Программа подготовки к заключительному этапу

Программа

       Заключительный этап олимпиады основывается на об- щебиологических понятиях и принципах, применяе­мых для большинства организмов данной группы. В теоретические задания не должны включаться узкоспецифические фак­ты, исключения из правил, а также вопросы, требующие знания некоторых редко встречаемых групп организмов.

Большинство вопросов направлено на про­верку понимания учащихся, глубины научного познания, знание биологических процессов и умение применять их для объяснения биологических явлений. Количество вопро­сов, направленных на тестирование точных знаний, сокращено до минимума и их число не должно превышать 25 % от общего объема. Теоретический тур обычно включает вопросы по семи биологическим дисциплинам.

  1. КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ (25 %)[*]

Структура и функция клеток:

       Химические соединения:

Моносахариды, дисахариды, полисахариды

Липиды

Белки: аминокислоты, трехбуквенны’е символы, строение белков­

химическая классификация белков: простые и сложные белки;

функциональная классификация белков: структура белков и ферментов.

      Ферменты

химическая структура: апоферменты и коферменты;

механизм действия ферментов: взаимодействие фер­мента с субстратом; денатурация; классификация.

Нуклеиновые кислоты: ДНК, РНК

Другие важные соединения:

АДФ и АТФ

НАД+ и НАДН

.НАДФ+ и НАДФН

Витамины, гормоны

 - - - - 1 - - - -

Органеллы —ядро—

— цитоплазма—

-ядерная мембрана (нуклеоплазма) хромосомы -ядрышко

■клеточная мембрана гиалоплазма митохондрии

эндоплазматический ретикулум рибосомы

диктиосомы (аппарат Гольджи) лизосомы

Клетка

 

вакуоли ■ пластиды

■ хлоропласты хромопласты лейкопласты амилопласты)

  • Клеточная стенка (для растений)
  • Метаболизм клеток
  • Диссимиляция углеводов:
  • Анаэробный гликолиз и образование из пирувата лактата
  • Аэробный гликолиз и образование из пирувата С02 и Н20 через цикл трикарбоновых кислот (путь 1) или этанола и С02 при спиртовом брожении (путь 2) Окислительное фосфорилирование: синтез АТФ; пе­ренос электронов
  • Диссимиляция жирных кислот и белков
  • Ассимиляция
  • Фотосинтез:
  • световая стадия
  • темновая стадия (цикл Кальвина)
  • Биосинтез белков
  • Транскрипция
  • Трансляция

Генетический код

  • Транспорт веществ через мембрану
  • Диффузия
  • Осмос, плазмолиз
  • Активный транспорт
  • Митоз и мейоз
  • Клеточный цикл: интерфаза (репликация) и митоз (профаза, метафаза, анафаза, телофаза)
  • Хроматиды, экваториальная плоскость, гаплоиды и диплоиды, соматические и половые клетки, гаметы, кроссинговер
  • Мейоз I и мейоз II
  • Микробиология
  • Организация прокариотических клеток
  • Морфология
  • Фототрофы и хемотрофы

Биотехнология

  • Ферментационные процессы
  • Генетическая инженерия (генетическое манипулирова­ние с организмами)
  1. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (15 %)

(особое внимание на семенные растения)

Структура и функция тканей и органов, участвующих в следующих процессах:

  • Фотосинтез, дыхание и газообмен
  • Лист: структура, функции устьиц
  • Транспорт воды, минеральных веществ и питательных веществ
  • Корень: структура
  • Стебель: структура

 - - - - 2 - - - -

  • Рост и развитие
  • Апикальная меристема и камбий
  • Прорастание
  • Размножение (включая папоротники и мхи)
  • Бесполое размножение (клонирование)
  • Половое размножение
  • Структура цветка
  • Опыление
  • Двойное оплодотворение
  • Чередование поколений у покрытосеменных и го­лосеменных растений, папоротников и мхов.
  • АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ животных

(15%) (особое внимание на позвоночные)

Структура и функция органов и тканей, участвующих в следующих процессах:

  • Пищеварение и питание
  • Пищеварительный тракт (включая печень, желчный пузырь, поджелудочную железу)
  • Механическое и химическое размельчение нищи
  • Всасывание
  • Составляющие компоненты пищи ( вода, минераль­ные в-ва, белки, витамины, углеводы и жиры)
  • Дыхание
  • Механизм дыхания3лист
  • Газообмен
  • Органы дыхания
  • Кровообращение
  • Кровь: плазма крови, эритроциты, лейкоциты, тромбоциты
  • Циркуляция крови: артерии, капилляры, вены, сердце
  • Лимфатическая система: лимфатические сосуды, лимфа
  • Выделительная система
  • Строение выделительной системы
  • Образование мочи
  • Нервная система и гормональная система
  • Нервная систёма: периферическая нервная система, центральная нервная система (спинной мозг и голов­ной мозг), вегетативная нервная система (симпатичес­кая и парасимпатическая), рефлексы, органы чувств (глаза и уши)
  • Эндокринная система: гипофиз, щитовидная желе­за, островки Лангерганса, мозговое вещество надпо­чечников, кора надпочечников, яичники и семенники
  • Размножение и развитие
  • Структура и функция мужской и женской репро­дуктивной системы
  • Овуляция и менструальный цикл (участие гормо­нов ФСГ, ЛГ, прогестерона и эстрогена)
  • Оплодотворение
  • Образование эктодермы, мезодермы, энтодермы
  • Зародышевые листки
  • Иммунология
  • Антигены и антитела
  1. ЭТОЛОГИЯ (5%)
  • Системы поведения
  • Причинное поведение
  • Конфликтное поведение .
  • Изучающее поведение
  1. ГЕНЕТИКА И ЭВОЛЮЦИЯ (15%)
  • Изменчивость: мутации и модификации
  • Менделевское наследование
  • Моногибридное скрещивание
  • Дигибридное скрещивание
  • Полигибридное скрещивание

- - - - 3 - - - -

*    Множественный аллелизм, рекомбинация, сцепленное с полом наследование

*      Закон Харди — Вайнберга

*      Механизм эволюции

-        Мутации

-        Естественный отбор

-        Барьер нескрещиваемости

-        Адаптация

-        Приспособляемость

VI. ЭКОЛОГИЯ (15 %)

*      Экосистемы

*      Пищевые связи

-        Пищевая паутина (пищевые сети)

-        Пищевые цепи

-        Трофические уровни

-        Продуценты, консументы, редуценты

*      Энергетические уровни

-        Пирамиды биомассы

-        Пирамиды энергии

*      Биогеохимические уровни

-        Круговорот углерода

-        Круговорот азота

*      Сукцессии

*      Структура и динамика популяций

-        Возрастная и половая структура популяции

-        Коэффициент рождаемости, смертность

-        Экспоненциальный рост

*      Биосфера и человек

-        Рост популяций

-        Загрязнение окружающей среды

VI. БИОСИСТЕМАТИКА (10%)

Структура и функция, эволюция, экологические взаимо­отношения между модельными организмами перечисленных 78

ниже групп. Необходимо знание названий таксонов, вхо­дящих в семейства у растений и отряды у животных. От­сутствие знаний других латинских названий, не входящих в раздел биосистематика, не должно влиять на положи­тельную оценку ответа.

Phylum (тип) или Divisio (отдел в ботанике и микробио­логии)

Subphylum (подтип)

Class (класс)

Order (отряд в зоологии) или (порядок в ботанике)

Family (семейство)

____________________________________ Genus (род)____________

PROKARYOTA

Escherichia

Anabaena

Отдел RHODOPHYTA (красные водоросли)

Отдел PHAEOPHYTA (бурые водоросли)

Porphyra (порфира) Chondrus (хондрус)

Laminaria (ламинария) Fucus {фукус) Sargassum (саргассум)

EUKARYOTA

Navicula (навикула)

Отдел BACILLARIOPHYTA              Кл. Diatomeae (диатомовые)

Отдел EUGLENOPHYTA                 Euglena (эуглена)

(эвгленовые протисты)

Отдел CHLOROPHYTA                   Chlorella {хлорелла)

{зеленые протисты и водоросли) Chlamydomonas {хла­мидомонада)

- - - - 4 - - - -

Ulothrix (улотрикс) Spirogyra (спирогира)

Отдел ZYGOMYCOTA (зигомицеты)

Mucor (мукор)

Отдел ASCOMYCOTA (аскомицеты)

Claviceps (спорынья) Penicillium (пенициллум) Saccharomyces (дрожжи)

Отдел BASIDIOMYCOTA (базидиомицеты)

Agaricus (шампиньоны)

Отдел RHYNIOPHYTA (риниофиты)

Rhynia (риния большая)

Отдел BRYOPHYTA (моховидные)

Кл. Hepaticopsida (печеночники)

Кл. Bryopsida (листостебелъные мхи)

Marchantia (маршанция)

Polytrichum (кукушкин лен)

Sphagnum (сфагнум)

Отдел LYCOPODIOPHYTA (плауновидные)

Lycopodium (ликоподиум)

Отдел EQtJISETOPHYTA (хвощевидные)

Equisetum (хвощ)

Отдел POLYPODIOPHYTA (папоротниковидные)

Pteridium (орляк)

Отдел PINOPHYTA (голосеменные)

Ginkgo (гинкго) Pinus (сосна) Cycas (саговник)

 

 

Отдел MAGNOLIOPHYTA (покрытосеменные)

Кл. Magnoliopsida или Dicotyledoneae (двудольные) Сем. Magnoliaceae (магнолиевые)

Magnolia (магнолия) CeM.Ranunculaceae (лютиковые)

Ranunculus (лютик) Pulsatilla (прострел) Сем. Caryophyllaceae (гвоздичные)

Dianthus (гвоздика)

Сем. Rosaceae (розоцветные)

Rosa (роза)

Malus (яблоня)

Prunus (слива)

Сем. Fabaceae (бобовые)

  • Pisum (горох)

Сем. Apiaceae (сельдерейные) или Umbelliferae (зонтичные)

Daucus (морковь)

Сем. Oleaceae (маслинные)

Syringa (сирень)

Сем. Fagaceae (буковые)

Quercus (дуб)

Сем. Cactaceae (кактусовые)

Opuntia (опунция)

Сем. Brassicaceae (капустные) или Cruciferae - (крестоцветные)

Brassica (капуста)

Сем. Lamiaceae (яснотковые) или Labiatae (губоцветные)

Lamium (яснотка)

Сем. Solanaceae (пасленовые)

Solanum (картофель) Сем. Asteraceae (астровые) или Compositae (сложноцветные)

Helianthus (подсолнечник)

- - - - 5 - - - -

Fasciola

(печеночная двуустка) Кл-Cestoda (ленточные черви)

Taenia

(свинной солитер)

Тип NEMATHELMINTHES (круглые черви)

Ascaris (аскарида) Trichinella

(трихина человеческая

Тип ANNELIDA (кольчатые черви)

Кл. Polychaeta (многощетинковые черви)

Nereis (нереис)

Кл. Oligochaeta (малощетинковые черви)

Lumbricus (дождевой червь)

Кл. Hirudinea (пиявки)          Hirudo

(пиявка медицинская) Тип ARTHROPODA (членистоногие)

Кл. Crustacea (ракообразные)

Astacus (речной рак) Daphnia (дафния) Cyclops (циклоп)

п/т Chelicerata (хелицеровые) Araneus {паук)

Кл. Arachnida (паукообразные)

Ixodes {клещ)

п/т Tracheata

п/кл. Chilopoda {губоногие)

Кл. Miriopoda                            Scolopendra

{многоножки)                            {сколопендра)

Кл. Insecta {насекомые)

Отр. Thysanura {щетинковые)

Lepisma {чешуйница) Отр. Odonata {стрекозы)

Libellula

{стрекоза плоская)

- - - - 6 - - - -

Отр. Orthoptera (прямокрылые)

Locusta (саранча)

Отр. Isoptera (термиты)

Отр. Anoplura {вши)

Pediculus

{человеческая вошь) Отр. Heteroptera {клопы)

Graphosoma {клоп) Gerris {водомерка) Отр. Homoptera {равнокрылые)

Aphis {тля)

Отр. Coleoptera {жуки)

Carabus {жужжелица) Leptinotarsa {колорадский жук) Отр. Hvmenoptera {перепончатокрылые)

Ichneumon {наездник) Apis {пчела)

Formica {муравей) Отр. Diptera {двукрылые)

Anopheles {комар) Drosophila {дрозофила) Musca {муха)

Отр. Lepidoptera {чешуекрылые)

Pieris {бабочки) Bombix {шелкопряд)

Тип MOLLUSCA {моллюски)

Кл. Gastropoda {брюхоногие) Helix {улитка)

Кл. Lamellibranchiata                     Ostrea {устрицы)

{пластинчатожаберные)

Кл. Bivalvia {двустворчатые)

Кл. Cephalopoda                             Sepia {каракатица)

{головоногие моллюски)

Тип ECHINODERMATA (иглокожие)

Кл. Stellaroideae                        Asterias (морская

звезда астериас)

Кл. Echinoidea (морские ежи) Echinocardium

(морской еж)

Тип CHORDATA (хордовые)

п/т Urochordata (оболочники) Ascidia (аскарида) п/т Cephalochordata (головохордовые)

Branchiostoma

{ланцетник)

п/т Vertebrata {позвоночные)

Кл. Cyclostomata {круглоротые)

Petromvzon {минога)

Кл. Chondroichthyes {хрящевые рыбы)

Scyliorhinus

Кл. Osteichthyes {костистые рыбы)

Гр. Chondrostei Acipenser {осетр)

Гр. Teleostei {костистые рыбы)

Clupea {сельдь)

Кл. Amphibia {амфибии) Отр. Caudata

{хвостатые земноводные) Salamandra {саламандра) Отр. Anura {бесхвостые земноводные)

Rana {лягушка)

Кл. Reptilia {рептилии)

Отр. Testudinata {черепаховые)

Testudo {черепаха)

Отр. Crocodylia {крокодиловые)

Crocodylus {крокодил) Отр. Squamata {чешуйчатые)

Lacerta {ящерица)

Vipera {гадюка)

- - - - 7 - - - -

  1. Определение типов и классов различных организ­мов.
  2. Физические и химические методы
  3. Знание методов разделения веществ: хроматогра­фии, фильтрации, центрифугирования.
  4. Знание стандартных методик для определения мо­носахаридов, полисахаридов, липидов, белков (с ис­пользованием реактива Феллинга, реактива иода в KI (Н20) и биуретовой реакции, соответственно).
  5. Титрование.
  6. Количественный анализ капельным методом и ме­тодом полосок.
  7. Методы разведения.
  8. Статистические методы
  9. Вычисление вероятности и нормального распре­деления.
  10. Определение средней, медианы, процента, вари­анты, стандартного отклонения, стандартной ошиб­ки, проведение t-теста.
  11. Использование оборудования

Ввиду различий в уровне лабораторного оснащения в странах —участницах олимпиады о наличии специального оборудования, использовании специального биологического материала и методов на практическом туре страны-участни­цы должны быть оповещены заранее при рассылке пред­варительной информации об олимпиаде. Это позволит уча­щимся ознакомиться с этим оборудованием, изучить мате­риал и знать методы работы с ним.

55-1

dlZCUSL&xijl

 

Н.Г.Еремова

 

i UUZ&JUL

кандидат биологических наук, доцент кафедры общей экологии и методики преподавания биологии БГУ

 

Элементы теории и практики экологии человека 55-2

уО овременное состояние окружающей- среды требует щ/ пристального внимания к человеку как объекту эко­логических исследований. В последние десятилетия актив­но развивается относительно новое направление — эколо­гия человека. Сложность новых подходов состоит в двой­ственной сущности человека: с одной стороны, он являет­ся биологическим существом, а с другой — социальным. Общие закономерности биологической эволюции человека разработаны Ч.Дарвиным. Другое дело социогенез, движу­щими факторами которого являются труд, развитие интел­лекта, совершенствование способностей, сознания и мыш­ления. Принято считать, что на этой стадии развития био­логической сущности человека естественный отбор утратил видообразующее значение. Но само развитие общества пос­тоянно создает новые экологические факторы, такие, как неполноценная диета, экономические проблемы, ухудшаю­щееся качество продуктов питания, загрязненные вода и воздух. Что происходит с человеком на нынешнем этапе его развития? Как изменяются его биологические особен-

- - - - 55 - - - -

Кл. Aves {птицы)

Отр. Struthioniformes (страусообразные) Struthio (страус)

Отр. Sphenisciformes {пип?винообразные) Spheniscus {пингвин)

Отр. Ciconiiformes {аистовые)

Ciconia {аист)

Отр. Anatiformes {гусиные)

Anser {гусь)

Отр. Falconiformes {соколообразные)

Falco {сокол)

Отр. Galliformes {курообразные)

Gallus {курица)

Отр. Columbiformes {голубеобразные) Columba {голубь)

Отр. Strigiformes {совообразные)

Strix {сова неясыть)

Отр. Piciformes {дятловые)

Dryocopus {дятел желна)

Отр. Passeriformes {воробьинообразные) Parus {синица)

Кл. Mammalia {млекопитающие)                            j>

п/кл. Первозвери

Отр. Monotremata (однопроходные) Ornithorhinchus {утконос)

Отр. Marsupialia {сумчатые)

-                                Macropus {кенгуру)

>            Отр. Insectivora {насекомоядные)

Eriuaceus {еж)

Talpa {крот)

Отр. Chiroptera {рукокрылые)

.Myotis

{летучая мышь ночница)

Отр. Rhodentia (грызуны)

Mus (мышь)

Отр. Carnivora (хищные)

Ursus (медведь) Cams {волк)

Felis {кошка)

Отр. Proboscidea {хоботные)

Elephans {слон)

Отр. Perissodactyla {непарнокопытные) Equiis {лошадь)

Отр. Artiodactyla {парнокопытные)

Sus {кабан)

Bos {бык)

Отр. Cetacea {китообразные)

Delphinus {дельфин)

Отр. Primates {приматы)

Cebus {капуцины) Масаса {макака) Hylobates {гиббоны) Pan {шимпанзе) Gorilla {горилла) Pongo {орангутанг) Homo {человек)

Группы, не вошедшие в классификационный список, но хорошо известные:

VIRALES {вирусы)               > Bacteriophage

{бактериофаги)

LICHENES {лишайники)                    Parmelia {пармелия)

Cladonia {кладония)

»,                                                                          ' L

г СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО ТУРА

Для выполнения практических заданий учащиеся долж­ны владеть ■следующими навыками и знаниями:

  1. Навыки экспериментатора 1. Наблюдательность.

- - - - Кл - - - -

  1.  
  • Умение производить измерения,
  1. Умение классифицировать и группировать мате­риал.
  2. Умение находить связь между явлениями.
  3. Умение производить расчеты.
  4. Умение представлять результаты в виде графи­ков, таблиц, карт, диаграмм, фотографий.
  5. Умение предполагать и планировать результат.
  6. Умение формулировать гипотезы.
  7. Точность экспериментальной работы, наличие кругозора, уверенности в работе.
  8. Умение идентифицировать и осуществлять кон­троль.
  9. Умение грамотно оформлять результаты: экспе­риментальный план работы, ход эксперимента, за­пись результатов/данных работы, их интерпретация и оформление выводов.

Биологическая квалификация.

  1. Анализ биологических объектов с использовани­ем лупы.
  2. Работа с микроскопом (объектив х45).
  3. Работа с бинокулярным микроскопом.
  4. Умение делать зарисовки препаратов при их

микроскопировании.                                         

  1. Делать точное описание рисунка, пользуясь таб­лицами биологических терминов с цифровой нуме­рацией.

III. Биологические методы

Практический тур предусматривает умение выбирать не­обходимые методы для решения поставленной проблемы и использовать их. Если для выполнения работы необходимы специальные методические подходы и специальное оборудо­вание, информация об этом должна быть представлена в виде дополнительных инструкций, пояснительных сносок.

  1. Цитологические методы
  2. Размачивание и гомогенизация тканей.
  3. Размещение пробы на стекле.
  4. Фиксация препарата.
  5. Окрашивание препарата.

      Б. Методы, используемые для изучения анатомии и физиологии растений:

  1. Препарирование цветков растений, их анализ и установление формулы цветка.
  2. Препарирование и изучение других частей расте- . ния: корней, стебля, листьев, плодов.
  3. Приготовление срезов стеблей, листьев, корней.
  4. Окрашивание (например, лигнина) и приготовле­ние препаратов растительных тканей.
  5. Постановка опыта по изучению фотосинтеза.
  6. Постановка опыта по изучению дыхания.

      В. Методы, используемые для изучения анатомии и физиологии животных

  1. Препарирование членистоногих и кольчатых чер­вей.
  2. Приготовление препаратов живых мелких беспоз­воночных животных.
  3. Элементарное измерение дыхания.

Г. Этологические методы                                                               

  1. Определение и пояснение особенностей поведения животных.

Д. Экологические методы и методы изучения окружающей среды   

  1. Определение плотности популяций.
  2. Определение биомассы.
  3. Элементарное определение качества воды.
  4. Элементарное определение качества воздуха .                                    Е. Таксономические методы
  5. Использование дихотомических ключей (опре,

лителей).                            

  1. Составление простых дихотомических ключей.
  2. Определение семейств цветковых растений.
  3. Определение порядка насекомых..

 

  1. IV. Физические и химические методы
  1. Знание методов разделения веществ: хроматографии, фильтрации, центрифугирования.
  2. Знание стандартных методик для определения моносахаридов, полисахаридов, липидов, белков (с использованием реактива Феллинга, реактива йода в КI и биуретовой реакци).
  3. Титрование
  4. Количественный анализ капельным методом и методом полосок.
  5. Методы разведения.

 

  1. V. Статистические методы
  1. Вычисление вероятности и нормального распределения.
  2. Определение средней, медианы, процента, варианты, стандартного отклонения, стандартной ошибки, проведение t-теста

 

 

 

свернуть