Задание 25. Человек и многообразие организмов. ЕГЭ 2027 по биологии
Средний процент выполнения: 21.5%
Ответом к заданию 25 по биологии может быть подробный ответ (нужно дать объяснение, описание или обоснование; высказать и аргументировать собственное мнение).
Алгоритм решения задания 25:
- Внимательно прочитай условие задания и определи, какая биологическая задача поставлена (анализ ситуации, объяснение явления, решение проблемы).
- Выдели все исходные данные, которые даны в условии (описание объекта, условий, изменений, результатов).
- Определи, какие биологические процессы, закономерности или механизмы необходимо использовать для решения задачи.
- Соотнеси условие задания с соответствующими биологическими понятиями и закономерностями, зафиксированными в кодификаторе.
- Построй логическую цепочку рассуждений, последовательно связывая исходные данные с биологическими закономерностями.
- Сформулируй выводы, которые прямо вытекают из этой цепочки рассуждений.
- Убедись, что каждый вывод имеет биологическое обоснование и не противоречит условию задания.
- Оформи ответ в развернутом виде, соблюдая логическую последовательность изложения.
- Используй корректные биологические термины и точные формулировки.
- Проверь, что ответ полностью раскрывает поставленную задачу и не содержит лишней информации.
В задании 25 проверяется умение анализировать сложные биологические ситуации и применять биологические знания для их объяснения. Ответ должен быть развернутым, логически последовательным и строго соответствовать требованиям спецификации и кодификатора.
Подпишись на суперполезные материалы
Задачи для практики
Задача 1
Человек часто находит необычные решения, наблюдая за живой природой. Известно, что при создании крыла самолёта инженеры обращались к особенностям строения крыла птицы. А идея застёжки-липучки появилась после наблюдения за плодами репейника, которые цепляются за одежду благодаря маленьким крючкам.
Но взаимодействие человека с живыми организмами может происходить и по-другому. Например, микроорганизмы используются для получения лекарственных препаратов, пищевых продуктов и других веществ, необходимых человеку. В таких случаях учёные не просто копируют природное устройство, а используют свойства самих организмов или биологических процессов. О каких двух направлениях науки и техники идёт речь в тексте? Чем они отличаются друг от друга? Ответ поясните.
Решение
1. В тексте речь идёт о бионике и биотехнологии.
2. Бионика использует особенности строения и жизнедеятельности живых организмов как образец для создания технических устройств.
3. Биотехнология использует сами организмы, клетки или биологические процессы для получения полезных человеку веществ и продуктов.
4. Крыло самолёта и застёжка-липучка — примеры бионики, поскольку технические решения были созданы по аналогии с природными объектами. Использование микроорганизмов для получения лекарств.
Задача 2
Прочитайте ситуации и определите, какая биологическая наука должна изучать описанное явление. В каждом случае обязательно объясните свой выбор;
1. Учёный наблюдает, как у растения изменяется интенсивность фотосинтеза при изменении освещённости. Какая наука занимается этим исследованием? Почему?
2. У двух родителей с нормальным зрением родился ребёнок с наследственным заболеванием. Учёный пытается установить причину этого явления. Какая наука поможет ему? Объясните.
3. Исследователь рассматривает под микроскопом клетки мышечной ткани и изучает особенности их строения. Какую биологическую науку он использует? Почему?
4. Учёный обнаружил в породах окаменевшие останки неизвестного древнего организма и пытается определить его место в истории развития жизни. Какая наука необходима для исследования?
5. Исследователь выясняет, почему численность зайцев в лесу резко уменьшилась после сокращения количества растений, которыми они питаются. Какая наука изучает такие взаимосвязи? Обоснуйте ответ.
Решение
1. Физиология, так как она изучает процессы жизнедеятельности растений, в том числе фотосинтез и его зависимость от условий среды.
2.Генетика, так как она изучает наследственность и изменчивость, а также причины возникновения и передачи наследственных заболеваний.
3.Цитология, так как она изучает строение и жизнедеятельность клеток. Мышечные клетки являются объектом её исследования.
4.Палеонтология, так как она изучает ископаемые остатки организмов и историю развития жизни на Земле.
5.Экология, так как она изучает взаимосвязи организмов между собой и с окружающей средой. Уменьшение количества растений повлияло на численность зайцев.
Задача 3
Прочитайте ситуации и определите, какая биологическая наука должна изучать описанное явление. В каждом случае обязательно объясните свой выбор;
1. Учёный наблюдает за развитием организма от момента образования зиготы до рождения. Какая биологическая наука изучает этот процесс?
2. Исследователь изучает, как бактерии размножаются и какие условия необходимы для их жизнедеятельности. Какая наука будет основной в таком исследовании?
3.Учёные исследуют мышь. Один изучает строение её внутренних органов, другой — работу этих органов, а третий — передачу признаков от родителей потомству. Назовите три соответствующие биологические науки и объясните различия между их задачами.
4. Исследователь обнаружил, что растение стало ниже обычного. Какие две разные биологические науки могут помочь объяснить это явление? Приведите по одному возможному объяснению от каждой науки.
5.Почему один и тот же организм может одновременно быть объектом изучения нескольких биологических наук? Приведите конкретный пример и объясните его.
Решение
1. Эмбриология, так как она изучает развитие организма на ранних этапах, начиная с образования зиготы.
2. Микробиология, так как она изучает микроорганизмы, в том числе бактерии, их строение, размножение и жизнедеятельность.
3. Анатомия — изучает строение организма и его органов. Физиология — изучает функции органов и процессы жизнедеятельности. Генетика — изучает наследственность и изменчивость.
4. Возможны два объяснения:
Генетика — растение может быть ниже из-за наследственной особенности.
Экология — рост растения мог замедлиться из-за недостатка света, воды или минеральных веществ.
5. Один организм может изучаться несколькими науками, потому что каждая из них рассматривает разные стороны его жизни. Например, человека анатомия изучает с точки зрения строения органов, физиология — их работы, генетика — наследственности, а экология — его взаимодействия с окружающей средой.
Задача 4
После употребления плохо прожаренного говяжьего бифштекса у пациента спустя некоторое время появились боли в животе. При лабораторном исследовании кала были обнаружены белые членики. Какой диагноз должен поставить врач? Ответ обоснуйте. Каким хозяином паразита является человек в данной ситуации?
Решение
1. диагноз - заражение человека бычьим цепнем (финноз);
2. заражение произошло при употреблении недостаточно термически обработанной говядины
ИЛИ
2. в мясе крупного рогатого скота находились личинки паразита (финны);
3. паразитирование бычьего цепня в тонком кишечнике человека вызывает болевые ощущения;
4. белые членики, обнаруженные в кале, представляют собой членики тела ленточного червя с яйцами (сегменты);
5. человек является окончательным хозяином.
Задача 5
Известно, что у морских млекопитающих содержание миоглобина в мышцах значительно выше, чем у наземных животных. Объясните это различие с точки зрения функции миоглобина. Как изменяется работа сердца китообразных при погружении? Назовите два биологического значения развитого подкожного жирового слоя у китов.
Решение
1. миоглобин связывает и удерживает кислород в мышечных клетках;
2. высокий запас кислорода необходим для длительного пребывания под водой;
3. при погружении частота сердечных сокращений уменьшается;
4. подкожный жир снижает теплоотдачу и сохраняет тепло тела;
5. жировая прослойка увеличивает плавучесть тела.
Задача 6
У большинства растений рост продолжается в течение всей жизни. За счёт какой ткани происходит рост органов растения? Назовите особенности жизнедеятельности клеток этой ткани. Почему стебли злаковых способны быстро восстанавливаться после скашивания?
Решение
1. рост органов растения обеспечивается образовательной тканью (меристемой);
2. клетки образовательной ткани активно делятся (митозом);
3. клетки имеют тонкие клеточные оболочки;
4. вакуоли мелкие;
5. клетки способны (дифференцироваться) превращаться в клетки других тканей;
6. у злаковых вставочная меристема сохраняется в междоузлиях, что позволяет продолжать рост после повреждения верхушки (ИЛИ вставочный рост у злаковых растений из-за нахождении меристемы в междоузлиях)
Задача 7
Растение литторелла (иногда его называют «подводная трава») растёт на дне пресных водоёмов. Оно может жить полностью под водой. В этих же водоёмах днём активно фотосинтезируют водоросли и другие водные растения, из-за чего в воде становится очень мало углекислого газа. Литторелла умеет запасать углекислый газ в виде яблочной кислоты (малата) внутри своих клеток. Потом эта яблочная кислота распадается и выделяет углекислый газ. Предположите, в какое время суток это растение активно накапливает яблочную кислоту в клетках? В какое время суток у него происходит активный распад (разложение) яблочной кислоты? Ответы поясните. Почему, когда это растение выращивают на воздухе (на влажной почве, не под водой), оно почти не запасает яблочную кислоту?
Решение
1. накапливает яблочную кислоту (малат) ночью (в тёмное время суток);
2. ночью конкуренция за углекислый газ в воде маленькая (водоросли и другие растения не работают, углекислого газа в воде больше);
3. распадается (разлагается) яблочная кислота (малат) днём (в светлое время суток);
4. днём идёт активный фотосинтез (растению нужен дополнительный углекислый газ внутри клетки);
5. на воздухе конкуренция за углекислый газ отсутствует ИЛИ 5. в воздухе углекислого газа хватает и он легко доступен (его не нужно специально запасать).
Задача 8
Консервирование овощей и фруктов можно осуществлять разными способами: квашением, засаливанием и высушиванием до остаточной влажности 4-14%. На каких процессах основано консервирующее действие каждого из перечисленных способов? Ответ поясните.
Решение
1. при молочнокислом брожении происходит образование молочной кислоты (лактата);
2. кислая среда (низкий рН) подавляет рост и размножение гнилостных бактерий, плесневых грибов и других микроорганизмов;
3. высокая концентрация соли и удаление влаги вызывают обезвоживание клеток микроорганизмов;
4. при засаливании создаётся гипертоническая среда, из-за чего у микроорганизмов происходит плазмолиз (вода выходит из клеток, объём протопласта уменьшается);
5. при высушивании удаляется вода за счёт её испарения, поэтому влажность продукта снижается;
6. в результате у микроорганизмов нарушается обмен веществ, угнетаются рост и деление, что может приводить к их гибели.
Задача 9
Проростки гороха посевного (Pisum sativum) поместили в специальную тёмную камеру и в течение всего эксперимента освещали только зелёным светодиодом. Через 12 дней все растения пожелтели и погибли. Как можно объяснить результаты опыта? Светодиодами каких цветов необходимо освещать растения, чтобы они нормально росли и развивались? Ответ поясните, используя прилагаемый график. Какие вспомогательные фотосинтетические пигменты, кроме хлорофилла, известны у высших растений?
Решение
1. молекула хлорофилла плохо поглощает (практически не поглощает) зелёный свет (энергия зелёного света почти не используется хлорофиллом);
2. растения не могут осуществлять фотосинтез в достаточной степени (не синтезируют органические вещества);
3. для нормального роста и развития растения необходимо освещать светодиодами синего (фиолетового) и красного цветов;
4. энергия этих участков спектра эффективно поглощается хлорофиллом (соответствует максимумам поглощения);
5. каротиноиды (каротины, ксантофиллы).
Задача 10
Почему у высших наземных растений развиты такие ткани, как покровная, механическая и проводящая, а у водорослей они отсутствуют? Объясните, какие функции выполняют эти ткани у наземных растений, и почему в водной среде такие ткани оказываются не нужны.
Решение
1. у наземных растений механическая ткань поддерживает тело растения в вертикальном положении;
2. это необходимо на суше, где нет поддержки со стороны окружающей среды;
3. у водорослей механическая ткань не требуется, так как тело растения поддерживается выталкивающей силой воды;
4. у наземных растений развита проводящая ткань — по ней вода и минеральные вещества поднимаются от корней к листьям, а органические вещества транспортируются к другим органам;
5. у водорослей проводящие ткани отсутствуют, так как каждая клетка таллома находится в непосредственном контакте с водой и поглощает её напрямую;
6. у наземных растений имеется покровная ткань, которая защищает от излишнего испарения воды и внешних воздействий;
7. у водорослей такая защита не требуется, так как они постоянно окружены влагой.
Задача 11
После употребления немытых овощей у пациента спустя 2 недели появился кашель. Врач заподозрил гельминтоз. Какой паразит может быть причиной, и почему он вызывает кашель? Назовите инвазионную стадию и этапы развития паразита в организме.
Решение
1. Вероятный паразит — аскарида человеческая.
2. Инвазионная стадия — яйцо с личинкой.
3. Личинка выходит из яйца в кишечнике и мигрирует через кровь в лёгкие.
4. В лёгких (в трахее, глотке) личинки вызывают раздражение тканей, что провоцирует кашель.
5. При кашле личинки заглатываются повторно.
6. Повторно попав в кишечник, личинка развивается во взрослую особь.
Задача 12
Какова роль механической ткани в стебле цветковых растений? Сравните уровень развития механической ткани у наземных и вторично водных цветковых растений, объяснив это для обеих экологических групп.
Решение
Роль механической ткани в стебле цветковых растений
- Механическая ткань обеспечивает поддержку растения в вертикальном положении, что помогает удерживать листья, цветы и побеги.
- У наземных растений механическая ткань развита хорошо, что позволяет им эффективно противостоять гравитации и обеспечивать устойчивость.
- У вторично водных растений механическая ткань развита слабо, так как они живут в среде, где поддержка осуществляется за счет воды.
- Плотность воздуха ниже, чем у воды, поэтому в воздушной среде растения нуждаются в хорошо развитой механической ткани для поддержания своей структуры, тогда как вода обеспечивает поддержку за счет выталкивающей силы.
Задача 13
В составе скелетных мышц человека встречаются разные типы волокон, различающиеся по скорости сокращения и способу получения энергии. Один из типов волокон содержит больше миоглобина и получает энергию преимущественно путем аэробного окисления. Какой тип волокон обладает этими характеристиками? Какая роль миоглобина в их работе? Какие волокна в основном развиты у пловцов на длинные дистанции? Объясните свой ответ.
Решение
1. Миоглобин содержится в медленных (красных) мышечных волокнах.
2. Миоглобин связывает и запасает кислород, обеспечивая его доставку к митохондриям.
3. У пловцов, совершающих длительные равномерные нагрузки, развиты медленные мышечные волокна.
4. Медленные волокна обеспечивают продолжительную работу без утомления.
Задача 14
У тимофеевки луговой (Phleum pratense), как и у ряда других злаков, в верхнем эпидермисе листа по обе стороны от центральной жилки располагаются крупные вакуолизированные клетки, называемые пузыревидными. Эти клетки участвуют в изменении формы листа: при определённых внешних условиях лист может частично или полностью сворачиваться вдоль центральной жилки. В каких условиях происходит сворачивание листьев у тимофеевки? Какую роль играют пузыревидные клетки в этом процессе? Укажите два фактора, почему сворачивание листа в подобных условиях выгодно для растения? Ответ поясните.
Решение
1. сворачивание происходит при дефиците влаги (засухе, высокой температуре воздуха);
2. пузыревидные клетки теряют тургор (воду), становятся менее объёмными;
3. уменьшается площадь листа, подверженная испарению (лист в свёрнутом состоянии меньше нагревается) ИЛИ испарение через устьица снижается, благодаря образованию полости внутри свернувшегося листа;
4. при сворачивании свет поглощается меньшим числом пигментов;
5. таким образом предотвращается перегрев и обезвоживание, растение сохраняет водный баланс.
Задача 15
У разных видов птиц зрение приспособлено под их образ жизни: оно обеспечивает охоту, ориентацию и выживание. Так, у сапсана, ведущего дневной образ жизни, в области центральной ямки сетчатки находится до 1,5 миллионов светочувствительных клеток на квадратный миллиметр. У неясыти — ночной хищницы — плотность фоторецепторов меньше (около 500 тысяч на мм²), но они обладают повышенной чувствительностью к свету. За счёт каких анатомических структур достигается исключительная зрительная острота у дневных птиц? Какие типы рецепторов преобладают в сетчатке глаза у сапсана и у неясыти, и с чем это связано?
Решение
1. Чёткость зрения у птиц достигается благодаря мышце, которая может менять форму хрусталика (способна изменять кривизну хрусталика в большом диапазоне).
2. У сапсана в сетчатки фоторецепторы расположены особенно плотно, что увеличивает остроту зрения.
3. Колбочки работают при ярком освещении (позволяют видеть цвета).
4. Сапсан охотится днём (дневной хищник), у него больше колбочек в глазах.
5. Палочки чувствительны к слабому свету (в ночное время).
6. Неясыть видит в темноте (ночной хищник), потому что в её глазах преобладают палочки.
Задача 16
Статолиты — крахмальные включения в лейкопластах, которые помогают растению воспринимать направление силы тяжести. Благодаря им растение регулирует направление роста подземных органов. Какой тип тропизма обеспечивают статолиты и в чём он заключается? Почему при длительном выращивании растения в темноте его корни начинают расти беспорядочно? Объясните, почему у папоротника корневище растёт горизонтально, а корни — строго вниз. Как называются такие корни? Ответ поясните.
Решение
1. Статолиты обеспечивают геотропизм (гравитропизм)
2. Способность корня расти по направлению действия силы тяжести (ИЛИ рост корня вниз, к центру Земли)
3. В темноте без поступления света растение расходует запасённый крахмал на метаболические процессы, а новый не синтезируется (нет фотосинтеза).
4. В результате статолиты уменьшаются или исчезают (нарушается ориентация движения корня, и он растёт хаотично)
5. У папоротников корневище — это видоизменённый подземный побег
6. Корни, отрастающие от корневища, называются придаточными и ориентируются вниз благодаря статолитам, расположенным в зоне роста корня.
Задача 17
Мембраны клеток рыб содержат как насыщенные, так и ненасыщенные жирные кислоты. Ненасыщенные жирные кислоты обладают более низкой температурой плавления. Чем отличаются эти два типа кислот и какое содержание ненасыщенных кислот можно ожидать в мембранах трески и рыбы-клоуна, если треска обитает в холодных водах северных морей, тогда как рыба-клоун живет в теплых тропических рифах.
Решение
1. Ненасыщенные жирные кислоты характеризуются наличием двойных связей между атомами углерода в углеводородном хвосте.
2. Ненасыщенные кислоты обеспечивают текучесть мембраны, особенно при низких температурах.
3. Содержание ненасыщенных жирных кислот выше в мембранах трески, чем у рыбы-клоуна.
4. Треска обитает в холодных северных морях, где низкая температура среды требует высокой текучести мембран, в то время как рыба-клоун живет в теплых тропических водах.
5. При понижении температуры среды текучесть мембран сохраняется благодаря низкой температуре плавления ненасыщенных жирных кислот.
Задача 18
Животные не могут синтезировать ферменты, расщепляющие целлюлозу (клетчатку). Однако травоядные животные, такие как корова, олень или жираф, питаются только растительной пищей, которая богата целлюлозой. Как происходит переваривание растительной пищи у травоядных млекопитающих? Как это отразилось на строении их пищеварительной системы?
Решение
- Переваривание целлюлозы (клетчатки) обеспечивают симбиотические организмы (бактерии, простейшие).
- Эти организмы обитают в пищеварительном тракте травоядных.
- Желудок у этих животных имеет несколько камер, что свидетельствует о сложном строении.
- Кишечник у травоядных длинный.
- Процесс пищеварения в желудочно-кишечном тракте более продолжительный.
- Слепая кишка хорошо развита и длинная.
- Слепая кишка служит резервуаром для размножения симбиотических бактерий.
Задача 19
Чамская нерка — представитель лососёвых, обитающий в арктических и субарктических водах. В условиях постоянной низкой температуры воды у этих рыб наблюдаются физиологические адаптации, позволяющие эффективно обеспечивать ткани кислородом, несмотря на низкий уровень метаболической активности. У чамской нерки в плазме крови содержится очень мало гемоглобина, при этом сердечный выброс достигает 70–80 (мл·кг)/мин., тогда как у большинства пресноводных рыб он не превышает 30 (мл·кг)/мин. Объясните, с чем может быть связана сниженная концентрация гемоглобина в крови чамской нерки, как это компенсируется работой сердца, и почему в мембранах её клеток преобладают ненасыщенные жирные кислоты?
Решение
1. В холодной воде растворимость кислорода выше, чем в тёплой (это позволяет компенсировать низкое содержание гемоглобина).
2. В плазме крови чамской нерки растворяется больше кислорода, чем у рыб, обитающих в более тёплой воде.
3. Метаболизм при низких температурах снижен (это снижает потребность в кислороде на единицу массы тела).
4. Повышенный сердечный выброс обеспечивается увеличенным объёмом камер сердца и/или повышенной частотой сокращений.
5. Это позволяет усилить транспорт кислорода к тканям даже при низкой кислородной ёмкости крови.
6. Мембраны клеток содержат преимущественно ненасыщенные жирные кислоты, которые не кристаллизуются при низких температурах.
7. Это обеспечивает текучесть мембран и сохранение их функций в условиях холода (например, проницаемость, активность белков).
Задача 20
У некоторых столовых сортов винограда (например, «Султанина», «Кара кишмиш») косточки полностью отсутствуют. Какие методы классической селекции применяют для получения подобных сортов? Каким способом эти растения разводят в питомниках и хозяйствах?
Решение
1. Индуцированный мутагенез (искусственный или экспериментальный мутагенез)
2. Гибридизация
3. Размножение исключительно вегетативное (черенкование зелёными и одревесневшими побегами)
Рекомендуемые курсы подготовки
- Научишься разбирать фазы митоза и понимать их значение
- Научишься разбирать фазы мейоза и понимать их значение
- Научишься сравнивать митоз и мейоз, находить сходства и различия между их фазами
на бесплатном курсе Турбо ЕГЭ
