SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Sinh học Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi có 02 trang, gồm 07câu) Câu 1: Hình dưới đây mô tả sơ đồ cắt ngang của lá cây: a) Hãy sắp xếp các vị trí từ 1 đến 4 theo thứ tự giảm dần thế nước. Giải thích tại sao lại sắp xếp được như vậy. b) Nếu để cây trong tối một thời gian sau đó chiếu sáng thì thế nước ở vị trí nào giảm xuống? Vì sao? Sự thay đổi thế nước ở các vị trí đó có ý nghĩa gì? Câu 2: a) Tại sao quang hợp ở thực vật lại thải ra ôxi? Quang hợp thải ra ôxi có ý nghĩa gì đối với sinh giới? b) Nêu vai trò của các nhóm sắc tố quang hợp ở thực vật. Trình bày cách tiến hành chiết rút sắc tố từ lá và tách các nhóm sắc tố bằng phương pháp hóa học? c) Có hai cây (A và B) hoàn toàn giống nhau được trồng trong điều kiện như nhau, nhưng chỉ khác nhau về chế độ chiếu sáng: cây A được chiếu sáng bằng ánh sáng đỏ, cây B được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng. Hỏi sau cùng một thời gian, sinh khối của cây nào tăng nhanh hơn? Vì sao? Câu 3: Các hiện tượng sau đây thuộc kiểu cảm ứng nào? a) Cây nắp ấm bắt côn trùng. b) Tua cuốn của bầu, bí quấn quanh giá thể. c) Cây dạ hương nở hoa vào ban đêm. d) Rễ cây luôn mọc xuống dưới đất, lan về phía có phân bón. Câu 4: a) Ở người bình thường, mỗi chu kì tim kéo dài 0,8 giây. Giả sử mỗi lần tâm thất co bóp đã tống vào động mạch chủ 70ml máu và nồng độ ôxi trong máu động mạch của người này là 21ml/100ml máu. Hãy cho biết trong một phút, có bao nhiêu ml ôxi được vận chuyển vào động mạch chủ. b) Trong lòng ống tiêu hóa của thú ăn thịt, ở dạ dày luôn duy trì độ pH thấp (môi trường axít) còn miệng và ruột đều duy trì độ pH cao (môi trường kiềm). Hãy cho biết hiện tượng trên có ý nghĩa gì đối với nhóm động vật này? Câu 5: Giải thích ngắn gọn các hiện tượng sau: a) Người già huyết áp thường cao hơn lúc trẻ. b) Phụ nữ mang thai thường thở nhanh hơn lúc không mang thai. 1 ĐỀ CHÍNH THỨC c) Nhịp tim của trẻ em thường cao hơn nhịp tim của người trưởng thành. d) Khi chữa bệnh truyền nhiễm ở trâu, bò bằng thuốc kháng sinh, người ta thường tiêm vào máu chứ ít khi cho trâu, bò uống. Câu 6: a) Trong xináp hóa học, nhờ đâu mà xung thần kinh lan truyền được từ màng trước ra màng sau mặc dù hai màng này không tiếp xúc trực tiếp với nhau? Nếu hai màng tiếp xúc trực tiếp với nhau thì sự lan truyền xung qua xináp sẽ có gì khác so với bình thường? b) Curare là một chất có khả năng phong bế thụ thể màng sau xináp. Hãy giải thích tại sao khi các con thú bị bắn trúng tên mà trên mũi tên có tẩm chất này thì con thú không chạy được nữa? Câu 7: a) Nêu vai trò của thoi phân bào đối với quá trình phân bào ở sinh vật nhân thực. Hãy thiết kế thí nghiệm chứng minh vai trò đó. b) Một tế bào sinh dục sơ khai (2n) của một cơ thể thực vật tiến hành nguyên phân liên tiếp 8 lần. Ở lần nguyên phân thứ 2, có một tế bào không hình thành thoi vô sắc, bộ nhiễm sắc thể không phân li, hình thành nên một tế bào tứ bội (4n). Sau đó, tế bào tứ bội vẫn tiếp tục nguyên phân bình thường như những tế bào khác. Quá trình nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai nói trên đã đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương 6120 nhiễm sắc thể đơn. - Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) của loài và số tế bào tứ bội (4n) được tạo ra sau nguyên phân. - Tất cả các tế bào lưỡng bội (2n) tạo ra từ quá trình nguyên phân nói trên đều bước vào giảm phân hình thành giao tử. Biết rằng giảm phân xảy ra bình thường, không có trao đổi chéo, hãy cho biết số loại giao tử tối đa thực tế có thể tạo ra là bao nhiêu? _________HẾT_________ - Thí sinh không được sử dụng tài liệu - Giám thị không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: SBD: 2 HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 1: Hình dưới đây mô tả sơ đồ cắt ngang của lá cây: c) Hãy sắp xếp các vị trí từ 1 đến 4 theo thứ tự giảm dần thế nước. Giải thích tại sao lại sắp xếp được như vậy. d) Nếu để cây trong tối một thời gian sau đó chiếu sáng thì thế nước ở vị trí nào giảm xuống? Vì sao? Sự thay đổi thế nước ở các vị trí đó có ý nghĩa gì? Điểm 3,0đ Nội dung 0.5 0.75 0.25 0.75 0.75 a) (1.25đ) - Thế nước được đặc trưng bởi hàm lượng nước tự do trong môi trường. Môi trường nào có hàm lượng nước tự do cao thì thế nước cao. Thứ tự: 1→ 2 → 4 → 3 - Giải thích: + Vị trí 1 là mạch gỗ, vị trí 2 là tế bào mô giậu, vị trí 4 là khoảng trống trong lá, vị trí 3 là không khí ngoài lá. + Chỉ có vị trí 1 và 2 là nước tồn tại ở dạng lỏng, vị trí 3 và 4 nước tồn tại ở dạng khí nên thế nước thấp hơn. + Trong 2 vị trí 1 và 2, nồng độ chất tan ở vị trí 2 cao hơn nên thế nước thấp hơn. Trong 2 vị trí 3 và 4, vị trí 3 là không khí ngoài lá, ở vị trí này do không gian rộng hơn, có hoạt động đối lưu của không khí, gió nên mật độ các phân tử nước (độ ẩm) thấp hơn vị trí 4. b) (1.75 điểm) - Khi chiếu sáng, các vị trí có thế nước giảm là: 2, 4, 1. - Vì: + Khi chiếu sáng, khí khổng mở, các tế bào mô giậu (vị trí 2) tiến hành quang hợp làm tăng nồng độ chất tan trong tế bào, đồng thời quang hợp sử dụng nước trong tế bào làm nguyên liệu tổng hợp chất hữu cơ nên hàm lượng nước tự do trong tế bào giảm, thế nước giảm. + Các khoảng trống trong tế bào (vị trí 4) được thông với bên ngoài, do độ ẩm bên ngoài thấp hơn, hơi nước khuếch tán ra ngoài làm giảm thế nước. + Nước từ mạch gỗ (vị trí 1) bị kéo vào tế bào mô giậu và đi vào các khoảng trống nhiều hơn → thế nước trong mạch gỗ giảm. - Ý nghĩa: + Giảm thế nước ở vị trí số 2 (trong tế bào mô giậu) làm tăng mức chênh lệch thế nước giữa tế bào mô giậu với mạch gỗ, nước vào tế bào nhiều hơn, cung cấp nguyên liệu cho quá trình quang hợp. + Giảm thế nước ở vị trí số 4 làm tăng chênh lệch giữa khoảng trống lá với các tế bào xung quanh, nước tăng cường khuếch tán ra ngoài, lượng nước trong mạch gỗ thoát ra nhanh, tạo động lực cho quá trình hút nước từ dưới lên. + Giảm thế nước ở vị trí 1 làm tăng tốc độ vận chuyển nước từ rễ lên lá. Câu 2: d) Tại sao quang hợp ở thực vật lại thải ra ôxi? Quang hợp thải ra ôxi có ý nghĩa gì đối với sinh giới? e) Nêu vai trò của các nhóm sắc tố quang hợp ở thực vật. Trình bày cách tiến hành chiết rút sắc tố từ lá và tách các nhóm sắc tố bằng phương pháp hóa học? 3 f) Có hai cây (A và B) hoàn toàn giống nhau được trồng trong điều kiện như nhau, nhưng chỉ khác nhau về chế độ chiếu sáng: cây A được chiếu sáng bằng ánh sáng đỏ, cây B được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng. Hỏi sau cùng một thời gian, sinh khối của cây nào tăng nhanh hơn? Vì sao? Điểm 3,0đ Nội dung 0.50 0.75 0.50 0.50 0.25 0.50 a) (1,25 điểm) - Quang hợp ở thực vật thải ra ôxi vì: + Thực vật sử dụng nước làm nguồn electron và Hiđrô cung cấp cho quang hợp.) + Khi thực vật quang hợp, nước bị quang phân li tạo ra electron, H + và O 2 . Electron và H + được tế bào sử dụng còn ôxi được thải ra ngoài. - Ý nghĩa: Quang hợp thải ra ôxi có ý nghĩa rất quan trọng đối với sinh giới vì: + Nó làm cân bằng nồng độ ôxi và CO 2 trong khí quyển. + Trong quá trình tiến hóa của sự sống trên trái đất, quang hợp thải ôxi làm tăng nồng độ ôxi trong khí quyển, tạo ra tầng ozon hấp thu phần lớn tia tử ngoại từ vũ trụ, tạo điều kiện thuận lợi cho sinh vật chuyển đời sống từ nước lên cạn. + Quang hợp tạo ra ôxi, là nguồn nguyên liệu của hô hấp hiếu khí. b) (1.0 điểm) - Vai trò của các nhóm sắc tố quang hợp ở thực vật: + Diệp lục: Trực tiếp hấp thu năng lượng ánh sáng để từ đó chuyển hóa thành năng lượng ATP và NADPH cung cấp cho quá trình tổng hợp chất hữu cơ từ CO 2 + Carotenoit: Hấp thu năng lượng ánh sáng sau đó chuyển cho diệp lục để thực hiện quang hợp; hấp thu năng lượng ánh sáng để tạo nhiệt sưởi ấm tế bào khi nhiệt độ môi trường hạ thấp. - Cách tiến hành : + Chiết rút sắc tố: lấy khoảng 2-3 g lá tươi, cắt nhỏ, cho vào cối sứ, nghiền với một ít axêtôn 80% cho thật nhuyễn, thêm axêtôn, khuấy đều, lọc qua phễu lọc vào bình chiết, ta được một hỗn hợp sắc tố màu xanh lục. + Tách các sắc tố thành phần: lấy một lượng benzen gấp đôi lượng dịch vừa chiết, đổ vào bình chiết, lắc đều rồi để yên. Vài phút sau quan sát bình chiết sẽ thấy dung dịch màu phân thành hai lớp: lớp dưới có màu vàng là carotenoit hòa tan trong benzen, lớp trên có màu xanh lục là diệp lục hòa tan trong axêtôn. c) (0,75 điểm) - Sinh khối của cây B tăng nhanh hơn. - Vì: Cây A chỉ hấp thu được năng lượng của ánh sáng đỏ trong khi đó cây B hấp thu được năng lượng của cả ánh sáng đỏ và các ánh sáng có bước sóng khác nhờ hệ sắc tố quang hợp (gồm cả diệp lục và carotenoit) do đó năng lượng hấp thu được nhiều hơn, quang hợp diễn ra mạnh hơn, sinh khối tăng nhanh hơn. Câu 3: Các hiện tượng sau đây thuộc kiểu cảm ứng nào? e) Cây nắp ấm bắt côn trùng. f) Tua cuốn của bầu, bí quấn quanh giá thể. g) Cây dạ hương nở hoa vào ban đêm. h) Rễ cây luôn mọc xuống dưới đất, lan về phía có phân bón. Điểm 2,0đ Nội dung 0.50 0.50 0.50 0.50 a) Cây nắp ấm bắt côn trùng: Ứng động không sinh trưởng. b) Tua cuốn bầu bì quấn quanh giá thể: Hướng tiếp xúc dương. c) Hoa dạ hương chỉ nở vào ban đêm: Ứng động sinh trưởng. d) Rễ cây luôn mọc xuống dưới đất, lan về phía có phân bón: Rễ mọc xuống dưới đất: Hướng trọng lực dương; rễ lan về phía có phân bón: Hướng hóa dương. Nếu thí sinh chỉ trình bày là hướng động hay ứng động thì với mỗi ý chỉ cho 1/2 số điểm Câu 4: c) Ở người bình thường, mỗi chu kì tim kéo dài 0,8 giây. Giả sử mỗi lần tâm thất co bóp đã tống vào động mạch chủ 70ml máu và nồng độ ôxi trong máu động mạch của người này là 21ml/100ml máu. Hãy cho biết trong một phút, có bao nhiêu ml ôxi được vận chuyển vào động mạch chủ. 4 d) Trong lòng ống tiêu hóa của thú ăn thịt, ở dạ dày luôn duy trì độ pH thấp (môi trường axít) còn miệng và ruột đều duy trì độ pH cao (môi trường kiềm). Hãy cho biết hiện tượng trên có ý nghĩa gì đối với nhóm động vật này? Điểm 2,0đ Nội dung 0.50 0.50 0.50 0.25 0.25 a) (1,0 đ) - Lượng máu tim bơm vào động mạch chủ trong 1 phút là: 70 x (60:0,8) = 5250ml. - Lượng ôxi được vận chuyển vào động mạch chủ trong 1 phút: 5250:100 x 21 = 1102,5 ml. b) Ý nghĩa: (1,0đ) + Tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của các enzim đặc trưng ở khu vực đó. + Sự thay đổi đột ngột pH từ vùng này sang vùng kề bên của ống tiêu hóa làm cho các vi sinh vật kí sinh bị tiêu diệt ở mức tối đa, hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật gây bệnh qua đường tiêu hóa. + Sự khác biệt pH giữa các vùng kề nhau là tín hiệu cho sự điều hòa hoạt động của các bộ phận trong ống tiêu hóa. Câu 5: Giải thích ngắn gọn các hiện tượng sau: e) Người già huyết áp thường cao hơn lúc trẻ. f) Phụ nữ mang thai thường thở nhanh hơn lúc không mang thai. g) Nhịp tim của trẻ em thường cao hơn nhịp tim của người trưởng thành. h) Khi chữa bệnh truyền nhiễm ở trâu, bò bằng thuốc kháng sinh, người ta thường tiêm vào máu chứ ít khi cho trâu, bò uống. Điểm 4,0đ Nội dung 1.0 1.0 1.0 1.0 a) Người già, mạch kém đàn hồi, khi tim co đẩy máu vào hệ, mạch không giãn hoặc giãn yếu → áp lực tác động lên thành mạch tăng lên → tăng huyết áp. b) Phụ nữ mang thai có nồng độ CO 2 trong máu cao hơn và nồng độ ôxi thấp hơn bình thường do hoạt động trao đổi chất của cả cơ thể mẹ và thai nhi. Nồng độ CO 2 trong máu tăng, ôxi giảm sẽ kích thích lên các thụ thể hóa học ở cung động mạch chủ, xoang động mạch cảnh và thụ thể hóa học trung ương. Các thụ thế này gửi xung thần kinh về trung khu hô hấp gây tăng nhịp thở. c) Trẻ em có kích thước cơ thể nhỏ, tỷ lệ S/V lớn do đó tốc độ mất nhiệt nhanh hơn người trưởng thành. Vì vậy, cường độ trao đổi chất trong cơ thể tăng lên để tạo ra lượng nhiệt bù vào lượng nhiệt đã mất. Cường độ trao đổi chất tăng làm tăng lượng CO 2 và giảm lượng O 2 trong máu. Những thay đổi này kích thích lên các thụ thể hóa học ở cung động mạch chủ, xoang động mạch cảnh và thụ thể hóa học trung ương. Các thụ thể gửi xung thần kinh về trung khu điều hòa tim mạch gây tăng nhịp tim. d) Kháng sinh có tác dụng ức chế hoặc giết chết các tế bào vi khuẩn. Trong ống tiêu hóa của trâu bò có một lượng lớn các loài vi khuẩn sống cộng sinh giúp tiêu hóa xenlulôzơ, tạo nguồn prôtêin đơn bào cho trâu bò. Nếu cho trâu bò uống kháng sinh sẽ giết chết các vi sinh vật trong dạ cỏ, ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình tiêu hóa của chúng. Câu 6: c) Trong xináp hóa học, nhờ đâu mà xung thần kinh lan truyền được từ màng trước ra màng sau mặc dù hai màng này không tiếp xúc trực tiếp với nhau? Nếu hai màng tiếp xúc trực tiếp với nhau thì sự lan truyền xung qua xináp sẽ có gì khác so với bình thường? 5 d) Curare là một chất có khả năng phong bế thụ thể màng sau xináp. Hãy giải thích tại sao khi các con thú bị bắn trúng tên mà trên mũi tên có tẩm chất này thì con thú không chạy được nữa? Điểm 3,0đ Nội dung 0.50 0.50 0.50 0.50 1.00 a) (2.0 đ) - Mặc dù màng trước và màng sau synap không tiếp xúc trực tiếp với nhau nhưng nhờ có chất trung gian hóa học trong chùy synap được giải phóng vào khe synap và gắn vào thụ thể màng sau synap nên gây điện thế hoạt động ở màng sau. Như vậy, chất trung gian hóa học đóng vai trò truyền tin từ màng trước ra màng sau. - Nếu hai màng tiếp xúc trực tiếp với nhau thì sự lan truyền xung qua synap sẽ có nhiều khác biệt: + Tốc độ truyền xung nhanh hơn. + Xung có thể lan theo hai chiều. + Khi lan qua synap, cường độ xung không thay đổi. b) (1,0đ) Khi bị bắn bởi mũi tên có tẩm curare, các chất này thấm vào cơ thể, phong bế các thụ thể màng sau của các synap thần kinh cơ, dẫn đến xung thần kinh không được truyền đến tế bào cơ, cơ không co, con vật không chạy được. Câu 7: c) Nêu vai trò của thoi phân bào đối với quá trình phân bào ở sinh vật nhân thực. Hãy thiết kế thí nghiệm chứng minh vai trò đó. d) Một tế bào sinh dục sơ khai (2n) của một cơ thể thực vật tiến hành nguyên phân liên tiếp 8 lần. Ở lần nguyên phân thứ 2, có một tế bào không hình thành thoi vô sắc, bộ nhiễm sắc thể không phân li, hình thành nên một tế bào tứ bội (4n). Sau đó, tế bào tứ bội vẫn tiếp tục nguyên phân bình thường như những tế bào khác. Quá trình nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai nói trên đã đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương 6120 nhiễm sắc thể đơn. - Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội (2n) của loài và số tế bào tứ bội (4n) được tạo ra sau nguyên phân. - Tất cả các tế bào lưỡng bội (2n) tạo ra từ quá trình nguyên phân nói trên đều bước vào giảm phân hình thành giao tử. Biết rằng giảm phân xảy ra bình thường, không có trao đổi chéo, hãy cho biết số loại giao tử tối đa thực tế có thể tạo ra là bao nhiêu? Điểm 3,0đ Nội dung 0.50 1.50 0.25 0.25 0.25 0.25 a) (2,0 điểm) - Vai trò của thoi phân bào: Đảm bảo cho sự phân chia đều NST về các tế bào con. - Thiết kế thí nghiệm: + Mẫu thí nghiệm: Nhóm tế bào đang phân chia được xử lí bằng cônsisin gây ức chế hình thành thoi phân bào; + Mẫu đối chứng: Nhóm tế bào cùng cơ thể đang phân chia nhưng không xử lí cônsisin. + Làm tiêu bản NST của các tế bào con tạo ra sau phân chia của các tế bào thí nghiệm và tế bào đối chứng. + So sánh số lượng NST trong các tế bào con của mỗi nhóm với nhau. + Kết quả: * Các tế bào con của tế bào đối chứng có số NST giống nhau. * Các tế bào con của tế bào thí nghiệm có số NST không giống nhau. + Kết luận: Thoi vô sắc có vai trò đảm bảo sự phân chia đều NST về tế bào con. b) (1,0 điểm) - Xác định bộ NST 2n: Mặc dù có 1 tế bào không phân chia NST nhưng NST vẫn nhân đôi bình thường, do đó số NST môi trường cung cấp cho nguyên phân cũng không thay đổi so với bình thường. Số NST môi trường cung cấp cho quá trình nguyên phân: 2n(2 8 -1) = 6120 → 2n = 24. - Số tế bào tứ bội: Có 2 tế bào bước vào lần nguyên phân thứ hai, trong đó một tế bào nguyên phân không bình thường, một tế bào nguyên phân bình thường. Sau lần nguyên phân thứ 2, sẽ có 1 tế bào 4n và 2 tế bào 2n được tạo ra. Vậy số tế bào 4n tạo ra sau 8 lần nguyên phân là: 2 (8-2) = 64 tế bào. - Số tế bào 2n tạo ra sau 8 lần nguyên phân là: 2.2 (8-2) = 128 tế bào. - Số loại giao tử tối đa có thể tạo ra là min(128.2; 2 12 ) = 128.2 = 256 loại ( đối với cơ thể đực); cơ thể cái tạo ra tối đa 128 loại giao tử. 6 . SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2013 - 2014 Môn: Sinh học Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi có 02 trang, gồm 07câu) Câu 1: Hình dưới. khuấy đều, lọc qua phễu lọc vào bình chiết, ta được một hỗn hợp sắc tố màu xanh lục. + Tách các sắc tố thành phần: lấy một lượng benzen gấp đôi lượng dịch vừa chiết, đổ vào bình chiết, lắc đều. dung dịch màu phân thành hai lớp: lớp dưới có màu vàng là carotenoit hòa tan trong benzen, lớp trên có màu xanh lục là diệp lục hòa tan trong axêtôn. c) (0,75 điểm) - Sinh khối của cây B tăng nhanh