Задание 8 ЕГЭ по биологии 2025: Клетка, организм, селекция, биотехнология (последовательности)

Восьмое задание ЕГЭ по биологии проверяет умение устанавливать последовательность биологических процессов, явлений, объектов по темам «Клетка как биологическая система», «Организм как биологическая система», «Селекция» и «Биотехнология». В этом задании необходимо расположить в правильном порядке биологические процессы, явления или объекты.

Теория для подготовки к заданию

Последовательности биологических процессов в клетке

Биосинтез белка

Биосинтез белка – это процесс синтеза полипептидной цепи на основе информации, закодированной в молекуле мРНК. Основные этапы биосинтеза белка:

1. Транскрипция – синтез мРНК на матрице ДНК:
   • Инициация – присоединение РНК-полимеразы к промотору и начало синтеза мРНК.
   • Элонгация – продолжение синтеза мРНК путем присоединения нуклеотидов, комплементарных нуклеотидам ДНК.
   • Терминация – завершение синтеза мРНК при достижении терминатора.
2. Процессинг мРНК (у эукариот) – созревание мРНК:
   • Кэпирование – присоединение кэпа (модифицированного гуанинового нуклеотида) к 5'-концу мРНК.
   • Полиаденилирование – присоединение полиадениловой последовательности (поли-А хвоста) к 3'-концу мРНК.
   • Сплайсинг – вырезание интронов (некодирующих участков) и сшивание экзонов (кодирующих участков).
3. Трансляция – синтез полипептидной цепи на рибосомах с использованием информации, закодированной в мРНК:
   • Инициация – формирование инициирующего комплекса, состоящего из малой субъединицы рибосомы, мРНК, инициаторной тРНК и инициирующих факторов.
   • Элонгация – последовательное присоединение аминокислот к растущей полипептидной цепи в соответствии с кодонами мРНК.
   • Терминация – завершение синтеза полипептидной цепи при достижении стоп-кодона.
4. Посттрансляционная модификация – изменение структуры белка после его синтеза:
   • Фолдинг – формирование третичной структуры белка.
   • Химическая модификация – присоединение к белку различных химических групп (фосфатных, метильных и др.).
   • Процессинг – отщепление части полипептидной цепи.

Энергетический обмен (клеточное дыхание)

Энергетический обмен – это процесс окисления органических веществ с выделением энергии, которая запасается в форме АТФ. Основные этапы энергетического обмена:

1. Подготовительный этап – расщепление сложных органических веществ до более простых:
   • Белки → аминокислоты
   • Углеводы → моносахариды (глюкоза)
   • Липиды → глицерин и жирные кислоты
2. Гликолиз – расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты (пирувата) с образованием небольшого количества АТФ и НАДН:
   • Активация глюкозы – фосфорилирование глюкозы с затратой АТФ.
   • Расщепление глюкозо-6-фосфата до двух молекул глицеральдегид-3-фосфата.
   • Окисление глицеральдегид-3-фосфата до пирувата с образованием АТФ и НАДН.
3. Кислородный этап (аэробное дыхание) – окисление пирувата до углекислого газа и воды с образованием большого количества АТФ:
   • Окислительное декарбоксилирование пирувата – превращение пирувата в ацетил-КоА с выделением CO₂ и образованием НАДН.
   • Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот) – окисление ацетил-КоА до CO₂ с образованием НАДН, ФАДН₂ и АТФ.
   • Окислительное фосфорилирование – перенос электронов от НАДН и ФАДН₂ по электронтранспортной цепи на кислород с образованием воды и синтезом АТФ.

Фотосинтез

Фотосинтез – это процесс преобразования энергии света в энергию химических связей органических веществ, происходящий в хлоропластах растений и некоторых протистов. Основные этапы фотосинтеза:

1. Световая фаза – происходит на мембранах тилакоидов и включает:
   • Поглощение света фотосистемами – возбуждение электронов в молекулах хлорофилла под действием света.
   • Фотолиз воды – расщепление молекулы воды на протоны, электроны и кислород.
   • Транспорт электронов по электронтранспортной цепи – перенос электронов от фотосистемы II к фотосистеме I с образованием протонного градиента.
   • Синтез АТФ – использование энергии протонного градиента для синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата.
   • Восстановление НАДФ⁺ до НАДФН – перенос электронов от фотосистемы I на НАДФ⁺.
2. Темновая фаза (цикл Кальвина) – происходит в строме хлоропласта и включает:
   • Фиксация углекислого газа – присоединение CO₂ к рибулозо-1,5-бисфосфату с образованием двух молекул 3-фосфоглицериновой кислоты (3-ФГК).
   • Восстановление 3-ФГК – превращение 3-ФГК в глицеральдегид-3-фосфат с использованием АТФ и НАДФН.
   • Регенерация рибулозо-1,5-бисфосфата – превращение части глицеральдегид-3-фосфата в рибулозо-1,5-бисфосфат с затратой АТФ.
   • Синтез глюкозы – превращение части глицеральдегид-3-фосфата в глюкозу.

Митоз

Митоз – это тип деления клетки, в результате которого образуются две дочерние клетки с таким же набором хромосом, как у материнской клетки. Основные фазы митоза:

1. Профаза:
   • Конденсация хромосом – хромосомы становятся видимыми в световой микроскоп.
   • Разрушение ядерной оболочки – ядерная оболочка распадается на мелкие пузырьки.
   • Формирование веретена деления – образование микротрубочек, которые будут участвовать в расхождении хромосом.
2. Метафаза:
   • Выстраивание хромосом в экваториальной плоскости клетки – хромосомы располагаются в центре клетки.
   • Прикрепление микротрубочек веретена деления к центромерам хромосом.
3. Анафаза:
   • Расщепление центромер – разделение сестринских хроматид.
   • Расхождение хроматид к противоположным полюсам клетки – движение хроматид под действием микротрубочек веретена деления.
4. Телофаза:
   • Деконденсация хромосом – хромосомы становятся менее плотными и перестают быть видимыми в световой микроскоп.
   • Формирование ядерной оболочки вокруг каждого набора хромосом – образование двух ядер.
   • Цитокинез – разделение цитоплазмы и образование двух дочерних клеток.

Мейоз

Мейоз – это тип деления клетки, в результате которого образуются четыре дочерние клетки с гаплоидным (одинарным) набором хромосом. Мейоз включает два последовательных деления: мейоз I и мейоз II.

Мейоз I:

1. Профаза I:
   • Конденсация хромосом – хромосомы становятся видимыми в световой микроскоп.
   • Конъюгация гомологичных хромосом – сближение и соединение гомологичных хромосом с образованием бивалентов.
   • Кроссинговер – обмен участками между гомологичными хромосомами.
   • Разрушение ядерной оболочки – ядерная оболочка распадается на мелкие пузырьки.
   • Формирование веретена деления – образование микротрубочек, которые будут участвовать в расхождении хромосом.
2. Метафаза I:
   • Выстраивание бивалентов в экваториальной плоскости клетки – биваленты располагаются в центре клетки.
   • Прикрепление микротрубочек веретена деления к центромерам хромосом.
3. Анафаза I:
   • Расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам клетки – движение хромосом под действием микротрубочек веретена деления.
4. Телофаза I:
   • Деконденсация хромосом – хромосомы становятся менее плотными.
   • Формирование ядерной оболочки вокруг каждого набора хромосом – образование двух ядер.
   • Цитокинез – разделение цитоплазмы и образование двух дочерних клеток.

Мейоз II:

1. Профаза II:
   • Конденсация хромосом – хромосомы становятся видимыми в световой микроскоп.
   • Разрушение ядерной оболочки – ядерная оболочка распадается на мелкие пузырьки.
   • Формирование веретена деления – образование микротрубочек, которые будут участвовать в расхождении хромосом.
2. Метафаза II:
   • Выстраивание хромосом в экваториальной плоскости клетки – хромосомы располагаются в центре клетки.
   • Прикрепление микротрубочек веретена деления к центромерам хромосом.
3. Анафаза II:
   • Расщепление центромер – разделение сестринских хроматид.
   • Расхождение хроматид к противоположным полюсам клетки – движение хроматид под действием микротрубочек веретена деления.
4. Телофаза II:
   • Деконденсация хромосом – хромосомы становятся менее плотными и перестают быть видимыми в световой микроскоп.
   • Формирование ядерной оболочки вокруг каждого набора хромосом – образование четырех ядер.
   • Цитокинез – разделение цитоплазмы и образование четырех дочерних клеток.

Последовательности биологических процессов в организме

Эмбриональное развитие животных

Эмбриональное развитие – это развитие организма от зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Основные этапы эмбрионального развития животных:

1. Оплодотворение – слияние мужской и женской гамет с образованием зиготы.
2. Дробление – серия последовательных делений зиготы, приводящая к образованию многоклеточного зародыша (бластулы):
   • Первое деление дробления – деление зиготы на две клетки (бластомеры).
   • Последующие деления дробления – деление бластомеров на все более мелкие клетки.
   • Образование бластулы – формирование полого шара, стенка которого состоит из одного слоя клеток.
3. Гаструляция – процесс образования зародышевых листков:
   • Образование двухслойного зародыша (гаструлы) – формирование эктодермы (наружного зародышевого листка) и энтодермы (внутреннего зародышевого листка).
   • Образование трехслойного зародыша – формирование мезодермы (среднего зародышевого листка) между эктодермой и энтодермой.
4. Органогенез – формирование органов и систем органов из зародышевых листков:
   • Из эктодермы развиваются: нервная система, органы чувств, эпидермис кожи и его производные.
   • Из энтодермы развиваются: эпителий пищеварительного тракта и дыхательных путей, печень, поджелудочная железа.
   • Из мезодермы развиваются: скелет, мышцы, кровеносная система, выделительная система, половая система.

Жизненный цикл растений

Жизненный цикл растений – это последовательность фаз развития растения от зиготы до образования новой зиготы. Жизненный цикл включает чередование полового (гаметофит) и бесполого (спорофит) поколений.

Жизненный цикл покрытосеменных (цветковых) растений:

1. Спорофит – диплоидное (2n) поколение, которое развивается из зиготы и представляет собой взрослое растение.
2. Образование спор – формирование гаплоидных (n) спор в результате мейоза:
   • Микроспорогенез – образование микроспор в пыльниках тычинок.
   • Мегаспорогенез – образование мегаспоры в семязачатке пестика.
3. Гаметофит – гаплоидное (n) поколение, которое развивается из спор и производит гаметы:
   • Мужской гаметофит (пыльцевое зерно) – развивается из микроспоры и содержит два спермия.
   • Женский гаметофит (зародышевый мешок) – развивается из мегаспоры и содержит яйцеклетку и центральную клетку.
4. Опыление – перенос пыльцы с пыльников на рыльце пестика.
5. Оплодотворение – двойное оплодотворение, характерное для покрытосеменных растений:
   • Один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя диплоидную (2n) зиготу.
   • Второй спермий сливается с центральной клеткой, образуя триплоидный (3n) эндосперм.
6. Развитие семени – формирование семени из семязачатка:
   • Из зиготы развивается зародыш.
   • Из эндосперма развивается питательная ткань.
   • Из покровов семязачатка развивается семенная кожура.
7. Развитие плода – формирование плода из стенок завязи пестика.
8. Прорастание семени – развитие нового спорофита из зародыша семени.

Постэмбриональное развитие животных

Постэмбриональное развитие – это развитие организма от рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти. Основные типы постэмбрионального развития животных:

Прямое развитие – новорожденный организм сходен со взрослым и отличается от него только размерами и степенью развития органов (млекопитающие, птицы, рептилии).

Непрямое развитие (с метаморфозом) – новорожденный организм (личинка) существенно отличается от взрослого и проходит стадию превращения (метаморфоза):

1. Полный метаморфоз (насекомые с полным превращением):
   • Яйцо – содержит зародыш.
   • Личинка – активно питается и растет.
   • Куколка – неподвижная стадия, во время которой происходит перестройка организма.
   • Имаго (взрослое насекомое) – размножается.
2. Неполный метаморфоз (насекомые с неполным превращением):
   • Яйцо – содержит зародыш.
   • Нимфа – похожа на взрослое насекомое, но меньше размером и не имеет крыльев.
   • Имаго (взрослое насекомое) – размножается.
3. Метаморфоз земноводных:
   • Яйцо – содержит зародыш.
   • Головастик – водная личинка с жабрами, хвостом и без конечностей.
   • Метаморфоз – превращение головастика во взрослую лягушку (развитие конечностей, легких, редукция хвоста и жабр).
   • Взрослая особь – размножается.

Последовательности в селекции и биотехнологии

Селекционный процесс

Селекционный процесс – это последовательность действий, направленных на создание новых сортов растений, пород животных или штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками. Основные этапы селекционного процесса:

1. Выбор исходного материала – отбор организмов с желательными признаками для дальнейшей селекционной работы.
2. Создание генетического разнообразия – получение организмов с различными комбинациями признаков с помощью гибридизации, мутагенеза, полиплоидии и других методов.
3. Отбор – выбор организмов с желательными признаками для дальнейшего размножения:
   • Массовый отбор – отбор большого количества особей с желательными признаками.
   • Индивидуальный отбор – отбор отдельных особей с желательными признаками и изучение их потомства.
4. Размножение отобранных форм – увеличение численности организмов с желательными признаками.
5. Испытание – проверка новых сортов, пород или штаммов на соответствие требованиям:
   • Предварительное испытание – проверка в небольших масштабах.
   • Государственное испытание – проверка в различных условиях и регионах.
6. Районирование – определение регионов, в которых новый сорт, порода или штамм будет давать наилучшие результаты.

Генно-инженерные работы

Генная инженерия – это технология получения новых комбинаций генетического материала путем проводимых вне клетки манипуляций с молекулами нуклеиновых кислот и переноса созданных конструкций генов в живой организм. Основные этапы генно-инженерных работ:

1. Получение генетического материала – выделение ДНК из клеток организма-донора.
2. Получение гена – выделение нужного гена из ДНК организма-донора или синтез гена искусственно:
   • Рестрикция – разрезание ДНК с помощью рестриктаз (ферментов, разрезающих ДНК в определенных местах).
   • Выделение нужного фрагмента ДНК – отделение нужного гена от остальной ДНК.
3. Введение гена в вектор – встраивание гена в молекулу ДНК-вектора (плазмиду, вирус, фаг), способную проникать в клетку организма-реципиента и размножаться в ней:
   • Рестрикция вектора – разрезание вектора с помощью тех же рестриктаз, что использовались для выделения гена.
   • Лигирование – соединение гена и вектора с помощью лигазы (фермента, сшивающего фрагменты ДНК).
4. Введение вектора в клетку организма-реципиента – трансформация клетки организма-реципиента с помощью вектора, содержащего нужный ген:
   • Трансформация – введение рекомбинантной ДНК в клетку организма-реципиента.
5. Отбор трансформированных клеток – отбор клеток, в которые успешно встроился нужный ген:
   • Использование маркерных генов – генов, обеспечивающих устойчивость к антибиотикам или другим селективным агентам.
   • Скрининг – проверка наличия нужного гена в клетках.
6. Культивирование трансформированных клеток – выращивание трансформированных клеток для получения нужного продукта.

Клонирование организмов

Клонирование – это получение генетически идентичных организмов из соматических клеток. Основные этапы клонирования млекопитающих методом переноса ядра соматической клетки:

1. Получение соматической клетки – выделение соматической клетки из организма-донора.
2. Получение яйцеклетки – выделение яйцеклетки из организма-реципиента.
3. Удаление ядра из яйцеклетки – энуклеация яйцеклетки.
4. Перенос ядра соматической клетки в энуклеированную яйцеклетку – введение ядра соматической клетки в яйцеклетку без ядра.
5. Активация яйцеклетки – стимуляция деления реконструированной яйцеклетки.
6. Культивирование эмбриона – выращивание эмбриона до определенной стадии развития.
7. Имплантация эмбриона в матку суррогатной матери – перенос эмбриона в матку самки, которая будет вынашивать клонированный организм.
8. Рождение клонированного организма – появление на свет генетически идентичной копии организма-донора.

Примеры заданий

Типичные ошибки при выполнении задания

1. Невнимательное чтение условия задания. Необходимо внимательно читать условие задания и понимать, что требуется установить последовательность биологических процессов, явлений или объектов.
2. Недостаточное знание теоретического материала. Для успешного выполнения задания необходимо хорошо знать последовательность биологических процессов, явлений или объектов по темам «Клетка как биологическая система», «Организм как биологическая система», «Селекция» и «Биотехнология».
3. Путаница в последовательности биологических процессов. Необходимо четко различать последовательность различных биологических процессов.
4. Невнимательность при записи ответа. Необходимо внимательно записывать ответ, соблюдая порядок цифр.

Рекомендации по выполнению задания

1. Внимательно прочитайте условие задания и определите, какую последовательность биологических процессов, явлений или объектов необходимо установить.
2. Проанализируйте каждый из предложенных вариантов и определите, на каком этапе процесса он происходит.
3. Установите логическую последовательность процессов, явлений или объектов.
4. Запишите ответ в виде последовательности цифр, соответствующих правильному порядку процессов, явлений или объектов.
5. Проверьте свой ответ, убедившись, что установленная последовательность логична и соответствует биологическим закономерностям.

Задание 8 ЕГЭ: ПРАКТИКА

Закрепите теорию на практике! Попробуйте решить несколько вариантов задания 8.