Biologická olympiáda Ročník: 46 Školský rok: 2011/2012 Kolo: Celoštátne Kategória : B Teoreticko praktická časť Autorské riešenia Praktická úloha č.1. Fyziologické procesy v jednobunkovej riase Časť A Mikroskopické pozorovanie štandardných buniek (wt) a buniek cw 15 mutanta. Tento mutant má narušenú syntézu bunkovej steny. 1. Urobte preparáty z prvej a druhej skúmavky a pozorujte ich pod mikroskopom. Zakreslite, čo vidíte v mikroskope pri obidvoch preparátoch. Aký je rozdiel medzi štandardným typom buniek a cw15 mutatnými bunkami v mikroskope? Skúste vysvetliť aký je rozdiel medzi nimi. Štandardné - oválne bunky, plávajú, viditeľné bičíky cw15 - okrúhlejšie bunky bez bičíka, neplávajú, narušenie bunkovej steny má následok defekt bičíka a bunka nepláva 2. Pridajte kvapkadlom ku obom preparátom kvapku octu ku okraju krycieho sklíčka, tak aby pomaly prenikala do preparátu. Ihneď pozorujte v mikroskope. Aký je rozdiel medzi štandardným typom buniek a cw15 mutatnými bunkami v mikroskope? Aký proces prebehol po pridaní octu k obom typom buniek? Štandardné - Bunky deštruovali bičík a odpojili ho od bunkovej steny a prestali plávať. cw zostali nezmené. 2b 1
3. Opäť si zoberte preparát z prvej skúmavky, pozorujte ho pri najväčšom zväčšení preparát a zakreslite, čo vidíte v bunkách riasy. Popíšte vedľa obrázku, čo ste boli schopní v bunke rozoznať a označte šípkami jednotlivé štruktúry na obrázku. 6b Červená škvrna Dva bičíky vakuola chloroplast 4. Urobte preparát z druhej skúmavky a zakreslite, čo vidíte pod mikroskopom. Pridajte ku okraju krycieho sklíčka kvapku NaOH a ihneď pozorujte pod mikroskopom. Zakreslite, čo sa stalo po pridaní NaOH. Aký proces prebehol po pridaní NaOH k bunkám? Lýza buniek 3b 5. Urobte opäť preparát z druhej skúmavky a pridajte ku okraju krycieho sklíčka kvapku octanu sodného a ihneď pozorujte pod mikroskopom. Zakreslite, čo sa stalo po pridaní octanu. 2
Aký proces prebehol po pridaní octanu sodného k bunkám? Octan sodný vytvoril okolo buniek hypertonické prostredie a bunková membrána prepúšťala vodu von z bunky a bunky sa scvrknú. Časť B Štandardný typ buniek s odstráneným bičíkom bol inkubovaný pri rôznych podmienkach (a, b alebo c). Nasledovný graf prezentuje závislosť dĺžky bičíka k jeho originálnej pôvodnej dĺžke v rôznych časových intervaloch. a. kontrola (inkubovaná bez inhibítorov)( ) b. kultúra inkubovaná s cycloheximidom, inhibítorom proteínovej syntézy( ) c. kultúra inkubovaná s kolchicínom, inhibítorom tvorby mikrotubúl ( ) Relatívna dĺžka v (%) Čas inkubácie 3
Fotografie buniek po inkubácii 120 minút. a b c Ktoré z nasledovných tvrdení je podporené výsledkom pozorovania buniek inkubovaných s cykloheximidom? a. všetky proteíny inkorporované do regenerovaného bičíka sú syntetizované de novo b. De novo syntéza proteínov je esenciálna pre kompletnú regeneráciu bičíka c. De novo syntéza proteínov je esenciálna pre the formovanie bazálneho telieska bičíka Čo je potrebné pre regeneráciu bičíka po pozorovaní buniek inkubovaných s kolchicínom? 2b A. Polymerizácia tubulínu B. Polymerizácia aktínu C. Polymerizácia keratínu D. Depolymerizácia tubulínu E. Depolymerizácia aktínu F. Depolymerizácia keratínu Celkový počet 42 bodov 4
Praktická úloha č.2 Systematická biológia Ku každému exempláru do tabuľky doplňte správnu odpoveď na otázky (odpovede sa môžu opakovať) 1. Prvý pár krídel je typu: A: hemielytrae, B: elytrae, C: tegmina, D: membranózneho. 2. Ústne ústroje sú: A: bodavo-cicavé, B: hryzavé. 3. Scutelum prítomné: A: áno, B: nie. 4. Zaradenie do radu (ordo): A: Coleoptera, B: Heteroptera, C: Caelifera. 1.otázka 2.otázka 3.otázka 4.otázka Exemplár č.1 B B A A - Coleoptera Exemplár č.2 C B B C - Caelifera Exemplár č.3 B B A A - Coleoptera Exemplár č.4 A A A B - Heteroptera Za každú odpoveď po 1 bode (4x4)... spolu 16b 5. Doplňte správne latinské názvy článkov končatín a odpovedajte na priložené otázky femur (2b) tibia (2b) tarzus/ tarzálne čl. (2b) 5
A. Ktorý exemplár má 3.pár končatín prispôsobený na špecifický typ pohybu? Ako sa takto modifikovaný 3. pár končatín nazýva? Exemplár č.2 (Orthoptera) (1b), saltatorické/skákavé (pedes saltatoria) (1b) B. Popíšte stavbu prvého končatinového páru u exemplára č.1. Vyjadrite sa ku každému článku vyzdvihnite výrazné črty. femur prítomnosť chĺpkov (2b) tibia - výrazné výstupky (2b) tarzus - väčší počet jemných/nitkovitých článkov (2b) Spolu...14 bodov 6. Predstavte si hypotetický prípad. Musíte sa na základe obmedzených vedomostí (tabuľka) rozhodnúť, ktoré dva druhy z bližšie neurčeného radu sú si evolučne bližšie, t.z. ktoré by ste umiestnili do rovnakej vyššej taxonomickej skupiny (napr. čeľaď). Uveďte dvojicu jedincov, ktorých by ste takto označili a napíšte taxonomické znaky, ktoré majú podľa vás väčšiu váhu (podľa ktorých ste sa tak rozhodli). Jedinec A Jedinec B Jedinec C Tykadlá filiformné kyjakovité kyjakovité Veľkosť v dospelosti 2 cm 2 cm 4 cm Ekológia (obýva) Vyššie stromové etáže Vyššie stromové etáže Na zemi (hrabanka) Krídla 1.pár kožovitý Oba páry membranózne Oba páry membranózne Jedince B a C sú pravdepodobne príbuznejšie. (2 b) Konzervovanosť znakov, ako sú krídla alebo tykadlá je všeobecne vyššia, ako je to u znakov veľkosti, či správania. Veľkosť a správanie (väzba na určité prostredie) môže v rámci čeľade vykazovať väčší výkyv, ako je to u typu krídel. (3 b) Spolu... 5 bodov 7. K termínom/znakom priraďte rad, pre ktorý je tento znak typický: 1. pár končatín premenený na raptorické konč.(uchopovanie koristi) haltery Stredo- a zadohruď tvoria pterothorax kladielko (ovipositor) Šupinky na krídlach Mantodea Diptera Odonata Hymenoptera Lepidoptera Každý správny pár po 2 body, spolu... 10 bodov CELKOVÝ POČET BODOV: 45 6
Kód Odpoveďová tabuľka Číslo otázky A B C D E Body 1. x x x 3 2. x x 1 3. x 1 4. x x 1 5. x 1 6. x 2 7. x 2 8. x 2 9. Akumulácia K+ v bunkách prieduchov spôsobí zvyšovanie turgoru a tým 3,5 udržiava prieduchy otvorené. To zjednoduší prienik spór do rastlinného tela. 10. x 1 11. x 2 12. x 2 13. x 2 14. x 2 15. 36-38 C pod 28 C 44-45 C 41-44 C 33 C 5 III. IV. 16. x x 1 17. x x 1 3 18. - v týchto tkanivách sa respiráciou vylučuje oxid uhličitý, ktorý spôsobuje zníženie ph, to vyvolá Bohrov efekt. - v pracujúcom svale sa vytvára kyselina mliečna, ktorá spôsobuje zmenu ph). - v tkanivách kde je nižšie ph je zvýšená potreba kyslíka a následkom Bohrovho efektu je ľahšie/lepšie uvoľňovanie kyslíka na danom mieste. 19. x x x 1,5 20. x 1 21. x 2 22. x 2 23. x 1 24. x 2 25. x 3 26. x 2 27. afrika-európa-ázia-amerika, z afriky 3 28. 3. sk 2.sk 1.sk x 2 29 x 2 30. x x 2 31. x 1 32. x 1 33. x 2 34. x 2 35. x 2 36. x x x x 2 37. mor - blcha spavá choroba - mucha tse-tse IV. malária - komár II. borelióza - kliešť I. škvrnitý týfus - voš 38. x 2 39. x 2 40. x 2 Spolu 80 5 7
Autor 1. praktickej úlohy: doc. Mgr.Miroslava Slaninová, PhD. Recenzezia: RNDr. Andrea Ševčovičová, PhD. Autor 2. praktickej úlohy: Bc. Martin Kéry Recenzia: doc. RNDr. Peter Fedor, PhD. Autori úloh: doc. Mgr. Miroslava Slaninová, PhD., Mgr. Zuzana Dzirbíková, PhD., Jaroslav Ferenc, Bc. Katarína Juríková, Bc. Martin Kéry, RNDr. Andrea Ševčovičová, PhD. Recenzia: doc. RNDr. Peter Fedor, PhD., Mgr. Zuzana Dzirbíková, PhD., RNDr. Andrea Ševčovičová, PhD. Test zostavil: doc. Mgr. Miroslava Slaninová, PhD. Redakčná úprava: doc. Mgr. Miroslava Slaninová, PhD. Slovenská komisia Biologickej olympiády Vydal: IUVENTA Slovenský inštitút mládeže, Bratislava 2012 8