(2) Khi người ta bổ sung vào môi trường nuôi cấy chất Y thì chủng B mọc chủng A, C không mọc

Trường THPT chuyên Nguyễn Trãi

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN SINH HỌC Năm học 2020- 2021

(Thời gian làm bài 180 phút) Câu 1 (2,5 điểm)

a. Nêu các điều kiện cho cố định ni tơ phân tử ở vi sinh vật. Nốt sần rễ cây họ đậu có đặc điểm gì tạo thuận lợi cho vi khuẩn Rhizobium cố định ni tơ phân tử?

b. Có 3 chủng vi khuẩn khuyết dưỡng A, B,C (mỗi chủng mang một loại đột biến), do gen đột biến tạo các enzim tương ứng Ea, Eb, Ec mất chức năng xúc tác ở một bước trong chuỗi chuyển hóa tạo nhân tố sinh trưởng X.

Người ta tiến hành thí nghiệm như sau: nuôi chung chủng A với chủng B trong môi trường nuôi cấy có tỉ lệ X thấp thì chủng B mọc tạo khuẩn lạc, còn chủng A không mọc. Khi nuôi chung chủng B với chủng C ở môi trường như trên thì chủng B mọc được chủng C không mọc. Khi nuôi chung chủng A với C ở môi trường như trên thì chủng C mọc chủng A không mọc.

(1) Nếu chuỗi chuyển hóa có 3 phản ứng theo thứ tự 1; 2; 3 để tạo chất X thì các enzim Ea, Eb, Ec tham gia vào phản ứng nào mà enzim bình thường tương ứng với nó thực hiện được? giải thích.

(2) Khi người ta bổ sung vào môi trường nuôi cấy chất Y thì chủng B mọc chủng A, C không mọc. Khi bổ sung vào môi trường nuôi cấy chất Z thì chủng B và C đều mọc chủng A không mọc. Khi bổ sung chất Q vào môi trường thì cả ba chủng đều không mọc. Hãy cho biết sơ đồ chuyển hóa các chất trên để tạo X, giải thích.( Biết ba chủng trên được nuôi riêng rẽ và môi trường nuôi cấy như nhau)

Câu 2 (2,5 điểm)

a. Hãy giải thích tại sao trong giảm phân cần có sự tiếp hợp của các cặp NST tương đồng mà nguyên phân lại không xảy ra quá trình tiếp hợp đó?

b. Khi đưa ti thể vào môi trường thích hợp có bổ sung succinate, ADP. Biết succinat là chất cung cấp điện tử duy nhất. Hãy cho biết nồng độ ô xy trong môi trường thay đổi thế nào trong các trường hợp sau và giải thích.

Biết thời gian thí nghiệm là 12 phút.

1. Đưa chất X vào môi trường làm tăng tính thấm của màng trong ti thể với H+

2. Đưa chất Y vào môi trường gây ức chế vận chuyển succinate vào trong ti thể

3. Đưa chất z vào môi trường gây ức chế phức hệ cytochromc 4. Đưa chất Q vào môi trường gây ức chế vận chuyển ADP/ATP 5. Đưa chất K vào môi trường gây ức chế phức hệ ATP- Sylthease Câu 3( 2,5 điểm)

a. Những nguyên nhân nào làm cường độ quang hợp của cây C4 cao?

b. Tại sao cây C3 năng suất thấp mà lại tiêu hao nhiều nước trong quang hợp?

c. Phân biệt cây ngày ngắn, cây ngày dài dựa vào thời gian tối tới hạn.

d. Tại sao người trồng cúc để ra hoa vào dịp tết cần thắp điện sáng vào ban đêm?

e. Có một loài thực vật ra hoa ở một vùng có thời gian chiếu sáng là 14 giờ và thời gian tối là 8 giờ. Loài cây này là cây ngày dài có chính xác

không? Giải thich.

Câu 4(2,5 điểm)

a. Chỉ ra những nguyên nhân gây ra sự phân li ô xy hemoglobin.

b. Vẽ đường cong phân li ô xy để phân biệt các trường hợp sau và giải thích 1. Đường cong phân li ô xy hemoglobin của người tai nạn mất nhiều máu.

2. Đường cong phân li ô xy hemoglobin của người khỏe mạnh bình thường.

3. Đường cong phân li ô xy hemoglobin của người đang sốt.

4. Đường cong phân li ô xy hemoglobin của người có pH máu kiềm hơn bình thường.

5. Đường cong phân li ô xy của myoglobin Câu 5(2.5 điểm)

Để tìm hiểu quy luật di truyền chi phối hai tính trạng hình dạng và màu sắc quả bí, một nhà khoa học đã tiến hành lai giữa hai dòng bí thuần chủng quả dẹt, màu xanh với quả dài, màu vàng thu được F1 toàn quả dẹt, màu xanh. Cho F1 tự thụ phấn thu được F2 gồm các kiểu hình có tỷ lệ:

9/16 cây cho quả dẹt, màu xanh 1/16 cây cho quả tròn, màu trắng 3/16 cây cho quả tròn, màu xanh 1/16 cây cho quả dài, màu vàng

2/16 cây cho quả tròn, màu vàng

Biết rằng vị trí các gen trên NST không thay đổi trong quá trình giảm phân.

a) Hãy xác định quy luật di truyền chi phối mỗi tính trạng nêu trên. Viết sơ đồ lai từ P đến F2 về sự di truyền hai tính trạng trên.

b) Xác định tỷ lệ kiểu gen, kiểu hình ở đời con khi cho lai cây F1 với cây có kiểu hình quả dài, màu trắng.

Câu 6 (2,5 điểm)

Ở người, đa hình đơn nuclêôtit trong gen X, biểu hiện bởi cặp nuclêôtit A=T được thay thế bằng GX ở vị trí nuclêôtit 136 (kí hiệu là SNP A136G) trong vùng mã hóa, có thể được xác định bằng phương pháp nhân bản ADN nhờ PCR kết hợp với cắt bằng enzim giới hạn. Alen kiểu dại mang A=T ở

vị trí 136 (kí hiệu là alen A) có 2 vị trí nhận biết của một enzim giới hạn (RE) tại các vị trí nuclêôtit 136 và 240 trong vùng mã hóa. Alen đột biến mang GX ở vị trí 136 (kí hiệu là alen G) mất vị trí nhận biết của RE tại vị trí đó. Để nhân bản đoạn gen bằng PCR, người ta dùng cặp đoạn mồi dài 25 bp gồm một đoạn mồi liên kết ngay trước vùng mã hóa và một đoạn mồi liên kết sau vị trí nuclêôtit 550 (xem hình trên). Sản phẩm PCR sau đó được cắt hoàn toàn bởi RE và điện di trên gel agarôzơ để xác định kiểu gen của mỗi cá thể.

a) Hãy nêu số lượng phân đoạn ADN và kích thước mỗi phân đoạn trên gel điện di thu được (đơn vị bp) tương ứng với mỗi kiểu gen đồng hợp tử và dị hợp tử về các alen A và G.

b) Một nghiên cứu nhằm xác định mối liên quan giữa SNP A136G ở gen X với sự mẫn cảm dị ứng phấn hoa cho thấy sự phân bố kiểu gen ở nhóm đối chứng và nhóm nghiên cứu như sau:

Nhóm cá thể

Số lượng cá thể của mỗi

kiểu gen Tổng số cá thể

AA AG GG

Nhóm đối chứng (không dị ứng phấn hoa)

108 144 48 300

Nhóm nghiên cứu (dị ứng phấn hoa)

156 212 72 440

Hãy xác định tần số kiểu gen và alen ở mỗi nhóm cá thể. Có thể kết luận gì về mối liên quan giữa SNP A136G với sự mẫn cảm dị ứng phấn hoa? Giải thích.

Câu 7 (2.5 điểm)

a. Có quan niệm cho rằng cạnh tranh trong quần thể là phản ứng thích nghi của quần thể trước môi trường sống. Quan điểm đó là đúng hay sai? Giải thích

a) Nêu các đặc trưng cơ bản của hệ sinh thái nông nghiệp.

25 bp 136 bp 104 bp 310 bp 25 bp

25 bp 240 bp 310 bp 25 bp

Alen A

Alen G

Vị trí cắt của enzim giới hạn Cặp đoạn mồi; bp: cặp bazơ Chú thích:

25 bp 136 bp 104 bp 310 bp 25 bp

25 bp 240 bp 310 bp 25 bp

Alen A

Alen G

Vị trí cắt của enzim giới hạn Cặp đoạn mồi; bp: cặp bazơ Chú thích:

b) Có hai hệ sinh thái tự nhiên (X và Y) đều tiếp nhận năng lượng ánh sáng mặt trời ở mức 5×10⁶ kcal/m²/ngày. Hiệu suất sinh thái của các bậc dinh dưỡng được thể hiện qua bảng sau:

Bậc dinh dưỡng Hiệu suất sinh thái (%)

Hệ sinh thái X Hệ sinh thái Y

Sinh vật sản xuất 0,1 0,5

Sinh vật tiêu thụ bậc 1 1,0 10,0

Sinh vật tiêu thụ bậc 2 5,0 12,0

Sinh vật tiêu thụ bậc 3 10,0 15,0

Sinh vật tiêu thụ bậc 4 Không có 15,0

Biết rằng năng lượng mất do hô hấp của sinh vật qua mỗi bậc dinh dưỡng là 90%. Hãy tính mức năng lượng ở mỗi bậc dinh dưỡng và cho biết hệ sinh thái nào ổn định hơn? Giải thích.

Câu 8 (2,5 điểm)

a. Hệ gen ở sinh vật nhân thực mang những đặc điểm gì biểu hiện tiến hóa hơn sinh vật nhân sơ?

b. Quần thể gà lôi đồng cỏ lớn (Tympanuchus cupido) ở bang Illinois (Hoa Kỳ) đã từng bị sụt giảm số lượng nghiêm trọng do hoạt động canh tác của con người

trong thế kỷ XIX-XX. Bảng 2 thể hiện kết quả ^{Bảng 2} nghiên cứu quần thể gà lôi tại bang Illinois và hai bang khác không bị tác động (Kansas và Nebraska).

a) Hãy sử dụng số liệu ở bảng 2 để giải thích cho bốn tác động của phiêu bạt di truyền (yếu tố ngẫu nhiên).

b) Để phục hồi quần thể gà lôi đồng cỏ ở bang

Illinois, năm 1993 người ta đã bổ sung vào quần thể này 271 cá thể được lấy ngẫu nhiên từ các bang khác. Sau 4 năm, tỉ lệ trứng nở đã tăng lên hơn 90%.

Hãy giải thích kết quả.

………HẾT………..

( giám thị coi thi không giải thích gì thêm)

Địa điểm, thời gian

Kích thước quần thể (số lượng cá thể)

Số alen/

lôcut

Tỷ lệ

% trứng nở Illinois

1930-1960

1993 1.000 - 25.000

< 50

5,2 3,7

93

< 50

Kansas, 1998 750.000 5,8 99

Nebraska, 1998 75.000 - 200.000 5,8 96