Bộ giáo dục đào tạo hướng dẫn chấm đề thi thức Kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 THPT năm 2010 Môn : Sinh học Ngày thi : 11/3/2010 (Hướng dẫn chấm gồm 12 trang, có 20 câu, câu 1,0 điểm) Câu Hãy nêu chứng ủng hộ giả thuyết ti thể có nguồn gốc cộng sinh từ vi khuẩn Tại nhiều nhà khoa học cho "Ti thể xuất trước lạp thể q trình tiến hố"? Hướng dẫn chấm: n v Bằng chứng ủng hộ giả thiết ti thể có nguồn gốc từ vi khuẩn: - Ti thể chứa ADN giống với ADN vi khuẩn h c - Ti thể chứa ribôxôm giống ribôxôm vi khuẩn (0,25 điểm) - Cơ chế tổng hợp protein ti thể tương tự vi khuẩn - Ti thể có cấu trúc màng kép phân đơi giống vi khuẩn (0,25 điểm) Nói ti thể có lẽ xuất trước lạp thể q trình tiến hố vì: - Tồn giới sinh vật nhân thật gồm nấm, động vật thực vật có ti thể; o h có nhóm sinh vật nhân thật (tảo thực vật) có lạp thể → lạp i u thể có lẽ xuất sau ti thể q trình tiến hố (0,50 điểm) Câu a) Nêu cấu trúc phân tử chức hạch nhân (nhân con) tế bào sinh vật nhân thật V b) Trong giai đoạn đầu trình phát triển phôi ruồi giấm, giả sử từ nhân hợp tử diễn nhân đôi liên tiếp lần, không phân chia tế bào chất Kết thu nào? Phơi có phát triển bình thường khơng? Tại sao? Hướng dẫn chấm: a) Hạch nhân cấu trúc có nhân tế bào sinh vật nhân thật Nó gồm có ADN nhân phân tử rARN ADN nhân mã hố, ngồi cịn gồm protein “nhập khẩu” từ tế bào chất (0,25 đ) Hạch nhân nơi “lắp ráp” (đóng gói) phân tử rARN protein, hình thành tiểu phần lớn tiểu phần nhỏ ribosom, trước cấu trúc vận chuyển tế bào chất tham gia vào trình dịch mã (tổng hợp protein) (0,25 đ) b) Nguyên phân thực chất phân chia nhân, phân chia tế bào chất hoạt động tương đối độc lập Vì vậy, nguyên phân xảy mà phân chia tế bào chất chưa xảy hình thành tế bào đa nhân (trong trường hợp tế bào chứa 128 nhân) (0,25 điểm) Ruồi phát triển bình thường, tế bào đa nhân nêu phân chia tế bào chất để hình thành phơi nang, phát triển thành ruồi trưởng thành (0,25 điểm) Câu 3.Hãy nêu kiểu phân giải, chất nhận điện tử cuối sản phẩm khử vi khuẩn lam, vi khuẩn sinh mê tan, vi khuẩn sunfat, nấm men rượu vi khuẩn lactic đồng hình n v Hướng dẫn chấm: Vi sinh vật Kiểu phân giải Chất nhận điện tử Vi khuẩn lam Hơ hấp hiếu khí O2 Vi khuẩn h c sinh Hơ hấp kị khí CO32- khử Hơ hấp kị khí SO42- mê tan Vi khuẩn sunfat Nấm men rượi o h Lên men i u Vi khuẩn lăctic đồng hình Sản phẩm khử H2O CH4 H2S Chất hữu cơ, ví dụ: Êtanol Axêtan đêhit Axit lăctic Axit piruvic (Nêu đặc điểm nhóm vi sinh vật, cho 0,25 điểm) Câu V Franken Corat (1957) sử dụng virut khảm thuốc (TMV) thí nghiệm để chứng minh điều gì? Nêu khác biệt cấu tạo virut với virut cúm A Hướng dẫn chấm: + Franken Corat (1957) sử dụng mơ hình virut khảm thuốc (TMV) để chứng minh axit nucleic vật chất di truyền (0,25 điểm) + So sánh Virut khảm thuốc Virut cúm A Hệ gen ARN mạch (+) Hệ gen ARN mạch (-), có phân đoạn Protein vỏ (nucleocapside) có cấu Protein vỏ có cấu trúc xoắn, trúc xoắn, hình que ngắn khơng có hình dạng định, phụ thuộc vào trình nảy chồi tách từ màng tế bào chủ Vỏ capsid dạng trần Vỏ bọc với nhiều gai protein (Nêu đặc điểm so sánh đúng, cho 0,25 điểm; từ ý trở lên, cho 0,50 điểm) Câu a) Bằng cách chứng minh q trình quang hợp nước sinh pha tối? b) Tại để tổng hợp phân tử glucôzơ, thực vật C thực vật CAM cần nhiều ATP so với thực vật C3? n v Hướng dẫn chấm: a) Chứng minh nước sinh từ pha tối dựa phản ứng quang hợp đầy đủ CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O h c cách: dùng ôxy nguyên tử đánh dấu CO2, quang hợp thấy ơxy ngun tử đánh dấu có glucôzơ H2O Như vậy, ôxy nước (vế phải) ơxy từ CO2 Vì CO2 tham gia pha tối, kết luận H 2O sinh quang hợp từ pha tối (0,25 điểm) o h b) Theo chu trình Canvin, để hình thành phân tử glucozơ cần 18 ATP, thực vật C4 thực vật CAM, ngồi 18 ATP cịn cần thêm ATP để hoạt i u hoá axit piruvic (AP) thành phospho enol piruvate (PEP) (0,25 điểm) (Thí sinh vẽ sơ đồ để giải thích, cho điểm đáp án) V Câu Động lực vận chuyển chất mạch gỗ (xilem) mạch rây (phloem) thân gỗ khác nào? Tại mạch rây phải tế bào sống, cịn mạch gỗ khơng? Hướng dẫn chấm: - Mạch gỗ gồm tế bào chết nối tạo thành ống rỗng giúp dịng nước, ion khống chất hữu tổng hợp rễ di chuyển bên Động lực vận chuyển nước muối khoáng mạch gỗ gồm ba lực: lực đẩy (áp suất rẽ), lực hút thoát nước (lực chủ yếu), lực liên kết phân tử nước với với thành tế bào mạch gỗ (0,25 điểm) - Mạch rây gồm tế bào sống có vai trị vận chuyển sản phẩm đồng hoá số ion khoáng sử dụng lại đến nơi sử dụng nơi dự trữ Động lực vận chuyển dòng mạch rây theo phương thức vận chuyển tích cực (0,25 điểm) - Sự vận chuyển mạch rây trình vận chuyển tích cực nên mạch rây phải tế bào sống (0,25 điểm) - Sự vận chuyển mạch gỗ khơng phải vận chuyển tích cực Do mạch gỗ tế bào chết, có tác dụng làm giảm sức cản dòng nước vận chuyển ngược chiều trọng lực Đồng thời thành tế bào chết dày giúp cho ống dẫn không bị phá huỷ áp lực âm hình thành ống dẫn lực hút thoát nước (0,25 điểm) Câu n v Nêu khác auxin gibêrelin nơi tổng hợp chức chúng điều hoà sinh trưởng phát triển thực vật h c Hướng dẫn chấm: Chất kích thích Auxin Nơi tổng hợp Đỉnh chồi (ngọn thân) Đỉnh chồi bên, rễ, non hạt Gibêrelin non nơi tổng hợp chính; chóp rễ phát triển nơi tổng hợp tổng hợp auxin (dù rễ phụ o h thuộc vào chồi nhiều hơn) (0,25 (0,25 điểm) i u điểm) Chức Thúc đẩy nguyên phân sinh Kích thích nảy mầm hạt, trưởng giãn dài tế bào; thúc chồi, củ; kích thích tăng trưởng V đẩy hướng động; kích thích nảy chiều cao cây, kéo dài tế mầm hạt; thúc đẩy phát triển bào; thúc đẩy phân giải tinh bột; chồi; kích thích rễ phụ; thúc đẩy phát triển hạt phấn, ống phấn; kéo dài thân (ở nồng độ thấp); điều hồ xác định giới tính (ở thúc đẩy phát triển hệ mạch dẫn; số loài) chuyển giai đoạn làm chậm hoá già lá; điều non sang trưởng thành khiển phát triển (từ ý trở lên, cho 0,25 điểm) (từ ý trở lên, cho 0,25 điểm) Câu a) Các chất độc hại có thể gan xử lí theo chế chủ yếu nào? b) Phản ứng sinh lí xảy yếu tố kích thích tác động đến thể người làm tăng nhịp tim, tăng nhịp thở, tăng tiết mồ hôi…? Nêu chế hình thành phản ứng Hướng dẫn chấm: a) Theo chế chủ yếu: - Cơ chế khử độc: Quá trình thường bao gồm gắn hay kết hợp chất độc với chất hữu khác tạo thành nhóm hoạt động phân tử "đánh dấu" Nhờ thận nhận biết đào thải chất cặn bã (0,25 điểm) - Cơ chế phân huỷ trực tiếp (bởi enzym): Gan phân huỷ trực tiếp chất độc thành chất khơng độc để sử dụng q trình chuyển hố (0,25 điểm) n v b) Đây phản ứng stress báo động ngắn hạn (0,25 điểm) Cơ chế: Tín hiệu gây stress chuyển tới vùng đồi → tăng cường hoạt h c động hệ thần kinh giao cảm → tăng tiết adrênalin noadrênalin (từ tuyến thượng thận); đồng thời xung từ thần kinh giao cảm làm xuất biến đổi có tính chất báo động như: tăng nhịp tim, tăng nhịp thở, giãn phế quản, tăng tiết mồ hôi … Các phản ứng báo động với phản ứng đề kháng có tác dụng giảm stress cho thể (0,25 điểm; Thí sinh vẽ sơ đồ, o h đúng, cho điểm đáp án) i u Câu Sự tăng lên nồng độ ion H+ thân nhiệt có ảnh hưởng đến đường cong phân li ôxi - hêmôglobin (HbO2)? Liên hệ vấn đề với tăng V cường hoạt động thể lực Hướng dẫn chấm: - Sự tăng ion H+ nhiệt độ máu làm đường cong phân li dịch phía phải nghĩa làm tăng độ phân li HbO2, giải phóng nhiều O2 (0,50 điểm) - Sự tăng giảm ion H+ nhiệt độ máu liên quan đến hoạt động thể Cơ thể hoạt động mạnh sản sinh nhiều CO2 làm tăng ion H+ tăng nhiệt độ thể làm tăng nhu cầu oxi, nên tăng độ phân li HbO2 giúp giải phóng lượng (0,50 điểm) Câu 10 Trình bày bước trình tạo kháng thể thuộc hệ thống miễn dịch thể dịch sau vi khuẩn xâm nhập vào thể người vượt qua hàng rào bảo vệ không đặc hiệu Hướng dẫn chấm: Các bước trình tạo kháng thể gồm: - Quá trình trình diện kháng nguyên đại thực bào nhờ protein MHCII - Nhận diện kháng nguyên tế bào T hỗ trợ (trợ bào T) - Trợ bào T tiết cytokin sau nhận diện kháng nguyên để kích hoạt lympho B tương ứng nhân dịng vơ tính - Biệt hoá thành tương bào (plasma cell) tế bào B nhớ n v - Các tương bào tạo kháng thể tiết vào máu làm bất hoạt kháng nguyên, tạo điều kiện cho đại thực bào bạch cầu trung tính tiêu diệt vi khuẩn (Thí sinh nêu bước thứ tự, cho 0,20 điểm) h c Câu 11 Nêu đặc điểm khác nhân đôi ADN sinh vật nhân sơ sinh vật nhân thật Hướng dẫn chấm: o h - Nhìn chung chế nhân đôi ADN giống sinh vật nhân sơ sinh vật nhân thật Tuy vậy, hệ gen sinh vật nhân thật thường mang nhiều phân tử i u ADN sợi kép mạch thẳng có nhiều điểm khởi đầu chép, hệ gen vi khuẩn thường phân tử ADN sợi kép mạch vịng có điểm khởi đầu chép (0,25đ) V - Các tế bào sinh vật nhân thật thường có nhiều enzym ADN polymeraza tế bào sinh vật nhân thật; ra, tế bào sinh vật nhân thật có nhiều prơtêin khác tham gia khởi đầu tái ADN so với sinh vật nhân sơ (0,25đ) - Tốc độ chép ADN polimeraza sinh vật nhân sơ nhanh nhân thật, nhờ hệ gen sinh vật nhân thật có đồng thời có nhiều điểm khởi đầu chép, nên thời gian chép toàn hệ gen giới có khác (0,25®) - ADN hệ gen dạng mạch vịng vi khuẩn khơng ngắn lại sau chu kì chép, ADN hệ gen sinh vật nhân thật thường dạng mạch thẳng ngắn lại sau chu kì sau chép (phần đầu mút bổ sung hoạt động enzym telomeraza nhiều loài, hoạt động "gen nhảy" ruồi giấm) (0,25đ) (Thí sinh diễn giải trình bày theo cách khác, cho điểm đáp án) Câu 12 a) Dựa sở người ta phân loại gen thành gen cấu trúc gen điều hoà? b) Trong tự nhiên, dạng đột biến gen phổ biến nhất? Vì sao? Hướng dẫn chấm: a) Dựa vào chức sản phẩm gen, người ta chia làm gen cấu trúc điều hoà - Gen điều hồ mã hóa cho loại protein yếu tố điều hoà biểu n v gen khác hệ gen - Gen cấu trúc mã hoá cho các sản phẩm khác, ARN protein chức khác (cấu trúc, bảo vệ, hoocmôn, xúc tác…) (0,25 điểm) h c b) Đột biến gen phổ biến thay nucleotit (0,25 điểm) Vì: + Cơ chế phát sinh đột biến tự phát dạng thay nucleotit dễ xảy khơng có tác nhân đột biến (do nucleotit tế bào tồn dạng phổ biến hiếm) (0,25 điểm) o h + Trong phần lớn trường hợp, đột biến thay nucleotit đột biến trung tính (ít gây hậu nghiêm trọng) ảnh hưởng đến codon i u gen + Trong thực tế, dạng đột biến gen tìm thấy (biểu thể đột V biến) phổ biến hầu hết loài (0,25 điểm) Câu 13 Giả sử loài động vật, cho hai dịng chủng lơng màu trắng lơng màu vàng giao phối với thu F1 tồn lơng màu trắng Cho F1 giao phối với thu F2 có tỉ lệ kiểu hình: 48 lông màu trắng : lông màu đen : lông màu xám : lông màu nâu : lơng màu vàng Hãy giải thích kết phép lai Hướng dẫn chấm: + Kết phép lai cho thấy màu lông bị chi phối tương tác gen không alen NST thường F1 dị hợp cặp gen (0,25 điểm) + Sơ đồ phân li F2 3/4 D- = 27 A-B-D- = 27 lông trắng 1/4dd = A-B-dd = lông trắng 3/4 D- = A-bbD- = lông trắng 1/4dd = A-bbdd = lông trắng 3/4 D- = aaB-D- = lông đen 1/4dd = aaB-dd = lông nâu 3/4 D- = aabbD- = lông xám 1/4dd = aabbdd = lông vàng 3/4B- 3/4 A1/4bb 3/4B- 1/4 aa 1/4bb n v (0,50 điểm) Nhận xét: Alen B quy định lông nâu, b: lông vàng; alen D: lông xám, d: lông vàng h c Các alen trội B D tác động bổ trợ quy định lơng đen; Alen A át chết hình thành sắc tố → màu trắng (0,25 điểm) Câu 14 I Bệnh mù màu đỏ - lục bệnh o h máu khó đơng hai gen lặn nằm nhiễm sắc thể X quy i u định, cách 12 cM II III 2 1 Mù màu Máu khó đơng Theo sơ đồ phả hệ bên, cho biết: a) Trong người hệ thứ III (1 - 5), người kết tái tổ hợp V (trao đổi chéo) hai gen, người khơng? Giải thích b) Hiện nay, người phụ nữ II-1 lại mang thai, xác suất người phụ nữ sinh bé trai bình thường (khơng mắc hai bệnh di truyền trên) bao nhiêu? Giải thích Hướng dẫn chấm: Gọi gen a qui định bệnh mù màu A - bình thường; gen b qui định máu khó đơng B - bình thường a) Từ sơ đồ phả hệ suy kiểu gen I.1 XabY, II.1 XabXAB II.2 XAbY Kiểu gen III.1 XabY, III.2 XAbXAB / XAbXaB, III.3 XABY, III.4 XAbXAb / XAbXab, III.5 XAbY Cá thể III.5 tái tổ hợp, cá thể III.1 III.3 không tái tổ hợp; với cá thể III.2 III.4 không xác định (nếu khơng có phân tích kiểu gen tiếp theo) (0,50 điểm) XabXAB b) Kiểu gen hệ II là: Tỉ lệ giao tử: 0,44Xab, 0,44XAB, 0,06XAb, 0,06XaB XAbY x 0,5XAb , 0,5Y Xác suất trai bình thường (không mắc bệnh) là: 0,44XAB x 0,5Y = 0,22XABY, hay 22% (0,50 điểm) Câu 15 Giả sử quần thể động vật ngẫu phối có tỉ lệ kiểu gen: - Ở giới cái: 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa - Ở giới đực: 0,64 AA : 0,32 Aa : 0,04 aa a) Xác định cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân n v b) Sau quần thể đạt trạng thái cân di truyền, điều kiện sống thay đổi, cá thể có kiểu gen aa trở nên khơng có khả sinh sản Hãy xác định tần số alen quần thể sau hệ ngẫu phối h c Hướng dẫn chấm: - Tần số alen quần thể trạng thái cân di truyền: PA = 1/2 (0,6 + 0,8) = 0,7; qa = 0,3 điểm) o h (0,25 - Cấu trúc di truyền quần thể trạng thái cân bằng: i u 0,49 AA : 0,42 Aa : 0,09 aa điểm) (0,25 - Tần số alen sau hệ ngẫu phối, cá thể aa khơng đóng góp gen V vào quần thể (gen a từ cá thể aa bị đào thải): Áp dụng công thức qa = q0 / + nq0 = 0,3 / + 0,3 = 0,12; PA = 0,88 (0,50 điểm) (Thí sinh giải cách tính tần số alen giới, hệ lập bảng punnet Nếu đúng, cho điểm đáp án) Câu 16 Tác động chọn lọc vận động rõ đường hình thành lồi nào? Trình bày chế đường hình thành lồi Hướng dẫn chấm: - Tác động chọn lọc vận động rõ đường hình thành lồi khác khu hay đường địa lí, khu phân bố lồi mở rộng hay bị chia cắt làm cho điều kiện sống thay đổi hướng chọn lọc thay đổi (0,25 điểm) - Cơ chế hình thành lồi khác khu hình dung sau: + Khi khu phân bố loài bị chia cắt trở ngại mặt địa lí, quần thể ban đầu chia thành nhiều quần thể cách li (0,25 điểm) + Do tác động tác nhân tố tiến hoá, quần thể nhỏ cách li ngày khác xa tần số alen thành phần kiểu gen (0,25 điểm) + Sự khác biệt tần số alen tích luỹ dần tác động chọn lọc vận động đến thời điểm xuất trở ngại dẫn đến cách li sinh sản với dạng gốc hay lân cận dẫn đến khả hình thành loài (0,25 điểm) Câu 17 n v So sánh khác vai trò chọn lọc tự nhiên yếu tố ngẫu nhiên trình tiến hố nhỏ h c Hướng dẫn chấm: - Chọn lọc tự nhiên làm thay đổi từ từ tần số alen thành phần kiểu gen theo hướng xác định Các yếu tố ngẫu nhiên làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen cách đột ngột không theo hướng xác định (0,25 điểm) - Hiệu tác động yếu tố ngẫu nhiên thường phụ thuộc vào kích thước o h quần thể (quần thể nhỏ hiệu tác động lớn), cịn CLTN khơng (0,25 điểm) i u - Dưới tác dụng CLTN, alen lặn có hại thường khơng bị loại thải hết khỏi quần thể giao phối Dưới tác động yếu tố ngẫu nhiên alen lặn V có hại (hoặc alen khác kể có lợi) bị loại thải hồn tồn alen trở nên phổ biến quần thể (0,25 điểm) - Kết CLTN dẫn đến hình thành quần thể thích nghi hình thành lồi mới, cịn kết tác động yếu tố ngẫu nhiên đưa đến phân hoá tần số alen thành phần kiểu gen hướng (0,25 điểm) Câu 18 Trên sở sinh thái học, giải thích cạnh tranh sinh học lồi động lực tiến hố thiết lập trạng thái cân tự nhiên Hướng dẫn chấm: - Khái niệm: cạnh tranh loài cạnh tranh xảy cá thể loài Sự canh tranh mật độ quần thể cao vượt giới hạn chịu đựng môi 10 trường thức ăn nơi ở, thể tập tính chiếm lãnh thổ, kí sinh lồi, ăn thịt lẫn nhau, tự tỉa thưa … (0,25 điểm) - Mật độ quần thể lớn, cạnh tranh loài gay gắt, liệt dẫn tới phân hoá ổ sinh thái nơi làm xuất loài đường cách li sinh thái cách li địa lí thiết lập nên trạng thái cân sinh học tự nhiên (0,50 điểm) - Trong trình cạnh tranh cá thể quần thể, cá thể có sức sống cao (các khoẻ mạnh thắng thế), có khả sinh sản cao có nhiều khả truyền vốn gen sang hệ sau, nhờ giúp cho loài tồn tại, phát triển tiến hố Các quan hệ kí sinh lồi hay ăn thịt đồng loại không phổ biến, có ý nghĩa giúp lồi tồn tại, phát triển tiến hoá (0,25 điểm) n v Câu 19 Hãy so sánh khác cấu trúc, chu trình dinh dưỡng chuyển hoá lượng hệ sinh thái tự nhiên hệ sinh thái nhân tạo h c Hướng dẫn chấm: Đặc Hệ sinh thái tự nhiên điểm Thành - Thành phần loài phong phú o h phần Hệ sinh thái nhân tạo - Thành phần lồi cấu - Kích thước cá thể đa dạng, thành - Các lồi có kích thước thể, trúc phần tuổi khác Chu - Lưới thức ăn phức tạp, tháp sinh - Lưới thức ăn đơn giản (ít mắt trình thái có đáy rộng dinh - Tất thức ăn có nguồn gốc bên - Một phần thức ăn đưa vào dưỡng hệ sinh thái i u V tuồi … gần xích), tháp sinh thái đáy hẹp hệ sinh thái, phần sản lượng đưa Chuyển - Năng lượng cung cấp chủ yếu từ - Ngoài nượng mặt trời, cịn hóa mặt trời có nguồn lượng khác (như phân hóa học, v.v…) lượng (Nêu ý, cho 0,25 điểm; từ ý trở nên, cho 1,0 điểm) Câu 20 a) Tại có loài mật độ cao độ thường gặp lại thấp, ngược lại có lồi độ thường gặp cao mật độ lại thấp? 11 b) Có nhận xét số lượng cá thể loài vùng có độ đa dạng lồi cao vùng có độ đa dạng lồi thấp? Nêu ví dụ giải thích Hướng dẫn chấm: mật độ cao độ thường gặp lại thấp do: a) - (0 mật độ - ) : ) : - n v loại h c ) - o h ,n cho ) HẾT i u V 12 n v h c o h i u V n v h c o h i u V ... kiểu gen khơng có hướng (0,25 điểm) Câu 18 Trên sở sinh thái học, giải thích cạnh tranh sinh học lồi động lực tiến hố thi? ??t lập trạng thái cân tự nhiên Hướng dẫn chấm: - Khái niệm: cạnh tranh loài... trắng lông màu vàng giao phối với thu F1 tồn lơng màu trắng Cho F1 giao phối với thu F2 có tỉ lệ kiểu hình: 48 lơng màu trắng : lông màu đen : lông màu xám : lông màu nâu : lơng màu vàng Hãy giải... điểm khác nhân đôi ADN sinh vật nhân sơ sinh vật nhân thật Hướng dẫn chấm: o h - Nhìn chung chế nhân đôi ADN giống sinh vật nhân sơ sinh vật nhân thật Tuy vậy, hệ gen sinh vật nhân thật thường