a Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài và số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai.. b Nếu tế bào sinh tinh của loài khi phát sinh giao tử không xảy ra đột biến, mỗi cặp NS
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HOÁ
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY
NĂM HỌC 2011- 2012
MÔN THI: SINH HỌC
Thời gian: 150 phút
Đề thi có 10 bài, mỗi bài 2,0 điểm
(Họ tên, chữ ký) Số phách
Chú ý: 1 Nếu không nói gì thêm, hãy tính chính xác đến 4 chữ số thập phân;
2 Chỉ ghi cách giải và kết quả vào ô, không được có kí hiệu gì khác;
3 Nếu bài làm vượt quá khuôn khổ ô trống, thí sinh viết tiếp sang mặt sau
tờ giấy của bản đề thi
Bài 1: Một tế bào sinh dục sơ khai của một loài nguyên phân liên tiếp một số đợt,
môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu để hình thành nên 9690 NST đơn mới Các tế bào con sinh ra từ lần nguyên phân cuối cùng đều giảm phân bình thường cho các tinh trùng trong đó có 512 tinh trùng mang Y
a) Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài và số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai
b) Nếu tế bào sinh tinh của loài khi phát sinh giao tử không xảy ra đột biến, mỗi cặp NST tương đồng đều có cấu trúc khác nhau, có trao đổi chéo xảy ra tại 1 điểm trên 2 cặp NST, trao đổi chéo tại 2 điểm không đồng thời trên 3 cặp NST và trao đổi chéo tại hai điểm xảy ra đồng thời trên 1 cặp NST thì tối đa xuất hiện bao nhiêu loại giao tử?
Tóm tắt cách giải và kết quả
Trang 2Bài 2: Ở một quần thể ngẫu phối, xét 2 gen: gen A có 3 alen và gen B có 5 alen
a) Nếu gen A nằm trên đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính
X, gen B nằm trên nhiễm sắc thể thường thì số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo
ra trong quần thể là bao nhiêu?
b) Nếu các gen nằm trên các nhiễm sắc thể thường khác nhau thì số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo ra trong quần thể là bao nhiêu?
Tóm tắt cách giải và kết quả
Bài 3: Ở một loài thực vật, gen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy
định hoa trắng Xét một quần thể của loài trên ở trạng thái cân bằng di truyền, sau
đó người ta cho các cây tự thụ phấn liên tiếp qua 3 thế hệ thì thấy rằng tỷ lệ cây hoa trắng ở thế hệ thứ 3 (F3) gấp 2 lần tỷ lệ cây hoa trắng ở thế hệ xuất phát
Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền
Tóm tắt cách giải và kết quả
Trang 3Bài 4: Người ta nuôi cấy 2 chủng vi khuẩn vào hai môi trường dinh dưỡng thích
hợp, mỗi môi trường 5ml Chủng thứ nhất có 106 tế bào, chủng thứ hai có 2.102 tế bào
a) Số lượng tế bào của mỗi chủng trong 1ml dung dịch tại thời điểm 0 giờ là bao nhiêu?
b) Sau 6 giờ nuôi cấy người ta đếm được ở chủng thứ nhất có 8.108 tế bào/ml, ở chủng thứ hai có 106 tế bào/ml Thời gian 1 thế hệ của mỗi chủng trên là bao nhiêu?
Tóm tắt cách giải và kết quả
Bài 5: Ở người, bệnh mù màu đỏ và xanh lục do một gen đột biến lặn liên kết với
nhiễm sắc thể X (không có alen tương ứng trên Y) quy định Một cặp vợ chồng bình thường sinh được một người con trai mù màu và một người con gái bình thường Người con gái này lấy chồng bình thường, họ dự định sinh con đầu lòng
Trang 4a) Viết sơ đồ phả hệ của gia đình trên
b) Xác suất để đứa con đầu lòng của cặp vợ chồng này là con trai bị bệnh mù màu là bao nhiêu? Biết rằng, không xảy ra đột biến mới
Tóm tắt cách giải và kết quả
Bài 6: Ở ruồi giấm, khi lai giữa hai cá thể với nhau thu được F1 có tỉ lệ:
0,54 mắt đỏ, tròn: 0,21 mắt đỏ, dẹt : 0,21 mắt trắng, tròn : 0,04 mắt trắng, dẹt
Xác định kiểu gen, kiểu hình và tỉ lệ mỗi loại giao tử của thế hệ bố mẹ (P) Biết rằng mỗi tính trạng trên do 1 gen quy định và nằm trên nhiễm sắc thể thường
Tóm tắt cách giải và kết quả
Trang 5Bài 7: Xét một cặp nhiễm sắc thể tương đồng, mỗi nhiễm sắc thể chứa một phân tử
ADN dài 0,102mm Phân tử ADN trong nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ bố chứa 22% ađênin, phân tử ADN trong nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ mẹ chứa 34% ađênin
Biết rằng không xảy ra đột biến nhiễm sắc thể trong quá trình phát sinh giao tử
a) Tính số lượng từng loại nuclêôtit trong mỗi loại phân tử ADN
b) Tế bào chứa cặp nhiễm sắc thể đó giảm phân cho các loại giao tử, trong đó
có một loại giao tử chứa 28% ađênin Tính số lượng nuclêôtit trong các phân tử ADN của mỗi loại giao tử
Tóm tắt cách giải và kết quả
Trang 6Bài 8: Nhịp tim của chuột là 720 lần/phút Giả sử thời gian các pha của chu kì tim lần lượt chiếm tỉ lệ 1 : 3 : 4 Tính thời gian tâm nhĩ và tâm thất được nghỉ ngơi
Tóm tắt cách giải và kết quả
Bài 9: Ở một loài thực vật, gen A quy định tính trạng thân có gai là trội hoàn toàn
so với alen a quy định tính trạng thân không gai Trong quần thể của loài này, người ta thấy xuất hiện 45 thể ba kép khác nhau
a) Xác định bộ nhiễm sắc thể 2n của loài
b) Nếu cho cây thể ba có kiểu gen Aaa tự thụ phấn, thì đời con (F1) có kiểu hình không gai chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Biết rằng, hạt phấn dị bội không có khả năng cạnh tranh so với hạt phấn đơn bội nên không thụ tinh được
Tóm tắt cách giải và kết quả
Trang 7Bài 10: Ở một loài thực vật, cho giao phấn giữa cây hoa đỏ thuần chủng với cây
hoa trắng, được F1 toàn hoa đỏ Cho F1 tiếp tục giao phấn với nhau được F2 có 176 cây hoa đỏ và 128 cây hoa trắng
a) Tính xác suất để ở F2 xuất hiện 3 cây trên cùng một lô đất có thể gặp ít nhất
1 cây hoa đỏ
b) Dùng tiêu chuẩnχ 2(khi bình phương) để kiểm định sự phù hợp hay không giữa số liệu thực tế với số liệu lí thuyết
Cho biết, với (n-1) = 1; α = 0,05 thì χ 2lí thuyết = 3,84
Tóm tắt cách giải và kết quả
Trang 8SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HOÁ
ĐỀ CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY
NĂM HỌC 2011- 2012
MÔN THI: SINH HỌC
Thời gian: 150 phút
Đề thi có 10 bài, mỗi bài 2,0 điểm
(Họ tên, chữ ký) Số phách
Bài 1: Một tế bào sinh dục sơ khai của một loài nguyên phân liên tiếp một số đợt,
môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu để hình thành nên 9690 NST đơn mới Các tế bào con sinh ra từ lần nguyên phân cuối cùng đều giảm phân bình thường cho các tinh trùng trong đó có 512 tinh trùng mang Y
a) Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài và số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai
b) Nếu tế bào sinh tinh của loài khi phát sinh giao tử không có đột biến xảy, mỗi cặp NST tương đồng đều có cấu trúc khác nhau, có trao đổi chéo xảy ra tại 1 điểm trên 2 cặp NST, trao đổi chéo tại 2 điểm không đồng thời trên 3 cặp NST và trao đổi chéo tại hai điểm đồng thời trên 1 cặp NST thì tối đa xuất hiện bao nhiêu loại giao tử?
a) Bộ NST 2n của loài và số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ
khai:
* Bộ NST 2n của loài:
- Vì số tinh trùng mang Y bằng số tinh trùng mang X Æ Tổng số tinh
trùng được tạo ra là: 512 x 2 = 1024
- Tổng số tế bào sinh tinh được tạo ra là: 1024
4 = 256
- Theo bài ra ta có PT: (256 – 1) x 2n = 9690 Æ 2n = 38
* Số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai:
2k = 256 = 28 (k là số lần nguyên phân) Æ k = 8
b) Số loại tinh trùng tối đa có thể được tạo ra:
1,0 0,25
Trang 9- Sự TĐC xảy ra tại 2 điểm không đồng thời trên 3 cặp NST tạo ra 63
loại giao tử khác nhau về cấu trúc NST
- Sự TĐC kép xảy ra tại 1 cặp NST tạo ra 8 loại giao tử khác nhau về
cấu trúc NST
- Suy ra số loại tinh trùng tối đa có thể được tạo ra là:
42.63.8 213 = 27.223 0,75
Bài 2: Ở một quần thể ngẫu phối, xét 2 gen: gen A có 3 alen và gen B có 5 alen
a) Nếu gen A nằm trên đoạn không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính
X, gen B nằm trên nhiễm sắc thể thường thì số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo
ra trong quần thể là bao nhiêu?
b) Nếu các gen nằm trên các nhiễm sắc thể thường khác nhau thì số loại kiểu gen tối đa có thể được tạo ra trong quần thể là bao nhiêu?
a) Gen A nằm trên đoạn không tương đồng của NST X, gen B nằm trên
NST thường:
* Gen A: Giới XX có số kiểu gen tối đa là 3(3 1)
2
+ = 6; giới XY có số kiểu gen tối đa là 3 x 1 = 3
* Gen B: Số kiểu gen ở giới XX và giới XY đều bằng nhau:
5(5 1)
2
+ = 15
* Xét chung cả 2 gen: Giới XX có số kiểu gen tối đa là: 6 x 15 = 90;
giới XY có số kiểu gen tối đa là 3 x 15 = 45
Æ Số kiểu gen tối đa về cả 2 gen trong quần thể là 90 + 45 = 135
b) Gen A và gen B cùng nằm trên các NST thường khác nhau:
Ta có: = 3(3 1)
2
2 + = 90
0,5
0,5
0,5
0,5
Bài 3: Ở một loài thực vật, gen A quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy
định hoa trắng Xét một quần thể của loài trên ở trạng thái cân bằng di truyền, sau
đó người ta cho các cây tự thụ phấn liên tiếp qua 3 thế hệ thì thấy rằng tỷ lệ cây hoa trắng ở thế hệ thứ 3 (F3) gấp 2 lần tỷ lệ cây hoa trắng ở thế hệ xuất phát
Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền
- Ở trạng thái cân bằng của quần thể: gọi p và q lần lượt là tấn số tương
đối của các alen A và a → Tỷ lệ cây hoa trắng aa = q2; tỉ lệ kiểu gen
Aa = 2pq
0,25
Trang 10- Ở thế hệ F3: tỷ lệ cây hoa trắng aa = q2 + 3
1
2
Giải ra ta được: q = 0,4667; p = 0,5333
- Cấu trúc di truyền của quần thể ở trạng thái cân bằng:
0,2844 AA + 0,4978 Aa + 0,2178 aa = 1
0,75
1,0
Bài 4: Người ta nuôi cấy 2 chủng vi khuẩn vào hai môi trường dinh dưỡng thích
hợp, mỗi môi trường 5ml Chủng thứ nhất có 106 tế bào, chủng thứ hai có 2.102 tế bào
a) Số lượng tế bào của mỗi chủng trong 1ml dung dịch tại thời điểm 0 giờ là bao nhiêu?
b) Sau 6 giờ nuôi cấy người ta đếm được ở chủng thứ nhất có 8.108 tế bào/ml,
ở chủng thứ hai có 106 tế bào/ml Thời gian 1 thế hệ của mỗi chủng trên là bao nhiêu?
a) Số lượng tế bào trong 1ml dung dịch của mỗi chủng tại thời điêm 0
giờ:
- Chủng thứ nhất: 106
5 = 2.105 ; Chủng thứ 2: 2.102
5 = 40
b) Tại thời điểm 6 giờ:
Ta có: N = N0 2n hay n = log N -log N 0
chia của 1 tế bào trong khoang thời gian t; N là là số tế bào thu được
trong thời gian nuôi cấy t; N0 là số tế bào ban đầu
- Chủng 1: n = log8.108 log 2.105
log 2
− = 11,9667 ≈ 12
Æ Số lần phân chia trong 1 giờ là: 12
6 = 2 Æ Thời gian 1 thế hệ của chủng 1 là 60/2 = 30 phút
- Chủng 2: n = log106 log 40
log 2
− = 14,6109 Æ Số lần phân chia trong 1
giờ là: 14,6109
6 = 2,43515 Æ Thời gian thế hệ của chủng thứ 2 là
60/2,43515 = 24,6391≈ 25 phút
0,5
0,5
0,25
0,5
0,25
Bài 5: Ở người, bệnh mù màu đỏ và xanh lục do một gen đột biến lặn liên kết với
nhiễm sắc thể X (không có alen tương ứng trên Y) quy định Một cặp vợ chồng bình thường sinh được một người con trai mù màu và một người con gái bình
Trang 11b) Xác suất để đứa con đầu lòng của cặp vợ chồng này là con trai bị bệnh mù màu là bao nhiêu? Biết rằng, không xảy ra đột biến mới
a) Sơ đồ phả hệ: Viết đúng sơ đồ phả hệ
- Quy ước: gen M: nhìn bình thường; alen m: mù màu
- Cặp vợ chồng bình thường sinh người con trai bị bệnh → KG: XmY
Æ người vợ bình thường có kiểu gen dị hợp tử Æ Kiểu gen của (P):
♀ XMXm x ♂ XMY
- Để người con trai đầu bị mù màu thì mẹ phải có kiểu gen dị hợp
XMXm Xác suất để người mẹ này mang gen dị hợp là
2
1
- Xác suất để người con trai đầu bị mù màu là: 1 1 = = 1 0,1250
0,5 0,5
0,5
0,5
Bài 6: Ở ruồi giấm, khi lai giữa hai cá thể với nhau thu được F1 có tỉ lệ:
0,54 mắt đỏ, tròn: 0,21 mắt đỏ,dẹt : 0,21 mắt trắng, tròn : 0,04 mắt trắng, dẹt
Xác định kiểu gen, kiểu hình và tỉ lệ mỗi loại giao tử của thế hệ bố mẹ (P) Biết rằng mỗi tính trạng trên do 1 gen quy định và nằm trên nhiễm sắc thể thường
* Giải thích:
- Tỉ lệ mắt đỏ : mắt trắng = 0,75 : 0,25; mắt tròn : mắt dẹt = 0,75 : 0,25
Æ mắt đỏ, tròn là 2 tính trạng trội hoàn toàn so với mắt trắng, dẹt và P
dị hợp tử 2 cặp gen Qui ước : gen A: mắt đỏ, a: mắt trắng; gen B: mắt
tròn, b: mắt dẹt
- F1 gồm 4 loại kiểu hình với tỉ lệ không bằng nhau (khác tỉ lệ 9 : 3 : 3
: 1)Æ Đây là tỉ lệ của quy luật hoán vi gen Æ Đã xảy ra hoán vị gen
trong quá trình phát sinh giao tử cái Æ Các gen nằm trên cùng 1 NST
- Ruồi giấm mắt trắng, dẹt có kiểu gen ab
ab = 0,04 Æ ♂0,5ab x ♀0,08ab
= 0,04 Suy ra: giao tử ab = 0,08 là giao tử mang gen hoán vị
-Vậy kiểu gen P: ♀ aB
Ab x ♂AB
ab ; tần số hoán vị gen ở ruồi giấm cái là
f = 0,08 x 2 = 0,16 = 16%
* Sơ đồ lai:
P: ♀mắt đỏ, tròn x ♂mắt đỏ, tròn
Ab
aB AB
ab G: 0,42aB : 0,42Ab : 0,08AB : 0,08ab 0,5AB : 0,5 ab
F1: HS tự viết và xác định tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình
0,25
0,25
0,25
0,25
1,0
Trang 12Bài 7: Xét một cặp nhiễm sắc thể tương đồng, mỗi nhiễm sắc thể chứa một phân tử
ADN dài 0,102mm Phân tử ADN trong nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ bố chứa 22% ađênin, phân tử ADN trong nhiễm sắc thể có nguồn gốc từ mẹ chứa 34% ađênin
Biết rằng không xảy ra đột biến nhiễm sắc thể trong quá trình phát sinh giao tử
a) Tính số lượng từng loại nuclêôtit trong mỗi loại phân tử ADN
b) Tế bào chứa cặp nhiễm sắc thể đó giảm phân cho các loại giao tử, trong đó
có một loại giao tử chứa 28% ađênin Tính số lượng nuclêôtit trong các phân tử ADN của mỗi loại giao tử
a) Gọi B là NST có nguồn gốc từ bố bà b là NST có nguồn gốc từ mẹ
- Số lượng nuclêôtit trong mỗi phân tử ADN: 7
0,102
x 2
- Số lượng từng loại nuclêôtit trong phân tử ADN có nguồn gốc từ
bố:
A = T = 22% x 6.105 = 132.000; G = X = 6.105/2 -132.000 = 168.000
- Số lượng từng loại nuclêôtit trong phân tử ADN có nguồn gốc từ
mẹ:
A = T = 34% x 6.105 = 204.000; G = X = 6.105/2 - 204.000 = 96.000
b) Số lượng nucleotit các loại của mỗi loại giao tử:
- Theo giả thiết, xuất hiện 1 loại giao tử có 28% A, chứng tỏ đã xảy
ra TĐC và đã tạo ra 4 loại giao tử Æ tạo ra 2 loại Giao tử mang gen
hoán vị đều chứa 28% A
- Giao tử không hoán vị gen mang NST B có: A = T = 132.000; G =
X = 168.000
- Giao tử không có hoán vị gen mang NST b có: A= T = 204.000; G
= X = 96.000
- Hai loại giao tử có hoán vị gen đều có:
A = T = 28%x 6.105 = 168.000; G = X = 6.105/2 - 168.000 = 132.000
0,5
0,25 0,25
0,25 0,25 0,25 0,25
Bài 8: Nhịp tim của chuột là 720 lần/phút Giả sử thời gian các pha của chu kì tim lần lượt chiếm tỉ lệ 1 : 3 : 4 Tính thời gian tâm nhĩ và tâm thất được nghỉ ngơi
- Nhịp tim của chuột 720 lần/phút → 1 chu kì tim dài
12
1
720 60 = giây ≈ 0,0833
- Trong 1 chu kì tim, tỉ lệ: 1 : 3 : 4 Æ Thời gian tâm nhĩ co là 0,0104
giây; Thời gian tâm thất co là 0,0312 giây; Thời gian dãn chung là
0,5
0,5
Trang 13- Trong 1 chu kì tim, thời gian tâm nhĩ được nghỉ ngơi là: 0,0312 +
0,0417 = 0,0729 giây
- Thời gian tâm thất được nghỉ ngơi là: 0,0104 + 0,0417 = 0,0521 giây
0,5
0,5
Bài 9: Ở một loài thực vật, gen A quy định tính trạng thân có gai là trội hoàn toàn
so với alen a quy định tính trạng thân không gai Trong quần thể của loài này, người ta thấy xuất hiện 45 thể ba kép khác nhau
a) Xác định bộ nhiễm sắc thể 2n của loài
b) Nếu cho cây thể ba có kiểu gen Aaa tự thụ phấn, thì đời con (F1) có kiểu hình không gai chiếm tỉ lệ bao nhiêu?
Biết rằng, hạt phấn dị bội (n +1) không có khả năng cạnh tranh so với hạt phấn đơn bội nên không thụ tinh được
a Gọi n là số cặp NST trong bộ NST 2n ta có:
2
n
C = 45 → n.(n-1)
2 = 45 → n = 10 Æ 2n = 20
b Cây thể ba có kiểu gen Aaa tự thụ phấn:
Số loại giao tử cái là: 1A : 2 a : 2 Aa : 1 aa
Số loại giao tử đực : 1 A : 2 a
- Sơ đồ lai: P : ♀ Aaa x ♂ Aaa
GP: 1A : 2 a : 2 Aa : 1 aa 1 A : 2 a
F1:
♀
♂
→ Tỷ lệ cây không có gai:
18
6
= 0,3333
1,0
1,0
Bài 10: Ở một loài thực vật, cho giao phấn giữa cây hoa đỏ thuần chủng với cây
hoa trắng, được F1 toàn hoa đỏ Cho F1 tiếp tục giao phấn với nhau được F2 có 176 cây hoa đỏ và 128 cây hoa trắng
a) Tính xác suất để ở F2 xuất hiện 3 cây trên cùng một lô đất có thể gặp ít nhất
1 cây hoa đỏ
b) Dùng tiêu chuẩn χ 2 (khi bình phương) để kiểm định sự phù hợp hay không giữa số liệu thực tế với số liệu lí thuyết
Cho biết: với (n-1) = 1; α = 0,05 thì χ 2 lí thuyết = 3,84
