Đề thi HSG Sinh học 12 THPT Chuyên Lương Văn Tụy - Ninh Bình có đáp án - Đề 3

Hình 1 mô tả một phần trong cấu trúc của tế bào sinh vật, trong đó có sự sắp xếp của các thành phần hóa học.

1. Chỉ rõ tên các thành phần hóa học được kí hiệu bằng những chữ cái trong hình.

2. Có phát biểu cho rằng: “Hình 1 là một phần cấu trúc của tế bào thực vật”. Phát biểu này đúng hay sai? Giải thích.

1. Các ống nghiệm được mô tả trong Hình 2 dùng để nuôi cấy 5 loài vi sinh vật A, B, C, D, E. Các quan sát cho thấy các loài vi sinh vật này tập trung ở các vị trí khác nhau của ống nghiệm trong quá trình nuôi cấy.

Hình 2

Dựa trên phản ứng của vi sinh vật với oxygen, hãy phân loại các loài vi sinh vật kể trên.

2. Trong tế bào loài B, một phân tử đường glucose có thể tham gia vào các quá trình dị hóa bao gồm quá trình hô hấp hiếu khí và quá trình lên men.

a) 

- Viết phương trình tổng quát của quá trình hô hấp hiếu khí.

- Lập bảng chỉ ra: vị trí diễn ra, nguyên liệu, sản phẩm, nhu cầu oxygen của mỗi giai đoạn trong quá trình hô hấp hiếu khí ở một tế bào.

b) Trong quá trình hô hấp hiếu khí, ATP được tiêu thụ ở giai đoạn nào và vai trò của các phân tử ATP này là gì?

Đất nhiễm mặn là một trong những điều kiện bất lợi từ môi trường ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sinh trưởng ở thực vật, thậm chí gây chết ở thực vật. Nghiên cứu mô hình cây cải dại Arabidopsis thaliana (A. thaliana) các nhà thực vật học phát hiện rằng tế bào có thể điều chỉnh được nồng độ Na⁺ bào tương; qua đó, duy trì được sự ổn định của các protein trong tế bào khi đất trồng bị nhiễm mặn. Protein tham gia vào con đường mẫn cảm với muối (SOS, salt over sensitive) được chứng minh là có liên quan đến đáp ứng thích nghi của tế bào cây A. thaliana ở đất nhiễm mặn. Hình 3 biểu thị hoạt động của các loại protein SOS (SOS1, SOS2 và SOS3) và các protein vận chuyển (AtNHX và CAX) do chính các protein SOS này kiểm soát ở tế bào cây A. thaliana. Biết rằng các protein SOS2 và SOS3 hoạt động khi chúng liên kết với nhau.

a) Nêu vai trò của protein SOS1 và không bào của tế bào thực vật trong sự thích nghi với điều kiện đất nhiễm mặn.

b) So với các cây A. thaliana trồng ở đất không bị nhiễm mặn thì các cây này khi trồng ở đất nhiễm mặn sẽ thay đổi như thế nào về các chỉ số sau và giải thích.

- Độ trương nước của tế bào.

- Mức biểu hiện H⁺.

- Độ pH bào tương.

c) Một thể đột biến sos2 làm giảm khả năng kết hợp thì tỉ lệ K⁺/Na⁺ ở bào tương sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.

Hình 4 mô tả phản ứng ra hoa của các cây thuộc nhóm A, nhóm B và nhóm C ở các chu kì chiếu sáng khác nhau.

1. Dựa trên phản ứng quang chu kì, hãy phân loại các cây nhóm A, nhóm B, nhóm C và giải thích tại sao một số loài cây khó phân biệt được nhóm A hay nhóm B.

2. Để ngăn chặn sự ra hoa của cây mía, người ta áp dụng kỹ thuật bắn pháo hoa vào ban đêm phía trên các cánh đồng mía. Mía là thực vật thuộc nhóm A, B hay C? Giải thích.

Hình 5.1 thể hiện sự sai khác về nồng độ hormone TRH (hormone giải phóng hướng tuyến giáp của vùng dưới đồi), TSH (hormone kích thích tuyến giáp của tuyến yên) và tirôxin của 6 mẫu xét nghiệm tương ứng với 6 người (kí hiệu A, B, C, D, E, F). Giá trị nồng độ 3 hormone này ở 6 mẫu xét nghiệm khác biệt có ý nghĩa thống kê so với giá trị của người khỏe mạnh bình thường (BT).

a) Hãy cho biết mẫu nào trong 6 mẫu xét nghiệm (từ A đến F) tương ứng với mỗi bệnh nhân được chẩn đoán một bệnh dưới đây và giải thích. 

- Bệnh nhân bị nhược năng tuyến yên dẫn đến giảm tiết hormone tuyến yên.

- Bệnh nhân bị nhược năng tuyến giáp dẫn đến giảm tiết hormone tuyến giáp.

- Bệnh nhân bị giảm nhạy cảm của thụ thể với tirôxin ở tuyến yên.

- Bệnh nhân bị tăng nhạy cảm của thụ thể với TSH ở tuyến giáp.

b) Khi các tế bào tạo xương tiết ra vật liệu xương mới, chúng có thể hoạt hóa các tế bào hủy xương phá hủy xương sẵn có bằng cách tiết ra protein RANKL, protein này hoạt hóa RANK-receptor trên chính các tế bào hủy xương. Con đường này được kích thích bởi vitamin D (D3) hoặc hormone PTH. Tuy vậy, khi có ostrogen (E2) các tế bào tạo xương ức chế quá trình này bằng việc tiết ra OPG, chất này gây bất hoạt RANKL được mô tả ở Hình 5.2.

- Liệu pháp thay thế ostrogen có thể giúp tránh loãng xương ở giai đoạn sau mãn kinh không? Giải thích.

- Một người bị ưu năng cận giáp thì xương của họ sẽ bị ảnh hưởng như thế nào? Giải thích.

1. Để đánh giá chức năng hô hấp, dòng và thể tích của khí thở ra được đo đạc trong khi thở ra gắng sức (dòng dương) theo sau bởi một sự hít vào tận lực (dòng âm). Thể hiện dưới đây là một kết quả đo được từ 1 bệnh nhân (đường nét liền). Đường nét đứt là ở người bình thường.

a) Người bệnh bị tắc nghẽn (hẹp) ở khí quản (1) hay ở tiểu phế quản (2)? Giải thích.

b) Thời gian hít vào của người bệnh là dài hay ngắn hơn so với người bình thường? Giải thích.

2. CO là một loại khí độc có thể xâm nhập vào máu qua phổi và làm thay đổi sự vận chuyển oxy. Hình bên cho thấy ảnh hưởng của CO ở nồng độ 0,4 mmHg đối với sự bão HbO₂ trong máu.

a) CO làm thay đổi ái lực của hemoglobin đối với oxy như thế nào? Giải thích.

b) CO có làm thay đổi lượng hemoglobin chức năng trong máu ở điều kiện sinh lý bình thường không (tăng , giảm, không đổi) ? giải thích

c) Từ biểu đồ. hãy cho biết ái lực của Hb với CO cao hay thấp hơn gấp bao nhiêu lần ái lực của Hb với Oxi. Nêu cách tính?

Một học sinh tiến hành thí nghiệm: tách một lớp tế bào biểu bì mặt dưới lá cây thài lài tía ® đặt mẫu vật lên lam kính có chứa giọt nước cất ® đậy lamen ® quan sát dưới kính hiển vi ® chụp ảnh (ảnh giai đoạn 1).

Sau khi chụp ảnh ® nhỏ dung dịch muối NaCl 10% ở một cạnh của lamen ® dùng giấy thấm ở phía đối diện để hút nước cất (kéo nước muối NaCl vào thay thế nước cất).

Sau 10 phút, quan sát lại dưới kính hiển vi (với cùng độ phóng đại của giai đoạn 1) rồi chụp lại ảnh (ảnh giai đoạn 2).

a) Hình 12a và 12b là ảnh của giai đoạn nào?

b)Giải thích nguyên nhân dẫn tới sự khác biệt giữa hai hình.

Vi khuẩn E.coli sinh trưởng trên môi trường có nguồn dinh dưỡng là đường đơn nhanh hơn so với đường đôi. Khi nuôi cấy E. coli trên môi trường chứa hỗn hợp đường glucose và lactose, nó sinh sôi nảy nở với quá trình tương đối phức tạp. Trong quá trình này nồng độ đường glucose, lượng enzyme β-galactosidase và nồng độ tế bào vi khuẩn được theo dõi và ghi lại thể hiện ở hình bên trong khoảng thời gian gần 200 phút kể từ thời điểm bắt đầu bổ sung vi khuẩn vào môi trường.

a) Miêu tả sự biến đổi số lượng tế bào vi khuẩn trong quá trình thực hiện thí nghiệm nói trên. Giải thích.

b) Miêu tả sự biến đổi lượng β-galactosidase trong thí nghiệm nói trên. Giải thích.

c) Bằng kỹ thuật gây đột biến và chuyển đoạn, người ta đã tạo ra được vi khuẩn E.Coli mang operon dung hợp giữa operon Trp và operon Lac như hình bên.

Biết rằng các vi khuẩn vẫn có khả năng sinh trưởng bình thường như các chủng kiểu dại. Nếu nuôi chủng vi khuẩn đột biến này trong môi trường như ở hình 1 và bổ sung axit amin triptophan ngay từ thời điểm bắt đầu thí nghiệm thì đường cong miêu tả lượng β-galactosidase sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.

Prôtêin kháng tripsin do tế bào gan sản sinh và được tiết vào máu có khả năng ức chế một số loại prôtêaza. Một đột biến xảy ra trong gen mã hóa prôtêin kháng tripsin làm thay thế một axit amin, dẫn đến trong máu người bệnh không có prôtêin kháng tripsin và người bệnh bị suy giảm khả năng kiểm soát tripsin. Tuy nhiên, khi tiến hành thử nghiệm hoạt tính của prôtêin đột biến trong điều kiện in vitro (ngoài cơ thể) thì prôtêin này có khả năng ức chế prôtêaza.

a) Giải thích cơ chế gây bệnh suy giảm khả năng kiểm soát tripsin của người mang đột biến này.
b) Hãy thiết kế thí nghiệm để chứng minh cơ chế gây đột biến trên.

1.

Giả sử rằng hai sắc tố đỏ và xanh lam trộn lẫn để tạo thành màu tím bình thường và màu xanh lam pha với màu vàng tạo nên màu xanh lục của cánh hoa dạ yến thảo. Các con đường sinh hóa riêng biệt tổng hợp hai sắc tố như thể hiện trong hai hàng trên cùng của sơ đồ đi kèm. Màu trắng dùng để chỉ các hợp chất không có sắc tố (sự thiếu hụt toàn bộ sắc tố dẫn đến cánh hoa màu trắng).

Con đường thứ 3 các hợp chất không đóng góp tạo sắc tố cho cánh hoa, thường không ảnh hưởng đến con đường tổng hợp sắc tố xanh lam và đỏ, nhưng nếu một trong các chất trung gian của nó (màu trắng 3) tích tụ ở nồng độ cao, nó có thể được chuyển đổi thành màu vàng trong con đường tổng hợp sắc tố màu đỏ. Trong sơ đồ, các chữ cái từ A đến E đại diện cho các enzyme và các gen tương ứng của chúng và tất cả các gen đều không xảy ra liên kết. Giả sử các gen kiểu dại là trội và mã hóa chức năng của enzyme, các alen lặn làm thiếu chức năng của enzyme và không có đột biến nào gây chết. Những tổ hợp kiểu gen của bố mẹ (đời P) thuần chủng nào được lai với nhau để tạo ra đời con F₂ có được các tỷ lệ kiểu hình sau?

a) 9 tím: 3 xanh lục: 4 xanh lam.

b) 9 tím: 3 đỏ: 3 xanh lam: 1 trắng.

c) 13 tím: 3 xanh lam.

d) 9 tím: 3 đỏ: 3 xanh lục: 1 vàng.

2.  Phả hệ hình bên mô tả sự di truyền của một bệnh hiếm gặp trong đó người mắc bệnh được thể hiện bằng ô màu đen. Cho rằng không có đột biến mới phát sinh và tất cả các cá thể có kiểu gen được biểu hiện thành kiểu hình tương ứng.

a) Bệnh do gen lặn trên NST thường, trội trên NST thường, lặn liên kết X (không tương ứng trên Y) hay trội liên kết X (không tương ứng trên Y)? Giải thích.

b) Xác suất mỗi cá thể ở thế hệ II mang gen bệnh là bao nhiêu? Giải thích.

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 dưới đây thể hiện kết quả nghiên cứu quần thể gà lôi tại bang Illinois và hai bang khác không bị tác động (Kansas và Nebraska).             

Địa điểm, thời gian	Kích thước quần thể (số lượng cá thể)	Số alen/lôcut	Tỉ 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

                    

a) Sử dụng số liệu ở bảng trên để giải thích cho bốn tác động của phiêu bạt di truyền (yếu tố ngẫu nhiên) đối với quần thể.

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%. Vì sao có kết quả này?

Hai đồ thị bên mô tả mối quan hệ giữa tỷ lệ sinh, tỷ lệ tử vong và mật độ quần thể ở hai loài I và II.

1) Trong hai loài I và II, loài nào có thể là loài sinh sản vô tính, loài nào có thể là loài sinh sản hữu tính? Giải thích.

2) Có ý kiến cho rằng: “Ở các điểm A, B và D, mật độ quần thể được giữ tương đối ổn định là nhờ các nhân tố phụ thuộc mật độ”. Ý kiến này đúng hay sai? Giải thích.

3) Khi mật độ quần thể nhỏ hơn giá trị C, sự gia tăng về kích thước quần thể là có lợi hay có hại? Vì sao?

4) Trong hai loài I và II, loài nào dễ bị tuyệt chủng hơn khi mật độ quần thể giảm mạnh? Giải thích.

Ở cá “bảy màu”, con đực có nhiều chấm màu trên cơ thể. Đặc điểm bên ngoài và thể chất có thể ảnh hưởng tới sự sinh sản thành công của con đực (Hình A). Sự thay đổi màu sắc của cá đực cũng được nghiên cứu khi chuyển từ điều kiện có động vật ăn thịt hoạt động mạnh sang điều kiện có động vật ăn thịt hoạt động yếu hơn (Hình B).

a) Đặc điểm màu sắc và thể chất có ảnh hưởng như thế nào đến khả năng sinh sản thành công của cá đực? Giải thích.

b) Đặc điểm màu sắc có vai trò thế nào đối với sự thích nghi của cá đực khi có động vật ăn thịt? Giải thích.

c) Trong điều kiện không có động vật ăn thịt, đặc điểm màu sắc của các con đực trong quần thể có khả năng sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.