Система отбора и подготовки участников и победителей Международной Юниорской Естественнонаучной Олимпиадыдля школьников не старше 15 лет (International Junior Science Olympiad (IJSO)).(Из опыта работы).

                           

Задания олимпиады 2016:

ВСТУПЛЕНИЕ

Предлагаемый ниже эксперимент касается выделения эфирного масла из семян методом гидродистилляции. При гидродистилляции экстрация эфирных масел из природного сырья происходит с помощью кипящей воды. Гидродистилляция является самым распространенным и самым дешевым методом выделения эфирных масел из растений.

Процесс выделения эфирных масел начинается с того, что растительная масса замачивается в воде. Затем полученная смесь доводится до кипения, образующийся дистиллят охлаждается с помощью холодильника и собирается. Из-за разности в полярности воды и эфирного масла, последнее обычно не смешивается с водой и образует отдельный слой. При последующем разделении масла и воды с помощью делительной воронки получается неочищенное эфирное масло. Для выделения индивидуальных компонентов эфирного масла требуются дополнительные методы очистки. В качестве растительного материала в эксперименте используются плоды и семена Myristica fragrans Houtt, вечнозеленого дерева, растущего в Индонезии на Восточных Молуккских островах. Семена этого растения известны как «мускатный орех». Они имеют на поверхности ариллус (дополнительную оболочку, полностью или частично прикрывающую семя) и используются в кулинарии и медицине. В предлагаемой работе участникам предстоит осуществить ряд экспериментов по теме «мускатный орех и гидродистилляция». Во время этого тура вам предстоит провести эксперимент, который поможет вам ответить на все вопросы в разделах Физика, Биология и Химия. Внимательно прочитайте инструкцию, обращая внимание на каждый шаг предстоящей вам работы.

                         

Аппарат для гидродистилляции состоит из:

Рис. 1. Аппарат для гидродистилляции, используется для выделения мускатного масла из семян мускатного ореха

1. Электрическая плитка

2. Трехгорлая цилиндрическая колба

3. Стеклянный шариковый холодильник

4. Модифицированная насадка Дина-Старка с холодильником и входом/выходом для воды

5. Резиновая трубка (не показана)

6. Штатив

7. Лапка

8. Муфта

9. Емкость (ведро) с водой (не показана)

10. Аквариумный насос (не показан)

11. Термометр

12. Стеклянный стакан 600 мл (не показан)

Дополнительное оборудование включает:

a. Мерный цилиндр на 10 мл

b. Пластиковая воронка

c. Пробирка

d. Разделочная доска

e. Перчатки

f. Увеличительное стекло

g. Защитные очки

h. Резиновая пробка (не показано)

Материалы:

a. Плоды мускатного ореха

b. Натертые семена мускатного ореха

c. Вода

d. «Кипелки»

Методика эксперимента

1. Убедитесь, что ваше экспериментальное оборудование установлено правильно.

2. Налейте в колбу 400 мл воды. Опустите в колбу термометр. Убедитесь, что кончик термометра не касается дна колбы.

3. Включите электрическую плитку (поставьте регулятор мощности плитки в положение

3) и одновременно нажмите кнопку СТАРТ секундомера. ОСТОРОЖНО. НЕ ТРОГАЙТЕ ПЛАСТИНУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПЛИТКИ. Плитка оборудована автоматическим регулятором, который поддерживает температуру и предотвращает перегревание.

4. Записывайте температуру воды каждые 0,5 минуты в течение 12 минут. Запишите полученные данные в листы ответов. Через 12 минут выключите плитку и секундомер.

5. Выньте термометр и замените его имеющейся пробкой.

6. Не выливая из колбы имеющуюся воду, долейте воды до объема 500 мл. Насыпьте в колбу порошок мускатного ореха (120 гр), который вам выдали, с помощью имеющейся воронки. Добавьте также в колбу 3-5 кусочков пористого материала («кипелок»/Boiling stones).

7. Включите электрическую плитку, установите еѐ мощность на максимум (положение 5 переключателя). Нагревайте колбу в течение 90 минут. Используйте имеющийся у вас секундомер.

8. Пока вы ждете эти 90 минут, ответьте в листах ответов на задания ПЕРВОЙ ЧАСТИ:

Физика, эффективность поглощения энергии водой.

9. После того, как вы закончите с заданиями ПЕРВОЙ ЧАСТИ, переходите к работе над экспериментом по биологии, как написано далее.

10. На вашем столе имеется цельный плод мускатного ореха, а также продольные и поперечные срезы плода мускатного ореха и его семени.

11. Внимательно изучите плод мускатного ореха и его части.

12. Изучите продольные и поперечные срезы плода мускатного ореха и его семени.

13. Ответьте в листах ответов на задания ВТОРОЙ ЧАСТИ: Биология, характеристики мускатного ореха.

14. Спустя 90 минут нагревания колбы выключите электрическую плитку. Измерьте объем масла мускатного ореха, которое собралось в насадке Дина-Старка. Возможно, вам придется немного подождать, пока масло отделится от воды.

15. Поместите свое масло мускатного ореха в пробирку для образцов и оставьте на столе вместе со своими листами ответов. Напишите код своей команды на выданном вам ярлыке и наклейте его на пробирку.

16. Ответьте в листах ответов на задания ТРЕТЬЕЙ ЧАСТИ: Химия, дистилляция масла мускатного ореха.

ВТОРАЯ ЧАСТЬ: Биология, характеристики мускатного ореха [13 баллов]

A. Плод мускатного ореха

Bi-1 [2,0 балла] Нарисуйте продольное сечение плода мускатного ореха с цельным

семенем.

Bi-2 [3,0 балла] Обозначьте части плода, используя термины, приведенные в таблице

ответов.

Укажите стрелками на части плода. Выберите правильный термин из таблицы ответов и напишите соответствующую ему букву рядом со стрелкой (A, B, C и т.д.)

B. Семя мускатного ореха

Bi-3 [3,0 балла] Нарисуйте поперечное сечение семени мускатного ореха.

Bi-4 [2,0 балла] Обозначьте части семени, используя термины, приведенные в таблице ответов.

Укажите стрелками на части семени. Выберите правильный термин из таблицы ответов и напишите соответствующую ему букву рядом со стрелкой (A, B, C и т.д.)

Таблица ответов:

A. Цветоложе	E. Локул	I. Семя	M. Зародыш
B. Мезокарпий	F. Нуцелус	J. Семенная кожура	N. Экзокарпий
C. Плодоножка	G. Эндосперм	K.Ариллус	O. Плацента
D. Перисперм	H. Эндокарпий	L. Фуникулус	P. Гипантий

C. Характеристики плода и семени мускатного ореха

Классификация плодов и семян:

Простой плод :	Плод, развивающийся из одного пестика
Сложный плод :	Плод, который развивается из нескольких плодолистиков, соединенных друг с другом в единое целое или плод, развивающийся из цветка с несколькими пестиками, и представляющий собой несколько маленьких плодиков, соединенных друг с другом.
Истинный плод :	Плод, все части которого развиваются только из завязи пестика
Ложный плод :	Плод, развивающийся не только из пестика, но и из других частей цветка
Сочный плод :	Плод, имеющий сочную оболочку
Сухой плод :	Плод, имеющий сухую оболочку
Яблоко :	Плод, развивающийся из нескольких плодолистиков, цветоложа и некоторых других частей цветка
Костянка :	Плод, развивающийся их одного плодолистика и содержащий (обычно) только одно семя.
Однодольное :	Имеющее одну семядолю
Двудольное :	Имеющее две семядоли
Круглое :	Имеющее форму шара или мяча
Овальное :	Яйцевидное, имеющее большую ширину в основании.

Bi-5 [3,0 балла] Внимательно изучите плод и семя мускатного ореха и отметьте галочкой (√) один правильный вариант ответов по каждому пункту (A-F) в соответствующих квадратах на листе ответов

Вопрос: Ответ:

A. Тип плода по строению: Простой плод                     Сложный плод

B. Тип плода по происхождению: Истинный плод        Ложный плод

C. Тип плода по сочности: Сочный плод                              Сухой плод

D. Тип плода по названию: Яблоко                                           Костянка

E. Тип семени по числу семядолей: Однодольное              Двудольное

F. Тип семени по форме: Круглое                                             Овальное

ТРЕТЬЯ ЧАСТЬ: Химия, дистилляция мускатного масла [14,0 баллов] После проведения эксперимента со 120 г натертых семян мускатного ореха у вас получилось некоторое количество мускатного масла.

Ch-1 [4,5 балла] Какой объем мускатного масла вы получили?

Ch-2 [1,5 балла] Известно, что масса 1,00 мл мускатного масла составляет 0,862 г при 25oC. Каково процентное содержание (по массе) мускатного масла в семенах мускатного ореха, исходя из результатов вашего эксперимента, если проводить измерения при 25oC?

Ch-3 [3,0 балла] Известно, что основным компонентом мускатного масла является миристицин. Считайте, что полученное вами мускатное масло содержит 65% (по массе) миристицина (C11H12O3).

(а) [1,5 балла] Рассчитайте число молекул миристицина в полученном образце мускатного масла.

(б) [1,5 балла] Рассчитайте массу атомов углерода в граммах в

миристицине, который содержится в полученном образце мускатного масла (атомные массы составляют C = 12, H = 1 и O = 16).

Ch-4 [1,0 балл] На основании результатов вашего эксперимента, рассчитайте сколько килограммов натертых семян мускатного ореха требуется для получения 100 граммов мускатного масла?

Ch-5 [0,5 балла] Каково назначение «кипелок» в вашем эксперименте?

(a) ускорить нагревание воды

(b) ускорить разделение мускатного масла и воды

(c) способствовать распределению тепла внутри содержимого

цилиндрической колбы.

Ch-6 [0,5 балла] В чем состоит основное назначение использования порошка семян мускатного ореха вместо кусочков семян?

(a) чтобы увеличить растворимость мускатного ореха в воде

(b) чтобы увеличить площадь соприкосновения мускатного ореха и

воды

(c) чтобы ускорить испарение воды из колбы.

Ch-7 [0,75 балла] Разделение воды и мускатного масла в насадке Дина-Старка основано на…

(a) принципе «подобное растворяется в подобном»

(b) разнице давлений паров

(c) химическом равновесии.

Ch-8 [0,75 балла] Если изменить направление подачи охлаждающей воды в холодильник на сверху вниз, конденсация пара и мускатного масла будет происходить…

(a) более эффективно

(b) менее эффективно

(c) с той же эффективностью.

Ch-9 [0,75 балла] Какой из представленных ниже альтернативных методов разделения может быть использован для выделения мускатного масла из семян?

(a) центрифугирование

(b) жидкостная экстракция

(c) бумажная хроматография

Ch-10 [0,75 балла] Какое изменение в постановке эксперимента не приведет к уменьшению выхода мускатного масла?

(a) более быстрое нагревание

(b) использование большего количества «кипелок»

(c) использование более короткого холодильника

oooOOOooo

Задание I

Давление

В 1643 Торричелли взял метровую трубку, запаял ее с одного конца, наполнил ее ртутью и поставил вертикально в сосуд с ртутью. Столбик ртути опустился до уровня 76 см выше уровня ртути в сосуде, а над ним возникла «Торричелева» пустота. После этого открытия приняли, что 1 атм (атмосферное давление) эквивалентно 760 мм рт ст или 760 Торр. По определению давление – это сила, приложенная к единичной площадке перпендикулярно ее поверхности. Считайте, что плотность ртути в 13,6 раз больше плотности воды (1,0  103 кг/м3), а g равно 9,8 м/с2.

I-1) Выразите единицу давления через кг, м, с. (0,3 балла).

I-2) Определите высоту столба воды, если еѐ использовать вместо ртути в опыте Торричелли с достаточно длинной трубкой (внешнее давление равно 1 атм). (0,5 балла).

I-3) Чему равна 1 атм в единицах СИ. (0,5 балла).

Давление крови Давление крови определяется силой, с которой циркулирующая кровь действует на единицу площади стенок кровеносных сосудов и служит одним из важнейших параметров жизнедеятельности. Под термином давление крови понимается артериальное давление, т.е. давление в больших артериях (кровеносных сосудах, уносящих кровь от сердца). В течение сердечного цикла артериальное давление достигает своего максимального и минимального значений, называемых систолическим и диастолическим. Для здорового человека они равны примерно 120 мм рт ст (систолическое), и 80 мм рт ст (диастолическое) и измеряются на уровне сердца.

I-4) Предположим, что пилот со здоровым сердцем движется с ускорением вверх (направленным от ног к голове). Оцените минимальное ускорение, при котором мозг пилота полностью перестает снабжаться кровью. (Считайте, что: 1. давление крови не меняется; 2. плотность крови равна плотности воды; 3. мозг расположен на 42 см выше сердца; 4. давление воздуха в кабине пилота остается постоянным). (1,2 балла).

I-5) Сердце качает кровь в аорту (главную артерию) с внутренним радиусом 1,2 см. Из аорты кровь расходится по 32 большим артериям. Оцените скорость крови в артериях, если скорость крови в аорте равна 25 см/с. (Считайте кровь несжимаемой невязкой жидкостью. Примите внутренний радиус каждой артерии равным 0,2 см). (1,0 балл).

Закон Пуазейля

В действительности кровь – это вязкая жидкость. Расход вязкой жидкости V /t , протекающей через горизонтальную цилиндрическую трубку, определяется формулой ΔV/Δt  ΔP r 4,

где r и P - это внутренний радиус трубки и разность давлений на ее концах, соответственно. I-6) Кардиолог сообщил пациенту, что радиус одной из главных артерий уменьшился на 10,0% по сравнению с нормальным. На сколько процентов необходимо увеличить перепад давлений на концах артерии, чтобы поддерживать нормальный поток крови через нее? (1,0 балл).

Электрическая аналогия

В определенном смысле кровеносная система аналогична электрической цепи. Ниже приведена таблица соответствия между элементами кровеносной системы и элементами электрической цепи.

I-7) В листе ответов установите соответствия между буквами от (А) до (Е) и цифрами от 1 до 5. (0,2 балла за каждое).

Кровеносная система	Электрическая цепь
Сердце	( A )
Кровь	( B )
Давление крови	( C )
Кровеносный сосуд	( D )
Поток крови	( E )

1	Заряд
2	Напряжение
3	Провод
4	Батарейка
5	Электрический ток

Правила Кирхгоффа для цепи

Согласно этой аналогии мы можем понять правила Кирхгоффа для цепей.

1. Сумма токов, втекающих в узел равна сумме токов, вытекающих из него.

2. Для замкнутого контура в цепи алгебраическая сумма падений напряжений равна нулю. Используя правила Кирхгоффа, решите следующие задачи. Мост Уитстона – это электрическая цепь, используемая для измерения сопротивления неизвестных резисторов. Мост, изображенный на рисунке, сбалансирован: ток не течет через гальванометр (амперметр G). (Считайте гальванометр идеальным: его сопротивление пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением других резисторов).

                                      

I-8) Какова разность потенциалов (напряжение) между точками А и В? (0,5 балла).

I-9) Чему равно сопротивление резистора Rx? (0,5

балла).

В качестве резистора Rx взяли сопротивление 6 Ом. Тогда сила тока через гальванометр стала равной 0,2 А. Ток потек в наравлении от точки А к В.

I-10) Каково напряжение между точками А и В? (0,5 балла).

I-11) Чему равна ЭДС батареи? (1,5 балла).

I-12) Каким станет напряжение между точками А и В, если отсоединить гальванометр? У какой из этих точек потенциал будет выше? (1,5 балла).

  Задача II

Различные источники энергии

Бензин, представляющий собой смесь углеводородов, обычно используют в качестве автомобильного топлива. Главный компонент бензина – октан. Сжиженный нефтяной газ (СНГ) является смесью углеводородов с низкой молекулярной массой, переведенных в жидкость под высоким давлением. СНГ - это смесь пропана и бутана в различных соотношениях. Сжиженный природный газ (СПГ), состоит, главным образом, из метана. Эти газы могут быть использованы в качестве источников энергии, так как при их сгорании в кислороде (О2) выделяется большое количество теплоты. В следующей таблице представлены необходимые данные об этих видах топлива. (Считайте, что все газы идеальные и объемы жидкостей не изменяются с температурой).

Топливо	Основной компонент	Химическая формула	Плотность жидкости (кг/л)	Теплота сгорания (кДж/кг)
Бензин	Октан	C8H18	0,70	44 000
СНГ (сжиженный нефтяной газ)	Пропан C3H8	0,50 46 000	Бутан C4H10	0,57 46 000
СПГ (сжиженный природный газ)	Метан	CH4	0,42	54 000

II-1) В одних странах эффективность двигателя определяется количеством топлива, потребляемого на 100 км пробега автомобиля, а в других – расстоянием, пройденным автомобилем при сжигании 1 л топлива. Некоторый автомобиль потребляет 13 л на 100 км. Вычислите расстояние, которое может проехать этот автомобиль, используя в качестве топлива 1 л жидкого СНГ. При расчетах примите, что СНГ состоит из чистого пропана и эффективности двигателя для бензина и СНГ одинаковы. (2,5 балла).

II-2) СПГ обычно хранится в жидком состоянии при очень низкой температуре. Какой объем газа образуется при испарении 1 мл жидкого СПГ при температуре 25 0С и давлении 1 атм? Считайте, что СПГ чистый метан. (1,0 балл).

II-3) СНГ обычно представляет собой смесь пропана и бутана в различных пропорциях. В цилиндре двигателя содержится смесь пропана и бутана в массовом соотношении 3:2.

Какой будет плотность газовой смеси при давлении 1 атм и температуре 25 0С, когда СНГ в цилиндре полностью испарится? (1,5 балла).

II-4) При полном сгорании углеводородного топлива образуются углекислый газ (СО2) и водяной пар. Напишите химическое уравнение полного сгорания октана. (1,0 балл).

II-5) CO2, выделяющийся при сгорании топлива, является одним из главных газов, приводящих к парниковому эффекту. Пусть при сгорании октана или метана выделяется по 1 кДж энергии. Какая масса CO2 образуется при сгорании каждого вида топлива? Считайте, что оба топлива сгорают полностью. (2,5 балла).

II-6) Поскольку запасы природного топлива исчерпаемы и их использование вызывает экологические проблемы, предпринимается много усилий для использования солнечной энергии как экологически чистого вида топлива. Солнечная батарея – это устройство, преобразующее энергию солнечного излучения в электрическую энергию. Необходимо получить за 1,0 час от солнечной батареи количество энергии, равное энергии сгорания 1,0 л бензина. Рассчитайте минимальную площадь поверхности такой солнечной батареи, если мощность солнечного излучения, падающего на 1,0 м2 поверхности Земли равна 1 000 Вт, а КПД солнечной батареи равен 20%. (1,5 балла).

Справочные данные:

Атомные массы: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16 а.е.м.

Газовая постоянная R = 0.082 л∙атм∙моль-1 K-1 = 8.3 Дж∙моль-1∙К-1

Молярный объем газа при температуре 25 0С (комнатная температура) и давлении 1 атм равен 24,5 л/моль (24,5 дм3/моль).

Примеры тестовых заданий из олимпиады IJSO - 2016:

21. Женская особь тутового шелкопряда (Bombyx mori) привлекает самцов, выделяя химическое вещество, распространяющееся по воздуху. Мужские особи воспринимают эти сигналы на расстоянии нескольких сотен метров от самки с помощью своих хеморецепторов, и летят в сторону их источника. Хеморецепторами

называются рецепторы, реагирующие на химические сигналы. Чувствительные органы самцов - это похожие на гребешки антенны. Каждая ниточка антенн несет на себе тысячи рецепторных клеток, которые воспринимают половой аттрактант.

Правильно сформулированная гипотеза относительно способности самца шелкопряда обнаружить самку будет звучать так: Хеморецетор на антенне мужской особи…

A. предназначен только для распознавания химического вещества, выделяемого самкой, на некотором расстоянии. Самец шелкопряда находит самку, ориентируясь на выделяемое ей специальное вещество. (Правильный ответ)

B. предназначен не только для распознавания химического вещества, выделяемого самкой, на некотором расстоянии.

C. может воспринимать все химические вещества в воздухе, но самец шелкопряда находит самку случайно.

D. может воспринимать все химические вещества в воздухе, в том числе вещество, выделяемое самкой и привлекающее к ней самцов.

22. Патогенность культуры Bacillus thuringiensis (Bt) ORG1 по отношению к личинкам Spodoptera litura на 3 стадии их развития была определена с помощью пробит-анализа. Пробит-анализ культуры Bt ORG1 c использованием линии регрессии Y  2,8279 0,2069X , имеющей наклон = 0,2069, дает значение для LC50 за 24 часа = 3,15 х 1010 клеток/мл. LC50 – это концентрация бактериальных клеток, которая приводит к смерти 50% личинок Spodoptera litura (пробит-смертность = 5). При исследовании патогенности другой культуры Bt (Bt ORG2) по отношению к личинкам Spodoptera litura были получены следующие значения: наклон линии регрессии = 0,5245 и LC50 за 24 часа = 2,15 х 1010 клеток/мл. Используя величины LC50 и наклона линии регрессии, определите, какая из двух культур Bt более патогенна? Пробит-смертность lg концентрации клеток Bt (клеток/мл)

Тестовый тур, страница 11 из 14 Время: 3 часа, баллы: 30

Пробит-линия регрессии Y  2,8279 0,2069X влияния культуры Bt

ORG1 на личинки Spodoptera litura

A. Культура Bt ORG1

B. Культура Bt ORG2(Правильный ответ)

C. Bt ORG1 так же патогенна, как Bt ORG2

D. Ни культура Bt ORG1, ни культура Bt ORG2, не патогенны

                           

23. Какое из следующих утверждений в отношении прокариотов НЕВЕРНО? У них есть…

A. нуклеоид - область, где находится ДНК клетки (не окруженная мембраной)

B. фимбрии – структуры, на поверхности некоторых прокариотов, служащие для прикрепления к чему-либо

C. плазматическая мембрана, окружающая цитоплазму

D. центросома - область, откуда растут клеточные микротрубочки. Там находятся две центриоли (Правильный ответ)

24. Гемоглобин, связывающий кислород белок красных кровяных телец, – это глобулярный белок, имеющий четвертичную структуру. Четвертичная структура гемоглобина представляет собой комплекс из четырех полипептидных субъединиц: двух субъединиц α и двух субъединиц β. И α-, и β-субъединицы изначально уложены в α-спиральные вторичные структуры. В состав каждой субъединицы входит также непептидный компонент, называемый гемом, ион железа которого связывает кислород. На каком из приведенных ниже рисунков изображена молекула гемоглобина?

A  B  

В - (Правильный ответ)

C              D

25. На рисунке изображен поперечный срез молодого корня Ranunculus (лютика), показывающий расположение в нем первичных тканей. Это классический тип организации корня. Как называется ткань, отмеченная на рисунке знаком вопроса?

Тестовый тур, страница 12 из 14 Время: 3 часа, баллы: 30

Поперечный срез корня Ranunculus (лютика).

A. Флоэма (Правильный ответ)

B. Кора

C. Ксилема

D. Эндодерма

26. Возбудителем малярии является малярийный плазмодий. Переносчиками малярии от одного организма к другому выступают комары. Предположим, что малярийные комары обитают в лесу, в котором также живут два вида обезьян X и Y. Вид X имеет иммунитет к малярии, Y - нет. Малярийными комарами питается определенный вид птиц, обитающих в этом лесу. Если все птицы в лесу будут отстрелены охотниками, какой результат мы вскоре будем наблюдать?

A. Увеличится смертность вида X

B. Увеличится смертность вида Y (Правильный ответ)

C. Увеличится смертность малярийных комаров

D. Не будет увеличения смертности ни у вида X, ни у вида Y

27. Некоторые виды акаций в национальном парке Балуран в провинции Восточная Ява (Индонезия) имеют полые шипы, заселенные жалящими муравьями, которые атакуют всякого, кто прикоснется к дереву. Сами муравьи питаются соком акации. Это пример отношений, которые называются…

A. Мутуализм (Правильный ответ)

B. Паразитизм

C. Конкурентное исключение

D. Межвидовая конкуренция

28. На поверхности клеток крови человека находятся многочисленные антигены. Одна из групп антигенов, называется MN- группой. При введении этих антигенов в кровь кролика происходит выработка антител. Аллели гена, отвечающего за эту группу антигенов, обозначаются как M и N. Аллели кодоминируют. Это означает, что генотип MM производит только антиген M, генотип NN производит только антиген Тестовый тур, страница 13 из 14 Время: 3 часа, баллы: 30 N, а гетерозигота MN производит оба антигена. Получены следующие результаты исследования:

                    Генотип                                     Число особей

                    MM                                              320                                    

                    MN                                               480

                    NN                                                200

                   Всего                                             1000

Какова частота аллеля М?

A. 0,44

B. 0,56 (Правильный ответ)

C. 0,32

D. 0,16

29. В процессе полового размножения у растений и животных происходит слияние двух гамет с образованием одной клетки – зиготы. Гаметы называются яйцеклетками и спермиями или сперматозоидами. Зигота формируется после того, как мужская клетка оплодотворяет яйцеклетку, в результате чего число хромосом в клетке удваивается. Из зиготы развивается ... . (Подсказка: На рисунке отмечено положение оплодотворенной яйцеклетки)

                                         

A. Эмбрион (Правильный ответ)

B. Эндосперм

C. Плодолистик

D. Семяпочка

30. Процесс фотосинтеза состоит из двух стадий, каждая из которых представляет собой многоступенчатый процесс. Эти две стадии известны как: (i) световые реакции, в ходе которых происходит поглощении энергии света с помощью хлорофилла, и (ii) цикл Кальвина, протекающий без света. Какое из утверждений относительно фотосинтеза НЕПРАВИЛЬНО?

A. Фотосинтез состоит из световых реакций и цикла Кальвина. Световые реакции

происходят на тилакоидных мембранах хлоропласта, а цикл Кальвина протекает

в строме.

B. В ходе световых реакций, в результате процесса называемого

фотофосфорилированием, синтезируется АТФ. Непосредстенным источником

энергии для присоединения фосфата к АДФ при этом выступает пассивный

транспорт ионов.

C. В световых реакциях энергия солнечного света используется для синтеза АТФ и НАДФН, которые служат источниками энергии и восстановительного потенциала в цикле Кальвина.

D. В цикле Кальвина от органических молекул, превращающихся в сахар, отделяется и высвобождается СО2. (Правильный ответ)

Задание III

Фотопериодизм и контроль за цветением.

Фактором среды, который растения чаще всего используют для определения времени года, является фотопериод – относительная продолжительность темного и светлого времени суток. Растения, чье цветение зависит от фотопериода, разделяются на две группы. Одна группа - растения короткого дня - цветут преимущественно в конце лета, осенью и зимой, когда длина светового дня короче. Растения долгого дня, наоборот, цветут, как правило, поздней весной или в начале лета, когда светлое время суток длиннее. В 1940-х годах было обнаружено, что цветение зависит не столько от долготы дня (светлого времени суток), сколько от продолжительности ночи (темного времени суток). Так называемые «короткодневные растения», на самом деле, оказались «долгоночными растениями». Чтобы начать цветение, короткодневным растениям требуется, чтобы продолжительность

ночи превысила определенную для данного вида растений критическую величину. Например, табак (Nicotiana tabacum), типичное короткодневное растение, начинает цвести, когда продолжительность ночи равна или больше критической. Долгодневные растения зацветают только когда продолжительность ночи меньше, чем критическая для них величина. Белена (Hyoscyamus niger), типичное долгодневное растение, зацветает, если ночь длится не более 14 часов. Растения способны очень точно оценивать продолжительность ночи. Некоторые короткодневные растения не начинают цвести, даже если ночь всего на 10 минут короче необходимой критической величины. Отдельные виды растений каждый год зацветают в один и тот же день. Для некоторых растений достаточно одного критического фотопериода, чтобы они начали цвести. Но, как было обнаружено, если ночная часть фотопериода прерывается даже на несколько минут слабым освещением, короткодневные растения не зацветают. Хризантема, короткодневное растение, обычно цветет осенью, но еѐ цветение может быть задержано до следующей весны с помощью коротких вспышек красного света, разделяющих каждую длинную ночь на две коротких.

III-1~3. (1,0 балл за каждый ответ)

Рис.

III-1) Будет ли белена цвести, если вспышка света прерывает ночную часть фотопериода, как показано на рис. 1?

III-2) Будет ли табак цвести при уловиях, показанных на следующей картинке?

III-3) Будет ли белена цвести при уловиях, показанных на следующей картинке?

III-4~5. (1,0 балл за каждый ответ)

Как же растения могут оценивать фотопериод? Пигменты, называемые «фитохромами», отчасти позволяют дать ответ на этот вопрос. Фитохром является фоторецептором, реагирующим на красный свет. Известно, что именно красный свет наиболее эффективен для прерывания критической длины ночи. Светочувствительная часть фитохрома представляет собой участок молекулы, который может переходить из одной изомерной формы в другую, в зависимости от длины волны поглощенного света. Изомерная форма Pr имеет максимум поглощения в красной части спектра (длина волны 660 нм), а изомерная форма Pfr поглощает, в основном, в инфракрасной области (длина волны 730 нм). Эти изменения изомерной формы молекулы (рис. 2а) используются для запуска различных светозависимых процессов у растения, в том числе цветения короткодневных и долгодневных растений.

Как показано на рис. 2с, если за вспышкой красного света (R) в темноте последует вспышка инфракрасного света (F), короткодневные растения будут цвести.

III-4) Будут ли долгодневные растения цвести так же, как показано на рис. 2с, если за вспышкой красного света (R) в темноте последует вспышка инфракрасного света (F)? Последовательные вспышки R-F-R дают тот же результат, что и однократное освещение R. При этом, как показано на рис. 2d, короткодневные растения цвести не будут.

III-5) Будут ли долгодневные растения цвести, если их подвергнуть такому же последовательному освещению R-F-R, как в условиях, показанных на рис. 2d?

III-6, 7. Заполните следующие пробелы значками Pr или Pfr. (1,0 балл за каждый ответ).

Ежедневно переходы из Pfr в Pr изомерную форму происходят в темноте, наступающей после заката солнца, без какого-либо участия инфракрасного излучения. После восхода солнца большая часть фитохрома быстро переходит из Pr в Pfr изоформу, поскольку в солнечном свете больше красной, нежели инфракрасной составляющей. Фитохром помогает растению отличать день от ночи, поскольку фитохром находится в течение дня преимущественно в (III-6. ____ ) изоформе, а в течение ночи – преимущественно в (III-7. ______ ) изоформе.

III-8~9 (1,5 балла за каждый ответ).

Хотя цветок формируется из верхушечного бутона, изменения фотопериода фиксируются листьями, которые выделяют сигнальные молекулы, а те, в свою очередь, заставляют бутон развиваться в цветок. Известно, что сигнальные молекулы могут распространяться по стеблю. Короткодневные растения в условиях короткого дня будут цвести, а долгодневные – нет. В следующем классическом эксперименте верхушка долгодневного растения была привита на стебель короткодневного, как показано на рис. 3.

Дайте ответ на следующие вопросы:

III-8. Будет ли цвести привитое растение в условиях, показанных на картинке?

III-9. Будет ли цвести привитое растение в условиях, показанных на картинке?

Задание.

Эстроген влияет на менструальный цикл, связываясь с α и β рецепторами клеток эндометрия матки. Многие женщины набирают вес, поскольку выработка эстрогенов уменьшается после климакса. Мыши с удаленными яичниками обычно набирают вес, однако, если этим мышам искусственно вводить эстроген, набора веса не происходит. Если мышам с удаленными яичниками искусственно вводить вещество, которое может активировать α рецептор, они не набирают вес. Но если мышам с удаленными яичниками искусственно вводить вещество, которое может активировать β рецептор, они вес набирают. Какое из следующих утверждений справедливо?

(A) Вещество, которое может активировать α рецептор уменьшает секрецию эстрогена.

(B) Эстроген препятствует набору веса, активируя α рецептор.

(C) Эстроген препятствует набору веса, активируя β рецептор.

(D) Эстроген препятствует набору веса, инактивируя β рецептор.

27. Тюлень может находиться под водой, не всплывая на поверхность, в течение часа. Какое из следующих утверждений неправильно объясняет, как он делает это?

(A) Тюленю достаточно кислорода, потому что у него относительно больший объем крови, чем у других животных.

(B) У тюленя ускоряется доставка кислорода к тканям за счет увеличения частоты сокращений сердца.

(C) У тюленя сжимаются сосуды, по которым кровь течет к большинству тканей, за исключением тех, которые кровоснабжают нервную систему, сердце и глаза.

(D) У тюленя понижается метаболизм в мышцах.

28. В следующем эксперименте саженцы реагировали на свет, изменяя положение своих листьев. Саженцы помещали под источник красного и/или синего, или белого света на несколько часов. Угол наклона (θ) черешка был измерен, и результаты представлены в виде диаграммы. Какое из следующих утверждений представляется правильным, исходя из этого эксперимента?

(A) Освещение красным светом увеличивает угол θ.

(B) Если саженцы освещаются солнечным светом, то угол θ меньше, чем если они освещаются синим светом.

(C) Синий свет оказывает наиболее сильное влияние на положение листьев.

(D) Если саженцы будут освещаться красным светом сверху, и синим светом сбоку, то угол θ будет больше, чем в случае, обозначенном ‘ * ’.

29. Метионин используется для синтеза белков в клетке. Для изучения путей внутриклеточного транспорта белков клетки поджелудочной железы на протяжении 30 секунд выдерживали в среде, содержащей 35S-меченый метионин, а потом переносили в Через 5 минут, 30 минут, и 120 минут, соответственно, клеточные органеллы (a, b, c) были выделены, и их радиоактивность была измерена. Результаты представлены на графиках: Какая из следующих схем показывает правильную последовательность движения белков из органеллы в органеллу?

(A) a→ b → c

(B) a → c → b

(C) b → a → c

(D) b → c → a.

Приложение.

      «От  врачей и  учителей обычно требуют чуда, но  если чудо свершается  — никто не удивляется».  

Мария фон Эбнер-Эшенбах (1830 — 1916, австрийская писательница)

   История и описание:

    Международная естественно-научная олимпиада – состязание для школьников не старше 15 лет по биологии, физике и химии. Соревнование проводится ежегодно с 2004 года в первую неделю декабря. Каждая страна-участник может отправить команду, состоящую из 6 участников и 3 руководителей. Соревнования включают в себя три тура: тестовый, теоретический и практический, которые проводятся в разные дни. На тестовом туре участникам нужно ответить на 30 вопросов: 10 по физике, 10 по химии, 10 по биологии. На теоретическом туре участники решают несколько задач по трем предметам. На экспериментальном туре в качестве задания предлагается провести исследование, для выполнения которого необходимы знания и физики, и химии, и биологии. Основная цель олимпиады – повысить интерес участников к естественным наукам.

«Итоги XIV Международной естественнонаучной юниорской олимпиады»

Автор: РУМЦДО "Ертiс дарыны"

12-12-2017 15:13

    В г.Неймеген (Нидерланды) с 3 по 12 декабря 2017 года проводилась XIV Международная естественнонаучная юниорская олимпиада, в которой      принимали участие школьники из 48 стран. Команда Республики Казахстан была представлена шестью учащимися, трое из которых – ученики школы-лицея №8 для одаренных детей г.Павлодара. Все казахстанские учащиеся завоевали бронзовые медали. Олимпиада состояла из теоретического, практического и экспериментального туров. Участникам предстояло ответить на тестовые вопросы, а также решить задачи по биологии, химии и физике. Бронзовые награды Драганчука Антона, Джумадиева Жанибека и Черданцева Владислава по праву принадлежат их наставникам – Билида Анатолию Николаевичу, Молоковой Ирине Николаевне, Колдашевой Оксане Владимировне, Владющенковой Анне Аркадьевне, Синицыной Ирине Юрьевне.  

    The 14^th International Junior Science Olympiad takes place in the Netherlands from the 3^rd to the 12^th of December  and is organised by the IJSO 2017 Foundation. More than 300 bright  students aged 15 years and younger, from 50 countries around the world, meet in The Netherlands. During the Science Olympiad they test their knowledge and skills in physics, biology and chemistry. This year’s theme is ‘water and sustainability’. A fitting theme for the Netherlands, where good water management has been necessary from the earliest times to keep the country dry. However, ‘water’ has become an important issue worldwide. Access to good, clean drinking water is an increasing problem in some countries, while the low lying countries run an increased risk of catastrophic floods because of climate change. Two individual theoretical tests are followed by a practicum, which is a team effort for the students. The programme around the tests gives the students the opportunity to take a look behind the scenes at Dutch, internationally oriented companies, work on real world challenges related to the theme and of course visit touristic highlights. The goal of this science competition is to introduce the students at a young age to an international network of beta enthusiasts. At the same time the IJSO 2017 Foundation aims to increase the interest in exact sciences among secondary education students.

    

 «Бронзовая медаль павлодарского школьника»

Автор: РУМЦДО

"Ертiс дарыны"

28-12-2013 13:09

                                            

Бронзовая медаль павлодарского школьника.

      С 3 по 12 декабря 2013 года сборная команда Республики Казахстан в составе 6 участников приняла участие в Xмеждународной  юниорской  олимпиаде  - IJSO по биологии, физике, химии в г.Пуна Индии. В олимпиаде участвовали более 50 стран.

   В индивидуальном зачете команда Республики Казахстан завоевала две бронзовые медали. Одну медаль привез в Казахстан Седлецкий Антон, ученик 9 класса школы-лицея № 8 для одаренных детей г. Павлодара, неоднократный призер международных, республиканских олимпиад. Свою дорогу к вершине олимпа Антон начал, будучи учеником 7 класса на I областной юниорской олимпиаде естественно-математического цикла по физике. Подготовили Антона к олимпиаде: учитель биологии Синицына Ирина Юрьевна, учитель физики Билида Анатолий Николаевич и учитель химии Колдашева Оксана Владимировна.

Правила проведения олимпиады:

Внимательно прочитайте следующие инструкции:

1. На выполнение задания отводится три (3) часа.

2. В заданиях три раздела. Убедитесь, что вам выдали полный

комплект заданий и листов для ответов.

3. Используйте только выданную вам ручку.

4. Напишите латинскими буквами свои имя и фамилию, код участника, страну и поставьте подпись на первом листе ответов. Напишите свою фамилию и код на всех остальных листах ответов. 5. Внимательно прочитайте каждое задание и запишите ваши результаты на листы для ответов.

6. Участникам олимпиады запрещается приносить с собой какое-либо оборудование. После окончания тура все листы с вопросами и

ответами должны остаться аккуратно сложенными на вашем столе.

7. Правила оценивания: в соответствии с баллами, указанными в  заданиях. Теоретический тур

ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ТУРА.

1. Все участники олимпиады должны прибыть к комнате для проведения теоретического тура не позднее, чем за 10 минут до его начала.

2. Участникам олимпиады запрещается приносить с собой что-либо, кроме личных медикаментов или другого личного медицинского оборудования.

3. Каждый из участников олимпиады занимает место, обозначенное

табличкой с его именем.

4. Перед началом тура каждый участник олимпиады должен проверить наличие ручки, линейки, калькулятора, которыми его обеспечивают организаторы.

5. Каждый участник олимпиады должен проверить количество листов с заданиями и листов для ответов. Если вы не обнаружили какого-то листа, поднимите руку. Тур начинается по звонку.

6. В ходе испытания участнику олимпиады запрещается покидать

помещение, за исключением случаев сигнала тревоги. Если последнее происходит, то покидать комнату можно только в сопровождении дежурного.

7. Участникам олимпиады не разрешается беспокоить других участников и нарушать ход работы над заданием. В случае если ему необходима помощь, участник может поднять руку и ближайший дежурный придет на помощь.

8. Не допускается никаких вопросов или дискуссий по заданиям. Участник олимпиады должен оставаться за своим столом до окончания времени, отведенного на тур, даже если он закончил работу раньше или не хочет ее продолжать.

9. По окончании времени, отведенного на тур, прозвучит звонок. Участникам олимпиады не разрешается писать что-либо на листах

ответов после окончания тура. Все участники олимпиады должны тихо покинуть комнату. Листы с заданиями и ответами должны быть аккуратно сложены на своем столе.

Краткое описание документа:

«От врачей и учителей обычно требуют чуда, но если чудо свершается — никто не удивляется». Мария фон Эбнер-Эшенбах (1830 — 1916, австрийская писательница) История и описание: Международная естественно-научная олимпиада – состязание для школьников не старше 15 лет по биологии, физике и химии. Соревнование проводится ежегодно с 2004 года в первую неделю декабря. Каждая страна-участник может отправить команду, состоящую из 6 участников и 3 руководителей. Соревнования включают в себя три тура: тестовый, теоретический и практический, которые проводятся в разные дни. На тестовом туре участникам нужно ответить на 30 вопросов: 10 по физике, 10 по химии, 10 по биологии. На теоретическом туре участники решают несколько задач по трем предметам. На экспериментальном туре в качестве задания предлагается провести исследование, для выполнения которого необходимы знания и физики, и химии, и биологии. Основная цель олимпиады – повысить интерес участников к естественным наукам.