Дигибридное скрещивание. Изучение ферментов дыхания растений

Лабораторная работа № 10.

Изучение ферментов дыхания растений

Цель работы:

Опыт 1. Определение каталазы.

Объектом исследования могут послужить листья элодеи или прорастающие семена различных растений.

Ход работы :

В пробирку помещают 10-20 штук проросших семян гороха, вносят 3% раствор перекиси водорода. Через некоторое время наблюдают выделение пузырьков газа. Аналогичный опыт ставят с семенами, предварительно убитыми кипячением.

На предметное стекло помещают лист элодеи, наносят на лист 3-4 капли 3% перекиси водорода и наблюдают препарат под микроскопом. Аналогичный опыт ставят с листом. Убитым кипячением.

Задание: сделать вывод о наличии активности каталазы в живых и мертвых тканях.

Опыт 2. Определение активности каталазы газометрическим методом.

Каталаза относится к оксидазам, окисляющим субстрат кислородом перекиси водорода. Но главная функция каталазы – расщепление перекиси водорода на воду и молекулярный кислород. Ядовитый для живых тканей продукт обмена веществ Н 2 О 2 обезвреживается при участии каталазы. По химической природе каталаза – гемопротеид. Содержится она во всех тканях и органах растений, но активность её различна и часто коррелирует с активностью процессов жизнедеятельности организма.

Принцип метода определения активности каталазы основан на учете количества кислорода, выделяющегося при разложении перекиси водорода.

Если непосредственно измеряется объем газа, то такой метод называется газометрическим.

Ход работы: при определении активности каталазы газометрическим методом нужно использовать прибор «каталазник» (рис. 1). Он состоит из реактора – двух соединенных пробирок, – где происходит расщепление перекиси водорода за счет каталазы изучаемого субстрата. Резиновой трубкой реактор соединяется с бюреткой, с помощью которой измеряют объем кислорода. Бюретку заполняют водой, слегка подкрашенной, например, метиленовой синью, чтобы заметнее был её мениск. По вытеснению воды из бюретки можно судить о количестве освобождающегося кислорода в реакторе. Для установления мениска на определенном уровне к бюретке резиновой трубкой присоединена стеклянная груша. Бюретка и груша являются сообщающимися сосудами.

Обязательным условием работы прибора служит его герметичность.

Для проверки на герметичность присоединить к прибору реактор, закрыть зажим у бюретки и поднять вверх грушу. Если мениск в бюретке не поднимается до мениска воды в груше, то прибор герметичен и на нем можно работать.

Активность каталазы неодинакова в различных тканях, поэтому вначале надо определить оптимальный размер навески (от 0,25 г до 5,0 г и более).

Взятую навеску растительного материала поместить в фарфоровую ступку и растереть с добавлением небольшого количества битого стекла (для лучшего измельчения растительной ткани) и щепотки мела (для создания слабощелочной среды, оптимальной для работы каталазы).

Однородную кашицу количественно перенести через воронку строго в одно колено реактора. При этом затратить 20 мл воды, которую отмерить цилиндром. Воду добавлять в ступку небольшими порциями. В другое колено реактора пипеткой налить 5 мл 3%-ной перекиси водорода. Заряженный реактор присоединить к прибору.

Рис. 1. Прибор для определения активности каталазы: 1 – каталазник; 2 – бюретка на 100 мл; 3 – стеклянная груша; 4 – стеклянный тройник; 5 – зажим Мора

При открытом зажиме, то есть при атмосферном давлении, поднимая или опуская грушу, установить в бюретке уровень жидкости на нулевом делении. Зажим закрыть, суспензию растительной ткани в реакторе смешать с перекисью водорода. С этого момента начать отсчет времени. Время отмерять по песочным часам. Начнется выделение кислорода, который поступит в бюретку, и жидкость в ней опустится. Для равномерного выделения кислорода смесь в реакторе постоянно переливать из одного колена в другое. Реакция должна происходить при атмосферном давлении, для создания которого жидкости в бюретке и груше поддерживать на одном уровне. Кислород будет выделяться до тех пор, пока не разложится вся перекись водорода, но обычно активность каталазы измеряется в первые 3–5 минут.

Как только закончится время наблюдения, особенно тщательно установить мениски жидкости в бюретке и груше и по бюретке определить количество выделенного кислорода. Активность каталазы выражается в миллилитрах О 2 , выделенного за время опыта, в расчете на 1 г сырой растительной ткани. Результаты оформить в виде таблицы 1.

Таблица 1

Схема записи опыта

Задание: в выводе указать активность каталазы исследуемого объекта и сравнить с активностью других объектов.

Опыт 3. Обнаружение дегидрогеназ в семенах гороха

Дегидрогеназы – это ферменты, активирующие и отщепляющие водород от окисляемого субстрата. Обнаружение дегидрогеназ основано на их способности передавать водород какому-нибудь акцептору, который, восстанавливаясь, меняет свою окраску. В качестве акцептора водорода может быть взята метиленовая синь, переходящая в восстановленном состоянии в бесцветную лейкоформу.

проросшие и покоящиеся семена гороха, пробирки, термостат с температурой 30-35°С, спиртовки, спички, держатели для пробирок, 1%-ный раствор метиленовой сини.

Ход работы : с семян набухшего гороха снять кожуру. Семена поместить в две пробирки. В одну из них налить воду и довести до кипения, чтобы убить ткани семян. После охлаждения воду слить и обе партии горошин (кипяченые и непрокипяченные) залить 1%-ным раствором метиленовой сини для окрашивания. Через 5–10 мин синь из пробирок слить, семена промыть водопроводной водой. После промывания все семена должны иметь темно-синюю окраску.

Окрашенные семена залить отстоянной водопроводной водой, пробирки закрыть резиновыми пробками, то есть создать анаэробные условия, и поместить их в термостат или водяную баню с оптимальной для работы дегидрогеназ температурой (около 30–35°С).

Через 1,5–2 ч можно заметить, что непрокипяченные семена теряют синюю окраску. Это происходит потому, что дегидрогеназы, участвующие в дыхании клеток, активировали и сняли водород с дыхательного материала, а затем передали его на метиленовую синь, которая восстановилась и обесцветилась. Если с обесцвеченных семян слить воду, то на воздухе они снова синеют, так как лейкоформа метиленовой сини окисляется.

Семена в контрольной пробирке остаются синими, поскольку при кипячении дегидрогеназы разрушились. Аналогичные опыты можно провести с любым неокрашенным растительным материалом. После проведения опыта зарисовать живые и мертвые семена, описать и объяснить полученный результат.

Опыт 4. Обнаружение пероксидазы в соке клубня картофеля

Пероксидаза относится к группе ферментов оксидаз. По химической природе это гемопротеид, который с помощью перекиси водорода катализирует дегидрирование различных субстратов, например фенолов, которые при окислении превращаются в хиноны. Пероксидаза широко распространена в растительных тканях.

Материал и объекты исследования: клубни картофеля, пробирки, терка пластмассовая, марля, 1%-ный раствор гидрохинона, 3%-ный раствор перекиси водорода.

Ход работы: клубни картофеля измельчить на пластмассовой терке и из полученной массы через марлю отжать сок, который богат пероксидазой.

В три пробирки налить по 5 мл 1%-ного раствора гидрохинона, приготовленного на прокипяченной дистиллированной воде (перед началом опыта).

В первую пробирку добавить по 1 мл 3%-ного раствора перекиси водорода и картофельного сока, во вторую – внести только перекись водорода, а в третью – сок клубня картофеля.

Интенсивное побурение наблюдается только в первой пробирке, где происходит окисление гидрохинона в хинон за счет кислорода перекиси (при участии пероксидазы). Во второй пробирке окраска раствора почти не изменяется, но при длительном стоянии может появиться слабое побурение, так как гидрохинон окисляется кислородом, образующимся при спонтанном разложении перекиси водорода. Медленное побурение может наблюдаться и в третьей пробирке за счет окисления гидрохинона кислородом воздуха при участии полифенолоксидазы, также в небольшом количестве содержащейся в соке клубня картофеля.

Таблица 2

Схема записи опыта

Задание: результаты наблюдений записать в таблицу 2, на их основании сделать вывод о характере действия фермента пероксидазы.

Опыт 5. Определение активности пероксидазы по Бояркину

Метод основан на измерении времени, за которое опытный раствор достигает определенной оптической плотности.

В качестве субстрата используется бензидин, в результате окисления которого образуется соединение синего цвета.

Материалы и оборудование : клубни картофеля, 1% раствор гидрохинона, 3% раствор перекиси водорода.

Ножи, терки, марля, воронки, конические колбы на 50 мл, пробирки в штативе, пипетки на 1 и 10 мл.

Растения комнатные, проростки пшеницы, ячменя или других культур, клубни картофеля, ацетатный буферный раствор с рН 5,4; раствор бензидина на ацетатном буфере; 0,03% раствор перекиси водорода.

Мерные колбы на 25 мл, пипетки на 2 мл, фарфоровые ступки с пестиком, секундомеры, центрфуга с пробирками, ФЭК.

Приготовление бензидина. В мерную колбуна 200 мл, наполненную на 2/3 дистиллированной водой прибавляют 2,3 мл (2,4 г) ледяной уксусной кислоты и 184 мл бензидина. Колбу подогреваютпримерно до 50-60ºС на водяной бане при постоянном взбалтывании. После полного растворения бензидина (10-15 мин) добавляют 5,45 г ацетата натрия, полностью его растворяют, колбу охлаждают и доливают водой до метки. В темном месте раствор можно хранить 7-10 дней.

Ход работы: Растереть в ступке с водой (или с ацетатным буферным раствором рН 5,4) 50…100 мг растительного материала. Перенести его в мерную колбочку на 25 мл и довести до метки. Вытяжку настоять 5-10 мин и отцентрифугировать в течение 10 мин при интенсивности вращения 3000 мин -1 .

Для измерения активности лучше брать такие разведения вытяжки, при которых окраска изменяется в течение 10-40 с, т.к. активность фермента прямо пропорциональная его концентрации только в начале реакции. Определение ведут на ФЭК с желтым светофильтром.

В две кюветы толщиной 2 см наливают по 2 мл вытяжки, 2 мл буферного раствора, 2 мл бензидина в каждую. Ставят кюветы в кюветодержатели прибора, одну (контроль), другую (опыт), при помощи оптических клиньев уравнивают оба световых потока (стрелка должна быть в нулевом положении). Уравнивают световые потоки сначала при чувствительности «1», затем при чувствительности «2», при которой и ведут определение. В контрольной кювете оптическую плотность сместить на деление 0,250.

В контрольную кювету наливают 2 мл воды, в опытную – 2 мл 0,03% раствора перекиси водорода пипеткой с широким носиком. Сильной струей перемешать содержимое кюветы. Одновременно с падением первой капли включить секундомер. В опытной кювете раствор синеет и стрелка передвигается к нулевому положению. Отмечают время от начала приливания перекиси водорода до достижения раствором заданной оптической плотности (нулевого положения).

А = D · (α·β·γ)/ (t· d),

Где D – оптическая плотность, равная 0,250; d – толщина слоя жидкости (толщина кюветы), см; t – время, с; α – отношение количества жидкости, взятой для приготовления вытяжки, мл, к массе навески, г; β – степень дополнительного разведения вытяжки (если это потребуется); γ – степень постоянного разведения вытяжки в реакционной смеси (при данных условиях – 4).

Результаты отражают изменение оптической плотности за 1 с на 1 г сырой массы ткани. Определяют активность пероксидазы в листьях верхнего и нижнего ярусов или в проростках злаков, выращенных в разных условиях. Результаты опыта записывают в таблицу 3.

Таблица 3

Определение активности пероксидазы

Опыт 6. Определение полифенолоксидазы.

Объекты исследования: яблоко, свежий клубень картофеля.

Ход работы: разрезать на части яблоко, клубень картофеля. Из одних половинок выжать сок в пробирки, а другие оставить на столе. Через некоторое время содержимое пробирок и поверхность срезов приобретают темно-коричневую окраску.

Задание: сделать рисунок, указав окраску объекта и время реакции. Написать объяснение реакций.

Лабораторная работа № 11.

Определение ферментных систем дыхания растений

Цель работы: провести экспериментальное определение активности основных дыхательных ферментов.

Опыт 1. Определение аскорбиновой кислоты, глутатиона и общей редуцирующей активности растительной ткани (метод Петта в модификации Прокошева)

Теоретическая часть.

Аскорбиновая кислота – неустойчивое соединение, способное к обратимому окислению и восстановлению, что обусловлено содержанием в молекуле эндиольной группы, легко окисляющейся в дикетогруппировку.

Глутатион представляет трипептид, состоящий из остатков глутаминовой кислоты, цистеина и гликокола. Благодаря сульфгидрильной группе глутатион может подвергаться окислительно-восстановительным превращениям.

Аскорбиновая кислота и глутатион – сильные восстановители и могут восстанавливать S-S –связи белков, а также функционируют как промежуточные переносчики водорода при окислении некоторых органических кислот в процессе дыхания. Окислительно-восстановительные превращения аскорбиновой кислоты в растениях тесно связаны с ферментативными превращениями окисленного и восстановленного глутатиона. Содержание этих веществ в растительных тканях является показателем их восстановительной и общей физиологической активности.

Определение аскорбиновой кислоты основано на ее способности восстанавливать 2,6-дихлорфенолиндофенол.

2,6-дихлорфенолиндофенол дает два вида реакции. Один обусловлен изменением рН среды: в щелочной среде окраска интенсивно синяя, в кислой – бледно-красная.

Второй вид реакции – восстановительно-окислительный переход от темно-синей окраски (окисленная форма) к бесцветной (восстановленная). Эту реакцию и используют для определения аскорбиновой кислоты. Титруют до появления розового окрашивания, обусловленного избытком индикатора в кислой среде.

Определение глутатиона основано на его способности восстанавливать свободный йод, образующийся при титровании экстракта из растений йодатом калия в кислой среде.

Так как аскорбиновая кислота, как и глутатион, восстанавливают свободный йод, то титрованием устанавливают суммарную восстановительную активность растительной ткани, которую выражают в миллилитрах йодата калия. Глутатион находят, вычитая из данных титрования экстракта йодатом калия данные титрования 2,6-дихлорфенолиндофенолом.

Цель работы: определить общую редуцирующую активность растительной ткани на основании содержания аскорбиновой кислоты, глутатиона.

Материалы и оборудование : различные комнатные растения или выращенные в лаборатории проростки пшеницы, овса и других сельскохозяйственных культур, 20% метафосфорная кислота, 0,001 н. йодат калия, 15% раствор йодистого калия, 1% раствор крахмала, 0,001 н 2,6-дихлорфенолиндофенола, кристаллическая аскорбиновая кислота, кварцевый песок.

Бюретки, пипетки на 10 и 1 мл, мерные колбы на 50 мл, конические колбы на 100 мл, воронки, фильтры, весы, мерные цилиндры на 25 мл.

Ход работы : 2 г листьев помещают в фарфоровую ступку, растирают с кварцевым песком и с 20 мл 5% раствора метафосфорной кислоты (HPO 3) до состояния однородной кашицы, которую переносят через воронку в мерную колбу на 50 мл, смывая ступку остатком НРО 3 . Содержание колбы доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и настаивают 5 мин. Затем взбалтывают колбу 2-3 мин и фильтруют содержимое через сухой складчатый фильтр в сухую колбу.

Для определения содержания аскорбиновой кислоты в 2 бюкса берут по 5 мл фильтрата и титруют из бюретки 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола до слабо-розового окрашивания, сохраняющегося в течение 1 мин.

Для определения количества глутатиона и общей редуцирующей активности наливают по 5 мл фильтрата в два другие бюкса, добавляют 2-3 капли 15% KJ, 5 капель 1% раствора крахмала и титруют из другой бюретки 0,001 н раствором KJO 3 до слабо-синего окрашивания, сохраняющегося 1 мин.

Расчеты проводят по следующим формулам:

Количество аскорбиновой кислоты = мг%;

Количество глутатиона = мг%;

Общая редуцирующая активность = мл,

где a – количество 2,6-дихлорфенолиндофенола, пошедшего на титрование, мл;

b – количество йодата калия, израсходованного на титрование, мл;

К – соотношение объемов: ;

0,088 – мг восстановленной аскорбиновой кислоты, эквивалентных 1 мл 0,001 н раствора краски;

0,307 – мг, восстановленного глутатиона, эквивалентных 1 мл 0,001 н раствора йодата калия;

n – навеска материала, мг;

М – общий объем экстракта, мл;

m – объем экстракта, взятого для титрования, мл.

Для приготовления раствора аскорбиновой кислоты на 2% метафосфорной кислоте в мерную колбу на 50 мл наливают 20 мл 5% НРО 3 , бросают кристаллик аскорбиновой кислоты и доводят жидкость в колбе до метки дистиллированной водой. Оттитровывают 5 мл полученного раствора в двукратной повторности раствором краски и раствором йодата калия, как указано выше и рассчитывают соотношение объемов.

Результаты опытов записывают в таблицу 1.

Таблица 1

Растение	Навеска листьев, г	Объем экстракта, мл		Пошло на титрование аскорбиновой кислоты, мл		Отношение объемов	Пошло на титрование фильтрата, мл				Общая редуцирующая активность, м л 0,001 н KJO 3 на 100 г сырых листьев
			для титрования						аскорбиновой кислоты	глутатиона

Задание: провести эксперимент с различными растительными тканями одного растения (стебель, листья) и разными растениями. Сделать вывод об общей редуцирующей активности растительных тканей.

Опыт 2. Определение содержания аскорбиновой кислоты в растениях (по И.К. Мурри )

Метод основан на переведении аскорбиновой кислоты в раствор и на способности ее восстанавливать в кислой среде индикатор синего цвета – 2,6-дихлорфенолиндофенолят натрия – до лейкоформы, при этом аскорбиновая кислота окисляется в дегидроаскорбиновую кислоту. Реакция идет за счет фермента аскорбатоксидазы. Следует отметить, что чем выше содержание аскорбиновой кислоты, тем выше активность фермента аскорбатоксидазы.

Аскорбиновая Дегидроаскорбиновая

кислота кислота

Материалы и оборудование: растительный материал (лук, капуста, яблоки); 1%-й раствор соляной кислоты; 1%-й раствор щавелевой кислоты; 0,001 Н раствор краски Тильманса – 2,6-дихлорфенолиндофенолят натрия; фарфоровая ступка с пестиком; мерная колба на 100 мл; 3 стакана; воронка; бюретка; весы с разновесами; скальпель; стеклянные палочки.

Цель работы: определить содержание аскорбиновой кислоты в растениях.

Ход работы :

1. Берут навеску растительного материала (лук, капуста, яблоки) 5 г и растирают в ступке с 20 мл 1%-го раствора соляной кислоты. Растирание следует вести не более 10 минут.

2. Полученную массу переносят по воронке в мерную колбу на 100 мл с 1%-м раствором щавелевой кислоты. Доводят раствор в колбе до метки щавелевой кислотой. Колбу несколько раз сильно встряхивают и оставляют стоять на 15 минут для осаждения белков.

3. Содержимое колбы отфильтровывают, из фильтрата берут по 10 мл раствора в три стакана, содержимое в стаканах оттитровывают из микробюретки 0,001 Н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолятом натрия (краска Тильманса) до розовой окраски, которая не исчезает в течение 1 минуты.

Задание: записать результаты титрования всех трех стаканов и вычислить среднее.

а – число краски, ушедшей на титрование, мл;

Т – титр краски Тильманса (0,14);

V – объем мерной колбы с экстрактом;

в – число экстракта, взятого для титрования, мл;

с – навеска исследуемого материала, г.

Опыт 3. Влияние динитрофенола на поступление воды в ткань клубня картофеля

2,4-динитрофенол (2,4-ДНФ) является специфическим ядом, который не изменяя или даже усиливая дыхание, разобщает процессы окисления и фосфорилирования в митохондриях. В результате снижается или прекращается новообразование АТФ, что приводит к подавлению процессов, зависящих от энергии дыхания. Нарушается также структура и избирательная проницаемость мембран, для поддержания которой необходима затрата энергии дыхания. Эти изменения приводят к снижению способности клеток поглощать и удерживать воду.

Цель работы : выявить необходимость энергии дыхания для поддержания физиологических функций растительных тканей.

Материалы и оборудование : клубни картофеля, раствор динирофенола (насыщенный), бюксы, нож, весы, фильтровальная бумага.

Ход работы : Из клубня картофеля нарезают ножом 10 пластинок длиной и шириной около 1,5 см и толщиной – 2-3 мм. Разделяют их на две группы, каждую взвешивают и помещают в бюксы. Одну группу пластинок заливают 15 мл водопроводной воды, другую – 15 мл насыщенного раствора динитрофенола и оставляют в открытых бюксах при комнатной температуре на 1,5-2 часа. Затем пластинки вынимают, просушивают фильтровальной бумагой и снова взвешивают.

В экзаменационной работе используются разные типы заданий со свободным ответом. Во второй части задания ЕГЭ 35 задание с двумя элементами ответа относятся к заданиям повышенного уровня сложности, предполагают развернутый ответ с двумя элементами и оцениваются от 0 до 2 баллов максимально. Это практикоориентированные задания, которые контролируют умения выпускников применять биологические знания о живых системах, биологических закономерностях, характерных признаках организмов и надорганизменных систем, движущих силах эволюции в практических ситуациях.

Практика проведения ЕГЭ по биологии и анализ ответов испытуемых позволили выявить наиболее часто допускаемые, типичные ошибки. В ходе исследований были не только выявлены и классифицированы ошибки, но и установлены причины. По которым школьники их допускают.

1. Невнимательное прочтение инструкций к каждому типу заданий и предписаний к их выполнению.

2. Отсутствие знаний обязательного учебного материала, неумение их использовать при ответе на задание.

3. Неумение выделить главное в формулировке задания, провести его анализ.

4. В заданиях со свободным ответом использование второстепенного материала, не имеющего отношения к поставленному вопросу.

Примеры практикоориентированных заданий в материалах ЕГЭ разных лет

1. Инсулин гормон белковой природы – регулирует содержание сахара в крови, при недостатке в организме человека его вводят в виде инъекций. Почему его нельзя принимать в форме капель или таблеток?(1. В органах пищеварения инсулин в таблетках или каплях с до аминокислот, которые всасываются в кровь. 2. Регуляторную функцию инсулин проявляет только сохраняясь в виде белка)

2. Из клубня картофеля вырезали кубик и поместили в дистиллированную воду. Как изменяться размеры этого кубика? Ответ поясните. (1.Размеры кубика из клубня картофеля немного увеличатся. 2.Из-за разности концентрации растворов в клетках и окружающей среде, вода начнет поступать в клетки, увеличивая их объем.)

3. Для получения лекарственных препаратов используют некоторые бактерии и плесневые грибы. Какие особенности этих организмов лежат в основе их использования? (1.Некоторые бактерии и грибы в процессе своей жизнедеятельности выделяют антибиотики и гормоны. 2.Они не требовательны к условиям жизни и быстро размножаются)

4. Почему врачи рекомендуют использовать в пищу йодированную поваренную соль? Объясните какие нарушения возникают в организме при недостатке йода? (Йод необходим для синтеза гормона тироксина в организме человека. 2.При недостатке йода в пище уменьшается выработка гормона тироксина, развивается заболевание щитовидной железы)

5. Какие особенности питания и образа жизни земноводных позволяет привлекать их для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений? Как называется такой способ борьбы? (1.Земноводные ночные хищники, питаются слизнями, насекомыми и их личинками. 2.Такой способ борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений называется биологическим)

6. Назовите возможные причины концентрации кислорода в нижних слоях атмосферы в настоящее время. (1.Сокращение зеленого покрова земли в результате вырубки лесов и гибель фитопланктона из-за загрязнения Мирового океана. 2.Увеличения объема расходования кислорода в промышленности и при использовании транспортных средств)

7. Растение кукуруза имеет два типа соцветий початок и метелку. Почему плоды образуются только в початке? (Початок состоит из женских цветов, в которых образуются плоды зерновки. 2.Метелка состоит из мужских цветов, которые участвуют в оплодотворении)

8. Крахмал – полисахарид, накапливающийся в клетках растений. Какую он функцию выполняет и как его можно обнаружить в клетках картофеля? (1.Крахмал является запасным питательным веществом, выполняя энергетическую функцию. 2.Его можно обнаружить, если нанести на срез картофеля капельку йода – появится синяя окраска)

9. Почему в популяциях сохраняются вредные генные мутации. Каково значение этих мутаций для эволюции? (1.Многие генные мутации являются рецессивными и сохраняются в генофонде популяции у гетерозигот 2.В измененных условиях вредные рецессивные мутации могут оказаться полезными и привести к возникновению новых адаптаций или появлению новых видов)

10. По каким признакам можно определить венозное кровотечение? (При венозном кровотечении кровь имеет темно-красный цвет. 2. Кровь вытекает из раны ровной струей. Без толчков.)

11. Почему в настоящее время к экологическим проблемам относят кислотные дожди и озоновые дыры? Ответ обоснуйте. (1.Кислотные дожди обедняют видовой состав экосистем вызывая гибель ряда видов. 2.Озоновые дыры пропускают ультрафиолетовое излучение, что вызывает вредные мутации у растений и животных)

12. Объясните, почему лейкоциты играют важнейшую роль в иммунных реакциях организма. Где они образуются? (1.Лейкоциты вырабатывают антитела и участвую в фагоцитозе. 2.Они образуются в красном костном мозге, тимусе, селезенке и лимфатических узлах)

13. В какой области научно-практической деятельности человек применяет анализирующее скрещивание и с какой целью? (1. Применяет анализирующее скрещивание в селекции растений и животных. 2.При выведении новых сортов растений и животных, если необходимо выяснить генотип доминатной особи)

14. К каким глобальным изменениям на Земле может привести “парниковый эффект”? Приведите 2 примера. (1.Повышение температуры воздуха, изменение климата. 2.К таянию ледников и затоплению части суши, уменьшению биоразнообразия)

15. Яйценоская порода кур легорн несет яйца почти круглый год – свыше 300 яиц в год, в отличие от диких банкивских кур. Как селекционеры добились таких результатов. Ответ поясните. (1.Селекционеры отбирали кур с высокой яйценоскостью (результат искусственного отбора) 2.Кур с высокой яйценоскость скрещивали между собой, для закрепления этого наследственного признака)

16. Древесные растения, произрастающие в местности с постоянным направлением ветра, имеют флагообразную форму кроны. Растения, выращенные из черенков этих деревьев в обычных условиях, имеют нормальную форму кроны. Объясните эти явления. Какая форма изменчивости имеет место в данном случае. (1.Флагообразная крона формируется под воздействием внешних условий (ветра) и объясняется модификационной изменчивостью. 2.При вегетативном размножении с помощью черенков генотип не меняется, при отсутствии ветра формируется нормальная крона).

17. Какова природа большинства ферментов и почему они теряют свою активность при повышении уровня радиации? (Ферменты теряют свою активность при повышении уровня радиации. Объясните, почему?) (1.Большенство ферментов – белки. 2.Под действием радиации происходит денатурация, изменяется структура белка-фермента)

18. Осуществление земляных работ при строительстве одного из объектов привело к вскрытию скотомогильника 100-летней давности. Спустя некоторое время в данной местности был объявлен карантин в связи с эпидемией сибирской язвы. Возбудителем которой являются бактерии. Как с точки зрения биологии можно объяснить эту ситуацию? (1.В скотомогильнике было захоронение животных, инфицированных сибирской язвой. 2.Споры сохраняются длительное время жизнеспособность, попав в благоприятные условия организм человека или животного, вызывают заболевание.)

19. В древней Индии подозреваему в преступлении прелагали проглотить горсть сухого риса. Если ему не удавалось, виновность считалось доказанной. Дайте физиологическое обоснование этому процессу. (1.Глотание – сложный рефлекторный акт, который сопровождается слюноотделением и раздражением корня языка. 2.При сильном волнении резко тормозиться слюноотделение, во рту становиться сухо, и глотательного рефлекса не возникает.)

20. В настоящее время в птицеводстве нашли широкое применение гетерозиготные бройлерные цыплята. Почему именно их широко используют для решения продовольственных задач. Как их выводят? (1.Бройлерные цыплята отличаются интенсивным ростом, они быстро набирают массу. 2.Бройлерных цыплят получают при скрещивании чистых линий, у гибридов первого поколения проявляется эффект гетерозиса)

21. Составьте пищевую цепь, используя все названные объекты: перегной, паук-крестовик, ястреб, большая синица, комнатная муха. Определите консумент третьего порядка в составленной цепи. (1.Перегной – комнатная муха – паук-крестовик – большая синица – ястреб. 2.Консумент третьего порядка – большая синица.)

22. В чем особенность питания сапрофитных бактерий? Почему при их отсутствии жизни на Земле была бы невозможна? (1.Сапрофиты бактерии – редуценты, разрушающие органические вещества до неорганических. 2.Разлагая органические вещества, они обеспечивают круговорот химических элементов в биочсфере.)

23. Почему отношения между щукой и окунем в экосистеме реки считают конкурентными? (1. Щука и окунь являются хищниками, питаются сходной пищей. 2.Обитают в одном водоеме, нуждаются в сходных условиях жизни, взаимно угнетают друг друга.)

24. Объясните, какие изменения в составе крови происходят в капиллярах малого круга кровообращения у человека. Какая кровь при этом образуется? (1.В крови увеличивается содержание кислорода, уменьшается содержание углекислого газа. 2.Кровь из венозной превращается в артериальную.)

25. Почему численность промысловых растительноядных рыб может резко сократиться при уничтожении в водоеме хищных рыб? (1.Уничтожение хищников приводит к резкому возрастанию численности растительноядных рыб и усилению конкуренции между ними. 2.Большая численность растительноядных рыб способствует уменьшению кормовой базы, распространению среди них различных заболеваний, это приведет к массовой гибели рыб.)

26. Если поместить растение корнями в подсоленную воду, то через некоторое время оно завянет. Объясните почему? (1.В соленом растворе клетки корня потеряют воду, произойдет плазмолиз, и клетки потеряют тургор. 2.Нарушится транспорт воды в растение, и оно завянет.)

27. Какие особенности сустава делают его прочным? (1.Внутрисоставные связки стягивают суставные поверхности костей. 2.Кости в суставе объедены суставной сумкой, внутри которой поддерживается давление ниже атмосферного.)

28. Смородину, выращиваемую на приусадебных участках, как правило, размножают вегетативным способом. Какая часть растения обычно при этом используется и какие корни и корневая система при этом развиваются? (1.Смородину размножают стеблевыми черенками или отводками. 2.На черенках или отводках развиваются придаточные корни, которые формируют мочковатую корневую систему.)

29. Растения в течении жизни поглощают значительное количество воды. На какие два основных процесса жизнедеятельности расходуется большая часть потребляемой воды? Ответ поясните. (1.Испарение, обеспечивающие передвижение воды и растворенных веществ и защиту от перегрева. 2.Фотосинтез, в процессе которого образуются органические вещества.)

30. Семена сибирской сосны называют кедровыми орешками. Объясните, справедливо ли такое название с научной точки зрения. (1.У голосеменных, к которым принадлежит сибирская сосна, нет цветков и плодов, а семена развиваются на чешуйках шишек. 2.Орешек – плод покрытосеменных растений, а название “кедровые орешки” условно. Оно связано стем, что семена сибирской сосны имеют плотные деревянистые покровы, выполняющие защитные функции)

31. Какие растения могут вызывать заболачивание леса. Объясните почему? (1.Заболачивание вызывают мхи, например сфагнум. 2.У сфагнума имеются клетки, которые способны накапливать много воды.)

32.Чем объяснить, что у некоторых цветковых растений пыльца созревает раньше, чем раскрывается рыльце пестика? (1.Созревание пыльцы раньше пестика объясняется приспособлением растений к самоопылению или опылению ветром. 2.Если бы было наоборот опыление не происходило.)

33.Если к свежему препарату с клетками листа элодеи добавить немного соленой воды или спирта, то клетки несколько сморщатся. Почему? (1.Наступит явление плазмолиза. Вода из клетки станет уходить в соленый раствор, т.к. там воды меньше, чем в клетке. 2.Клетка сморщится.)

34.В естественных условиях луга обычно зарастают лесом. Объясните, почему в условиях постоянного ведения сельского хозяйства этого не происходит. (1.В условиях постоянного ведения сельского хозяйства луга постоянно выкашиваются людьми, что сопровождается уничтожением подроста деревьев и кустарников. 2.На лугах происходит постоянный выпас домашнего скота, который уничтожает подрост, приводит к вытаптыванию растений.)

35.Бактерии-сапрофиты играют важную роль в природе. Объясните почему. (1.Сапрофиты – редуценты, они разрушают органические вещества до минеральных, участвуют в круговороте веществ в биосфере. 2.Выполняют роль санитаров, так как разлагают трупы, продукты жизнедеятельности организмов.)

37. Почему объём мочи, выделяемой телом человека за сутки, не равен объёму выпитой за это же время жидкости? (1. Часть воды используется организмом или образуется в процессах обмена веществ; 2. Часть воды испаряется через органы дыхания и через потовые железы.)

38. В чём проявляется защитная роль лейкоцитов в организме человека? (1. Лейкоциты способны к фагоцитозу – пожиранию и перевариванию белков, микроорганизмов, отмерших клеток; 2. лейкоциты принимают участие в выработке антител, которые нейтрализуют определённые антигены.)

39. В листьях растений интенсивно протекает фотосинтез. Происходит ли он в зрелых и незрелых плодах? Ответ поясните. (1. Фотосинтез происходит в незрелых плодах (пока они зеленые), так как в них имеются хлоропласты; 2. По мере созревания хлоропласты превращаются в хромопласты, в которых фотосинтез не происходит.)

40. В пробирку поместили рибосомы из разных клеток, весь набор аминокислот и одинаковые молекулы иРНК и тРНК, создали все условия для синтеза белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид белка на разных рибосомах? (1.Первичная структура белка определяется последовательностью аминокислот; 2. Матрицами для синтеза белка являются одинаковые молекулы иРНК, в которых закодирована одна и та же первичная структура белка.)

41. Объясните, чем питаются беззубки и перловицы. Почему их называют “придонными фильтрами”? (1. Беззубки и перловицы питаются органическими частицами, которые с током воды попадают в мантийную полость и отфильтровываются ресничками; 2. Пропуская через себя большое количество воды, они очищают ее от органических взвесей и микроорганизмов.

42. Какие процессы обеспечивают передвижение воды и минеральных веществ растению? Ответ поясните. (1. Из корня в листья вода и минеральные вещества передвигаются по сосудам за счет транспирации, в результате которой возникает сосущая сила; 2. Восходящему току растения способствует корневое давление, оно возникает в результате постоянного поступления воды в корень за счет разницы концентрации веществ в клетках и окружающей среде.

43. В ХVII веке голландский учёный Ван Гельмонт провёл опыт. Он посадил небольшую иву в кадку с почвой, предварительно взвесив растение и почву, и только поливал её в течение нескольких лет. Спустя 5 лет учёный снова взвесил растение. Его вес увеличился на 63,7 кг, вес почвы уменьшился всего на 0,06 кг. Объясните, за счёт чего произошло увеличение массы растения, какие вещества из внешней среды обеспечили этот прирост. (1. Масса растения увеличилась за счёт органических веществ, образующихся в процессе фотосинтеза; 2. В процессе фотосинтеза из внешней среды поступают вода и углекислый газ)

44. Если к свежему препарату с клетками листа элодеи добавить немного соленой воды или спирта, то клетки несколько сморщатся. Почему? (1.Наступит явление плазмолиза. Вода из клетки станет уходить в соленый раствор, т.к. там воды меньше, чем в клетке. 2.В результате клетка сморщится.)

45. Все клетки растения содержат одинаковое количество хромосом. Только в половых клетках хромосом в два раза меньше. Как можно объяснить этот факт, зная об опылении растений. (1. После опыления происходит оплодотворение, в котором участвуют гаметы 1n, 2. При слиянии гамет образуется зигота 2n из которой развивается новое растение.)

46.К каким экологическим последствиям могут привести лесные пожары на территории России? (1. К полному уничтожению некоторых видов животных и растений. 2.К изменению структуры биогеоценоза, нарушению облика ландшафта.)

“Верьте в свой успех. Верьте в него твердо, и тогда вы сделаете то, что необходимо для достижения успеха”.
Дейл Карнеги

Успехов Вам в подготовке к ЕГЭ!

Литература.

1.Научно-популярный журнал “Биология для школьников”. ООО “Школьная пресса”

2.Федеральный институт педагогических измерений. ЕГЭ 2007 БИОЛОГИЯ АСТ Астрель Москва 2011

3. 2.Федеральный институт педагогических измерений. ЕГЭ 2008 БИОЛОГИЯ АСТ Астрель Москва 2012

4. 3. 2.Федеральный институт педагогических измерений. ЕГЭ 2009 БИОЛОГИЯ АСТ Астрель Москва 2013

5.Федеральный институт педагогических измерений. ЕГЭ 2010 БИОЛОГИЯ АСТ Астрель Москва 2014

6.Федеральный институт педагогических измерений. ЕГЭ 2010 БИОЛОГИЯ АСТ Астрель Москва 2015

7.Г.С. Калинова, Е.А. Никишова, Р.А. Петросова. Биология Решение сложных заданий Как получить максимальный балл на ЕГЭ. Москва “Интеллект-Центр” 2014

1. Тонкий срез клубня картофеля поместили в дистиллированную воду. Какие изменения произойдут в его клетках через некоторое время? Ответ поясните.
2. Биологическое окисление в организме человека сходно по химическому процессу с сжиганием топлива (угля, торфа, дерева). Какие вещества окисляются в организме человека и какие общие с горением продукты образуются в результате этих процессов?
3. Объясните, почему в клетках мышечной ткани не­тренированного человека после напряжённой физической работы возникает чувство боли.
4. Чем строение молекул ДНК отличается от и-РНК?
5. Как с помощью биохимического анализа можно отличить вирусы, содержащие РНК, от ДНК-содержащих? При­ведите 2 отличия.
6. Какова роль нуклеиновых кислот в био­синтезе белка? Как осуществляется поступление генетической информации из ядра в рибосому?
7. В пробирку поместили рибосомы из разных клеток, весь набор аминокислот и одинаковые молекулы и-РНК и т-РНК, создали все условия для синтеза белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид белка на разных рибосомах?
8. Объясните, почему зрелые эритроциты не могуг синтезировать белки.
9. Какова природа большинства ферментов и почему они теряют свою активность при повышении уровня радиации?
10. Ферменты слюны активны в ротовой полости, но теряют свою активность в желудке. Чем это можно объяснить?
11. Замораживание ферментов, в отличие от действия высоких температур, не приводит к потере их активности при воз­вращении в нормальные условия. Чем это объясняется?
12. Окраска шерсти зайца-беляка изменяется в течение года: зимой заяц белый, а летом серый. Объясните, какой вид изменчивости наблюдается у животного и чем определяется проявление данного признака.
13. Древесные растения, произрастающие в местности с постоянным направлением ветра, имеют флагообразную форму кроны. Растения, выращенные из черенков этих деревьев в обычных условиях, имеют нормальную форму кроны. Объясните эти явления.
14. Из семян одного растения пастушьей сумки вырастили потомство. Потомки отличались друг от друга и от материнского растения размерами, числом цветков и листьев на побеге. Объясните возможные причины этого явления.
15. Объясните, в чём заключается сходство и различие мутационной и комбинативной изменчивости.
16. Для установления причины наследственного заболевания исследовали клетки больного и обнаружили изменение длины одной из хромосом. Какой метод исследования позволил установить причину данного заболевания? С каким видом мутации оно связано?
17. В основе синдрома Патау лежит нерасхождение по 13-й паре хромосом. В кариотипе больного насчитывается 47 хромосом. Объясните, какой вид изменчивости проявляется при этом синдроме и какой метод изучения наследственности человека помог установить причину этого заболевания.
18. У людей с серповидно-клеточной анемией образуется аномальный гемоглобин, что приводит к образованию изменённых эритроцитов. О каком виде мутаций идёт речь? Ответ обоснуйте.
19. Чем вызвано рождение ребенка с синдромом Дауна? Применение какого метода позволило выявить ее причины?
20. Почему соматические мутации не передаются потомству при половом размножении? У каких организмов возможно наследование таких мутаций?
21. В чем суть генеалогического метода? С какой целью его применяют?
22. Какие продукты образуются, и сколько молекул АТФ запасается в клетках дрожжей при спиртовом брожении в результате расщепления 15 молекул глюкозы? Ответ поясните.
23. К какой систематической группе относятся бактериофаги? В чём состоит особенность их обмена веществ?
24. В чем состоит связь дыхания и фотосинтеза?
25. Объясните, в каких случаях в процессе полового размножения участвует только одна особь. Приведите примеры.
26. От одного растения земляники взяли несколько усов, укоренили их и получили взрослые растения, которые пересадили на другой участок плантации. Однако плоды у некоторых дочерних растений оказались более мелкими, чем на материнском растении. Назовите используемый способ размножения земляники. Объясните причину появления мелких плодов.
27. У растения традесканции на одном из побегов листья оказались с белыми пятнами. При размножении этого растения семенами все потомство имело зеленые листья, а потомство, выращенное из черенков побега с белыми пятнами, также имело листья с подобным изменением. Объясните это явление, используя знания о закономерностях изменчивости.
28. У некоторых сортов декоративных растений в махровых цветках отсутствуют тычинки и пестики. Как получают и сохраняют такие сорта растений?
29. В результате межвидового скрещивания рыб белуги и стерляди получен межвидовой гибрид – бестер. Эта рыба отличается ценными пищевыми свойствами, повышенной жизнеспособностью. Однако бестеры, как и другие межвидовые гибриды животных, не дают потомства. Объясните, почему такие гибриды бесплодны. Возможно ли преодолеть их бесплодие?
30. С помощью какого метода селекции можно преодолеть бесплодие растений, полученных в результате отдаленной гибридизации, и в чем сущность этого метода?

Строение клеток

Краткий свободный ответ:

C1 Тонкий срез клубня картофеля поместили в дистиллированную воду. Какие изменения произойдут в его клетках через некоторое время? Ответ поясните.

Полный развернутый ответ:

C2 Чем клетка животных отличается от растительной клетки по строению?

Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, объясните их.

C4 Каковы особенности строения бактерий?

Биосинтез белка

С5 Фрагмент цепи ДНК, кодирующей полипептидную цепь, ГЦАЦТГ. Укажите нуклеотидную последовательность фрагмента молекулы иРНК, антикодоны молекул тРНК, участвующих в биосинтезе этого дипептида, и аминокислотный состав дипептида. Ответ поясните. Воспользуйтесь таблицей генетического кода.

Генетический код

первое основание	второе основание				третье основание
	У	Ц	А	Г
У	фен фен лей лей	сер сер сер сер	тир тир стоп стоп	цис цис стоп три	У Ц А Г
Ц	лей лей лей лей	про про про про	гис гис глн глн	арг арг арг арг	У Ц А Г
А	иле иле иле мет	тре тре тре тре	асн асн лиз лиз	сер сер арг арг	У Ц А Г
Г	вал вал вал вал	ала ала ала ала	асп асп глу глу	гли гли гли гли	У Ц А Г

C6 В биосинтезе белка участвуют молекулы тРНК с антикодонами ГУА, ГАГ, ГГА. Определите последовательность нуклеотидов в обеих цепях молекулы ДНК, несущей информацию о данном полипептиде. Ответ поясните.

C7 Молекула иРНК, несущая информацию об одной полипептидной цепи, состоит из 480 значащих нуклеотидов. Установите число нуклеотидов на участке молекулы ДНК, кодирующем данный белок, число аминокислот в данном белке и число молекул тРНК, которые необходимы для переноса этих аминокислот к месту синтеза. Ответ поясните.

Элементы ответа:
1. Для фотосинтеза необходимы лучи красной и синей части спектра
2. В клетках багрянок содержится красный пигмент, который поглощает солнечные
лучи, их энергия используется в процессе фотосинтеза.
2. Растение кукурузы имеет два типа соцветий: початок и метелку. Почему
плоды образуются только в початке и часть початка иногда не заполнена зернами?
Элементы ответа:
1. Початок состоит из женских цветков, в которых образуются плоды – зерновки.
Метелка состоит из мужских цветков – плодов не образует.
2. У кукурузы опыление ветром. Не все цветки початка опыляются и
оплодотворяются, поэтому часть початка будет пустозерной.
3. Семена сибирской сосны называют кедровыми орешками. Объясните,
справедливо ли такое название с научной точки зрения.
Элементы ответа:
1.Орешек – плод покрытосеменных растений.
2.У голосеменных, к которым принадлежит сосна сибирская, нет плодов, поэтому
название «кедровые орешки» условно из-за плотного деревянистого покрова.
4. Тонкий срез клубня картофеля поместили в дистиллированную воду. Какие
изменения произойдут в его клетках через некоторое время? Ответ поясните.
Элементы ответа:
1.Из-за разности концентрации растворов в клетках и в окружающей среде вода
начнет поступать в клетки.
2.Клетки набухнут .
С2.
1. Какая часть листа обозначена на рисунке буквой А и из каких структур она
состоит? Какие функции выполняют эти структуры?

Элементы ответа:
1. Буквой А обозначен сосудисто-волокнистый пучок
(жилка), в состав пучка входят сосуды,
ситовидные трубки, механическая ткань;
2. Сосуды обеспечивают транспорт воды и солей в
листья;
3. Ситовидные трубки обеспечивают транспорт

органических веществ из листьев в другие органы;
4. Клетки механической ткани придают прочность
и являются каркасом листа.

2. Назовите плоды, обозначенные на рисунке буквами А и Б, и растения, для
которых они характерны. Что общего у этих плодов? Чем они отличаются?

Элементы ответа:
1. А – зерновка (пшеница), Б – семянка (подсолнечник);
2. Общее: сухие односемянные плоды;
3. Отличия: у зерновки семенная кожура срослась с
околоплодником у семянки – не срослась с околоплодником .

91




3. Какие части корня обозначена на рисунке цифрами 1, 3, 5? Какие функции они
выполняют?
Элементы ответа:
1. 1 – корневой чехлик, защищает кончик корня от механических
повреждений, обеспечивает геотропизм;
2. 3 – зона роста (растяжения), обеспечивает рост корня в длину;
3. 5 – зона проведения (ветвления), обеспечивает транспорт воды и
минеральных веществ вверх ко всем органам растения
(восходящий ток) и отрастание боковых корней.

С3.
1. Каковы строение и функции семян у цветковых растений?
Элементы ответа:
1. Строение семени: кожура, зародыш, запасные питательные вещества (
эндосперм);
2. Семена обеспечивают размножение растений;
3. Обеспечивают расселение и перенесение неблагоприятных условий.

РАЗДЕЛ «ЧЕЛОВЕК»
С1.
1. Почему лечение человека антибиотиками может привести к нарушению
функции кишечника? Назовите не менее двух причин.
Элементы ответа:
1.Антибиотики убивают и полезные бактерии, обитающие в кишечнике человека;
2.В кишечнике нарушаются расщепление клетчатки, образование витаминов и другие
процессы.
С2.
1. Назовите структуры спинного мозга, обозначенные на рисунке цифрами 1 и 2, и
опишите особенности их строения и функции.
Элементы ответа:
1. 1 – серое вещество спинного мозга, образовано
телами нейронов;
2. 2 – белое вещество, образовано длинными
отростками нейронов;
3. Серое вещество осуществляет рефлекторную
функцию, белое вещество – проводниковую
функцию.

2. Определите, какая кость на рисунке обозначена значком «Х». Укажите, к
какому отделу верхней конечности она относится, каков тип ее соединения с другими
костями.

Элементы ответа:
1. Значком «Х» обозначена локтевая кость;
2. Эта кость является часть предплечья;
3. Тип соединения с другими костями –