Biologická olympiáda - gymkvary.cz · 7. b) alelu pro hemofilii nesou osoby 2, 4, 6, 7 a 8...

Česká zemědělská univerzita v Praze

Ústřední komise Biologické olympiády

Biologická olympiáda45. ročník

školní rok 2010-2011

Pokyny Pro organizátoryautorská řešení

zaDání soutĚŽníCH ÚLoH

školní kolo kategorie a, B

Praha 2010

Biologická olympiáda 2010–2011, školní kolo kategorie A, B Informace a pokyny

1

Informace a pokyny pro organizátoryVážení kolegové, předkládáme Vám kompletní zadání a řešení školního kola Biologické olympiády (BiO) pro soutěžní kategorie A a B, které již není vydáváno tiskem, ale pouze v elektronické podobě.Informace o skončeném 44. ročníku a probíhajícím 45. ročníku, propozice, kontakty na organizátory krajských kol a ostatní členy Ústřední komise a další informace o národní Biologické olympiádě a Mezinárodní biologické olympiádě najdete na www.biologickaolympiada.cz.

Rádi bychom touto cestou vyjádřili své poděkování všem učitelům, kteří soutěžící pro BiO připravují a kteří se bezprostředně na organizování jednotlivých kol podílejí. Děkujeme.

Olga Králíková za předsednictvo Ústřední komise BiO

Informace a pokyny k 45. ročníku BiOTématem 45. ročníku Biologické olympiády kategorie A a B je ochrana přírody. Test teoretických znalostí vychází ze středoškolského učiva. Pro úspěšné zvládnutí úloh předpokládáme širší rozhled v oblastech vymezených tématem ročníku. K přípravě slouží přípravný text pro kategorie A, B „Ochrana přírody z pohledu biologa“ (Autoři: V. Baláž, L. Falteisek, Z. Chlumská, F. Kolář, M. Kubešová, J. Matějů, J. Prach a K. Rezková), který je včetně doplňku zveřejněn na internetové stránce www.biologickaolympiada.cz a na počátku července 2010 byl v tištěné podobě rozeslán příslušným odborům krajských úřadů, případně z pověření krajských úřadů organizátorům BiO.

Určování přírodninUrčování přírodnin bude součástí všech kol. Základem pro výběr objektů je „Seznam přírodnin pro poznávačku“, který byl na školy rozeslán v září 2002 a je rovněž dostupný na stránkách BiO. POZOR, při bodovém hodnocení se nepostupuje podle postupu uvedeného v příručce, ale za správné určení rodu se přidělí 0,5 bodu i při chybném uvedení druhového jména. Pro školní a krajská kola je zavedeno následující zjednodušení: V případě, že je po soutěžících požadována determinace vyššího taxonu (rod, čeleď…), musí být požadovaná kategorie determinace u příslušného organismu uvedena. Tato úprava je platná od 42. ročníku BiO a nevztahuje se na ústřední kolo BiO kategorie A.

Pokyny pro organizaci školního kola– poznámky k teoretické částiNově mají testové otázky školního kola pouze jednu správnou odpověď z variant a) až d), nebo žádná z nich není správná a platná je varianta e). Mimořádně je u některých otázek varianta e) použita ve stejném smyslu jako varianty a) až d), případně by byla nadbytečná a není v takových případech uvedena. Informujte prosím soutěžící o této úpravě. Tato úprava se týká pouze školního kola.– poznámky k praktické částiPro snížení časové náročnosti školních kol byl od 43. ročníku počet praktických úloh školního kola snížen na dvě. Úlohy v obou kategoriích mají stejnou praktickou část, abychom organizátorům zjednodušili přípravu, varianty pro kategorie A a B však mají rozdílnou obtížnost. Všichni soutěžící musí mít k plnění úkolů stejné podmínky a zároveň je nutno dodržet samostatnost každého při jejich řešení, a tím zajistit možnost diferenciace při hodnocení.

IV. Pomůcky pro školní kola biologické olympiády kat. A a BÚloha č. 1, obě kategorie – Kyselé deště: mikroskop, nová žiletka, kořen mrkve nebo bezová duše, jehlice smrku, krycí a podložní sklo, kapátkoÚloha č. 2, kategorie A – Potíže malých populací (teoretická úloha, papírky dvou barev pro losování, pytlíky na losování, kalkulačka)Úloha č. 2, kategorie B – ZOO (teoretická úloha – bez pomůcek)

Biologická olympiáda 2010–2011, školní kolo kategorie A autorské řešení

1

Autorské řešení pro kategorii AÚloha č. 1: Kyselé deště1. a) Neznečištěná dešťová voda má pH přibližně 5,5 (tolerance +/- 0,5) 0,5 boducož je způsobeno především obsahem kyseliny uhličité, rozpuštěným CO2 0,5 boduZa 1. a) 1 bod1. b) Imise sem byly přes velkou vzdálenost přinášeny západními větry z průmyslových oblastí západní Evropy (Velké Británie, Porúří).Stačí přenos větrem ze vzdálených průmyslových oblastí. 1 bodCelkem za otázku 1. 2 body

2. a) Mg2+ (hořečnatý kation) 0,5 bodu, Ca2+ (vápenatý kation) 0,5 bodu 1 bod2. b) hadec (serpentinit) 1 bod2. c) dolomit (dolomitický vápenec) 1 bod2. d) Al3+ (hlinitý kation) 1 bodCelkem za otázku 2. 4 body3. a) rosnatka (Drosera), borůvka (Vaccinium), klikva (Oxycoccus), šicha (Empetrum), bříza (Betula), smrk (Picea), borovice (Pinus), rašeliník (Sphagnum), kyhanka (Andromeda), vachta (Menyanthes), rojovník (Ledum), suchopýr (Eriophorum) a mnoho dalších. Za každou dvojici správných rodů po 0,5 bodu Celkem 1 bod3. b) huminové a fulvinové kyseliny, za alespoň jeden název 1 bod 1 bod3. c) Huminové a fulvinové kyseliny tlumí snižování pH vlivem kyselin z kyselých dešťů. Jsou to slabé organické kyseliny, které vlivem silnějších minerálních kyselin snižují svůj stupeň disociace a působí tak jako pufr (tlumivý roztok). Odpověď jen tlumí snižování pH za 0,5 bodu. Plné vysvětlení mechanismu za 1,5 bodu. 1,5 boduCelkem za otázku 3. 3,5 bodu4. a) Díky dostatku dusíku z imisí má strom větší přírůstky (0,5 bodu), ale nedostatek hořčíku omezuje tvorbu chlorofylu (0,5 bodu). 1 bod4. b) Lesní porost umožňoval svým velkým povrchem záchyt velkého množství imisí, které pak byly splavovány do půdy a toků. Odpověď ve smyslu zmenšení povrchu zachytávajícího emise. 1 bod4. c) Plný počet bodů udělit za kompletní nákres jehlice s popsanými strukturami:

Za proporcionálně správný obrázek, nakreslený tužkou, uvedené zvětšení 2 body (pokud není nákres tužkou či neuvedeno zvětšení, je příliš malý nebo nepřehledný, tak strhnout 0,5 bodu za každý z prohřešků). Požadované struktury a popisky: pokožka, hypodermis, mezofylové buňky, pryskyřičné kanálky, střední válec, průduchy – za každou správně označenou strukturu v obrázku 0,5 bodu, celkem max. 3 bodyPokud zvětšení školních mikroskopů neumožňuje některé struktury rozlišit (pokožka/hypodermis, průduchy), pak body za jejich nezakreslení nestrhávejte.Celkem za otázku 4. c) 5 bodů


2

4. d) střední válec jehlice zajišťuje transport vody a živin 1 bod4. e) xylém a floém nebo dřevní a lýková část nebo cévice (cévy) a sítkovice (obklopené endodermis – není nutné uvádět), jen za odpověď vodivá pletiva 0,5 bodu 1 bod4. f) terpeny, silice, popř. terpenoidy, isoprenoidy, za odpověď pryskyřice, uhlovodíky či lipidy 0,5 bodu. 1 bod4. g) pryskyřice vzniká oxidací silic vytvořených přímo v pryskyřičném (siličném) kanálku výstelkovými buňkami 0,5 boduCelkem za otázku 4. 10,5 bodu

Celkem za úlohu 1. 20 bodů

Úloha č. 2: Potíže malých populací1. a) na počátku 20 % a 80 %, na konci nutno přepočítat podle posledního řádku tabulky 1 bod1. b) na počátku 20 % a 80 %, na konci nutno přepočítat podle posledního řádku tabulky 1 bod1. c) K úplnému vymizení jedné barvy dojde pravděpodobněji u menší (druhé) populace. 0,5 boduCelkem za otázku 1. 2,5 bodu

2. a) genetický posun nebo též genetický drift 0,5 bodu2. b) Přírodní výběr působí na alely výhodné nebo nevýhodné z hlediska úspěšnosti v přežití či

rozmnožování jedinců (ovlivňující tzv. zdatnost, fitness organismu), kdežto genetický drift působí na všechny alely (tedy i neutrální). Genetickým driftem se dokonce mohou zafixovat i škodlivé alely, které přírodní výběr jinak eliminuje.

Stačí uvést, že genetický drift působí na všechny alely, resp. že působí i na alely neutrální.Za 2. b) 1,5 boduCelkem za otázku 2. 2 body

3. Tetřívek i rypouš se vyznačují párovacím systémem, při kterém jeden úspěšný samec oplodňuje větší počet samic, zatímco jiní samci zůstávají mimo rozmnožovací proces. Efektivní velikost populace je tak snížena o samce neúčastnící se rozmnožování.

Stačí uvést odpověď ve smyslu, že se jedná o harémová zvířata, resp. zmínit oplodňování většího počtu samic jedním samcem.

Za otázku 3. 1,5 bodu

4. a) mutace 1 bod4. b) Tetřívek – II, ondatra – I, Amišové – I, zubr – II, za každé správné přiřazení 0,5 boduZa 4. b) 2 body4. c) Efekt hrdla láhve – Velikost populace je (dočasně) snížena, dojde k vymizení některých alel. I po

opětovném vzrůstu početnosti populace zůstává genetická variabilita snížena.Efekt zakladatele – Omezený počet jedinců ze zdrojové populace osídlí nové území a dá vznik nové

populaci. V této populaci se budou vyskytovat pouze alely, které nesli původní zakladatelé. Genetická diverzita takové populace bude opět snížena.

za popsání každého efektu 1 bodZa 4. c) 2 bodyPoznámka: Genetické důsledky obou efektů jsou v zásadě obdobné (ztráta alel, a tedy snížená

genetická variabilita populací). Co je však odlišné, je „historická“ příčina takového ochuzení (efekt hrdla láhve – (dočasné) omezení velikosti stávající populace, efekt zakladatele – založení populace zcela nové, v nové lokalitě nebo jinak oddělené od původní populace).

Celkem za otázku 4. 5 bodů

5. Recesivně dědičné choroby jsou častější, protože se v heterozygotech (jedincích s jednou dominantní a jednou recesivní alelou) neprojevují. Na tyto recesivní alely tak nepůsobí selekční tlak. Naopak účinek škodlivých dominantních alel se i v heterozygotním jedinci projeví a dominantní alely tak jsou přírodním výběrem účinně eliminovány. 1 bod

6. V populaci se vyskytuje řada škodlivých recesivních alel. Jejich vliv se ovšem projeví jenom


3

v homozygotech (jedincích s oběma alelami stejnými), kteří normálně vznikají vzácně díky nízkému výskytu jednotlivých alel v populaci. Při inbreedingu se však k sobě dvě recesivní alely dostanou snáze.

Stačí odpověď zmiňující vyšší pravděpodobnost „setkání se“ recesivních škodlivých alel při inbreedingu.

Za otázku 6. 1 bod

7. a) 16 prapraprarodičů 1 bod7. b) alelu pro hemofilii nesou osoby 2, 4, 6, 7 a 8 (přidělte 2 body a za každou chybu odečtěte 1 bod, minimum 0 bodů) 2 body7. c) 50 %, matka nesla alelu pro hemofilii i „zdravou“ alelu, je tedy poloviční pravděpodobnost, že její potomek jednu konkrétní z nich zdědil 1 bodCelkem za otázku 7. 4 body

8. Migranti přinášejí nové alely, a působí tak proti genetickému driftu. Umožňují populaci vyhnout se inbreedingu; zvětšováním populace snižují vliv genetického driftu.

Za jednu z těchto odpovědí 1 bodZa otázku 8. 1 bod

9. Původní populace je adaptována na mírně odlišné podmínky oproti vzdálené a izolované populaci. Kombinace takových alel vede k horšímu přizpůsobení nových jedinců prostředí. 1 bod10. A) ANO, B) ANO, C) ANO, D) NE (přidělit 1 bod a za každou chybu odečíst 0,5 bodu, minimum 0 bodů) 1 bodCelkem za úlohu 2. 20 bodů

Celkem za praktické úlohy 40 bodů

Určování přírodninZa úplné správné označení každého organismu 1 bodZa neúplné označení 0,5 boduCelkem za poznávání přírodnin 30 bodů

Testové otázkyBodování testu:Za označení správné odpovědi se udělí 1 bod. Body se nepřidělí, pokud je vybrána nesprávná varianta či je zakroužkováno více variant.

Správné řešení testových otázek:1.a; 2.e; 3.c; 4.e; 5.c; 6.b; 7.c; 8.c; 9.b; 10.c; 11.d; 12.b; 13.a; 14.b; 15.c; 16.e; 17.d; 18.d; 19.d; 20.b; 21.d; 22.c; 23.a; 24.a; 25.c; 26.b; 27.c; 28.b; 29.c; 30.b.Celkem za testové otázky 30 bodů

CelKem ZA šKOlní KOlO KAtegORIe A 100 bodů

Biologická olympiáda 2010–2011, školní kolo kategorie B autorské řešení

1

Autorské řešení pro kategorii BÚloha č. 1: Kyselé deště1. a) Neznečištěná dešťová voda má pH přibližně 5,5 (tolerance +/- 0,5) 0,5 boducož je způsobeno především obsahem kyseliny uhličité, rozpuštěným CO2 0,5 boduZa 1. a) 1 bod1. b) Imise sem byly přes velkou vzdálenost přinášeny západními větry z průmyslových oblastí západní Evropy (Velké Británie, Porúří). Stačí přenos větrem ze vzdálených průmyslových oblastí.Za 1. b) 1 bod1. c)Jaké jsou dvě hlavní složky kyselého deště

HNO3

H2SO

4 (uznat i H

2SO

3)

Co jsou jejich hlavní přírodní zdroje

Z atmosferického N2

působením bleskůVulkanická činnost

Které lidské činnosti jsou jejich hlavními zdroji

Doprava, spalovací motory Spalování nekvalitního uhlí s obsahem síry

Jaká konkrétní opatření se využívají ke snížení emisí

Katalyzátory výfukových plynů Odsíření elektráren a tepláren

Za každou správnou odpověď po 0,5 boduZa 1. c) 3 bodyCelkem za otázku 1. 5 bodů

2. a) Mg2+ (hořečnatý kation) 0,5 bodu Ca2+ (vápenatý kation) 0,5 boduZa 2. a) 1 bod2. b) Al3+ (hlinitý kation) 1 bod2. c) vápenec 0,5 bodu2. d) uhličitan vápenatý neutralizuje kyseliny kyselého deště 0,5 bodu2. e) sucho, kůrovec, vichřice... za každou správnou odpověď 0,5 bodu, celkem nejvýše 1 bod2. f) především druhy náročnější na dusík, nitrofilnější druhy 1 bodCelkem za otázku 2. 5 bodů

3. a) Smrk poskytuje dobře zpracovatelné dřevo, poměrně rychle roste, snadnější údržba lesa atd., za každou správnou odpověď 0,5 bodu, celkem nejvýše 1 bod3. b) Díky dostatku dusíku z imisí má strom větší přírůstky, ale nedostatek hořčíku omezuje tvorbu chlorofylu – po 0,5 bodu za správné vysvětlení 1 bod3. c) Plný počet bodů udělit za kompletní nákres jehlice s popsanými strukturami

» za proporcionálně správný obrázek, nakreslený tužkou, uvedené zvětšení – 2 body


2

(pokud není nákres tužkou či neuvedeno zvětšení, je příliš malý nebo nepřehledný, tak strhnout 0,5 bodu za každý z prohřešků)» požadované popisky a struktury: pokožka, hypodermis, mezofylové buňky, pryskyřičné kanálky, střední válec, průduchy – za každou správně označenou strukturu v obrázku 0,5 bodu, celkem nejvýše 3 body

Pokud zvětšení školních mikroskopů neumožňuje některé struktury rozlišit (pokožka - hypodermis, průduchy), pak body za jejich nezakreslení nestrhávejte.Za 3. c) 5 bodů3. d) střední válec jehlice zajišťuje transport vody a živin 1 bod3. e) xylém a floém nebo dřevní a lýková část nebo cévice (cévy) a sítkovice (obklopené endodermis – není nutné uvádět), jen za odpověď vodivá pletiva 0,5 bodu 1 bod3. f) Silice chrání při poranění, proti průniku parazitického hmyzu do dřeva, před požerem herbivory... 0,5 bodu3. g) součást laků, tavidlo v elektronice, kalafuna, terpentýn, kanadský balzám... 0,5 boduCelkem za otázku 3. 10 bodů Celkem za úlohu 1. 20 bodůÚloha č. 2: ZOO1. Za každou správnou odpověď po 0,5 bodu, nejvýše 1,5 bodu.» výuka a výchova veřejnosti, environmentální výchova» ochrana zvířat ex situ – chov ohrožených druhů zvířat» ochrana zvířat in situ – návrat odchovaných zvířat do přírody, podpora ochrany v místě

původního výskytu» zelený ostrov uprostřed města – vytváření vhodného místního životního prostředí např. pro pěvce» věda – vhodné podmínky pro rozšiřování poznatků o chovaných zvířatech (cenná pozorování

chování zvířat, prohloubení poznání biologie rozmnožování)» popularizace zoologie, zvířat, některých oblastí světa» zachování genetické diverzity u druhů, které jsou stále hojné v určité oblasti, ale v jiných

vyhynuly a přežívají právě jen v ZOOCelkem za otázku 1. 1,5 bodu2.druh rozšíření biotop potrava

orangutanjihovýchodní Asie (ostro-vy Sumatra a Borneo)

tropický deštný les plody, výhonky, kůra

mravenečník velký Jižní Amerikapampy, tropický dešt-ný les

mravenci, drobný hmyz

koala medvídkovitá Austráliesuché opadavé lesy (blahovičníkové)

blahovičník

levhart sněžný (irbis) Himaláj hory obratlovci

tuleň bajkalský jižní Sibiř sladkovodní biotopy ryby

osel somálský střední Afrikasuché savany a polo-pouště

tráva, keře

Za správný řádek přidělit po 1 bodu, za řádek s jednou chybou přidělit 0,5 bodu.Celkem za otázku 2. 6 bodů3. a)A. kůň Převalského (Equus przewalskii)B. nosorožec tuponosý/bílý (Ceratotherium simum), nový druh nosorožec Cottonův (Ceratotherium cottoni)C. zubr evropský (Bison bonasus)D. dronte mauricijský – blboun nejapný (Raphus cucullatus)Za každou správnou odpověď po 1 bodu celkem 4 body


3

3. b) Nové velké populace již nebudou disponovat genetickou variabilitou těch původních (tzv. efekt hrdla láhve). 1 bodJe možné, že populace ztratí obranyschopnost vůči určitým infekcím. Se zmenšením počtu jedinců se výrazně snižuje i diverzita imunitního systému. V takovéto situaci se nacházejí gepardi, kteří v minulosti prošli také nízkým stavem populace a nyní jsou nedostatečně odolní vůči virovým infekcím. 0,5 bodu celkem 1,5 boduCelkem za otázku 3. 5,5 bodu

4. a)zvíře mapa popisek

vlk obecný B γ

medvěd hnědý C α

liška obecná E β

rys ostrovid A εZa správné doplnění po 0,5 bodu celkem 4 body4. b) vlk obecný – žije a loví ve smečkách 1 bod4. c) Predátoři – stojí na vrcholu potravní pyramidy, jejich rolí je regulovat velké býložravce. Při omezení šelem dochází k přemnožování jelení a srnčí zvěře, zatímco v přirozeném stavu udržují populace kořisti v lepším zdravotním stavu a kondici. 1 bodCelkem za otázku 4. 6 bodů

5. norek americký (Mustela vison), ondatra pižmová (Ondatra zibethica), nutrie říční (Myocastor coypus), psík mývalovitý (Nyctereutus procyonoides), mýval severní (Procyon lotor), králík divoký (Oryctolagus cuniculus) po 0,5 bodu celkem 1 bod

Celkem za úlohu 2. 20 bodůCelkem za praktické úlohy 40 bodů

Určování přírodninZa úplné správné označení každého organismu 1 bodZa neúplné označení 0,5 boduCelkem za poznávání přírodnin 30 bodů

Testové otázkyBodování testu:

Za označení správné odpovědi se udělí 1 bod. Body se nepřidělí, pokud je vybrána nesprávná varianta či je zakroužkováno více variant.

Správné řešení testových otázek:

1.c; 2.c; 3.c; 4.b; 5.c; 6.a; 7.b; 8.e; 9.d; 10.a; 11.b; 12.b; 13.b; 14.c; 15.c; 16.a; 17.d; 18.c; 19.d; 20.d; 21.b; 22.a; 23.c; 24.d; 25.b; 26.c; 27.a.; 28.b; 29.b; 30.e.

Celkem za testové otázky 30 bodů

CelKem ZA šKOlní KOlO KAtegORIe B 100 bodů

Biologická olympiáda 2010–2011, školní kolo kategorie A číslo soutěžícího ....

1

Zadání soutěžních úkolů kategorie A

Úloha č. 1: Kyselé deště Autor: Bc. Ondřej Zemek

Časová náročnost: 50 minutV této úloze se zaměříme na vznik a působení kyselých dešťů. Jejich dopad je zvláště dobře patrný například v Jizerských či Krušných horách, kde na mnoha místech v osmdesátých letech minulého století z dřívějších lesů zbyly jen pahýly, které dnes pozvolna zarůstají mladým lesem. Mnohé další důsledky, které způsobily kyselé deště v půdě či vodních tocích, jsou však přímému pohledu méně nápadné, přesto jsou velmi významné. Dobu největších imisí kyselých dešťů máme již 40 let za sebou, a přestože se je podařilo do dnešních dnů výrazně omezit, zůstávají stále závažným problémem.

1. a) Uveďte přibližné pH neznečištěné dešťové vody. Čím je způsobena odchylka od neutrálního pH?

1

1. b) Vážné škody v minulosti utrpěly například lesy a jezera v jižní Skandinávii. Co bylo hlavním zdrojem znečištění v této málo zalidněné oblasti?

1

2. Kyselé deště způsobují při vysokých koncentracích přímo poškození orgánů rostlin. Mnohem častější jsou ale nižší koncentrace, které způsobují především změny v půdě. Z půdy jsou vyplavovány minerální látky nezbytné pro rostliny, ty se pak zpravidla potýkají s nedostatkem dvou kationtů, které jsou jinak hlavní příčinou tvrdosti vody.2. a) První z nich je součástí molekuly chlorofylu, o který kation se jedná?

Druhý kation pak ovlivňuje činnost mnoha enzymů, propustnost membrán a jeho nedostatkem trpí nejdříve kořeny. O který kation se jedná?

1

2. b) Pro které podloží (metamorfovanou horninu) je typický tak vysoký obsah prvního kationtu, že jej mnohé rostliny nedokáží tolerovat a vznikají zde specifická společenstva?

1

2. c) Ve které hornině se oba kationty ve formě uhličitanů vyskytují jako její hlavní složka? Nápovědou vám může být, že stejný název jako hornina nese jedno evropské pohoří.

1

2. d) V kyselém prostředí se také uvolňuje v rozpustné formě jeden trojmocný kation, který je sice v půdě běžný (jak naznačuje i jeho české jméno), avšak jako součást nerozpustných minerálů. Ve zvýšených koncentracích působí značně toxicky nejen na rostliny, ale například i na ryby v tocích, kam je splavován. O který kation se jedná?

1


2

3. Výrazně kyselé prostředí v půdě a vodě může být i zcela přirozené. Mezi takové nejkyselejší biotopy (pH kolem 4) patří vrchovištní rašeliniště. 3. a) Napište alespoň čtyři rody rostlin s druhy typickými pro takové stanoviště.

1

3. b) Jak se nazývají látky, které jsou především zodpovědné za kyselou reakci rašeliny a způsobují tmavé zabarvení rašeliništní vody?

1

3. c) Jak budou tyto látky ovlivňovat působení silných minerálních kyselin z kyselých dešťů na pH půdy? Vysvětlete mechanismus.

1.5

4. Smrkové porosty jsou v porovnání se smíšenými a listnatými lesy náchylnější k poškození kyselými dešti. Kromě toho, že často rostou v exponovaných horských oblastech, má jejich opad jen slabou pufrační kapacitu. Jehlice mají také velký povrch, který zachytává tzv. suchou depozici. Při té jsou imise nejdříve zachyceny na povrchu jehlic a následným deštěm spláchnuty do půdy. V další části úlohy se podíváme na takovou jehlici podrobně.4. a) Smrkové porosty postižené kyselými dešti mají často nápadně větší přírůstky se světlejšími jehlicemi. Jak tyto jevy vysvětlíte? Pomoci vám mohou otázky, na které jste odpovídali v předchozích částech úlohy.

1

4. b) Po odumření mnoha horských lesních porostů došlo k významnému snížení množství kyseliny sírové ve vodních tocích těchto oblastí. Z jakého důvodu?

1


3

4. c) Mikroskopický preparát řezu jehlice smrkuNa podložní sklíčko kápněte několik kapek vody, aby nevyschly řezy, které sem budete pokládat. Poté vezměte špalíček kořenu mrkve nebo bezové duše, rozřízněte jej na dvě půlky a jehlici mezi ně vložte. Případně do něj jehlici vbodněte. Novou žiletkou pak zhotovte co nejtenčí řezy přibližně ze středu délky jehlice, které ihned odkládejte do vodní kapky na podložním sklíčku. Řezů připravte nejméně pět. Řezy přikryjte krycím sklíčkem a přebytečnou vodu odsajte buničinou. Preparát vložte do mikroskopu a pozorujte postupně od nejmenšího k největšímu zvětšení.Vyberte si nejzdařilejší řez a zhotovte přehledný nákres pozorovaných struktur. Nezapomeňte na popisky a zvětšení.

5

4. d) Jakou funkci má oválná/kruhová struktura ve středu jehlice?

1

4. e) Z jakých dvou funkčně odlišných pletiv se skládá?

1

4. f) Pod pokožkou je možné vidět jeden či několik kruhových útvarů (obvykle 1–2), charakteristických pro jehličnany, vyplněných průhlednou hmotou. Jaká skupina chemických látek tuto hmotu především tvoří?

1

4. g) Odkud se zde výše zmíněná hmota bere? Kde je produkována?0,5


5

Úloha č. 2: Potíže malých populacíAutor: Mgr. Petr ZouharČasová náročnost: 50 minut

V této úloze se zaměříme na zkázonosné důsledky omezené velikosti populací. Z hlediska ochrany přírody je toto téma obzvláště důležité. Protože se v úloze nevyhneme operování se základními gene-tickými pojmy, které bývají běžně zahrnuty až do osnov posledních ročníků středních škol, zařazuje-me krátký vysvětlující text:

Organismy, které se rozmnožují pohlavně, mají ve své DNA každý gen obsažený dvakrát – jednou ho dědí od otce, podruhé od matky (tj. jsou diploidní). Haploidní (tj. mající pouze jednu sadu genů) jsou pohlavní buňky, dále pak bakterie a některé jednobuněčné organismy. Geny se mohou vyskytovat v různých formách, které nazýváme alely. Diploidní organismus tedy může mít dvě stejné nebo dvě různé alely každého genu. Podle toho, jak se alela projevuje v kombinaci s jinou alelou, rozlišujeme alely recesivní a dominantní. Dominantní alela vždy přebíjí efekt recesivní alely. Organismus, který nese dvě dominantní alely, tak vypadá stejně jako organismus s jednou dominantní a jednou recesivní alelou (efekt recesivní alely se neprojeví). Recesivní alela se může projevit pouze v nepřítomnosti do-minantní alely.

Vaším prvním úkolem bude simulovat rozmnožování dvou různě velkých populací (10 a 60 jedinců) po několik generací. U jedinců v populaci (symbolizovaných nastříhanými papírky) budete zkoumat gen určující zbarvení, který má dvě alely (máte k dispozici barevné a bílé papírky). V přírodě bývají jednotlivé alely zastoupeny v různých poměrech. V našem případě budou v menší populaci 2 barevní jedinci a 8 bílých, zatímco v populaci větší bude barevných jedinců 12 a bílých 48.Nyní se budou jedinci výchozí generace rozmnožovat. Každý se rozmnoží nejvýše jednou za život. Náhodně vybereme polovinu jedinců, kterým bude dopřáno se rozmnožit. Každý z takto vybraných jedinců dá vzniknout dvěma potomkům. Celá výchozí generace potom uhyne a přežijí pouze nově narození jedinci. Pro zjednodušení budeme uvažovat o nepohlavně se množících organismech, u nichž má každý potomek naprosto stejnou genetickou výbavu jako jeho jediný rodič.Celý proces budeme opakovat pětkrát – budeme tedy simulovat rozmnožování v průběhu pěti genera-cí. K náhodnému výběru použijeme losovací pytlík, do něhož budeme vždy vkládat odpovídající po-čty bílých a barevných papírků.

Příklad: Do losovacího pytlíku bylo v prvním kole vloženo 12 barevných a 48 bílých papírků před-stavujících jedince výchozí generace. Byla vylosována polovina z nich (30 papírků): 4 barevné a 26 bílých. V dalším kole proto pracujeme s 8 barevnými (2 x 4) a 52 bílými (2 x 26) papírky. (Výpočet vychází ze skutečnosti, že každý vylosovaný jedinec měl dva potomky a v další generaci se již uplat-ňují jen tito mladí jedinci.) Pozměněné počty bílých a barevných papírků jsou vloženy do pytlíku pro další kolo losování.

1. a) Simulujte průběh rozmnožování větší populace v průběhu pěti generací a výsledky zapisujte do tabulky. Na závěr spočítejte změny v zastoupení jednotlivých barev.

počty jedinců barevní bílí

rodičovská generace 12 48

1. generace

2. generace

3. generace

4. generace

5. generace


6

Jaké bylo zastoupení barev na začátku hry?

Odpověď: Zastoupení barev na počátku bylo ......% barevných a .......% bílých.

Jaké bylo zastoupení barev na konci hry (v 5. generaci)?

Odpověď: Zastoupení barev na konci bylo ......% barevných a .......% bílých.1

1. b) Simulujte průběh rozmnožování menší populace v průběhu pěti generací a výsledky zapisujte do tabulky. Na závěr spočítejte změny v zastoupení jednotlivých barev.

počty jedinců barevní bílí

rodičovská generace 2 8

1. generace

2. generace

3. generace

4. generace

5. generace

Jaké bylo zastoupení barev na začátku hry?

Odpověď: Zastoupení barev na počátku bylo ......% barevných a .......% bílých.

Jaké bylo zastoupení barev na konci hry (v 5. generaci)?

Odpověď: Zastoupení barev na konci bylo ......% barevných a .......% bílých1

1. c) Možná se vám v některé části hry podařilo jednu barvu z populace zcela eliminovat. Která z obou zkoumaných populací je ve větším nebezpečí, že z ní jedinci jedné barvy úplně vymizí?

0,5

2. a) V předchozí úloze jste simulovali jev, který vede k náhodným změnám v zastoupení alel. Jak se tento jev nazývá odborně v populační genetice?

0,5

2. b) Přírodní výběr (selekce) napomáhá přežití a šíření výhodných vlastností (resp. výhodných alel určitého genu), zatímco ty nevýhodné eliminuje. V čem se přírodní výběr liší od jevu, kterému se věnujeme v předcházejících úlohách? (Uvažujte, jaké alely z hlediska výhodnosti jsou předmětem přírodního výběru a jaké alely ovlivňuje námi zkoumaný jev.)

1,5

3. Pro pravděpodobnost vymizení určité alely je klíčová velikost populace. V reálném životě přitom nemusí jít vždy o faktický počet jedinců, ale spíš o počet jedinců, kteří se fakticky zapojí do rozmnožování (tzv. efektivní velikost populace). U tetřívka obecného (Tetrao tetrix) a rypouše sloního (Mirounga leonina) je efektivní velikost populace oproti skutečnému množství jedinců nápadně snížena. Jaká společná vlastnost těchto organismů nebo jaký rys jejich chování má na svědomí snížení efektivní velikosti populace?

1,5


7

4. Pro osud populace bývá náhodné vymizení alel často fatální. Pokud jsou alely pouze dvě, může takto náhodně vymizet výhodnější z nich, a v populaci tedy zůstane pouze nevýhodná alela snižující životaschopnost populace.

4. a) Jak se nazývá proces, kterým vznikají nové alely? (Vezměte při odpovědi v úvahu, že nová alela musí vzniknout z nějakého základu, který je už v genomu přítomen).

1

4. b) S vymizením alel z populace jsou spojeny efekt zakladatele (founder effect, I) a efekt hrdla láhve (bottle neck effect, II). Přiřaďte zmíněné efekty (označení I a II) k následujícím příkladům:» Tetřívek prériový (Tympanuchus cupido) byl široce rozšířen na amerických prériích. Jeho

početnost však byla během 20. století dramaticky snížena (ve státě Illinois ze 100 milionů v r. 1900 na 50 kusů v r. 1990). Teprve v současnosti se začíná dařit zvrátit populační propad. Tetřívci se nyní pod dohledem ochranářů úspěšně rozmnožují a velikost jejich populací roste. Genetická diverzita těchto zotavených populací je však nadále nízká.

» V okolí Dobříše bylo na počátku 20. století vypuštěno několik párů severoamerického hlodavce – ondatry pižmové (Ondatra zibethicus). Zvířata se velmi úspěšně vypořádala s novými podmínkami a dnes jsou jejich potomci rozšířeni po většině Evropy.

» V roce 1774 vznikla v Pensylvánii kolonie náboženské sekty Amišů. Věřící odmítají veškeré moderní vymoženosti a od doby vzniku sekty uzavírají sňatky pouze uvnitř komunity. Díky tomu je v současné pensylvánské komunitě Amišů silně zastoupen jinak vzácný Ellis-van Creveldův syndrom.

» Zubr evropský (Bison bonasus) byl na počátku novověku téměř vyhuben. Teprve poté se rozjely záchranné programy, kterými se podařilo stavy zubrů opět mírně zvýšit. Problémem je však nízká genová variabilita těchto zvířat, kterou se vědci pokouší překonat křížením s turem domácím.

2

4. c) Na základě předchozích příkladů zobecni, co je podstatou zmiňovaných efektů. Efekt hrdla láhve –

Efekt zakladatele – 2

5. Některé alely mohou své nositele značně znevýhodňovat. U lidí mohou způsobovat různé poruchy, jako je např. srpkovitá anémie, thalasémie nebo fenylketonurie. Přírodní výběr (selekce) zpravidla tyto alely z populace účinně odstraňuje (obecně proto bývají v populaci zastoupeny poměrně vzácně). Většina těchto alel je přitom recesivních a pouze menší část dominantních. Proč se dominantní nevýhodné alely udrží v populaci obtížněji než recesivní? (Uvažujte, co se stane s jedinci, kteří nesou kombinaci znevýhodňující alely s alelou normální, v případě dominantních a recesivních projevů.)

1

6. Významným nebezpečím, kterému jsou vystaveny malé populace, je příbuzenské křížení (inbreeding). Využijte informací z předchozí otázky a navrhněte, proč by mohla být životaschopnost jedinců vzniklých příbuzenským křížením snížena.

1

7. Jako příklady nebezpečí spojených s příbuzenským křížením se často uvádí osudy některých panovnických rodů – např. výskyt hemofilie mezi potomky britské královny Viktorie nebo postupná degenerace španělské větve Habsburků.


8

7. a) Smutný je zejména osud španělského následníka trůnu dona Carlose, který se svého kralování nedožil, protože zemřel v izolaci. Existuje dokonce podezření, že byl otráven příslušníky vlastní rodiny. Trpěl totiž neovladatelnými návaly šíleného vzteku. Poruchy chování se u něho začaly projevovat po pádu ze schodů, nicméně šílenství se vyskytovalo už u jeho bezprostředních předků. Snaha o zachování urozené krve a soudržnosti rodu dovedla Habsburky až do situace, kdy měl don Carlos pouze 6 prapraprarodičů (viz rodokmen). Jaký počet prapraprarodičů má člověk bez takové genetické zátěže, tedy např. vy?

1

Rodokmen korunního prince Carlose

7. b) Hemofilie je porucha srážlivosti krve. Tato choroba je podmíněna genem umístěným na pohlavním chromosomu X. Tzn. že muži (mající chromosomy XY) jsou nositeli jen jedné kopie genu (zděděné od matky), zatímco každá žena má kopie dvě (XX). Projev této alely je recesivní – kompenzuje ho výskyt „zdravé“ alely na druhém chromosomu X, u žen se tedy projeví, pouze pokud mají dvě alely pro hemofilii.Podívejte se na rodokmen evropských královských dynastií od 19. století po dnešek (vlevo britská královská rodina, zhruba uprostřed ruští Romanovci, vpravo španělští Bourboni). Jedinci, u nichž se projevila hemofilie, jsou vyznačeni černě. (Vysvětlivky k znázorňování příbuzenských vztahů v rodokmenech jsou na obrázku na následující stránce.) Rozhodněte, u kterých osob označených čísly 1 – 9 lze prakticky s jistotou očekávat, že nesly alespoň jednu alelu pro hemofilii?

Rodokmen evropských královských rodin

Zakroužkujte čísla osob nesoucích alelu pro hemofilii: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2


9

X – vztažný jedinec

Genealogické symboly používané v rodokmenech

7. c) Jeden syn Alice z Athlonu (č. 8) se narodil mrtvý (označen „?“). Jaká je pravděpodobnost, že by trpěl hemofilií, kdyby přežil?

1

8. Malá velikost populace je významným problémem, se kterým se musí potýkat i ochranáři při péči o vzácné a ohrožené rostlinné a živočišné druhy. Populace však nebývají v krajině osamoceny a může mezi nimi docházet k alespoň občasným migracím jedinců. Vysvětlete, jak může migrace populaci pomoci.

1

9. Za určitých okolností může mít neblahé důsledky na životaschopnost populace i křížení geneticky příliš vzdálených jedinců (outbreeding, dochází k outbrední depresi). Představme si, že se ochranáři pokusí zvýšit genetickou diverzitu malé izolované populace rostliny přenosem pylu z velmi vzdálené a odlišné lokality. Potomci vzniklí tímto křížením však budou ve svém prostředí výrazně méně úspěšní než jejich rodiče. Vysvětlete, čím je způsoben tento paradox.

1

10. Rozhodněte o pravdivosti následujících tvrzení:A) Chov vzácných druhů v ZOO se potýká s problémem inbreedingu. ANO – NEB) Při ochraně malých populací může být účinná taktika budování migračních koridorů, umožňujících výměnu jedinců mezi populacemi. ANO – NEC) Přírodní výběr ovlivňuje zastoupení škodlivých mutací v populaci. ANO – NED) Ve velkých populacích se náhodné procesy projevují silněji než v populacích malých. ANO – NE

1


11

Určování přírodnin

Poznej 15 předložených hub a rostlin a napiš jejich jméno: 1. __________________________________________________ 2. __________________________________________________ 3. __________________________________________________ 4. __________________________________________________ 5. __________________________________________________ 6. __________________________________________________ 7. __________________________________________________ 8. __________________________________________________ 9. __________________________________________________ 10. __________________________________________________ 11. __________________________________________________ 12. __________________________________________________ 13. __________________________________________________ 14. __________________________________________________ 15. __________________________________________________

Poznej 15 předložených živočichů a napiš jejich jméno: 1. __________________________________________________ 2. __________________________________________________ 3. __________________________________________________ 4. __________________________________________________ 5. __________________________________________________ 6. __________________________________________________ 7. __________________________________________________ 8. __________________________________________________ 9. __________________________________________________ 10. __________________________________________________ 11. __________________________________________________ 12. __________________________________________________ 13. __________________________________________________ 14. __________________________________________________ 15. __________________________________________________


13

Testové otázky1. Známý alkoholický nápoj borovička se vyrábí mimo jiné

a) z jalovce obecného (Juniperus communis) b) z borovice lesní (Pinus sylvestris) c) ze zázvoru pravého (Zingiber officinale) d) z hořce (Gentiana sp.) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

2. K čemu slouží antibiotika? a) k léčbě alergií b) k léčbě virózy c) ke snížení horečky d) k vypuzení střevních červů (helmintů) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

3. Mezi sacharidy nepatří a) glukosa b) ribosa c) glukagon d) glykogen e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

4. Která z následujících kočkovitých šelem se přirozeně vyskytuje v Africe? a) jaguár (Panthera onca) b) tygr (Panthera tigris) c) puma (Puma concolor) d) irbis (Panthera uncia) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

5. Výskyt kopřivy dvoudomé (Urtica dioica) na stanovišti ukazuje na a) vysokou koncentraci vápníku v půdě b) vysokou koncentraci solí v půdě c) vysokou koncentraci dusíkatých látek v půdě d) vysokou koncentraci síranů v půdě e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

6. Mezi vlastnosti rašeliníků důležité pro vznik rašeliny patří a) jejich klimatické preference – vyskytují se hlavně v tropech, které jsou pro vznik rašeliny nejpříhodnější b) jejich neukončený růst – odumírající zbytky těla za nepřítomnosti kyslíku dávají vznik rašelině c) schopnost růst za nepřítomnosti světla – mohou růst v jeskyních, odkud se pak převážně rašelina těží d) jejich velmi silná toxicita – nemohou se jimi živit žádní býložravci a přebytek biomasy pak dává vznik rašelině e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

7. Které onemocnění nikdy nepostihuje kosti? a) osteoporóza b) křivice c) hepatitida d) rakovina e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


14

8. Proč jsou někteří tesaříci (např. rod Plagionotus) a pestřenky (např. rod Syrphus) výrazně žlutočerně zbarvené? a) v prostředí, kde žijí, má toto zbarvení maskovací funkci b) upozorňují predátory na svou jedovatost c) napodobují jedovaté druhy, aby unikli predátorům d) jsou jedovatí a jsou zbarveni stejně jako ostatní jedovaté druhy, aby se predátor naučil zbarvení rychleji rozlišovat e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

9. Peckovice není plodem a) ořešáku vlašského (Juglans regia) b) lísky obecné (Corylus avellana) c) mandloně obecné (Amygladus communis) d) palmy kokosové (Cocos nucifera) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

10. Lipidová dvouvrstva a) je nestabilní útvar, který pro udržení vyžaduje neustálý přísun energie b) se vyskytuje jen na povrchu buňky c) se skládá převážně z fosfolipidů d) je uvnitř polární a na povrchu nepolární e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

11. Která z následujících rostlin se v současnosti chová jako invazní druh? a) netýkavka nedůtklivá (Impatiens noli-tangere) b) borovice černá (Pinus nigra) c) tučnice obecná (Pinguicula vulgaris) d) křídlatka japonská (Reynoutria japonica) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

12. Latimérie podivná (Latimeria chalumnae) a) má nepřímý ontogenetický vývoj b) se vyznačuje svalnatými párovými ploutvemi c) je v případě vysychání svého biotopu schopna dýchat primitivními plicními vaky vzdušný kyslík d) je druhem lalokoploutvé ryby, jejíž fosílie známe z prvohor, a od té doby se již vůbec nezměnila e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

Biologická olympiáda 2010–2011, školní kolo kategorie A číslo soutěžícího ...

15

13. Při ovulaci dochází u savců a) k uvolnění vajíčka z vaječníku a jeho zachycení vejcovodem b) k uvolnění spermatu do samičích rozmnožovacích cest c) k odloučení děložního epitelu, které je spojeno s krvácením d) ke vzniku vajíčka ze zárodečných buněk e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

14. Který z následujících druhů tvoří i mnohobuněčné haploidní tělo (s jednou sadou chromosomů)? a) losos atlantský (Salmo salar) b) ploník obecný (Polytrichum commune) c) myš domácí (Mus musculus) d) velbloud dvouhrbý (Camelus bactrianus) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

15. Kterou částí vstupuje do srdce krev z žil tělního oběhu? a) levou síní b) levou komorou c) pravou síní d) pravou komorou e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

16. Která trojice obsahuje pouze rostliny z čeledi hluchavkovitých (Lamiaceae)? a) hluchavka bílá (Lamium album), kyčelnice cibulkonosná (Dentaria bulbifera), šalvěj lékařská (Salvia officinalis) b) knotovka červená (Silene dioica), mateřídouška obecná (Thymus vulgaris), černýš hajní (Melampyrum nemorosum) c) hluchavka nachová (Lamium purpureum), slunečnice roční (Helianthus annuus), mařinka vonná (Asperula odorata) d) barborka obecná (Barbarea vulgaris), pelyněk černobýl (Artemisia vulgaris), česnáček lékařský (Alliaria petiolata) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

17. Pokud tasemnice napadne člověka, jejím hlavním cílem je a) hostitele co nejrychleji zabít b) hostitele co nejvíce poškodit c) přežít svého hostitele d) vyprodukovat co nejvíce potomstva e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

18. Který vitamín má následující vlastnosti: je rozpustný v tucích, reguluje metabolismus vápníku a fosforu a tělo kryje část jeho potřeby přeměnou derivátu cholesterolu působením UV záření? a) A b) B c) C d) D e) E

19. Na jakém stanovišti lze najít pospolu následující rostliny a jakou vlastnost mají společnou: oměj šalamounek (Aconitum plicatum), kýchavice bílá (Veratrum album) a ocún jesenní (Colchicum autumnale)? a) v květnaté bučině a všechny kvetou bíle b) na vrchovišti a všechny mají plody zelené barvy c) v borovém lese a všechny jsou závislé na mykorrhize s houbami d) na horské louce a všechny jsou pro člověka jedovaté e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


16

20. Výměna mléčného chrupu za trvalý u člověka začíná a) ve věku 1–2 roky b) ve věku 5–6 let c) ve věku 10–12 let d) ve věku 14–16 let e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

21. Mezi hormony adenohypofýzy nepatří a) luteotropní hormon (prolaktin, LTH) b) tyreotropní hormon (TSH) c) adrenokortikotropní hormon (ACTH) d) adrenalin e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

22. Krunýřovci (Ancistrus sp.), oblíbení u akvaristů, dosahují v běžných malých akváriích u chovatelů obvykle jen několika centimetrů. Kdyby žili v přirozených podmínkách a) byli by ještě menší, protože v přírodě mají mnohem méně potravy b) byli by stejně malí, protože v domácnostech se chovají jen miniaturní druhy c) dosáhli by často větší velikosti, protože velikost ryb určuje velikost prostoru, ve kterém žijí d) byli by větší, protože v přírodě mají pestřejší stravu e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

23. Protilátky jsou a) produkovány B-lymfocyty b) produkovány brzlíkem c) namířené pouze proti virům a prionům d) viditelné v krevním séru světelným mikroskopem e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

24. Rostliny svým výskytem často vypovídají o vlastnostech substrátu. Potkáte-li na stanovišti vřes a borůvku, můžete o podloží usoudit, že a) má nízké pH – uvedené druhy patří mezi tzv. acidofyty b) má vysoké pH – uvedené druhy patří mezi tzv. acidofyty c) je bazické – uvedené druhy patří mezi tzv. bazifilní druhy d) je kyselé – uvedené druhy patří mezi tzv. bazifilní druhy e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

25. Optimálním typem péče o květnatou louku je a) vypalování b) ponechání bez zásahu c) sečení d) hnojení průmyslovými hnojivy e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

26. Které chemické prvky můžeme najít v aminokyselinách, ze kterých vznikají proteiny? a) uhlík, vodík, kyslík, dusík, fosfor b) uhlík, vodík, kyslík, dusík, síru c) uhlík, vodík, kyslík, hořčík, vápník d) uhlík, vodík, dusík, fosfor, fluor e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


17

27. Kmen stromu roste a) pouze do výšky b) do tloušťky na bázi, do výšky po celé délce c) do tloušťky po celé délce d) do výšky i do tloušťky po celé délce e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

28. V přírodě můžeme často vidět nárosty řas, které nejsou zbarvené zeleně, ale třeba hnědě či červeně. Tyto řasy a) nemají chlorofyly, a nejsou tedy schopné fotosyntetizovat b) mají chlorofyly, ale překrývají je jiná barviva c) nemohou patřit mezi tzv. zelené řasy (Chlorophyceae) d) jsou vždy suchozemské, ve vodě se vyskytují vždy jen zelené řasové nárosty e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

29. Seřaďte útvary podle velikosti od nejmenšího po největší. a) ATP, glukosa, protilátka, ribosom, mitochondrie b) glukosa, ATP, protilátka, mitochondrie, ribosom c) glukosa, ATP, protilátka, ribosom, mitochondrie d) glukosa, ATP, ribosom, protilátka, mitochondrie

30. Který z kladogramů vystihuje příbuzenské vztahy v rámci strunatců? a) A b) B c) C d) D

A C

B D

prase

užovka

kopinatec

mlok

latimérie

prase

prase prase

užovka

užovka

užovka

kopinatec

kopinateckopinatec

mlok

mlok

mlok

latimérie

latimérie

latimérie

Biologická olympiáda 2010–2011, školní kolo kategorie B číslo soutěžícího ...

1

Zadání soutěžních úkolů kategorie B

Úloha č. 1: Kyselé deštěAutor: Bc. Ondřej Zemek

Časová náročnost: 50 minut

V této úloze se zaměříme na vznik a působení kyselých dešťů. Jejich dopad je zvláště dobře patrný v Jizerských či Krušných horách, kde na mnoha místech z dřívějších lesů zbyly v osmdesátých letech minulého století jen pahýly, které dnes pozvolna zarůstají mladým lesem. Mnohé další důsledky, které způsobily kyselé deště v půdě či vodních tocích, jsou však přímému pohledu méně nápadné, přesto jsou velmi významné. Dobu největších imisí kyselých dešťů máme již 40 let za sebou, a přestože se je podařilo do dnešních dnů výrazně omezit, zůstávají stále závažným problémem.

1. a) Uveďte přibližné pH neznečištěné dešťové vody. Čím je způsobena odchylka od neutrálního pH?

1

1. b) Vážné škody v minulosti utrpěly například lesy a jezera v jižní Skandinávii. Co bylo hlavním zdrojem znečištění v této málo zalidněné oblasti?

1

1. c)Které dvě látky přítomné

v dešti způsobují jeho vysokou kyselost ?

HNO3

Co jsou jejich hlavní přírodní zdroje?

Které lidské činnosti jsou jejich hlavním zdrojem?

Spalování nekvalitního uhlí s obsahem síry

Jaká konkrétní opatření se využívají ke snížení emisí?

3

2. Kyselé deště působí při vysokých koncentracích přímo na orgány rostlin. Mnohem častější jsou ale nižší koncentrace, které způsobují především změny v půdě. Z půdy jsou vyplavovány minerální látky nezbytné pro rostliny, jež se pak zpravidla potýkají s nedostatkem dvou kationtů, které jsou jinak hlavní příčinou tvrdosti vody.2. a) První z nich je součástí molekuly chlorofylu, o který kation se jedná?

Druhý kation pak ovlivňuje činnost mnoha enzymů, propustnost membrán a jeho nedostatkem trpí nejdříve kořeny. O který kation se jedná?

1


2

2. b) V kyselém prostředí se také uvolňuje v rozpustné formě trojmocný kation, který je sice v půdě běžný (jak naznačuje i jeho české jméno), avšak jako součást nerozpustných minerálů. Ve zvýšených koncentracích působí značně toxicky nejen na rostliny, ale například i na ryby v tocích, kam je splavován. O který kation se jedná?

1

2. c) Zakroužkujte jedno podloží, které bude nejvíce tlumit působení kyselých dešťů:

žula – vápenec – čedič – křemenec – pískovec

0,5

2. d) Čím svůj výběr zdůvodňujete?

0,5

2. e) Působení kyselých dešťů vede zpravidla k výraznému oslabení, ale ne přímo smrti lesního porostu (často se používá analogie s AIDS). Jmenujte alespoň dvě přirozené příčiny, které mohou způsobit definitivní zkázu oslabeného smrkového lesa.

1

2. f) Kyselé deště také ovlivňují druhové složení na oligotrofních stanovištích (chudých na živiny), neboť fungují jako hnojivo. Druhy s jakými nároky zde budou jejich působením přibývat?

1

3. Smrkové porosty jsou v porovnání se smíšenými a listnatými lesy náchylnější k poškození kyselými dešti. Kromě toho, že často rostou v horských oblastech vystavených znečištění, má jejich opad jen slabou schopnost tlumit okyselování. Jehlice mají také velký povrch, který silně zachytává tzv. suchou depozici. Při té jsou škodliviny nejdříve zachyceny na povrchu jehlic a následným deštěm spláchnuty do půdy. V další části úlohy se podíváme na takovou jehlici podrobně.

3. a) Smrkové lesy jsou u nás nejrozšířenějším typem lesa. Uveďte dva důvody, proč jsou s takovou oblibou vysazovány.

1

3. b) Smrkové porosty postižené kyselými dešti mají často nápadně větší přírůstky se světlejšími jehlicemi. Jak tyto jevy vysvětlíte? Pomoci vám mohou otázky, na které jste odpovídali v předchozích částech úlohy.

1


3

3. c) Mikroskopický preparát řezu jehlice smrkuNa podložní sklíčko kápněte několik kapek vody, aby nevyschly řezy, které sem budete pokládat. Poté vezměte špalíček kořenu mrkve či bezové duše, rozřízněte jej na dvě půlky a jehlici mezi ně vložte. Případně do něj jehlici vbodněte. Novou žiletkou pak zhotovte co nejtenčí řezy přibližně ze středu délky jehlice, které ihned odkládejte do vodní kapky na podložním sklíčku. Řezů připravte nejméně pět, pro kreslení si vyberete nejlepší z nich. Poté řezy přikryjte krycím sklíčkem a přebytečnou vodu odsajte buničinou. Preparát vložte do mikroskopu a pozorujte postupně od nejmenšího k největšímu zvětšení.Zhotovte přehledný nákres pozorovaných struktur a nezapomeňte na popisky a zvětšení.

5

3. d) Jakou funkci má oválná/kruhová struktura ve středu jehlice?

1

3. e) Z jakých dvou funkčně odlišných pletiv se skládá?

1

3. f) Pod pokožkou je možné vidět jeden či několik málo kruhových útvarů, charakteristických pro jehličnany, vyplněných průhlednou hmotou. K čemu slouží rostlině hmota, která je vyplňuje?

0,5

3. g) Uveďte dva příklady, k čemu tuto hmotu pocházející z jehličnanů využívá člověk.

0,5


5

Úloha č. 2: ZOOAutor: Bc. Julie Kovářová

Časová náročnost: 50 minut

V této úloze se budeme věnovat zoologickým zahradám a jejich roli v ochraně přírody. Možná vás zarazí, že se celá následující úloha týká především velkých savců. Ne že by snad malí savci, plazi, ptáci, obojživelníci, ryby či bezobratlí nebyli ohroženi, ale je to právě jeden z typických jevů ochrany přírody, s kterým se můžeme setkat v zoologických zahradách, nebo i jinde. Velcí savci se stávají vlajkovými loďmi, které přilákají nejvíce návštěvníků i sponzorů a proto jsou nejlepšími kandidáty na cílenou ochranu. (Na ochranu gorilích celebrit zkrátka získáte podporu a peníze snadněji než na záchranu ohrožených ostrovních krys, o hadech nemluvě).

1. Jakou úlohu hrají zoologické zahrady v ochraně přírody? Vypište alespoň 3 funkce, které plní zoologické zahrady v ochraně přírody. Uvažujte jak v mezinárodním, tak i v místním měřítku.

1,5

2. V následující tabulce je šest zástupců ohrožených zvířat, se kterými se můžete setkat v evropských zoologických zahradách. Vaším úkolem je doplnit chybějící údaje z nabídky.

zvíře rozšíření biotop potrava

jihovýchodní Asie (ostrovy Sumatra a

Borneo)plody, výhonky

pampy, tropický deštný les

Austrálie

levhart sněžný (irbis)

ryby

střední Afrika

6

obratlovci

mravenci,

drobný hmyz

tuleň b

ajkals

ký

tropický deštný les osel somálský

tráva, keře

blahovičník

suché opadavé lesy (blahovičníkové)mravenečník velký

suché savany

a polopouštěsladkovodní biotopy

hory

Jižní Amerika

Himalá

j

jižní Sibiř

orangutan

koala medvídkovitá


6

3. a) Nyní se podíváme na několik slavných příkladů ohrožených nebo již vyhynulých zvířat. V každém odstavci je popsaný vývoj populací určitého druhu v průběhu času. Poznejte a napište, o která zvířata se jedná.

A.Tato zvířata pocházejí z asijských stepí. První lidé, kteří je potlačovali, byli místní pastevci, neboť se jednalo o konkurenci pro jejich vlastní stáda. V polovině 19. století byla objevena jistým polským cestovatelem. To odstartovalo lov a dovedlo zvířata až na pokraj vyhubení. Naštěstí bylo několik jedinců drženo v zajetí v evropských zoologických zahradách (mimo jiné i v Praze). Po 30 let byla zvířata považována za vyhynulá v přírodě, nyní probíhá jejich opětovné navracení do mongolských stepí.

B.Tento organismus je zastoupen dvěma poddruhy. Zatímco jižní čítá několik tisíc jedinců, severní stojí na pokraji vyhubení. Původní rozšíření severního poddruhu zahrnuje území Súdánu, Konga a Ugandy. Největší nebezpečí pro něj představují pytláci, kteří lovili zvířata pro maso a kůži, ale hlavně kvůli využití v tradiční medicíně. My máme jedinečnou možnost vidět je v ZOO ve Dvoře Králové, kde se v minulosti zvířata i úspěšně množila. To se ale v posledních letech nedaří, proto byli čtyři z osmi zbývajících jedinců přemístěni zpět do volné přírody, čímž by se mohly šance na jejich množení zvýšit. V nedávné době se objevily nové poznatky nasvědčující, že se dokonce jedná o samostatný druh.

C. Tento velký býložravec se původně vyskytoval i na našem území. V západní Evropě byl vyhuben již v 6. století, ve východní Evropě v 17. století, nejdéle se udržel na Kavkaze. Ve 30. letech 20. století byl vyhuben i tam, v roce 1923 žilo na světě jen 56 kusů. Naštěstí se daří rozmnožování v zajetí a dnes se opět vrací do přírody, vyskytuje se například v Bialowiežském národním parku na hranicích Polska a Běloruska nebo v Národním parku Poloniny na severovýchodě Slovenska. Snad bude mít tento druh stejné štěstí jako jeho americký příbuzný, který se také ocitl na pokraji vyhubení, ale byl úspěšně zachráněn.

D.Toto zvíře bylo endemitem na ostrově Mauricius v Indickém oceánu. Evropané je objevili roku 1505 a do 150 let po svém objevu vyhynulo. Za hlavní příčinu není výjimečně považován lov lidmi, dotyčný druh měl údajně velmi tuhé a nedobré maso. Původně na ostrově nežili žádní větší predátoři, takže jej pravděpodobně vytlačila nepůvodní, lidmi zavlečená zvířata (prasata, krysy, opice). A lidé ještě přispěli kácením místních lesů.

4

3. b) Ani pokud se podaří malé skupiny o několika jedincích znovu rozmnožit do velkých počtů, už nikdy se nevrátí do původního stavu. Nově vytvořené velké populace nebudou mít stejnou hodnotu jako ty původní. Proč? Jak se to může projevit třeba při nákaze určitou infekcí?

1,5


7

4. Zoologické zahrady z více než 30 států sdružuje Evropská asociace zoologických zahrad a akvárií (EAZA). Podporuje jejich spolupráci a vykazuje poměrně rozmanitou činnost, mimo jiné také organizuje kampaně na podporu kriticky ohrožených biotopů a druhů živočichů. Aktuálně probíhá kampaň ,,Nechme šelmy žít“ na záchranu evropských masožravců. Mezi hlavní cíle patří zvýšit informovanost o stavu šelem v Evropě, podporovat snahu o záchranu ohrožených druhů a také učit lidi žít v sousedství šelem.

4. a) Do kampaně je zahrnuto dvanáct druhů šelem. Přiřaďte ke jménům čtyř našich druhů mapku (A-E) s jejich současným rozšířením a příslušný popisek (α-ε). Jedna mapa a jeden popisek jsou navíc.

A B

C D

E


8

α) Tento druh je všežravý, jeho potrava se mění v průběhu roku dle aktuální nabídky. Jeho rozšíření je výrazně omezené.

β) Jedná se o nejmenší psovitou šelmu naší původní fauny.

γ) Tato šelma je charakteristická svým způsobem lovu, kdy kořist užene. Mimo jiné se k nám šíří populace z Bavorska.

δ) Toto zvíře u nás není původní, ale v posledních letech se v České republice velmi úspěšně šíří.

ε) Toto zvíře by bylo pravděpodobně podstatně hojnější, kdyby nebylo oblíbeným objektem nelegálního lovu.

zvíře mapa popisek

vlk obecný

medvěd hnědý

liška obecná

rys ostrovid

4

4. b) Z těchto čtyř zvířat se jedno výrazně liší svým sociálním životem. Jaké zvíře to je? V čem spočívá tento rozdíl?

1

4. c) Velké šelmy jsme v přírodě téměř vyhubili, třebaže plní významnou roli v ekosystému. Jakou? Jak se projevuje jejich nedostatek?

1

5. Zdaleka ne všechny šelmy v naší přírodě jsou ohrožená zvířata, která je zapotřebí chránit. V minulosti k nám byly dováženy nepůvodní druhy šelem i dalších savců jako kožešinová zvířata. Jejich kontrola se člověku vymkla z rukou a zvířata se nyní volně šíří v krajině. V některých případech mají vysloveně negativní vliv, ničí přirozené ekosystémy a vytlačují původní druhy. Vypište 2 příklady nepůvodních druhů savců, které patří mezi kožešinová zvířata.

1


9

Určování přírodnin

Poznej 15 předložených hub a rostlin a napiš jejich jméno: 1. __________________________________________________ 2. __________________________________________________ 3. __________________________________________________ 4. __________________________________________________ 5. __________________________________________________ 6. __________________________________________________ 7. __________________________________________________ 8. __________________________________________________ 9. __________________________________________________ 10. __________________________________________________ 11. __________________________________________________ 12. __________________________________________________ 13. __________________________________________________ 14. __________________________________________________ 15. __________________________________________________

Poznej 15 předložených živočichů a napiš jejich jméno: 1. __________________________________________________ 2. __________________________________________________ 3. __________________________________________________ 4. __________________________________________________ 5. __________________________________________________ 6. __________________________________________________ 7. __________________________________________________ 8. __________________________________________________ 9. __________________________________________________ 10. __________________________________________________ 11. __________________________________________________ 12. __________________________________________________ 13. __________________________________________________ 14. __________________________________________________ 15. __________________________________________________


11

Testové otázky1. Vyberte živočicha schopného alespoň částečné barvoměny (tj. může měnit barvu podle podkladu,

na kterém se nachází). a) mlok skvrnitý (Salamandra salamandra) b) lelek lesní (Caprimulgus europaeus) c) rosnička zelená (Hyla arborea) d) stužkonoska modrá (Catocala fraxini) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

2. Jak se liší reakce rostlinné a živočišné buňky na hypotonické prostředí? a) reakce se neliší, obě buňky se smrsknou b) rostlinná buňka bobtná až praskne, živočišná pouze zvětší vakuoly c) živočišná buňka nabobtná a praskne, rostlinná se nezvětší d) reakce se neliší, obě buňky se budou zvětšovat, až prasknou e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

3. Kořenové vlášení (neboli kořenové vlásky) a) je obecný název pro kořenový systém rostlin b) je název pro jemné vláknité výrůstky vyskytující se pouze na hlavním kořeni c) slouží k zvětšení povrchu kořenů pro lepší absorpční schopnosti d) najdeme je pouze u rostlin se vzdušnými kořeny e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

4. Mezi proteiny (bílkoviny) patří a) celulosa b) protilátky c) chitin d) agar e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

5. K charakteristickým znakům dvouděložných rostlin (Rosopsida) patří a) svazčité kořeny b) cévní svazky rozložené náhodně po celém průřezu stonku c) síťnatá žilnatina listu d) trojčetné květy e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

6. Procesem zvaným meiosa vzniká a) vajíčko b) bakterie c) zygota d) archebakterie e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

7. Na půdě bohaté na dusík byste za normálních podmínek nenašli a) kopřivu dvoudomou (Urtica dioica) b) rosnatku okrouhlolistou (Drosera rotundifolia) c) mochnu husí (Potentilla anserina) d) bez černý (Sambucus nigra) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


12

8. Zástupce kterého z ptačích řádů v původní české fauně nenalezneme? a) pěvce (Passeriformes) b) srostloprsté (Coraciiformes) c) vrubozobé (Anseriformes) d) měkkozobé (Columbiformes) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

9. Která složka je součástí plasmatické membrány? a) sacharosa b) celulosa c) chitin d) proteiny (bílkoviny) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

10. Ve které skupině živočichů najdeme běžně hermafroditní zástupce? a) měkkýši b) ptáci c) obojživelníci d) hmyz e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

11. Jeden z nejznámějších případů symbiózy je soužití bobovitých rostlin (Fabaceae) a hlízkových bakterií (Rhizobium). V čem je tato symbióza prospěšná? a) bakterie pomáhají rostlině zpracovávat fosfor b) bakterie pomáhají rostlině získávat dusík c) bakterie dodávají rostlině zdroje energie (asimiláty) d) rostlina není bakterii nijak prospěšná e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

12. Která z těchto složek se nepodílí na imunitní obraně organismu? a) bílé krvinky b) červené krvinky c) kůže d) brzlík e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

13. Mezi základní chemické prvky tvořící stavební komponenty všech živých organismů patří a) C, Fe, Ar b) O, C, H c) P, Si, Pb d) S, P, Au e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

14. Srdce ptáka má a) 1 předsíň a 3 komory b) 1 předsíň a 1 komoru c) 2 předsíně a 2 komory d) 2 předsíně a 1 komoru e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


13

15. Jako evoluční novinku krytosemenných rostlin můžeme označit a) cévní svazky b) semeno c) květ d) kutikulu e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

16. Korálové útesy se vyskytují především a) v tropických šelfových vodách b) v arktických vodách c) v hlubokomořských příkopech d) v ústích a deltách řek e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

17. Jako koření se často využívají rostliny obsahující vonné silice. Jsou to například a) brutnákovité (Boraginaceae) b) lipnicovité (Poaceae) c) bobovité (Fabaceae) d) hluchavkovité (Lamiaceae) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

18. Která z následujících dřevin nemá plod malvici? a) jabloň obecná (Malus domestica) b) jeřáb ptačí (Sorbus aucuparia) c) mandloň obecná (Amygdalus communis) d) hrušeň obecná (Pyrus communis) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

19. Která ryba za účelem rozmnožování migruje z řek do moře? a) losos atlantský (Salmo salar) b) štika obecná (Esox lucius) c) sumec velký (Silurus glanis) d) úhoř říční (Anguilla anguilla) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

20. Smrk ztepilý (Picea abies) v České republice přirozeně roste a) v alpínském pásmu b) v lužních lesích c) na hlubokých vátých píscích d) na horách e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

21. Kterou kočkovitou šelmu nemůžete potkat v Africe – bereme-li v úvahu pouze přirozený výskyt? a) geparda (Acinonyx jubatus) b) tygra (Panthera tigris) c) levharta (Panthera pardus) d) lva (Panthera leo) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


14

22. Která organela eukaryotické buňky nejspíše zakrní při přechodu na anaerobní způsob života (tj. život v nepřítomnosti kyslíku)? a) mitochondrie b) bičík c) entoplasmatické retikulum a Golgiho aparát d) jadérko e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

23. Který z následujících pěvců se specializuje na živočišnou potravu? a) křivka obecná (Loxia curvirostra) b) dlask tlustozobý (Coccothraustes coccothraustes) c) ťuhýk obecný (Lanius collurio) d) pěnkava obecná (Fringilla coelebs) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná


15

24. Máte před sebou buňku, která obsahuje mimo jiné DNA, RNA, enzymy, ribosomy, mitochondrie a cytoplasmatickou membránu. Kterému organismu může patřit? a) pouze rostlině b) pouze bakterii c) pouze živočichovi d) eukaryotnímu organismu e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

25. Které z buněk lidského těla nemají v dospělém stavu jádra? a) bílé krvinky b) červené krvinky c) svalové buňky d) spermie e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

26. Který z našich hlodavců si vytváří zásoby zrní na zimu? a) sysel obecný (Spermophilus citellus) b) norník rudý (Myodes glareolus) c) křeček polní (Cricetus cricetus) d) myšivka horská (Sicista betulina) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

27. Původcem chřipky je a) virus b) bakterie c) prvok d) prion e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

28. Která chráněná území patří mezi národní parky ČR? a) Slavkovský les, Podyjí, Český les b) České Švýcarsko, Krkonoše, Podyjí c) Šumava, Český les, Beskydy d) Jeseníky, Bílé Karpaty, Beskydy e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

29. Fagocytóza je a) typ buňky, který se specializuje na zpracování potravy b) jev, kdy buňka svými panožkami obklopí objekt a pojme ho c) masožravá rostlina d) jiný název pro cytoplasmatickou membránu e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

30. Mezi jedovaté rostliny nepatří a) lýkovec vonný (Daphne cneorum) d) rulík zlomocný (Atropa bella-dona) c) koukol polní (Agrostemma githago) d) vraní oko čtyřlisté (Paris quadrifolia) e) žádná z výše uvedených odpovědí není správná

BIOlOgICKá OlymPIádA 2010–201145. ročník

školní kolo kategorie A, B

Informace a pokyny pro organizátory Zadání soutěžních úlohAutorská řešení

Autoři: Bc. Julie Kovářová, Mgr. Petr Synek, Bc. Ondřej Zemek, Mgr. Petr Zouhar a kolektiv členů pracovní skupiny pro tvorbu úkolů BiO kategorie A, B pod vedením Mgr. Petra Jedelského

Recenzovali: PhDr. Magda Andresová a Mgr. Petr ŠímaJazyková úprava: Mgr. Hana NůskováRedakce: Mgr. Petr Jedelský

Date post:	24-Oct-2019
Category:	Documents
Upload:	others
View:	1 times
Download:	0 times

Biologická olympiáda - gymkvary.cz · 7. b) alelu pro hemofilii nesou osoby 2, 4, 6, 7 a 8...

Documents