TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐÁP ÁN-THANG ĐIỂM ĐỀ THI OLYMPIC CHUYÊN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 2016 Môn thi: Sinh học Ngày thi thứ nhất: 07/05/2016 Câu 1: (2.0 điểm) a) Tốc độ khuếch tán chất tan qua màng sinh chất tế bào phụ thuộc vào yếu tố nào? Giải thích b) Nêu điểm giống khác khuếch tán thẩm thấu Hướng dẫn chấm a) Phụ thuộc vào : - Sự chênh lệch nồng độ chất tan hai bên màng: chênh lệch nồng độ chất tan hai 0.5đ bên màng cao tốc độ khuếch tán nhanh - Bản chất kích thước chất tham gia khuếch tán: chất khơng phân cực có kích thước nhỏ dễ dàng khuếch tán qua lớp phospholipid kép chất có kích thước lớn 0.5đ phospholipid phần kị nước => cho chất không phân cực kích thước nhỏ qua Chất phân cực kích thước lớn phải qua kênh protein xuyên màng - Diện tích tiếp xúc màng tế bào với chất khuếch tán, số lượng kênh protein 0.5đ đơn vị diện tích màng tham gia vận chuyển chất Diện tích tiếp xúc lớn số lượng kênh nhiều => tốc độc khuếch tán cao b) - Giống: Đều vận chuyển thụ động chất qua màng theo chiều gradient nồng độ => 0.25đ không tiêu tốn lượng ATP - Khác: Khuếch tán vận chuyển chất nước Thẩm thấu khuếch 0.25đ tán nước qua kênh aquaporin màng Câu 2: (1.5 điểm) Nêu cấu trúc chức peroxisome Peroxisome hình thành tế bào cách nào? Hướng dẫn chấm 0.25 đ Cấu trúc peroxisome: - khoang trao đổi chất chuyên hóa, bao bọc màng đơn (màng liporotein), chứa enzyme truyền hydro từ chất khác đến O2 để tạo H2O2 sản phẩm phụ chuyển hóa H2O2 thành nước (nhờ enzyme) Chức peroxisome: - Khử độc alcohol hợp chất độc hại cách truyền hydrogen từ chất độc 0.25đ đến oxygen - Phá hủy acid béo thành phân tử nhỏ vận chuyển đến ti thể để làm 0.25đ ngun liệu cho hơ hấp tế bào (HS viết: Khởi đầu chuyển hóa acid béo thành đường để non mọc dùng làm nguồn lượng nguồn carbon tự tạo đường nhờ quang hợp Đây loại peroxisome chuyên hóa có thực vật – glyoxysome) - Tham gia q trình chuyển hóa axit nucleic khâu oxi hóa axit uric (là sản phẩm 0.25đ chuyển hóa purin) - Tham gia vào trình sinh tổng hợp lipid động vật: tham gia vào trình tổng hợp 0.25đ axit mật từ cholesterol - Tham gia vào q trình hơ hấp sáng lá: peroxisome chuyển hóa sản phẩm phụ sinh q trình hơ hấp sáng Peroxisome hình thành cách phân đơi chúng đạt kích thước định Chúng 0.25đ phát triển kích thước cách thu nhận protein, lipid tổng hợp tế bào chất lưới nội chất hạt lipid chúng tự tổng hợp Câu 3: (1.5 điểm) Trình bày sáu chức protein màng tế bào Hướng dẫn chấm: - Vận chuyển: Protein màng tế bào tạo thành kênh vận chuyển chất qua 0.25đ màng xi theo gradient nồng độ Protein tạo thành bơm vận chuyển chất qua màng ngược chiều gradient tiêu tốn lượng ATP - Hoạt tính enzyme: protein màng enzyme xúc tác cho phản ứng hóa học 0.25đ - Truyền tín hiệu: Protein màng vị trí gắn kết đặc hiệu với chất truyền tin bên 0.25đ ngồi tế bào, giúp truyền thơng tin từ bên vào tế bào chất - Nhận biết tế bào: số glycoprotein dấu chuẩn để giúp tế bào loại 0.25đ khác loại nhận - Mối nối tế bào: protein màng tế bào liền kề móc vào nhờ 0.25đ mối nối giúp tế bào mô gắn kết với thành khối ổn định - Gắn kết với khung tế bào chất ngoại bào: protein màng liên kết 0.25đ khơng cộng hóa trị với vi sợi yếu tố khác khung tế bào giúp trì hình dạng tế bào ổn định vị trí số protein định màng Câu 4: (2.0 điểm) Một nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng kênh protein thụ động vận chuyển glucozơ vào tế bào Biểu đồ cho biết tốc độ hấp thu glucozơ vào tế bào hồng cầu khuếch tán đơn giản khuếch tán tăng cường a) Xác định tốc độ hấp thu glucozơ nồng độ glucozơ bên mmol/dm3 theo chế: (i) Khuếch tán đơn giản (ii) Khuếch tán tăng cường b) So sánh ảnh hưởng việc tăng nồng độ glucozơ bên hấp thu khuếch tán đơn giản khuếch tán tăng cường c) Dự đoán ảnh hưởng hấp thu glucozơ khuếch tán tăng cường tăng nồng độ glucozơ bên tới 30 mmol/dm3 Giải thích dự đốn bạn Hướng dẫn chấm 0.5đ a (i) 10 mM/cm3tế bào/h 5) (ii) 370 mM/cm3tế bào/h 10 b) Khuếch tán tăng cường Khuếch tán đơn giản Sự hấp thu glucose tăng lên nhanh chóng Khi tăng nồng độ glucose, hấp thu glucose 0.5đ nồng độ glucose bên tăng lên tăng dần không tăng nhanh khuếch tán tăng cường Tốc độ hấp thu glucose tăng lên nhanh chóng Tốc độ hấp thu glucose phụ thuộc tuyến tính vào 0.5đ từ đầu, sau khơng tăng thêm nồng độ glucose bên ngồi tế bào tăng khơng đáng kể tượng bão hòa kênh (tất kênh protein sử dụng hết) c) Hầu tăng không thay đổi mức độ hấp thu glucose tất kênh protein 0.5đ sử dụng hết Câu 5: (2.0 điểm) a) Trong điều kiện nguyên phân giảm phân bình thường, cho biết nhiễm sắc thể kì giảm phân II thường khác với nhiễm sắc thể kì nguyên phân nào? Giải thích b) Tại nhiễm sắc thể phải co xoắn tối đa vào kì trình nguyên phân? Điều xảy kì trung gian nhiễm sắc thể trạng thái co xoắn cực đại? c) Một tế bào thực phân bào, quan sát kính hiển vi thấy có 24 nhiễm sắc thể kép xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo Tế bào kì q trình phân bào nào? Xác định nhiễm sắc thể lưỡng bội lồi Hướng dẫn chấm a) Ở kì giảm phân II, NST kép thường chứa nhiễm sắc tử khác biệt mặt di truyền 0.5đ kết trình trao đổi chéo xảy kì đầu giảm phân I Trong kì ngun phân, NST kép có nhiễm sắc tử giống hệt b) NST phải co xoắn tối đa vào kì trình nguyên phân: 0.5đ + để thuận lợi cho trình xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo thoi phân bào + tạo thuận lợi cho di chuyển NST cực kì sau, tránh tượng bị đứt gãy NST (vì đứt gãy NST gây đột biến) + giúp cho trình phân li nhanh chóng Tuy nhiên, kì trung gian NST co xoắn cực đại kì hoạt động phiên 0.5đ mã (tổng hợp ARN) q trình nhân đơi ADN bị cản trở chí khơng xảy => gen khơng có sản phẩm, NST khơng nhân đơi => ảnh hưởng đến hoạt động tế bào c) Có hai trường hợp: TH1: Nếu tế bào thực trình nguyên phân: 0.25đ 24 NST kép xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo kì Bộ NST lưỡng bội loài 2n = 24 NST TH2: Nếu tế bào thực trình giảm phân 0.25đ 24 NST kép xếp thành hàng mặt phẳng xích đạo kì giảm phân II Bộ NST lưỡng bội loài 2n = 48 NST Câu 6: (2.0 điểm) Ở thực vật bậc cao: a) Nếu chất độc làm ức chế enzyme Rubisco chu trình Calvin điều xảy pha sáng? Giải thích b) Trong pha sáng trình quang hợp, chất cho điện tử chất cuối pha sáng điện tử tập trung chất nào? Giải thích Hướng dẫn chấm: a) Phản ứng sáng bị ức chế Vì: 0.25đ Nếu chất độc làm ức chế enzym Rubisco chu trình Canvin sản phẩm chu trình 0.25đ khơng tạo không cung cấp ADP NADP+ cho pha sáng Kết pha sáng bị ức chế Trong pha sáng, chất cho điện tử nước Chất nhận điện tử NADP+ 0.5đ Giải thích: - Khi lượng ánh sáng (photon) đập vào phân tử diệp lục => điện tử (e-) phân tử 0.5đ diệp lục hấp thụ lượng photon, nhảy lên mức lượng cao (trạng thái kích thích) Ngay sau electron trạng thái kích thích lại chuyển trạng thái truyền phần lượng hấp thụ sang electron phân tử sắc tố bên cạnh Năng lượng tiếp tục truyền qua phân tử sắc tố truyền đến phân tử chlorophyll a đặc biệt nằm phức hệ trung tâm phản ứng Ở đây, điện tử chlorophyll a đặc biệt kích thích bị chất nhận điện tử bắt giữ => chlorophyll a điện tử trở thành dạng kích động điện tử => lấy điện tử từ q trình quang phân li nước - Điện tử với lượng cao từ chất nhận điện tử vào chuỗi vận chuyển điện tử diễn màng thylacotit đến chất nhận điện tử cuối NADP+ đồng thời khử 0.5đ NADP+ thành NADPH theo phương trình: NADP+ + H+ + 2e- => NADPH Câu 7: (1.0 điểm) Thiobacillus thiooxidans vi khuẩn oxi hóa lưu huỳnh theo phương trình sau: 2S + 3/2 O2 + H2O → H2SO4 a) Hãy xác định kiểu dinh dưỡng vi khuẩn b) Chất chất cho electron c) Về nhu cầu oxi chúng xếp vào nhóm vi sinh vật nào? d) Để tạo mơi trường ni cấy vi khuẩn cần phải có chất gì? Có cần bổ sung chất hữu khơng? Hướng dẫn chấm a) Kiểu dinh dưỡng : Hóa tự dưỡng vô b) S chất cho electron c) Hiếu khí bắt buộc d) Mơi trường phải có chất khử lưu huỳnh, CO2, O2 không cần bổ sung chất hữu Câu 8: (1.5 điểm) Nêu điểm giống khác trình quang tự dưỡng vi khuẩn lam trình quang tự dưỡng thực vật Hướng dẫn chấm: Giống nhau: - Sử dụng lượng ánh sáng mặt trời để tổng hợp nên hợp chất hữu từ CO2 H2O theo phương trình: CO2 + H2O ==============> (CH2O)n + O2 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ với 0.25đ ASMT + hệ sắc tố QH - Đều q trình giải phóng O2 - Gồm pha: pha sáng pha tối - Bản chất q trình oxi hóa khử CO2 bị khử, H2O bị oxi hóa Khác nhau: Vi khuẩn lam Thực vật Pha sáng diễn màng tế bào vi khuẩn Pha sáng diễn màng thylacoit Pha tối diễn tế bào chất Pha tối diễn chất lục lạp 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ 0.25đ Câu 9: (1.5 điểm) Phân biệt q trình hơ hấp hiếu khí với q trình hơ hấp kị khí vi khuẩn chất nhận điện tử cuối sản phẩm trình khử Giải thích hơ hấp hiếu khí tạo nhiều ATP hơn? Hướng dẫn chấm Hô hấp hiếu khí Hơ hấp kị khí Chất nhận điện tử O2 Không phải O2 mà ôxi hợp chất, ví 0.5đ cuối dụ ion SO42-; CO2, NO3Sản phẩm CO2 H2O CO2; H2O sản phẩm phụ N2, S, H2S, 0.5đ trình khử CH4 … Giải thích: Hơ hấp hiếu khí tạo nhiều ATP chủ yếu hiệu chuỗi vận chuyển điện tử 0.25đ electron Hiệu chuỗi vận chuyển điện tử electron lại phụ thuộc vào mức độ chênh lệch oxi hóa khử chất cho electron chuỗi (NADH, FADH2) chất nhận điện tử electron cuối Mức chênh lệch lớn H+ hai bên màng lớn => ATP tạo nhiều Sự chênh lệch oxi hóa khử NADH, FADH2 oxi lớn so với NADH, 0.25 FADH2 SO42-, CO2, NO3- => hô hấp hiếu khí tạo nhiều ATP Câu 10: (1.5 điểm) Có hai ống nghiệm chứa mơi trường dinh dưỡng bị dấu Một ống chứa vi khuẩn E.coli, ống lại chứa vi khuẩn sinh metan Bằng cách em xác định ống chứa loại vi khuẩn nào? Giải thích Biết rằng, ngồi hai ống nghiệm em có thêm tay dịch huyền phù chứa phagơ T2 Hướng dẫn chấm Cho vào ống nghiệm lượng nhỏ dung dịch huyền phù chứa phagơ T2 0.5đ Để hai ống nghiệm môi trường nuôi cấy thích hợp Sau khoảng ngày đem quan sát Nếu ống ống chứa vi khuẩn E.coli 0.5đ Vì phagơ T2 loại ký sinh E.coli => làm tan E.coli, khiến ống nghiệm trở nên Nếu ống đục ống chứa vi khuẩn sinh metan 0.5đ Vì phagơ T2 khơng ký sinh vi khuẩn cổ, nên vi khuẩn sinh metan tiếp tục sinh trưởng làm cho ống nghiệm trở nên đục Câu 11: (2.0 điểm) a) Vi khuẩn gây bệnh người cách nào? Giải thích kháng sinh có hiệu tiêu diệt vi khuẩn khơng có hiệu virut? b) Hiện nay, nhà khoa học chưa tạo vacxin phòng chống số bệnh người virut có vật chất di truyền ARN gây ra? Tại sao? Hướng dẫn chấm: a) Vi khuẩn gây bệnh bằng: - Tiết ngoại độc tố nội độc tố => gây độc cho tế bào thể 0.5đ - Trực tiếp phá hủy làm tổn thương tế bào số loại mơ thể => 0.5đ gây bệnh hội Kháng sinh làm ngăn chặn đường chuyển hóa đặc thù, ức chế phân bào vi khuẩn 0.5đ Virut sinh sản việc sử dụng đường trao đổi chất, chuyển hóa tế bào chủ - đường khơng bị ảnh hưởng kháng sinh; chúng khơng có đường trao đổi chất riêng không phân chia tế bào để sinh sản => Virut không bị kháng sinh tiêu diệt b) ARN có cấu trúc bền vững ADN => virut có vật chất di truyền ARN dễ phát sinh 0.25đ đột biến virut có vật chất di truyền ADN Mặt khác, enzyme chép ARN ARN ARN ADN hệ gen virut quy định, 0.25đ khơng có chức đọc sửa đột biến phát sinh khơng sửa chữa => đột biến xuất không sửa sai tạo thành thể đột biến Virut có vật chất di truyền ARN dễ thay đổi đặc tính kháng nguyên => chưa tạo vacxin phòng chống số bệnh người virut có vật chất di truyền ARN gây Câu 12 (1.5 điểm) Các câu hay sai? Nếu câu sai, giải thích sai 1) Ribosome bám lưới nội chất tham gia tổng hợp protein nội bào, ribosome dạng tự tổng hợp protein ngoại bào 2) Các phân tử protein nhận biết thụ thể vận chuyển chủ động vào nhân dạng cấu hình khơng cuộn gập 3) Việc protein tổng hợp ribosome tự tế bào chất hay ribosome đính mạng lưới nội chất hạt loại ribosome định 4) Virut lamda virut ơn hòa Quá trình tiềm tan xảy genom phagơ gắn vào nhiễm sắc thể tế bào dạng prophagơ Khi trạng thái prophagơ virut khác xâm nhiễm nhân lên 5) Prion virut có khả gây bệnh động vật 6) Các virut tồn trạng thái tiềm tan không chuyển sang trạng thái sinh tan có số gen mã hóa cho protien ức chế trình sinh tan biểu số điều kiện xác định Hướng dẫn chấm Sai Ngược lại Mỗi ý Sai Protein phải cuộn gập : Sai Do trình tự aa (6-12 aa đầu tiên) đầu N quy định 0.25 Sai Không xâm nhiễm điểm Sai Prion khơng phải loại virut, loại protein có khả gây bệnh động vật Đúng Nếu học sinh kết luận sai mà không giải thích câu sai cho 0.1 điểm/ kết luận