№26. Общая биология в новой ситуации: как применить правило к незнакомому примеру
Задание №26 всегда даёт незнакомый текст: редкий вид, последствия потепления, работа клетки железы, приёмы селекции или биотехнологии. Проверяют не память, а умение узнать в тексте знакомое правило общей биологии и применить его именно к этому случаю.
Начнём с того, что проверяет это задание. Общая биология объединяет несколько крупных блоков: клетку, организм, экосистемы, эволюцию, селекцию и биотехнологию. Правила в них одни и те же из года в год, а ситуация в условии каждый раз новая: то редкий вид с малой численностью, то изменение климата, то клетки железы, то новый сорт. Поэтому решение всегда идёт в три хода: понять, что дано, вспомнить подходящее правило и сделать вывод для этого конкретного объекта.
что дано в условии → какое правило биологии применимо → вывод для этого случая · назови правило своими словами · покажи механизм · закончи выводом про объект из условия
Первый частый сюжет — малая численность и редкие виды. Здесь работает правило о популяции как единице эволюции: устойчивость группы зависит от генетического разнообразия. Если особей мало, аллелей тоже мало, поэтому вид хуже приспосабливается к изменениям среды; родственники скрещиваются между собой, поэтому вредные рецессивные мутации переходят в гомозиготное состояние и потомство становится менее жизнеспособным; найти партнёра труднее, поэтому падает скорость размножения. Ответ собирается как несколько пар «причина — результат», и число таких пар обычно указано в вопросе.
Второй сюжет — человек меняет среду. Здесь нужно назвать экологическое правило: лимитирующий фактор, конкуренцию, круговорот веществ, влияние температуры и влаги на фотосинтез. Например, рост концентрации парниковых газов ведёт к потеплению, поэтому в северных регионах появляются подходящие условия для переносчиков инфекций, поэтому срок их сезонной активности удлиняется. Продуктивность экосистемы тоже объясняется через факторы среды: чем меньше влаги, тем медленнее метаболизм растений; чем больше солнечных дней, тем активнее фотосинтез; слишком высокая температура усиливает потери влаги и снижает продуктивность.
| Ситуация в условии | Правило биологии | Что написать в ответе |
|---|---|---|
| Малочисленная популяция редкого вида | Популяция — единица эволюции, генетическое разнообразие | Мало аллелей, поэтому слабая адаптация к изменениям среды; близкородственное скрещивание, поэтому проявляются вредные рецессивные мутации; трудно найти партнёра, поэтому падает скорость размножения |
| Рост концентрации парниковых газов | Экологические факторы определяют границы ареалов | Потепление делает условия севера подходящими для переносчиков, поэтому инфекция приходит туда, где у жителей нет иммунитета |
| Новый сорт, порода, штамм | Селекция и искусственный отбор | Отбор ведёт человек по нужным ему признакам; укажи метод: отбор, гетерозис, полиплоидия, близкородственное скрещивание и его последствия |
| Вставка гена, клонирование, культура клеток | Биотехнология и генная инженерия | Организм получает чужой ген и синтезирует нужный белок, потому что генетический код универсален |
| Разная продуктивность экосистем | Фотосинтез и лимитирующие факторы | Влага, свет и температура меняют интенсивность фотосинтеза и метаболизм растений, поэтому меняется первичная продукция |
| Особенности клетки конкретной ткани | Строение органоида соответствует его функции | Сравни объём работы органоида в двух тканях и объясни различие через функцию, а не просто назови ответ |
Как узнать нужное правило? Ищи в тексте ключевые слова. «Малая численность», «редкий вид», «изолированная популяция» — это эволюция и генетика популяций. «Удобрение», «выхлопы», «вырубка», «вселили чужой вид» — экология. «Фермент», «мембрана», «синтез белка», «деление клетки» — цитология. «Порода», «сорт», «гибрид», «полиплоид» — селекция. Каждое такое слово прямо отсылает к школьному разделу, а значит, и к правилу, которое нужно применить.
- Шаг 1. Прочитай условие и выпиши, что именно дано: объект, его состояние и то изменение, о котором спрашивают.
- Шаг 2. Определи раздел общей биологии: клетка, организм, экосистема, эволюция, селекция, биотехнология.
- Шаг 3. Назови правило, закон или закономерность этого раздела, которую можно применить к ситуации.
- Шаг 4. Примени правило к объекту из условия: подставь его особенности вместо общих слов.
- Шаг 5. Сформулируй вывод словами именно этого случая, а не общей фразой из учебника.
- Шаг 6. Проверь, что на каждый пункт вопроса дан отдельный ответ: число элементов задаёт сам вопрос.
Типичные ошибки. 1) Отвечают общими словами о биологии, не привязывая их к объекту из условия: такой ответ не засчитывают. 2) Пересказывают текст условия и не добавляют ни одного биологического правила. 3) Называют правило, но не делают вывод для конкретного случая, а вывод — обязательный элемент. 4) Отвечают не на все части вопроса: если спросили и о роли в круговороте, и о функциональной группе, нужны оба ответа. 5) Путают уровни организации: свойства популяции, например генетическое разнообразие, приписывают отдельной особи, а свойства клетки — целому организму. 6) Пишут «это вредно» или «это полезно» без механизма: нужна причинно-следственная цепочка, а не оценка.
Отдельно поговорим про селекцию и биотехнологию, потому что здесь чаще всего отвечают наугад. В селекции важно назвать метод и его механизм: массовый и индивидуальный отбор, гетерозис, то есть превосходство гибридов первого поколения, полиплоидия, искусственный мутагенез. В биотехнологии различай генную инженерию, где в организм встраивают чужой ген, и клеточную инженерию, где работают с культурой клеток и клонированием. Общий вывод для таких задач прост: методы работают потому, что генетический код универсален, а признаки определяются генами, которые можно переносить из одного организма в другой.
Проверь себя
- Почему уменьшение численности редкого вида опасно даже при полной охране его территории?
- В условии сказано: в водоём вселили чужой вид рыбы, и численность местных видов упала. Что здесь дано, какое правило применимо и какой вывод получится?
- Как универсальность генетического кода объясняет, что бактерия может синтезировать человеческий белок?
- Чем отличается ответ «селекционер отбирал лучшие растения» от ответа с названием метода и его механизма?
- В условии сказано, что высокая доза удобрения повысила урожай, но проростки стали гибнуть. Какое правило о концентрации растворов и осмосе здесь работает?
Показательные решения
- Условие говорит о редком виде с очень малой численностью и просит назвать причины и последствия. Подходящее правило: популяция — единица эволюции, а её устойчивость зависит от генетического разнообразия.
- Первая цепочка: в маленькой популяции мало разных аллелей, поэтому низкий уровень генетического разнообразия, а это снижает способность вида адаптироваться к изменениям окружающей среды.
- Вторая цепочка: партнёров мало и они часто родственны, поэтому высока вероятность близкородственного скрещивания, вредные рецессивные мутации переходят в гомозиготное состояние, и жизнеспособность потомства снижается.
- Третья цепочка связана с численностью напрямую: чем меньше особей, тем ниже вероятность встречи полового партнёра, поэтому снижается и скорость размножения.
- Каждую причину оформляем парой «причина — результат», как прямо требует условие, иначе часть элементов потеряется и балл снизят.
- Ответ: низкий уровень генетического разнообразия; снижение способности адаптироваться к изменениям среды; высокая вероятность близкородственного скрещивания; снижение жизнеспособности потомства; низкая вероятность встречи партнёра; снижение скорости размножения.
Ответ: 1. Низкий уровень генетического разнообразия. 2. Снижение способности вида адаптироваться к изменениям окружающей среды. 3. Высокая вероятность близкородственного скрещивания. 4. Снижение жизнеспособности потомства (проявление летальных рецессивных мутаций). 5. Низкая вероятность встречи полового партнера, так как популяция малочисленна. 6. Снижение скорости размножения.
Официальное решение из банка ФИПИ
1. Низкий уровень генетического разнообразия. 2. Снижение способности вида адаптироваться к изменениям окружающей среды. 3. Высокая вероятность близкородственного скрещивания. 4. Снижение жизнеспособности потомства (проявление летальных рецессивных мутаций). 5. Низкая вероятность встречи полового партнера, так как популяция малочисленна. 6. Снижение скорости размножения.
- Условие связывает рост концентрации парниковых газов с распространением инфекций в северных регионах. Применимое правило: экологические факторы определяют границы ареалов видов, в том числе переносчиков болезней.
- Первый шаг цепочки — атмосфера: парниковые газы задерживают тепло, поэтому климат на планете теплеет.
- Второй шаг — экологический: температура в северных регионах становится подходящей для распространения переносчиков инфекций, насекомых и клещей, поэтому они осваивают новые территории.
- Третий шаг — сезонный: тёплый период удлиняется, поэтому увеличивается срок сезонной активности переносчиков.
- Четвёртый шаг — про людей: у жителей северных регионов отсутствует иммунитет к новой для этих мест инфекции, поэтому они особенно уязвимы, в отличие от жителей юга.
- Ответ: рост концентрации парниковых газов ведёт к потеплению климата; на севере создаются условия для переносчиков инфекций; удлиняется срок их активности; у местных жителей нет иммунитета к новой инфекции.
Ответ: 1. Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере приводит к потеплению климата на планете. 2. Температура в северных регионах становится подходящей для распространения переносчиков инфекций (насекомых и клещей). 3. Увеличивается срок сезонной активности у переносчиков инфекций. 4. У жителей северных регионов отсутствует иммунитет к новой для этих регионов инфекции.
Официальное решение из банка ФИПИ
1. Увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере приводит к потеплению климата на планете. 2. Температура в северных регионах становится подходящей для распространения переносчиков инфекций (насекомых и клещей). 3. Увеличивается срок сезонной активности у переносчиков инфекций. 4. У жителей северных регионов отсутствует иммунитет к новой для этих регионов инфекции.
- Условие спрашивает о функциях аппарата Гольджи и о том, в каких клетках он развит сильнее — в клетках поджелудочной железы или эндотелия сосудов. Правило: строение органоида соответствует его функции, а степень развития зависит от объёма работы.
- Функция первая: в аппарате Гольджи созревают белки мембраны клетки — рецепторы, каналы, транспортёры, поэтому клетка получает рабочие мембранные структуры.
- Функция вторая: здесь формируются ферменты лизосом, имеющие белковую природу, а лизосомы участвуют во внутриклеточном пищеварении.
- Функция третья: в клетках желёз аппарат Гольджи сортирует белки для секреции из клетки — гормоны, ферменты, нейромедиаторы.
- Вывод по сравнению: клетки поджелудочной железы постоянно секретируют гормоны и пищеварительные ферменты белковой природы, поэтому аппарат Гольджи в них развит сильнее, чем в клетках эндотелия сосудов.
- Ответ: в аппарате Гольджи созревают белки мембран, образуются ферменты лизосом и сортируются белки для секреции; сильнее он развит в клетках поджелудочной железы, потому что они секретируют гормоны и пищеварительные ферменты.
Ответ: 1. В аппарате Гольджи созревают белки мембраны клеток, например, рецепторы, каналы, транспортёры. 2. В клетках аппарат Гольджи формируется фермент лизосом, имеющий белковую природу. Лизосомы участвуют во внутриклеточном пищеварении. 3. В клетках желёз аппарат Гольджи сортируются белки для секреции из клетки: гормонов, ферментов, нейромедиаторов. 4. В клетках поджелудочной железы сильнее развит аппарат Гольджи, чем в клетках эндотелия сосудов. 5. В отличие от клеток эндотелия сосудов клетками поджелудочной железы происходит секреция гормонов и пищеварительных ферментов, имеющих белковую природу, поэтому аппарат Гольджи в них развит сильнее.
Официальное решение из банка ФИПИ
1. В аппарате Гольджи созревают белки мембраны клеток, например, рецепторы, каналы, транспортёры. 2. В клетках аппарат Гольджи формируется фермент лизосом, имеющий белковую природу. Лизосомы участвуют во внутриклеточном пищеварении. 3. В клетках желёз аппарат Гольджи сортируются белки для секреции из клетки: гормонов, ферментов, нейромедиаторов. 4. В клетках поджелудочной железы сильнее развит аппарат Гольджи, чем в клетках эндотелия сосудов. 5. В отличие от клеток эндотелия сосудов клетками поджелудочной железы происходит секреция гормонов и пищеварительных ферментов, имеющих белковую природу, поэтому аппарат Гольджи в них развит сильнее.