 GIẢI SINH HỌC BẰNG MÁY TÍNH CASIO Qui định: Các kết tính xác tới chữ số phần thập phân sau dấu phẩy theo qui tắc làm tròn số đơn vị tính qui định toán Cấu trúc đề thi: Đề thi gồm có 10 toán nằm giới hạn nội dung đề thi chương trình Sinh học phổ thông Các toán có yêu cầu cách giải kĩ thuật tính toán có hỗ trợ máy tính cầm tay Mỗi đề thi gồm phần: Phần đầu toán, phần ghi cách giải phần ghi kết (Phần đầu toán tự luận môn in sẵn đề thi Phần ghi cách giải: yêu cầu thí sinh lược ghi tóm tắt cách giải chữ biểu thức cần tính toán kết Phần kết quả: ghi đáp số toán) Hướng dẫn cách làm bài: Để giải toán Sinh học, thí sinh phải ghi tương ứng tóm tắt cách giải đáp số vào phần “Cách giải” phần “Kết quả” có sẵn đề thi Bài tập cách giải: CHUYÊN ĐỀ : BÀI TẬP DI TRUYỀN PHÂN TỬ Bài 1: Xét cặp gen Aa hợp tử Khi hợp tử nguyên phân số lần liên tiếp, môi trường nội bào cung cấp 67500 nu tự cho cặp gen Các cặp gen Aa tế bào có 72000 nu, số có 57600 liên kết hyđrô alen A 33600 liên kết hyđrô alen a Biết số nu môi trường nội bào cung cấp cho gen A tự nhân đôi = 1,5 lần so với alen a Biết trình nguyên phân diễn bình thường a Xác định số lần nguyên phân hợp tử b Tính chiều dài gen c Tính số lượng loại nu môi trường nội bào cung cấp cho trình nhân đôi alen nói Cách giải a – Gọi: k số lần nguyên phân hợp tử; NA số nu gen A; Na số nu alen a Ta có: NA = 1,5 × Na Kết Số lần nguyên phân hợp tử: k = b Chiều dài gen: La = 306nm (2k – 1)(NA + Na) = 67500 LA = 459 nm 2k(NA + Na) = 72000 c – Gen A: Số nu loại môi trường nội bào cung cấp: => (2k – 1) × 2,5 × Na = 67500 Amt = Tmt = 6750 k × 2,5 × Na = 72000 Gmt = Xmt = 13500 => 2,5 × Na = 4500 => Na = 1800 => NA = 2700 k = 16 => k = - Alen a: Số nu loại môi trường nội bào cung cấp: b Chiều dài gen: Amt = Tmt = 6750 La = (Na/2) × 0,34 = 306nm Gmt = Xmt = 13500 LA = 1,5 × La = 459 nm c – Gen A:  A + G = NA/2 = 1350 (1) 2k × HA = 57600 => 16 × (2A + 3G) = 57600 => 2A + 3G = 3600 (2) Giải hệ (1)(2) máy tính ta có: A = 450 ; G = 900 => Số nu loại môi trường nội bào cung cấp cho gen A nhân đôi k lần: Amt = Tmt = (2k – 1) × A = 6750 Gmt = Xmt = (2k – 1) × G = 13500 - Alen a: tương tự có hệ pt: A + G = 900 2A + 3G = 2100 Giải hệ pt máy tính ta có: A = 600 ; G = 300 => Số nu loại môi trường nội bào cung cấp cho alen a nhân đôi k lần: Amt = Tmt = (2k – 1) × A = 6750 Gmt = Xmt = (2k – 1) × G = 13500 Thao tác máy tính: Gen A, giải hệ pt: A + G = 1350 (1); 2A + 3G = 3600 (2) Bấm phím ON ; MODE ; MODE ; MODE ; ; ; ; = ; ; = ; 1350 ; = ; ; = ; ; = ; 3600 ; = ; = => kết quả: A = 450 ; G = 900 Tương tự gen a, giải hệ pt: giải hệ pt: A + G = 9000 (1); 2A + 3G = 2100 (2) => kết quả: A = 600 ; G = 300 Bài 2: Gen B có khối lượng phân tử 720000 đvC, có hiệu A loại nuclêôtit khác 30% số nuclêôtit gen Mạch gen có A = 360 G = 140 Khi gen B phiên mã lấy từ môi trường nội bào 1200U Hãy tính: a Số nuclêôtit loại môi trường cung cấp cho gen B nhân đôi lần b Môi trường nội bào cung cấp nuclêôtit loại cho trình phiên mã gen B Biết gen B gen không phân mảnh c Gen B bị đột biến thành b Khi gen nhân đôi lần môi trường nội bào cung cấp cho gen b gen B 5A 4G Xác định số nuclêôtit gen b số axit amin chuỗi pôlipeptit gen b điều khiển tổng hợp Cách giải Kết  a Ta có tổng số nu gen B 720000 : 300 = 2400 a A = T = 6720 nu A + X = 50% G = X = 1680 nu A - X = 30% b => A = T = 40% = 960; G = X = 10% = 240 A = 720 => Số nuclêôtit loại môi trường cung cấp cho gen B nhân đôi lần là: U = 1200 A = T = 960(23 - 1) = 6720 nu G = 200 G = X = 240(23 – 1) = 1680 nu X = 280 b Có A1 = 360 => A2 = 960 - 360 = 600 nu c Môi trường cung cấp: Umt = 1200 = A2 => mạch mach mã gốc số lần phiên mã gen B 1200/600 = Số axit amin gen b tổng hợp 395 không tính axit amin mở đầu => Số nu loại môi trường cung cấp cho trình phiên mã gen B là: Nếu axit amin mở đầu 396 axit amin Amt = 360 × = 720 Umt = 1200 Gmt = (240 -140) × = 200 Xmt = G1 = 140 × = 280 c – Số nu loại gen b: A = T = 960 - = 955 G = X = 240 - = 236 - Số axit amin chuỗi pôlipeptit gen b tổng hợp là: (955 + 236)/3 – = 395 ; không tính axit amin mở đầu Nếu axit amin mở đầu 395 +1 = 396 axit amin CHUYÊN ĐỀ : BÀI TẬP DI TRUYỀN NST - TẾ BÀO Bài 1: Hai hợp tử loài sinh vật nguyên phân liên tiếp số đợt, môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương với 22792 NST đơn Hợp tử có số đợt nguyên phân 1/3 số đợt nguyên phân hợp tử Ở kỳ tế bào người ta đếm 44 NST kép a Tìm NST lưỡng bội loài b Số đợt nguyên phân hợp tử  c Nếu trình giảm phân tạo giao tử thụ tinh xảy bình thường trao đổi chéo NST loài có loại giao tử loại hợp tử khác nguốn gốc NST Cách giải a Ta có lưỡng bội loài: 2n = 44 Kết a 2n = 44 b hợp tử nguyên phân k lần b Hợp tử nguyên phân lần ; hợp tử nguyên phân 3k lần Hợp tử nguyên phân lần Ta có pt: 44.(2k-1) + 44.(23k-1) = 22792 c Số loại giao tử = 4194304 Đặt 2k = t ; t >0 Số loại hợp tử = 244 => t3 + t – 520 = Giải pt máy tính cầm tay ta được: t = 8; => 2k = => k = d Số loại giao tử = 222 = 4194304 Số loại hợp tử = 222.222 = 244 - Thao tác máy tính: t3 + t – 520 = Giải pt máy tính cầm tay, bấm ON ; MODE ; MODE ; MODE ; ; MODE ; ; ; = ; ; = ; ; = ; – ; ; ; ; = ; = ; = => Kết t = (t = - , loại) Bấm MODE ; ; ; ^ ; ; ; = => Kết 4194304 CHUYÊN ĐỀ : BÀI TẬP VI SINH VẬT Bài 1: Một vi khuẩn hình cầu có khối lượng khoảng 5.10-13g, 20 phút nhân đôi lần Giả sử nuôi điều kiện sinh trưởng hoàn toàn tối ưu Hãy tính khoảng thời gian để khối lượng tế bào vi khuẩn sinh đạt tới khối lượng Trái đất 6.1027gram Cách giải Đạt đến khối lượng Trái đất : 6.1027gram - Số lượng tế bào: Nt = 6.1027/5.10-13 = 1,2.1040 - Mà : Nt = N0.2n => Số lần phân chia: n = (logNt – logN0)/log2 = (log1,2.1040 – 1) / log2 > n = 133 - Thời gian cần thiết là: 133 × 20ph = 44h 20ph = 44,3 Kết 44,3  - Thao tác máy tính: thực với phép tính sau: (logNt – logN0)/log2 = (log1,2.1040 – 1) / log2 = 133 (133 × 20) /60 = 44,3 Bài tập cách giải: CHUYÊN ĐỀ : BÀI TẬP SINH LÝ THỰC VẬT I MỘT SỐ CÔNG THỨC CƠ BẢN ĐỂ GIẢI BÀI TẬP SINH LÝ THỰC VẬT Hệ số hô hấp: Là tỉ số số phân tử CO thải số phân tử O hút vào chuỗi phản ứng hô hấp RQ = [CO2]/[O2] Sức hút nước tế bào thực vật (atm): S = P - T P : Áp suất thẩm thấu (atm) T : Áp suất trương nước tế bào (atm) Áp suất thẩm thấu tb (atm) : P = RTCi P : Áp suất thẩm thấu (atm) R : hăng số ≈ 0,082 amt/oK.mol T : nhiệt độ tuyệt đối (oK) = to(C) + 273 C : nồng độ mol/l; C = n/V ; n: số mol chất tan ; V: thể tích dd i: hệ số Van Hôp, lượng tiểu phân chất tan phân ly tái hợp tan vào dung môi i = (n/n0)(ν-1) + = a(ν-1) + a = n/n0 n: số mol chất điện li n0: tổng số mol chất hòa tan v: số ion tạo từ phân tử chất điện li Áp suất thẩm thấu dung dịch lỏng chứa chất tan không điện li thỏa mãn phương trình: P = CRT Thay C = n/V = m/MV ta được: PV = (m/M)RT V: thể tích dung dịch (lít) chứa m gam chất tan M: Khối lượng phân tử chất tan Hô hấp tb: a HH hiếu khí: C6H12O6 + O2 = CO2 + H2O + 38 ATP - Đường phân: C6H12O6 → CH3COCOOH (axit piruvic) + ATP + NADH  - Chu trình Crep: CH3COCOOH (axit piruvic) → axetyl CoA + CO2 + NADH axetyl CoA → CO2 + ATP + NADH + FADH2 - Chuỗi chuyền e hh photphorin hóa oxi hóa: 10 NADH + FADH2 + O2 → (10.3 + 2.2) ATP + H2O b HH kị khí: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 + ATP - Đường phân: C6H12O6 → CH3COCOOH (axit piruvic) + ATP + NADH - Lên men: 2CH3COCOOH (axit piruvic) + 4H+ → 2CH5OH (rượu etilic) + 2CO2 Hoặc: 2CH3COCOOH (axit piruvic) + 2H+ → 2CH3COHCOOH (axit lactic) Quang hợp: a QH n/s trồng Nkt = (FCO2.L.Kf.Kkt)n (tấn/ha) Nkt : n/s kinh tế - phần chất khô tích lũy quan kinh tế FCO2 : khả QH = cường độ QH (mg CO2/dm2 lá/giờ) + hiệu suất QH (g chất khô/m2 lá/ ngày) L : diện tích QH = số diện tích (m2 lá/ m2 đất) + quang hợp (m2 lá/ ngày) Kf : hệ số hiệu QH = phần chất khô lại/ tổng số chất khô QH Kkt : hệ số kinh tế = chất khô tích lũy quan kinh tế/ tổng số chất khô QH n : thời gian hoạt động máy QH b Quang hợp - Pha sáng: 12 H2O + 18 ADP + 18 Pvc + 12 NADP+ → 18 ATP + 12 NADPH + O2 - Pha tối (chu trình Canvin): CO2 + 18 ATP + 12 NADPH → C6H12O6 + 18 ADP + 12 NADP+ c Hệ số nhiệt: - Pha sáng: Q10 = 1,1 – 1,4 - Pha tối: Q10 = – II GIẢI BÀI TẬP SINH LÝ THỰC VẬT Bài 1: Tính hệ số hô hấp chất sau rút kết luận kết thu được: Glucôzơ (C6H12O6), Glixerin (C3H8O3), Axit Tartric (C6H4O6), Axit Oxalic (C2H2O4), - Axit panmitic: C15H31COOH; - Axit stearic: C17H35COOH; - Axit sucxinic: HOOC - CH2 - CH2 – COOH; - Axit malic: HOOC - CH2 - CHOH – COOH Glucôzơ Axit Oxalic Cách giải C6H12O6 + O2 = CO2 + H2O C2H2O4 + O2 = CO2 + H2O Kết RQ = 6/6 =1 RQ = : =  Axit Malic Glixerin Axit Stearic Axit Tartric Axit sucxinic C4H6O5 + O2 = CO2 + H2O C2H8O3 + O2 = CO2 + H2O C18H36O2 + 26 O2 = 18 CO2 + 18 H2O C6H4O6 + O2 = CO2 + H2O C4H6O4 + O2 = CO2 + H2O RQ = : = 4/3 RQ = : = 0,86 RQ = 18 : 26 = 0,69 RQ = : = 1,5 RQ = : = 0,8 Bài 2: Hệ số hô hấp (RQ) tỉ số phân tử CO2 thải số phân tử O2 hút vào thể hô hấp trình hô hấp 1phân tử NADH qua chuỗi chuyền eletron tế bào thu ATP; 1phân tử FADH qua chuỗi chuyền electron tế bào thu ATP a) Hãy tính (RQ) nguyên liệu hô hấp C6H12O6 (Glucôzơ) b) Tính số phân tử ATP mà tế bào thu giai đoạn trình hô hấp tổng số phân tử ATP mà tế bào thu sau phân giải hoàn toàn phân tử glucôzơ? Cách giải a) Phương trình tổng quát trình hô hấp mà nguyên liệu glucôzơ: Kết a) Hệ số hô hấp là: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O => Chỉ số hô hấp (RQ) = 6/6 = b) Số ATP mà tế bào thu qua giai đoạn : b) Quá trình hô hấp chia làm giai đoạn: - Đường phân: 2ATP + Đường phân: Tạo ATP NADH + Chu trình crep:Tạo ATP NADH, 2FADH2 + Chuỗi chuyền electron hô hấp: -Chu trình crep: ATP -Chuỗi chuyền electron: 34 ATP - Tổng số ATP tế bào thu phân giải hoàn toàn phân tử glucôzơ : 38 ATP (Qua chuỗi chuyền electron: 1NADH tạo ATP; 1FADH2 tạo ATP) => Số phân tử ATP tạo qua chuỗi chuyền điện tử = 34 ATP - Như vậy, tổng số phân tử ATP mà tế bào thu sau phân giải hoàn toàn phân tử glucôzơ 38 ATP Bài tập cách giải: CHUYÊN ĐỀ : BÀI TẬP SINH LÝ ĐỘNG VẬT I MỘT SỐ CÔNG THỨC CƠ BẢN ĐỂ GIẢI BÀI TẬP SINH LÝ ĐỘNG VẬT Chu kì tim người trưởng thành: TB 75 nhịp tim/phút chu kì tim = 0.8s = TN co 0.1s + TT co 0,3s + giãn chung 0,4s chu kì TN = 0.8s = 0,1s co + 0,7s giãn chu kì TT = 0.8s = 0,3s co + 0,5s giãn Công thức tính lưu lượng tim là: Q = Qs × f Q : lưu lượng tim (lượng máu mà tim đẩy vào động mạch/phút) Qs : thể tích tâm thu f : tần số co tim (số chu kỳ/phút) I GIẢI BÀI TẬP SINH LÝ ĐỘNG VẬT  Bài 1: Theo dõi chu kỳ hoạt động tim động vật thấy tỉ lệ thời gian pha (tâm nhĩ co: tâm thất co: dãn chung) : : Biết thời gian tim nghỉ 0,6 giây Lượng máu tim 120 ml đầu tâm trương 290 ml cuối tâm trương Hãy tính lưu lượng tim? Cách giải Kết Vì thời gian tim nghỉ 0,6s tương ứng với thời Lưu lượng tim là: Q = 8,5 lít/phút gian dãn chung, theo ta có: - Thời gian chu kỳ tim là: 0,6 × 6/3 = 1,2 (giây) - Tần số tim là: 60/1,2 = 50 (nhịp/phút) Theo lần tim đập đẩy lượng máu vào động mạch chủ là: 290 - 120 = 170 (ml) Þ Lưu lượng tim là: Q = 170 × 50 = 8500 ml/phút = 8,5 lít/phút CHUYÊN ĐỀ : BÀI TẬP CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN Quy luật liên kết gen hoán vị gen Bài 1: Khi cho hai cá thể F1 : hạt tròn, màu trắng dị hợp hai cặp gen giao phấn với thu F2 Trong số kiểu hình xuất F2 thấy số hạt dài, màu tím chiếm 4% Cho biết tính trạng gen qui định tính trạng trội trội hoàn toàn Hãy xác định trường hợp xảy lập sơ đồ lai cho trường hợp Hướng dẫn giải - F1 có kiểu gen dị hợp cặp gen, có kiểu hình hạt tròn, màu trắng => Hạt tròn, trắng hai tính trạng trội; hạt dài, màu tím tính trạng lặn - Qui ước: A- hạt tròn, a- hạt dài ; B- hạt trắng, b- hạt tím - F2 có hạt dài, màu tím = 4% => tổ hợp hình thành từ tượng hoán vị gen => hai cá thể F1 xảy HVG - Ở F2 : hạt dài, màu tím = 4% => tỉ lệ kiểu gen ab/ab = 4% tạo từ trường hợp sau: 4% ab/ab = 20%ab × 20%ab 4% ab/ab = 40% ab × 10% ab 4% ab/ab = 8% ab × 50% ab * Trường hợp 1: 4% ab/ab = 20%ab × 20%ab => Giao tử ab = 20% giao tử mang gen hoán vị => Tần số hoán vị gen f = 40% => F1 dị hợp chéo Ab/aB tần số HVG f = 40% Sơ đồ lai: F1 : GF1 : F2 : * Trường hợp 2: 4% ab/ab = 40% ab × 10% ab => +) Giao tử ab = 40% giao tử mang gen liên kết => cá thể F1 tạo có kiểu gen dị hợp tử AB/ab tần số HVG f = 20% +) Giao tử ab = 10% giao tử mang gen hoán vị => cá thể F1 tạo có kiểu gen dị hợp tử chéo Ab/aB tần số HVG f = 20% Sơ đồ lai: F1 : GF1 : F2 : * Trường hợp 3: 4% ab/ab = 8% ab × 50% ab => +) Giao tử ab = 8% giao tử mang gen hoán vị => cá thể F1 tạo có kiểu gen dị hợp tử AB/ab tần số HVG f = 16% +) Giao tử ab = 50% giao tử mang gen liên kết hoàn toàn => cá thể F1 tạo có kiểu gen dị hợp tử AB/ab gen liên kết hoàn toàn Sơ đồ lai: F1 :  GF1 : F2 :