CHUYÊN đề ôn THI HSG SINH học tế bào

Chuyên đề nhằm củng cố kiến thức cho học sinh ôn thi học sinh giỏi về phần sinh học tế bào và các câu hỏi liên quan. Các câu hỏi vận dụng được tổng hợp từ các đề ôlimpic quốc tế và đề thi học sinh giỏi của các tỉnh. Chuyên đề giúp học sinh ôn thi nhanh hơn và làm quen với cách ra đề về chuyên đề này.

CHUYÊN ĐỀ ÔN THI HSG SINH HỌC TẾ BÀO Câu a Bằng chứng ủng hộ giả thiết ti thể có nguồn gốc từ vi khuẩn: + Ti thể chứa ADN giống với ADN vi khuẩn + Ti thể chứa ribôxôm giống ribôxôm vi khuẩn + Cơ chế tổng hợp protein ti thể tương tự vi khuẩn + Ti thể có cấu trúc màng kép phân đôi giống vi khuẩn b Nói ti thể xuất trước lạp thể trình tiến hoá vì: Toàn giới sinh vật nhân thật gồm nấm, động vật thực vật có ti thể; có nhóm sinh vật nhân thực (tảo thực vật) có lạp thể → lạp thể có lẽ xuất sau ti thể trình tiến hoá Câu a Chứng minh nước sinh từ pha tối dựa phản ứng quang hợp đầy đủ CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Thí nghiệm cách: dùng ôxy nguyên tử đánh dấu CO2, quang hợp thấy ôxy nguyên tử đánh dấu có glucôzơ H2O Như vậy, ôxy nước (vế phải) ôxy từ CO2 Vì CO2 tham gia pha tối, kết luận H2O sinh quang hợp từ pha tối b Theo chu trình Canvin, để hình thành phân tử glucozơ cần 18 ATP, thực vật C4 thực vật CAM, 18 ATP cần thêm ATP để hoạt hoá axit piruvic (AP) thành phospho enol piruvate (PEP) Câu So sánh tế bào thực vật với tế bào động vật Giống : có thành phần : + Màng nguyên sinh + Tế bào chất bào quan : ty thể,bộ máy gôngi,lưới nội chất, Ribôxôm + Nhân với nhân nhiễm sắc thể Tế bào thực vật - Có thành xenlulô bên - Có lục lạp - Chỉ thực vật bậc thấp có trung thể - Có không bào trung tâm có kích thước to chứa nhiều nước, muối khoáng chất hữu quan trọng đời sống thực vật - Không có khung xương tế bào Tế bào động vật - Không có thành xenlulô(0.25điểm ) - Không có lục lạp(0.25điểm ) - Có trung thể ( 0.25điểm ) - Không có không bào có không bào kích thước nhỏ không quan trọng (0.25điểm) - Có khung xương tế bào (0.25điểm ) Câu Phân biệt hình thức phân bào nguyên phân tế bào nhân chuẩn phân đôi tế bào nhân Phân đôi tế bào nhân sơ Chỉ phân chia gặp điều kiện thích hợp Nguyên phân tế bào nhân chuẩn - Phân chia theo chương trình lập trình sẵn hệ - Phân chia theo lối trực tiếp không hình thành thoi phân bào Chu kì tế bào đơn giản, tốc độ phân chia tế bào nhanh ADN nhân đôi chia đôi bám vào màng sinh chất mezoxôm (0,25đ) - Sự phân chia vật chất di truyền nhờ phát triển màng sinh chất tạo thành vách ngăn - Sự phân chia tế bào chất : tạo vách ngăn chi tế bào mẹ thành hai tế bào (0,25đ) gen nhu cầu thay tế bào tổn thương (0,25đ) - Phân chia theo hình thức nguyên phân, có hình thành phân bào (0,25đ) - Chu kỳ tế bào phức tạp hơn, tốc độ phân chia tế bào chậm (0,25đ) - ADN nhân đôi, NST nhân đôi nhân tế bào, sau tập hợp mặt phẳng xích đạo đính với thoi phân bào tâm động (0,25đ) - Sự phân chia vật chất di truyền nhờ vào thoi phân bào (0,25đ) - Sự phân chia tế bào chất : Ở tế bào thực vật : Hình thành vách ngăn giữa, tế bào động vật : hình thành eo thắt chia tế bào mẹ thành hai tế bào (0,25đ) Câu Ở loài, trình phát sinh giao tử có trao đổi chéo điểm cặp nhiễm sắc thể tương đồng số loại giao tử tối đa đạt 32 Hãy xác định tên loài 2/ Trong vùng sinh sản ống dẫn sinh dục cá thể đực thuộc loài nói có số tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân lần liên tiếp Có 87,5% tế bào tạo chuyển sang vùng chín trở thành tế bào sinh tinh Trong số tinh trùng tạo có 25% số tinh trùng chứa X 12,5% số tinh trùng chứa Y thụ tinh tạo tổng số 168 hợp tử Tính số tế bào sinh dục đực sơ khai phát sinh loại tinh trùng nói số nhiễm sắc thể môi trường cung cấp cho trình phát sinh 3/ Cho biết hiệu suất thụ tinh trứng 75% Tất trứng tạo phát sinh từ 14 tế bào sinh dục sơ khai tất tế bào tạo vùng sinh sản trở thành tế bào sinh trứng Xác định số lần nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai Hướng dẫn chấm: 1/ Số loại giao tử tạo có trao đổi chéo điểm cặp NST tương đồng 2n+1 Ta có : 2n+1=32  n = 2n = Vậy loài Ruồi giấm 2/ Gọi a số tinh trùng tạo ( số tinh trùng X = số tinh trùng Y = a/2) Ta có : 25% a/2 + 12,5% a/2 = 168  a = 896 tinh trùng Số TB đc tạo chuyển sang vùng chín : a/4 = 224 TB Số TB thật tạo : (224 x 100)/87,5 = 256 TB Ta có số tế bào sinh dục sơ khai đực (TBSDSK) nguyên phân 5lần tạo 256 TB số TB SDSK : 256/25 = Số NST môi trường cung cấp cho trình phát sinh giao tử (25+1 - )* a* 2n = 4032 NST 3/ Số trứng thực tạo : 168 x 100/75 = 224 trứng Số tế bào sinh trứng = số trứng = 224 Gọi x số NP 14 Câu Có hợp tử thuộc loài A,B,C,D -Hợp tử A nguyên phân số đợt liên tiếp tạo tế bào con, số tế bào số NST có hợp tử chưa tiến hành nguyên phân - Hợp tử B nguyên phân cho tế bào với tổng số NST đơn nhiều gấp lần số NST đơn tế bào - Hợp tử C nguyên phân cho tế bào cần nguyên liệu tương đương 480 NST đơn - Hợp tử D nguyên phân tạo tế bào chứa 960 NST đơn cấu thành hoàn toàn từ nguyên liệu cung cấp trình nguyên phân - Tất tế bào hình thành nói chứa 1920 NST đơn trạng thái chưa tự nhân đôi a) Tìm NST lưỡng bội loài b) Tính số đợt nguyên phân hợp tử A,B,C,D Giải - Gọi 2n NST loài - Gọi xA số lần nguyên phân hợp tử A =>Số tế bào hợp tử A sinh : 2XA Theo đề ta có : 2XA = 2n - Gọi xB số lần nguyên phân hợp tử B =>Số tế bào hợp tử B sinh : 2XB Theo đề ta có : 2n.2XB = 4.2n ==> 2XB = - Gọi xC số lần nguyên phân hợp tử C =>Số tế bào hợp tử C sinh là: 2XC 480 +1 2n - Theo đề ta có : 2n( 2XC – 1) = 480 ==> 2XC = - Gọi xD số lần nguyên phân hợp tử D =>Số tế bào hợp tử D sinh : 2XD 960 +2 2n Theo đề ta có : 2n(2XD–2) = 960 ==> 2XD = Theo đề ta có phương trình : 2n.2XA + 2n.2XB +2n.2XC +2n.2XD = 1920 2n 480 +1 2n 960 +2 2n 2n + 4.2n + 2n( ) + 2n( ) = 1920 n + 14n – 480 = với điều kiện n phải nguyên n > Giải phương trình ta n = 16 nhận n = - 30 loại Vậy NST lưỡng bội loài 2n = 32 (1.5điểm) b) Số lần phân bào hợp tử : (0.5điểm ) - Số lần phân bào tế bào A : 2XA = 32 = =23 - Số lần phân bào tế bào B : 2XB = = 22 - Số lần phân bào tế bào C : 2XC = 480 +1 32 = 16 = 24 => xA= lần => xB= lần => xC = lần 960 +2 32 - Số lần phân bào tế bào D : 2XD = = 32 = 25 => xD = 5lần Câu a Trình bày đặc điểm khác biệt tế bào vi khuẩn tế bào người khiến vi khuẩn sinh sản nhanh tế bào người b Dựa khác biệt tế bào vi khuẩn tế bào người mà người ta dùng thuốc kháng sinh đặc hiệu để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh thể người lại không làm tổn hại tế bào người Đáp án S V - Tế bào vi khuẩn có kích thước nhỏ tế bào người nên tỷ lệ vi khuẩn lớn so với tế bào người nên trao đổi chất tế bào với môi trường tế bào vi khuẩn xảy nhanh - Tế bào vi khuẩn màng nhân nên trình nên trình phiên mã dịch mã xảy đồng thời trình tổng hợp prôtêin xảy nhanh so với tế bào người dẫn đến sinh sản nhanh b Tế bào vi khuẩn có thành tế bào tế bào người không nên người ta sử dụng chất kháng sinh để ức chế enzym tổng hợp thành tế bào vi Câu Người ta dùng màng nhân tạo có lớp phôtpholipit kép để tiến hành thí nghiệm xác định tính thấm màng với glixêrol ion Na+ nhằm so sánh với tính thấm màng sinh chất Hãy dự đoán kết giải thích Hướng dẫn chấm: - Glixêrol qua hai màng, glixêrol chất không phân cực thấm qua lớp phôtpholipit kép có hai màng - Ion Na+ qua màng sinh chất chất tích điện, kích thước nhỏ → vận chuyển qua kênh prôtein đặc hiệu Còn màng nhân tạo thiếu kênh prôtein nên Na+ không qua Câu a) Bằng cách chứng minh trình quang hợp nước sinh pha tối? b) Tại để tổng hợp phân tử glucôzơ, thực vật C4 thực vật CAM cần nhiều ATP so với thực vật C3? Hướng dẫn chấm: a) Chứng minh nước sinh từ pha tối dựa phản ứng quang hợp đầy đủ CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O cách: dùng ôxy nguyên tử đánh dấu CO2, quang hợp thấy ôxy nguyên tử đánh dấu có glucôzơ H2O Như vậy, ôxy nước (vế phải) ôxy từ CO2 Vì CO2 tham gia pha tối, kết luận H2O sinh quang hợp từ pha tối b) Theo chu trình Canvin, để hình thành phân tử glucozơ cần 18 ATP, thực vật C4 thực vật CAM, 18 ATP cần thêm ATP để hoạt hoá axit piruvic (AP) thành phospho enol piruvate (PEP) Câu 10 a) Hãy mô tả tiến trình thí nghiệm dung hợp hai tế bào hai loài động vật khác để chứng minh phân tử prôtêin màng sinh chất có khả di chuyển hay không 􀀹􀀹Trước tiên người ta phải đánh dấu protein màng hai loài khác cho phân biệt chúng (đánh dấu đồng vị phóng xạ chất phát quang), sau cho tế bào hai loài tiếp xúc dung hợp với (nhờ trợ giúp chất định) 􀀹􀀹Sau khoảng thời gian một, quan sát dấu chuẩn loài "tế bào lai" kính hiển vi Nếu protein màng loài đan xen với tế bào lai chứng tỏ prôtêin màng dịch chuyển Tuy nhiên, protein loài không pha trộn vào mà nằm hai phía riêng biệt tế bào lai ta chưa thể kết luận chắn protein màng không di chuyển Vì protein loài di chuyển loại tế bào khó di chuyển sang màng tế bào loài khác b) Để điều trị bệnh loét dày thừa axit, người ta sử dụng thuốc ức chế hoạt động loại prôtêin màng tế bào niêm mạc dày? Giải thích 􀀹􀀹Tế bào niêm mạc dày tạo axit HCl cách có số bơm H + (bơm proton) số khác bơm Cl– vào dày để ion kết hợp với tạo HCl dịch vị dày 􀀹􀀹Nếu lý việc tiết ion tăng lên mức khiến cho dày bị dư thừa axit bị loét Do vậy, dùng thuốc ức chế bơm proton màng sinh chất để giảm bớt axit dày Câu 11 a) Nêu chức chủ yếu lưới nội chất Cho ví dụ loại tế bào người có lưới nội chất hạt phát triển, loại tế bào có lưới nội chất trơn phát triển giải thích chức loại tế bào 􀀹􀀹Chức lưới nội chất hạt tổng hợp loại prôtêin dùng để tiết tế bào prôtêin màng tế bào prôtêin lizôxôm 􀀹􀀹Chức lưới nội chất trơn: Chứa enzim tham gia vào trình tổng hợp lipit, chuyển hoá đường giải độc 􀀹􀀹Tế bào bạch cầu có lưới nội chất hạt phát triển chúng có chức tổng hợp tiết kháng thể 􀀹􀀹Tế bào gan có lưới nội chất trơn phát triển gan có chức giải độc b) Vì tế bào bình thường gia tăng kích thước? Trong điều kiện chọn lọc tự nhiên làm cho sinh vật đơn bào gia tăng kích thước? Câu 13 􀀹􀀹Tế bào gia tăng kích thước có kích thước lớn tỉ lệ S/V giảm làm giảm tốc độ trao đổi chất tế bào với môi trường 􀀹􀀹Khi tế bào có kích thước lớn khuếch tán chất tới nơi bên tế bào cần nhiều thời gian 􀀹􀀹Khi tế bào có kích thước lớn đáp ứng tế bào với tín hiệu từ bên chậm tế bào thu nhận đáp ứng lại tín hiệu từ môi trường chủ yếu dựa đường truyền tin hoá học 􀀹􀀹Trong điều kiện sinh vật đơn bào sống chung với loài sinh vật đơn bào ăn thịt chúng tế bào có kích thước lớn bị ăn thịt a) Bằng chế tế bào ngừng việc tổng hợp chất định cần? 􀀹􀀹Tế bào điều khiển tổng hợp chất chế ức chế ngược âm tính Sản phẩm tổng hợp nhiều trở thành chất ức chế quay lại ức chế enzim xúc tác cho phản ứng chuỗi phản ứng tạo sản phẩm b) Thế chất ức chế cạnh tranh chất ức chế không cạnh tranh enzim? Nếu có chất ức chế chất dụng cụ xác định hoạt tính enzim làm để phân biệt hai loại chất ức chế này? 􀀹􀀹Chất ức chế cạnh tranh chất có cấu hình phân tử giống với chất enzim, chúng cạnh tranh với chất việc chiếm vùng trung tâm hoạt động 􀀹􀀹Chất ức chế không cạnh tranh liên kết với vùng định (không phải trung tâm hoạt động), làm biến đổi cấu hình phân tử nên enzim không liên kết với chất vùng trung tâm hoạt động 􀀹􀀹Ta phân biệt hai loại chất ức chế cách cho lượng enzim định với chất chất ức chế vào ống nghiệm, sau tăng dần lượng chất thêm vào ống nghiệm, tốc độ phản ứng gia tăng chất ức chế chất ức chế cạnh tranh Câu 14 Bằng thao tác vô trùng, người ta cho 40ml dung dịch 10% đường glucôzơ vào hai bình tam giác cỡ 100ml (kí hiệu bình A B), cấy vào bình 4ml dịch huyền phù nấm men bia (Saccharomyces cerevisiae) có nồng độ 103 tế bào nấm men/1ml Cả hai bình đậy nút đưa vào phòng nuôi cấy 35oC 18 Tuy nhiên, bình A để giá tĩnh bình B lắc liên tục (120 vòng/phút) Hãy cho biết khác biệt có mùi vị, độ đục kiểu hô hấp tế bào nấm men hai bình A B Giải thích 􀀹􀀹Bình thí nghiệm A có mùi rượu rõ độ đục thấp so với bình B: Trong bình A để giá tĩnh tế bào phía hô hấp hiếu khí tế bào phía có ôxi nên chủ yếu tiến hành lên men etylic, theo phương trình giản lược sau: Glucôzơ →2etanol + 2CO2 + 2ATP Vì lên men tạo lượng nên tế bào sinh trưởng chậm phân chia dẫn đến sinh khối thấp, tạo nhiều etanol 􀀹􀀹Bình thí nghiệm B mùi rượu, độ đục cao bình thí nghiệm A: Do để máy lắc ôxi hoà tan bình nên tế bào chủ yếu hô hấp hiếu khí theo phương trình giản lược sau: Glucôzơ + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + 38ATP Nấm men có nhiều lượng nên sinh trưởng mạnh làm xuất nhiều tế bào bình dẫn đến đục hơn, tạo etanol nhiều CO2 􀀹􀀹Kiểu hô hấp tế bào nấm men bình A: Chủ yếu lên men, chất nhận điện tử chất hữu cơ, chuỗi truyền điện tử, sản phẩm lên men chất hữu (trong trường hợp etanol), tạo ATP 􀀹􀀹Kiểu hô hấp tế bào nấm men bình B: Chủ yếu hô hấp hiếu khí, lắc có nhiều ôxi, chất nhận điện tử cuối oxi thông qua chuỗi truyền điện tử, tạo nhiều ATP Sản phẩm cuối CO2 H2O Câu 15 a) Giải thích người ta chọn ba phương pháp: Xác định điểm bù CO2, giải phẫu nhu cầu nước để phân biệt C3 với C4 Trình bày ba phương pháp 􀀹􀀹Điểm bù CO2 thực vật C3 C4 khác (C3: 30-70 ppm; C4: 010 ppm) Nhu cầu nước thực vật C3 C4 khác nhau, nhu cầu nước thực vật C3 gấp đôi C4 Ví dụ: để hình thành gram chất khô, lúa (thực vật C3) cần 600 gram nước, ngô (thực vật C4) cần 300 gram nước 􀀹􀀹Giải phẫu C3 C4 khác Lá C3 có loại lục lạp tế bào mô giậu có chứa tinh bột, C4 có hai loại lục lạp, loại tế bào mô giậu không chứa tinh bột, loại tế bào bao bó mạch chứa tinh bột 􀀹􀀹Phương pháp xác định điểm bù CO2: Cho vào chuông thuỷ tinh kín chiếu sáng liên tục Phương pháp xác định nhu cầu nước: Tiến hành thí nghiệm xác định lượng gram nước cần thiết cho việc hình thành gram chất khô 􀀹􀀹Phương pháp giải phẫu lá: Giải phẫu nhuộm màu với dung dịch iôt quan sát kính hiển vi tìm khác biệt b) Trong điều kiện loại thực vật hô hấp sáng xảy ra? Giải thích Nếu khí hậu vùng địa lí tiếp tục trở nên nóng khô thành phần loại thực vật (C3 , C4 CAM) vùng thay đổi nào? 􀀹􀀹Trong điều kiện khí hậu khô, nóng vào ban ngày, C3 khép hờ khí khổng nhờ tránh nước nhiều 􀀹􀀹Khi khí khổng khép hờ hoàn toàn nồng độ CO2 xoang khí thấp nồng độ oxi cao enzim rubisco xúc tác cho RiDP liên kết với oxi thay với CO2 tạo axit glicôlic khỏi lục lạp đến peroxixom bị phân giải thành CO2 Hiện tượng gọi hô hấp sáng Hô hấp sáng không tạo ATP không tạo đường trình quang hợp 􀀹􀀹Nếu khí hậu vùng bị nóng khô chọn lọc tự nhiên làm gia tăng dần số lượng loài C4 CAM có chế quang hợp thích hợp với điều kiện khô nóng 􀀹􀀹Ngược lại, số lượng loài C3 bị giảm điều kiện khí hậu khô nóng hiệu quang hợp chúng bị giảmCâu 17 Nêu khác chuỗi chuyền điện tử xảy màng tilacoit lục lạp màng ti thể Năng lượng dòng vận chuyển điện tử sử dụng nào? Hướng dẫn chấm: - Sự khác biệt Trên màng tilacoit Các điện tử (e) đến từ diệp lục Năng lượng có nguồn gốc từ ánh sáng Chất nhận điện tử cuối NADP+ Trên màng ti thể Các điện tử (e) sinh từ trình dị hoá (quá trình phân huỷ chất hữu cơ) Năng lượng giải phóng từ việc đứt gãy liên kết hoá học phân tử hữu Chất nhận điện tử cuối O2 Điểm 0,25 0,25 0,25đ - Năng lượng dùng để chuyển tải H+ qua màng, dòng H+ chuyển ngược lại, ATP hình thành (0,25đ) Câu 18: a/.Có khác TB thực vật TB động vật trường hợp sau: -TH1: Ngâm chúng dung dịch ưu trương -TH2: Ngâm chúng dung dịch nhược trương b/.Giải thích nêu ý nghĩa cấu trúc khảm lỏng (khảm động) màng sinh chất tế bào a.TH1: TB bị nước TBTV màng tách khỏi vách TBĐV màng nhăn nheo TH2: TB hút nước TBTV có vách,TB trương không vỡ TBĐV trương vỡ vách b.Màng sinh chất cấu tạo Prôtêin lớp kép phôtpholipit -Cấu trúc:+ Khảm:Các phân tử Prôtêin nằm lớp kép lipit màng với mức nông sâu khác + Động: Vì liên kết phân tử phôtpholipit liên kết yếu nên phân tử cấu tạo nên màng không cố định mà chuyển dịch phạm vi màng -Ý nghĩa: +Các chất có kích thước nhỏ phân tử chất tan dầu mỡ chui qua màng + Các chất phân cực tích điện phải qua kênh Prôtêin đặc biệt(vận chuyển chủ động) +Màng biến dạng để ẩm bào, thực bào