Банк заданий
ЕГЭ по биологии Задание №23 Применение биологических знаний в исследованиях

Экспериментатор, используя методы генной инженерии, сконструировал несколько вариантов лизоцима, заменив некоторые аминокислоты в этом белке на серосодержащие. В результате количество дисульфидных (S-S) связей в белке увеличилось. Затем он исследовал некоторые характеристики полученных вариантов лизоцима (A-F). Результаты эксперимента представлены в таблице.

Как можно объяснить полученные в эксперименте результаты, исходя из знаний о структуре полипептидов? Какова функция лизоцима в организмах животных и человека? Какие еще белки имеют ту же биологическую функцию?

Учёный изучал процесс всасывания воды корнями растения. Для этого он срезал комнатное растение на высоте 10 сантиметров и на пенёк надел резиновую трубку, которую соединил со стеклянной трубкой. Учёный обнаружил, что при поливе почвы тёплой водой, вода поднимается по трубке и выливается из неё. Если почву поливать холодной водой, то вода не вытекает из трубки. По каким структурам стебля вода поднимается вверх по растению? Какую роль играет вода в организме растения? Назовите не менее трёх значений воды.

Экспериментатор изучал влияние рентгеновского излучения на организм дрозофил. Для этого он подвергал облучению разными дозами популяции дрозофил численностью по 1000 особей. Результаты эксперимента отражены на графике.

Как можно объяснить полученные в эксперименте закономерности? Приведите примеры еще двух физических воздействий, которые имеют такое же влияние на организм. Как называется метод селекции, в котором используются такие физические воздействия? Какие преимущества имеет этот метод?

У двух групп альпинистов измеряли уровень гематокрита (гематокрит – отношение объема эритроцитов к общей емкости крови) после того, как они провели на базе 14 дней, на высоте 2000 м и 4000 м. В каждой группе было 15 альпинистов со сходными антропометрическими показателями (рост, вес) и сходным уровнем физической подготовки. Результаты

представлены в таблице.

Предположите, как выглядели бы результаты отрицательного контроля (уровень гематокрита был бы выше или ниже). Ответ поясните. Объясните результаты эксперимента.

Учёный изучал влияние гормона вазопрессина на кровяное давление у домовой мыши (Mus musculus). Для этого он измерял давление крови у контрольной группы мышей. У другой группы мышей — экспериментальной — он измерял кровяное давление после введения в кровь гормона вазопрессина, регулирующего объём выделяемой мочи.   У мышей какой группы концентрация солей в моче будет выше? Мыши какой группы будут чаще подходить к поилке, чтобы утолить жажду? Ответ поясните.

Учёный провёл эксперимент со спортсменами-добровольцами, осуществлявшими подъём в гору в два этапа. У группы спортсменов трижды осуществляли забор крови: первый раз на высоте 300 м — до подъёма в горную деревню на высоту 2135 м над уровнем моря; второй раз — через три недели проживания там; третий раз — после второго этапа — восхождения на высоту 4050 м. В анализах оценивали количество эритроцитов во всех образцах крови (см. таблицу).

 Исходя из функций эритроцитов в организме человека, объясните наблюдаемые изменения их количества в образцах крови спортсменов. Какие изменения в работе внутренних органов происходят у людей, длительное время проживающих в высокогорных районах?   

Учёный решил изучить регуляцию работы сердца амфибии. Для этого он выделил сердце травяной лягушки (Rana temporaria), поместил его
в физиологический раствор и измерил нормальную силу его сокращения. Затем он добавил в раствор ацетилхолин и измерил силу сокращения ещё раз. Результаты опыта представлены на графике. 

Эффект действия какого отдела вегетативной нервной системы изучил в своём эксперименте учёный? Как работа этого отдела связана с ацетилхолином? Действию каких ионов на сердечно-сосудистую систему аналогично действие ацетилхолина? Как действует ацетилхолин на сердечно-сосудистую систему? Укажите не менее двух функций. 

Учёный решил исследовать изменения, происходящие с клетками растения в растворе с высоким содержанием соли. В рамках эксперимента он сделал два препарата клеток кожицы лука. Один препарат учёный обработал дистиллированной водой, другой — раствором соли. 

Как называется процесс, наблюдаемый учёным в клетках кожицы лука, помещённых в раствор соли? Какие изменения произойдут с эритроцитами человека, помещёнными в аналогичный раствор? Чем отличаются друг от друга процессы, происходящие в клетках кожицы лука и в эритроцитах человека, помещённых в раствор соли?

Учёный решил изучить процесс сокращения скелетной мышцы у человека. Для этого испытуемый совершал упражнения одной рукой с одним и тем же весом с перерывом между упражнениями в одну секунду. Каждый раз экспериментатор записывал силу сокращения мышцы при помощи динамометра. Результаты измерений приведены на графике.

 Как можно объяснить изменение динамики силы мышечных сокращений в эксперименте? Какие физиологические процессы происходят при многократном сокращении мышцы без длительного расслабления? Укажите не менее двух процессов.

Учёный изучал процесс выделения у мышей (Mus musculs). Для этого он в течение семи дней кормил группу мышей пищей с избыточным содержанием соли (солёность превышала норму в 3 раза). Ежедневно он измерял количество выделяемой мышами мочи. Результаты эксперимента приведены в таблице.

Почему количество мочи, выделяемой мышами, в течение недели уменьшалось? За счёт каких физиологических процессов в организме мыши может изменяться количество выделяемой мочи? Приведите не менее двух примеров. Какой гормон оказывает существенное влияние на количество выделяемой мочи?

Учёный изучал динамику образования антител у домашних мышей (Mus musculs). В течение трёх месяцев он дважды вводил по 1 мл раствора, содержащего ослабленных возбудителей туляремии, лабораторной мыши и вёл наблюдения. Спустя 40 суток после введения первой дозы раствора с антигеном, экспериментатор зафиксировал результаты на графике (рис. А). На 60-е сутки он ввёл вторую дозу антигена той же мыши и финальные результаты так же зафиксировал в виде графика (рис. Б).

Как называется препарат, который вводил мыши учёный? Какой иммунитет сформировался у мыши в ответ на введение ослабленных возбудителей заболевания? Какое явление наблюдал бы учёный, если бы после проведения эксперимента решил инфицировать мышь жизнеспособными возбудителями туляремии и почему?

Учёный исследовал естественные способы изменения содержания минеральных веществ в почве. В течение пяти лет он высаживал на участке земли горох посевной (Pisum sativum). Учёный не собирал урожай и каждый год проводил измерения количества содержания в почве нитратов. Результаты измерений приведены в таблице. 

Как и почему изменялось количество нитратов в почве в течение пяти лет? Почему учёный не собирал урожай? Как изменялось бы количество нитратов в почве с течением времени, если бы вместо гороха учёный высаживал картофель? 

Учёный изучал влияние температуры на процесс фотосинтеза. Свой эксперимент исследователь проводил в специальной теплице, в которой растения выращивались под источником искусственного освещения. С помощью датчиков учёный фиксировал показатели скорости фотосинтеза при разной температуре, которые приведены на графике ниже.

Как изменились бы результаты эксперимента, если бы учёный проводил его в отсутствии освещения? Какие факторы, помимо температуры, влияют на интенсивность фотосинтеза? Каким образом, помимо измерения концентрации выделяемого растением кислорода, можно оценить интенсивность фотосинтеза? 

Учёный изучал такую характеристику, как патогенность, у бактерий. Для этого он исследовал бактерии рода Pneumococcus двух штаммов: R–штамма (бактерии не имеют защитной капсулы) и S–штамма (бактерии имеют защитную капсулу). Мыши, заражённые бактериями R–штамма, оставались здоровыми. Мыши, заражённые бактериями S–штамма, погибали. В ходе исследования учёный инъецировал культуру живых бактерий R–штамма вместе с S–штаммом, убитым высокой температурой. Спустя время заражённые мыши погибли, и из них были выделены живые бактерии S–штамма. 

Каким образом бактерии способны передавать друг другу такое свойство, как патогенность? Как называется процесс такой передачи? Какое применение в биотехнологии нашла данная способность бактерий? 

Учёный изучал возможности продления срока хранения молока. Для этого он взял три колбы свеженадоенного молока. Первую колбу он нагревал в течение получаса при температуре 60–65 °C. Вторую колбу он нагревал в течение получаса при температуре 145–150 °C. Третья колба нагреву не подвергалась. Учёный поместил колбы в холодильную камеру, в которой поддерживалась температура 0–4 °C. Спустя 7 дней учёный обнаружил, что молоко в третьей колбе свернулось. Спустя две недели от начала эксперимента свернулось молоко в первой колбе. Молоко во второй колбе не свернулось в течение месяца от начала эксперимента.  

 Возможно ли из молока, находившегося во второй колбе, сделать кисломолочный продукт, например, кефир и почему? Какую пользу приносят человеку молочные продукты?    

Экспериментатор решил изучить процессы основного обмена у домовой мыши (Mus musculus). Для этого он вкалывал в брюшную полость мышам тиреоидные гормоны в разных количествах и кормил их фиксированным количеством корма. Результаты эксперимента представлены в виде изображения.

Как у мышей, у которых концентрация тиреоидных гормонов была выше нормы, изменились ударный объем сердца (количество крови, которое покидает сердце за один сердечный цикл), частота сердечных сокращений и частота дыхания? Ответ поясните

Группу спортсменов привезли на туристическую базу, находящуюся на высоте 4000 м. Через 7 и 14 дней у спортсменов взяли кровь и определили уровень гематокрита*. Полученные данные приведены в таблице.
*Гематокрит — отношение объема эритроцитов к объему жидкой части крови, выраженное в % или долях единицы.

Каким образом понижение гематокрита повлияет на дыхательную функцию крови? Ответ поясните. Как изменится интенсивность клеточного метаболизма в таком случае? Ответ поясните.

Экспериментатор изучал скорость размножения молочнокислых бактерий при различной фиксированной температуре. Для этого он вносил некоторое количество бактерий в пробы с молоком и подсчитывал количество микроорганизмов в пробах каждые 4 часа. Результаты эксперимента показаны на графике.

В ходе какого метаболического процесса молочнокислые бактерии получают энергию? Какие продукты выделяются в этом процессе? Какая польза имеется в жизни человека от бактерий? Приведите не менее двух аргументов.

Экспериментатор изучал особенности жизнедеятельности культуры хлореллы. Для этого в герметичные пробирки с питательной средой он добавлял фиксированное количество клеток хлореллы и после закачивал туда определенное количество атмосферного воздуха. Пробирки освещались с одинаковой интенсивностью, после чего исследователь измерял концентрацию кислорода. Результаты эксперимента представлены на графике.

Как изменится скорость деления хлореллы в ходе эксперимента? ответ поясните. Как изменятся результаты эксперимента, если перед его началом обработать культуру хлореллы ингибитором фотосистемы II? Ответ поясните.

В рубце жвачных животных обитают бактерии, например, Ruminococcus spp., Ruminobacter spp., Prevotella spp. Экспериментатор для исследования пищеварения коров ввёл в их рацион кормовую добавку в виде мочевины. Через месяц он взял у пяти коров рубцовую жидкость и подсчитал количество микроорганизмов в ней. Результаты эксперимента отражены в таблице.

Как изменится количество бактерий в рубцовой жидкости, если вместо мочевины ввести в рацион здорового животного антибиотик? Объясните, как и почему в этом случае изменится масса животного.

Экспериментатор решил изучить процессы обмена веществ на культуре клеток сердечной мышцы. Для этого он выделил клетки сердечной мышцы кролика и измерял потребление ими глюкозы при пониженной концентрации кислорода (в организме в норме насыщение кислородом составляет 90-95%). Результаты эксперимента представлены в таблице.

На каких этапах энергетического обмена происходит образование АТФ? Сравните энергетический выход в этих процессах. Почему при низкой концентрации кислорода в среде с культурой клеток постепенно возрастает кислотность среды?

Экспериментатор изучал особенности физиологии птиц тауи из семейства Овсянковых, измеряя температуру тела в течение суток. Для этого он помещал птиц в камеру, где поддерживалась постоянная температура 23оС. В 6:00 он включал свет, а в 18:00 выключал. Результаты эксперимента представлены на графике.

На какие экологические группы делятся птицы по отношению к свету? К какой группе, согласно графику, можно отнести птицу тауи? Ответ поясните. Почему температура тела является важнейшим показателем активности птиц?

Экспериментатор изучал процессы, протекающие в хлоропластах листа герани. Для этого он приготовил суспензию хлоропластов, которую добавил в пробирки с избытком АДФ, Фн, НАДФ+, минеральных солей и воды. Затем пробирки освещали различное время, после чего в них добавляли раствор йода одинаковой концентрации. В результате раствор в пробирках окрашивался в синий цвет различной интенсивности. Результаты эксперимента представлены на графике.

Объясните, чем обусловлено окрашивание раствора. Почему цвет раствора не изменится, если добавить в состав суспензии амилазу? Как изменятся результаты эксперимента, если перед его началом в суспензию хлоропластов внести концентрированную уксусную кислоту, которая снизит рН раствора до 2 единиц? Ответ поясните.

Учёный изучал влияние различных экологических факторов на процесс фотосинтеза. Свой эксперимент исследователь проводил в специальной теплице, где были высажены 300 растений томата сорта Шапка Мономаха. В герметичную теплицу с определённой периодичностью закачивался воздух с различным количеством углекислого газа. С помощью датчиков учёный фиксировал показатели скорости фотосинтеза, которые приведены на графике ниже.

Почему при увеличении концентрации углекислого газа свыше 0,1% скорость фотосинтеза не растёт? Как изменится скорость фотосинтеза, если сильно снизить температуру в теплице? Объясните причину изменения. Какую роль играет углекислый газ в процессе фотосинтеза?

Экспериментатор изучал особенности жизнедеятельности инфузории-туфельки (Paramecium caudatum). Культуру инфузорий помещали в растворы поваренной соли с концентрацией 3, 4, 5, 7, 10 % и измеряли частоту пульсации сократительной вакуоли. Результаты эксперимента представлены на графике.

Предположите, как изменится частота пульсации сократительной вакуоли инфузории при помещении её в дистиллированную воду. Ответ поясните. У каких простейших и почему сократительные вакуоли могут отсутствовать?