Контрольная работа по биологии в формате Всероссийской проверочной работы за первое полугодие (11 класс). Пирамида численности

В соответствии с законом пирамиды энергий, с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой ее уровень в среднем не более 10% энергии - этоправило десяти процентов. Закон пирамиды энергий позволяет делать расчеты необходимой земельной площади для обеспечения населения продовольствием и другие эколого-экономические подсчеты. Среднемаксимальный переход энергии (или вещества в энергетическом выражении) с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой, составляя 10%, может колебаться в пределах 7-17%. Превышение этой величины недопустимо, иначе могут произойти полные исчезновения популяций.

Правило одного процента - изменение энергетики природной системы в пределах одного процента выводит природную систему из равновесного (квазистационарного) состояния. Эмпирически это правило подтверждается исследованиями климата и других природных процессов.

Все крупномасштабные явления на поверхности Земли (мощные циклоны, извержения вулканов, процесс глобального фотосинтеза), как правило, имеют суммарную энергию, не превышающую 1% от энергии солнечного излучения, падающего на поверхность нашей планеты. Переход энергетики процесса за это значение обычно приводит к существенным аномалиям - резким климатическим отклонениям, переменам в характере растительности, крупным лесным и степным пожарам.

Как и в случае правила десяти процентов, многое зависит от состояния природной системы, в которой происходят изменения. Это делает данное правило вероятным, дает лишь ориентиры, которым целесообразно следовать или учитывать возможную с большой вероятностью цепь событий, связанных с выходом системы из равновесного (квазистационарного) состояния.

Особое значение правило данного процента имеет для глобальных систем . Их энергетика, как предполагают, принципиально не может превзойти уровень примерно 0,2% от поступающей солнечной радиации (уровень энергетики фотосинтеза) без катастрофических последствий. Вероятно, это непреодолимый и недопустимый для человечества порог (из него следует и "ядерная зима").

Рис. 2. Тепловая энергия, теряющаяся при дыхании

Трофические цепи, которые начинаются с фотосинтезирующих организмов, называютцепями выедания (пастбищными, цепями потребления).

Цепи, которые начинаются с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных - детритные цепи разложения.

Трофические цепи не изолированы друг от друга; тесно переплетаясь, они образуют трофические сети . Благодаря трофическим связям в экосистеме происходит трансформация биогенных веществ и аккумуляция энергии с последующим распределением их между видами и популяциями. Чем богаче видовой состав, тем разнообразнее направление и скорость потоков энергии в экосистеме.

Трофические цепи питания основываются на:

- втором законе термодинамики, согласно которому некоторая часть энергии рассеивается и становится недоступной для использования в виде тепловой энергии;

В экосистемах разных типов мощность потоков энергии через цепи выедания и разложения различна:

В водных сообществах часть энергии, фиксированной одноклеточными водорослями, поступает к питающимся фитопланктоном животным, далее к хищникам и уже меньшая часть включается в цепи разложения;

В большей части экосистем суши наблюдается обратное соотношение. Так, в лесах более 90% ежегодного прироста растительной массы поступает через опад в детритные цепи.

Число звеньев в цепи питания может быть различным, но в основном их обычно бывает от 3 до 5.

Совокупность организмов, объединенных определенным типом питания, носит название"трофический уровень". Различают:

Первый уровень, который занимают автотрофы (продуценты);

Второй - растительноядные животные (консументы первого порядка);

Трофических уровней может быть и больше, когда учитываются паразиты, живущие на консументах предыдущих уровней.

Примером цепи питания может служить цепь питания биологического биоценоза.

Например, начинается цепь с улавливания солнечной энергии: цветком. Бабочка, питающаяся нектаром цветка, представляет собой второе звено в этой цепи. Стрекоза нападает на бабочку. А спрятавшаяся лягушка ловит стрекозу, но сама является добычей для ужа, который в свою очередь будет съеден ястребом. Цепь питания замкнулась. Потенциальным (но не обязательным) заключительным звеном пищевой цепи является человек.

Все рассмотренные выше процессы связаны с синтезом и трансформацией органического вещества в трофических сетях и характеризуют "пастбищные цепи".

"Детритные цепи" начинаются с разложения мертвой органики особыми группами консументов - сапрофагами . Сапрофаги механически, а отчасти и химически, разрушают мертвое органическое вещество, подготавливая его к воздействию редуцентов. В наземных экосистемах этот процесс (по большей части) проходит в подстилке и в почве. Активное участие в разложении мертвого органического вещества принимают почвенные беспозвоночные животные (членистоногие, черви) и микроорганизмы. Процесс деструкции идет последовательно, сапрофаги меняют друг друга в соответствии со спецификой видового питания. Механическое разрушение производят крупные сапрофаги (например, насекомые), а процесс минерализации осуществляют уже другие организмы (прежде всего бактерии и грибы).

Поскольку сообщества сапрофагов отличаются относительно слабой жесткостью организации, то в детритных цепях идут стохастические процессы формирования сапрофагов, отдельные их виды легко заменяются другими видами, велика роль внешних факторов среды обитания и конкурентного исключения (Н.М. Чернова, Н.А. Кузнецова, 1986). То есть с уровня консументов поток органического вещества идет по разным группам потребителей: живое органическое вещество идет по "пастбищным цепям", а мертвое - по "детритным цепям".

Продуктивность экосистемы

Зависимость между продуктивностью и климатическими характеристиками. Все организмы нуждаются для построения своих тел в веществе, а для поддержания своей жизнедеятельности - в энергии. Солнечный свет, двуокись углерода, вода и минеральные соли - это ресурсы, необходимые для создания первичной продукции. На скорость фотосинтеза оказывает существенное влияние и температура. Качество и количество света, наличие воды и биогенных элементов, а также температура - весьма изменчивые факторы, которые способны лимитировать первичную продукцию.

На каждый квадратный метр земной поверхности ежеминутно попадает от 0 до 5 Дж солнечной энергии . По спектральному составу только около 44% падающего коротковолнового света пригодно для синтеза, а значительная доля солнечной энергии растениям недоступна. Наиболее высокой эффективностью использования солнечной энергии обладают хвойные леса: 1-3% физиологически активной "радиации (ФАР) они превращают в биомассу. Листопадные леса превращают в биомассу только 0,5-1% ФАР, а пустыни еще меньше - 0,01-0,02%. Максимальная эффективность фотосинтеза зерновых культур при идеальных условиях не превышает 3-10%.

Использование доступного для растения света немного улучшается при хорошей обеспеченности и другими ресурсами.

Вода - незаменимый ресурс и как составная часть клетки, и как участник фотосинтеза. Потому продуктивность всегда тесно связана с количеством выпадающих осадков.

температура среды. Эта зависимость носит сложный характер.

Продукция наземного сообщества зависит и от содержания в почве необходимых для растений различных микроэлементов . Особенно большое влияние оказывают соединения азота. Причем их происхождение должно быть биологическим, т. е. результатом фиксации азота микроорганизмами, а не геологическим.

На продуктивность существенное влияние оказывает и деятельность человека . По мере развития сельского хозяйства в направлении получения максимума продукции воздействие на природу, обусловленное перераспределением энергии и веществ на поверхности Земли, постоянно возрастает. Совершенствование орудий труда, внедрение высокоурожайных культур и сортов, требующих большого количества питательных веществ, стали резко нарушать природные процессы.

Разрушительно действуют необоснованные земледельческие приемы и системы земледелия, которые вызывают:

Эрозию почв и утрату плодородного слоя;

Засоление и заболачивание орошаемых массивов;

Снижение биологического разнообразия естественных ландшафтов;

Загрязнение поверхностных и подземных вод остатками пестицидов и нитратов;

Исчезновение диких животных в результате разрушения мест их обитания и многое другое.

Для регулирования и решения этих проблем предлагают научно обоснованные приемы и способы, позволяющие в определенных случаях лишь частично предотвратить или снизить нежелательные эффекты, возникающие при получении первичной биологической продукции. В последние десятилетия все активнее вводятся экологические ограничения.

Существует объективный природный предел - порог снижения естественного плодородия, при приближении к которому вся техническая мощь человека становится менее эффективной. Во второй половине XX в. произошло существенное увеличение первичной биологической продукции за счет внедрения новых высокоурожайных сортов зерновых культур, применения большого количества минеральных удобрений и использования средств защиты растений. Однако этот показатель перестал расти, что явилось отражением действия закона снижения энергетической эффективности природопользования .

Но численность человечества продолжает расти, а плодородной земли больше не становится. Поэтому увеличение КПД зеленых растений является наиболее насущной проблемой при решении первейших задач жизнеобеспечения человека. В табл. 4 проведен один из вариантов расчета первичной продукции земного шара по итогам исследований П. Дювиньо.

Экосистема	Поверхность, млн км 2	Выход фотосинтеза, %	Продуктивность, т/га	Общая продуктивность органического вещества млрд т/га
Леса	40,7	0,38		20,4
Степи	25,7	0,1	1,5	3,8
Пашни	14,0	0,25		5,6
Пустыни	54,9	0,01	0,2	1,1
Антарктида	12,7
Океан		0,05	0,8
Всего				60,9

Из данных табл. 4 видно, что экосистема океана дает половину всей продукции планеты, леса - третью часть, а пашни (вместе со степями) - около одной десятой.

При подсчете вторичной продукции экосистем производят вычисления отдельно для каждого трофического уровня, потому что при движении энергии от одного трофического уровня к другому она прирастает за счет поступления с предыдущего уровня. При изучении общей продуктивности экосистемы следует помнить, что прирост вторичной продукции всегда происходит не параллельно росту первичной, а за счет уничтожения какой-то ее части. То есть происходит как бы изъятие, вычитание вторичной продукции из общего количества первичной. Поэтому оценку продуктивности экосистем всегда проводят по первичной продукции. В целом вторичная продуктивность колеблется в пределах от 1 до 10%, а это в свою очередь зависит от свойств животных и особенностей поедаемого или корма.

Похожая информация.

Проверочная работа включает в себя 16 заданий. На выполнение работы по биологии отводится 1 час 30 минут (90 минут).

Выберите из приведённого перечня систематических таксонов три таксона, которые являются общими при описании изображённых организмов.

Перечень таксонов:

1) род Лягушка

2) тип Хордовые

3) надцарство Прокариоты

4) класс Земноводные

5) семейство Кошачьи

6) отряд Чешуйчатые

Запишите номера выбранных таксонов.

Показать ответ

124 (цифры могут быть приведены в любом порядке)

Правило Аллена гласит, что среди родственных форм теплокровных животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в более холодном климате, имеют относительно меньшие выступающие части тела: уши, ноги, хвосты и т. д.

Рассмотрите фотографии, на которых изображены представители трех близкородственных видов млекопитающих. Расположите этих животных в той последовательности, в которой их природные ареалы расположены по поверхности Земли с севера на юг.

1. Запишите соответствующую последовательность цифр, которыми обозначены фотографии.

2. Используя знания в области терморегуляции, объясните правило Аллена.

Показать ответ

Элементы ответа:

Ответ на первый вопрос - 321

Ответ на второй вопрос - Выступающие части тела, в данном случае - уши, уменьшаются с целью сокращения теплоотдачи и предотвращения потери тепла.

1. Распределите организмы по их положению в пищевой цепи. В каждую ячейку запишите название одного из предложенных организмов.

Перечень организмов: бабочка, волк, трава, перепелка, жук-могильщик.

Пищевая цепь

2. Правило гласит: «не более 10% энергии поступает от каждого предыдущего трофического уровня к последующему». Используя это правило, рассчитайте величину энергии (в кДж), которая переходит на уровень консументов II порядка при чистой годовой первичной продукции экосистемы 10 ООО кДж.

Показать ответ

3.1. Трава - бабочка - перепелка - волк - жук-могильщик

Изучите рисунок. Какой эволюционный процесс на нем изображен?

Показать ответ

Внутривидовая борьба за существование или естественный отбор

Изучите график активности животных на определенной территории (по оси х отложено время, в которое животные совершают полеты (в ч), по оси у - количество полетов).

В какое время наблюдается наибольшее количество полетов?

Показать ответ

самостоятельно и легко пробуждаются рано утром, активны в первой половине дня, после полудня наступает спад; рано ложатся спать

Заполните пустые ячейки таблицы, используя приведённый ниже список пропущенных элементов: для каждого пропуска, обозначенного буквой, выберите и запишите в таблицу номер нужного элемента.

Уровень организации	Наука, изучающая данный уровень	Пример
________ (А)	________ (Б)	Митоз
Организменный	________ (В)	________ (Г)
Биосферный	________ (Д)	________ (Е)

Пропущенные элементы:

1) круговорот веществ и превращение энергии

2) цитология

3) анатомия

4) гомеостаз

5) экология

6) клеточный

Показать ответ

Роль витаминов в обеспечении нормальной жизнедеятельности в организме человека очень значительна. Витамины являются биокатализаторами химических реакций, происходящих при построении и постоянном обновлении живых структур организма и при регулировании обмена веществ.

1. Используя данные таблицы, рассчитайте, в каком продукте количество витамина (в %) уменьшилось больше всего.

2. Дайте определение понятию «авитаминоз».

Показать ответ

7.1. шпинат

7.2. состояние, которое возникает при нехватке витаминов в организме человека

При прохождении плановой диспансеризации у Евгения (32 года) был установлен уровень глюкозы 7,8 ммоль/л при норме 3,5-5,5 ммоль/л. Какой анализ сдавал Евгений и какой диагноз поставит врач на основе полученного результата? Выберите ответы из следующего списка и запишите в таблицу их номера.

Список ответов:

1) анализ крови

2) анализ мочи

3) нарушение липидного обмена

4) нарушение углеводного обмена

5) воспалительный процесс

Показать ответ

Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список болезней человека:

1) сонная болезнь

5) дальтонизм

Показать ответ

В генетике человека используется генеалогический метод, основанный на составлении родословной человека и изучении характера наследования признака. При составлении родословной используют специальные символы. Изучите фрагмент родословного древа семьи, у некоторых членов которой проявляется признак, выделенный на рисунке черным цветом.

Используя предложенную схему, определите:

1) признак доминантный или рецессивный

2) признак сцеплен или не сцеплен с Х-хромосомой

Показать ответ

10.1. Рецессивный

10.2. сцеплен с Х-хромосомой

У родителей с нормальным слухом (доминантный признак (А), не сцеплен с полом) родился глухой ребёнок. Определите генотипы членов семьи по признаку «нормальный слух/врождённая глухота». Ответы занесите в таблицу.

Мать	Отец	Ребёнок

Показать ответ

мать - Аа, отец - Аа, ребёнок - аа

Был сделан анализ крови ребенка и его матери. У ребенка она оказалась I(0), а у матери - II(А). Проанализируйте данные таблицы и ответьте на вопросы.

1. Может ли отцом ребенка быть мужчина с III(В) группой крови?

2. Руководствуясь правилами переливания крови, решите, может ли ребенок быть донором крови для своей матери..

Правила переливания крови:

3. Используя данные таблицы «Группы крови по системе АВО», объясните свое решение.

* Примечание.

Антиген - любое вещество, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого обычно начинает вырабатывать собственные антитела.

2017 Федеральная служба по надзору в сфере образования и науки

Российской Федерации

Проверочная работа включает в себя 16 заданий. На выполнение работы по биологии отводится 1 час 30 минут (90 минут).
Записывайте ответы на задания в отведённом для этого месте в работе. В случае записи неверного ответа зачеркните его и запишите рядом новый.
При выполнении работы разрешается использовать калькулятор.
При выполнении заданий Вы можете использовать черновик. Записи в черновике проверяться и оцениваться не будут.
Советуем выполнять задания в том порядке, в котором они даны. Для экономии времени пропускайте задание, которое не удаётся выполнить сразу, и переходите к следующему. Если после выполнения всей работы у Вас останется время, Вы сможете вернуться к пропущенным заданиям.
Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов.
Желаем успеха!

ВАРИАНТ 1

1. Выберите из приведённого перечня систематических таксонов три таксона, которые являются общими при описании изображённых организмов.

Перечень таксонов:
1) класс Двудольные
2) империя Неклеточные
3) надцарство Прокариоты
4) царство Растения
5) подцарство Многоклеточные
6) отдел Цветковые

ОТВЕТ

Все существующие на нашей планете растения объединяют в одно царство , которое называется Растения .

Растения делятся на два подцарства – высшие и низшие.

К низшим растениям относят водоросли.

А высшие растения делятся на Споровые и Семенные. К споровым относят отделы Мхи, Хвощи, Плауны и Папоротники. А к семенным – отдел Голосеменные и отдел Покрытосеменные (Цветковые).

Голосеменные растения не имеют травянистых форм, а так как мы видим, что данные нам растения точно не деревья и не кустарники, то они относятся к отделу Цветковые (такой же вывод можно было сделать и по наличию цветков и плодов).

Капуста огородная – растение семейства Крестоцветные (Капустные), горох посевной принадлежит к семейству Бобовые, а картофель из семейства Паслёновые. Растения этих семейств принадлежат к классу Двудольные .

Таким образом, правильными ответами являются пункты 1 , 4 ,6 .

Давайте, исключим остальные варианты ответов.

Эти растения не относят к империи Неклеточные, т.к. они имеют клеточное строение, т.е. состоят из клеток. Их не относят к надцарству Прокариоты, так как прокариоты – организмы, не имеющие ядра в клетке, а у растений ядро есть. Они не относятся к подцарству Многоклеточные, так как в систематике растений есть подцарства Высшие и Низшие, а подцарства Многоклеточны0е вообще нет.

1. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр, которыми обозначены
фотографии.

2. Используя знания в области терморегуляции, объясните правило Аллена.
ОТВЕТ

Ответ на 1 вопрос: 312 Ответ на 2 вопрос: чем больше поверхность тела теплокровного животного, тем интенсивнее идёт отдача тепла. Этому способствуют большие уши.

Ответить на 1 вопрос совсем не трудно. Стоит учесть, что требуется расставить животных, начиная с самого северного, а по правилу Аллена у северных животных выступающие части тела меньше. Значит, мы должны расставить животных, начиная с того, которое имеет самые маленькие уши.

Уменьшение у животных выступающих частей тела приводит к уменьшению поверхности тела, а следовательно, к уменьшению теплоотдачи. Это помогает животным, обитающим в холодных условиях, экономить тепло. На этом должен основываться ответ на 2 вопрос.

1. Распределите организмы по их положению в пищевой цепи.
В каждую ячейку запишите
название одного из предложенных организмов.
Перечень организмов: кузнечики, растения, змеи, лягушки, орёл.

Пищевая цепь

2. Правило гласит: «не более 10% энергии поступает от каждого предыдущего трофического уровня к последующему». Используя это правило, рассчитайте величину энергии (в кДж), которая переходит на уровень консументов II порядка при чистой годовой первичной продукции экосистемы 10 000 кДж.

ОТВЕТ

1. растения – кузнечики – лягушки – змеи – орёл

4. Изучите рисунок. Благодаря какому процессу образовалось такое многообразие изображённых организмов?

ОТВЕТ

Искусственный отбор,
ИЛИ мутационная изменчивость,
ИЛИ наследственная изменчивость

5. Изучите график, отражающий зависимость скорости реакции, катализируемой ферментом, от температуры тела собаки (по оси х отложена температура тела собаки (в °С), а по оси у – скорость химической реакции (в усл. ед.)).

Известно, что температура тела здоровой собаки находится в пределах 37,5–38,5 °С. Как изменится скорость химических реакций в организме собаки, если температура её тела будет выше нормальной?

ОТВЕТ

Скорость химических реакций будет снижаться (падать)

6. Заполните пустые ячейки таблицы, используя приведённый ниже список пропущенных элементов: для каждого пропуска, обозначенного буквой, выберите и запишите в таблицу номер нужного элемента.

Пропущенные элементы:
1) ДНК
2) анатомия
3) организменный
4) хлоропласт
5) молекулярно-генетический
6) цитология

ОТВЕТ

7. Холестерин играет важную роль в обмене веществ и работе нервной системы. Он поступает в организм из продуктов животного происхождения. В растительных продуктах его практически нет. Количество холестерина, поступающего в организм с пищей, не должно превышать 0,3–0,5 г в сутки.

1. Используя данные таблицы, рассчитайте количество холестерина в завтраке человека, который съел 100 г нежирного творога, 25 г «Голландского» сыра, 20 г сливочного масла и две сосиски.

2. Какую опасность для здоровья человека представляет избыток холестерина в организме человека?

ОТВЕТ

2. поражение кровеносных сосудов,
ИЛИ развитие атеросклероза,
ИЛИ ишемическая болезнь сердца

8. Сергей пришёл к врачу из-за плохого самочувствия. Врач дал ему направление на анализ, результаты которого показали, что количество лейкоцитов равно 2,5×108 при норме 4–9×109. Какой анализ предложил сдать врач и какой диагноз он поставил на основе полученных результатов? Выберите ответы из следующего списка и запишите в таблицу их номера.

Список ответов:
1) нарушение углеводного обмена
2) кислородная недостаточность
3) анализ крови
4) снижение иммунитета
5) анализ кала

ОТВЕТ 34

Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть
записано несколько номеров.

Список болезней человека:
1) ветряная оспа
2) синдром Дауна
3) инфаркт миокарда
4) дизентерия
5) малярия

ОТВЕТ

10. медицинской генетике широко используется генеалогический метод. Он основан на составлении родословной человека и изучении наследования того или иного признака. В подобных исследованиях используются определённые обозначения. Изучите фрагмент родословного древа одной семьи, у некоторых членов которой имеется глухонемота.

Фрагмент родословного древа семьи

Используя предложенную схему, определите:
1) данный признак доминантный или рецессивный;
2) данный признак не сцеплен или сцеплен с половыми хромосомами.

ОТВЕТ

рецессивный признак

2. признак не сцеплен с полом

11. Света всегда хотела иметь такие же «ямочки» на щеках, как у её мамы (доминантный признак (А) не сцеплен с полом). Но «ямочки» у Светы отсутствовали, как у её отца. Определите генотипы членов семьи по признаку наличия или отсутствия «ямочек». Ответы занесите в таблицу.

ОТВЕТ

Мать – Аа; отец – аа; дочь – аа

12. В суде рассматривался иск об установлении отцовства ребёнка. Был сделан анализ крови ребёнка и его матери. У ребёнка она оказалась II(А), а у матери – I(0). Проанализируйте
данные таблицы и ответьте на вопросы.

1. Мать ребёнка заявляла в суде, что отцом её сына является мужчина с IV(АВ) группой крови. Мог ли он быть отцом ребёнка?

2. Руководствуясь правилами переливания крови, решите, может ли ребёнок быть донором крови для своей матери.

3. Используя данные таблицы «Группы крови по системе АВ0» объясните своё решение.

* Примечание.
Антиген - любое вещество, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого обычно начинает вырабатывать собственные антитела.
Антитела - белки плазмы крови, образующиеся в ответ на введение в организм человека бактерий, вирусов, белковых токсинов и других антигенов.

ОТВЕТ

Ответ на 1 вопрос: да
Ответ на 2 вопрос: нет
Ответ на 3 вопрос: в результате одновременного нахождения в кровяном русле матери, при переливании, одноименных антигенов А ребёнка и антител α (матери) произойдёт склеивание эритроцитов, что может привести к смерти матери

13. В биохимической лаборатории изучался нуклеотидный состав фрагмента молекулы ДНК пшеницы. Было установлено, что в пробе доля адениновых нуклеотидов составляет 10%.
Пользуясь правилом Чаргаффа, описывающим количественные соотношения между различными типами азотистых оснований в ДНК (Г + Т = А + Ц), рассчитайте в этой пробе процент нуклеотидов с цитозином.

ОТВЕТ 40%

1. Рассмотрите изображение двумембранного органоида эукариотической клетки. Как он называется?

2. Нарушение какого процесса произойдёт в клетке в случае повреждений (нарушений в работе) данных органоидов?

ОТВЕТ

1. митохондрия

2. энергетического обмена,
ИЛИ процесса дыхания,
ИЛИ биологического окисления

15. Генетический код - свойственный всем живым организмам способ кодирования последовательности аминокислотных остатков в составе белков при помощи
последовательности нуклеотидов в составе нуклеиновой кислоты.
Изучите таблицу генетического кода, в которой продемонстрировано соответствие аминокислотных остатков составу кодонов. На примере аминокислоты серин (Сер), объясните следующее свойство генетического кода: код триплетен.

Таблица генетического кода

ОТВЕТ

1) каждой аминокислоте соответствует сочетание из трёх нуклеотидов
(триплетов, кодонов);
2) кодирование аминокислоты серин (Сер) может произойти с
помощью одного из следующих кодонов (триплетов): ТЦТ, ТЦЦ,
ТЦА, ТЦГ, АГТ, АГЦ

16. На рисунке изображён археоптерикс – вымершее животное, обитавшее 150–147 млн лет назад.

Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который обитал данный организм, а также его возможного предка уровня класса (надотряда) животных.

Эра: ______________________________________________________________
Период:___________________________________________________________
Возможный предок:_________________________________________________

ОТВЕТ

Эра: мезозойская эра;
Период: юрский период;
Возможный предок: древние пресмыкающиеся, ИЛИ
пресмыкающиеся, ИЛИ рептилии, ИЛИ динозавры

ВАРИАНТ 2

Перечень таксонов:
1) царство Растения
2) класс Папоротниковидные
3) класс Моховидные
4) отдел Папоротникообразные
5) отдел Голосеменные
6) подцарство Низшие растения

Запишите номера выбранных таксонов.

ОТВЕТ

На рисунках изображены растения (есть органы растений – листья, стебли); класс Папоротниковидные отдел Папоротникообразные – Папоротникообразные имеют корни и побеги (стебли с листьями), размножаются спорами.

Листья нарастают верхушкой (как побеги), молодые листья образуют на верхушке завитки - «улитки», которые защищают верхушечную меристему. Из-за этих особенностей, не свойственных листьям, их называют вайями. На корневище образуются придаточные корни. На 2 рисунке – водный папоротник.

Ответ: 142.

2. Закон лимитирующего фактора гласит, что наиболее важным для выживания вида является тот фактор, который больше отклоняется от оптимальных для него значений. Факторы, которые сдерживают развитие организмов из-за недостатка или их избытка по сравнению с потребностями, называют лимитирующими (ограничивающими).

На рисунках изображены различные природные экосистемы. Расположите эти экосистемы в той последовательности, в которой значение лимитирующего фактора (недостаток тепла) снижается.

Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр, которыми обозначены экосистемы.

2. Наглядной иллюстрацией закона лимитирующего фактора является бочка Либиха. Что на рисунке символизирует лимитирующий фактор?

ОТВЕТ

2.1: 231
2.2: короткая доска символизирует лимитирующий фактор; её длина определяет уровень, до которого бочку можно наполнить, причём длина других досок уже не имеет значения

2.1. На рисунках изображены природные зоны: 1 - степь; 2 - тундра; 3 - широколиственный лес.
По условию задания значение лимитирующего фактора (недостаток тепла) снижается , т.е. среднегодовая температура повышается: тундра→ широколиственный лес →степь

2.2. Существуют разные формулировки этого закона. Но суть закона минимума (или закона ограничивающего фактора) можно сформулировать так:
Жизнь организма зависит от множества факторов. Но, наиболее значимым в каждый момент времени является тот фактор, который наиболее уязвим.
Иными словами, если в организме какой-то из факторов существенно отклоняется от нормы, то именно этот фактор в данный момент времени является наиболее значимым, наиболее критическим для выживания организма.
Важно понимать, что для одного и того же организма в разное время такими критически важными (или по-другому лимитирующими) факторами могут совершенно разные факторы.
В этой полусломанной бочке – лимитирующим фактором является высота доски. Очевидно, что вода будет переливаться через самую маленькую доску в бочке. В этом случае нам уже будет не важной высота остальных досок – все равно бочку наполнить будет нельзя.
Наименьшая доска – это и есть тот самый фактор, который наиболее отклонился от нормального значения.

1. Распределите организмы по их положению в пищевой цепи. В каждую ячейку запишите название одного из предложенных организмов. Перечень организмов: ласка, листовой опад, крот, дождевой червь.

Пищевая цепь

2. «Правило 10%»: при переходе с одного трофического уровня на другой 90 % энергии рассеивается. Используя «Правило 10%», рассчитайте массу дождевых червей (в кг), необходимых для нормальной жизнедеятельности одной ласки массой 102 г, в цепи питания листовой опад → дождевые черви → крот → ласка

ОТВЕТ

1. листовой опад→дождевой червь→крот→ласка

Детритные пищевые цепи (цепи разложения) - пищевые цепи, которые начинаются с детрита – отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных. Гетеротрофные организмы, питающиеся непосредственно детритом, называются детритофагами. Далее следуют консументы (вторчные потребители)

Количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую. Это правило известно как правило Линдемана, или правило 10 процентов.

При расчете массы и энергии снизу вверх – убираем по одному нулю при переходе на каждый уровень, а если движемся сверху вниз – добавляем по одному нулю.

Собственно, цепь питания: листовой опад → дождевые черви → крот → ласка

Кротов 102 г *10 = 1020 г

Червей 1020 г * 10= 10200 г или 10 кг 200 г

4. Изучите рисунок. В результате какого процесса образовалось такое многообразие изображённых на рисунке живых организмов?

ОТВЕТ

искусственный отбор ИЛИ мутационная изменчивость ИЛИ наследственная изменчивость.

Многообразие пород голубей является результатов искусственного отбора - это отбор производимый человекам на основе мутационной (наследственной) изменчивости.

Человек вел отбор в определенном направлении: величине зоба, надклювье, хвост.

5. Изучите график, который отражает выживаемость вида в зависимости от температуры.

Определите, какое количество (в %) особей будет выживать в диапазоне температур от 15 до 25 °C.

ОТВЕТ 75-100%.

Метод биологии	Описание метода	Пример
Наблюдение
	Возможность не учитывать ряд несущественных свойств и признаков; выделение важных свойств и признаков
		Центрифугирование, хроматография

Пропущенные элементы:
1) абстрагирование
2) открытие новых видов
3) эволюционные процессы
4) использование специальных приборов
5) инструментальный
6) сбор фактов

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

ОТВЕТ

1. Жиры - необходимая часть рациона человека.

Сергею 12 лет (вес 36 кг). Зимой на каникулах он посещал г. Кисловодск. После длительной прогулки по Курортному парку он обедал в кафе. В заказ входили следующие блюда: сложный горячий бутерброд со свининой, салат овощной, мороженое с шоколадным наполнителем, вафельный рожок и «Кока-кола». Используя данные таблиц 1 и 2, определите количество жиров, поступивших с пищей во время обеда, и их отношение к суточной норме.

Суточные нормы питания и энергетическая потребность детей и подростков

Возраст, лет	Энергетическая потребность, ккал	Белки, г/кг	Жиры, г/кг	Углеводы, г


16 и старше

Таблица энергетической и пищевой ценности готовых блюд

Блюда и напитки	Энергетическая ценность (ккал)	Белки (г)	Жиры (г)	Углеводы (г)
Сложный горячий бутерброд со свининой (булочка, майонез, салат, помидор, сыр, свинина)
Сложный горячий бутерброд с ветчиной (булочка, майонез, салат, помидор, сыр, ветчина)
Сложный горячий бутерброд с курицей (булочка, майонез, салат, помидор, сыр, курица)
Омлет с ветчиной
Салат овощной (свежие помидоры, огурцы, перец)
Салат Цезарь (курица, салат, майонез, гренки)
Картофель по-деревенски
Маленькая порция картофеля фри
Стандартная порция картофеля фри
Мороженное с шоколадным наполнителем
Вафельный рожок
«Кока-кола»
Апельсиновый сок
Чай без сахара
Чай с сахаром (две чайные ложки)

2. Жиры - необходимая часть рациона человека.

Почему врачи-диетологи для похудения советуют уменьшить в рационе количество жиров, а не полностью от них отказаться?

ОТВЕТ

1. Количество жиров в обеде = 33 + 0 + 11 + 4 + 0 = 48 г; отношение поступивших с пищей жиров к суточной норме = 48: 61,2 (суточная потребность в жирах - 36 кг x 1,7) 0,78 (или 78%)

2. Полностью исключать жиры из рациона нельзя, так как жиры являются компонентами структур клетки (мембран) и входят в состав гормонов, способствуют усвоению некоторых витаминов.

8. На приёме у терапевта пациент жалуется на повышенную возбудимость, учащённый пульс, пучеглазие, дрожание рук, потливость, снижение массы тела при хорошем аппетите, перепады настроения. Какой диагноз поставит врач? К какому специалисту отправит пациента для уточнения диагноза? Выберите ответы из следующего списка и запишите в таблицу их номера.

Список ответов:

1) бронзовая болезнь
2) базедова болезнь
3) нарушение белкового обмена
4) невролог
5) эндокринолог

ОТВЕТ

Базедова болезнь, иначе называемая болезнью Грейвса (медицинское название – диффузный токсический зоб) представляет собой заболевание, связанное с отклонением работы щитовидной железы (ее увеличение в размере и чрезмерная выработка гормонов).

Начинается Базедова болезнь для обычного человека практически незаметно. Ее первыми признаками могут быть: повышенная потливость, частое дрожание верхних конечностей, бессонница, перепады в настроении. Кожа больного с течением времени становится более смуглой, в районе его нижних конечностей можно заметить небольшие постоянные отеки.

Эндокринолог - врач этой специализации следит за состоянием эндокринной системы организма. Эндокринолог занимается диагностированием и лечением, а также предотвращением проблем гормональной регуляции в нашем организме.

9. Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список болезней человека:

1) гепатит
2) туберкулёз
3) ангина
4) сколиоз
5) грипп

ОТВЕТ

10. Изучите фрагмент родословной.

Установите характер наследования признака, выделенного на схеме чёрным цветом.

1) Данный признак доминантный или рецессивный?

2) Данный признак сцеплен или не сцеплен с полом?

ОТВЕТ

1. Признак является доминантным аутосомным, т. к. проявляется в каждом поколении.

2. С одинаковой вероятностью встречается и у мужчин и у женщин - не сцеплен с Х-хромосомой.

11. У родителей карие глаза. Их дочь имеет голубые глаза. Определите генотипы членов семьи по признаку «карие/голубые глаза». Ответы занесите в таблицу.

ОТВЕТ мать - Аа, отец - Аа, ребёнок - аа.

12. У матери четвёртая (AB) группа крови, у отца - первая (00). Проанализируйте данные таблицы и ответьте на вопросы.

1. Кровь какой группы имеет их дочь?
2. Руководствуясь правилами переливания крови, решите, может ли отец быть донором крови для своей дочери.

3. Используя данные таблицы «Классификация крови по группам», объясните своё решение.

* Примечание.

Антиген - любое вещество, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого обычно начинает вырабатывать собственные антитела.

Антитела - белки плазмы крови, образующиеся в ответ на введение в организм человека бактерий, вирусов, белковых токсинов и других антигенов.

ОТВЕТ

Элементы ответа:

12.1. Ответ: II (A) или III (B)

Воспользуемся таблицей. Находим столбец с группой крови отца I (0), ищем строку – IV (AB)группу крови у матери. На пересечении находим группу крови возможных детей –II (A), III (B)

12.2. Ответ: да.

Воспользуемся схемой “переливание крови”. МОЖЕТ, НО – при переливании больших количеств крови следует использовать только одногруппную кровь.

12.3. Ответ: человек с первой группой крови (отец) является «универсальным донором», → его кровь можно переливать в кровь любой группы.

13. При изучении нуклеотидного состава фрагмента молекулы ДНК речного рака было установлено, что в пробе доля нуклеотидов с гуанином составляет 18%. Пользуясь правилом Чаргаффа, описывающим количественные соотношения между различными типами азотистых оснований в ДНК (Г + T = A + Ц), рассчитайте в этой пробе процент нуклеотидов с тимином.

ОТВЕТ

По правилу комплементарности количество гуанина равно количеству цитозина; количество нуклеотидов с тимином равно количеству нуклеодидов с аденином.

18% цитозина = 18% гуанина по правилу комплементарности,
64% на тимин и аденин, а так как их равное количество, то
32% аденина = 32% тимина.

Процент нуклеотидов с тимином 100% – (18% Ц + 18% Г) = 64%:2=32

1. Рассмотрите изображение органоида. Как он называется?

2. Рассмотрите изображение органоида. Какие процессы обеспечивает изображённый органоид?

ОТВЕТ

1. На рисунке Аппарат Гольджи. Он представляет собой стопку дискообразных мембранных мешочков (цистерн), система трубочек и на концах пузырьки (образуются лизосомы)

2. Накопление и химическая модификация (процессинг) веществ, которые синтезируются в каналах ЭПС (эндоплазматической сети) в неактивной форме; транспорт модифицированных химических веществ; образование лизосом.

15. Генетический код - способ кодирования последовательности аминокислот в составе белков при помощи последовательности нуклеотидов в составе нуклеиновой кислоты у всех живых организмов. Изучите таблицу генетического кода, в которой продемонстрировано соответствие аминокислотных остатков составу кодонов. На примере аминокислоты метионин (MET) объясните такое свойство генетического кода, как однозначность (специфичность).

Генетический код

Первое основание	Второе основание					Третье основание

	Фен Фен Лей Лей	Сер Сер Сер Сер	Тир Тир - -	Цис Цис - Три	У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц)
	Лей Лей Лей Лей	Про Про Про Про	Гис Гис Глн Глн	Арг Арг Арг Арг	У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц)
	Иле Иле Иле Мет	Тре Тре Тре Тре	Асн Асн Лиз Лиз	Сер Сер Арг Арг	У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц)
	Вал Вал Вал Вал	Ала Ала Ала Ала	Асп Асп Глу Глу	Гли Гли Гли Гли	У(А) Ц(Г) А(Т) Г(Ц)

ОТВЕТ

Однозначность – один триплет не может кодировать более одной аминокислоты.

Аминокислота метионин (МЕТ) кодируется только одним триплетом. По иРНК АУГ; по ДНК ТАЦ

16. На рисунке изображены псилофиты - вымершие растения.

Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который появились данные организмы, а также возможного предка уровня отдела растений.

Геохронологическая таблица

ЭРА, возраст в млн лет	Период	Растительный мир
Мезозойская, 240		Появляются и распространяются покрытосеменные; сокращаются папоротники и голосеменные

	Триас
Палеозойская, 570	Пермь
	Карбон	Расцвет древовидных папоротников, плаунов и хвощей (образовывали «каменноугольные леса»); появляются семенные папоротники; псилофиты исчезают
	Девон	Развитие, а затем вымирание псилофитов; возникновение основных групп споровых растений - плауновидных, хвощевидных, папоротниковидных; появление первых примитивных голосеменных; возникновение грибов
	Силур	Господство водорослей; выход растений на сушу - появление риниофитов (псилофитов)
	Ордовик	Расцвет водорослей
	Кембрий	Дивергентная эволюция водорослей; появление многоклеточных форм
Протерозойская, 2600		Широко распространены синезелёные и зелёные одноклеточные водоросли, бактерии; появляются красные водоросли

ОТВЕТ

Воспользуемся таблицей, в третьей колонке найдем псилофиты; определяем по второй и первой колонкам эру и период, когда обитали псилофиты

Ответ: Эра: палеозойская

Период: Силур

Предками псилофитов являются многоклеточные зеленые водоросли.

ВАРИАНТ 3

1. Выберите из приведённого перечня систематических таксонов три таксона, которые являются общими при описании изображённых организмов.

Перечень таксонов:

1) царство Животные
2) класс Ресничные черви
3) класс Сосальщики
4) тип Плоские черви
5) тип Кольчатые черви
6) тип Нематоды

Запишите номера выбранных таксонов.

2. Правило Бергмана гласит, что среди родственных форм теплокровных животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более крупные размеры тела по сравнению с обитателями более теплых зон и областей.

Рассмотрите фотографии, на которых изображены представители трёх близкородственных видов млекопитающих. Расположите этих животных в той последовательности, в которой их природные ареалы расположены по поверхности Земли с севера на юг.

1. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр, которыми обозначены фотографии.

2. Используя знания в области терморегуляции, объясните правило Бергмана.

3.1. Расставьте в правильной последовательности организмы в соответствии с их местом в цепи питания заливного луга. В каждую ячейку запишите название одного из предложенных организмов.

Перечень организмов: дождевой червь, сокол, уж, землеройка, перегной.

Пищевая цепь

_________ → _________ → _________ → _________ → _________

3.2. Правило гласит: «не более 10 % энергии поступает от каждого предыдущего трофического уровня к последующему». Используя это правило, рассчитайте величину энергии, которая переходит на уровень консументов I порядка при чистой годовой первичной продукции экосистемы 200 кДж.

4. Изучите рисунок. Какой тип взаимоотношений иллюстрирует рисунок?

5. Проанализируйте график скорости размножения молочнокислых бактерий и ответьте на следующий вопрос: как изменится скорость размножения бактерий в пределах температуры от 24°С до 34°С?

6. Заполните пустые ячейки таблицы, используя приведённый ниже список пропущенных элементов : для каждого пропуска, обозначенного буквой, выберите и запишите в таблицу номер нужного элемента.

Пропущенные элементы:

1) биосинтез белка;
2) экология;
3) организменный;
4) пищевые цепи;
5) проведение нервного импульса;
6) цитология;

7.1. Ниже приведена таблица, отражающая содержание витаминов в некоторых плодовых соках (по данным Популярной медицинской энциклопедии). В нижней строке показана средняя суточная потребность в этих веществах (в мг). Пользуясь таблицей, ответьте на вопросы, при расчетах используйте максимальный показатель данных (например, 2-8 – используем 8).

Достаточно ли выпить 250 мл цитрусового микса, состоящего из апельсинового (100мл), лимонного (50 мл) и мандаринового сока (100мл), чтобы удовлетворить суточную потребность в витамине А?

7.2. Аня, 14 лет, вес 55 кг, вегетарианка. Почему Юлии необходимо обращать особое внимание на содержание белков в заказываемых блюдах?

8. При прохождении обследования у Анастасии (19 лет) был установлен уровень сахара 12 ммоль/л при норме 3,2-5,5 ммоль/л. Какой анализ сдавала Анастасия? Какой диагноз предположительно поставит врач на основе полученных результатов? Выберите ответ из списка и запишите в таблицу номер ответа.

1) анализ крови
2) анализ мочи
3) нарушение углеводного обмена
4) воспалительный процесс
5) аллергическая реакция

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

9. Определите, какие органы из приведённых в списке, получили свое развитие из каких зародышевых листков. Запишите номер органа в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список органов человека:

1) ногти
2) бицепс
3) лёгкие
4) бедренная кость
5) головной мозг

10.1. По изображенной на рисунке родословной установите характер проявления признака (доминантный, рецессивный), обозначенного черным цветом. Определите генотип родителей и детей в первом поколении.

10.2. Изучите схему скрещивания кур.

Установите характер наследования чёрной окраски оперения у кур.

Данный признак наследуется по принципу полного или неполного доминирования?

11. У человека глаукома наследуется как аутосомно-рецессивный признак (а). Жена страдает глаукомой, а муж гетерозиготен по данному признаку. Определите генотипы родителей и вероятность рождения здорового ребёнка. Ответы занесите в таблицу.

		Вероятность ррождения здорового ребенка, %

12. Перед судебно-медицинской экспертизой поставлена задача выяснить: является ли мальчик, имеющийся в семье супругов Р 1 , родным или приемным. Исследование крови мужа, жены и ребенка показало: жена -IV группа крови, муж - I, ребенок - I группа крови. Проанализируйте данные и ответьте на вопросы.

1. Какое заключение должен дать эксперт?
2. Какая группа крови может быть у ребенка данных родителей?

3. Объясните решение эксперта.

13. Какое число аминокислот в белке, если его кодирующий ген состоит из 600 нуклеотидов? В ответ запишите ТОЛЬКО соответствующее число.

14.1. Рассмотрите рисунок части растения, какая структура изображена на рисунке. Как она называется?

14.2. Какую функцию выполняет данная структура?

15. Генетический код - способ кодирования последовательности аминокислот в составе белков при помощи последовательности нуклеотидов в составе нуклеиновой кислоты у всех живых организмов.

Изучите таблицу генетического кода, в которой продемонстрировано соответствие аминокислотных остатков составу кодонов.

На примере аминокислоты глутамин (ГЛН) поясните, какими триплетами может быть закодирована данная аминокислота на информационной РНК (иРНК), укажите все возможные комбинации триплетов. Поясните такое свойство генетического кода, как вырожденность, или избыточность.

16. На рисунке изображен белемнит – вымершее животное, обитавшее 440-410 млн лет назад.

Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который обитал данный организм, а также «близких родственников» данного животного в современной фауне (ответ – на уровне рода)

Геохронологическая таблица

ОТВЕТЫ:

213; Теплопродукция (выделение тепла клетками организма) пропорциональна объему тела. Теплоотдача (потеря тепла, его передача в окружающую среду) пропорциональна площади поверхности тела. С увеличением объема площадь поверхности растет относительно медленно, что позволяет увеличить «отношение теплопродукция / теплоотдача» и таким образом компенсировать потери тепла с поверхности тела в холодном климате.

1. перегной→дождевой червь→землеройка→уж→сокол; 2. 20

Повышается

А - 2, Б - 4, В - 3, Г - 5, Д - 6, Е - 1.

1. Нет; 2. Белок - это основной строительный материал для тела, а при вегетарианстве может не хватать белков в пище.

Эктодерма - 15, энтодерма - 3, мезодерма - 24.

Признак рецессивный, т.к. наблюдается “проскок” через поколение.

Генотипы родителей: мать - аа, отец - АА или Аа;

Генотипы детей: сын и дочь гетерозиготы - Аа

2. Неполное доминирование

Мать - aa, отец - Aa, вероятность - 50.

1. Воспользуемся таблицей. Находим столбец с группой крови отца II (A), ищем строку – 2 группу крови у матери. На пересечении находим группу крови возможных детей – два ответа II (A) и I (0) .

3. При переливании больших количеств крови следует использовать только одногруппную кровь. С кровью донора в кровь детям поступает большое количество агглютининов, которые могут вызвать гемолиз собственных эритроцитов реципиента.В результате склеивания эритроцитов антигена А (отца) и антител плазмы α (у детей), дети могут погибнуть.

1. Побег, ИЛИ стебель с листьями и почками;

2. На рисунке изображены хромосомы. Плотные продолговатые или нитевидные образования, которые можно рассмотреть только при делении клетки. Содержат ДНК – носитель наследственной информации, которая передается от поколения к поколению.

Функция хромосом – хранение наследственной информации, ИЛИ регуляция всех процессов жизнедеятельности.

1) кодирование аминокислоты глутамин (ГЛН) может произойти с помощью одного из следующих триплетов: ЦАА, ЦАГ;

2) вырожденность, или избыточность,- одну аминокислоту может кодировать несколько триплетов.

В силурийском периоде (440-410 миллионов лет назад) в морях впервые появляются крупные животные, до этого их размеры не превышали нескольких сантиметров. Крупнейшими морскими животными силура были головоногие моллюски с наружной раковиной размером в телеграфный столб, ее длина иногда достигала 4-5 метров.

Белемниты очень похожи на современных кальмаров и подобно им были хорошими пловцами. На голове у них располагались большие глаза и десять рук с присосками - две длинные и восемь более коротких. Как и некоторые кальмары, белемниты имели раковину внутри тела - эти раковины часто встречаются в мезозойских отложениях и называются «чертовыми пальцами». По форме и размерам они действительно похожи на остроконечные пальцы. Большинство ученых считают, что раковина была известковой, как раковины других моллюсков, но некоторые думают, что у живых белемнитов раковина была мягкой, хрящевой и окаменела после смерти. Аммониты и белемниты полностью вымерли в конце мезозойской эры.

ЭРА: Палеозой

Период: Силурский

Возможный «родственник»: кальмар

Дисциплина «Экология» рассматривает принципы управления природными и природно-антропогенными системами в процессе природопользования с целью обеспечения устойчивого развития данных систем. Для этого, прежде всего, необходимо знать и учитывать правила, принципы и законы функционирования биосферы.

Правила

Правило одного процента. согласно правилу одного процента изменение энергетики природной системы в пределах 1% (от немногих десятых до, как исключение, единиц процентов) выводит природную систему из равновесного (квазистационарного) состояния. Все крупномасштабные явления на поверхности Земли (мощные циклоны, извержения вулканов, процесс глобального фотосинтеза), как правило, имеют суммарную энергию, не превышающую 1 % от энергии солнечного излучения, падающего на поверхность нашей планеты. Переход энергетики процесса за это значение (1%) обычно приводит к существенным аномалиям: резким климатическим отклонениям, переменам в характере растительности, крупным лесным и степным пожарам.

Примечание. Особое значение Правило одного процента имеет для глобальных систем. Их энергетика, видимо, принципиально не может превзойти уровень примерно 0,2% от поступающей солнечной радиации (уровень энергетики фотосинтеза) без катастрофических последствий. Вероятно это непреодолимый порог и лимит для человечества (из него следует и «ядерная зима»).

Правило десяти процентов (закон пирамиды энергии) . В соответствии с законом пирамиды энергии, с одного трофического уровня экологической пирамиды переходит на другой ее уровень в среднем не более 10% энергии. Закон пирамиды энергии позволяет делать расчеты необходимой земельной площади для обеспечения населения продовольствием и другие эколого-экономические подсчеты.

Среднемаксимальный переход энергии (или вещества в энергетическом выражении) с одного трофического уровня экологической пирамиды на другой составляет 10% (правило 10%), может колебаться от 7 до 17%. Эта величина не приводит к неблагоприятным для экосистемы последствиям и поэтому может быть принята за норму для природопользования в хозяйственной деятельности человека. Превышение же этой величины недопустимо, так как в этом случае

могут произойти полные исчезновения популяций. Закон пирамиды энергий и правило десяти процентов служат общим ограничением в природопользовании для хозяйственной деятельности человека.

Правило обязательности заполнения экологических ниш. Пустующая экологическая ниша всегда бывает естественно заполнена. Экологическая ниша как функциональное место вида в экосистеме позволяет форме, способной выработать приспособительные особенности, заполнить эту нишу, но иногда это требует значительного времени.

Нередко так называемые экологические ниши являются всего-навсего обманом зрения (для специалистов). В действительности же экологические ниши заполнены порой самым неожиданным образом.

В связи с возможностью существования псевдопустующих экологических ниш никогда не следует торопиться с выводами о возможности заполнения этих ниш путем акклиматизации видов, так как акклиматизационные и реакклиматизационные работы будут эффективны лишь при действительном наличии свободных экологических ниш, что бывает крайне редко.

Примечание . Вероятным примером правила обязательности заполнения экологических ниш служит возникновение новых заболеваний, например, СПИДа (синдрома приобретенного иммунодефицита). Он был гипотетически предсказан более чем за 10 лет до выявления болезни как гриппоподобный вирус с высокой летальностью заболевших. Основанием для предсказания служило то, что победа над многими инфекционными болезнями человека высвободила экологические ниши, которые неминуемо должны были быть заполнены. Поскольку при экологическом дублировании, как правило, смена идет в направлении от более крупных по размерам и высокоорганизованных форм к менее крупным и организованным, было предположено, что одна из экологических ниш будет заполнена именно вирусом с высокой степенью изменчивости. Вирус гриппа имеет частоту мутации 1:10 5 при средней нормальной частоте процесса 1:10 6 . Вирус СПИДа еще более изменчив - у него регистрируется частота мутаций 1:10 4 . Таким образом, гипотеза, видимо оправдалась.

Правило неизбежных цепных реакций («жесткого» управления природой). «Жесткое» техническое управление природными системами и процессами чревато цепными природными реакциями, значительная часть которых экологически, социально и экономически не приемлема в длительном интервале времени. Пример с Аральской катастрофой. Переброска вод северных рек привела бы к нежелательным экологическим эффектам (затопление громадной площади земель, гибель лесных, нефтяных, газовых месторождений и др.)

Правило «мягкого» управления природой. «Мягкое» (опосредованное) управление природой вызывает желательные для человека цепные реакции.

«Мягкое» управление более предпочтительно, чем «жесткое» техногенное решение, несмотря на большие первоначальные затраты. Это правило целесообразного преобразования природы. В отличие от «жесткого» управления (см. Правило цепных реакций при «жестком» управлении) «мягкое» управление, основанное на восстановлении бывшей естественной продуктивности экосистем или её повышении путем целенаправленной и основанной на использовании объективных законов природы серии мероприятий, позволяет направлять природные цепные реакции в благоприятную для хозяйства и жизни людей сторону. Примером может служить сопоставление двух форм ведения лесного хозяйства – сплошнолесосечных («жесткое» воздействие) и выборочных рубок («мягкое» воздействие). Считается экономически более рентабельной сплошная рубка, при которой в один прием забирается вся древесина. При выборочной рубке возникает много осложнений технического порядка, и поэтому себестоимость заготовки древесины оказывается дороже. При этом предполагается, что на сплошных лесосеках лес можно и нужно восстанавливать путем его массовой посадки (и это мероприятие обходится в целом недорого). Однако при сплошных рубках постепенно теряется сама лесная среда, что ведет к падению уровня рек, в других местах – к заболачиванию, зарастанию лесосеки нелесными видами растений, препятствующим росту леса, возникновению очагов размножения вредителей леса и др. неблагоприятным последствиям. Более низкие начальные затраты «жесткого» мероприятия дают цепь ущербов, требующих затем больших расходов на их ликвидацию. Наоборот, при выборочных рубках восстановление леса облегчается из-за сохранения лесной среды. Повышенные начальные затраты постепенно окупаются в результате предотвращения экологических ущербов.

Переход от «мягкого» к «жесткому» управлению целесообразен лишь при одновременной замене экстенсивных форм хозяйства предельно интенсивными и, как правило, в пределах относительно коротких интервалов времени. В долгосрочной перспективе эффективно только «мягкое» управление природными процессами. См. также Принципы преобразования природы.

Правило «Экологично-экономичное». Нельзя противопоставлять экономику и экологию. Нельзя снижать темпы индустриализации – это будет означать своего рода экономический утопизм, точно также нельзя снижать усилия в области экологии – это будет экологический экстремизм. Решение вопроса находится где-то посередине.

Правило экономико-экологического восприятия. Нельзя иметь ввиду, что число степеней свободы в действиях наших потомков будет убывать, а не возрастать. Мы живем в кредит у наших внуков. Потомки будут платить очень дорого по векселям природы, значительно дороже, чем мы.

Правило основного обмена, о преимуществе расхода вещества и энергии на самоподдержание системы. Соотношение между основным обменом и полезной работой в человеческом хозяйстве до определенной степени можно улучшить, как и любой КПД. Для механических систем он может быть весьма высок, хотя не достигает никогда 100 %, эффективность сложных динамических систем лишь на короткое время может достигать относительно больших значений, но не более 30%. Остальное идет на внутренний обмен, иначе бы не существовали бы сами системы. Долгоживущие крупномасштабные экосистемы нельзя приравнивать к короткоживущим механическим системам. В живых системах много «горючего» уходит на «ремонт» на самоподдержание и саморегуляцию, а при расчете КПД двигателей не учитываются расходы энергии на ремонт и т.д.

Правило интегрального ресурса. Конкурирующие в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему в целом. Правило интегрального ресурса ещё одно прикладное следствие закона внутреннего динамического равновесия. Например, в водном хозяйстве гидроэнергетика, транспорт, коммунальное хозяйство, орошаемое земледелие и рыбная промышленность связаны таким образом, что в наименее выигрышном положении оказывается промысел рыбы. Чем полнее гидроэнергетическоеиспользование вод, тем сложнее ведение других отраслей водного хозяйства: развитие водного транспорта осложняет другие способы использования воды, а орошение вызывает затруднения в сопряженных формах эксплуатации вод.

Правило демографического насыщения. В глобальной или регионально изолированной совокупности количество народонаселения соответствует максимальной возможности поддержания его жизнедеятельности, включая все аспекты сложившихся потребностей человека.

По сути, данное правило гласит, что человек, как и любой другой биологический вид, будет увеличивать свою численность до максимально возможных размеров, которые определяются емкостью среды, и не более. Однако человечество создает давление на среду не столько биологически, сколько техногенно. Фактически сейчас в мире наблюдается не демографическое насыщение, а с учетом всех потребностей человека, а техническое перенасыщение. Несоблюдение правила демографического

насыщения дает резкий дисбаланс в системе взаимоотношений «человек-природа». Теоретически возможна ситуация, когда реализуются ограничивающие механизмы и произойдет демографическая катастрофа (резкое снижение численности популяции человека).

Правило исторического роста продукции за счет сукцесснонного омоложения экосистем. так как чистая продуктивность сообщества максимальна на ранних стадиях развития экосистем, основным источником роста продукции в ходе исторического развития общества было сукцессионное омоложение экосистем. (Сукцессия – смена одного сообщества организмов (биоценозов) другими в определенной последовательности).

Чистая продуктивность сообщества (годовой прирост биомассы) велика на ранних стадиях развития и практически равна нулю в зрелых экосистемах. Изначально сукцессионно зрелые экосистемы были основой для собирательства и охоты. С определенного момента они начинают сменяться производственными ценозами. В последних выход чистой продукции выше. Ранее по мере роста численности населения происходило увеличение площади омоложенных систем экстенсивный путь развития сельскохозяйственного производства. Далее включается следующий механизм повышения продуктивности экосистемы: интенсивный путь развития – увеличение количества энергии, вкладываемой в производство. Однако и этот механизм не безграничен. Наступает момент, когда дополнительное вложение энергии в агроэкосистему приводит к ее разрушению, так как наступает энергетический предел. Современный исторический финал такого развития - переход на эксплуатацию предельно омоложенных экосистем с резким скачком энергозатрат. Экосистемные методы допинга с помощью сукцессионного омоложения практически исчерпаны. дальнейшее вложение антропогенной энергии в земледелие приведет к разрушению природных структур, поэтому потребуются другие технологии – более эффективные и малоэнергоемкие.

Правило ускорения исторического развития. чем стремительнее под воздействием антропогенных факторов изменяется среда обитания человека и условия ведения им хозяйства, тем скорее по принципу обратной связи происходит перемена в социально-экологических свойствахчеловека, экономическом и техническом развитии общества. Эта система имеет тенденцию к самоускорению.

Например, в ответ на ухудшающиеся показатели среды жизни, вызванные антропогенной деятельностью, возникают механизмы, стремящиеся ее улучшить (смена поколений техники, ресурсберегающее наукоемкое производство, демографическое регулирование). Вопрос лишь в том, насколько ускорение исторического развития будет соответствовать в действии правилу демографического насыщения и принципа Ле Шателье-Брауна.

Пока историческое развитие явно отстает и это создает опасность для благополучия людей.

ВПР Всероссийская Проверочная Работа- Биология 11 класс

Пояснения к образцу всероссийской проверочной работы

При ознакомлении с образцом проверочной работы следует иметь в виду, что задания, включённые в образец, не отражают всех умений и вопросов содержания, которые будут проверяться в рамках всероссийской проверочной работы. Полный перечень элементов содержания и умений, которые могут проверяться в работе, приведены в кодификаторе элементов содержания и требований к уровню
подготовки выпускников для разработки всероссийской проверочной работы по биологии.
Назначение образца проверочной работы заключается в том, чтобы дать представление о структуре всероссийской проверочной работы, количестве и форме заданий, уровне их сложности.

Инструкция по выполнению работы

Перечень таксонов:
1) класс Двудольные
2) империя Неклеточные
3) надцарство Прокариоты
4) царство Растения
5) подцарство Многоклеточные
6) отдел Цветковые
Запишите номера выбранных таксонов.

Все существующие на нашей планете растения объединяют в одно царство , которое называется Растения .

Растения делятся на два подцарства — высшие и низшие.

К низшим растениям относят водоросли.

А высшие растения делятся на Споровые и Семенные. К споровым относят отделы Мхи, Хвощи, Плауны и Папоротники. А к семенным — отдел Голосеменные и отдел Покрытосеменные (Цветковые).

Капуста огородная — растение семейства Крестоцветные (Капустные), горох посевной принадлежит к семейству Бобовые, а картофель из семейства Паслёновые. Растения этих семейств принадлежат к классу Двудольные .

Таким образом, правильными ответами являются пункты 1 , 4 , 6 .

Давайте, исключим остальные варианты ответов.

Эти растения не относят к империи Неклеточные, так как они имеют клеточное строение, то есть состоят из клеток. Их не относят к надцарству Прокариоты, так как прокариоты — организмы, не имеющие ядра в клетке, а у растений ядро есть. Они не относятся к подцарству Многоклеточные, так как в систематике растений есть подцарства Высшие и Низшие, а подцарства Многоклеточны0е вообще нет.

2. Правило Аллена гласит, что среди родственных форм теплокровных животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в более холодном климате, имеют относительно меньшие выступающие части тела: уши, ноги, хвосты и т.д.
Рассмотрите фотографии, на которых изображены представители трёх близкородственных видов млекопитающих. Расположите этих животных в той последовательности, в которой их природные ареалы расположены по поверхности Земли с севера на юг.

1. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр, которыми обозначены
фотографии.

2. Используя знания в области терморегуляции, объясните правило Аллена.

________________________________________________________________________________

Ответ на первый вопрос: 312
Ответ на второй вопрос: чем больше поверхность тела теплокровного животного, тем интенсивнее идёт отдача тепла. Этому способствуют большие уши.

Ответить на первый вопрос совсем не трудно. Стоит учесть, что требуется расставить животных, начиная с самого северного, а по правилу Аллена у северных животных выступающие части тела меньше. Значит, мы должны расставить животных, начиная с того, которое имеет самые маленькие уши.

Пищевая цепь

1. растения – кузнечики – лягушки – змеи – орёл

4. Изучите рисунок. Благодаря какому процессу образовалось такое многообразие изображённых организмов?

Ответ: __________________________________________________________________________

Искусственный отбор,
ИЛИ мутационная изменчивость,
ИЛИ наследственная изменчивость

Ответ: __________________________________________________________________________

Скорость химических реакций будет снижаться (падать)

Пропущенные элементы:
1) ДНК
2) анатомия
3) организменный
4) хлоропласт
5) молекулярно-генетический
6) цитология

Ответ: _________________________________________________________________________.

2. Какую опасность для здоровья человека представляет избыток холестерина в организме человека?

Ответ: __________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________

2. поражение кровеносных сосудов,
ИЛИ развитие атеросклероза,
ИЛИ ишемическая болезнь сердца

9. Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из
болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть
записано несколько номеров.

Список болезней человека:
1) ветряная оспа
2) синдром Дауна
3) инфаркт миокарда
4) дизентерия
5) малярия

145

Фрагмент родословного древа семьи

Ответ:
1)______________________________________________________________________________;
2)______________________________________________________________________________

рецессивный признак

2. признак не сцеплен с полом

Мать	Отец	Дочь

Мать – Аа; отец – аа; дочь – аа

1. Мать ребёнка заявляла в суде, что отцом её сына является мужчина с IV(АВ) группой
крови. Мог ли он быть отцом ребёнка?

2. Руководствуясь правилами переливания крови, решите, может ли ребёнок быть донором
крови для своей матери.

Ответ: __________________________________________________________________________

3. Используя данные таблицы «Группы крови по системе АВ0» объясните своё решение.

Ответ на первый вопрос: да
Ответ на второй вопрос: нет
Ответ на третий вопрос: в результате одновременного нахождения в
кровяном русле матери, при переливании, одноименных антигенов А
ребёнка и антител α (матери) произойдёт склеивание эритроцитов, что
может привести к смерти матери

Ответ: ______________

1. Рассмотрите изображение двумембранного органоида эукариотической клетки. Как он называется?

Ответ:___________________________

2. Нарушение какого процесса произойдёт в клетке в случае повреждений (нарушений в работе) данных органоидов?

Ответ: _________________________________________

1. митохондрия

2. энергетического обмена,
ИЛИ процесса дыхания,
ИЛИ биологического окисления

Таблица генетического кода

16. На рисунке изображён археоптерикс – вымершее животное, обитавшее 150–147 млн лет назад.

Используя фрагмент геохронологической таблицы, установите эру и период, в который
обитал данный организм, а также его возможного предка уровня класса (надотряда)
животных.

Контрольная работа по биологии в формате Всероссийской проверочной работы за первое полугодие (11 класс). Пирамида численности

Правила

Еще по теме статьи: