Câu 1. (2,0 điểm) Nêu hai khác biệt chính giữa một gen cấu trúc điển hình của sinh vật nhân sơ (vi khuẩn) với một gen điển hình của sinh vật nhân thực. Cấu trúc của các loại gen này có ý nghĩa gì cho các sinh vật nhân sơ và nhân thực? Câu 2. (3,0 điểm) Gen điều hòa R không nằm trong cấu trúc của operon Lac ở vi khuẩn E. coli nhưng có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sự hoạt động của nhóm gen cấu trúc Z,Y,A. Giải thích sự hoạt động của các gen cấu trúc Z,Y,A trong các trường hợp sau: 1. Xảy ra đột biến thay thế một cặp nucleotit ở bộ ba mở đầu của gen điều hòa R. 2. Xảy ra đột biến thêm một cặp nucleotit vào vùng mã hóa của gen điều hòa R. 3. Xảy ra đột biến thay thế một cặp nucleotit ở vùng mã hóa của gen điều hòa R. 4. Bổ sung đường lactozo vào môi trường
Kỳ thi: Học sinh giỏi lớp 12 Môn thi: Sinh học 12. Thời gian làm bài 180 phút Câu 1. (2,0 điểm) Nêu hai khác biệt chính giữa một gen cấu trúc điển hình của sinh vật nhân sơ (vi khuẩn) với một gen điển hình của sinh vật nhân thực. Cấu trúc của các loại gen này có ý nghĩa gì cho các sinh vật nhân sơ và nhân thực? Câu 2. (3,0 điểm) Gen điều hòa R không nằm trong cấu trúc của operon Lac ở vi khuẩn E. coli nhưng có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sự hoạt động của nhóm gen cấu trúc Z,Y,A. Giải thích sự hoạt động của các gen cấu trúc Z,Y,A trong các trường hợp sau: 1. Xảy ra đột biến thay thế một cặp nucleotit ở bộ ba mở đầu của gen điều hòa R. 2. Xảy ra đột biến thêm một cặp nucleotit vào vùng mã hóa của gen điều hòa R. 3. Xảy ra đột biến thay thế một cặp nucleotit ở vùng mã hóa của gen điều hòa R. 4. Bổ sung đường lactozo vào môi trường nuôi cấy vi khuẩn E. coli. Câu 3. (3,0 điểm) Ở một loài thực vật 2n, quá trình giảm phân và thụ tinh diễn ra bình thường. Khi tiến hành lai các cây lưỡng bội với nhau người ta thu được các cây lưỡng bội (2n) bình thường, tuy nhiên có trường hợp đã phát hiện thấy đời lai xuất hiện cây tứ bội (xác suất tạo thành cây tứ bội là rất nhỏ). a. Hãy giải thích cơ chế hình thành cây tứ bội trong trường nêu trên. b. Nêu những đặc điểm khác biệt của cây tứ bội được hình thành trong trường hợp này so với các cây lưỡng bội Câu 4. (3,0 điểm) a . Quá trình tiến hoá nhỏ diễn ra trong quần thể. Quá trình đó chịu sự tác động của các nhân tố tiến hoá. Kể tên các nhân tố tiến hoá đó? b . Giải thích vì sao giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số tương đối của các alen qua các thế hệ lại được xem là nhân tố tiến hóa còn giao phối ngẫu nhiên lại không được xem là nhân tố tiến hoá. c. Biết quần thể 1 có tần số gen a là 0,3 (q = 0,3). Quần thể 2 có tần số gen a là 0,1 (q 0 = 0,1). Đã có 20 cá thể có khả năng sinh sản từ quẩn thể cho (quần thể 1) di nhập vào quần thể 2 (quần thể 2 có 20.000 cá thể). Hãy xác định: - Tỷ lệ % số cá thể trong quần thể 2 có nguồn gốc từ quần thể 1. - Tần số alen a trong quần thể 2 sau một thế hệ di nhập. Câu 5. (2,0 điểm) a. Ưu thế lai là gì? Lấy ví dụ minh họa. b. Để tạo con lai có ưu thế lai cao về một số đặc tính nào đó, khởi đầu cần tạo ra những dòng thuần chủng khác nhau, đây là cơ sở quan trọng bậc nhất cho việc tạo ưu thế lai. Hãy cho biết: - Bằng cách nào có thể tạo ra những dòng thuần chủng? - Cơ sở khoa học của phương pháp tạo dòng thuần chủng đó. Câu 6. (2,0 điểm) Khảo sát một loại bệnh do một gen qui định (tính trạng đơn gen) trong 1 gia đình người ta lập được phả hệ sau: Hãy biện luận để xác định gen gây bệnh là gen trội hay gen lặn? gen gây bệnh nằm trên NST thường hay NST giới tính? Câu 7. (3,0 điểm) Cho cá thể F1 dị hợp 2 cặp gen, kiểu hình là thân cao, quả tròn lai với một cá thể khác. Đời lai thu được kết quả: 40% cây cao, tròn : 40% cây thấp, dài: 10% cây cao, dài: 10% cây thấp, tròn (Biết mỗi gen qui định một tính trạng, tính trạng trội là trội hoàn toàn, không xảy ra quá trình đột biến). Hãy biện luận, viết sơ đồ lai cho phép lai trên. Câu 8. (2,0 điểm) Một loài thực vật thụ phấn tự do có gen D qui định hạt tròn là trội hoàn toàn so với gen d qui định hạt dài; gen R qui định hạt đỏ là trội hoàn toàn so với gen r qui định hạt trắng. Hai cặp gen D,d và R,r phân li độc lập. Khi thu hoạch ở một quần thể cân bằng di truyền, người ta thu được 14,25% hạt tròn, đỏ; 4,75% hạt tròn, trắng; 60,75% hạt dài, đỏ; 20,25% hạt dài, trắng. Hãy xác định tần số các alen (D, d, R, r) và tần số các kiểu gen quy định mỗi cặp tính trạng của quần thể nêu trên. - Nam, nữ bị bệnh - Nam, nữ bình thường 1 2 1 2 1 2 5 3 4 4 II I III HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Nội dung Điểm Câu 1 (2,0 điểm) - Gen của sinh vât nhân sơ là gen không phân mảnh, có vùng mã hoá bao gồm toàn trình tự các nucleotit mã hoá cho các axit amin. Gen của sinh vật nhân thực là phân mảnh, vùng mã hoá bao gồm các exon và intron (vùng không mã hoá cho các axit amin). Gen của sinh vật nhân thực thường dài hơn nhiều so với gen của sinh vật nhân sơ. - Gen của sinh vật nhân sơ không có các trình tự nucleotit "thừa" (intron), do vậy tiết kiệm được vật chất di truyền và năng lượng cần cho nhân đôi ADN và trong quá trình phiên mã -dịch mã. - Do có sự đan xen của các trình tự không mã hóa (intron) với các trình tự mã hóa (exon) nên thông qua sự cắt bỏ các intron và nối các exon sau khi phiên mã, từ cùng một gen của sinh vật nhân thực có thể tạo ra các mARN trưởng thành khác nhau, từ đó dịch mã ra các loại chuỗi polipeptit khác nhau ở những mô khác nhau của cùng một cơ thể. Điều này rất có ý nghĩa với sinh vật đa bào vì chúng có thể tiết kiệm được thông tin di truyền nhưng vẫn tạo ra được nhiều loại protein trong cơ thể. - Intron cũng cung cấp vị trí để tái tổ hợp các exon (trao đổi exon) tạo ra các gen khác nhau từ một bộ các exon để tạo nên các gen khác nhau trong quá trình biệt hoá tế bào cũng như trong quá trình tiến hoá tạo nên các gen mới. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 2 (3,0 điểm) 1. Xảy ra đột biến thay thế một cặp nucleotit ở bộ ba mở đầu của gen điều hòa R → gen cấu trúc Z,Y,A hoạt động bình thường 2. Xảy ra đột biến thêm một cặp nucleotit vào vùng mã hóa của gen điều hòa R → gen cấu trúc Z,Y,A hoạt động bình thường 3. Xảy ra đột biến thay thế một cặp nucleotit ở vùng mã hóa của gen điều hòa R. - Bộ ba mới cùng mã hóa aa như bộ ba ban đầu → gen cấu trúc Z,Y,A bị ức chế - Bộ ba mới mã hóa aa khác bộ so với bộ ba ban đầu → gen cấu trúc Z,Y,A hoạt động bình thường 4. Bổ sung đường lactozo vào môi trường nuôi cấy vi khuẩn E. coli → gen cấu trúc Z,Y,A hoạt động bình thường 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 3 (3,0 điểm) a. Hãy giải thích cơ chế hình thành cây tứ bội: - Các cây bố mẹ 2n giảm phân bình thường hình thành giao tử n. - Qua thụ tinh giao tử n kết hợp với giao tử n tạo thành hợp tử 2n. - Ở lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử 2n đã xảy ra đột biến số lượng NST, tất cả các cặp NST đã nhân đôi nhưng không phân li tạo 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 thành tế bào 4n, hợp tử 4n phát triển hình thành cây tứ bội. b.Điểm khác biệt: - Bộ NST tăng gấp bội 4n. - Tế bào của cây tứ bội 4n có hàm lượng AND tăng gấp bội, quá trình tổng hợp chất hữu cơ diễn ra mạnh mẽ. - Tế bào của cây đa bội có kích thước lớn, cơ quan sinh dưỡng lớn, phát triển khoẻ, chống chịu tốt. - KHÔNG HẠT 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 4 (3,0 điểm) a. Kể tên các nhân tố tiến hoá: - Đột biến - Di nhập gen - Giao phối không ngẫu nhiên - Chọn lọc tự nhiên - Các yếu tố ngẫu nhiên 0,25 0,25 0,25 0,25 b. Giải thích vì sao giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số tương đối của các alen qua các thế hệ lại được xem là nhân tố tiến hóa còn giao phối ngẫu nhiên lại không được xem là nhân tố tiến hoá: - Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần alen của quần thể nhưng lại làm thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp và giảm dần tần số kiểu gen dị hợp do đó được xem là nhân tố tiến hoá. - Giao phối ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số alen, tần số kiểu gen của quần thể nên không được xem là nhân tố tiến hoá. 0,25 0,25 0,25 0,25 c. - Tỷ lệ % số cá thể trong quần thể 2 có nguồn gốc từ quần thể 1 là: 20/20.000 = 0,001 - Tần số alen a trong quần thể 2 sau một thế hệ di nhập là: 0,001x0,3 + (1 – 0,001)x 0,1 = 0,1002 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 5 (2,0 điểm) - Khái niệm hiện tượng ưu thế lai - Ví dụ: - Phương pháp tạo ra những dòng thuần chủng: Cho các cá thể tự thụ phấn bắt buộc hoặc giao phối cận huyết qua nhiều thế hệ. - Cơ sở khoa học của phương pháp tạo dòng thuần chủng: Qua nhiều thế hệ tự thụ phấn bắt buộc hoặc giao phối cận huyết tỷ lệ KG dị hợp giảm dần, tỷ lệ KG đồng hợp tăng dần 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 6 - Cặp vợ chồng II 4 và II 5 bình thường nhưng sinh được con III 2 và (2,0 điểm) III 4 bị bệnh → gen gây bệnh là gen lặn. - Bệnh xuất hiện ở cả nam và nữ → gen gây bệnh không nằm trên NST giới tính Y - Người bố II 5 bình thường sinh được con III 2 bị bệnh → gen gây bệnh không nằm trên NST giới tính X. - Vậy gen gây bệnh nằm trên NST thường. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 7 (3,0 điểm) - F1 dị hợp 2 cặp gen, có kiểu hình thân cao, quả tròn → tính trạng thân cao (A) là trội so với tính trạng thân thấp (a), tính trạng quả tròn (B) là trội so với quả dài (b). - Xét riêng sự di truyền của cặp tính trạng chiều dài thân, đời lai thu được: Thân cao/ thân thấp = 1/1 → cây lai với 1 có KG đồng hợp lặn aa - Xét riêng sự di truyền của cặp tính trạng hình dạng quả: đời lai thu được tỷ lệ 1/1 → KG của cây lai với F1 là bb. - Xét chung 2 cặp tính trạng đời lai cho 4 loại KH với tỷ lệ 4:4:1:1 → 2 cặp gen qui định tính trạng nằm trên cùng 1 cặp NST có sự liên kết không hoàn toàn. - Tính tần số f = 20% và xác định KG của F1: AB/ab - Viết sơ đồ lai 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 8 (2,0 điểm) - Dạng hạt: 19% tròn : 81% dài ⇒ tần số alen d = 0,9, tần số alen D = 0,1 - Cấu trúc kiểu gen qui định hình dạng hạt là 0,01 DD : 0,18 Dd : 0,81 dd. - Màu hạt: 75% đỏ : 25%trắng ⇒ tần số alen r = 0,5, tần số alen R = 0,5 - Cấu trúc kiểu gen qui định màu hạt là 0,25 RR: 0,50 Rr : 0,25 rr. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 . Kỳ thi: Học sinh giỏi lớp 12 Môn thi: Sinh học 12. Thời gian làm bài 180 phút Câu 1. (2,0 điểm) Nêu hai khác biệt chính giữa một gen cấu trúc điển hình của sinh vật nhân sơ (vi khuẩn). intron (vùng không mã hoá cho các axit amin). Gen của sinh vật nhân thực thường dài hơn nhiều so với gen của sinh vật nhân sơ. - Gen của sinh vật nhân sơ không có các trình tự nucleotit "thừa" (intron),. Điểm Câu 1 (2,0 điểm) - Gen của sinh vât nhân sơ là gen không phân mảnh, có vùng mã hoá bao gồm toàn trình tự các nucleotit mã hoá cho các axit amin. Gen của sinh vật nhân thực là phân mảnh,