Задания
практического тура заключительного этапа XXXVII Всероссийской
олимпиады школьников по биологии. г. Уфа. 2020-21 уч. год. 10 класс
ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
ОСМОТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ЗАПАСАЮЩИХ ОРГАНОВ
Цель: изучить явление плазмолиза на примере вегетативных запасающих органов растений.
Оборудование и материалы: запасающие органы чистяка весеннего (Ficaria verna), чашки Петри, бритва, поддон, микроскоп, предметное и покровное стекло, пинцет, фильтровальная бумага, кусочек пенопласта, вода, 0,1% раствор нейтрального красного,
1 М раствор нитрата калия.
Ход работы:
1. Нанесите каплю воды на предметное стекло. Сделайте поперечный срез растительного объекта и поместите его в каплю. Полоской фильтровальной бумаги удалите избыток воды. Нанесите на срез одну каплю раствора нейтрального красного. Дождитесь прокрашивания (не менее 5 минут). Удалите раствор нейтрального красного, добавьте каплю воды. Накройте срез покровным стеклом. Установите его под микроскопом.
2. Поднимите руку и позовите проверяющего, чтобы оценить качество среза. Без оценки проверяющего дальнейшая работа не будет засчитана!
3. Какова морфологическая природа запасающего органа у чистяка (поставьте знак «Х») [1 балл]:
| корневище | столон | корнеклубень | луковица | клубень |
4. Перечислите, по каким анатомическим признакам вы определили тип запасающего органа [2 балла]: ___________________________________________________________ __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________
5. Зарисуйте анатомическое строение среза в виде сектора (рис.1). Отметьте на срезе клетки, где можно обнаружить калиевые каналы, выводящие ионы калия из цитоплазмы во внешнюю среду (SKOR).
| Техника рисунка [3 балла] Правильные подписи [12 балов] Оценка качества среза [6 баллов] 1) тонкий/толстый; 2) цельный/рваный; 3) перпендикулярно оси органа/косой | 
|
6. Снимите с предметного столика препарат. Замените воду под покровным стеклом на 1М раствора нитрата калия. Для этого нанесите сбоку от покровного стекла каплю раствора нитрата калия, а с противоположной стороны прикоснитесь фильтровальной бумагой. Проведите эту процедуру 2 – 3 раза.
| 7. Через 5–10 минут наблюдайте явление плазмолиза. Зарисуйте отдельную клетку, в которой произошел плазмолиз (рис.2). К какому типу плазмолиза можно отнести полученную микроскопическую картину? [2 балла] | 
|
Ответьте на вопросы. Какой учёный ввел понятие «плазмолиз»?
| Гуго де Фриз | Джозеф Пристли | Вильгельм Кнопп | Николай Холодный |
| Можно ли утверждать, что мембраны растительных клеток непроницаемы для ионов калия и нитрат- ионов? | Да | Нет |
8. Опишите причины плазмолиза в данном эксперименте. [2 балла] __________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________
9. Допустим, что плазмолиз прекращается, если взять раствор нитрата калия с концентрацией ниже, чем 0.2 моль/л. По формуле π = –iCRT рассчитайте осмотическое давление клеток запасающего органа. [5 баллов]
Для справки: R = 8.3 Дж/[моль×К], t о = +27оC, MW(KNO3) = 101 г/моль.
10. В наружном слое клеток перицикла работает ген SCARECROW (SCR). Белковый продукт – фактор транскрипции SCR – по плазмодесмам проникает во внутренний слой клеток коры, где направляется в ядро и активирует экспрессию гена SHORT ROOT (SHR). Белковый продукт SHR закрывает плазмодесмы между внутренними клетками коры и паренхимой коры, и белок SCR далее не распространяется. Накопление продукта SHR в клетках вызывает дифференцировку эндодермы или крахмалоносного влагалища.
К каким последствиям приведут изменения в активности гена SCR?
Ответ дайте в виде однобуквенного шифра (см. ниже). [4 балла]
А. Кора не дифференцируется, эндодермы / крахмалоносного слоя нет
Б. Появятся дополнительные слои эндодермы / крахмалоносного слоя
В. Граница между перициклом и корой сместится на несколько клеток внутрь
Г. Граница между перициклом и корой исчезнет, клетки приобретут свойства, промежуточные между типичным перициклом и корой
Д. Граница между перициклом и корой сместится на несколько клеток наружу
При мутации по гену SCR с полной потерей функции произойдёт________
При усиленной экспрессии гена SCR во всех клетках корня (под 35SCaMV, т.е. под сильным промотором) произойдёт ___________