Bài giảng de thi HSG Tinh 2010 2011 THPT

Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 Năm học 2010 2011 Môn thi: Sinh học 12 THPT- bảng A Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Cõu1: ( 2,5 im) a) Hãy vẽ và chú thích sơ đồ cấu trúc của một gen cấu trúc ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực. b) Thế nào là mã di truyền? Nêu các cơ sở khoa học của việc xác định mã di truyền. Mã di truyền có những đặc điểm cơ bản nào? Một polinucleôtit tổng hợp nhân tạo từ hỗn hợp có tỷ lệ Ađênin là 80% và Uraxin là 20%, giả thiết sự kết hợp các nuclêôtit là ngẫu nhiên. Hãy xác định số loại bộ ba và viết các bộ ba đó. Tính tỷ lệ từng loại bộ ba đợc hình thành. Cõu 2: ( 1,5 im) a ) Ngời ta tách gen mã hoá prôtêin trực tiếp từ hệ gen trong nhân của tế bào sinh vật nhân thực rồi cài vào plasmit của vi khuẩn nhờ enzim ligaza, nhng khi gen này hoạt động thì sản phẩm prôtêin thu đợc lại không nh mong muốn. Hãy giải thích điều đó? (cho rằng không có đột biến xảy ra). b) Phân tử ADN vi khuẩn E.coli chứa 15 N phóng xạ nếu chuyển E.coli này sang môi trờng chỉ có 14 N. Hãy xác định số phân tử ADN chỉ chứa 14 N, số phân tử ADN còn chứa 15 N sau 4 đợt nhân đôi. Cõu 3: ( 3,0 im) a) ở một ngời đàn ông, xét cặp NST thứ 22 (chỉ quan tâm hai cặp gen) và cặp NST thứ 23 trong tế bào sinh tinh. Cho rằng khi giảm phân cặp NST thứ 23 không phân li ở giảm phân II, cặp NST thứ 22 phân li bình thờng. Tính số loại giao tử tối đa đợc tạo thành trong các trờng hợp sau: - Trờng hợp1: Cặp NST thứ 22 cả 2 cặp gen đều đồng hợp. - Trờng hợp 2: Cặp NST thứ 22 cả 2 cặp gen đều dị hợp. b) Trong một thí nghiệm ngời ta xử lý 1000 tế bào sinh tinh của một động vật, qua theo dõi thấy có 2% số tế bào sinh tinh giảm phân không bình thờng ở lần giảm phân I hoặc giảm phân II (chỉ xảy ra ở một trong hai tinh bào cấp II). Do vậy làm xuất hiện một số tinh trùng (n + 1) và (n 1). Các tinh trùng đợc tạo ra từ tất cả các tế bào sinh tinh trên đều tham gia thụ tinh tạo hợp tử trong đó có 98,5% hợp tử bình thờng. Hãy xác định số tế bào sinh tinh xảy ra đột biến ở lần giảm phân I, ở lần giảm phân II. Biết rằng quá trình giảm phân của các tế bào sinh trứng diễn ra bình thờng. Cõu 4: ( 3,0 im) Cho P: gà trống chân ngắn, lông vàng x gà mái chân ngắn, lông đốm Thu đợc F 1 : - Gà trống: 59 con chân ngắn, lông đốm : 30 con chân dài, lông đốm. - Gà mái: 60 con chân ngắn, lông vàng : 29 con chân dài, lông vàng. Biết một gen quy định một tính trạng a) Giải thích kết quả phép lai trên? b) Xác định kiểu gen của P và viết các loại giao tử của P khi giảm phân bình thờng. Cõu 5: ( 3,0 im) a) Sự tự thụ phấn bắt buộc ở thực vật dẫn đến hệ quả gì về mặt di truyền? Nêu ứng dụng của tự thụ phấn bắt buộc vào chọn giống. b) Cho hai loài thực vật: loài A (2n = 12) và loài B (2n = 14). Hãy trình bày các phơng pháp để tạo ra thể song nhị bội có số NST bằng 26. Cõu 6: (4,0 im) Xét 4 gen ở một quần thể ngẫu phối lỡng bội: gen 1 quy định màu hoa có 3 alen A 1 ; A 2 ; a với tần số tơng ứng là 0,5; 0,3; 0,2; gen 2 quy định chiều cao cây có 2 alen (B và b), trong đó tần số alen B ở giới đực là 0,6, ở giới cái là 0,8 và tần số alen b ở giới đực là 0,4, ở giới cái là 0,2; gen 3 và gen 4 đều có 4 alen. Giả thiết các gen nằm trên NST thờng. Hãy xác định: a) Số loại kiểu gen tối đa trong quần thể. b) Thành phần kiểu gen về gen quy định màu hoa khi quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền. c) Thành phần kiểu gen về gen quy định chiều cao cây ở F 1 khi quần thể ngẫu phối và ở trạng thái cân bằng di truyền. d) Lấy ngẫu nhiên 2 cây thân cao trong quần thể ở trạng thái cân bằng cho lai với nhau. Biết rằng alen B quy định cây cao trội hoàn toàn so với alen b quy định cây thấp. Tính xác suất xuất hiện cây thấp ở đời con (theo lý thuyết ) . Cõu 7: ( 3,0 im) a) Cho phép lai sau: P : AaBbDdEe x AaBbddee Các alen A, B, D, E là trội hoàn toàn so với a, b, d, e. Hãy xác định tỷ lệ các kiểu gen, kiểu hình sau ở F 1 : - Kiểu gen aabbDdEe - Kiểu hình A- B- ddee - Các kiểu gen mang ba cặp gen dị hợp - Các kiểu hình mang hai tính trạng trội b) Khi cho cây lỡng bội có kiểu gen AAbb thụ phấn cho cây aaBB, thu đợc một số cây tam bội có kiểu gen AaaBBb. Đột biến đã xảy ra ở cây nào? Hãy viết sơ đồ lai để làm rõ cơ chế hình thành cây tam bội đó. -------------Ht------------- Họ và tên thí sinh: . Số báo danh: . 1 Đề chính thức Së GD&§T NghÖ An K× thi chän häc sinh giái tØnh líp 12 THPT MÔN SINH HỌC – B¶NG A N¨m häc 2010 2011– 2 Híng dÉn chÊm ( 3 trang) Câu Ni dung im Câu 1(2,5 điểm) a - Sơ đồ gen cấu trúc của sinh vật nhân sơ: Mạch gốc 3 5 Vùng điều hoà Vùng mã hoá Vùng kết thúc Mạch bổ sung 5 3 0,25 - Sơ đồ gen cấu trúc của sinh vật nhân thực : 0,25 b * Mã di truyền là mã bộ ba, nghĩa là cứ 3 nuclêôtit đứng kế tiếp nhau trên mạch mã gốc (mạch làm khuôn) mã hoá 1 aa hoặc làm nhiệm vụ kết thúc chuỗi polipeptit. 0,25 * Các cơ sở khoa học của việc xác định mã di truyền: + Về lý thuyết: - Nếu mỗi nu mã hoá 1 aa thì 4 loại nu chỉ mã hoá đợc 4 aa - Nếu cứ 2 nu mã hoá 1 aa thì tạo đợc 4 2 = 16 mã bộ hai, không đủ để mã hoá 20 loại aa. - Nếu cứ 3 nu mã hoá 1 aa thì tạo đợc 4 3 = 64 mã bộ ba, có d để mã hoá 20 loại aa. - Nếu cứ 4 nu mã hoá 1 aa thì tạo đợc 4 4 = 256 mã bộ bốn, quá d để mã hoá 20 loại aa. + Về thực nghiệm: các nhà khoa học đã làm thí nghiệm chứng minh mã di truyền là mã bộ 3. 0,5 * Đặc điểm cơ bản của mã di truyền: - MDT đợc đọc từ một điểm xác định theo từng bộ 3 mà không gối lên nhau. - MDT có tính phổ biến - MDT có tính đặc hiệu - MDT mang tính thoái hoá 0,5 * Số loại bộ ba đợc hình thành: 2 3 = 8 loại 0,25 * Các bộ ba đó là: AAA,AAU,AUU,UUU,UUA,UAA,AUA,UAU. 0,25 * Tỷ lệ từng loại bộ ba: AAA = 4/5 3 = 64/125 UUU = 1/5 3 = 1/125 AAU = UAA = AUA = 4/5 2 .1/5 = 16/125 UAU = UUA = AUU = 1/5 2 .4/5 = 4/125 0,25 Câu 2 (1,5 điểm) a - Vì gen của sinh vật nhân thực là gen phân mảnh có các đoạn intron xen kẽ với các đoạn exon mà trong tế bào vi khuẩn không có bộ máy hoàn thiện ARN thông tin để cắt bỏ intron nên sản phẩm không nh mong muốn 0,5 b - Số phân tử ADN tạo thành: 2 k = 2 4 = 16 phân tử 0,25 - Số phân tử ADN chứa 14 N: 2 k 2 = 16 2 = 14 phân tử 0,5 - Số phân tử ADN chứa 15 N: 2 phân tử 0,25 Câu 3 (3 điểm) a - Trờng hợp 1: 1 x 5 = 5 loại tinh trùng 0,5 - Trờng hợp 2: 4 x 5 = 20 loại tinh trùng 0,5 b - Số tế bào sinh tinh GP không bình thờng: 2% x 1000 = 20 tế bào 0,5 - Số giao tử sinh ra từ 20 tế bào đột biến: 20 x 4 = 80 tinh trùng chiếm tỷ lệ 80/ (1000 x 4) = 2 % 0,5 - Vì số hợp tử bình thờng chiếm 98,5% nên hợp tử đột biến 1,5%, suy ra giao tử đột biến cũng bằng 1,5% 0,25 - Số giao tử bình thờng đợc sinh ra từ tế bào sinh tinh đột biến : (2% - 1,5%) x 80 = 20 tinh trùng bình thờng. Suy ra số giao tử đột biến: 80 20 = 60 tinh trùng 0,25 3 Mạch mã gốc 3 3 5 5 exon Vùng điều hoà Vùng mã hoá Vùng kết thúc exon exon intron intron Mạch bổ sung - Gọi x là số tế bào sinh tinh rối loạn GPI do đó số giao tử đột biến tơng ứng là 4x - Gọi y là số tế bào sinh tinh rối loạn GPII do đó số giao tử đột biến tơng ứng là 2y (vì rối loạn chỉ xảy ra ở một tinh bào cấp II) (x, y nguyên dơng) Ta có hệ phơng trình: (HS làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm) 0,5 Câu 4 (3 điểm) * Xét tính trạng màu sắc: đốm/ vàng = 1/1 là kết quả của phép lai phân tích nhng sự phân tính của gà trống và gà mái khác nhau đồng thời có sự di truyền chéo nên cặp gen quy định màu lông nằm trên NST X (ở vùng không tơng đồng), mặt khác tính trạng lông vàng phổ biến ở gà mái suy ra lông vàng là tính trạng lăn, lông đốm là tính trạng trội . - Quy ớc gen: Trống : + vàng: X a X a + đốm : X A X - Mái : + vàng : X a Y + đốm: X A Y - P : Trống vàng X a X a x Mái đốm X A Y F 1 : 1 trống đốm X A X a : 1 mái vàng X a Y 1,0 * Xét tính trạng kích thớc chân biểu hiện nh nhau ở trống và mái nên cặp gen quy định tính trạng này nằm trên NST thờng. Ta có tỷ lệ ngắn / dài = 2/1, theo quy luật phân tính F 1 (3 :1) nh vậy có một tổ hợp gen gây chết. - Nếu tính trạng chân ngắn trội hoàn toàn thì tổ hợp gây chết là đồng hợp trội. Quy ớc gen: BB chết ; Bb- ngắn; bb- dài - P: Trống chân ngắn Bb x Mái chân ngắn Bb F 1 : 1BB (chết) : 2 Bb (ngắn) : 1 bb (dài) 1,0 - Nếu chân ngắn là trội không hoàn toàn thì tổ hợp gây chết cũng là đồng hợp trội và kết quả t- ơng tự. 0,25 * Xét chung cả hai tính trạng: Hai cặp gen nằm trên 2 cặp NST (NST thờng và NST giới tính) nên chúng PLĐL với nhau. 0,25 * Kiểu gen của P: Trống ngắn vàng: BbX a X a , Mái ngắn đốm: BbX A Y 0,25 * Giao tử: - Trống: BX a , bX a - Mái: BX A , bX A , BY, bY 0,25 Câu 5 (3 điểm) a - Nếu P 100% đồng hợp tử thì thế hệ sau giống P 0,25 - Nếu P có KG dị hợp thì qua các thế hệ tự thụ phấn tỷ lệ KG dị hợp giảm, tỷ lệ KG đồng hợp xuất hiện và tăng dần. 0,25 - Trong các thể đồng hợp có cả thể đồng hợp lặn biểu hiện kiểu hình có hại gây hiện tợng thoái hoá. 0,25 - ứng dụng: + tạo ra dòng thuần chủng 0,25 + củng cố tính trạng mong muốn 0,25 + phát hiện ra gen xấu để loại bỏ ra khỏi quần thể 0,25 4 x + y = 20 4x + 2y = 60 Giải ra ta đợc: x = 10, y = 10 b - Phơng pháp 1: Lai xa kết hợp với đa bội hoá P: Loài A (2n A = 12) x Loài B (2n B = 14) Gp: n A = 6 n B = 7 F 1 : 13 (gồm 6A + 7B) => bất thụ (12A + 14B) (thể song nhị bội hữu thụ chứa 26 NST) - Phơng pháp 2: Dung hợp tế bào trần + Loại bỏ thành xenlulôzơ của tế bào loài A và loài B bằng enzim + Dung hợp hai tế bào trần để nhân hai tế bào đó kết hợp với nhau tạo thành tế bào lai có bộ NST bằng 26 (gồm12A + 14B) + Nuôi các tế bào lai đó trong môi trờng dinh dỡng thích hợp để tái sinh đầy đủ thanh cây lai (HS có thể ký hiệu 2n ở F 1 , 4n ở thể song nhị bội vẫn cho điểm) 1,0 0,5 Câu 6 (4 điểm) a - Số KG trong QT: 6.3.10.10 = 1800 kiểu gen 1,0 b - Thành phần KG quy đinh màu hoa khi QT đạt TTCB di truyền: 0,25A 1 A 1 + 0,3 A 1 A 2 + 0,2 A 1 a + 0,09 A 2 A 2 + 0,12 A 2 a + 0,04 aa = 1 1,0 c - Thành phần KG quy định chiều cao cây ở F 1 khi ngẫu phối: (0,6.0,8) BB + (0,6.0,2 + 0,8.0,4) Bb + (0,4.0,2)bb = 1 0,48 BB + 0,44 Bb + 0,08 bb = 1 0,75 - Thành phần KG quy định chiều cao cây khi QT đạt TTCB di truyền: p B = 0,48 + 0,44/2 = 0,7 ; q b = 1- 0,7 = 0,3 0,49 BB + 0,42 Bb + 0,09 bb = 1 (HS làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm) 0,75 d - Xác suất lấy đợc cây cao dị hợp quần thể là: 0,42/ (0,42 + 0,49) = 0,42/0,91 - Xác suất xuất hiện cây thấp ở đời con khi thực hiện phép lai đó: (0,42/0,91) 2 .1/4 = 0,0533 0,5 Câu 7 (3 điểm) a - Tỷ lệ kiểu gen: AabbDd Ee = 1/2.1/4.1/2.1/2 = 1/32 1,0 - Tỷ lệ kiểu hình : A-B-ddee = 3/4.3/4.1/2.1/2 = 9/64 1,0 - Tỷ lệ các kiểu gen mang ba cặp gen dị hợp : (1/4.1/2.1/2.1/2).4 + (1/2.1/2.1/2.1/2).2 = 8/32 = 1/4 0,25 - Tỷ lệ các kiểu hình mang hai tính trạng trội: (3/4.3/4.1/2.1/2) + (3/4.1/4.1/2.1/2).4 + ( 1/4.1/4.1/2.1/2) = 22/64 = 11/32 0,25 b - Đột biến xảy ra ở cây mẹ ( aaBB) 0,25 - Sơ đồ lai : P: AAbb x aaBB G P : Ab (n) aaBB (2n) F 1 : AaaBBb ( 3n) 0,25 . HếT . 5 Đa bội hoá . Sở GD&ĐT Nghệ An Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 12 Năm học 2010 2011 Môn thi: Sinh học 12 THPT- bảng A Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời. một trong hai tinh bào cấp II). Do vậy làm xuất hiện một số tinh trùng (n + 1) và (n 1). Các tinh trùng đợc tạo ra từ tất cả các tế bào sinh tinh trên đều