ĐỀ THI THỬ LẦN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT NĂM 2020 Ngày thi thứ hai Thời gian: 180 phút (Đề có 12 câu gồm 04 trang) Câu (2,0 điểm) Cirpofloxacin, erythromycin, acyclovir loại thuốc phổ biến dùng để điều trị bệnh nhiễm trùng vi khuẩn virut Khả loại thuốc thể bảng đây: a) Bước trình tổng hợp protein bị ức chế loại thuốc? Giải thích b) Thuốc có hiệu để Thuốc Đặc điểm chống lại vi khuẩn? Thuốc Erythromycin (kháng sinh) liên kết vào phía trước vị trí A khơng ảnh hưởng tới virut? Giải thích tiểu đơn vị 50S ribosome c) Thuốc có tác dụng Acyclovir (kháng virut) chất tương tự guanin tế bào vật chủ? Tại sao? Cirpofloxacin (kháng sinh) ức chế ADN gyraza d) Acyclovir sử dụng chủ yếu để điều trị thuỷ đậu virut herpes gây Tại hiệu erythromycin để điều trị bệnh này? Câu (1,5 điểm) Ancaptôn niệu rối loạn chuyển hoá bẩm sinh khiếm khuyết enzim tham gia vào đường phân giải axit amin tirôzin Người đồng hợp tử alen đột biến khơng thể tạo enzim có chức bình thường chất enzim - axit homogentizic bị tích luỹ nhiều thể, gây triệu chứng bệnh sỏi thận, nước tiểu sậm màu,… Năm 1996, nhà khoa học Tây Ban Nha nhân giải trình tự gen mã hố enzim bình thường alen đột biến Dưới trình tự kiểu dại phần gen mã hóa prơtêin với trình tự axit amin bên dưới: TTG ATA XXX ATT GCC Lơxin Izôlơxin Prơlin Izơlơxin Alanin Dưới trình tự tương ứng alen đột biến: TTG ATA TXX ATT GCC a) Xác định dạng đột biến Chuỗi axit amin tạo alen đột biến thay đổi nào? Giải thích b) Tại đột biến có khả ảnh hưởng đến chức enzim? c) Trên thực tế, nhiều đột biến điểm xuất vị trí chứa cặp bazơ G-X Giải thích Câu (1,5 điểm) Nấm đơn bội Neurospora crassa lần phát tiệm bánh Pháp tác nhân phổ biến làm hỏng thực phẩm, sau chúng nhanh chóng nhà nghiên cứu sử dụng rộng rãi mô hình đặc biệt để nghiên cứu di truyền Lồi nấm phát triển cách nhanh chóng dễ dàng phịng thí nghiệm với nhu cầu dinh dưỡng đơn giản, chúng tuân theo quy tắc di truyền học Mendel Trong nghiên cứu, nhà khoa học làm thí nghiệm Neurospora để xác định bước trình sinh tổng hợp axit amin lơxin Sơ đồ cho thấy đường chuyển hoá đề xuất trước nghiên cứu Neurospora trạng thái đơn bội hầu hết vịng đời chúng Khi sinh sản hữu tính, hai loại tế bào khác dung hợp tạo tế bào lưỡng bội mang gen hai bố mẹ Lồi nấm phát triển mơi trường tối thiểu mà không cần bổ sung axit amin tổng hợp tất axit amin hợp chất khác cần thiết để thực chức trao đổi chất Các nhà khoa học phân lập hai chủng Neurospora đột biến kiểm tra phát triển chúng môi trường khác Tế bào dung hợp tạo từ kết cặp hai chủng Neurospora đột biến phân lập thử nghiệm cách tương tự Kết hiển thị bảng dưới, dấu “+” tăng trưởng “-” cho biết khơng có tăng trưởng A B C D 1/4 SH2 Chất tiền thân → 2-Ketoisovalerate → 2-isopropylmalate → 3-isopropylmalate → α-ketoisocaproate → Lơxin (axit keto-isovaleric) (axit 2-iso-propylmalic) (axit 3-iso-propylmalic) (axit keto-isocaproic) Chủng MT tối thiểu MT tối thiểu MT tối thiểu MT tối thiểu MT tối thiểu + Lơxin + 2+ 3- + α-ketoisocaproate isopropylmalate isopropylmalate Kiểu dại + + + + + Leu-1 ̶v + ̶v ̶v + Leu-2 ̶v + ̶v + + Tế bào + + + + + dung hợp a) Xác định đột biến liên quan tới bước A, B, C D đường sinh tổng hợp Giải thích b) Tại dung hợp hai tế bào đột biến có khả khơi phục trở kiểu hình dại? c) Giả sử enzim xúc tác bước đường trao đổi chất bao gồm bốn tiểu đơn vị, cấu trúc bậc bốn enzim có dạng α 2β2 Thí nghiệm với hai chủng Neurospora đơn bội bị đột biến cho thấy chúng bị khiếm khuyết bước chuyển hóa Tuy nhiên, tế bào lưỡng bội tạo từ dung hợp tế bào hai chủng lại cho kết phục hồi thành kiểu dại Giải thích Câu (2,0 điểm) Cừu Dolly động vật có vú tạo từ kỹ thuật chuyển nhân vật tiếng biết đến nhờ nhân sinh sản, từ đến ứng dụng trình ngày nhân rộng trở nên phổ biến giới Tuy nhiên, nhân sinh sản có số nhược điểm, ví dụ chứng cho thấy cừu Dolly mang gen “già” tuổi thật dần chứng minh Khi nhà khoa học phân tích nhiễm sắc thể tế bào soma cừu khoảng tuổi, chiều dài nhiễm sắc thể Dolly tương đồng đáng kể với nhiễm sắc thể cừu già, chẳng hạn cừu 9-10 tuổi a) Giải thích gen cừu Dolly lại “già” nhiều so với cừu bình thường độ tuổi b) Dự đoán kết thu trường hợp giải thích: - Trường hợp 1: Dolly lúc 11 tuổi sinh cừu tên Molly; Molly sinh cách tự nhiên (bằng cách giao phối với cừu đực bình thường) Khi Molly tuổi, người ta lấy mẫu tế bào soma để phân tích nhiễm sắc thể - Trường hợp 2: Người ta lấy lát cắt ngang củ cà rốt (Daucus carota subsp sativus) nhân vơ tính kỹ thuật ni cấy tế bào Cây sau trồng khoảng vài tuần sau thu mẫu tế bào kiểm tra nhiễm sắc thể c) Từ kiện trên, nêu ưu nhược điểm kỹ thuật nhân sinh sản động vật Câu (1,5 điểm) Năm 1919, Calvin Bridges tiến hành nghiên cứu đột biến gen lặn chưa rõ vị trí gây màu mắt đỏ son ruồi giấm Ơng nhận thấy bình ni ngồi mắt đỏ son chủng, có vài biến dị hoi mang kiểu hình mắt màu kem nhạt nhiều Bridges tiến hành lai cá thể với để thu dòng mắt kem chủng, sau thực phép lai (P) ruồi đực mắt kem với ruồi chủng kiểu dại F1 thu 100% mắt đỏ thẫm (kiểu dại) Tiếp tục cho ruồi F giao phối ngẫu nhiên với nhau, F2 thu 109 mắt đỏ thẫm, 52 đực mắt đỏ thẫm, 44 đực mắt đỏ son 14 đực mắt màu kem a) Xây dựng giả thuyết để giải thích kết thu F1 F2 viết sơ đồ lai minh hoạ b) Kết thí nghiệm thay đổi cá thể đem lai P: - Trường hợp 1: phép lai ruồi đực mắt đỏ son chủng ruồi mắt kem chủng - Trường hợp 2: phép lai ruồi mắt đỏ son chủng ruồi đực mắt kem chủng Câu (1,5 điểm) Wafarin loại thuốc chống đông máu ức chế tổng hợp phụ thuộc vitamin K yếu tố đơng máu dạng hoạt tính sinh học phụ thuộc canxi yếu tố quy định protein Sự đề kháng với warfarin đặc điểm di truyền chuột quy định gen W nằm nhiễm sắc thể số Chuột đồng hợp tử mang alen kháng (WW) có giá trị thích nghi chút chúng bị thiếu hụt vitamin K cịn cá thể dị hợp tử (Ww) khơng (chuột dị hợp tử có khả kháng warfarin) Trong khu vực nơi warfarin thường xuyên sử dụng, chuột dị hợp tử có khả sống sót tốt nhất, giá trị thích nghi kiểu gen Ww, WW, ww 1.0, 0.37, 0.19 2/4 SH2 Diện tích đệm chân a) Quần thể bị chi phối hình thức chọn lọc nào? Giải thích b) Tính tần số alen quần thể trạng thái cân di truyền sau bị tác động chọn lọc c) Dự đốn thay đổi xảy quần thể chuột khơng cịn tiếp xúc với thuốc giải thích Câu (2,0 điểm) Một gen phát gần có liên quan đến phát So sánh Số cặp bazơ khác biệt triển não người gây ý nhà khoa học Nghiên cứu cho thấy có ba gen (A, B C) xuất A B 300 hệ gen người, hệ gen chuột có B C 10 gen (M) lồi ếch Xenopus có A C 300 độc (gen X) Các nhà khoa học giải trình tự 10.000 bp A M 600 (cặp bazơ) từ vị trí khung đọc mở gen tính tốn số A X 3000 cặp bazơ khác biệt xuất cặp gen nghiên cứu Kết thu thể bảng Cho tất gen họ gen tiến hố với tốc độ khơng đổi, nhánh tiến hoá chuột người phân ly với 60 triệu năm trước a) Chuột ếch Xenopus tiến hoá riêng rẽ cách bao lâu? Giải thích b) Có kiện lặp gen quan sát dựa vào kiện trên? Mỗi kiện xảy cách bao lâu? Giải thích c) Khi lập đồ di truyền gen A, B C người ta thấy A liên kết chặt chẽ với C phân ly B khơng phụ thuộc vào hai gen cịn lại Giải thích sở phân tử dẫn đến tượng trên? Câu (1,5 điểm) Hai quần thể linh dương Ai Cập (Gazella dorcas beccarii) sống cao nguyên Bắc Phi (gọi quần thể phía Đơng quần thể phía Tây) bị ngăn cách dãy núi thuộc khối núi Arkenu Nhờ hoạt động khai phá môi trường cải tạo địa hình người, cá thể linh dương di chuyển tuỳ ý từ quần thể bên sang quần thể bên ngược lại Người ta nghiên cứu đặc trưng quần thể trước sau khu vực bị người tác động (từ năm 1993-2002) Kết hiển thị bảng đây: Quần thể Trước bị tác động (1993-1997) Sau bị tác động (1998-2002) Đặc điểm QT phía Đơng QT phía Tây QT phía Đơng QT phía Tây Số alen/ lôcut 3.3 2.9 3.9 3.6 Sự sai khác vốn gen 3.7 2.6 (%) a) Bản chất tác động người lên hai quần thể linh dương gì? Giải thích kết b) Nếu nghiên cứu quần thể tương lai xa (ví dụ năm 2008) kết thu khác biệt so với kết trên? c) Khối núi Arkenu có khí hậu tương đối khơ hạn xảy thiên tai bão cát, vòi rồng,… Quần thể năm 1995 quần thể năm 2000 có chịu ảnh hưởng khơng? Giải thích Câu (1,5 điểm) Stuart cộng (2014) nghiên cứu xâm lấn thằn lằn nâu Cuba (Anolis sagrei) đảo Florida ảnh hưởng đến thằn lằn xứ A carolinensis Sau A sagrei xâm lấn, A carolinensis di chuyển đến cành cao Stuart đồng nghiệp kiểm tra liệu thay đổi môi trường sống có gây thay đổi diện tích miếng đệm chân (kích thước tương đối) A carolinensis (diện tích lớn giúp thằn lằn dễ dàng bám vào cành mảnh nhỏ hơn) cách đo diện tích đệm chân A carolinensis bắt ngồi tự nhiên đảo xâm lấn A sagrei Bắt ngồi tự nhiên Vườn chung khơng bị xâm lấn, đồng thời tiến hành đo diện tích đệm chân A carolinensis thí nghiệm thứ hai trứng A carolinensis thu thập đảo có khơng có xâm lấn ni thằn lằn đến tuổi trưởng thành điều kiện giống hệt y (vườn chung) a) Nhận xét biểu đồ 3/4 SH2 Số lượng lồi b) Khi tính trạng ví dụ diện tích đệm chân có khác biệt định môi trường khác nhau, nguyên nhân mềm dẻo kiểu hình kết tiến hố (chọn lọc tự nhiên) Trong trường hợp sau, kết bắt ngồi tự nhiên kết ni chung khác biệt nếu: - Trường hợp 1: nguyên nhân tiến hoá - Trường hợp 2: nguyên nhân mềm dẻo kiểu hình c) Ngun nhân dẫn đến khác biệt gì? Giải thích Câu 10 (2,0 điểm) Jaenike Brekke (2011) thực thí nghiệm sử dụng quần thể ruồi giấm phịng thí nghiệm (Drosophila neotestacea) để kiểm tra xem liệu lồi cộng sinh di truyền qua hệ để gia tăng tần số quần thể vật chủ bị kí sinh hay khơng Ruồi có loại vi khuẩn cộng sinh thuộc chi Spiroplasma giúp bảo vệ chúng khỏi giun kí sinh Howardula aoronymphium Howardula làm ruồi vơ sinh làm giảm thành công giao phối ruồi đực Jaenike Brekke tiến hành thí nghiệm thứ với năm quần thể giống ruồi tiếp xúc với giun kí sinh tất hệ năm quần thể giống khác giun kí sinh Ban đầu, quần thể có 50% ruồi trưởng thành cộng sinh với Spiroplasma 50% ruồi khơng nhiễm vi khuẩn Trong thí nghiệm thứ hai, nhà nghiên cứu tiến hành thí nghiệm với năm quần thể (cũng giống nhau) tất ruồi nhiễm Spiroplasma năm quần thể ruồi khác không bị nhiễm bệnh Tất quần thể thí nghiệm thứ hai tiếp xúc với giun ký sinh Howardula (nhưng không thiết bị nhiễm) hệ Cả hai thí nghiệm theo dõi bảy hệ, kết thu được trình bày bảng Thí nghiệm Tỉ lệ ruồi giấm cộng sinh với Spiroplasma Thế hệ (Dấu “ v ” thể quần thể tuyệt chủng Môi trường tất ruồi nhiễm giun bị vô sinh) Không giun 54 65 52 65 59 65 39 a) Vẽ biểu đồ biểu diễn kết thí Có giun 49 52 86 92 97 99 96 nghiệm thứ Nhận xét giải thích Thí nghiệm Tỉ lệ ruồi giấm bị nhiễm giun kí sinh Howardula b) Vẽ biểu đồ biểu diễn kết thí Thế hệ nghiệm thứ hai Nhận xét giải thích Mơi trường c) Dựa vào hai biểu đồ kết luận có chi phí (giá) lớn phải trả cho việc Khơng có Spiroplasma 30 59 95 92 87 ̶v ̶v ni dưỡng Spiroplasma khơng? Giải Có Spiroplasma 25 15 0 thích Câu 11 (1,5 điểm) Núi lửa St Helens nằm phía Tây Nam bang Washington (Mỹ) phun trào ngày 18 tháng năm 1980 Sự phun trào tạo vùng đất có hàm lượng dinh dưỡng thấp, khô hạn di chuyển bề mặt Các thí nghiệm cố định thiết lập vài vị trí phía trước vành đai bao quanh núi lửa để theo dõi phục hồi sau núi lửa phun trào Hình thể số loài tỉ lệ phần trăm che phủ số điểm từ năm 1980 đến năm 1998 a) Phân tích lý giải thay đổi quần xã thực vật giai đoạn 1980-1998 b) Đây ví dụ cho loại diễn sinh thái nào? c) Khơng gian ánh sáng có phải yếu tố giới hạn mơi trường khơng? Giải thích Câu 12 (1,5 điểm) Rừng đóng vai trị vơ quan trọng chu trình cacbon tồn cầu, thể việc thu nhận lượng đáng kể khí CO2 từ khí thơng qua quang hợp Sản lượng sơ cấp rừng thường bị hạn chế nguồn nitơ, lượng cacbon hấp thu tăng điều đồng nghĩa với lắng đọng cao nitơ đất a) Nếu lượng nitơ lắng đọng đất tăng thêm trung bình 15kg/ha/năm lượng cacbon hấp thụ lưu 4/4 SH2 trữ gỗ tăng thêm 20 năm? Giả sử 10% lượng nitơ lắng đọng hấp thụ sử dụng cho sinh trưởng, tỷ lệ C:N gỗ 500:1 diện tích quần xã rừng rụng chiếm 13 triệu km 2, diện tích quần xã rừng phương bắc chiếm 19 triệu km2 b) Mỗi năm người thải 9,5.1015g C từ nhiên liệu hoá thạch 0,9.1015g C từ việc khai phá đất So với lượng C người thải lượng C hấp thụ chiếm bao nhiêu? c) Nêu ảnh hưởng người đến chu trình cacbon hai kỉ vừa qua Giải thích HẾT ● Thí sinh khơng sử dụng tài liệu ● Cán coi thi không giải thích thêm 5/4 SH2