SLOVENSKÁ KOMISIA BIOLOGICKEJ OLYMPIÁDY IUVENTA BRATISLAVA 40. ročník BIOLOGICKÁ OLYMPIÁDA šk. r. 2005/2006 Autorské riešenia teoretických úloh a autorské riešenia + inštrukcie k príprave praktických úloh pre celoštátne kolo kategórie A IUVENTA 2005 1
AUTORSKÉ ODPOVEDE A BODOVÉ OHODNOTENIE JEDNOTLIVÝCH OTÁZOK kategória A (spolu max. 145 bodov) ČÍSLO BODY SPRÁVNA ODPOVEĎ OTÁZKY MAX A01. C 1 A02. B, C, D, F, H, I, J, K, L za každú správnu 0,5 bodu, t.j. 4,5 4,5 bodu za celú otázku A03. B, C, E 1,5 bodu 1,5 A04. D, E, H 1,5 bodu 1,5 A05. 1-N, 2-N, 3-A, 4-N, 5-A - 1bod 1 A06. D 1 A07. A-2, pretože je to mitochondria - semiautonómna organela, ktorá má vlastnú DNA, ktorá nesie gény pre vlastnú proteosyntézu, pre zaujímavosť najväčšie mitoribozómy majú prvoky a najmenšie cicavce, spolu 2 body 2 A08. D,E,F,G 0,5 bodu za každé správne 2 A09. kolchicín A,B; spolu 1,5 bodu 1,5 A10. A, C, D, E, H, bioluminiscencia, J, L, M 4,5 bodu 4,5 B01. metamorfózy stonky, cibuľová hľuza, sukulentná stonka, poplaz, brachyblast 2,5 bodu 2,5 B02. Borovica, Pinus 0,5 bodu (po latinsky ale aj po slov) 0,5 B03. po A. uvoľňovanie výtrusov, za sucha spolu 1 bod; po B. 1,3, - 1 bod ;po C. vodné prostredie, voda 1 bod, za celú otázku 3 body 3 B04. A 0,5 B05. Fixácia CO 2 v C 4 metabolizme je energeticky náročnejšia ako v C 3 metabolizme (C 4 rastliny spotrebujú energiu navyše v priebehu Hatch-Slackovho cyklu). Pretože straty fotorespiráciou závisia na teplote, je v chladnejších oblastiach, kde sú straty fotorespiráciou malé, celkovo výhodnejší C 3 metabolizmus, zatiaľčo v teplých oblastiach je to naopak objasnenie podstaty 4 body 4 B06. B, C, G, H, I, J 3 B07. A, C, D 1,5 B08. B, D, Semená, G, H 2 B09. C, E, F, G, paprika, baklažán, rajčiak, fazuľa, kukurica, konope K; šalát, mrkva, čakanka, cibuľa D, za každé správne 0,5 bodu 7 C01. A 1 C02. A-obrana proti predátorom, do otvorenej ulity každý ľahko vlezie, zuby a lamely zužujú ústie ulity, za každé uvedené 1 bod, spolu 2 body, B Clausiliidae 1 bod, spolu 3 body 3 C03. odpoveď: D, G, mihuľa potočná Lampetra planeri, minoha, za celú otázku 2 body 2 C04. A-3, B-1, C-2, D-4, za správnu kombináciu 0,5 bodu 2 C05. B 1 C06. C 1 C07. E 0,5 C08. väčšia alebo menšia veľkosť, nelietavé formy, bezkrídle formy a pod.; strata plachosti, denná aktivita, hniezdenie na 2
zemi za každý príklad 0,5 bodu 2 C09. A, F 2 C10. je to preto, že ľudský mozog nečíta každé písmeno samostatne ale slovo ako celok 2 C11. B 0,5 D01. D, E, F, G, H 2,5 D02. chromozómy sú viditeľné len pri bunkách v priebehu mitózy, v interfáznych bunkách nie sú viditeľné. Pre počítanie sú nutné pletivá, v ktorých je veľké množstvo deliacich sa buniek. Tie sa u rastlín nachádzajú len na niekoľkých málo miestach (koreňové špičky, rastový vrchol stonky, delivé pletivá sekundárne hrubnúcich stoniek). V ostatných pletivách sa bunky nedelia alebo sa delia len málo a chromozómy nie je možné pozorovať. za úplnú odpoveď v tomto zmysle 2 body 2 D03. B, C, D, E, štandardný typ 2, za tieto odpovede po 0,5 bode, teda spolu 2,5 boda; F štandardný typ 2, heterozygotný, G pomer fenotypov 1:1, typ 2 a typ 5, H štandardný typ 2, heterozygotný, za tieto odopovede max po 2 bodoch; spolu max 6 bodov 8,5 D04. D 1 D05. B 0,5 D06. A, B, C, D, 2 D07 A, B, C, F 2 A - Johan Gregor Mendel (1822-1884); C - Trofim D08. Denisovič Lysenko (1898-1976) 1 dať dokopy len jeden bod, Lysenka nemusia z obrázku poznať (ak ho priradia správne bonus 0,5 boda) D09. B 0,5 D10. C, D 1 D11. chromozómová mutácia, resp. aberácia 1 D12. Turnerov syndróm, B, C, D 2 E01. Escherichia coli, aeróbne, A,B,E, inaktivujú, F,J,K,L,M,N,O 6,5 (za každú správnu 0,5 boda) E02. C 0,5 po A. neprítomnosť predátorov a parazitov, autogamia, klonálny rast, obsadzovanie stanovíšť s konkurenčne slabými druhmi, kríženie (hybridizácia), obranné sekundárne metabolity, tvorba veľkého množstva diaspór a ich ľahké rozširovanie... spolu za správnu trojicu celkom 1,5 bodu po B. E03. 1. smlz kroviskový (Calamagrostis epigejos) na expandovaných plochách sa rozmnožuje klonálne, ale jeho semená sa rozmnožujú na veľké vzdialenosti anemochórne; 2. vodomor kanadský (Elodea canadensis) rozširovanie pomocou vodných vtákov; 3. netýkavka žliazkatá (Impatiens glandulifera) rozširuje sa autochóriou a hydrochóriou, 1 bod za rastlinu, 0,5 bodu za šírenie (t.j. u rastlín s dvoma spôsobmi rozširovania dva-krát pol bodu; spolu 5,5 bodu) za celú úlohu 7 bodov 7 E04. D 1 E05. A, D, lesy 1,5 bodu 1,5 3
1: A rak riečny (Astacus astacus), kôrovce (Crustacea) B pstruh, Salmo trutta, ryby (Pisces); C ploskuľa hranatohlavá (Dugesia gonocephala), ploskavce; D vírivka (Vorticella convalaria), riasničkavce, E larva podenky rodu Caenis, podenky F krivák, Gammarus E06. fossarum, kôrovce; G čiapočka potočná (Ancylus fluviatilis), mäkkýše; H žabí vlas (Cladophora), zelené riasy; I rozsievky, Bacillariophyceae; J Oomycetes, vodné huby; K šibavec (Stentor), riasničkavce, Ciliophora; K potočníky, Trichoptera; Potravový reťazec: producenty H, I; konzumenty 1. rádu K, D; konzumenty 2. rádu A, C, E, F, G, L; konzumenty 3. rádu A, B; dekompozitory J, za každý správny riadok 1 bod, spolu 12 bodov, 2: kolobeh síry 1 bod, spolu 13 bodov) 13 E07. C, D, H 1,5 1-B-Prokaryota, baktérie/eubacteria, 2-A-vírusy, 3-C- Prokaryota, baktérie, 4-F-vírusy, 5-G-Prokaryota, baktérie, F01. 6-H-Prokaryota, baktérie, 7-I-/rokaryota, baktérie, 8-J- Eukaryota-Fungi/huby, 9-E-Eucaryota-Animalia/živočíchy, 10-D-Eukaryota-Protozoa/prvoky, za každý správny riadok 1 bod 10 F02. C, nepohlavné, pohlavné 1,5 po A. 1-4-B-Lycopodiophyta; 2-3-B-Lycopodiophyta; 5-13- nič-equisetophyta; 6-8-C-Lycopodiophyta; 7-10-A- Psilotophyta; 9-12-C-Lycopodiophyta; 11-14-D- F03. Polypodiophyta; po B. Praslička, Equisetum, spórangiá nie sú na listových orgánoch, nie sú tu sporofyly, spórangiá sú na stonkových útvaroch, sú štítkovitého tvaru; spolu 8 bodov, za správny riadok v tabuľke 1 bod, za uvedenie rodu v B. a podstaty rozdielu vo vývoji prasličiek 1 bod 8 F04. prvoky, Nie (po 0,5 bode), druh Trichomonas vaginalis 2 v mužskej močovej rúre neprežíva dlho (1 bod) F05. hominid/i, A, G, I, J, L, 65 miliónmi, hmyzožravcov spolu 4 body (za každé správne 0,5 bodu) 4 F06. Konvergentné: B, C, E (1,5 bodu), divergentné: A+E cicavce, C+ D vtáky; B drsnokožce (1,5 bodu) 3 SPOLU 145 V prípade, že študent vyznačí aj správnu aj nesprávnu odpoveď, resp. odpovede, mali by sa mu za nesprávne odpovede body odčítať, nie však do mínusu, tzn. že minimálny bodový zisk za jednu otázku môže byť 0. Ak napr. bude mať vyznačenú 1 správnu a 2 nesprávne odpovede nezíska za danú otázku -1 bod, ale 0 bodov. 4
BOTANIKA (poznámky, riešenia) Téma: Autotrofné mikroorganizmy Vzorka A Biotop: rašelinisko (1 bod) Prevládajúca skupina: dezmídie, dvojčatká (1 bod) Nákres: max. 5 bodov za nákres objektu, strhnúť 1 bod pokiaľ nákres nie je ceruzkou, chýba zväčšenie a pod. Vzorka B Biotop: eutrofná nádrž (1 bod) Prevládajúca skupina: sinice/cyanobaktérie (1 bod) Nákres: max. 5 bodov za nákres objektu, strhnúť 1 bod pokiaľ nákres nie je ceruzkou, chýba zväčšenie a pod. Celkom za otázku č.1... 14 bodov 2. a) boduje sa len uvedenie nadríše a to: Sinice Prokaryota (Eubacteria) 1 bod Dezmídie, dvojčatká Eukaryota 1 bod b) Prokaryota, sinice obsah bunky nie je rozdelený na kompartmenty (priestorovo vymedzené útvary), neohraničené jadro, tylakoidy uložené v cytoplazme, nie sú prítomné chloroplasty, nie sú mitochondrie, ribozómy so sedimentačnou konštantou 70S, peptidoglykanová bunková stena za každú uvedenú charakteristiku 1 bod, max 2 body (podmienkou na získanie 2 bodov by malo byť uvedenie, že obsah bunky nie je rozdelený na kompartnemnty) Eukaryota, zelené riasy, dvojčatká, dezmídie jadro je ohraničené jadrovou membránou, plastidy ohraničené membránou, prítomné mitochondrie, cytoplazmatické ribozómy so sedimentačným koeficientom 80S, celulózna bunková stena za každú uvedenú charakteristiku 1 bod, max 2 body (podmienkou na získanie 2 bodov by malo byť uvedenie, že v bunke sa nachádzajú organely ohraničené membránami) Celkom za otázku č. 2... 6 bodov 3. a) sinice Jednoduché šírenie (baktérie s malými rozmermi), veľká tolerancia k výkyvom teplôt a k vysychaniu, poprípade eutrofné biotopy spojené s výskytom človeka za každú uvedenú charakteristiku 1 bod, spolu max 2 body b) pretože ani ich biotop (rašelinisko) nie je kozmopolitný 2 body c) v chladných a vlhkých oblastiach od miernych pásiem severnej a južnej pologule, vo vysokých nadmorských výškach 2 body Celkom za otázku č. 3... 6 bodov 4. teplota (alebo gradient klimatických pásiem od rovníku k pólom), morské prúdy 1 bod za každý faktor Celkom za otázku č. 4... 2 body 5. Sargassové more... 1 bod 5
6. a) (hríbovité) útvary tvorené sinicami, ktoré vo svojich pošvách, slizových obaloch ukladajú uhličitan vápenatý (striedajú sa vrstvy siníc a uhličitanu vápenatého) 1 bod b) Austrália (Shrak Bay), Bahamy (stačí odpoveď Austrália) 1 bod c) prekambrium (3,5 mld rokov) 1 bod Celkom za otázku... 1,5 bodu 7. Zonálny bióm zodpovedá makroklíme príslušnej zemepisnej šírky (zóny) 1 bod Tropické dažďové lesy, savany, púšte a polopúšte, tvrdolisté lesy (tzv. aetéziová vegetácia), mezofilné vždyzelené lesy, opadavé listnaté lesy mierneho pásma, stepi mierneho pásma (prérie, pampy), boreálny ihličnatý les (tajga), tundra a každý uvedený príklad 1 bod, spolu max 2 body Azonálny bióm nikdy netvorí súvislú zónu, vyskytuje sa roztrúsene vo vnútri zonálnych biómov, zodpovedajúcich lokálnym zvláštnostiam prírodných podmienok (napr. vplyv nadmorskej výšky, zamokrenie pôdy a pod.) Mangrovy, slaniská, rašeliniská, horské biómy za každý uvedený príklad 1 bod, spolu max 2 body Celkom za otázku č. 7... 6 bodov 8. vtáky (sťahovavé)... 2 body Spolu za úlohu... 40 bodov 6
GENETIKA (riešenie) Téma: Mikroevolučné mechanizmy Úloha: Hra na genetický posun 1. vyplnenie tabuliek sa neboduje, iba pri neúplnom vyplnení tabuľky strhnúť 2 body za tabuľku 1. časť a) 50% : 50% - 2 body b) nutné prepočítať podľa tabuľky 2 body 2. časť a) 20% : 80% - 2 body b) nutné prepočítať podľa tabuľky 2 body c) Už na začiatku je jedna z alel zastúpená výrazne menej než druhá, a preto je ju ľahšie eliminovať 2 body d) Fixácia alely nastane, keď daná alela v populácii úplne prevládne (ostatné alely daného génu vymiznú) 2 body e) áno, áno po 1 bode za odpoveď, celkom za e) 2 body Celkom za otázku č. 1... 14 bodov 2. a) Čím menšia populácia, tým väčší vplyv genetického posunu. 1 bod Genetický posun je náhodný proces a náhodné procesy majú obyčajne väčší vplyv na malé množiny prvkov. 1 bod. Spolu 2 body b) 200 a 800 2 body c) menší 2 body Celkom za otázku č. 2... 6 bodov 3. 1. príklad efekt hrdla fľaše 2 body 2. príklad efekt zakladateľa 2 body Vysvetlenie termínu efekt hrdla fľaše: populácie prešla obdobím, kedy bola tvorená malým počtom jedincov, takže genetická variabilita klesla. Neskôr došlo k opätovnému zvýšeniu početnosti, ale genetická variabilita ostala znížená (jej stratená časť sa už nedá obnoviť) Za pokles početnosti 2 body, za zníženie genetickej variability 2 body. Celkovo za vysvetlenie pojmu efekt hrdla fľaše 4 body Vysvetlenie termínu efekt zakladateľa: Niekoľko jedincov sa náhodne odtrhne od pôvodnej populácie, napr. pri kolonizácii ostrova. Genetická variabilita novej populácie bude nižšia a zastúpenie alel sa bude odlišovať od pôvodnej populácie, pretože alely sú náhodne vybrané u jednotlivých jedincov. Za oddelenie populácie 2 body, za odlišné náhodné zastúpenie alel 2 body. Celkom za vysvetlenie termínu efekt zakladateľa 4 body. Celkom za otázku č. 3... 12 bodov 4. 1. populácia vplyv slabý 2 body 7
2. populácia vplyv silný 2 body Celkom za otázku č. 4... 4 body 5. prirodzený výber (selekcia), mutácia, migrácia, rekombinácie Za každú možnosť 2 body. Pohlavný výber patrí pod prirodzený výber, bod zaň pripočítať len vtedy, ak nie je súčasne uvedený prirodzený výber (selekcia). Efekt hrdla fľaše a efekt zakladateľa patrí pod genetický posun. Za tieto pojmy nepridávať body. Celkom za otázku č. 5... 4 body Spolu za úlohu... 40 bodov Autori: Mgr. Bohuslav Uher,.; Recenzia: Mgr. Miroslava Slaninová, PhD, RNDr. Andrea Ševčovičová, PhD., Bc. Peter Vďačný Zodpovedný redaktor: Mgr. Bohuslav Uher, PhD. Mgr. Miroslava Slaninová, PhD Vydal: Iuventa 2006 HODNOTENIE CELOŠTÁTNEHO KOLA KATEGÓRIE A. 40. ROČNÍK BiO (šk. rok 2005/2006) Vedomostný test kat. A 145 bodov Praktické úlohy Botanika Genetika Spolu 40 bodov 40 bodov 80 bodov 8