SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH GIALAI GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2010-2011 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN SINH HỌC LỚP 12 THPT (Đáp án gồm 9 trang) Thời gian la ̀ m ba ̀ i: 150 phút (không kể thời gian phát đề) ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM Qui định: Học sinh trình bày vắn tắt cách giải, công thức áp dụng, kết quả tính toán vào ô trống liền kề bài toán. Các kết quả tính gần đúng, nếu không có chỉ định cụ thể, được ngầm định chính xác tới 4 chữ số phần thập phân sau dấu phẩy. Bài 1 (5 điểm). Ở một chủng vi khuẩn Lactic nếu được nuôi cấy trong điều kiện pH = 3 thì thời gian một thế hệ là 30 phút còn nếu nuôi cấy ở điều kiện pH = 4 thì thời gian một thế hệ là 20 phút. Đem nuôi cấy 100000 tế bào vi khuẩn trên trong 3 giờ, một phần ba thời gian đầu nuôi cấy trong môi trường có độ pH = 3, sau đó chuyển sang môi trường có độ pH = 4. Sau 3 giờ thì số lượng cá thể của quần thể vi khuẩn Lactic là bao nhiêu, nếu cho rằng không có vi khuẩn nào bị chết và quần thể vi khuẩn luôn giữ ở pha luỹ thừa. Cách giải Kết quả Điểm - Thời gian nuôi cấy trong môi trường có PH=3 là 1giờ. - Số lần phân chia trong thời gian này là: 60/30 = 2 lần. - Số cá thể vi khuẩn Lactic tạo ra sau 1 giờ là: N t = N 0 . 2 n = 10 5 .2 2 = 400000 - Thời gian nuôi cấy trong môi trường có PH = 4 là 2 giờ. - Số lần phân chia của vi khuẩn trong thời gian này là 120/20 = 6lần. - Vì môi trường nuôi cấy liên tục nên số cá thể của quần thể vi khuẩn này tạo ra là sau 3 giờ là: N t = 4.10 5 .2 6 = 256.10 5 1giờ. 2 lần. 400000 2 giờ. 6lần 256.10 5 0,5 0,5 1 1 1 1 Bài 2 (5 điểm). Phép lai giữa hai cá thể cùng loài có kiểu gen sau đây: P ♀ aaBbDdX M X m x ♂ AaBbDdX m Y. Các cặp gen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau và các tính trạng trội hoàn toàn. Hãy cho biết : a. Tỉ lệ đời con có kiểu gen AABBddX M X m b. Tỉ lệ đời con có kiểu hình trội về tất cả 4 tính trạng trên. c. Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố. MTCT12THPT - Trang 1 d. Tỉ lệ con đực có kiểu hình giống mẹ. Cách giải Kết quả Điểm a. Tỉ lệ đời con có kiểu gen AABBddX M X m 1 1 1 0 x x x = 0 4 4 4 b. Tỉ lệ đời con có kiểu hình trội về tất cả 4 tính trạng là: 1 3 3 2 18 x x x = 0,1406 2 4 4 4 128 = c. Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố là: 1 2 2 1 4 x x x = 0,0313 2 4 4 4 128 = d. Tỉ lệ con đực có kiểu hình giống mẹ là : 1 3 3 1 9 x x x = 0,0703 2 4 4 4 128 = 0 0,1406 0,0313 0,0703 1,25 1,25 1,25 1,25 Bài 3 (5 điểm). Trong một hồ nước ngọt, tảo cung cấp cho giáp xác 30% và cá mè trắng 20% nguồn năng lượng của mình, cá mương khai thác 20% năng lượng của giáp xác và làm mồi cho cá lóc. Cá lóc tích tụ 10% năng lượng của bậc dinh dưỡng liền kề với nó và có tổng sản lượng quy ra năng lượng là 36000 Kcal. Tính tổng năng lượng của cá mè trắng? Cách giải Kết quả Điểm - Năng lượng tích tụ trong cá mương: 36000 x 100/10 = 360.000 Kcal. -Năng lượng tích tụ trong giáp xác: 360.000 x 100/20 = 18.10 5 Kcal. - Năng lượng tích tụ ở tảo: 180. 10 4 x 100/ 30 = 6. 10 6 Kcal. -Năng lượng cá mè trắng khai thác từ tảo: 6.10 6 x 20/100 = 12.10 5 Kcal. 360.000 Kcal 18.10 5 Kcal 6. 10 6 Kcal. 12.10 5 Kcal. 1,25 1,25 1,25 1,25 Bài 4 (5 điểm). 100 tế bào sinh dục sơ khai phân bào liên tiếp với số lần như nhau ở vùng sinh sản, môi trường cung cấp 24800 nhiễm sắc thể đơn, tất cả các tế bào con giảm phân đã đòi hỏi môi trường tế bào cung cấp thêm 25600 nhiễm sắc thể đơn. Hiệu suất thụ tinh của giao tử là 10% và tạo ra 1280 hợp tử. Biết không có hiện tượng trao đổi chéo xảy ra trong giảm phân. Hãy xác định: a. Bộ nhiễm sắc thể 2n của loài và tên của loài đó?. b. Tế bào sinh dục sơ khai là đực hay cái? Giải thích? MTCT12THPT - Trang 2 Cách giải Kết quả Điểm a.Gọi x là số lần NP của tế bào sinh dục sơ khai. 2n là bộ NST lưỡng bội của loài. Ta có : 2n (2 x - 1) 100 = 24800 2n.2 x . 100 = 25600 ⇒ 2n = 8 : ruồi giấm. b. Xác định giới tính: Số lần nguyên phân của mỗi tế bào sinh dục sơ khai: 2n.2 x . 100 = 25600 ⇒ 2 x = 32. ⇒ x = 5. Số tế bào sinh giao tử là: 100 x 32 = 3200. số giao tử tham gia thụ tinh: 1280 x 100/10 = 12800. Số giao tử hình thành từ mỗi tế bào sinh giao tử: 12800 / 3200 = 4. ⇒ con đực. 2n = 8 ruồi giấm. x = 5 12800 4. ⇒ con đực. 0,5 0,5 0,5 0,5 1 1 1 Bài 5 (5 điểm). a. Trong một quần thể người hệ nhóm máu Rh do 1 gen gồm 2 alen quy định, Rh dương do alen R quy định, alen r quy định Rh âm, 80% alen ở lô cút Rh là R, alen còn lại là r. Một nhà trẻ có 100 em, tính xác suất để tất cả các em đều là Rh dương tính là bao nhiêu? b. Một cặp bò sữa sinh 10 bê con. Biết tỉ lệ sinh con đực, con cái như nhau. Tính xác suất : - Không có bê đực. MTCT12THPT - Trang 3 - Có bê đực - Có 5 bê đực và 5 bê cái. - Số bê đực từ 5 đến 7. Cách giải Kết quả Điểm a.- Tần số alen R = 0,8 suy ra tần số alen r = 0,2 - Tần số những người Rh dương tính là p 2 + 2pq = (0,8) 2 + 2 x 0,8 x 0,2 = 0,96 - Xác suất để 100 em đều là Rh dương là: (0,96) 100 = 0,0169 b. -Không có bê đực: 0 10 1 1 1 0 C 10 2 2 1024 = ÷ ÷ = 0,001 - Có bê đực: 1 - 0,001 = 0,999 -Có 5 bê đực và 5 bê cái. 5 5 1 1 63 5 C 10 2 2 256 = ÷ ÷ = 0,2461 -Số trai từ 5 đến 7. 5 5 1 1 5 C 10 2 2 ÷ ÷ + 6 4 1 1 6 C 10 2 2 ÷ ÷ + 7 3 1 1 7 C 10 2 2 ÷ ÷ 291 0,5684 512 = = r = 0,2 0,96 0,0169 0,001 0,999 0,2461 0,5684 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 1 Bài 6 (5 điểm). Một loài thực vật thụ phấn tự do có gen A quy định hạt tròn là trội hoàn toàn so với gen a qui định hạt dài; gen B qui định hạt đỏ là trội hoàn toàn so với gen b qui định hạt trắng. Hai cặp gen A, a và B, b phân li độc lập. Khi thu hoạch ở một quần thể cân bằng di truyền, thu được 61,44% hạt tròn, đỏ; 34,56% hạt tròn, trắng; 2,56% hạt dài, đỏ; 1,44% hạt dài, trắng. a. Hãy xác định tần số các alen (A,a,B,b) và tần số các kiểu gen của quần thể nêu trên. MTCT12THPT - Trang 4 b. Nếu vụ sau mang tất cả các hạt có kiểu hình dài, đỏ ra trồng thì tỉ lệ kiểu hình hạt mong đợi khi thu hoạch sẽ như thế nào? Cách giải Kết quả Điểm a. Xét từng tính trạng trong quần thể: +Dạng hạt: 96% tròn: 4%dài → tần số alen a=0,2; A=0,8 →cấu trúc kiểu gen qui định hình dạng hạt là: 0,64AA: 0,32Aa: 0,04aa. +Màu hạt: 64% đỏ: 36% trắng →tần số: B=0,4; b=0,6. → cấu trúc kiểu gen qui định màu hạt là: 0,16BB: 0,48Bb: 0,36bb Tần số các kiểu gen của quần thể là (0,64AA: 0,32Aa: 0,04aa) x (0,16BB: 0,48Bb: 0,36bb) +AABB= 0,1024 +AABb= 0,3072 +AaBB= 0,0512 +AaBb= 0,1536 +AAbb= 0,2304 +Aabb= 0,1152 +aaBB= 0,0064 +aaBb= 0,0192 +aabb= 0,0144 b. Các hạt dài, có tần số kiểu gen là: 1aaBB: 3aaBb. - TS: B= (2+3)/8 ; b= 3/8 - Tỉ lệ phân li kiểu hình 55/64 hạt dài đỏ(aaB-): 9/64 dài trắng (aabb). a=0,2; A=0,8 B=0,4; b=0,6 +AABB= 0,1024 +AABb= 0,3072 +AaBB= 0,0512 +AaBb= 0,1536 +AAbb= 0,2304 +Aabb= 0,1152 +aaBB= 0,0064 +aaBb= 0,0192 +aabb= 0,0144 1aaBB: 3aaBb B=5/8 ; b= 3/8 55/64= 0.8594 9/64= 0.1046. 0,75 0,75 1,5 0,5 0,5 1 Bài 7 (5 điểm). a. Ở trẻ em, nhịp tim đo được là 120-140 lần /phút. Theo em, thời gian của 1 chu kì tim ở trẻ em tăng hay giảm? Nhịp tim của một em bé là 120 lần/ phút, căn cứ vào chu kì chuẩn ở người, hãy tính thời gian của các pha trong 1 chu kì tim của em bé đó. Giải thích vì sao nhịp tim của em bé nhiều hơn nhịp tim của người trưởng thành (75 lần /phút) MTCT12THPT - Trang 5 b. Tính lượng phân đạm nitrat KNO3 13% nitơ cần bón cho lúa để đạt năng suất trung bình 50 tạ/ha. Biết rằng để thu 100kg thóc cần 1,5 kg nitơ. Hệ số sử dụng nitơ ở cây lúa chỉ đạt 60%. Trong đất trồng lúa vẫn tồn tại trên mỗi ha 20 Kg nitơ. Cách giải Kết quả Điểm a. -Thời gian của 1 chu kì tim ở trẻ em là 60/120= 0,5s <0,8s ⇒ thời gian của 1 chu kì tim ở trẻ em giảm -Tỷ lệ co tâm nhĩ: co tâm thất: dãn chung= 1:3:4 ⇒ thời gian, ở em bé trên: tâm nhĩ co 0,0625s; tâm thất co 0,1875s; dãn chung:0,25s -Tỉ lệ S/V của trẻ em lớn hơn ở người trưởng thành => Tốc độ trao đổi chất mạnh =>nhịp tim nhanh. b. -Lượng nitơ cây cần hấp thụ để đạt được năng suất 50 tạ/ha là 1,5kg x 50 = 75kg N -Lượng nitơ cây cần có trong đất để cây lúa đạt được năng suất 50 tạ/ha là (75kg x 100)/60=125kg N -Lượng nitơ cây cần cung cấp cho 1ha đất trồng lúa là 125-20=105kg -Lượng phân đạm nitrat KNO3 13% nitơ cần bón cho lúa là (105kg x 100)/13= 807,6923Kg KNO3 -0,5s -thời gian của 1 chu kì tim ở trẻ em giảm -0,0625s; tâm thất co 0,1875s; dãn chung:0,25s 75kg N 125kg N 105kg 807,6923Kg KNO3 0,5 0,5 1 0,5 0,75 0,5 0,5 0,75 Bài 8 (5 điểm). Cặp gen DD tồn tại trên NST thường, mỗi gen đều có chiều dài 0,51µm, có tỉ lệ T : X = 2 :1. Do đột biến gen D biến đổi thành gen d , tạo nên cặp gen dị hợp Dd. Gen d có số liên kết hidro là 3501 liên kết nhưng chiều dài gen không đổi. a. Xác định dạng đột biến trên. MTCT12THPT - Trang 6 b. Cơ thể chứa cặp gen Dd xảy ra sự rối loạn phân bào ở giảm phân I sẽ tạo thành những loại giao tử nào? Tính số lượng từng loại nucleotit trong mỗi loại hợp tử tạo thành ở đời con khi cơ thể Dd tự thụ phấn. Cách giải Kết quả Điểm a. Dạng đột biến: N = 5100A 0 x (2/3,4A 0 ) = 3000 (Nu) theo bài ra: T / X = 2/1 NTBS : T + X = 1500 Giải hệ PT ta được : T= 1000 ; X= 500 => ∑H = (2 x 1000) + (3 x 500) = 3500 (liên kết) - Vì gen đột biến d so với gen D có : L d = L D và ∑H d < ∑H D = 1 => ĐBG dạng thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X. b. Sự rối loạn ở GP I tạo ra các loại giao tử là Dd, 0. - Gen d có A = T = 999(nu) ; G = X = 501(Nu) - Số nu từng loại trong từng loại hợp tử khi cơ thể Dd tự thụ phấn : + Hợp tử DDdd : A = T = (1000 x 2) + (999 x 2) = 3998(Nu) G = X = (500 x 2) + (501x 2) = 2002(Nu) + Hợp tử DDd: A = T = (1000 x 2) + 999 = 2999(Nu) G = X = (500 x 2) + 501 = 1501(Nu) + Hợp tử Ddd: A = T = 1000 + (999 x 2) = 2998(Nu) G = X =500+ (501 x 2) = 1502(Nu) + Hợp tử D0 : A = T = 1000(Nu) G = X = 500(Nu) + Hợp tử d0 : A = T = 999(Nu) G = X = 501(Nu) T= 1000 ; X= 500 thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X. A = T = 999(nu) G = X = 501(Nu) A = T = 3998(Nu) G = X = 2002(Nu) A = T = 2999(Nu) G = X = 1501(Nu) A = T = 2998(Nu) G = X = 1502(Nu) A = T = 1000(Nu) ; G = X = 500(Nu) A = T = 999(Nu) G = X = 501(Nu) 1 0,5 0,5 0,75 0,75 0,5 0,5 0,5 Bài 9 (5 điểm). Một phân tử ARN tổng hợp nhân tạo chứa 70% Ađênin và 30% Uraxin. Prôtêin được tổng hợp từ phân tử này chứa izôlơxin nhiều gấp 3,625 lần tirôzin, gấp 7,5185 lần phênialanin, còn lizin lại nhiều gấp 6,125 lần tirôzin. a) - Tìm tỉ lệ mỗi loại bộ ba ARN được tổng hợp nhân tạo. MTCT12THPT - Trang 7 - Tìm hàm lượng các axít amin từ cao đến thấp theo tương quan sau : Lizin = x Izôlơxin = y Tirôzin = z Phênialanin (với x, y, z là các tỷ lệ cần tìm). b) Xác định các bộ ba qui định từng loại axít amin đó biết: AUU và AUA qui định izôlơxin, UUA qui định lơxin. Cách giải Kết quả Điểm a) Các bộ ba tổng hợp nhân tạo của ARN là: AAA = (0,7) 3 = 0,343 (= Lizin) AAU = AUA = UAA = (0,7) 2 x 0,3 = 0,147 AUU = UAU = UUA = 0,7 x (0,3) 2 = 0,056 UUU = (0,3) 3 = 0,027 (= phênialanin) Và Izôlơxin = 0,147 + 0,056 = 0,203 Suy ra Lizin = 1,6897Izôlơxin = 6,125tirôzin = 12,7037 phênialanin b) Lizin = AAA phênialanin = UUU Tirôzin = UAU (Vì UAA là bộ ba kết thúc) AAA = 0,343 0,147 0,056 UUU=0.027 0,203 x=1,6897 Z=12,7037 Lizin = AAA phênialanin = UUU Tirôzin = UAU 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Bài 10 (5 điểm). Lai phân tích một cơ thể dị hợp 3 cặp gen (Aa, Bb, Dd) được F 1 : A-B-D- = 43 aabbdd = 42 A-B-dd = 289 aabbD- = 287 A-bbdd = 6 aaB-D- = 5 MTCT12THPT - Trang 8 A-bbD- = 63 aaB-dd = 65 a) Xác định cấu trúc di truyền của thể dị hợp nói trên. b) Xác định trật tự các gen trên nhiễm sắc thể. c) Tính hệ số trùng hợp. Cách giải Kết quả Điểm a) Theo đề bài ta suy ra 3 cặp gen trên di truyền liên kết có hoán vị 2 chéo đơn và một chéo kép. Hai tổ hợp kiểu hình A-B-dd = 289; aabbD- = 287; là các tổ hợp liên kết cùng nằm trên một nhiễm sắc thể. Vậy cấu trúc là: ABd abD ( hoặc nhóm liên kết là Abd , abD ) b) Từ 2 tổ hợp A-bbdd = 6; aaB-D- = 5 có tỷ lệ thấp nhất nên đó là tổ hợp do chéo kép tạo ra. Suy ra trật tự các gen trên nhiễm sắc thể là ABd. c) Tỷ lệ phần % chéo kép thực tế: 5 6 11 1,375% 289 287 6 5 63 65 43 42 800 + = = + + + + + + + Tỷ lệ phần % chéo kép lý thuyết: Chéo (A/B) là 63 65 16% 800 + = Chéo (B/D) là 43 42 10,625% 800 + = Chéo kép lý thuyết là 16% x 10,625% = 1,7% Hệ số trùng hợp là 1,375 0,8088 1,7 = ABd abD ( hoặc nhóm liên kết là Abd , abD ) ABd (hoặc ABD, abd) 1,375% 1,7% 0,8088 0,5 1 1 1 0,5 0,5 0,5 *Chú ý: Học giải cách khác đúng vẫn cho đủ điểm. Hết MTCT12THPT - Trang 9 . đó?. b. Tế bào sinh dục sơ khai là đực hay cái? Giải thích? MTCT1 2THPT - Trang 2 Cách giải Kết quả Điểm a.Gọi x là số lần NP của tế bào sinh dục sơ khai bao nhiêu? b. Một cặp bò sữa sinh 10 bê con. Biết tỉ lệ sinh con đực, con cái như nhau. Tính xác suất : - Không có bê đực. MTCT1 2THPT - Trang 3 - Có bê