Thông tin tài liệu
CAM – OLYMPIC SINH HỌC ĐỀ THI THỬ LẦN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT NĂM 2020 Ngày thi thứ hai Thời gian: 180 phút ( có 13 câu gồm 10 trang) Câu (2,0 điểm) Máy tổng hợp ADN máy tổng hợp hữu sử sử dụng trình tự cho sẵn để tạo mạch đơn ngắn Người ta sử dụng máy để tổng hợp nên ba phân tử ADN có trình tự sau: - ADN 1: 5’ X T A X T A X G G A T X G G G 3’ - ADN 2: 5’ X X A G T X X X G A T X X G T 3’ - ADN 3: 5’ A G T A G X X A G T G G G G A A A A A X X X X A X T G G 3’ Tiếp theo bổ sung hai phân tử ADN vào ống phản ứng có chứa ADN polimeraza, dATP, dTTP, dGTP dXTP dung dịch đệm cho phép ADN polimeraza hoạt động Với ống phản ứng, cho biết ADN polimeraza có tổng hợp phân tử ADN hay khơng, có, viết trình tự ADN a) ADN ADN b) ADN ADN c) ADN ADN d) Chỉ ADN Hướng dẫn chấm: a - Để tổng hợp được, ADN polimeraza cần có đoạn mồi chứa đầu 3’ tự mạch đơn để làm khn mẫu bổ sung dNTP Trong thí nghiệm ống phản ứng có sẵn dNTP - Với trường hợp bổ sung ADN ADN 3, để ADN polimeraza hoạt động phải mạch đơn phải tạo vùng xoắn kép, dựa vào trình tự đề ta thấy chúng bắt cặp bổ sung tương đối sau: (0,25 điểm) ADN 1: 5’ X T A X T A X G G A T X G G G 3’ ADN 3: 3’ … T G A X X G A T G A 5’ - Mặc dù có mồi đầu 3’ tự do, nhiên khơng có mạch khn mạch đối diện, khơng có tổng hợp ADN (0,25 điểm) b Tương tự câu a ta xác định vùng bắt cặp bổ sung ADN ADN sau: (0,25 điểm) ADN 2: 5’ X X A G T X X X G A T X X G T 3’ ADN 3: 3’ G G T X A X X X X A A A A A G G G G … 5’ Trường hợp khơng có ADN hình thành có mồi đầu 3’ tự vùng bổ sung mồi không liền kề với đầu 3’ tự (0,25 điểm) c Vùng bắt cặp bổ sung ADN ADN sau: (0,25 điểm) ADN 1: 5’ X T A X T A X G G A T X G G G 3’ ADN 2: 3’ T G X X T A G X X X T G A X X 5’ - Trường hợp có ADN tạo có mồi phù hợp, đầu 3’ tự mạch khuôn liền kề - Trình tự ADN tạo là: 5’ A X T G G 3’ 3’ A G T A G 5’ (0,25 điểm) d Trong trường hợp có mạch ADN đơn chúng có vùng trình tự bổ sung cho tạo thành cấu trúc kẹp tóc (minh hoạ dưới): (0,25 điểm) Như có mạch ADN hình thành, trình tự X T A X T 3’ (0,25 điểm) Câu (1,0 điểm) Ở vi khuẩn E coli kiểu dại, biểu gen lacZ thuộc operon Lac mã hóa β-galactơzidaza phụ thuộc vào có mặt glucơzơ lactơzơ môi trường Bằng kỹ thuật gây đột biến chuyển đoạn, người ta tạo vi khuẩn mang operon dung hợp operon Trp (mã hoá enzim sinh tổng hợp axit amin triptophan) operon Lac (mã hoá enzim cần thiết cho phân giải đường lactơzơ) hình bên Hãy xác định mức biểu enzim β-galactôzidaza chủng vi khuẩn điều kiện: a) Môi trường thiếu glucôzơ lactôzơ b) Môi trường có lactơzơ glucơzơ c) Mơi trường thiếu glucôzơ d) Môi trường thiếu lactôzơ e) Môi trường thiếu triptophan f) Mơi trường có triptophan Hướng dẫn chấm: - Trong operon dung hợp, gen operon Lac chịu kiểm soát của operon Trp Vì vậy, biểu enzim β-galactơzidaza - sản phẩm gen lacZ, điều hoà protein ức chế mã hố từ vùng điều hồ triptophan (0,25 điểm) - Vì protein ức chế triptophan cần liên kết với triptophan để hoạt động bám vào vùng vận hành làm tắt biểu operon dung hợp, biểu β-galactơzidaza (và gen khác operon dung hợp) xảy mơi trường khơng có triptophan (0,25 điểm) - Trong trường hợp trên, có trường hợp e) vắng mặt triptophan mơi trường Vì có trường hợp enzim β-galactơzidaza biểu Các trường hợp cịn lại khơng có biểu gen LacZ (0,5 điểm) Câu (1,0 điểm) Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ người mắc ung thư ruột kết có liên quan chặt chẽ với tuổi tác Điều thể biểu đồ hình bên - biểu diễn số lượng trường hợp mắc bệnh chẩn đoán năm phụ nữ theo độ tuổi a) Nhận xét biểu đồ nêu giả thuyết giải thích, cho tỷ lệ đột biến trì không đổi suốt đời người b) Ngược lại với bệnh ung thư ruột kết, tỷ lệ mắc bệnh u xương ác tính, thường làm xuất khối u xương dài, đạt mức cao suốt thời niên thiếu U xương ác tính tương đối gặp trẻ nhỏ (trẻ tuổi) người lớn (trên 20) Tại tỷ lệ mắc u xương ác tính khơng cho kết giống ung thư ruột kết? Hướng dẫn chấm: a - Tỷ lệ mắc ung thư ruột kết tăng dần theo tuổi, tăng chậm giai đoạn trước 40 tuổi bắt đầu tăng nhanh kể từ 60 tuổi trở lên (0,25 điểm) - Tỷ lệ ung thư tăng tỉ lệ thuận với tuổi tác phải xuất đủ đột biến số gen quan trọng để vơ hiệu hóa Đơn vị tương đối yếu tố phiến mã chế kiểm sốt tốc độ tăng trưởng bình thường tế bào Trong trình sinh trưởng phân chia, tế khơng ngừng tích lũy đột biến chúng truyền lại cho tế bào con, khả dịng tế bào cụ thể tích lũy đột biến số gen quan trọng tăng theo tuổi (0,25 điểm) b - Ung thư ruột kết phát sinh từ quần thể tế bào sinh sản trực tràng, số lượng tế bào có mặt trì khơng đổi suốt đời, tích luỹ đột biến dần theo thời gian tạo thành dòng tế bào bất thường dẫn đến ung thư (0,25 điểm) - Ngược lại, tế bào chịu trách nhiệm u xương ác tính có mặt với số lượng lớn nhiều suốt giai đoạn vị thành niên, phát triển chúng cần thiết để tăng kích thước xương (so với trẻ nhỏ người lớn) Quần thể kích thước lớn phát triển nhanh có nguy tạo thành dịng tế bào bất thường nảy sinh ung thư Do khác biệt tỉ lệ mắc ung thư trường hợp số lượng tế bào có nguy bị bệnh (0,25 điểm) Câu (1,5 điểm) Sự khác biệt kiểu lông ruồi thường có ý nghĩa đối ● Lồi với cách ruồi cảm nhận mơi trường chí ảnh ● Lồi hưởng đến tập tính tán tỉnh bạn tình chúng Hai lồi ruồi giả thuyết có quan hệ chặt chẽ với khác chủ yếu chiều dài lông đoạn thứ ba ngực Yếu tố phiên mã Hairball cho có liên quan đến việc xác định khác biệt cấu trúc Hình cho thấy mơ hình biểu gen hai lồi theo thời gian a) Mơ tả kết xây dựng giả thuyết giải thích khác chiều dài lơng ngực hai lồi Phác thảo cách tiếp cận thực nghiệm để thử nghiệm giả thuyết nêu đưa kết mong đợi giả thuyết b) Lông thường không mọc hai đoạn ngực phía trước Thời gian phát triển nhộng (giờ) hai loài trên, Hairball không biểu mức độ cao giai đoạn phát triển Một loài thứ ba (loài 3), có lơng đoạn ngực khác yếu tố phiên mã Hairball biểu giai đoạn q trình phát triển Dự đốn điều xảy Hairball biểu giai đoạn phát triển khác loài c) Giả sử gen Hox quy định biểu Hairball lồi có biến thể đột biến điểm gen Hox khác nuclêơtit so với lồi lồi Làm để kiểm tra xem liệu gen Hox có chịu trách nhiệm khác loài hai lồi cịn lại? Hướng dẫn chấm: a - Hai loài khác mức biểu yếu tố phiên mã, lồi biểu mạnh trì lâu so với lồi (0,25 điểm) - Một giả thuyết hợp lý là: khác biệt hình thái lồi thời gian biểu yếu tố phiên mã khác Cụ thể, yếu tố phiên mã biểu mạnh thời gian dài (như loài 1) dẫn đến lông dài (0,25 điểm) b Để kiểm chứng giả thuyết, ta tiến hành thao tác thực nghiệm mức phiên mã hai loài Tăng thời gian biểu mạnh Hairball loài cho kết kích thước lơng giống lồi Giảm thời gian biểu mạnh Hairball loài cho kết kích thước lơng lồi (0,25 điểm) c - Sự xuất lông phân đoạn khác thể có nhiều khả biểu Hairball giai đoạn phát triển Với giả thuyết rằng, biểu Hairball cách thích hợp giai đoạn khác q trình phát triển tạo nên kiểu lơng phân đoạn thể giống loài (0,25 điểm) - Do vậy, Hairball biểu giai đoạn phát triển khác loài dẫn tới kiểu lơng bất thường so với kiểu dại, ví dụ mọc lơng đốt bụng,… (0,25 điểm) d Ta biểu gen Hox loài hai lồi cịn lại loại bỏ biểu gen Hox bình thường chúng Nếu khác biệt gen Hox chịu trách nhiệm cho khác biệt kiểu lơng, ruồi lồi loài với biểu gen Hox loài có kiểu hình lơng giống lồi Tương tự vậy, biểu gen Hox loài lồi cho kết kiểu lơng loài loài (0,25 điểm) Câu (2,0 điểm) Phân lập dòng đột biến lồi trùng (gọi dịng I dịng II) bị khả nhận biết mùi ethanol có đốt chân ngắn, riêng tính trạng đốt chân ngắn đột biến hai gen khác gây nên Dạng kiểu dại nhận biết mùi ethanol có đốt chân bình thường Người ta tiến hành phép lai sau: - Phép lai 1: lai ruồi kiểu dại chủng với ruồi đực chủng dòng I, F thu 100% ruồi bị khả nhận biết mùi ethanol - Phép lai 2: lai ruồi kiểu dại chủng với ruồi đực chủng dòng II, F thu 100% ruồi bị khả nhận biết mùi ethanol - Phép lai 3: lai phân tích ruồi đực thu từ phép lai 1, F thu 337 ruồi kiểu dại, 62 ruồi đốt chân ngắn, 58 ruồi không nhận biết mùi ethanol 343 ruồi đột biến hai tính trạng - Phép lai 4: lai ruồi đực kiểu dại chủng với ruồi chủng dòng I, thu 100% ruồi kiểu dại - Phép lai 5: lai dòng I dòng II chủng, F thu 100% ruồi đột biến hai tính trạng Cho F1 giao phối ngẫu nhiên F2 thu tổng số 10000 con, 100% khơng nhận biết mùi ethanol có 591 chân bình thường Hãy xác định quy luật di truyền chi phối tính trạng lập đồ di truyền đột biến quy định kiểu hình giải thích cho kết Hướng dẫn chấm: - Xét tính trạng khả nhận biết mùi ethanol: + Dựa vào phép lai 1, phép lai 4, ta nhận thấy kết lai thuận lai nghịch không giống chứng tỏ gen quy định khả nhận biết mùi không tuân theo quy luật di truyền Menđel thơng thường Tỷ lệ kiểu hình phân bố đồng hai giới nên liên quan đến gen nằm NST giới tính mà tượng in vết gen, 1/2 cá thể dị hợp tử phép lai mang kiểu hình đột biến (0,25 điểm) + Từ phép lai thu 100% ruồi kiểu dại chứng tỏ alen nhận từ bố “xoá” in vết Do đột biến khả nhận biết mùi ethanol in vết theo dòng mẹ, lặn (0,25 điểm) + Quy ước gen: kiểu dại – A, đột biến – a, in vết – A’ - Xét tính trạng độ dài đốt chân: + Từ phép lai 1, suy hai đột biến lặn, kiểu dại trội Kết phép lai F cho thấy hai đột biến khơng bổ sung cho Vì chúng nằm nhiễm sắc thể (0,25 điểm) + Quy ước gen: kiểu dại – B1, B2; đột biến tương ứng – b1, b2 - Từ phép lai có kiểu hình khác tỉ lệ 1: 1: 1: 1, phân bố thành nhóm kiểu hình có tỉ lệ cao, nhóm kiểu hình có tỉ lệ thấp Do đó, A B1 (alen lặn tương ứng a b1) liên kết khơng hồn tồn (0,25 điểm) → Khoảng cách a b1 = (62+58)/(343+337+62+58) = 0,15 = 15 cM (0,25 điểm) - Từ phép lai 5: ab B aB 1b P: dòng I x dòng II ab B aB 1b ab B (100% không nhận biết mùi, đốt chân ngắn) aB b - Đời F2 có 1110 ruồi chân bình thường kiểu gen phải có B1B2 hình thành từ trao đổi chéo b B2 Gọi khoảng cách B1 B2 x, ta có: 1/2.x + (1-x).x = 1128/5000 = 0.03 → x = 0.06 = cM (0,25 điểm) - Do đồ di truyền đột biến là: a _15cM b 6cM b2 (0,25 điểm) a _9cM _b 6cM b1 (0,25 điểm) Câu (1,25 điểm) Bệnh di truyền chiếm tỷ lệ không nhỏ bệnh gặp trẻ em người lớn Sự đời di truyền y học tư vấn dựa tảng di truyền học giúp người phòng tránh bệnh tốt giúp cho việc điều trị chúng trở nên hiệu Một phụ nữ X đến bệnh viện xin tư vấn sinh thời gian tới, biết cô bị mắc bệnh phênylnkêtô niệu (PKU) mang thai tháng thứ Bác sĩ kết luận thai nhi có khả cao dị hợp tử suốt thời gian mang thai bé có nguy gặp phải số tổn thương nhiều so với trẻ bình thường a) Tại bác sĩ kết luận em thai nhi có kiểu gen dị hợp tử có nguy gặp phải tổn thương suối thời gian mang thai? b) Nếu bác sĩ, lời khuyên phù hợp cho bà mẹ giúp mang thai an tồn gì? c) Tại thai nhi mắc PKU thường khơng thể chuẩn đốn bệnh di truyền khác? Hướng dẫn chấm: a - PKU bệnh đột biến gen lặn gây nên Đột biến dẫn đến bệnh thường quần thể người hầu hết người có kiểu gen đồng hợp trội Bà mẹ mắc PKU có kiểu gen đồng hợp lặn bác sĩ kết luận em bé có khả cao dị hợp tử (0,25 điểm) - Bệnh nhân mắc PKU bị đột biến enzim chuyển hoá axit amin phenylalanin Do lượng phenylalanin tích luỹ nhiều máu thể đầu độc não làm rối loạn trình sinh lý (0,25 điểm) - Bé có nguy gặp phải số tổn thương thời gian mang thai dinh dưỡng từ thai nhi nhận hoàn toàn từ máu mẹ, bà mẹ mắc PKU nên lượng máu thai nhận có lượng phenylalanin cao, khơng chuyển hố kịp gây độc rối loạn phát triển trí tuệ,… (0,25 điểm) b Cách đơn giản tuân thủ chế độ ăn kiêng phenylalanin, giúp giảm thiểu tối đa lượng phenylalin máu, điều có lợi cho mẹ thai nhi (0,25 điểm) c Vì trẻ mắc PKU hầu hết có bố mẹ dị hợp tử, tức họ chuyển hoá axit amin Do bụng, người mẹ phân giải hộ phần phenylalanin nên thai nhi hoàn toàn khoẻ mạnh bình thường Vì khơng thể chuẩn đốn trẻ mắc PKU bụng mẹ (0,25 điểm) Câu (1,5 điểm) Tại châu Âu, tần số alen lặn CF nhiễm sắc thể thường gây bệnh hoá xơ nang (làm chết trước tuổi sinh sản hầu hết trường hợp) vào khoảng 0,04 a) Xác định giá trị thích nghi (w) hệ số chọn lọc (s) kiểu gen quần thể ´ chênh lệch tần số alen (∆q) sau hệ b) Xác định giá trị thích nghi trung bình quần thể (w) c) Biết tốc độ đột biến từ alen CF+→ CF 1.10 ̶6 Tần số alen CF quần thể trạng thái cân bao nhiêu? Kết so với thực tế (phần a) có giống khơng? Nếu khơng lại có khác đó? Hướng dẫn chấm: a - Kiểu gen đồng hợp lặn CF-/CF- chết trước tuổi sinh sản Giá trị thích nghi (w) = hệ số chọn lọc (s) = - w = (0,25 điểm) F1: - Hai kiểu gen CF+/CF+ CF+/CF- không bị tác động chọn lọc w = 1, s = (0,25 điểm) + + + ̶ + ̶ b Cấu trúc di truyền quần thể: 0.92CF /CF + 0.08CF /CF , CF = 0.96, CF = 0.04 - Giá trị thích nghi trung bình quần thể tính tổng tần số kiểu gen nhân với giá trị thích tương ứng Thí sinh tính w´ = 0.9984 (0,25 điểm) - Sau hệ, thành phần kiểu gen quần thể là: + CF+/CF+ = 0.962.1 = 0.9216 (không phải tần số thực tế) + CF+/CF ̶ = 2.0,04.0,96.1 = 0.0768 → tần số thực tế: 0.0768/ (0,9216 + 0.0768) = 0.0769 - Tần số alen sau hệ: CF = 0.0769/2 = 3,86.10-2 → ∆q = ̶ 1,54.10 ̶ (0,25 điểm) c - Tần số alen CF trạng thái cân (^q ) = √ µ /s với µ tốc độ đột biến q^ = 1.10-3 (0,25 điểm) - Tần số tính tốn nhỏ thực tế (0.04), điều giải thích ưu dị hợp tử Trên thực tế, kiểu gen dị hợp có khả miễn dịch với bệnh dịch hạch tốt hơn, tần số chúng trì tương đối (Thí sinh cần trả lời ưu dị hợp tử 0,25 điểm) Câu (1,5 điểm) Để nghiên cứu gen tiến hoá nhanh hay Tốc độ đột biến thay Gen mã chậm, nhà khoa học dùng phương Số axit amin hố prơtêin Sai nghĩa Đồng nghĩa pháp so sánh số gen từ hai loài gần tương 135 0.0 4.5 tự, ví người chuột minh hoạ Histôn H3 Hemoglobin α 141 0.6 4.4 bảng Kết đo tốc độ thay 136 3.1 5.5 nucleotit đồng nghĩa (thay đổi trình tự gen Interferon γ không làm thay đổi axit amin) thay sai nghĩa (làm thay đổi axit amin) trình bày bảng (tốc độ xác định cách so sánh trình tự gen chuột người, thể qua nucleotit thay vị trí 109 năm, tỷ lệ thay sai nghĩa trung bình đa số gen chuột người vào khoảng 0,8): a) Tại lại có khác biệt tốc độ thay đồng nghĩa tốc độ thay sai nghĩa? b) Cho tốc độ thay đồng nghĩa giống ba gen, gen histone H chống lại thay đổi nucleotide làm thay đổi trình tự axit amin hiệu quả? c) Về nguyên tắc, loại protein bảo tồn mức cao gen mã hố tồn vị trí “đặc quyền” hệ gen làm cho tỉ lệ đột biến chúng thấp Protein histôn H3 có phải protein bảo tồn mức cao khơng? Giải thích Hướng dẫn chấm: a - Vì đột biến thay đồng nghĩa khơng làm thay đổi trình tự axit amin chuỗi polipeptit nên chúng thường không ảnh hưởng đến sức sống khả sinh sản cá thể khơng bị chọn lọc tự nhiên chống lại (0,25 điểm) - Ngược lại, đột biến thay sai nghĩa làm thay đổi axit amin vị trí tương ứng so với protein cũ, thay đổi chức protein mã hoá gây ảnh hưởng đến sức sống khả sinh sản sinh vật Vì hầu hết axit amin bị thay làm chức protein, gây hại cho thể nên chúng có xu hướng bị chọn lọc tự nhiên chống lại (0,25 điểm) b Hầu tất axit amin bị thay protein histon H làm chức gây hại cho thể, chúng bị chọn lọc tự nhiên tác động mạnh Sự bảo thủ khắc nghiệt protein histon H chứng tỏ chức protein bị hạn chế mức cao, có lẽ phổ tương tác rộng với protein khác với ADN, thay đổi gen dẫn đến sai hỏng biểu gen, tạo thành cấu trúc nhiễm sắc khơng hồn chỉnh,… (0,5 điểm) c Khơng, chúng có tốc độ đột biến đồng nghĩa giống gen khác Điều chứng tỏ tỉ lệ bị đột biến chúng tương tự gen bình thường Nếu chúng gen bảo tồn cao tốc độ đột biến kể đồng nghĩa sai nghĩa phải thấp hẳn so với gen lại (0,5 điểm) Câu (2,0 điểm) Tobias Zust cộng (2012) nghiên cứu ảnh hưởng rệp đến tiến hoá chọn lọc tự nhiên quần thể thực vật Ông dùng sáu quần thể năm (Arabidopsis thaliana) giống chia làm ba lơ thí nghiệm: lơ đối chứng (không rệp), lô bị công rệp Brevicoryne brassicae lô rệp Lipaphis erysimi Mỗi quần thể xuất phát từ 27 kiểu gen tự nhiên trồng với mật độ cao (hơn 8.000 cây/m2) lơ Thí nghiệm tiến hành năm hệ kết thúc, người ta xác định tần số tất kiểu gen cịn sống sót Bảng hiển thị tần số kiểu gen trung bình kết thúc thí nghiệm; ngồi kiểu gen đưa bảng, kiểu gen 12, 14, 21 xuất với tần số thấp (dưới 1,5%) lô, kiểu gen không hiển thị bảng có nghĩa khơng cịn tồn a) Tổng cộng có quần thể thực vật thành lập thí nghiệm này? Trong quần thể, tần số ban đầu kiểu gen bao nhiêu? b) Sự tiến hố có xảy quần thể đối chứng khơng? Nếu có, yếu tố tạo tiến hố thơng qua chọn lọc tự nhiên quần thể này? Giải thích c) Sự tiến hố có xảy quần thể bị rệp cơng khơng? Nếu có, yếu tố tạo tiến hố thơng qua chọn lọc tự nhiên quần thể này? Giải thích d) Thực tế, Arabidopsis thaliana tổng hợp số chất hữu giúp phòng thủ chống lại động vật ăn chúng Kiểu gen từ đến 14 mã hoá hợp chất phịng thủ có chuỗi bên cacbon (3C) cịn kiểu gen cịn lại mã hố hợp chất phịng thủ với chuỗi bên cacbon (4C) So sánh kết thí nghiệm lơ có B.brassicae L.erysimi, tập trung vào việc chọn lọc ưu tiên kiểu gen mã hố cho hợp chất phịng thủ giải thích nguyên nhân dẫn đến khác biệt Hướng dẫn chấm: a Tổng cộng có 18 quần thể thực vật thành lập thí nghiệm Trong quần thể, tần số ban Lô Đối chứng B.brassica e L.erysimi Tỉ lệ kiểu gen sống sót (%) 10 15 42.3 2.8 8.5 6.3 0.7 4.9 2.8 2.8 3.5 0.7 0.7 0 9.9 3.5 0,7 5.6 9.7 0 63.2 4.2 16 1.4 22 1.4 25 26.1 27 0.7 1.4 2.1 1.4 67.4 2.8 9.7 0.7 6.3 đầu kiểu gen 1/27 = 0,037 hay 3,7% (0,5 điểm) b - Nếu q trình tiến hóa khơng xảy quần thể đối chứng, có tất 27 kiểu gen tồn tần số chúng thay đổi so với giá trị ban đầu 3,7% ứng với kiểu gen Thực tế nhiều kiểu gen khơng cịn tồn (do tần số cuối 0%), nhóm cịn lại tăng tần số đáng kể (0,25 điểm) - Ví dụ kiểu gen tăng lên 42,3% trồng lô đối chứng Điều giải thích kiểu gen có ưu phù hợp với điều kiện phát triển quần thể đối chứng, nơi trồng mật độ cao đất khác với đất môi trường hoang dại Sự thay đổi điều kiện mơi trường dẫn đến chọn lọc tự nhiên xảy quần thể đối chứng (0,25 điểm) c - Tần số kiểu gen thay đổi quần thể tiếp xúc với rệp Nhiều kiểu gen nhanh chóng bị đào thải dẫn đến tuyệt chủng kiểu gen khác tăng tần số đáng kể (Thí sinh lấy dẫn chứng) (0,25 điểm) - Do đó, q trình tiến hóa xảy quần thể Quần thể thực vật tiếp xúc với rệp trải qua chọn lọc nhiều yếu tố, chẳng hạn điều kiện mơi trường (ví dụ, mật độ dày đặc tính chất đất khác,…) tác động bất lợi rệp (0,25 điểm) d - Trong lơ thí nghiệm với B brassicae, 75% số cịn sống mã hóa hợp chất phịng thủ 4C, nhiều số kiểu gen 25 (chiếm 67,4% sống sót) Ngược lại, lơ thí nghiệm với L erysimi, 83% số cịn sống sót có kiểu gen mã hoá hợp chất 3C, phổ biến số kiểu gen (với 63,2%) (0,25 điểm) - Mặc dù vài kiểu gen thích nghi tốt hai điều kiện (ví dụ kiểu gen 25), nhiên kết chọn lọc lại khác đáng kể hai lơ thí nghiệm Điều cho thấy rằng: loài vật ăn thịt khác có Tỉ lệ hạt tác động chọn lọc khơng giống nhau, thể việc ủng hộ (ưu tiên) kiểu gen khác quần thể (0,25 điểm) Câu 10 (1,75 điểm) Trúc đào Phlox drummondli thường có hoa màu hồng, khu vực có P cuspidata (hoa luôn màu hồng), hầu hết cá thể P drummondli lại có hoa màu đỏ Vì hầu hết loài thụ phấn ưu tiên ghé thăm màu hoa màu khác, Donald Levin thuộc trường đại học Texas (Mỹ) cho Phlox drummondi có hoa màu đỏ phân bố khu vực với P.cuspidata để giảm thiểu lai tạo khác lồi Ơng kiểm tra giả thuyết cách đưa số lượng trúc đào Phlox drummondli hoa đỏ hoa hồng vào khu vực với nhiều P cuspidata Vào cuối mùa hoa, thu lấy hạt P drummondli phân tích cấu trúc di truyền Kết thu được trình bày Số lượng hạt Màu hoa bảng đây: P drummondli Lai khác loài a) Đây ví dụ cho kiểu cách li sinh sản nào? Giải thích Đỏ 181 27 b) Vẽ biểu đồ thể kết thu theo tỉ lệ % Kết Hồng 86 53 thu có ủng hộ giả thuyết nêu khơng? Giải thích c) Nên thiết kế thêm thí nghiệm để gia tăng tính thuyết phục cho kết quả? d) Trên thực tế, hạt tạo từ lai tạo khác loài nảy mầm phát triển bình thường sinh sản thường bất thụ, nhiên người ta bắt gặp lai tương đối thường xuyên khu vực có hai lồi sinh sống Nêu giả thuyết giải thích tượng Hướng dẫn chấm: a Đây ví dụ cho kiểu cách li trước sinh sản, cụ thể 100 cách ly tập tính Sự khác biệt màu hoa làm ngăn cản 80 chim thụ phấn “nhầm” hoa khác lồi dựa vào tập tính nhận biết màu sắc chúng 60 (0,25 điểm) b Thí sinh vẽ đồ thị thích đầy đủ 0,25 40 điểm: 20 - Kết thu khơng thể kiểm chứng giả thuyết, thí nghiệm không tiến hành với lô đối Số lượng hạt P drummondli Số lượng hạt Lai tạo chứng để so sánh, khác biệt kết Đỏ Hồng yếu tố ngẫu nhiên từ môi trường lồi địa phương ưa thích thụ phấn riêng cho hoa màu đỏ khu vực thí nghiệm hầu hết có hoa hồng,… (0,25 điểm) - Kết thu chứng minh trúc đào màu hồng bị “thụ phấn nhầm” so với trúc đào màu đỏ, chưa đủ thuyết phục để chứng minh ưu P drummondli hoa đỏ môi trường có P.cuspidata (0,25 điểm) c Cần thiết kế thêm lơ thí nghiệm đối chứng cách loại bỏ hết P.cuspidata khu vực có hai lồi, chuẩn bị số lượng trúc đào đỏ trúc đào hồng bắt đầu thí nghiệm Sau theo dõi xem vắng mặt P.cuspidata có làm ưu chọn lọc trúc đào đỏ hay không (thể tỉ lệ trúc đào hồng tăng lên qua thời gian) (0,25 điểm) d Hiện tượng do: - Tính chun hố thấp động vật thụ phấn, chúng khơng thụ phấn đặc hiệu theo lồi nên đơi lúc xảy nhầm lẫn, từ dẫn tới hình thành lai khác lồi - Con lai có giá trị thích nghi cao hai loài ban đầu số đặc điểm, khoảng thời gian điều kiện môi trường thay đổi, lượng lai tạo gia tăng chiếm ưu - Con lai bị đa bội hố có khả sinh sản vơ tính - Dịng gen hai loài xảy mạnh đến mức lấn át chọn lọc tự nhiên (Thí sinh nêu giả thuyết khác hợp lý điểm không 0.5 điểm phần này) Câu 11 (1,0 điểm) Một số động vật nhiệt thay đổi độ dày lông theo mùa, giúp chúng tăng nhiệt vào mùa hè trì khả giữ nhiệt cho thể vào mùa đông Sự thay đổi ví dụ điển hình khả động vật thích nghi với nhiệt độ Biểu đồ hình bên mơ tả tương quan giá trị cách nhiệt (lượng nhiệt giữ lại) độ dày lơng hai lồi động vật thuộc quần xã rừng Taiga, gồm sóc đỏ (Tamiasciurus hudsonicus) chó sói (Canis lupus) Cả hai lồi động vật nhiệt biểu độ dày lông phụ thuộc nhiệt độ theo mùa a) Điểm màu (đỏ xanh) mô tả thay đổi độ dày lơng lồi? Mùa biểu diễn điểm hình trịn điểm tam giác? Giải thích b) Lồi có thay đổi độ dày lơng theo mùa nhiều hơn? Đối với lồi có thay đổi độ dày lông theo mùa, làm để chúng thích nghi với điều kiện mùa đơng khắc nghiệt? Giải thích Hướng dẫn chấm: a Màu đỏ đại diện cho sóc màu xanh đại diện cho chó sói, điểm hình trịn đại diện cho mùa hè, điểm tam giác đại diện cho mùa đơng Vì: - Mùa đông nhiệt độ thấp nên động vật có xu hướng tăng độ dài lơng để giữ nhiệt (0,2 điểm) - Động vật kích thước lớn (sói) có lơng dày với giá trị cách nhiệt lớn hơn, thể mùa độ dày lông chúng cao hơn) (0,2 điểm) - Bộ lơng dài ở động vật có vú kích thước nhỏ (sóc) hạn chế nhanh nhẹn (khả di chuyển) chúng (0,1 điểm) b Điểm hình trịn đại diện cho mùa hè, điểm tam giác đại diện cho mùa đơng Vì: - Kích thước thể sói lớn, chiều dài lơng chúng cần thay đổi nhiều để đáp ứng với thay đổi nhiệt độ theo mùa (0,25 điểm) - Sóc đỏ dựa vào trạng thái đờ đẫn để sống sót qua mùa đơng lạnh (0,25 điểm) Câu 12 (2,0 điểm) Charles Crisafulli đồng nghiệp ông nhà sinh thái học nghiên cứu trình sinh thái núi nửa St Helens sau vụ phun trào năm 1980 Họ tập trung vào việc phục Độ đa dạng loài (chỉ số Shannon) hồi động vật có vú nhỏ quần xã bị xáo trộn vụ phun trào theo nhiều cách khác nhau: đồng cỏ Pumice (A) trải qua hủy diệt hoàn toàn tất sinh vật sống hai quần xã kế tiếp: khu đập nước (B) bị đổ đất bị bao phủ bùn số loài sống lòng đất Khu vực bụi núi lửa (C) nguyên vẹn rừng đồng cỏ, bị bao phủ mảnh vụn núi lửa Một khu vực tham khảo không bị xáo trộn cách núi 21km sử dụng làm đối chứng (D) Dưới liệu thu thập năm 2000 thành phần lồi (chỉ xét động vật có vú nhỏ) phong phú theo tỉ lệ bốn quần xã khác sau phun trào a) Quần xã có độ đa dạng loài thấp nhất, Tỉ lệ cá thể phát Lồi quần xã có độ đa dạng lồi cao cao A B C D nhất? Giải thích Peromyscus maniculatus 0.2 0.25 0.1 b) Vẽ biểu đồ so sánh độ đa dạng loài Tamias amoenus 0.4 0 quần xã theo thứ tự mức xáo trộn Kết thu Spermophilus saturatus 0.05 0 có phù hợp với giả thuyết nhiễu loạn trung Microtus oregoni 0.1 0 bình khơng? Giải thích Neurotrichus gibbsi 0.05 0 c) Xem xét có mặt khơng số Sorex trowbridgi 0.1 0.05 loài bốn quần xã, cho biết loài xuất Sorex monticolus 0.1 0.15 0.1 tất quần xã? Từ rút Clethrionomys gapper 0 0.45 0.65 kết luận lịch sử đời sống chúng? Tamias townsendi 0 0.05 d) So sánh độ giàu loài khu vực: đập Mustela erminea 0 0.05 nước, bụi núi lửa quần xã tham khảo Tại Glaucomys sabrinus 0 0.05 lại có khác biệt vậy? Sorex vagrans 0 0.05 Hướng dẫn chấm: Sorex palustris 0 0.05 a Thí sinh tính độ đa dạng lồi theo số đa dạng Shannon: H = H= ∑ [(pi)× ln(pi)] - Chỉ số đa dạng quần xã (A-D) là: 0, 1.68, 1.44 1.19 - Thí sinh kết luận được: đồng cỏ Pumice có độ đa dạng loài thấp (H = 0) khu đập nước có độ đa dạng lồi cao (H = 1,68) (0,25 điểm) b Thí sinh vẽ đồ thị đúng, thích đầy đủ 0,25 điểm (chỉ biểu đồ điểm/ đường 1.5 chấp nhận): - Giả thuyết nhiễu loạn mức trung bình cho đa dạng loài quần xã tăng xáo trộn 0.5 mức trung bình Nhiễu loạn mức thấp hay mức cao làm đa dạng loài suy giảm (0,125 điểm) - Biểu đồ phù hợp với giả thuyết nhiễu loạn trung bình Điều thể ở: + Độ đa dạng loài quần xã tăng lên mức độ xáo trộn tương ứng bốn quần xã tăng Mức độ nhiễu loạn (0,25 điểm) + Tuy nhiên, đa đạng loài tăng lên đến điểm định (khu đập nước) Độ đa dạng loài sau giảm điều kiện khắc nghiệt đồng cỏ Pumice (nhiễu loạn mức cao) (0,25 điểm) c - Chuột hươu (Peromyscus maniculatus) lồi có mặt tất bốn quần xã Điều cho thấy chuột hươu có lịch sử đời sống cho phép chúng sống ba giai đoạn diễn sinh thái (giai đoạn khởi đầu, cuối) (0,125 điểm) - Đó khả phát tán rộng, tốc độ tăng trưởng nhanh mức sinh sản cao Tất đặc điểm thuộc lồi có chiến lược chọn lọc r (0,25 điểm) d - Khu đập nước, bụi núi lửa khu vực tham khảo có độ giàu lồi gần tương tự (7, 6, loài theo thứ tự) Khu vực bụi núi lửa quần xã tham khảo có nhiều điểm chung loài khu đập nước, ba quần xã có lồi động vật đặc trưng riêng, lồi Tamias amoenus (B), Clethrionomys gapper (C D) (0,25 điểm) - Có khác biệt quần xã đại diện giai đoạn diễn sinh thái, với đặc điểm thảm thực vật (ở giai đoạn giai đoạn cuối) số điều kiện môi trường khác nhau, dẫn đến thành phần lồi động vật sống khơng giống nhau, từ phản ánh khác biệt thành phần loài (0,25 điểm) Câu 13 (1,5 điểm) Hình bên mơ tả tác động người đến vịng tuần hồn nitơ kỉ vừa qua a) Đường cong biểu diễn thay đổi dân số giới, lượng nitơ cung cấp cho hệ sinh thái từ nguồn khác nhau? Giải thích b) Tại nói “trong kỉ vừa qua, người làm thay đổi chu trình nitơ nghiêm trọng, cịn lớn chu trình cacbon”? c) Hậu thay đổi chu trình nitơ người gì? Hướng dẫn chấm: a - Đường cong A biểu diễn thay đổi dân số nửa kỉ vừa qua (giai đoạn 1950-2000) quần thể người đạt tốc độ tăng trưởng cao Nhờ phát triển y tế, khoa học dịch vụ xã hội làm giảm tỉ lệ tử đến mức tối thiểu tăng tỉ lệ sinh cao (đặc biệt nước phát triển) nên suốt giai đoạn đường cong có xu hướng tăng liên tục khơng có giảm sút (0,25 điểm) - Các đường cong lại (B, C, D, E) biểu diễn thay đổi lượng nitơ cung cấp cho hệ sinh thái từ nhiều nguồn khác Vì: (0,25 điểm) + Hoạt động người tác động làm tăng lượng nitơ bổ sung vào hệ sinh thái nên đường cong có xu hướng gia tăng (một số đường cong tăng mạnh rõ rệt) + Tuy nhiên gia tăng khơng có tính ổn định mạnh tăng trưởng quần thể người nên số đường cong biến động không đồng (B, C), số đường cong (D, E) có xu hướng tăng nhẹ b Thí sinh cần nêu 03 ý đây, ý 0,25 điểm x = 0,5 điểm (có ý khác hợp lý điểm): - Việc sử dụng phân bón khắp nơi (đặc biệt loại phân đạm chứa đạm) làm gia tăng hàm lượng NH4+ NO3 ̶ bổ sung vào hệ sinh thái gây dư thừa lãng phí - Sử dụng tràn lan họ đậu nông nghiệp làm gia tăng lượng nitơ cố định theo đường sinh học - Hoạt động công nghiệp phát triển mạnh thải lượng tương đối nhiều khí oxit nitơ (NO, NO 2, …) Các loại khí hồ tan nước thấm vào đất làm tăng lượng nitơ hệ sinh thái c - Con người cung cấp lượng lớn nitơ vào hệ sinh thái, nhiên thực vật sử dụng hết (chỉ từ 40% sử dụng), lượng nitơ cịn lại bị rửa trơi gây phú dưỡng thủy vực → suy giảm đa dạng sinh học, ô nhiễm môi trường (0,25 điểm) - Các khí oxit nitơ gây mưa axit làm suy giảm tầng ozon (0,25 điểm)
Ngày đăng: 07/11/2023, 17:17
Xem thêm:
