ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN SINH HỌC Câu 1: Nêu các cơ chế dẫn truyền các chất qua màng, cho ví dụ. Câu 2: Hãy so sánh các giai đoạn đường phân, chu trình Crep và giai đonaj truyền điện tử trong hô hấp. Câu 3: Hãy phân tích sự biến đổi hình thái của nhiễm sắc thể qua các kì của quá trình nguyên phân mang tính chu kì. Câu 4: Lập bảng so sánh các đặc điểm hình thái, giải phẩu, sinh lí, hóa sinh cảu các nhóm thực vật C 3 , C 4 và CAM. Từ đó rút ra nhận xét gì? Câu 5: Ở ruồi giấm, gen A quy định mắt màu đỏ và gen B quy định cánh bình thường. Các tính trạng lặn tương phản là mắt màu lựu và cánh xẻ. Khi tiến hành lai giữa hai cá thể ruồi giấm thu được kết quả sau: Ruồi cái F 1 : 50% mắt đỏ, cánh bình thường: 50% mắt đỏ, cánh xẻ. Ruồi đực F 1 : 42% mắt đỏ, cánh xẻ: 42% mắt màu lựu, cánh bình thường: 8% mắt đỏ, cánh bình thường: 8% mắt màu lựu, cánh xẻ. Hãy biện luận và viết sơ đồ lai. Biết rằng hai gen quy định các tính trạng này liên kết với nhau trong quá trình di truyền. Câu 6: Một gen có mạch mã gốc với 15% Xytôzin so với số nucleôtit của mạch. Gen này tiến hành nhân đôi đã cần môi trường cung cấp 9000 nuclêôtit, trong đó có 2700 Adênin. Phân tử mARN sinh ra từ gen đó có 20% Adênin. Biết rằng số lần sao mã của các gen bằng nhau, phân tử prôtêin hoàn chỉnh được tổng hợp có số lượng axit amin nằm trong giới hạn 298 đến 498 và trong toàn bộ quá trình giải mã thì tổng số axit amin đã cấu trúc nên các phân tử prôtêin hoàn chỉnh là 498000 axit amin. a. Số lượng từng loại nuclêôtit của gen là bao nhiêu? b. Số lần sao mã của mỗi gen con là bao nhiêu và số ribôxôm trượt trên 1 ARN? Câu 1: Các cơ chế dẫn truyền các chất qua màng, cho ví dụ. Quá trình Con đường Cơ chế vận chuyển Ví dụ 1. Không đặc hiệu: - Sự khuếch tán - Sự thẩm thấu - Nội thấm bào (thực bào, ẩm bào) - Ngoại thấm bào 2. Đặc hiệu: - Sự khuếch tán nhanh - Bơm natri - kali - Bơm prôton Trực tiếp Trực tiếp Túi màng Túi màng Kênh prôtein Kênh prôtein Sự vận chuyển ngẫu nhiên của phân tử sẽ dẫn đến sự di chuyển của các phân tử theo hướng đến vùng có nồng độ thấp hơn. Sự khuếch tán của nước qua màng. Các chất được ấn sâu vào màng và được màng bao quanh và tạo thành một túi. Túi màng dung hợp với màng sinh chất và tống các chất chứa ra ngoài. Phân tử được liên kết với prôtein trên màng và được vận chuyển qua màng theo hướng có nồng độ thấp nhất. Kênh prôtein tiêu thụ năng lượng để bơm ion Na + ra ngoài màng ngược gradien nồng độ. Kênh prôtein tiêu thụ năng lượng để bơm prôton ra ngoài màng ngược gradien nồng độ. Sự vận chuyển của ôxi vào tế bào. Khi đặt tế bào vào trong nước cất. Sự tiêu hóa vi khuẩn của bạch cầu, sự nuôi dưỡng tế bào trứng. Sự tiết chất nhầy. Sự vận chuyển glucôzơ vào tế bào. Truyền xung thần kinh. Tong quá trình hô hấp của ti thể, prôton được bơm từ chất nền ra. Câu 2: So sánh giai đoạn đường phân, chu trình Crep và giai đoạn truyền điện tử trong hô hấp: a. Giống nhau: - Đều xảy ra các giaia đoạn phân giải các chất trong hoạt động hô hấp. - Đều có sự xúc tác của các enzim. - Đều có sự tham gia của các chất chuyển điện tử NAD. - Đều có sự tạo thành năng lượng ATP. b. Khác nhau: Đường phân Chu trình Crep Truyền điện tử - Xảy ra trong tế bào chất. - Nguyên liệu mở đầu là glucôzơ. - Sản phẩm tạo ra là axit piruvic. - Không có sựtham gia của ôxi (điều kiện yếm khí). - Giải phóng ít năng lượng (tạo ra 4 ATP nhưng sử dụng mất 2 ATP nên còn 2 ATP). - Xảy ra trong chất nền của ti thể. - Nguyên liệu là axit piruvic được hoạt hóa bởi côenzim A. - Sản phẩm tạo ra là khhis CO 2 . - Có sự tham gia của ôxi (điều kiện hiếu khí). - Giải phóng ít năng lượng (2 ATP). - Xảy ra ở màng trong của ti thể. - Nguyên liệu là hiđrô tạo ra từ quá trình phân giải trước đó. - Sản phẩm tạo ra là nước. - Có sự tham gia trực tiếp của ôxi (điều kiện hiếu khí). - Giải phóng nhiều năng lượng (28 – 30 ATP). Câu 3: Phân tích sự biến đổi hình thái của nhiễm sắc thể qua các kì của quá trình nguyên phân mang tính chu kì. Ở kì trung gian, trước khi tự nhân đôi, NST ở trạng thái đơn (sợi nhiễm sắc) là sợi mãnh, sau khi hoàn tất sự nhân đôi ở pha S, NST chuyển sang trạng thái kép (gồm 2 crômatit giống nhau và dính nhau ở tâm động). Bước vào quá trình nguyên phân, ở kì đầu, NST bắt đầu co ngắn và đóng xoắn. Đến kì giữa NST co ngắn và đóng xoắn cực đại có hình thái đặc trưng rõ nhất, ví dụ như hình chữ V, hình que, hình hạt, do đó, hình thái và cấu trúc của NST được mô tả ở kì giữa. Khi ở trạng thái đơn, ở kì sau NST lại duỗi xoắn và duỗi xoắn hoàn toàn ở kì cuối, nằm gọn trong nhân tế bào. Vì vậy, khi mỗi tế bào con được hình thành ở pha G 1 , NST lại ở trạng thái đơn (sợi nhiễm sắc) sợi dài mảnh. Cứ như vậy NST biến đổi hình thái có tính chất chu kì: duỗi xoắn → đóng xoắn → duỗi xoắn; thể đơn → thể kép → thể đơn. Câu 4: a. Bảng so sánh các đặc điểm hình thái, giải phẩu, sinh lí, hóa sinh cảu các nhóm thực C 3 , C 4 và CAM: Đặc điểm C 3 C 4 CAM 1. Hình thái, giải phẩu - Có một loại lục lạp ở tế bào mô giậu. - Lá bình thường. - Có hai loại lục lạp ở tế bào mô giậu và tế bào bao bó mạch. - Lá bình thường. - Có một loại lục lạp ở tế bào mô giậu. - Lá mọng nước. 2. Cường độ quang hợp 10-30 mgCO 2 /dm 2 .giờ 30-60 mgCO 2 /dm 2 .giờ 10-15 mgCO 2 /dm 2 .giờ 3. Điểm bù CO 2 30-70 ppm 0-10 ppm Thấp như C 4 4. Điểm bù ánh sáng Thấp: 1/3 ánh sáng mặt trời toàn phần. Cao, khó xác định. Cao, khó xác định. 5. Nhiệt độ thích hợp 20-30 0 C 25-35 0 C Cao: 30-40 0 C 6. Nhu cầu nước Cao Thấp, bằng 1/2 C 3 Thấp 7. Hô hấp sáng Có Không Không 8. Năng suất sinh học Trung bình Cao gấp đôi C 3 Thấp b. Nhận xét: - Mỗi nhóm thực vật C 3 , C 4 và CAM có đặc điểm hình thái, giải phẩu khác nhau dẫn tới có đặc điểm sinh lí khác nhau giúp chúng thích nghi với từng môi trường sống khác nhau. - Hô hấp sáng chỉ có ở thực vật C 3 . Đây là một hướng biến đổi sản phẩm quang hợp có ý nghĩa thích nghi. Câu 5: - Quy ước gen: A: mắt đỏ, a: mắt màu lựu; B: cánh bình thường, b: cánh xẻ. - Xét tỉ lệ phân tính từng tính trạng ở F 1 : + Ruồi cái F 1 : 100% mắt đỏ. Cánh bình thường: Cánh xẻ = 50% : 50% = 1: 1 + Ruồi đực F 1 : Mắt đỏ: Mắt màu lựu = (8% + 42%): (8% + 42%) = 1: 1 Cánh bình thường: cánh xẻ = (8% + 42%): (8% + 42%) = 1: 1 - Tính trạng màu mắt có hiện tượng phân tính theo giới, con cái toàn mắt đỏ, con đực phân tính theo tỷ lệ 1: 1. Nên gen quy định màu mắt di truyền liên kết với giới tính và gen nằm trên NST X, không có alen trên Y. → P: X A X a (mắt đỏ) x X A Y (mắt đỏ) - Gen quy định tính trạng hình dạng cánh cũng di truyền liên kết với giới tính, ở F 1 , ruồi cái và ruồi đực đều phân tính theo tỷ lệ 1: 1 → P: X B X b (cánh bình thường) x X b Y (cánh xẻ) - Xét chung hai tính trạng: + Tỷ lệ phân tính ở ruồi đực F 1 (42% mắt đỏ, cánh xẻ: 42% mắt màu lựu, cánh bình thường: 8% mắt đỏ, cánh bình thường: 8% mắt màu lựu, cánh xẻ) không phù hợp với kết quả nhân xác suất (1: 1). (1: 1) = 1: 1: 1:1. Đồng thời ở ruồi đực F 1 có 4 loại kiểu hình với tỷ lệ khác nhau. → Các gen di truyền liên kết không hoàn toàn. + Tính trạng mắt đỏ, cánh xẻ và mắt màu lựu, cánh bình thường chiếm tỷ lệ lớn do nhận giao tử không hoán vị từ ruồi cái P là X Ab và X aB . Do đó kiểu gen và kiểu hình của P là: P: X Ab X aB (mắt đỏ, cánh bình thường) x X Ab Y (mắt đỏ, cánh xẻ) + Tính trạng mắt đỏ, cánh bình thường và mắt màu lựu, cánh xẻ chiếm tỷ lệ thấp (<50%) do nhận giao tử hoán vị từ ruồi cái P là X AB và X ab , tần số hoán vị là: 8% + 8% = 16% - Viết sơ đồ lai: P: X Ab X aB (mắt đỏ, cánh bình thường) x X Ab Y (mắt đỏ, cánh xẻ) G: % X Ab = %X aB = 42% % X AB = % X ab = 8% X Ab : Y F 1 Lập bảng TLKG: 42% X Ab X Ab : 42%X Ab X aB : 8%X AB X Ab : 8%X Ab X ab 42% X Ab Y: 42%X aB Y: 8%X AB Y: 8%X ab Y TLKH: Ruồi cái F 1 : 50% mắt đỏ, cánh bình thường: 50% mắt đỏ, cánh xẻ. Ruồi đực F 1 : 42% mắt đỏ, cánh xẻ 42% mắt màu lựu, cánh bình thường 8% mắt đỏ, cánh bình thường 8% mắt màu lựu, cánh xẻ. Câu 6: a. Số lượng từng loại nuclêôtit của gen: - Gọi: + x: số lần gen thực hiện nhân đôi. + N: số nuclêôtit của gen. - Theo đề bài ta có: N(2 x - 1 ) = 9000 → N = 9000 : (2 x - 1) (1) - Số axit amin của phân tử protêin hoàn chỉnh tương ứng với số mã bộ ba trên mạch gốc của gen trừ đi 1 mã khởi đầu và 1 mã kết thúc nên: 298 < (N : 6) – 2 < 498 → 1800 < N < 3000 1800< 9000 : (2 x - 1) < 3000 → 4 < 2 x < 6 → 2 x = 4 = 2 2 thoã mãn với điều kiện đề bài. - Thay vào (1) ta có: N = 3000 nuclêôtit - Theo đề bài ta có: 2700 = A (2 x – 1) → A = 2700 : (2 x – 1) = 2700: (4 – 1) = 900 nuclêotit Vậy số lượng từng loại nuclêôtit của gen là: A = T = 900 G = X = (3000 : 2) – 900 = 600 b. Số lần sao mã của mõi gen: - Số gen con được tạo thành là: 2 x = 4 gen con - Số axit amin của phân tử prôteein hoàn chỉnh là: (3000: 6) – 2 = 498 axit amin - Số phân tử prôtêin được tổng hợp: 498000: 498 = 100 prôtêin. - Gọi m là số lần sao mã của mỗi gen con và k là số prôtêin được giải mã trên 1 mARN ta có: 4.m.k = 100 prôtêin → mk = 25 prôtêin → m = 25: k - Lập bảng ta có: k 1 2 3 4 5 m 25 / / / 5 - Số lần giải mã tương ứng với số ribôxôm trượt qua nên . ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN SINH HỌC Câu 1: Nêu các cơ chế dẫn truyền các chất qua màng, cho ví. hấp: a. Giống nhau: - Đều xảy ra các giaia đoạn phân giải các chất trong hoạt động hô hấp. - Đều có sự xúc tác của các enzim. - Đều có sự tham gia của