SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2012- 2013 ĐỀ CHÍNH THỨC MƠN THI: SINH HỌC LỚP 12 THPT Số báo danh: ………………… Ngày thi: 15/03/2013 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề gồm 10 câu, có 02 trang) Câu (2,0 điểm): a Một opêron Lac vi khuẩn E.coli bao gồm thành phần nào? Nêu vai trò thành phần Làm để biết đột biến xảy gen điều hoà hay gen cấu trúc? b Trong trình nhân đơi ADN, đơn vị tái có 18 đoạn Okazaki có đoạn mồi hình thành? Câu (2,0 điểm): Ở cà độc dược 2n = 24, quần thể thấy xuất số cá thể có 23 NST, 25 NST, 22 NST a Hãy cho biết chế xuất tên gọi dạng Trong dạng đột biến này, dạng thường gặp nhất? b Có thể có dạng thể ba lồi này? Câu (2,0 điểm): a Tại việc cắt nối tiền mARN sinh vật nhân thực cần thiết? b Nhiều bệnh ung thư xuất gen tiền ung thư hoạt động mức, gây nhiều sản phẩm gen Hãy đưa số kiểu đột biến làm cho gen tiền ung thư thành gen ung thư Câu (2,0 điểm): a Người ta sản xuất insulin công nghệ gen sử dụng vi khuẩn E.coli làm tế bào nhận Hãy trình bày tóm tắt quy trình sản xuất hoocmơn insulin công nghệ gen b Ngày người ta sử dụng nấm men làm tế bào nhận, việc sử dụng nấm men có ưu so với sử dụng vi khuẩn E.coli? Câu (2,0 điểm): Ở người, bệnh bạch tạng alen lặn nằm NST thường quy định (gen gồm alen) Hiền Hoa có mẹ bị bạch tạng, bố họ khơng mang gen gây bệnh, họ lấy chồng bình thường (nhưng có bố bị bệnh) Hiền sinh gái bình thường đặt tên An, Hoa sinh trai bình thường đặt tên Bình Bình An lấy a Xác suất cặp vợ chồng Bình An sinh đứa đầu lòng bị bạch tạng bao nhiêu? b Nếu cặp vợ chồng Bình An sinh đầu lòng bị bạch tạng, họ dự định sinh xác suất họ sinh liên tiếp bình thường bao nhiêu? Xác suất họ sinh con, có bị bệnh bao nhiêu? Câu (2,0 điểm): Ở người, xét locus có alen (A a) Alen a gây bệnh thối hóa thần kinh lây nhiễm lặn so với alen A không gây bệnh Một quần thể người có thành phần kiểu gen 0,1 AA + 0,4 Aa + 0,5 aa = a Tính tần số alen quần thể Quần thể có tiến hóa khơng? Giải thích b Biết rằng, 80% số cá thể có kiểu gen aa sống đến sinh sản (giá trị thích nghi kiểu gen aa 0,8); kiểu gen lại giá trị thích nghi 1,0 Hãy tính tỉ lệ cá thể dị hợp tử cá thể sinh hệ Câu 10 (2,0 điểm): Ở loài thực vật, lai hoa tím, nách có chấm đen với hoa trắng, nách khơng có chấm đen, thu F tồn hoa tím, nách có chấm đen Khi cho F1 tự thụ phấn, F2 thu 301 hoa tím, nách có chấm đen 99 hoa trắng, nách khơng có chấm đen Biết rằng, diễn biến NST giảm phân tế bào sinh dục đực giống nhau, không xảy đột biến a Các tính trạng di truyền theo quy luật nào? Viết sơ đồ lai từ P đến F2 b Làm để biết tính trạng di truyền theo quy luật đó? .HẾT SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2012- 2013 ĐỀ CHÍNH THỨC MƠN THI: SINH HỌC LỚP 12 THPT Ngày thi: 15/03/2013 HƯỚNG DẪN CHẤM Câu (2,0đ) Nội dung a - Một opêron Lac vi khuẩn E.coli bao gồm thành phần: Vùng vận hành, vùng khởi động, nhóm gen cấu trúc - Vai trị: + Vùng vận hành: vị trí tương tác với chất ức chế + Vùng khởi động: nơi ARN pôlimeraza bám vào để khởi đầu phiên mã + Một nhóm gen cấu trúc liên quan với chức năng, nằm kề phiên mã tạo mARN - Để biết đột biến xảy gen điều hoà hay gen cấu trúc ta : + Căn vào sản phẩm prôtêin : Nếu đột biến gen điều hồ : Dịch mã liên tục, sản phẩm prơtêin khơng bị thay đổi cấu trúc, số lượng tăng so với bình thường Điểm 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 Nếu đột biến gen cấu trúc, sản phẩm prơtêin bị thay đổi cấu trúc, bị bất hoạt + Giải trình tự nuclêôtit b Số đoạn mồi = 18 + = 20 (2,0đ) (2,0đ) (2,0đ) a - Cơ chế : + Trong trình giảm phân hình thành giao tử, cặp NST nhân đơi không phân li tạo loại giao tử không bình thường : loại giao tử mang NST cặp tương đồng, loại giao tử không chứa NST cặp + Trong q trình thụ tinh, giao tử khơng bình thường kết hợp với giao tử bình thường khơng bình thường khác tạo nên thể lệch bội (HS giải thích sơ đồ, cho đủ điểm đáp án) - Tên dạng đột biến lệch bội : Cơ thể có 23 NST = 2n – (thể một) Cơ thể có 25 NST = 2n + (thể ba) Cơ thể có 22 NST = 2n – (thể không), 22 NST = 2n – – (thể kép) - Dạng thể không gặp nhất, vì: + Đột biến xuất đồng thời bố mẹ + Mất hẳn cặp NST → gen, tính trạng b 2n = 24 → n = 12, có 12 dạng thể ba loài a Việc cắt nối tiền mARN cần thiết, : - Tiền mARN (pre – mARN) có các đoạn intron - Những đoạn intron khơng có chức cịn lại mARN dẫn đến sản xuất prôtêin không chức không tổng hợp chuỗi pôlipeptit b Một số kiểu đột biến làm cho gen bình thường (gen tiền ung thư thành gen ung thư): - Các đột biến xảy vùng điều hòa gen tiền ung thư gen hoạt động mạnh tạo nhiều sản phẩm tăng tốc độ phân bào khối u tăng mức ung thư - Đột biến làm tăng số lượng gen tăng sản phẩm ung thư - Đột biến chuyển đoạn làm thay đổi vị trí gen NST thay đổi mức độ hoạt động gen tăng sản phẩm ung thư (HS nêu chế cho điểm tối đa) a - Quần thể trạng thái cân di truyền theo định luật Hacdi - Vanbec: Quần thể 1, quần thể Giải thích: Sử dụng đẳng thức Hacdi -Vanbec để giải thích p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1, p,q TSTĐ alen A a (Hoặc sử dụng công thức: D.R = 0.25 0.5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 H Trong đó, D AA + H Aa + R aa = 1) b (2,0đ) (2,0đ) - Quần thể chịu tác động hình thức chọn lọc vận động, CLTN làm tăng TSTĐ alen A, giảm TSTĐ alen a - Đặc điểm hình thức chọn lọc vận động: + Làm cho tần số kiểu gen biến đổi theo hướng xác định tương ứng với biến đổi ngoại cảnh + Xảy điều kiện mơi trường biến đổi qua nhiều hệ, hướng chọn lọc quần thể thay đổi theo Kết đặc điểm thích nghi cũ dần thay đặc điểm thích nghi (chọn lọc làm tăng kiểu gen thích nghi hơn) + Có xu hướng làm tăng tần số tương đối alen có lợi, giảm tần số tương đối alen có hại (Ý đặc điểm hình thức chọn lọc vận động: HS làm ý cho đủ điểm đáp án) a Các bước sn xut insulin : * Tạo ADN tái tổ hợp : - Tách, dùng mARN (tổng hợp từ gen insulin) phiên mà ngợc tạo cADN (hoặc tách gen insulinra khỏi tế bào ngời sử dụng enzim cắt đoạn intron) - T¸ch plasmit tõ E coli - Dïng enzim giới hạn cắt plasmit cắt cADN mang gen quy định insulin - Nối plasmit E coli với đoạn cADN có gen quy định insulin, tạo ADN tái tổ hợp nhờ enzim ligaza * Đa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận : Biến nạp ADN tái tổ hợp vào E coli nhân ADN plasmit vi khuẩn * Phân lập dòng tế bào ADN tái tổ hợp : Để nhận biết tế bào có chứa ADN tái tổ hợp, nhà khoa học phải chọn thể truyền có dấu chuẩn đễ nhận biết gen đánh dấu * Nuôi E coli có ADN tái tổ hợp để vi khuẩn sản xuất insulin tách chiÕt vµ thu insulin (Nếu HS nêu tên bước cho 1/2 tổng số điểm đáp án) b Việc sử dụng nấm men có ưu so với sử dụng E.Coli: - Nếu sử dụng vi khuẩn E.coli phải tổng hợp gen từ mARN, tách gen loại bỏ đoạn intron trước đưa vào vi khuẩn Không thể tạo insulin bình thường đưa trực tiếp gen insulin vào vi khuẩn - Vì nấm men sinh vật nhân thực nên có enzim loại bỏ intron, nên sử dụng nấm men đưa trực tiếp gen insulin vào nấm men mà không cần loại bỏ intron tổng hợp insulin bình thường a) - Theo : bố Hiền Hoa không mang gen gây bệnh kiểu gen AA, mẹ Hiền Hoa bà mẹ bị bệnh kiểu gen aa, nên kiểu gen Hiền Hoa bà mẹ dị hợp Aa - Bố chồng Hiền Hoa bị bệnh, nên chồng Hiền Hoa bình thường có kiểu gen dị hợp Aa - Xác suất Hiền Hoa sinh con: P Aa x Aa F1 1/4 AA : 2/4 Aa : 1/4 aa → Xác suất Bình An có kiểu hình bình thường, kiểu gen dị hợp Aa là: 2/3 → Xác suất Bình An sinh bị bệnh là: 2/3.2/3.1/4 = 1/9 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 b - Nếu cặp vợ chồng Bình An sinh đầu lòng bị bạch tạng (aa)→ kiểu gen họ Aa → Xác suất sinh là: 3/4 bình thường : 1/4 bị bệnh → Xác suất họ sinh liên tiếp bình thường là: 3/4.3/4 = 9/16 → Xác suất họ sinh đứa có bị bệnh là: 3 1 C32 4 4 (2,0đ) = 3! 27 = 2!1! 16 64 0,422 0,5 0,5 a) - Tần số alen: p(A) 0,25 0,5 0,4 0,1 = 0,3; q(a) =1- 0,3 = 0,7 = - Quần thể có tiến hóa khơng? + Nếu quần thể khơng tiến hóa tần số loại kiểu gen quần thể phải tuân theo Công thức Hacdi - Vanbec: (p + q)2 = (0,3A + 0,7a)2 = 0,09 AA + 0,42 Aa + 0,49 aa = + Thành phần kiểu gen thực tế quần thể ban đầu 0,1 AA : 0,4 Aa : 0,5 aa khác biệt với thành phần kiểu gen quần thể trạng thái cân Vậy quần thể không cân di truyền mà tiến hóa b Tỉ lệ cá thể dị hợp tử cá thể sinh sinh hệ tiếp theo: - Thành phần kiểu gen quần thể đến độ tuổi sinh sản là: 0,1.100% AA : 0,4.100% Aa : 0,5.80% aa 0,1 AA : 0,4 Aa : 0,4 aa 0,1 0,9 AA : 0,4 0,9 Aa : 0,5 0,5 0,4 0,9 0,11 AA : 0,445 Aa : 0,445 aa - Tần số alen quần thể tham gia sinh sản cho hệ sau: p (A) = 0,445 + 0,11 0,33; q(a) = 0,67 → Tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử cá thể sinh hệ sau 2pqAa = (0,33)(0,77) = 0,4422 44,22% a Phân biệt trình đột biến với trình chọn lọc tự nhiên (2,0đ) QT ĐB - ĐB vô hướng - ĐB phát sinh alen mới, tăng tính đa dạng vốn gen - Phá vỡ đặc điểm thích nghi - Áp lực thường bé 0,5 1,0 QT CLTN - CLTN tiến hành theo hướng định - Đào thải ĐB có hại, làm giảm đa dạng vốn gen - Thiết lập đặc điểm thích nghi - Áp lực CLTN thường lớn b Ngày bên cạnh nhóm sinh vật có tổ chức cao song song tồn nhóm có tổ chức thấp, vì: + Trong điều kiện xác định, trì tổ chức nguyên thủy có đơn giản hóa tổ chức đảm bảo thích nghi + Sự tiến hóa nhóm khác nhóm diễn với nhịp độ khác 0,5 0,5 (Ý a, HS làm ý cho đủ điểm đáp án) (2,0đ) 10 (2,0đ) a - Liên quan đến điều kiện chiếu sáng, động vật chia thành nhóm bản: Những lồi ĐV ưa hoạt động ban ngày loài ĐV ưa hoạt động ban đêm, sống hang, biển sâu - Đặc điểm nhóm động vật: + Những lồi ĐV ưa hoạt động ban ngày có đặc điểm sinh thái: * Cơ quan thị giác phát triển, từ quan cảm quang động vật bậc thấp đến mắt có cấu tạo phức tạp động vật bậc cao * Thân vật có màu sắc, nhiều trường hợp sặc sỡ + Những loài ĐV ưa hoạt động ban đêm, sống hang, biển sâu có đặc điểm sinh thái: * Thân có màu sẫm * Mắt phát triển (cú, chim lợn ) nhỏ lại (lươn), tiêu giảm phát triển xúc giác, quan phát sáng b màu sắc thân động vật có ý nghĩa sinh học: + Để nhận biết đồng loại + Để quyến rũ cá thể khác giới sinh sản + Để nguỵ trang + Để báo hiệu có chất độc, có màu bắt chước để doạ nạt a Các tính trạng di truyền theo quy luật sau: Vì P hoa đỏ, nách có chấm đen hoa trắng, nách khơng có chấm đen → F 100% hoa đỏ, nách có chấm đen → Pt/c; F1 dị hợp tử; hoa đỏ, nách có chấm đen tính trạng trội - Quy luật liên kết gen: Quy ước: A - hoa đỏ; a - hoa trắng; B - nách có chấm đen; b - nách khơng có chấm đen F1 dị hợp tử cặp gen, mà F2 có tỉ lệ : → di truyền theo quy luật liên kết gen SĐL P: 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,75 AB ab (hoa đỏ, nách có chấm đen) (hoa trắng, nách khơng AB ab có chấm đen) G: AB ab AB F1: (100% hoa đỏ, nách có chấm đen) ab AB AB F1 : (hoa đỏ, nách có chấm đen) (hoa đỏ, nách có chấm đen) ab ab ab AB AB F2 : :2 :1 AB ab ab KH: hoa đỏ, nách có chấm đen : hoa trắng, nách khơng có chấm đen - Quy luật gen đa hiệu: Quy ước: D - hoa đỏ, nách có chấm đen; d - hoa trắng, nách khơng có chấm đen SĐL P: DD (hoa đỏ, n.lá có chấm đen) dd (hoa trắng, n.lá khơng có chấm đen) G: D d F1: Dd (100% hoa đỏ, nách có chấm đen) 0,5 F1 : Dd (hoa đỏ, n.lá có chấm đen) Dd (hoa đỏ, n.lá có chấm đen) F2 : DD : Dd: 1dd KH: hoa đỏ, n.lá có chấm đen : hoa trắng, n.lá khơng có chấm đen b Để biết tính trạng di truyền theo quy luật ta sử dụng phương pháp gây đột biến gen: - Nếu tính trạng đồng loạt biến đổi → di truyền theo quy luật gen đa hiệu - Nếu biến đổi hai tính trạng → di truyền theo quy luật liên kết gen 0,5