Розділ: Закономірності спадковості і мінливості
Тема: Селекція організмів. Біотехнологія
Кількість завдань: 24
ТЕМА: Нуклеїнові кислоти. Будова, нуклеотиди. Будова, властивості та функції ДНК, принцип компліментарності
В основі завдання наведено означення поняття липких кінців та інформація щодо застосування їх у генній інженерії. Потрібно вибрати фрагмент, який можна взяти для гібридизації з наведеним в основі завдання.
Для виконання завдання необхідно знати особливості будови молекули ДНК, розуміти принцип комплементарності. ДНК – нуклеїнова кислота, яка забезпечує збереження спадкової інформації. Молекула ДНК – біополімер, мономерами якого є нуклеотиди. До складу нуклеотиду входять залишки вуглеводу дезоксирибози, нітратної основи та ортофосфатної кислоти. Молекула ДНК складається з двох ланцюгів нуклеотидів, які сполучаються між собою за допомогою водневих зв’язків. Ці зв’язки виникають між двома певними нуклеотидами. Установлено, що залишок аденіну нуклеотиду одного ланцюга молекули ДНК завжди сполучається із залишком тиміну нуклеотиду іншого ланцюга (між ними виникає два водневі зв’язки), а гуаніну – з цитозином (між ними виникає три водневі зв’язки). Чітка відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК має назву комплементарність.
Нам потрібно знайти не зв’язані водневими зв’язками частини фрагментів, які є комплементарними частинами фрагменту АГ (липкий кінець – одноланцюгова ділянка молекули ДНК, що виступає з кінця дволанцюгової молекули з одного боку) та ТЦ (липкий кінець – одноланцюгова ділянка молекули ДНК, що виступає з кінця дволанцюгової молекули з іншого боку). Відповідно до правила компліментарності, такими будуть ТЦ і відповідно АГ.
Отже, для гібридизації з наведеним в основі фрагментом молекули ДНК 
можна взяти лише такі фрагменти: 
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Вступ. Значення біологічних знань у житті людини й суспільства.
Завдання скеровано на перевірку розуміння значення біології в житті людини.
Бурхливий розвиток у другій половині ХХ ст. наук про життя сприяв багатьом відкриттям у галузі біології.
Сучасні дослідження в галузі молекулярної біології та генетики дають змогу змінювати спадковий матеріал бактеріальних клітин і використовувати їх для отримання гормона росту, білків-інтерферонів.
Також ці дослідження вможливлюють розроблення вакцини проти гепатиту В.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Нуклеїнові кислоти. Будова, нуклеотиди. Будова, властивості та функції ДНК, принцип компліментарності
В основі завдання наведено означення поняття липких кінців та інформація щодо застосування їх у генній інженерії. Потрібно вибрати фрагмент, який можна взяти для гібридизації з наведеним в основі завдання.
Для виконання завдання необхідно знати особливості будови молекули ДНК, розуміти принцип комплементарності.
ДНК – нуклеїнова кислота, яка забезпечує збереження спадкової інформації. Молекула ДНК – біополімер, мономерами якого є нуклеотиди. До складу нуклеотиду входять залишки вуглеводу дезоксирибози, нітратної основи та ортофосфатної кислоти. Молекула ДНК складається з двох ланцюгів нуклеотидів, які сполучаються між собою за допомогою водневих зв’язків. Ці зв’язки виникають між двома певними нуклетидами. Установлено, що залишок аденіну нуклеотиду одного ланцюга молекули ДНК завжди сполучається із залишком тиміну нуклеотиду іншого ланцюга (між ними виникає два водневі зв’язки), а гуаніну – з цитозином (між ними виникає три водневі зв’язки). Чітка відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК має назву комплементарність. Нам потрібно знайти не зв’язану водневими зв’язками частину фрагмента, яка є комплементарною частині фрагменту ААГ (липкий кінець – одноланцюгова ділянка молекули ДНК, що виступає із кінця дволанцюгової молекули). Відповідно до правила компліментарності таким буде ТТЦ. Отже, для гібридизації з наведеним в основі фрагментом молекули ДНК
можна взяти лише наступний фрагмент:
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Будова та функції ядра
Аналізуючи основу завдання, необхідно вказати, що позначено в тексті символом Х.
Для виконання завдання необхідно знати та розуміти функції ядра.
Ядро зберігає спадкову інформацію і забезпечує її передачу від материнської клітини дочірнім. Крім того, воно є своєрідним центром керування процесами життєдіяльності клітини, зокрема регулює процеси біосинтезу білків. У ядрі за участі ядерець утворюються складові рибосом, які беруть безпосередню участь у біосинтезі білків. Таким чином, завдяки реалізації спадкової інформації, закодованої в молекулі ДНК, ядро регулює біохімічні, фізіологічні і морфологічні процеси, які відбуваються в клітині.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Центри різноманітності та походження культурних рослин
В основі завдання наведений рисунок, на якому літерами позначено центри різноманітності та походження культурної рослини.
У завданні прропонується вказати літеру, якою позначено центр походження моркви, буряка та маслин. Літера А позначає Середземноморський географічний центр походження культурних рослин, з якого походять перелічені рослини.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Центри різноманітності та походження культурних рослин
В основі завдання наведений рисунок, на якому цифрами позначено центри, з яких походять культурні рослини. Треба вказати літеру, якою позначено центр, з якого походять картопля, томат та ананас.
Літера Г позначає Андський (Південноамериканський) географічний центр походження культурних рослин, з якого походять зазначені рослини.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Вступ. Значення біологічних знань в житті людини і суспільства
У завданні перевіряють знання біологічних термінів.
В основі завдання описується наука, яка розробляє й упроваджує у виробництво промислові методи з використанням живих організмів і біологічних процесів. Описана наука – біотехнологія.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Гетерозис
В основі завдання описаний ефект, який виникає під час селекційної роботи, що його називають гетерозисом.
Гетерозис (гібридна сила) – явище, коли перше покоління гібридів, одержаних у результаті неспорідненого схрещування, має підвищену життєздатність, продуктивність, ріст, стійкість проти шкідників, хвороб тощо. Ефект гетерозисної потужності буває сильним лише в першому гібридному поколінні, поступово знижуючись у наступних поколіннях.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Клонування.
В основі завдання описано дослідження британського вченого Джона Б. Гердона щодо розвитку нормального пуголовка з жаб’ячої яйцеклітини, ядро якої замінили на ядро диференційованої клітини кишечника й створили клоновану тварину.
Клоном називають сукупність клітин або особину, що утворилися від спільного пращура нестатевим способом. Це дослідження започаткувало розроблення методів клонування ссавців.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Закономірності спадковості й мінливості. Сучасні молекулярно-генетичні методи.
Завдання скеровано на перевірку знання сучасних методів молекулярної біології.
Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР) забезпечує копіювання молекул ДНК лабораторного зразка, унаслідок чого можна отримати велику кількість копій. Надалі можна визначити, чи є така ділянка ДНК в досліджуваній пробі. Це забезпечено добиранням коротких ланцюжків ДНК, які визначають кордони копійованого регіону – праймерів. ПЛР відбуватиметься лише тоді, коли праймери зв’яжуться з комплементарними собі ділянками в пробі ДНК. Отже, наявність в зразку крові певного інфекційного агенту можна перевірити, якщо виділити з нього ДНК, а потім використати ПЛР.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Значення біологічних знань в житті людини і суспільства
В основі завдання наведено опис біологічного методу, який широко застосовують для розв’язання медичних проблем.
Метод реплікації фрагмента ДНК, за яким можна швидко синтезувати мільйони копій – полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР).
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Закономірності спадковості й мінливості. Селекція організмів. Біотехнологія. Генна інженерія.
Завдання скеровано на перевірку знання напрямів сучасної біотехнології.
Одним із них є генна інженерія – сукупність прийомів, методів і технологій добування рекомбінантних РНК і ДНК, виділення генів з організму (клітин), здійснення маніпуляцій із генами та введення їх до інших організмів.
Отже, цей напрям біотехнології займається дослідженнями з перебудови генотипу.
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Значення біологічних знань у житті людини й суспільства.
Завдання скеровано на перевірку розуміння наслідків досягнення біологічної науки.
Зниження рівня смертності, зумовленої бактеріальними інфекціями, відбулося внаслідок відкриття антибіотиків. Ці речовини згубно діють на бактерії, зокрема й хвороботворні.
У 1983 році американський біохімік Кері Малліс запропонував метод реплікації фрагмента молекули ДНК, за яким можна швидко синтезувати мільйони копій. Це уможливило виявлення того, чи є такий фрагмент у досліджуваній пробі. У такий спосіб можна діагностувати інфекційні захворювання. Тож виявлення вірусів під час прихованого періоду розвитку захворювання забезпечене використанням методу ПЛР.
Виявлення структури декодувальних ділянок ДНК стало можливим завдяки використанню методу секвенування.
Правильна відповідь: 2, 3, 3.
ТЕМА: Закономірності спадковості й мінливості. Селекція організмів.
В основі завдання описано гібрид організмів, які належать до різних родів і видів. Отже, для створення лігра – гібрида лева й тигра – було застосовано метод віддаленої гібридизації.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Значення біологічних знань у житті людини й суспільства.
Удосконалення профілактики інфекційних захворювань стало можливим унаслідок винайдення пастеризації.
Успіхи в дослідженні спадковості людини зумовлено використанням методу хромосомного аналізу.
Одним із результатів застосування методів клітинної інженерії є отримання антитіл, деяких гормонів, інтерферонів.
Правильна відповідь – 2, 2, 1.
ТЕМА: Закономірності спадковості та мінливості. Селекція організмів. Біотехнологія.
Напрямом сучасної біотехнології є генна інженерія – сукупність способів, методів і технологій отримання рекомбінантних РНК і ДНК, виділення генів з організму (клітин), здійснення маніпуляцій із генами й уведення їх в інші організми.
Отже, цей напрям біотехнології стосується досліджень перебудови генотипу.
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Закономірності спадковості й мінливості. Основи селекції та біотехнології.
В основі завдання наведено інформацію про маркування відповідно до українського законодавства продуктів щодо наявності в них генетично модифікованих організмів.
Треба позначити зображення товару, на якому марко́вання «Без ГМО» зайве.
У виробництві борошна пшеничного, м’ясних сосисок та фруктового соку можливе використання генетично модифікованих організмів. Тому марко́вання може мати підґрунтя.
Кухонна сіль не містить генетично модифікованих організмів. Отже, зображення товару, на якому марковання «Без ГМО» є зайвим – кухонна сіль.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Закономірності спадковості й мінливості. Селекція організмів. Біотехнологія.
Застосовуючи хімічні сполуки, певні види випромінювання під час проростання насіння, одержують матеріал для добору. Рослинам властиве явище поліплоїдії – кратне збільшення кількості хромосом у клітинах. Це один зі способів поліпшення сортів культурних рослин.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Закономірності спадковості і мінливості. Селекція організмів. Біотехнологія.
Колхіцин – це специфічний мутаген (алкалоїд), що внаслідок руйнування мікротрубочок перешкоджає утворенню веретена поділу. На етапі поділу клітини хромосоми вже репліковані (подвоєні), проте через відсутність веретена вони не можуть розійтися до протилежних полюсів. Як наслідок, формується одна клітина з кратним збільшенням кількості хромосом – поліплоїд.
Рослини дуже стійкі до кратного збільшення кількості геномів. Поліплоїдним сортам зазвичай властивий гігантизм: вони мають більші квіти, плоди та листя, а також вищу врожайність і стійкість до несприятливих умов.
Тварини (зокрема ссавці та птахи): для більшості представників подвоєння геномупризводить до летальних наслідків. Складні механізми генної регуляції та процес визначення статі у тварин легко порушуються в разі поліплоїдії, тому в селекції тварин цей метод майже не використовують.
Бактерії – прокаріоти, що діляться простим поділом навпіл і не мають мітотичного веретена поділу, тому колхіцин на них не діє.
Віруси – неклітинні форми життя, які не здатні до самостійного поділу (мітозу), тому метод штучної поліплоїдії до них непридатний.
Тобто метод штучної поліплоїдії – один із найефективніших інструментів саме в селекції рослин, оскільки він дає змогу створювати продуктивні та життєздатні сорти.
Правильна відповідь – Б.
ТЕМА: Закономірності спадковості організмів. Селекція організмів. Біотехнологія.
Не потребує марковання «Без ГМО» варіант Г – кухонна кам’яна сіль. Кухонна сіль – це мінеральний харчовий продукт, що складається переважно з кристалів натрій хлориду (NaCl). Оскільки сіль має неорганічне походження і не містить генетичного матеріалу (ДНК чи РНК), вона не може бути генетично модифікованою за визначенням.
Марковання стосовно ГМО застосовують лише для продовольчих продуктів, технологія виробництва яких передбачала використання організмів або їхніх складників, створених за допомогою методів генної інженерії. До таких належать ГМ-культури – соя, кукурудза, ріпак, цукровий буряк – і продукти, що їх містять: кондитерські вироби, соуси, ковбаси, йогурти чи дитяче харчування.
Правильна відповідь – Г.
ТЕМА: Закономірності спадковості та мінливості. Селекція організмів. Біотехнологія.
Віддалена гібридизація (міжвидова або міжродова) – це метод селекції, який полягає у схрещуванні особин, що належать до різних видів або навіть родів. Приклади: тритикале (гібрид пшениці та жита), мул (гібрид кобили та віслюка), лігр (гібрид лева та тигриці).
Штучний (індукований) мутагенез – це цілеспрямоване отримання спадкових змін (мутацій) в організмів під дією штучних фізичних (радіоактивне випромінювання) чи хімічних факторів. Приклади: створення нових стійких до хвороб сортів пшениці та ячменю.
Аутбридинг (неспоріднене схрещування) – це метод схрещування генетично неспоріднених між собою особин одного виду. У тваринництві це може бути схрещування самок однієї породи із самцями-плідниками іншої породи (або лінії) для підвищення м'ясної чи молочної продуктивності. У рослинництві – схрещування різних сортів задля отримання високоврожайних гібридів, стійких до несприятливих умов середовища.
Інбридинг (близькоспоріднене схрещування) – це схрещування організмів, які мають спільних предків у найближчих поколіннях (братів і сестер, батьків і нащадків). Цей метод використовують для отримання чистих ліній і підвищення генетичної однорідності (гомозиготності) нащадків.
Правильна відповідь – А.
ТЕМА: Молекулярна біологія. Біотехнологія. Методи біологічних досліджень.
Процес, описаний у завданні (виділення мРНК та синтез на її основі комплементарної ДНК – кДНК), – класичний приклад зворотної транскрипції. Цей метод належить до генної (генетичної) інженерії, оскільки він пов'язаний із маніпуляціями на рівні молекул нуклеїнових кислот для отримання нових генетичних конструкцій.
Варіанти А та Г (мікроскопія): світлову та електронну мікроскопію використовують для візуалізації клітин або субклітинних структур, а не для синтезу молекул ДНК.
Варіант Б (клітинна інженерія): цей напрям працює на рівні цілих клітин або тканин (наприклад, вирощування органів у культурі, гібридизація соматичних клітин, клонування організмів), а не на молекулярному рівні генів.
Правильна відповідь – В.
ТЕМА: Закономірності спадковості й мінливості. Селекція і біотехнологія.
Завдання перевіряє знання методу мікроклонального розмноження та суті клонування.
У сучасній біотехнології метод мікроклонального розмноження рослин (вирощування з окремих шматочків тканини чи клітин на поживних середовищах) дає змогу отримувати генетично ідентичні копії організму – клони. Усі нащадки мають однаковий генотип й утворюються внаслідок нестатевого розмноження (мітотичного поділу клітин пагона), цей процес є клонуванням.
Правильна відповідь – Г.