Đề tham khảo ôn thi HSG Sinh học 12 (Tự luận) có đáp án - Đề 1

a. Phân biệt chiều khuếch tán và số lượng ion H+ ở các bào quan diễn ra cơ chế như hình bên ở tế bào thực vật?

b. Những năm 1970, các nhà khoa học đã làm 1 thí nghiệm:

- Cho dung hợp tế bào đang ở pha G1 với tế bào đang ở pha S, thấy nhân của tế bào ở pha G1 bước ngay vào pha S.

- Cho dung hợp tế bào đang ở pha G1 với tế bào đang ở pha M, thấy tế bào đang ở pha G1 bước ngay vào pha M. Hãy giải thích kết quả?

a. Khi các nhà nghiên cứu dược phẩm thiết kế thuốc cần phải vào tế bào thì họ thường gắn vào thuốc nhóm methyl (CH$_{3}$) để phân tử thuốc dễ dàng đi vào trong tế bào. Ngược lại, khi các nhà khoa học thiết kế thuốc cần hoạt động ngoài tế bào thì họ gắn vào đó nhóm tích điện để giảm khả năng thuốc đi qua màng và vào tế bào. Giải thích.

b. Trong tự nhiên, một số protein có thể phát ra ánh sáng. Ví dụ như protein huỳnh quang được tìm thấy ở loài sứa Aequorea victoria có thể phát sáng màu xanh lục. Trong nghiên cứu, các nhà khoa học có thể phân lập gene mã hoá protein này và ghép chúng với gene mã hóa protein từ sinh vật khác. Sự biểu hiện của gene ghép tạo ra “protein dung hợp” và vẫn giữ được chức năng sinh học bình thường của chúng, nhưng có thêm phần huỳnh quang cho phép các protein dễ dàng được theo dõi.

Trong một thí nghiệm, các nhà nghiên cứu sử dụng kính hiển vi để theo dõi đường đi của protein dung hợp thông qua một tế bào động vật có vú. Gene mã hoá protein huỳnh quang được ghép với gene mã hóa protein X của virus. Bảng dưới đây tóm tắt những thay đổi quan sát được tại 3 vị trí trong tế bào sau khi cho lây nhiễm với virus.

- Xác định tên của mỗi cấu trúc A, B, C. Giải thích.

- Nếu các tế bào được bổ sung một phân tử ức chế tổng hợp protein đặc hiệu vào lúc virus bắt đầu xâm nhiễm, kết quả thí nghiệm trên sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.

a. Để nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường đến quá trình lên men và chất lượng dưa cải muối, người ta tiến hành muối dưa ở nồng độ 2,5% và 21 độ với 4 nhóm thí nghiệm gồm: Lên men tự phát (A), bổ sung vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides (B), bổ sung vi khuẩn Lactococcus lactis (C) và bổ sung nước dưa cũ (D). Kết quả thu được sau 28 ngày lên men thể hiện ở bảng và hình dưới:

Sắp xếp các nhóm thí nghiệm theo hiệu quả lên men tăng dần. Giải thích.

- Nhóm nào có chất lượng sản phẩm tốt nhất? Giải thích.

b. Phân lập vi khuẩn L. lactis từ nước dưa và Clostridium botulinum từ đất rồi nuôi trong môi trường kị khí thích hợp, sau đó nhỏ vài giọt H2O2 vào ống nghiệm chứa mỗi loại vi khuẩn, người ta không thấy hiện tượng xảy ra. Giải thích kết quả thu được. Từ kết quả có thể phân loại mỗi loài trên dựa vào nhu cầu oxygen cho sinh trưởng được không? Tại sao?

c. Khi chuyển L. lactis ra môi trường thoáng khí và nuôi trên đĩa thạch dinh dưỡng, vi khuẩn sinh trưởng rất chậm mặc dù có nguồn carbon dồi dào. Nếu bổ sung sắt (thành phần của protein Hem) vào môi trường, vi khuẩn sinh trưởng nhanh hơn và bắt đầu tiêu thụ O2. Hãy giải thích hiện tượng trên. Sắt có phải nhân tố sinh trưởng đối với L. lactis không? Giải thích.

Một số loài vi khuẩn có thể sử dụng ethanol (CH3-CH2-OH) hoặc acetate (CH3-COO-) làm nguồn carbon duy nhất trong quá trình sinh trưởng. Tốc độ hấp thụ ban đầu hai loại chất này của tế bào vi khuẩn được trình bày trong bảng dưới đây:

a. Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ hấp thụ ban đầu và nồng độ của hai chất trên.

b. Dựa vào đồ thị đã vẽ, hãy cho biết:

- Sự vận chuyển của hai chất A và B qua màng tế bào vi khuẩn theo cách nào? Giải thích.

- Hai chất A và B, chất nào là ethanol và chất nào là acetate? Giải thích.

Sự phát triển của quả cà chua được chia thành ba giai đoạn. Giai đoạn 1 (GĐ1): Giai đoạn hình thành quả được đặc trưng bằng sự phân chia nhanh chóng của các tế bào. Giai đoạn 2 (GĐ2): Giai đoạn sinh trưởng, kích thước quả tăng nhanh (chủ yếu bởi sự dãn tế bào). Giai đoạn 3 (GĐ3): Giai đoạn chín của quả, bắt đầu khi quả đạt kích thước tối đa. Sự phát triển của quả được điều hòa bằng các phytohormone: Auxin, gibberellin, cytokinin, abscisic acid và ethylene. Mỗi loại phytohormone này được kí hiệu ngẫu nhiên là: L, M, N, P, Q. Người ta nhận thấy trong quá trình phát triển của quả cà chua có một số đặc điểm sau:

+ GĐ1 có sự hoạt động mạnh của L, M, N.

+ L có nồng độ giảm thấp khi quả phát triển sang GĐ2.

+ Ở GĐ1, M có nồng độ ban đầu thấp hơn L. Sau đó, nồng độ chất này tăng dần và đạt mức cao ở nửa đầu GĐ2, rồi giảm dần ở nửa cuối GĐ2. M cũng xuất hiện trong GĐ3.

+ N có nồng độ cao nhất ở giữa GĐ2.

+ GĐ3 được bắt đầu bằng sự xuất hiện của P và được điều hòa chủ yếu bởi P.

a. Nghiên cứu về quá trình ra hoa ở cây cải dại (Arabidopsis thaliana) cho thấy, sự ra hoa ở cây cải dại bị chi phối bởi nhiều gene và nhiệt độ môi trường. Trong đó, gene C mã hóa protein ức chế hoạt động của các gene khác quy định sự ra hoa, gene D mã hóa enzyme deacetylase liên quan đến sự ức chế phiên mã của gene C, gene D được cảm ứng bởi nhiệt độ thấp kéo dài.

Giả sử các yếu tố môi trường khác của cây là bình thường. Trong hai trường hợp cây cải dại được cảm ứng và không được cảm ứng bởi nhiệt độ thấp kéo dài, cây có ra hoa không? Giải thích.

b. Cây cà chua và cây bông sẽ bị héo sau khi rễ của chúng bị ngập nước trong vài giờ. Biết rằng sự úng nước dẫn đến thiếu O$_{2}$, tăng calcium tế bào chất và giảm pH tế bào. Em hãy đưa ra giả thuyết để giải thích hiện tượng trên.

Để nghiên cứu sự khác biệt giữa thực vật ưa sáng và ưa bóng, các nhà khoa học đã làm thí nghiệm với cây non của hai loài thực vật, một cây ưa bóng (gỗ sồi) và một cây ưa sáng (gỗ liễu). Cây con được trồng và nảy mầm trong lồng kính sau đó dùng vải tối màu để che nhằm giới hạn lượng ánh sáng chiếu vào chỉ còn bằng 3% và 44% so với bình thường. Sau 5 tuần thu lấy một lá (kích thước bình thường và vẫn còn trên cây) ra khỏi lồng kính để nghiên cứu trong thời gian ngắn. Lá được tiếp xúc với ánh sáng bình thường trong vài phút để đo cường độ quang hợp, sau đó người ta tiếp tục phân tích hàm lượng diệp lục (hàm lượng, khối lượng) và diện tích bề mặt lá. Các kết quả cuối cùng được thể hiện dưới dạng diện tích bề mặt trên mỗi gam mô lá để có thể so sánh giữa hai loài (chúng có kích thước lá khác nhau). Hình dưới đây thể hiện kết quả thu được (lưu ý rằng đơn vị đo cường độ ánh sáng ở đây là foot-candle (fc) = 10.764 lux, một loại đơn vị đo cường độ ánh sáng cũ, trong điều kiện ánh sáng bình thường cường độ ánh sáng xấp xỉ 4500 fc).

a. Hai biểu đồ có dạng đường cong gần tương tự nhau cho thấy ánh sáng có quan hệ chặt chẽ với cường độ quang hợp. Giải thích tại sao khi cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp cũng tăng theo?

b. So sánh cường độ quang hợp tối đa của hai loài cây. Đặc điểm nào giữa thực vật ưa bóng và thực vật ưa sáng tạo nên sự khác biệt như vậy?

c. Phân tích dữ liệu về hàm lượng diệp lục trong bảng và giải thích.

d. Phân tích dữ liệu về diện tích bề mặt lá trong bảng và giải thích.

e. Loại thực vật nào sẽ có sự biến động lớn nhất về cường độ quang hợp theo thời gian để đáp ứng với những thay đổi xảy ra trong một ngày duy nhất khi trời u ám rồi chuyển sáng rồi lại u ám?

Liệu pháp dung nạp glucose là một trong những phương pháp kiểm tra khả năng điều hòa lượng glucose huyết tương của cơ thể, một chỉ số quan trọng trong chẩn đoán nhiều bệnh ở người. Người kiểm tra được uống một lượng glucose với liều lượng 1g/kg khối lượng cơ thể khi đói (nhịn ăn ít nhất 12 giờ). Hình 9.1 thể hiện kết quả kiểm tra lượng glucose huyết tương sau liệu pháp dung nạp glucose bằng đường uống (thời điểm uống glucose là 0 giờ) ở người bình thường và một số người bệnh liên quan đến đường tiêu hóa, gan và tuyến tụy. Hình 9.2 thể hiện cấu trúc một tiểu thùy gan (đơn vị chức năng của gan) của người bình thường. Ở người bị bệnh xơ gan, tế bào gan bị phá hủy và bị thay thế bằng các mô xơ gây chèn ép các mạch máu. Hãy trả lời các ý hỏi sau:

a. Mỗi đường đồ thị i, ii, iii, iv (Hình 9.1) tương ứng với kết quả kiểm tra của một người nào sau đây: (1) người bị bệnh xơ gan, (2) người tăng khả năng hấp thu ở ruột, (3) người giảm khả năng hấp thu ở ruột, (4) người bị đái tháo đường? Giải thích.

b. Người bị đái tháo đường có hàm lượng HCO3- huyết tương thay đổi như thế nào so với bình thường? Giải thích.

c. Người bị bệnh xơ gan có tổng lượng dịch trong ống 4 thay đổi như thế nào so với người bình thường? Giải thích.

Độ giãn nở của phổi là khả năng dễ dàng mà phổi có thể giãn ra và được tính bằng sự thay đổi thể tích trên sự thay đổi áp suất (ΔV/ΔP), chính là độ dốc của đường cong áp suất - thể tích của phổi. Dựa trên đường cong áp suất - thể tích của phổi, hãy xác định đường cong X và Z trong hình 9.3 là của bệnh nhân nào trong số các bệnh nhân sau: khí phế thũng, hen suyễn, khó thở liên quan đến tuổi tác, phù phổi? Giải thích. (RV: Thể tích khí cặn)

a. Trẻ dị tật thiếu tuyến ức có mức độ đáp ứng miễn dịch tế bào và miễn dịch thể dịch bị ảnh hưởng như thế nào? Giải thích.

b. Một nam thanh niên khỏe mạnh có nhịp tim 75nhịp/phút. Lượng oxygen trong tĩnh mạch phổi là 0,24 ml/ml máu, động mạch phổi là 0,16ml/ml máu, lượng oxygen cơ thể tiêu thụ là 432ml/phút. Thể tích tâm thu của người này bằng bao nhiêu? Trình bày cách tính.

Biểu đồ bên thể hiện cho các đường cong chức năng tim (tâm thất) và chức năng tĩnh mạch. Đường cong số (1) thể hiện cho hồi lưu tĩnh mạch (dòng máu chảy từ mạng lưới tĩnh mạch hệ thống về tim phải) và đường cong số (2) thể hiện cho cung lượng tim. Hai đường cong giao nhau tại điểm cân bằng của hệ tim mạch (khi cung lượng tim bằng với hồi lưu tĩnh mạch). Trong mỗi trường hợp sau, bắt đầu từ điểm kiểm soát (control), các đường cong đã dịch chuyển đến điểm nào? Giải thích.

- Trường hợp 1: được truyền dung dịch muối sinh lý.

- Trường hợp 2: khi tập thể dục trên máy chạy bộ.

- Trường hợp 3: mất nước do toát mồ hôi.

- Trường hợp 4: sử dụng thuốc digoxin làm tăng lực co tim.

Một người bị đái tháo đường có áp suất thủy tĩnh mao mạch cầu thận là 58mmHg, áp suất keo huyết tương là 25 mmHg, áp suất thủy tĩnh trong lòng nang Bowman là 17mmHg và hệ số lọc cầu thận là 6mL/phút/mmHg. Biết rằng, nồng độ glucose huyết tương ở người này là 2,2mg/mL, tốc độ tái hấp thu glucose tối đa ở ống thận là 200mg/phút. Hãy tính hàm lượng glucose được thải ra nước tiểu trong 1 phút?

Ở động vật có xương sống, hormone thần kinh ADH (vasopressin) do vùng dưới đồi tiết ra, được kích thích giải phóng vào máu trong những điều kiện mất cân bằng nội môi nhất định của cơ thể. ADH tác động đến hoạt động của một số tế bào ống thận, từ đó ảnh hưởng đến một số chỉ số trong dịch lọc của ống thận. Hình 11.1 thể hiện sự biến đổi giá trị một chỉ số dịch lọc (chỉ số X) trong một số cấu trúc của nephron ở một loài linh trưởng trong hai trường hợp: không có ADH và ADH nồng độ cao (đường đồ thị 1 và 2). Mỗi kí hiệu i, ii, iii trên Hình 11.1 là một cấu trúc của nephron. Hình 11.2 thể hiện tác động của ADH đến một loại tế bào nephron. Hãy trả lời các ý hỏi sau:

a. Đường đồ thị nào (1 hay 2) tương ứng với điều kiện có ADH nồng độ cao? Giải thích. Biết rằng, chỉ số X là một trong hai chỉ số: thể tích dịch lọc hoặc áp suất thẩm thấu dịch lọc.

b. Mỗi cấu trúc i, ii, iii tương ứng với một cấu trúc nào của nephron? Giải thích.

c. Khi ức chế các kênh vận chuyển urea ở ống góp, độ cao đỉnh (t) ở đường đồ thị 1 thay đổi như thế nào so với bình thường? Giải thích.

d. Dưới tác động của ADH, cấu trúc Y (Hình 11.2) sẽ tăng số lượng trên màng tế bào ở phía A hay phía B nhiều hơn? Giải thích.

Sự thay đổi tính thấm của màng với ion có liên quan đến sự thay đổi điện thế màng và hình thành điện thế hoạt động, qua đó, tác động đến tế bào, mô, cơ quan tiếp nhận. Cường độ dòng ion thể hiện mức thấm của màng hay dòng ion đó di chuyển qua màng.

Thực hiện thí nghiệm với mỗi chất M, N, P, Q - các chất có thể gây đóng - mở đối với mỗi loại bơm - kênh ion. Hình 12 thể hiện kết quả đo cường độ dòng K+ và Na+ trong các điều kiện dung dịch tiêu chuẩn (BT) và dung dịch tiêu chuẩn bổ sung lần lượt các chất M, N, P, Q.

a. Giả sử chất M có tác động đến kênh ion K+ trên màng sợi sau hạch dây đối giao cảm. So với điều kiện bình thường, khi bổ sung chất M, sự tiết H+ ở tế bào viền dạ dày tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.

a. Giả sử chất N có tác động đến kênh ion Na+ trên màng sợi sau hạch dây giao cảm. So với điều kiện bình thường, khi bổ sung chất N, lượng máu tới ruột non tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.

b. Giả sử chất P có tác động đến khả năng thẩm thấu của màng neuron đối với ion Na$^{+}$ của sợi sau hạch dây thần kinh giao cảm. Biết P có thụ thể ở động mạch thận. So với điều kiện bình thường, khi chịu tác động của P, thì áp lực lọc cầu thận tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.

c. Giả sử chất Q có tác động đến khả năng thẩm thấu của màng neuron đối với ion Na+ của sợi trước hạch dây thần kinh phó giao cảm. So với điều kiện bình thường, khi chịu tác động của Q, hoạt động protein ức chế bơm ion Ca$^{2+}$ - H+ ATPase trên màng tế bào cơ tim tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.