🧬 Разбор ЕГЭ по биологии: эксперименты и теория

Разбор ЕГЭ по биологии (Дальний Восток)

Ключевые тезисы

Разбор носит психотерапевтический характер, чтобы успокоить выпускников после экзамена.
Официальные формулировки и ключи появятся позже, после проверки работ и сбора заданий экспертами.
Основное внимание уделяется второй части, так как формулировки из первой части собрать сложно.
Конспект основан на воспоминаниях участников экзамена.

Разбор заданий второй части

Эксперимент с мышами и золотистым стафилококком

Суть: Исследование терапии антибиотиком и бактериофагом.
Группы: 1) Без лечения, 2) С антибиотиком, 3) С бактериофагом.
Переменные:
- Независимая: тип терапии (применяемый препарат).
- Зависимая: выживаемость мышей.
Нулевые гипотезы (пример):
1. Выживаемость мышей не зависит от типа терапии.
2. Выживаемость мышей не зависит от времени (если был этот параметр).
Важные моменты:
- Мышей берут одного пола и возраста для минимизации индивидуальной изменчивости.
- Бактериофаг избирателен (эффективен против конкретной инфекции, не вредит микрофлоре). Антибиотик может быть как широкого, так и узкого спектра.

Эксперимент с выделением желчи у собак

Суть: Влияние типа пищи на выработку желчи.
Нулевая гипотеза: Тип пищи не влияет на выработку желчи.
Контроль: Важен адекватный контроль (например, сравнение с базовым рационом). Нельзя использовать собак разного размера/породы без нормирования на массу тела.

Эксперимент со спектрами света и укоренением

Суть: Влияние спектра света на частоту/количество корней у растения.
Переменные:
- Независимая: спектр света (белый, синий, красный, комбинации).
- Зависимая: частота укоренения / количество корней.
Лучший спектр: Обычно красный + синий (максимальное поглощение хлорофиллом).
Объяснение: Эти спектры лучше поглощаются, что повышает интенсивность фотосинтеза → больше глюкозы и энергии → активный рост корней.
Отрицательный контроль: Естественный солнечный свет (спектр, как в природе).

Эксперимент с фрагментами клубня картофеля

Суть: Изменение массы фрагментов в разных растворах.
Переменные:
- Независимые: 1) тип раствора (дистиллированная вода, 10% сахароза), 2) время.
- Зависимая: масса фрагмента.
Нулевые гипотезы:
1. Масса фрагмента не зависит от типа раствора.
2. Масса фрагмента не зависит от времени.
Отрицательный контроль: Раствор с физиологической концентрацией (изотонический).

Эксперимент с противогрибковым препаратом и фотодинамической терапией (FДT)

Суть: Влияние терапии на клетки гриба Candida.
Группы: 1) Контроль, 2) Антимикотик, 3) Антимикотик + FДT.
FДT приводит к образованию активных форм кислорода (АФК), которые являются сильными окислителями.
Почему один инкубатор? Для обеспечения одинаковой температуры во всех группах (разная температура повлияет на результат).
Достоверность: Эксперимент не будет достоверным, если для группы с FДT меняли среду, так как это дополнительный изменяющий фактор.
Аналогичный процесс в клетке: Образование АФК при клеточном дыхании или фотосинтезе.
Действие на кишечную палочку: Антимикотик на неё не подействует (прокариот), а АФК из FДT — подействует (неспецифическое окисление).

Эксперимент с космонавтами (утомляемость мышц)

Суть: Сравнение утомляемости мышц до и после полёта на МКС.
Переменные:
- Независимые: 1) время выполнения упражнения, 2) пребывание в космосе (до/после).
- Зависимая: утомляемость / доля сокращающихся мышечных волокон.
Нулевые гипотезы:
1. Утомляемость не зависит от времени.
2. Утомляемость не зависит от пребывания в космосе.
Почему у космонавтов выше? В невесомости мышцы атрофируются из-за сниженной нагрузки.
Причины утомляемости в норме: Накопление молочной кислоты, истощение запасов гликогена/креатинфосфата, нехватка кислорода.

Задания на анализ и применение знаний

Синдром Дауна (кариотип)

Патология: Трисомия по 21-й паре хромосом.
Причина: Нерасхождение хромосом в мейозе → аномальная гамета (n+1) + нормальная гамета (n) = зигота с 47 хромосомами.
Определение пола: По половым хромосомам (XX — женский, XY — мужской).

ВИЧ

Поражение: Лейкоциты (Т-лимфоциты, клетки с рецептором CD4+).
Функции компонентов:
- Капсид: защита и хранение генетического материала (РНК).
- Суперкапсид (если есть): прикрепление и проникновение в клетку хозяина.
- Нуклеиновая кислота: хранение и передача наследственной информации.

Строение и функции нефрона

Юкстамедуллярные нефроны имеют длинные петли Генле → более эффективная реабсорбция воды → более концентрированная моча.
Почки пустынных животных имеют более развитое мозговое вещество (длинные петли Генле) для максимальной реабсорбции воды.

Опыление у злаков

Цветок злака приспособлен к ветроопылению: длинные тычиночные нити, рыльца опушённые и раздвоенные (для улавливания пыльцы), редуцированный околоцветник.

Эритропоэтин

Тип регуляции: Отрицательная обратная связь. При гипоксии (нехватке O₂) почки вырабатывают эритропоэтин → стимуляция образования эритроцитов в костном мозге → повышение уровня O₂ → снижение выработки эритропоэтина.
Назначение с препаратами железа: Железо необходимо для синтеза гема (части гемоглобина) в новых эритроцитах.
Запрет для спортсменов: Приём эритропоэтина искусственно повышает количество эритроцитов и, следовательно, выносливость, что считается допингом.

Эксперимент Стюарта (клонирование моркови)

Метод: Культура клеток и тканей (метод эксплантации).
Способ размножения: Бесполое (вегетативное), так как новое растение развивается из соматических клеток митозом и генетически идентично материнскому.
Исходный материал — зрелые сосуды ксилемы: Не подходят, так как это мёртвые клетки, неспособные к делению.

Сурфактант

Функция: Снижает поверхностное натяжение в альвеолах, предотвращая их спадение (ателектаз).
Созревание: Активно вырабатывается к 26-й неделе внутриутробного развития.
Влияние вязкости: Повышение концентрации белков и липидов в сурфактанте увеличивает его вязкость → ухудшается расправление альвеол → меньшая площадь газообмена → снижение интенсивности газообмена.

Эволюция и экология

Жаба-ага: На краю ареала преобладают длинноногие особи, так как это помогает быстрее расселяться и захватывать новые территории.
Наука об историческом развитии: Эволюция (раздел биологии).
Потери углерода при вырубке: Меньшие потери органического углерода будут при вырубке хвойного леса (тайги), так как значительная часть углерода запасена в почве, а не только в стволах деревьев (как в тропиках).
Экологические ниши: Фундаментальная ниша — потенциально занимаемая при отсутствии конкурентов. Реализованная ниша — фактически занимаемая с учётом конкуренции (обычно уже).
Вторичная сукцессия после пожара: Биомасса монотонно растёт. Видов