Программа подготовки к заключительному и областному этапам олимпиады

ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ К ОЛИМПИАДЕ ПО БИОЛОГИИ (11 КЛАСС)

I.КЛЕТОЧНАЯ БИОЛОГИЯ (25 %)

1.Структура и функция клеток:

                   Химические соединения (биохимия клетки):

• Моносахариды, дисахариды, полисахариды
• Липиды
• Белки: аминокислоты, трехбуквенные символы, строение белков­, химическая классификация белков: простые и сложные белки; функциональная классификация белков: структура белков и ферментов. Ферменты, их 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

     Строение клетки:

• Клеточная стенка (для растений)
• Клеточная мембрана
• Цитоплазма: гиалоплазма, органеллы (митохондрии, эндоплазматический ретикулум, рибосомы, диктиосомы (аппарат Гольджи), лизосомы,

• пластиды (хлоропласты хромопласты, лейкопласты, амилопласты)
• Ядро:ядерная мембрана (нуклеолемма),ядерный сок (нуклеоплазма), хромосомы ,ядрышко.

 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

    Деление клеток:

• 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

2.Микробиология

       Прокариотические клетки:

• Организация прокариотических клеток
• Морфология прокариотических клеток
• Питание прокариотических клеток (фототрофы и хемотрофы)
• Размножение прокариотических клеток (бесполое размножение, генетическая рекомбинация)

3.Биотехнология

• Ферментационные процессы
• Генетическая инженерия (генетическое манипулирова­ние с организмами)

II.АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ (15 %)

(особое внимание на семенные растения)

• Строение растительной клетки
• Строение растительных тканей
• Фотосинтез, дыхание и газообмен
• Лист: структура, функции устьиц
• Транспорт воды, минеральных веществ и питательных веществ
• Корень: структура
• Стебель: структура

Рост и развитие:

• Апикальная меристема и камбий
• Прорастание
• Размножение (включая папоротники и мхи)
• Бесполое размножение растений
• Половое размножение
• Структура цветка
• Опыление
• Двойное оплодотворение
• Плод. Семя
  • Чередование поколений у покрытосеменных и го­лосеменных растений, папоротников и мхов.

III. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ(15%)

(особое внимание на позвоночных)

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

• Опорно-двигательная аппарат: Костная система. Мышечная система
• Пищеварение и питание: Пищеварительный тракт (включая печень, желчный пузырь, поджелудочную железу). Механическое и химическое размельчение пищи. Всасывание. Составляющие компоненты пищи (вода, минераль­ные в-ва, белки, витамины, углеводы и жиры)
• Дыхание: Механизм дыхания. 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 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

IV.ЭТОЛОГИЯ (5%)

• Системы поведения
• Причинное поведение
• Конфликтное поведение .
• Изучающее поведение

1. V. ГЕНЕТИКА И ЭВОЛЮЦИЯ (15%)

Генетика

• Изменчивость: мутации и модификации
• Менделевское наследование: Моногибридное скрещивание. Дигибридное скрещивание. Полигибридное скрещивание
• Множественный аллелизм, рекомбинация, сцепленное с полом наследование
• Закон Харди — Вайнберга

    Эволюция

• Механизм эволюции: Мутации. Естественный отбор. Барьер нескрещиваемости. Адаптация.  Приспособляемость

1. ЭКОЛОГИЯ (15 %)

    Экосистемы:

• Пищевые связи: Пищевые цепи. Пищевая паутина (пищевые сети). Трофические уровни ( Продуценты, консументы, редуценты)
• Энергетические уровни: Пирамиды биомассы. Пирамиды энергии
• Сукцессии

                 Биогеохимические уровни:

• Круговорот углерода
• Круговорот азота    

                Структура и динамика популяций

• Возрастная и половая структура популяции
• Коэффициент рождаемости, смертность
• Экспоненциальный рост

     Биосфера и человек

• Рост популяций
• Загрязнение окружающей среды

VII. БИОСИСТЕМАТИКА (10%)

Структура и функция, эволюция, экологические взаимо­отношения между модельными организмами перечисленных ниже групп. Необходимо знание названий таксонов, вхо­дящих в семейства у растений и отряды у животных: 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:  Царство Monera (Бактерии): Escherichia, Anabaena

  EUKARYOTA:  Царство Protista (Протисты):

Отдел CHLOROPHYTA (зеленые протисты и водоросли): Chlorella (хлорелла), Chlamydomonas (хла­мидомонада), Ulothrix (улотрикс), Spirogyra (спирогира)

Отдел EUGLENOPHYTA  (эвгленовые протисты): Euglena (эвглена)

Отдел BACILLARIOPHYTA (диатомовые водоросли):  Navicula (навикула)

Отдел PHAEOPHYTA (бурые водоросли): Laminaria (ламинария), Fucus (фукус), Sargassum (саргассум)

Отдел RHODOPHYTA (красные водоросли): Porphyra (порфира), Chondrus (хондрус)

Царство Fungi (Грибы):

Отдел ZYGOMYCOTA (зигомицеты): Mucor (мукор)

Отдел ASCOMYCOTA (аскомицеты): Claviceps (спорынья), Penicillium (пенициллум), Saccharomyces (дрожжи)

Отдел BASIDIOMYCOTA (базидиомицеты): Agaricus (шампиньоны)

                                     Царство Plantae (Растения):          

Отдел RHYNIOPHYTA (риниофиты): Rhynia (риния большая)

Отдел BRYOPHYTA (моховидные):

                        Кл. Hepaticopsida (печеночники): Marchantia (маршанция)

Кл. Bryopsida (листостебелъные мхи): Polytrichum (кукушкин лен), Sphagnum(сфагнум)

Отдел LYCOPODIOPHYTA (плауновидные): Lycopodium (ликоподиум)

                         Отдел EQUISETOPHYTA (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)

                              Ceм. 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 (маслиновые): 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)

          Царство Animalia (Животные):   

                          Тип COELENTERATA(кишечнополостные) или RADIATA(радиальные)

  Тип PLATYHEIMINTHES (плоские черви):

      Кл. Turbellaria (ресничные черви): Polycelis nigra (планария черная)

      Кл. Trematoda (сосальщики): 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 (трахейнодышащие):

     Кл. Miriopoda (многоножки):

        п/кл. Chilopoda (губоногие): Scolopendra (сколопендра)

    Кл. Insecta (насекомые)

       Отр. Thysanura (щетинковые):Lepisma (чешуйница)

       Отр. Odonata (стрекозы):Libellula (стрекоза плоская)

       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 (пластинчатожаберные)или Кл. Bivalvia (двустворчатые): Ostrea (устрицы)

Кл. Cephalopoda(головоногие моллюски):Sepia (каракатица)

      Тип ECHINODERMATA (иглокожие)

Кл. Stellaroideae:  Asterias (морская звезда астериас)

Кл. Echinoidea (морские ежи): Echinocardium (морской еж)

       Тип CHORDATA (хордовые)

         п/т Urochordata (оболочники): Ascidia (асцидия)

         п/т Cephalochordata (головохордовые):Branchiostoma (ланцетник)

         п/т Vertebrata (позвоночные)

Кл. Cyclostomata (круглоротые):Petromvzon (минога)

Кл. Chondroichthyes (хрящевые рыбы):Scyliorhinus (кошачья акула)

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) 

           Кл. Aves (птицы)

   Отр. Struthioniformes (страусообразные): Struthio (страус)

   Отр. Sphenisciformes {пингвинообразные): 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)                         

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 (орангутан), Homo (человек)

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

VIRALES (вирусы) : Bacteriophage (бактериофаги)

LICHENES (лишайники): Parmelia (пармелия), Cladonia (кладония)

 СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОГО ТУРА

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

1. Навыки экспериментатора, наблюдательность. 
2. 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.

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.

      Методы, используемые для изучения анатомии и физиологии растений:

1. Препарирование цветков растений, их анализ и установление формулы цветка.
2. Препарирование и изучение других частей растения: 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.

      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.

     Этологические методы                                                               

1. Определение и пояснение особенностей поведения животных.

      Экологические методы и методы изучения окружающей среды   

1. Определение плотности популяций.
2. Определение биомассы.
3. Элементарное определение качества воды.
4. Элементарное определение качества воздуха .                                    
5. Использование дихотомических ключей (опрелителей).    

      Таксономические методы                    

1. Составление простых дихотомических ключей.

1. Определение семейств цветковых растений.
2. Определение порядка насекомых..

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. 

Статистические методы

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