitotickou aktivitou, bunky sa intenzívne delia. 3
3. G1: Počas G1 fázy bunka zväčšuje objem, tvorí RNA a syntetizuje proteíny a pripravuje sa na replikáciu DNA a chromozómov. Počas tejto fázy dochádza k aktivácii kontrolného mechanizmu bunkového cyklu, nazvaného ako kontrolný bod G1, ktorý kontroluje, či je všetko pripravené na syntézu DNA (kontrolný bod nemusí byť v odpovedi spomenutý). S: Replikácia DNA, až kým nie je zdvojený celý genóm bunky.. G2: Počas tejto fázy bunka pokračuje v raste a tvorbe nových proteínov príprava na samotné delenie. Na konci G2 fázy sa aktivuje ďalší kontrolný bod bunkového cyklu (G2 checkpoint), ktorý rozhoduje o vstupe do mitózy (opäť kontrolný bod nemusí byť v odpovedi spomenutý). Za celú odpoveď...max 6 b 4. bunky v G0 fáze (ktoré sa nedelia vôbec): neuróny, svalové bunky, deliace sa bunky: epitelové bunky, bunky kože, pečeňové bunky, krvotvorné bunky Za odpoveď... 4 b 5. G1 14 chromatíd, G2 28 chromatíd, mitotická profáza 28 chromatíd, mitotická telofáza 14 chromatíd Za odpoveď... 4 b 6. 8 chromozómov 7. Keďže sa nevytvorí deliace vretienko, nedôjde k rozdeleniu chromozómov do dcérskych buniek, to znamená, že vznikne bunka so zdvojeným počtom chromozómov (dôjde k zmnoženiu chromozómových sád). 8. Hlavný kontrolný bod bunkového cyklu sa nachádza v G1 fáze, jeho úlohou je zastaviť bunkový cyklus ak bunka nie je pripravená na delenie. 9. Faktory, ktoré kontrolný bod kontroluje: dostatok živín, veľkosť bunky, poškodenie DNA... 10. 1 metafáza... 1b 2 profáza... 1b 3 telofáza (možno uznať aj cytokinéza)...1b 4 interfáza...1b 7 anafáza...1b 14 začiatok profázy...1b 4
Profáza počas profázy dochádza k skracovaniu (kondenzácii) chromatíd, takže na konci tejto fázy sú už chromozómy zložené z dvoch sesterských chromatíd pozorovateľné svetelným mikroskopom. Počas profázy sa začínajú vytvárať vlákna deliaceho vretienka medzi centrozómami, ktoré sa rozchádzajú k opačným pólom bunky. Chromozómy sa v mieste centroméry viažu na vlákna deliaceho vretienka vďaka špeciálnym proteínovým komplexom nazývaným kinetochóry. Rozpadá sa jadrová membrána a stráca sa jadierko...1b Metafáza chromozómy sa usporiadávajú do ekvatoriálnej roviny, teda do polovičnej vzdialenosti medzi oboma pólmi vretienka. Tento útvar sa nazýva metafázna platnička......1b Anafáza na začiatku anafázy je spojenie medzi sesterskými chromatidami prerušené proteolytickými enzýmami, čo umožňuje segregáciu (rozchod) jednotlivých chromatíd k pólom bunky. Tento pohyb, čiže segregácia, sa uskutočňuje na základe skracovania vláken deliaceho vretienka a rozdeľuje chromozómy do dvoch identických sád na opačných koncoch vretienka (bunky)...1b Telofáza počas telofázy dochádza k dešpiralizácii chromozómov. Okolo každej sady chromozómov sa vytvára nový jadrový obal a vznikajú dve dcérske jadrá. Objavuje sa jadierko...1b Spolu za odpoveď... 10 b 11 Obrázky 1 A a B normálne tkanivo,obrázky 2 A a B nádorové tkanivo Za odpoveď... 2 b Za označenie... 2 b telofáza telofáza metafáza anafáza anafáza anafáza CELKOVO ZA ÚLOHU... 50 bodov 5
LABORATÓRNA ÚLOHA č. 2 Z BOTANIKY (RIEŠENIA) Časová náročnosť 90 minút Téma: Poľnohospodárske plodiny Pozn.: Príprava spočíva v nákupe denaturovaného liehu 98% a základných semien, plodov a častí rastliny dostupných v bežných potravinách (semená repky, slnečnice, kukurice a i. podľa zadania úloh, bobkový list = vavrín vznešený, klinčeky = klinčekovec voňavý, a tabakové listy v špecializovaných predajniach s tabakovými výrobkami). Všetky ostatné potrebné pomôcky sú uvedené v zadaní úloh. Časť I. 1. B... 4 body 2. Repka olejná (Brassica napus var. arvensis)... 2 body 3. Kapustovité, Brassicaceae... 2 body 4. Jedlé a technické oleje, bionafta... 2 body 5. Slnečnica, olivy, ľan atď.... 1 bod 6. Zásobná... 1 bod 7. súčasťou bunkových membrán, tepelná izolácia... 1 bod 8. Cukry (sacharidy), bielkoviny... 1 bod Celkom za časť I.... 14 bodov Časť II. VZORKA 1 1. Vavrín vznešený (Laurus nobilis)... 2 body 2. List... 0,5 bodu 3. Mediterán, stredomorie... 0,5 bodu 4. Symbol víťazstva, víťazný veniec...... 0,5 bodu VZORKA 2 1. Kukurica siata (Zea mays)... 2 body 2. Plody... 0,5 bodu 3. Latinská/stredná Amerika, Mexiko atď.... 0,5 bodu 4. Varená kukurica, zaváraný kukuričný klas, zavárané kukuričné zrná, pukance, múka, mrazené zmesi, kukuričné placky; za tri správne odpovede... 0,5 bodu VZORKA 3 1. Mak siaty (Papaver somniferum)... 2 body 2. Semená... 0,5 bodu 3. Ópium, morfium, heroín, kodeín... 0,5 bodu VZORKA 4 1. Mangovník indický (Mangifera indica)... 2 body 2. Strom... 1 bod VZORKA 5 1. Klinčekovec voňavý (Syzygium aromaticum)... 2 body 2. Púčik kvetu... 1 bod 3. Indonézia... 0,5 bodu 4. Tanzánia... 0,5 bodu 6
VZORKA 6 1. Jačmeň siaty (Hordeum vulgare)... 2 body VZORKA 7 1. Pšenica siata (Triticum aestivum)... 2 body VZORKA 8 1. Tabák virginský (Nicotiana tabacum)... 2 body 2. Listy... 0,5 bodu 3. Amerika... 0,5 bodu 4. Ako droga; rituálne a náboženské použitie (fajka mieru); liečebné použitie (prikladanie listov na rany a pod.); ničenie rastlinných škodcov (výluh z listov) 1 + 1 bod... max 2 body Spolu za časť II.... 26 bodov Celkovo za laboratórnu úlohu č.2... 40 bodov Autori: RNDr. Bohuslav Uher, PhD.; Mgr. Miroslava Slaninová, PhD.; RNDr. Zuzana Kováčiková, PhD.; RNDr. Andrea Ševčovičová, PhD., MUDr. Vladimír Šišovský, PhD. Recenzent: Mgr. Miroslava Slaninová, PhD. Zodpovedný redaktor: RNDr. Bohuslav Uher, PhD. Vydal: IUVENTA 2008 HODNOTENIE KRAJSKÉHO KOLA KATEGÓRIE A. 42. ROČNÍK BiO (šk. rok 2007/2008) Vedomostný test kat. A 90 bodov Praktické úlohy Botanika Cytológia Spolu 40 bodov 50 bodov 90 bodov 7