14 th INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD
8-16 JULY 2003
Minsk, Belarus
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14 th INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD 8-16 JULY 2003 Minsk, Belarus
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PRACTICAL TEST(실험평가)
1
Plant Physiology, Morphology and Anatomy
(식물 생리, 형태, 해부)
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학생 번호: |
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참가자들에게
14회 국제 생물 올림피아드의 실험 영역은 4가지 실험으로 구성된다.
1. 식물 생리, 형태, 해부
2. 동물 형태, 해부, 분류
3. 미생물과 생물공학
4. 유전학
실험 시간은 1시간으로 구성된다.
각각의 실험이 끝난 후 10~15분의 휴식 시간이 주어진다.
실험이 바뀔 때에는 조교의 도움을 받을 것이다.
여러분의 행운을 빈다!
실험 영역
실험실에서
1. 봉투를 여시오. 문제지와 답지가 주어질 것이다.
겉표지에 이름, 성 그리고 코드번호를 쓰시오. 답안지의 모든 페이지에는 코드번호를 쓰시오.
2. 주어진 재료와 도구에 관한 질문만이 허용된다.
3. 한 시간이 경과되면 조교가 문제지와 답지를 회수할 것이다. 답안지만을 이용하여 채점을 할 것이다.
여러분의 행운을 빈다!
참가자들에게
식물 생리, 형태, 해부 실험에서는 다음 세 가지 과제가 주어질 것이다.
과제1. 광합성 색소의 물리 화학적 특성에 관한 연구.
과제2. 속씨(피자)식물의 꽃 구조에 관한 연구.
과제3. 식물 기관의 횡단면 해부 구조에 관한 연구.
실험시간: 60분
최대 점수: 68점
실험 결과와 답은 답안지에 써야 합니다. 그리고 시간이 되면 조교가 답안지를 회수할 것입니다. 문제지에 무엇을 쓸 필요는 없습니다.
실험실에서 가지고 나간 답안지는 접수하지 않을 것입니다.
반응을 시킬 때는 조심하여야 하며 시약이나 용액이 피부나 옷에 닿지 않게 하시오. 필요하다면 장갑을 사용하시오.
예측 못한 상황이 벌어질 경우 조교에게 말하시오!
여러분의 행운을 빈다!
국가명
이름 성
코드
과제 1. (35점) 광합성 색소의 물리·화학적 특성에 대한 연구.
식물에서 빛 에너지를 화학에너지로 전환하는 것은 엽록체 막의 색소-단백질 복합체에서 일어난다. 이 복합체에는 일차적인 광합성 과정의 활성을 결정하는 광합성 색소를 포함한다. 광합성에 대한 이해는 광합성 색소의 특성에 대한 지식 없이는 불가능하다. 엽록소와 다른 광합성 색소는 다음과 같은 몇 가지 특성을 지니고 있다. : 서로 다른 파장의 빛의 흡수, 산화 환원 반응에 참여하는 능력, 여러 종류의 용매에 대한 용해도 등.
여러분은 이번 과제를 통하여 광합성 색소의 그러한 특성을 알게 될 것이다.
재료 및 기기
1. 시험관이 들어 있는 시험관 꽂이 1
2. 피펫 5
3. 광합성 색소의 에탄올 추출액 (플라스크 A) 1
4. 20% KOH 용액 (플라스크 B) 1
5. 증류수 (플라스크 C) 1
6. 석유에테르 (플라스크 D) 1
7. 백지 1
8. 수조 1
9. 시험관 집게 1
10. 10% HCl 용액 (플라스크 E) 1
11. 포화 아세트산아연 용액 (플라스크 F) 1
12. 포화 아스코르브산 (비타민 C) 용액 (플라스크 H) 1
1.1.(8점) 플라스크 A의 색소용액 3ml씩 취하여 시험관 No.1과 No.2에 각각 넣으시오. 플라스크 B의 20% KOH 5방울과 플라스크 C의 물 1ml를 시험관 No.1에 넣고, 시험관 No.2에는 물만 1ml 넣는다.
아래 반응식에서 여러분이 방금 관찰한 화학 반응의 빠진 성분을 아래 화학식의 물질(번호1~8)에서 골라 답지에 적으시오.
1. C55H72O5N4Mg - 엽록소
2. C34H30O5N4MgK2 - 클로로필산의 칼륨염
3. C55H74O5N4 - 페오파이틴
4. C20H39OH - 피톨
5. CH3OH - 메탄올
6. C2H5OH - 에탄올
7. MgCl2 - 염화마그네슘
8. KCl - 염화칼륨
1.2. (4점) 플라스크 D의 석유에테르 1ml 씩을 No.1과 No.2에 각각 넣고 잘 흔들어 준 후 상이 완전히 분리될 때까지 시험관대에 가만히 놓아둔다.
시험관 No.1과 No.2의 각 분획의 색깔을 조사하여 답지의 표 1.2.의 적당한 칸에 결과를 적으시오. 아래의 색깔을 나타내는 색깔코드 (A-H)를 이용하시오.
A. 보라 E. 적색
B. 청색 F. 올리브 갈색
C. 녹색 G. 검정색
D. 황색 H. 무색
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시험관 번호 |
Reagent |
실험 1.1. |
실험 1.2. |
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에탄올 상의 색깔 |
석유에테르상의 색깔 |
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1 |
КОН |
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2 |
Н2О |
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1.3. (4점) 시험관 No.1과 No.2의 석유에테르상의 색깔은 어떤 색소 때문인가요? 아래의 색소(A-D)에서 골라 답지(1.3.)에 적으시오.
No.1 :
No.2 :
A. 안토시안
B. 카로티노이드
C. 피코빌린
D. 엽록소
1.4. (2점) 색소추출액(플라스크 A) 3ml를 튜브 No.3에 넣고 다섯 방울의 HCl(플라스크 E)을 넣는다. 시험관을 잘 흔들고 난 후 변화된 색깔을 기록하시오. 포화 아세트산아연 용액(플라스크 F) 1ml를 같은 시험관에 넣고 용액을 수조에서 가열한다. 흔들어서 잘 섞은 후 변화된 색깔을 기록하시오.
답지의 표 1.4. 에 결과를 적으시오. 아래의 색깔 부호(A-H)를 이용하여 답지에 적으시오.
A. 보라 E. 적색
B. 청색 F. 올리브 갈색
C. 녹색 G. 검정색
D. 황색 H. 무색
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Reagent |
변화된 시험관 용액의 색깔 |
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염산 첨가 시 |
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아세트산아연 첨가 시 |
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1.5.(6점) 시험관 No.3에서 염산을 색소추출액에 첨가시킨 후 일어나는 반응의 가능한 성분을 답지(1.5.)의 빈칸에 적으시오. 아래 화학식의 물질(번호 1-8)에서 고르시오.
1. C55H72O5N4Mg - 엽록소
2. C34H30O5N4MgK2 - 클로로필산의 칼륨염
3. C55H74O5N4 - 페오파이틴
4. C20H39OH - 피톨
5. CH3OH - 메탄올
6. C2H5OH - 에탄올
7. MgCl2 - 염화마그네슘
8. KCl - 염화칼륨
1.6.(1점) 색소추출액(플라스크 A) 2ml와 아스코르브산(플라스크 H) 2ml를 시험관No.4에 넣고 색깔이 변할 때까지 계속 흔들어 섞으시오.
색깔 변화를 조사하시오. 답지 표 1.6.에 결과를 써 넣으시오. 아래의 색깔부호(A-H)에서 골라 쓰시오.
A. 보라 E. 적색
B. 청색 F. 올리브 갈색
C. 녹색 G. 검정색
D. 황색 H. 무색
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반응 전 추출액의 색깔 |
반응 후 용액의 색깔 |
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С(녹색) |
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1.7.(6점) 아래의 성분(1-3)과 조건(4-6)이 제시된 리스트에서 적절한 답을 골라 답지 1.7.의 빈칸에 번호를 적으시오.
성분 :
1. 엽록소
2. 페오파이틴
3. 아스코르브산
조건 :
1. 전자가 관여함
2. 수소이온이 관여함
3. 빛이 관여함
1.8.(4점) 아래의 색깔코드(A-H)에서 골라 답지의 표 1.8.에 결과를 적으시오.
A. 보라 E. 적색
B. 청색 F. 올리브 갈색
C. 녹색 G. 검정색
D. 황색 H. 무색
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성분 |
반응 전 색깔 |
반응 후 색깔 |
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1 |
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|
2 |
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과제2.(12점) 속씨(피자)식물의 꽃 구조
재료와 도구
1. 고정된 꽃 시료(A,B,C)
2. 핀셋
3. 해부침
4. 확대경(돋보기)
2.1. (6점) 꽃 A,B,C의 형태. 아래에 제시된 학식의 번호(1-14)를 사용하여 답지에 각 꽃의 올바른 학식에 해당하는 번호를 적으시오.
1. * K5 C5 А G * =대칭,↑= 좌우 대칭
2. * Р5 А G
3. * K5 C5 А5+5 G(3)
4. * K(5) C5 А5+5 G(5)
5. * K5 C5 А G1–
6. * K(5) C5 А G(5)
7. ↑ K(5) C1,2,2 А(5+5) G1
8. ↑ K(5) C1,2,2 А(9)1 G1
9. * K0 C5 А5 G (2)
10. * K2+2 C4 А2+4 G(2)
11. ↑ K(5) C(2,3) А2,2 G(2)
12. * K(5) C(5) А5 G(2)
13. ↑ K0 C(5) А(5) G(2)
14. * Р3+3 А3+3 G(3)
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А |
В |
С |
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2.2.(3점) 다음 그림은 속씨식물 꽃의 특징과 자방의 유형을 보여준다. 꽃 A,B,C에 해당하는 자방의 유형이 무엇인지 그림 아래의 번호(1-4)를 답지에 쓰시오.
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1. |
2. |
3. |
4. |
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자방 상위 |
자방 중위 |
자방 반하위 |
자방 하위 |
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А |
В |
С |
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2.3. (3점) 꽃 A,B,C는 어느 과에 속하는지 아래의 번호(1-10)에서 골라 답지에 쓰시오.
1. 미나리아재비과
2. 목서과
3. 장미과
4. 콩과
5. 참나무과
6. 십자화과
7. 꿀풀과
8. 가지과
9. 국화과
10. 백합과
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А |
В |
С |
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과제3. (21점) 한 식물 기관의 횡단면을 통해 본 해부학적 구조
재료와 도구
1. 고정된 식물 기관의 일부 1
2. 현미경 1
3. 핀셋 1
4. 해부침 2
5. 면도날 1
6. 슬라이드글라스 2
7. 커버글라스 4
8. 용액이 들어 있는 분액병(시약병) 1
9. 피펫 1
10. 10% 염산 용액(플라스크 E) 1
11. 증류수(플라스크 C) 1
주어진 식물의 횡단절편을 만드시오. 이 횡단절편을 phloroglucin으로 염색하고 염산 몇 방울을 떨어뜨리시오. 2~5분 동안 증류수로 횡단절편을 깨끗이 씻고 커버글라스로 덮으시오. 현미경으로 프레파라트를 관찰하시오.
준비한 프레파라트와 아래의 그림 1-6을 비교하여 어떤 그림에 해당하는지 조사하시오.
3.1. (8점) 준비한 횡단절편에 해당하는 그림에서 화살표가 지시하는 조직요소가 무엇인지 아래의 리스크(1-20)에서 골라 답지에 번호를 쓰시오.
1. 내피 11. 외피, 주피
2. 체관요소 12. 후벽조직
3. 코르크형성층 13. 내초
4. 후각조직 14. 물관부 요소
5. 코르크피층 15. 기공
6. 엽록체 16. 엽록조직
7. 표피 17. 형성층
8. 외피 18. 사출수(수방사조직)
9. 중심(수, 수질) 19. 관다발 간 형성층
10. 통기조직 20. 관다발
3.2. (9점) 염산에 있을 때 어떤 요소(1-18)가 phloroglucin에 염색되는가? 답지에 “+”로 옳은 답을 표시하시오.
1. 내피세포 10. 뿌리털
2. 체관부 요소 11. 코르크 형성층 세포
3. 코르크조직의 세포 12. 후벽조직성 섬유소
4. 후각조직 세포 13. 내초세포
5. 헛물관, 기도관 14. 물관부 요소
6. 도관(물관)세포 15. 헛뿌리, 가근
7. 표피 16. 유조직 세포
8. 모상체(표피에 난 털) 17. 형성층 세포
9. 공변세포 18. 부수체 세포
3.2.
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1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
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3.3. (1점) 염산이 있을 때 phloroglucin에 의해 염색되는 화합물은 무엇인가?
옳은 답을 아래 번호(1-6)에서 골라 답지에 적으시오.
1. 셀룰로스 4. 슈베린
2. 펙틴 5. 큐틴
3. 리그닌 6. 헤미셀룰로스
3.3. :
3.4. (1점) 식물의 어느 기관 횡단 절편인가? 옳은 답을 아래번호(1-6)에서 골라 답지에 적으시오.
1. 뿌리 4. 꽃자루
2. 줄기 5. 기는 줄기, 포복경
3. 잎자루 6. 지하경
3.4. :
3.5. (1점) 실험에 사용한 식물은 고등 식물의 어떤 문에 속하는가? 옳은 답을 아래번호(1-5)에서 골라 답지에 적으시오.
1. 석송문 3. 고란초문
2. 속새(쇠뜨기)문 4. 겉씨식물문
5. 잎자루
3.5. :
3.6. (1점) 준비한 횡단절편은 이 식물이 어떤 생태적 집단(수분 유동성에 관련하여)
에 속하는 가를 알려준다. 아래에 제시된 생태형 중에서 옳은 답을 아래번호(1-4)에서 골라 답지에 적으시오.
1. 습생식물 3. 중생식물
2. 수생식물 4. 건생식물
3.6. :
답안지
1.1.(8점)
1.2.(4점)
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Tube № |
Reagent |
Experiment 1.1. |
Experiment 1.2. |
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에탄올 상의 색깔 |
석유에테르상의 색깔 |
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|
|
||
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1 |
КОН |
C |
D |
|
2 |
Н2О |
C |
C
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1.3.(4점)
No.1: B
No.2: D
1.4.(2점)
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Reagent |
변화된 시험관 용액의 색깔 |
|
염산 첨가 시 |
F |
|
아세트산아연 첨가 시 |
C |
1.5.(6점)
1.6.(1점) D
1.7.(6점)
답안지
1.8.(4점)
|
성분 |
반응 전 색깔 |
반응 후 색깔 |
|
1 |
H |
H |
|
2 |
C |
D |
2.1.(6점)
|
А |
В |
С |
|
11 |
6 |
8 |
2.2.(3점)
|
А |
В |
С |
|
1 |
4 |
1 |
2.3.(3점)
|
А |
В |
С |
|
7 |
3 |
4 |
과제3.(21점)
3.1.(8점)
답안지
답안지
답안지
3.2.(9점)
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
|
|
|
|
+ |
+ |
|
|
|
|
|
+ |
|
+ |
|
|
|
|
3.3.(1점) : 3
3.4.(1점) : 2
3.5.(1점) : 5
3.6.(1점) : 3
