Готовимся к ЕГЭ по биологии. Задание 22
ЕГЭ 2018 года будет сложнее экзаменов прошлых лет. В особенности серьезные трудности может вызвать задание №22, которое и раньше давалось далеко не всем. Георгий Лернер, долгие годы работавший заместителем председателя предметной комиссии по биологии, представляет общие советы по подготовке к экзамену и возможные формулировки творческого задания.
Чего ждать в этом году?
Произошло обновление предметной комиссии. Эксперты стремятся представить задания, направленные на общие учебные умения – в том числе и творческие, это связано с ориентацией на новую систему образования.
Ученикам придется показать знание всевозможных тонкостей и деталей. Выпускникам необходимо повторить систему органов дыхания и уметь ее сравнивать с системами дыхания других организмов, знать свойства каждого отдела пищеварительной и нервной систем. Причем не просто усвоить факты из учебника, но и уметь их интерпретировать, объяснять, соотносить, связывать.
В этом году могут встретиться вопросы и на интерпретацию данных эксперимента. Чтобы дать правильный ответ, ученику понадобится методологическая терминология. Кроме того, нужно отработать вопросы на знание селекции, биотехнологии, методов получения новых сортов растений, пород, лекарств – им будет уделять значительное внимание в ЕГЭ.
Специалисты отмечают, что в подготовке к экзамену важно делегировать большую часть работы непосредственно ученику. Преподаватель должен исполнять роль скорее консультанта и корректора, а прорабатывать материал ребенку лучше самостоятельно.
Примеры вопросов
Задание № 22 остается практико-ориентированным и двухбалльным (оценивается по двум критериям). На примере возможных формулировок этого задания рассмотрим, каким темам нужно уделить особое внимание при подготовке.
Методы исследования
Пример 1: Кожицу лука поместили в концентрированный раствор соли. Объясните, что произойдет в клетках. Какие научные методы применяются в этом исследовании?
В ответе необходимо указать такие методы как эксперимент и микроскопия (наблюдение), а также уточнить, что в клетках произойдет отслоение протопласта (цитоплазмы) от клеточной стенки (плазмолиз) из-за того, что вода из клетки поступает в раствор, где концентрация соли выше (благодаря осмосу).
Пример 2: У мальчиков с синдромом Клайнфельтера набор половых хромосом – ХХУ. Объясните, как могла возникнуть такая аномалия. Какой метод позволяет ее установить?
Дети легко решают такие задания, но иногда путаются в методах. В данном случае мы видим нарушение мейоза в материнском или отцовском организме, что при гаметогенезе приводит к образованию гамет, содержащих хромосомы ХХ или ХУ, соответственно. Метод: цитогенетический (микроскопия).
Анализирующее скрещивание
Пример: В хозяйство приобрели безрогого черного быка и хотят убедиться в его чистопородности (эти признаки доминируют над рогатостью и красной окраской шерсти). Какое скрещивание необходимо провести и какое потомство должно получиться, если бык чистопородный?
В ответе необходимо обозначить термин «анализирующее скрещивание». Если купленный бык чистопороден (ААВВ), то все потомство будет безрогим, черным (АаВв).
Нераспространенные растения
Пример 1: В странах с мягким климатом можно увидеть зимой и весной деревья без листьев, на ветвях которых растет омела – растение, похожее на зеленый шар. Предложите способ, которым можно установить паразитический тип взаимоотношений между омелой и соответствующим деревом.
Пример 2: Объясните, какие биотические связи складываются между деревьями тропического леса и поселившимися на них орхидеями.
Ученики раньше практически не сталкивались с подобными примерами растений в вопросах, из-за чего могут возникнуть затруднения при ответе. О тех же орхидеях ученик может сказать, что они паразитируют, хотя на самом деле эти растения не наносят вред деревьям и фактически просто квартируются.
Растительные гормоны
Пример: Соцветие подсолнуха – корзинка – постоянно обращено к солнцу. Объясните, какой растительный механизм обеспечивает этот поворот.
Для ответа ученику нужно понимать механизм изменения формы растения в зависимости от того, какие клетки являются мишенями. Растительные гормоны вызывают увеличение размеров клеток, находящихся в тени (вследствие повышения тургора в них), а разница в размере клеток изгибает стебель, подставляя соцветие солнцу.
Органы дыхания
Пример: Рассмотрите модель, которую разработал голландский физиолог Франциск Дондерс. Механизм какого процесса демонстрирует это устройство? Почему объем мешков, прикрепленных к стеклянным трубочкам, изменяется при изменении положения резиновой мембраны.
Вопрос касается прибора, установленного практически в каждом кабинете биологии, и указывает на механизм вдоха и выдоха. При этом нужно помнить, что диафрагма, которую имитирует резиновая мембрана, не орган дыхания, а поперечно-полосатая мышца. В ответе на этот вопрос также необходимо указать: при опускании резиновой мембраны внутри банки, давление снижается, становится ниже атмосферного, и резиновые мешки увеличиваются в объеме из-за разницы давлений.
Энергетика процессов
Пример: В чем, на ваш взгляд, состоит преимущество внутреннего оплодотворения у животных по сравнению с наружным?
В ответе ученику важно написать, что образование половых клеток уменьшается, то есть ресурсы организма используются рационально. Кроме того, увеличивается вероятность оплодотворения, и оно меньше зависит от внешних факторов.
Корнеплоды
Пример: Почему для получения хорошего урожая густые всходы моркови и свёклы надо прореживать? Ответ поясните.
Нужно указать, что прореживание растений ослабляет конкуренцию и приводит к повышению урожая. Также вполне резонно будет упомянуть нехватку минеральных веществ при тесном произрастании всходов. Но высшие два балла ученик не получит, если не выделить, что представленные растения – морковь и свекла – образуют корнеплоды, формирование которых требует значительного объема почвы.
Гибриды
Пример 1: В настоящее время нашли широкое применение в птицеводстве гетерозисные бройлерные цыплята. Почему именно их широко используют для решения продовольственных задач? Как их выводят?
Для ответа важно понимать, что бройлеры — это гибрид, а не порода курицы, поэтому они не в состоянии полностью передать свои гены по наследству. Бройлерных цыплят получают при скрещивании чистых линий, а у гибридов первого поколения проявляется эффект гетерозиса. Также нужно указать, что бройлерные цыплята отличаются интенсивным ростом и быстро набирают массу.
Пример 2: Почему растительные межвидовые гибриды, в основном, стерильны? Каким методом Г.Д. Карпеченко преодолел стерильность межвидового капустно-редечного гибрида?
В ответе ученику нужно прописать, что в межвидовом гибриде отсутствуют пары гомологичных хромосом, а это нарушает процесс мейоза и приводит к стерильности гибридов. Что касается Г.Д. Карпеченко, то он преодолел стерильность капустно-редечного гибрида методом полиплоидии.
Изменения экосистемы
Пример: Какие первоначальные изменения произойдут в экосистеме озера при сокращении численности хищных рыб?
Этот вопрос вызывает горячие дебаты, потому как не всегда понятно, сколько длятся первоначальные изменения. К тому же педагоги и ученики часто углубляются в прогнозы. На самом деле этот вопрос не требует развернутого ответа, и подразумевает акцент на два понятия: «первоначальный» и «сокращение» (а не исчезновение!). Достаточно указать, что увеличится численность растительноядных организмов и уменьшится численность растений, которыми питаются консументы первого порядка.
Ферменты и субстраты
Пример: Немецкая поговорка гласит: «Хорошо пережевано – наполовину переварено». Объясните ее смысл с позиции физиологии пищеварения в ротовой полости и желудке.
В ответе необходимо обозначить, что длительное пережевывание пищи способствует выделению желудочного сока, а это облегчает пищеварение в желудке. При тщательном пережевывании пища измельчается, хорошо смачивается слюной и начинает перевариваться. Вопрос предполагает, что речь пойдет, помимо прочего, об увеличении рабочей поверхности – благодаря измельчению пищи и, соответственно, повышению активности взаимодействия ферментов с субстратом. Дети чаще всего отвечают на этот вопрос неточно: они подробно описывают деятельность ферментов или просто указывают, что пища лучше переваривается.
Глюкагон
Пример: К каким последствиям может привести снижение синтеза глюкагона поджелудочной железой? Каков механизм действия этого гормона?
Ученик должен понимать, что глюкагон регулирует уровень сахара в крови – также, как и инсулин. Но этот гормон, накапливаясь в печени, при необходимости расщепляет гликоген и стимулирует выброс глюкозы в кровь. Возможный ответ: глюкагон вместе с инсулином регулируют уровень глюкозы в крови, как лекарственное средство он применяется для повышения уровня глюкозы. Также нужно указать, что снижение уровня глюкагона может привести к сахарному диабету.
Вредители сельскохозяйственных растений
Пример: Для борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений в специальных лабораториях разводят крошечных насекомых – трихограмм, которые откладывают свои яйца в яйца насекомых-вредителей. Как называется этот способ борьбы с вредителями культурных растений и какие преимущества он имеет по сравнению с другими способами борьбы?
В ответе важно прописать, что это биологический способ борьбы с вредителями культурных растений, и он не загрязняет окружающую среду, не оказывает отрицательного воздействия на растения.
Рефлексы
Пример: Почему собака, у которой отнимают еду, может укусить не только постороннего человека, но иногда и хозяина?
Заданий на знание нервной системы, рефлексной деятельности организма, работы парасимпатической нервной системы – достаточно много. Ученику необходимо знать, как устроена вегетативная нервная система, что такое торможение, возбуждение, условное и безусловное торможение. В ответе на данный вопрос нужно указать, что во время еды у собаки возбужден центр пищеварения, и когда у нее отнимают еду, то в этом центре возникает внешнее (безусловное) торможение, возбуждается центр защиты и проявляется оборонительный рефлекс. Также возможен вариант ответа: безусловный защитный рефлекс тормозит безусловный пищевой рефлекс.
Генетика
Пример: Почему в семье здоровых родителей гемофилией страдают сыновья?
В этом году сохраняются все типы вопросов по генетике, в которых рассматриваются моно и дигибридное скрещивание, полное и неполное доминирование, сцепленное и сцепленное с полом наследование. В данном примере необходимо указать, что ген гемофилии рецессивный, сцепленный с полом и находится в Х – хромосоме, и что он проявляется у мальчиков, поскольку у них одна Х-хромосома, а в У –хромосоме отсутствует аллель этого гена.
Артериальное давление
Пример: Почему большая кровопотеря опасна для жизни человека? Ответ поясните.
Ученику нужно прописать, что при уменьшении количества крови артериальное давление значительно падает (снижается приток крови к сердцу и головному мозгу), после чего наступает кислородное голодание (в тканях снижается уровень обмена веществ и выработка энергии), и это может вызвать смерть человека.
Консументы и пищевые цепи
Пример 1: В каких случаях кровососущие насекомые занимают в пищевых цепях положение консументов II, III и даже IV порядков?
Этот вопрос может вызвать затруднения у выпускников. В конечном итоге они должны указать, что на теле растительноядного животного кровососущие насекомые – консументы II порядка, а на теле хищника они консументы III и IV порядков. При подготовке нужно рассматривать примеры из жизни: на мыши комар консумент II порядка, а на лисе – III, при этом в цепи лягушка – змея – хищная птица он может оказаться консументом IV порядка.
Пример 2: Составьте пищевую цепь, используя всех названных представителей: мышь-полевка, растения луга, лисица, ястреб. Сколько энергии переходит на уровень консументов II порядка, если чистая годовая первичная продукция экосистемы составляет 10000 кДж?
Смысл задания может меняться в зависимости от порядка консумента. В данном случае ученику необходимо отобразить цепь «Растения луга –> мышь-полевка –> лиса –> ястреб». А также указать, что к лисе, консументу второго порядка, переходит 100 кДж.
При подготовке нужно обязательно предупредить школьников, что пока они не прочитали задание до конца и по-настоящему не поняли смысл вопроса, к решению лучше не приступать. Даже у знающих предмет людей иногда срабатывает рефлекс: им кажется, что вопрос понятен с первых двух-трех фраз – это заблуждение может привести к ошибке. Также стоит напомнить ученикам о пользе работы с черновиками, особенно в таких стрессовых ситуациях как экзамен.