SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÌNH PHƯỚC HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI LẬP ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI DỰ THI CẤP QUỐC GIA THPT NĂM 2020-2021 Môn thi: Sinh học Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 10/11/2020 (Hướng dẫn chấm gồm trang) HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU 1: CẤU TẠO VÀ CHỨC NĂNG CỦA TẾ BÀO (2 ĐIỂM) Câu 1.1 (1 điểm) Hoạt tính prơtêin cấu trúc khơng gian định, cấu trúc khơng gian trình tự axit amin (cấu trúc bậc 1) quy định Bằng kỹ thuật di truyền, người ta tạo hai phân tử prơtêin đơn phân có trình tự axit amin giống hệt ngược chiều (từ đầu N đến đầu C) Hai phân tử protein có cấu trúc khơng gian hoạt tính giống không? Tại sao? Câu 1.2 (1 điểm) Bảng sau cho biết vị trí cắt đặc hiệu liên kết peptit tác nhân xúc tác: Tác nhân Chất vơ CNBr Enzim tripxin Enzim chimơtripxin Vị trí phân cắt Cắt liên kết peptit Cắt liên kết peptit Cắt liên kết peptit đầu C đầu C mêtiônin đầu C lizin, acginin axitamin có vịng thơm Có chuỗi pơlipeptit mang axit amin, đầu N đầu C chuỗi pôlipeptit Ala (axit amin alanin) Người ta tiến hành thủy phân chuỗi pôlipeptit tác nhân nói phân tích thành phần axit amin đoạn peptit thu Kết sau: Tác nhân xúc tác Thành phần axit amin hai đoạn peptit tạo Chất vô CNBr Đoạn 1: Val, Ala, Lys, Thr Đoạn 2: Ala, Met, Leu, Tyr Enzim tripxin Đoạn 1: Val, Ala Đoạn 2: Ala, Lys, Met, Leu, Thr, Tyr Enzim chimôtripxin Đoạn 1: Ala, Tyr Đoạn 2: Val, Ala, Lys, Met, Leu, Thr Hãy xác định trình tự xếp axit amin chuỗi pơlipeptit có axit amin nói 1.1 Khơng 0,5 Vì: Liên kết peptit có tính phân cực từ đầu N đến đầu C; hai chuỗi polipeptit dù có trình tự giống ngược chiều có gốc R hướng 0,5 phía khác có cấu trúc bậc 2, hồn tồn khác nhau, dẫn đến hoạt tính protein khơng giống 1.2 Theo đề ta có: Ala - CNBr cắt chuỗi polipeptit đầu C Met tạo đoạn nhau 0,25 Met 2, Tyr Leu - Chimotripsin cắt chuỗi polipeptit đầu C Tyr Tyr Leu 0,25 Thr, Lys Val - Tripsin cắt chuỗi polipeptit đầu C Lys tạo chuỗi axit amin Lys Mà đoạn có Val Ala Val Thr 0,25 - Vậy, trình tự chuỗi polipeptit từ đầu N đến đầu C là: Ala – Tyr – Leu – 0,25 Met – Thr – Lys – Val – Ala (Thí sinh giải thích theo cách khác hợp lí cho điểm tối đa) CÂU VI SINH VẬT HỌC (1.5 điểm) Trong trình nhân lên virut, có loại protein tạo khoảng thời gian khác có chức khác Chúng gọi protein sớm muộn a Thế protein sớm protein muộn b Một những protein sớm enzim replicase Vì virut cúm lại mang theo enzim virion mà virut khảm thuốc khơng - Protein sớm gen sớm mã hóa, thường enzim tham gia trình nhân lên virut như: phiên mã ngược (reverse transcriptase), protease, integrase, DNA polymerase,… 0,5 gói vào virion; protein tham gia điều hòa chép, phiên mã, dịch mã, protein gây ung thư, (VD: helicase)…chỉ có mặt tế bào nhiễm mà khơng gói vào viron - Protein muộn gen muộn mã hóa, thường protein cấu trúc virut vỏ capsit, 0,5 vỏ ngồi - Virut cúm có hệ gen RNA đơn (-) virion cần có replicase nhằm chuyển RNA (-) thành RNA (+), sau tiến hành dịch mã tạo enzime cần cho trình 0,25 nhân lên chúng - Virut khảm thuốc có hệ gen RNA đơn (+) vào tế bào chất tế bào chủ chúng dịch mã tạo enzim, có replicase để chuyển từ RNA (-) 0,25 sang RNA (+) Câu SINH HỌC CƠ THỂ (6.5 điểm) Câu 3.1 (2.5 điểm) Để xác định cường độ hô hấp cường độ quang hợp thí nghiệm, người ta có thể cứ vào hàm lượng CO2mà giải phóng hấp thụ vào đơn vị diện tích đơn vị thời gian (CO2/dm2/h).Thí nghiệm tiến hành sau: lấy bình thủy tinh (A, B, C) dung tích nhau, phù hợp với mục đích thí nghiệm, mở nắp bình lắc Cho vào bình lượng Ba(OH) có thể tích nồng độ xác định Đậy nắp bình A, để ngun điều kiện phịng Đưa vào bình B bình C bình X (thuộc lồi), có diện tích lá, độ tuổi, cung cấp đủ nước, đậy nắp Đem bình B đặt điều kiện chiếu sáng thích hợp, bình C che tối Sau 20 phút, bỏ mẫu bình B C đi, xác định lượng CO2 bình phương pháp chuẩn độ với dung dịch HCl Kết lượng HCl sử dụng cho chuẩn độ bình thí nghiệm 21ml, 16ml 15,5ml a.Thể tích dung dịch HCl dùng để chuẩn độ bình A, B, C tương ứng bao nhiêu? Giải thích b Cho biết 1ml HCl tương đương với 0,6 mg CO2 bị kiềm liên kết Hãy tính cường độ quang hợp bình B cường độ hơ hấp bình C c Đưa X vào bình thí nghiệm khác có điều kiện chiếu sáng CO2 bình B hàm lượng O2 cao 5% Hãy cho biết cường độ quang hợp X thay đổi so với bình B? Giải thích Câu 3.2 (1.5 điểm) Trong trường hợp sử dụng thuốc phong bế thụ thể histamin, gastrin, acetylcholin tế bào viền dày, cho biết: a Hiệu suất q trình tiêu hóa dày thay đổi nào? b Nồng độ K+ máu thay đổi nào? Câu 3.3 (1.0 điểm) Hình biểu pha khác điện hoạt động tế bào tim a Cho biết thay đổi khoảng 3-4 trường hợp sử dụng chất ức chế bơm Ca2+ vào mạng lưới nội tương Giải thích b Cho biết thay đổi hoạt động tim trường hợp ức chế kênh đối chuyển Na+/Ca2+ Giải thích Câu 3.4 (1.5 điểm) a) Một người bị bệnh tim bất thường cấu trúc tim minh họa hình bên So sánh với người khỏe mạnh (bình thường), người bị bệnh có số (1-3) thay đổi nào? Giải thích (1) Tần số phát nhịp tế bào phát nhịp nút xoang nhĩ; (2) Phân áp CO2 máu động mạch phổi; (3) Phần trăm (%) bão hòa hemoglobin với O2 máu động mạch phổi 3.1 a 3.1b – Thể tích dung dịch HCl dùng để chuẩn độ bình là: bình A-16ml, bình B21ml, bình C-15,5ml 0,5 - Giải thích: + Bình A bình đối chứng (khơng có thí nghiệm) nên có CO khơng khí bình Ở bình B, chiếu sáng nên có q trình quang hợp, lượng CO2 thấp so với bình A Ở bình C, thực q trình hơ hấp tạo CO2, vậy, lượng CO2 bình C cao bình A + Khi lượng CO2 bình nhiều, lượng HCl dùng chuẩn độ Ba(OH) dư Do đó, lượng HCl bình A, B, C 16ml, 21ml, 15,5ml Tính cường độ quang hợp hô hấp: Lượng HCl dùng để chuẩn độ bình B: 21ml Lượng HCl dùng để chuẩn độ bình A: 16ml Giả thiết diện tích S(dm2) 0,2 0,2 0,5 Cứ 1ml HCl dùng để chuẩn độ tương đương với 0,6mg CO bị kiềm liên kết 3.1c 3.2 3.3 3.4 Thời gian quang hợp hô hấp: 20 phút - Cường độ quang hợp bình B là: (21-16) x 0,6 x (60: 20) : S = 9/S (mg CO2 /dm2/h) - Cường độ hô hấp bình C là: (16-15,5) x 0,6 x (60: 20) = 0,9/S (mg CO2 /dm2/h) - Nếu X C việc tăng hàm lượng O2 làm giảm cường độ quang hợp C3 có hơ hấp sáng, tăng hàm lượng O2sẽ làm tăng hô hấp dẫn đến giảm hiệu quang hợp - Nếu X C hay CAM việc tăng hàm lượng O2 không ảnh hưởng đến cường độ quang hợp - Hiệu suất tiêu hóa dày giảm - Giải thích: Các chất histamin, gastrin, acetylcholine gắn lên thụ thể tế bào viền dày, giúp kích thích tiết HCl, ức chế thụ thể chất làm giảm tiết HCl → giảm tiêu hóa dày -Nồng độ K+ máu giảm - Giải thích: Trong mơi trường có chất ức chế thụ thể histamin, gastrin, acetylcholin, tế bào viền không tiết HCl → kênh đối chuyển K +/H+ không hoạt động bơm K+ từ vào → K+ máu thấp - Trường hợp sử dụng chất ức chế bơm Ca2+ : Khoảng cách 3-4 dài - Giải thích: pha bình nguyên, Ca2+ mạng lưới nội tương đổ vào tế bào chất làm tăng Ca2+ nội bào, gây co Kết thúc co Ca 2+ bơm trở lại mạng lưới nội tương Ức chế bơm này, Ca2+ nội bào không giảm, gây kéo dài 3-4 0,5 0,2 0,2 0.2 0.5 0.2 0.5 0.2 0.2 - Trường hợp ức chế kênh đối chuyển Na+/Ca2+ lực co tim tăng - Giải thích: Kết thúc co cơ, Ca2+ vận chuyển vào lưới nội tương bơm Ca2+ tế bào kênh đối chuyển Na+/Ca2+ Ức chế hoạt động Na+/Ca2+ khiến nồng độ Ca2+ nội bào kết thúc co cịn cao, chu kì tim, Ca2+ nội bào tăng, làm tăng co 0.2 Bệnh bất thường vách liên thất khơng hồn chỉnh (1) Tần số phát nhịp tăng Vì máu giàu O (đỏ tươi) từ tâm thất trái chảy sang tâm thất phải (hoặc pha máu)→ giảm lượng O2, tăng lượng CO2 động mạch → kích thích thụ thể động mạch → tăng nhịp tim tăng phát nhịp nút xoang nhĩ (2) pCO2 động mạch phổi giảm Vì máu CO2 (đỏ tươi/ giàu O2) từ tâm thất trái chảy sang tâm thất phải (hoặc pha máu) → Giảm lượng CO2 (pCO2) lên động mạch phổi (3) % bão hòa Hb-O2 máu động mạch phổi tăng Vì máu giàu O (đỏ tươi) từ tâm thất trái chảy sang tâm thất phải (hoặc pha máu) → Tăng O2 (pO2) lên động mạch phổi 0.5 Câu DI TRUYỀN HỌC (5.0 điểm) 0.2 0.5 0.5 Câu 4.1 (2.5 điểm) Sơ đồ bên mơ tả đường chủn hóa pheninalanin liên quan đến bệnh chuyển hóa di truyền người, gồm pheninketo niệu (PKU), ancapton niệu (AKU) bạch tạng cặp gen phân li độc lập quy định Trong đó, gen A,B,D mã hóa cho sản phẩm enzim 1,2,3 Đột biến lặn ba gen dẫn tới tích lũy chất khơng chủn hóa, có tính độc gây bệnh (với bệnh PKU AKU) không tổng hợp melanin (với bệnh bạch tạng) Bệnh AKU Hãy trả lời câu hỏi sau: a Một người có kiểu gen đồng hợp tử alen đột biến hai gen quy định hai enzim biểu triệu chứng bệnh nào? Giải thích b Nếu người mắc PKU AKU, màu da người so với người bình thường? Biết người mắc PKU có chế độ ăn khơng chứa pheninalanin cịn thành phần dinh dưỡng khác giống người bình thường người bị AKU uống thuốc điều trị c Nếu người bị AKU kết hôn với người bị bạch tạng, hai người đồng hợp tử ba gen xét, những đứa họ có kiểu nào? Giải thích d Cho phả hệ bên di truyền hai bệnh AKU PKU gia đình Hãy biện luận để xác định kiểu gen hai cặp bố mẹ hệ II (II3 II4, II5 II6) họ Câu 4.2 (2.5 điểm) a Các phân tử mARN, tARN rARN có cấu trúc mạch đơn thuận lợi cho việc thực chức tổng hợp prôtêin nào? b Nêu giải thích hai ứng dụng thực tiễn lai phân tử c Một phức hệ protein gồm hai chuỗi polypeptit A B cần biểu Để đảm bảo protein cuộn, gập hình thành phức hệ mong muốn, người ta sử dụng tế bào chủ sinh vật nhân thực Nhằm mục tiêu đó, tế bào nhân thực biến nạp đồng thời cấu trúc gen nhân tạo Trong cấu trúc thứ (bên trên), gen mã hóa cho yếu tố phiên mã X kiểm soát promoter P1 Trong cấu trúc thứ hai, gen mã hóa cho A B phân tách điểm trình tự liên kết riboxom (IRES) kiểm soát đặc hiệu promoter P Khi có mặt tetracyline, yếu tố X có thể gắn vào trình tự huy (operator) O hoạt hóa P hình (pA điểm gắn đuôi poly A) Hãy phát biểu hay sai giải thích Biểu gen mã hóa cho A B có thể cảm ứng tetracycline P1 hoạt động Khi có mặt tetracycline, riboxom gắn vào IRES gen A biểu cao gen B so với riboxom gắn vào đầu 5’ Nếu miền liên kết ADN yếu tố X bị loại bỏ, gen mã hóa cho A B biểu khơng có tetracycline Chiều dài poly A phân tử mARN yếu tố X ảnh hưởng tới lượng protein X tổng hợp tế bào 4.1 Theo đầu bài, A, B, D sản xuất enzim nên người mang gen không bị bệnh Các đột biến lặn không tổng hợp enzim nên gây bệnh A: bình thường; a: bệnh PKU; B: bình thường; b: bệnh AKU; D: bình thường; d: bệnh bạch tạng - Người có kiểu gen đồng hợp tử gen đột biến liên quan PKU AKU aabb biểu bệnh PKU - Vì kiểu gen aa quy định bệnh PKU Người khả chuyển hóa pheninalanin qua bước để tạo thành axit hemaglutamic khơng tích lũy chất nên AKU không biểu - Ở người bị PKU (kiểu gen aabbD- aaB-D-): khơng chủn hóa pheninalanin thành tirozin, nhiên tirozin có thể có thức ăn với lượng ít, tổng hợp melanin xảy hàm lượng melanin nhiều người khơng bị PKU Kiểu hình những người không bị bạch tạng da trắng người không bị PKU - Ở người bị AKU (A-bbD-), đường chuyển hóa từ pheninalanin melanin hồn tồn khơng bị ảnh hưởng, tổng hợp sắc tố bình thường Màu da giống người bình thường khơng bị bạch tạng Nếu người bị AKU đồng hợp tử kết hôn với người bị bệnh bạch tạng đồng hợp tử gen đời họ sinh bình thường P: AAbbDD x AABBdd F1: 100% AABbDd (100% bình 0,2 0.2 0,2 0,2 0,5 4.2a 4.2b thường) - II4 bị AKU có kiểu gen A-bb; II3 bị PKU có thể có kiểu gen aaBhoặc aabb (dựa vào giải thích câu a) Toàn II3 II4 bị mắc AKU (kiểu gen A-bb) II3 bị PKU có kiểu gen aabb II4 bị AKU có kiểu gen AAbb P: aabb x AAbb F1 100% Aabb (100% AKU) - II5 bị AKU chứng tỏ có kiểu gen A-bb II6 bị PKU có thể có kiểu gen aaBB aabb tồn có kiểu hình bình thường (A-B-) II5 bị AKU có kiểu gen AAbb II6 bị PKU có kiểu gen aaBB P: aaBB x AAbb F1 100% AaBb (100% bình thường) - Có khả hình thành liên kết hidrô thông qua liên kết bổ sung với phân tử axit nuclêic hay khác loại tạo thuận lợi cho hoạt động chức ARN - Sự liên kết rARN với đưa đến tổ hợp tiểu phần lớn nhỏ tạo ribơxơm hồn chỉnh để tổng hợp prơtêin; Sự liên kết giữa ba đối mã (mã đối) tARN với ba mã mARN để tổng hợp chuỗi polipeptit - Có cấu trúc mạch đơn nên vùng phân tử có thể bắt cặp bổ sung với vùng khác phân tử tạo nên cấu trúc không gian đặc thù để thực chức định Ví dụ: tARN có thùy thực chức khác nhau, thùy mang ba đối mã liên kết bổ sung với ba mã mARN để trực tiếp thực trình dịch mã - Xác định mức độ quan hệ họ hàng giữa hai cá thể khác loài + Cách làm sau: Tách ADN loài cần nghiên cứu sau làm biến tính ADN lấy hai mạch đơn hai loài cho chúng bắt cặp (lai) với theo cặp loài Phân tử lai sau cho biến tính xác định nhiệt độ làm biến tính chúng So sánh nhiệt độ biến tính phân tử lai ta có thể biết mức độ họ hàng giữa lồi Vì nhiệt độ biến tính phân tử lai cao thành phần nucleotit hai phân tử giống nhiều - Xác định xác vị trí gen nhiễm sắc thể + Cách làm: Làm tiêu nhiễm sắc thể sau xử lí cho ADN nằm NST bị tách thành mạch Tiếp đến, nhỏ lên tiêu dung dịch chứa đoạn ADN ARN mạch cần lai đánh dấu phóng xạ, chất phát quang để cho chúng bắt đôi với Rửa tiêu để loại bỏ phân tử đánh dấu không bắt đôi nhiễm sắc thể Quan sát tiêu kính hiển vi xác định đoạn nhiễm sắc thể có HS kể thêm ứng dụng xác định số lượng intron exon bên gen - Xác định gen có exon intron + Cách làm: Cho đoạn ADN chứa gen biến tính thành hai mạch sau trộn phân tử mARN trưởng thành khơng cịn intron đánh dấu phóng xạ cho chúng lai với ADN Quan sát kính hiển vi xác định đoạn bắt đôi bổ sung đoạn khơng bắt đơi (các đoạn vịng) xác định số exon 0.5 0.5 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 4.2c đoạn bắt đôi, số intron số lượng đoạn vòng Đúng – A B biểu có X tế bào, nên P1 phải hoạt động Sai gen B biểu mạnh so với gen A Sai thiếu X khơng kích hoạt biểu gen Đúng poly A dài mARN tồn lâu tế bào nên dịch mã tăng lượng protein tăng ngược lại 0,2 0,2 0,2 0,2 CÂU 5: TIẾN HÓA (2 ĐIỂM) a Tại điều kiện sống thay đổi quần thể giao phối ngẫu nhiên có khả thích nghi cao quần thể tự phối? b Thực chất trình hình thành lồi gì? Nêu vai trị nhân tố tiến hóa q trình hình thành lồi 5a - Khả thích nghi quần thể phụ thuộc vào độ đa dạng 0,25 kiểu gen kiểu hình quần thể - Quần thể ngẫu phối có độ đa dạng cao quần thể tự phối nên có 0,25 khả thích nghi cao - Quần thể ngẫu phối có độ đa dạng cao trình ngẫu phối làm cho quần thể trở thành kho dự trữ biến dị tổ hợp, làm 0,25 cho quần thể có tính đa hình kiểu gen kiểu hình Trong đó, cấu trúc di truyền quần thể tự phối chủ yếu dòng độ đa dạng di truyền thấp - Quần thể có độ đa dạng cao, có nhiều tổ hợp gen có khả thích nghi cao hơn, chọn lọc tự nhiên giữ lại nhiều hơn.Vì vậy, 0,25 những mơi trường có điều kiện sống thường xuyên thay đổi chủ yếu gặp quần thể giao phối ngẫu nhiên sinh sống mà gặp quần thể tự phối 5b - Thực chất q trình hình thành lồi cải biến thành phần kiểu gen quần thể ban đầu theo hướng thích nghi, tạo quần 0,25 thể cách li sinh sản với quần thể gốc - Vai trị nhân tố tiến hóa: + Các q trình đột biến giao phối khơng ngẫu nhiên: Tạo 0,25 nguyên liệu cho chọn lọc + Các yếu tố ngẫu nhiên di – nhập gen: Làm thay đổi nhanh tần 0,25 số alen, nhờ làm tăng tốc độ hình thành lồi + CLTN: Là nhân tố qui định chiều hướng nhịp điệu biến đổi tần số tương đối alen, lựa chọn những tổ hợp alen đảm bảo thích 0,25 nghi với mơi trường → tạo quần thể thích nghi Khi xuất cách li sinh sản giữa quần thể với quần thể gốc lồi hình thành Câu SINH THÁI HỌC (3.0 điểm) Sơ đồ thể đơn giản chu trình nitơ, mũi tên biểu diễn trình xảy chu trình Hãy nêu tên vai trị q trình (1), (2), (3), (4), (5), (6) Từ sơ đồ xác định Chất A, B, C lượt NH 4+, N2 NO3- Từ xác định q trình sau: (1) Cố định đạm xảy vi sinh vật cộng sinh thực vật tiến hành (trong nốt sần rễ họ đậu bèo hoa dâu số lồi vi khuẩn có khả cố định nitơ từ khơng khí) biến đổi N2 (khí trơ) thành NH4+, NO3-, tăng lượng nitơ đất cho thể thực vật (2) Cố định đạm – vi khuẩn (Azotobacter) đất có khả cố định nitơ khơng khí biến đổi N2 (khí trơ) thành NH4+, NO3-, tăng lượng nitơ đất (3) Phản nitrat hóa – q trình biến đổi NO3- thành N2 phân tử (cây không sử dụng được) giảm lượng nitơ đất, khép kín chu trình nitơ (4) Nitrit hóa q trình biến đổi NH4+ thành NO2- vi khuẩn nitrit hóa thực hiện, chuỗi biến đổi nitơ tự nhiên (5) Nitrat hóa trình biến đổi NO2- thành NO3- vi khuẩn nitrat hóa thực hiện, chuỗi biến đổi nitơ tự nhiên, tăng lượng nitơ đất (6) Hấp thụ NO3- thực vật – q trình hấp thụ NO3- nói riêng chất dinh dưỡng nói chung thực vật cung cấp nitơ cho thể thực vật để tổng hợp nên chất hữu 0, 0, 0, 0, 0, 0, -HẾT -