Đề tham khảo ôn thi HSG Sinh học 12 (Tự luận) có đáp án - Đề 2

Một nhà khoa học đã tiến hành dung hợp gene để tạo ra một loại protein lai kết hợp giữa protein huỳnh quang xanh (GFP) với một protein được tiết ra từ các tế bào nấm men. Ông đã phân lập được 3 chủng tế bào nấm men đột biến mẫn cảm nhiệt độ, mỗi chủng bị lỗi ở một giai đoạn khác nhau trong quá trình vận chuyển và tiết protein. Nhà khoa học đã kiểm tra số phận của các protein dung hợp GFP trong các chủng nấm men khác nhau và thiết kế các chủng đột biến để chúng biểu hiện protein dung hợp GFP. Kết quả thí nghiệm được trình bày như hình 1 dưới đây (các chấm đen đại diện cho các protein dung hợp GFP).

Chủng A	Chủng B	Chủng C	Chủng D
	Hình 1	Hình 1

a. Việc tạo protein lai giữa protein GFP và một loại protein khác nhằm mục đích gì?

b. Tại sao trong thí nghiệm trên nhà khoa học lại phải sử dụng đột biến mẫn cảm nhiệt độ dù nó khó phân lập hơn đột biến thông thường?

c. Cho biết mỗi chủng A, B, C, D ở hình bị đột biến ở giai đoạn nào trong con đường tiết protein.

d. Nếu tế bào nấm men mang đột biến chức năng từ cả nhóm A và nhóm C, thì protein sẽ tập trung ở vị trí nào? Giải thích

Kháng sinh cytochalasin B là chất chiết xuất từ nấm H. dematiodeium, có khả năng ức chế sự hình thành vi sợi. Khi tiêm cytochalasin B vào tế bào trùng amip, người ta thấy chuyển động tế bào bị ức chế và tế bào chuyển thành dạng hình cầu. Người ta tiếp tục thí nghiệm với một số loại thuốc khác và đo tỉ lệ tế bào trở thành dạng hình cầu, kết quả thu được thể hiện ở bảng 2 dưới đây.

a. Vi sợi, vi ống hay cả hai cần thiết cho sự chuyển động tế bào ở trùng amip? Giải thích.

b. Chuyển động tế bào ở trùng amip có yêu cầu năng lượng hay không? Giải thích.

c. Khi tế bào người bình thường được xử lý với cytochalasin B thì quá trình phân chia nhân, quá trình phân chia tế bào chất hay cả hai quá trình đều bị ức chế? Giải thích.

Màng sinh học (màng sinh chất) có tính thấm khác nhau đối với các chất đi vào hoặc ra khỏi tế bào.

Tuy nhiên, các màng nhân tạo được hình thành từ các phân tử phospholipid (gọi là màng lipid) có thể có tính thấm khác với màng sinh học. Theo dõi độ thấm qua màng của một số chất: Carbon dioxide (CO$_{2}$), nước (H$_{2}$O), glucose (C$_{6}$H$_{12}$O$_{6}$), rượu ethanol (C$_{2}$H$_{5}$OH), kết quả thu được như hình 2.

a. Hãy cho biết sự giống nhau và khác nhau cơ bản nhất về cấu tạo giữa màng sinh chất và màng lipid.

b. Các chất nêu trên có thể tương ứng với chữ số nào ở hình 2? Giải thích.

Xét nghiệm chẩn đoán nhanh (RDT-rapid diagnostic testing) phù hợp cho việc sàng lọc y tế sơ bộ hoặc khẩn cấp và sử dụng trong các cơ sở y tế với thời gian nhanh (khoảng 20 phút). Trong một que thử RDT có 2 loại kháng thể đơn dòng khác nhau:

- Một là kháng thể di động mang chất chỉ thị màu bắt cặp một phần của kháng nguyên.

Hai là kháng thể cố định bắt kháng nguyên đã được các kháng thể di động mang biểu thị màu giữ lại, do đó xuất hiện vạch màu ở ô test.

Hình 4. Que test

Thông tin sau được lấy từ việc test những người có nguy cơ cao đã mắc bệnh sốt rét bằng kĩ thuật sử dụng que thử để tìm protein kháng nguyên đặc trưng của Plasmodium trong mẫu máu của người. Bảng 4 mô tả thông tin về hai loại que thử RDT

Bảng 4

Khi cho mẫu máu cần kiểm tra vào ô lấy mẫu, chờ một khoảng thời gian nhất định, nếu xuất hiện một vạch màu trong cửa sổ test chứng tỏ người cho mẫu máu trên mắc bệnh sốt rét.

Hãy cho biết:

a. Que thử 1 và 2 có chứa các kháng thể đơn dòng di động khác nhau hay không? Tại sao?

b. Giải thích tại sao 1 vạch màu ở cửa sổ test lại cho kết quả dương tính với protein

Plasmodium?

c. Hai mẫu máu được lấy từ cùng một người. Một mẫu thử trên que test loại 1 cho kết quả âm tính, một mẫu thử trên que test loại 2 cho kết quả dương tính. Giải thích tại sao?

Một chủng F$^{+}$ mang các gene kiểu dại (F+ prototrophic) được nuôi cấy, sau 1 thời gian các chủng Hfr (kí hiệu A, B) được phân lập từ môi trường nuôi cấy chủng F$^{+}$. Các chủng Hfr này được đem lai với các chủng F$^{-}$ có kiểu gene Arg- Cys- His- Ilv- Lys- Met- Nic- Pab- Pyr- Trp-Thí nghiệm lai được cho dừng ở các thời điểm khác nhau và được kiểm tra khả năng sinh trưởng trên các môi trường khuyết dưỡng các amino acid khác nhau, kết quả được thể hiện ở Bảng 5(thời gian tính bằng phút). Biết rằng các chủng Hfr khác nhau có thể truyền gene tại các vị trí khác nhau đồng thời hướng truyền cũng có thể khác nhau, các gene nằm trong ngoặc là các gene không thể phân biệt được thời gian truyền (có thể coi các gene có cùng 1 vị trí hay rất gần nhau), gene Pab cách điểm khởi đầu tái bản 2 phút trên bản đồ truyền gene. Các thời điểm truyền gene trong đề bài là giả thiết, thực tế quá trình tiếp hợp ở vi khuẩn có thể không kéo dài như vậy.

Bảng 5

a. Yếu tố nào quyết định khả năng tiếp hợp và truyền gene của chủng Hfr?

b. Vẽ bản đồ di truyền dạng thẳng, xác định khoảng cách các gene (theo phút) và vị trí truyền gen, hướng truyền của các chủng Hfr trên.

Một nhóm học sinh đã sử dụng một cây thân gỗ có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện chăm sóc và tưới nước đầy đủ. Tại thời điểm 10:00 giờ sáng, họ đã tiến hành đo thế nước ở 5 vị trí. Kết quả được 1 học sinh trong nhóm ghi lại như sau :

Bảng 6

a. Số liệu trong bảng có chính xác hay không? Giải thích. Nếu chưa chính xác, em hãy sắp xếp lại.

b. Trong mạch xylem, thế nước của xylem thân thường cao hơn thế nước của xylem lá. Em hãy cho biết thế thẩm thấu hay thế áp suất quyết định sự khác nhau này? Giải thích.

c. Nếu nhóm nghiên cứu đo cả thế thẩm thấu ở thành tế bào mô giậu và xylem lá thì em dự đoán vị trí nào sẽ có giá trị thế thẩm thấu thấp hơn? Giải thích.

Nghiên cứu sự thích nghi của thực vật sống vùng ngập mặn Cần Giờ thu thập được các số liệu dưới đây.

Bảng 7

a. Trình bày cách thức loại thải muối của các thực vật trên. Từ đó giải thích sự thay đổi độ dày lá trưởng thành và lá già?

b. Dự đoán hàm lượng K$^{+}$ trong lá trưởng thành và trong lá già? Giải thích?

Trong suốt vòng đời của thực vật, chỉ có một lượng hữu hạn nguồn sống và năng lượng sử dụng cho sinh trưởng, phát triển, tự vệ và sinh sản. Các nhà khoa học đã nghiên cứu cách năm loài hoa cam bụi (chi Mimulus) sử dụng nguồn lực của chúng như thế nào cho sinh sản hữu tính và vô tính.

Sau khi nuôi trồng riêng rẽ các loài trong mỗi chậu riêng biệt ngoài trời, người ta xác định khối lượng trung bình của mật hoa, nồng độ mật hoa (% saccharose/ tổng khối lượng), số hạt tạo ra ở mỗi hoa và số lần chim ruồi đuôi rộng (Selasphorus platycercus) đến thăm chỗ hoa. Sử dụng mẫu vật là cây trồng trong nhà kính, các nhà khoa học đã xác định độ phân nhánh rễ từ mỗi gam trọng lượng tươi của chồi ở mỗi loài. Các cụm từ rễ phân nhánh liên quan đến sinh sản vô tính thông qua chồi non mà phát triển rễ.

Bảng 8

Sự tương quan là một cách để mô tả mối quan hệ giữa hai biến. Trong tương quan thuận, khi giá trị của một trong các biến tăng thì giá trị của biến thứ hai cũng tăng. Trong tương quan nghịch thì ngược lại. Cũng có thể không có mối tương quan giữa hai biến. Nếu các nhà khoa học biết được sự tương quan giữa hai biến, họ có thể dự đoán được sự tăng giảm của biến khác dựa trên biến đã biết.

a. Xác định loài nào chủ yếu sinh sản vô tính và loài nào chủ yếu sinh sản hữu tính và giải thích.

b. Khi môi trường thay đổi, đối với mỗi trường hợp sau đây loài nào sẽ chiếm ưu thế hơn? Giải thích.

- Trường hợp 1: tất cả loài Mimulus bị lây nhiễm bởi một mầm bệnh độc có tỉ lệ gây chết cao.

- Trường hợp 2: xuất hiện vật ăn thịt du nhập làm suy giảm quần thể chim ruồi.

Phytochrome hấp thụ ánh sáng làm thay đổi cấu hình trung tâm hoạt động. Có hai loại đồng phân bộ phận của phytochrome (kí hiệu A và B) có thể chuyển hóa lẫn nhau; trong đó, một loại có hoạt tính sinh học, một loại không có hoạt tính. Cấu trúc của phytochrome được mô tả ở hình 9.

Ở thí nghiệm 1, tiến hành xác định hoạt tính của 2 dạng đồng phân A và B bằng đo độ hấp phụ của hai dạng đồng phân này, khi chiếu các bước sóng ánh sáng khác nhau. Điểm chung của hai dạng này chính là ở những bước sóng ngắn thì sự hấp thụ không có sự thay đổi rõ rệt nhưng khi càng chiếu những bước sóng dài thì sự hấp thụ càng lớn và có khác biệt lớn. Bảng 9.1 sau thể hiện một phần của kết quả thí nghiệm.

Bảng 9.1

(“?”: thể hiện kết quả không được mô tả, “+;++;+++” thể hiện kết quả với độ hấp thụ thấp, trung bình, cao)

Ở thí nghiệm 2, tiến hành xác định nghiên cứu về ảnh hưởng của 2 loại phytochrome này đến các hoạt động sinh lý của 2 loài cây khác nhau: sự ra hoa của cây, sự nảy mầm của cây và chiều cao của cây. Thực hiện thí nghiệm với việc chiếu một loại ánh sáng trong đêm và kết quả được biểu diễn ở bảng 9.2 dưới đây:

Bảng 9.2

(Lưu ý: lô đối chứng là lô không có sự chiếu sáng trong đêm, các điều kiện khác đều ở điều kiện tối ưu cho quá trình ra hoa, tương tự lô thí nghiệm, “-” thể hiện không ra hoa, “+”: thể hiện ra hoa; “?”: thí nghiệm không diễn ra).

a) Xác định ánh sáng được dùng ở thí nghiệm 2 trên là loại ánh sáng nào (ánh sáng đỏ hay ánh sáng đỏ xa)? Giải thích.

b) Xác định cây I và cây II thuộc loại cây nào theo quang chu kì? Giải thích.

Hình 7 cho thấy dạng của vòng lưu lượng-thể tích phổi đo được khi hít vào cố sức và thở ra cố sức ở người khỏe mạnh với chức năng hô hấp bình thường và bốn bệnh nhân bị các rối loạn hô hấp thường gặp.

1. Chất kích thích thần kinh giao cảm hay đối giao cảm sẽ làm giảm triệu chứng của bệnh nhân dạng 1? Giải thích.

2. Bệnh nhân dạng 3 có thể bị yếu cơ hô hấp không? Giải thích.

3. Tần số phát xung của trung khu hô hấp ở bệnh nhân dạng 3 có thay đổi so với người bình thường không? Giải thích.

4. Bệnh nhân dạng 1 hay dạng 2 có thể là bệnh nhân bị hẹp khí quản do viêm amidan? Giải thích.

5. Biết rằng bệnh nhân dạng 4 cũng có hiện tượng khí quản bị hẹp. Vậy dạng 4 có gì khác so dạng hẹp do viêm amidan?

Cho hai loại thuốc có tác dụng ức chế các loại thụ thể ở nút xoang: một thuốc ức chế thụ thể của acetylcholin và thuốc còn lại bất hoạt thụ thể của norepinephrin (noradrenalin). Hình 8 là sự biến đổi nhịp tim ở hai nhóm người khỏe mạnh ở trạng thái nghỉ ngơi sử dụng các liệu pháp kép với thuốc 1 và 2.

a. Hãy cho biết cơ chế tác dụng của mỗi loại thuốc 1 và 2 là gì? Giải thích.

b. Ở trạng thái nghỉ ngơi, nhịp tim được điều hòa chủ yếu bởi thần kinh giao cảm hay thần kinh phó giao cảm? Giải thích.