Задачи по биотехнологии
олимпиадные задания по биологии (8, 9, 10, 11 класс)

Примеры задач по биотехнологии

8-9 класс

Решить задачу (максимум 5 баллов)

Огромным плюсом дрожжевания кормов является то, что поросенок или взрослая свинья получает необходимое количество витаминов и микроэлементов, способствующих формированию крепкой скелетной структуры и быстрому нарастанию мышечной массы.

Подсчитано, что добавление 1 кг дрожжей в кормушки увеличивает среднесуточный привес живой массы поросят на 0,7 кг. При этом экономия других кормов может достигать 10%.

Рассчитайте, привес живой массы поросят при использовании дрожжей за 30 суток. Сколько будут весить 3 поросенка на этапе выращивания, если их контрольный вес в сумме составлял 39 кг, возраст 2 месяца. Сколько будет составлять экономия других кормов?

Решение:

1. За 30 суток будет использовано 30 кг. дрожжей.

2. Вес живой массы рассчитываем с учетом суточного прироста, без использования добавок: 29*30*3=2610 г

39+2,610=41,610 кг.

3. Находим вес живой массы с использование добавки:

30*0,7=21 кг.

41,610+21=62,610 кг.

4. Общий привес составит: 2,610+21=23,610 кг

5. Количество корма, съеденного поросятами должно составлять по норме:

3*30*1=90 кг или 3*30*1,5=135 кг

6. Рассчитываем экономию

90 кг – 100%

Х кг – 10%

Х=9 кг

Или

135 кг – 100%

Х кг – 10%

Х кг=13,5 кг

Ответ:

1. Общий привес: 23,610 кг

2. Вес 3 поросят составит 62,610 кг.

3. Экономия основного корма составит 9 – 13,5 кг

Критерии:

5 баллов – задание выполнено верно, приведены все расчеты, использованы табличные данные

4 балла – задание выполнено верно, но в решении или ответе есть неточности

3 балла – решение или ответ выполнен на половину

2 балла – задание выполнено частично (1/3) или с ошибками

1 балл – приступил к решению задания, верные рассуждения, но нет правильного ответа и решения

0 баллов – задание не решено

10-11 класс

Решить задачу (максимум 4 балла)

Последние данные о количестве продовольствия и выработке продуктов сельского хозяйства показывают, что существует проблема обеспечения человечества продуктами питания. Численность населения планеты составляет 7,5 миллиарда человек. Около половины населения не обеспечивается должным количеством пищи, голодают примерно 500 миллионов человек, 1/4 людей Земли питается недостаточно. На эту проблему обратили внимание ученые, занимающиеся биотехнологией пищевой промышленности. Необходимо увеличить количество производимых белковых продуктов.

Источником протеина могут быть морские водоросли, белок составляет примерно 70% от их собственного сухого веса. Подобные микроорганизмы способны синтезировать белок в 100 раз быстрее нежели это делают животные. Корова весом около 300 килограмм способна в сутки вырабатывать 300 грамм чистого белка, в то время как 300 кг бактерий за это же время, синтезируют примерно 30 тысяч тонн протеиновых продуктов. Получение такого белка выгодно и менее трудоемко.

Рассчитайте, какое количество водорослей, микроорганизмов, коров (каким весом) необходимо для синтеза 1т белка за сутки? Какие условия необходимы для производства белка в каждом случае?

Решение

1. 1 т=1000000 г, т.к. 1 корова весом 300 кг вырабатывает 300 г белка,

1000000/300=3333,3, следовательно, 3334 коровы общим весом 1000200 кг необходимо для синтеза 1 т белка

2. 30000 т переводим в кг., получаем 30000000 кг

300 кг/30000000 кг=0,00001 кг. бактерий

3. 1000 кг – 70%

     Х кг – 100%

Х=1428 кг (сухого вещества водорослей)

Ответ

1. 1428 кг (сухого вещества водорослей)

2. 0,00001 кг. бактерий

3. 3334 коровы общим весом 1000200 кг

4. Допускаются другие формулировки ответа, не искажающие смысла. Могут быть приведены доказательства на конкретных примерах.

а) Для культивирования бактерий нужны правильно созданные условия в биореакторах.

б) Микроскопические водоросли способны очень быстро размножаться, поэтому нужны благоприятные условия для этого процесса

в) сельское хозяйство требует значительных затрат ресурсов и времени. На развитие животных влияют различные болезни, негативные природные факторы, такие как засухи, заморозки, нехватка или избыток солнечной радиации и т.д. Необходимо исключить эти факторы.

Критерии

4 балла – задание выполнено верно, приведены все расчеты, обоснован ответ

3 балла – задание выполнено верно, но в решении, ответе есть неточности

2 балла – решение или ответ выполнен на половину, нет четкого обоснования

1 балл – задание выполнено частично или с ошибками, нет обоснования; приступил к решению задания, верные рассуждения, но нет правильного ответа и решения

0 баллов – задание не решено