Đề tham khảo ôn thi HSG Sinh học 12 (Tự luận) có đáp án - Đề 5

1.1. Để tìm hiểu cách thức và con đường mà các protein của virus được tạo ra trong tế bào vật chủ, các nhà nghiên cứu đã tiến hành phân lập gene mã hóa protein huỳnh quang từ loài sứa và gắn nó vào gene mã hóa protein X của virus nhằm tạo “gene ghép” và hình thành virus tái tổ hợp, sau đó tiến hành lây nhiễm các virus này vào tế bào của động vật có vú. 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. X là một loại protein nằm trên lớp vỏ ngoài của virus và các quá trình sinh tổng hợp của virus tái tổ hợp trong tế bào vật chủ diễn ra bình thường. Kính hiển vi được sử dụng để quan sát sự biểu hiện của protein huỳnh quang ở tế bào vật chủ. Bảng dưới đây tóm tắt những thay đổi về cường độ huỳnh quang quan sát được tại 3 vị trí trong tế bào sau khi cho lây nhiễm với virus:

a. Vẽ đồ thị thể hiện sự thay đổi cường độ huỳnh quang theo thời gian ứng với mỗi vị trí tương ứng trong tế bào. A, B, C là các cấu trúc nào trong tế bào? Giải thích.

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

1.1. Tính thấm qua màng sinh học của các chất tan khác nhau là khác nhau. Tuy nhiên, màng nhân tạo được tạo thành từ lớp kép lipid có thể khác về tính thấm so với màng sinh học. Tính thấm của một số chất tan qua màng tế bào thần kinh ở người và lớp kép lipid nhân tạo đã được đo và kết quả của thí nghiệm được thể hiện trong Bảng 2. Giả sử rằng tính thấm của một số chất có ít khác biệt nên không thể chỉ sử dụng khác biệt về kích thước, mức phân cực và mức tích điện để phân biệt các chất.

Bảng 2.

Dựa trên dữ liệu trong Bảng 2, hãy cho biết các chất tan nói trên (A-G) tương ứng với chất nào trong các chất sau đây: Glucose, O2, CO2, K$^{+}$, Cl$^{-}$, Ethanol, H2O? Giải thích.

Các thụ thể GPCR có thể hoạt hoá hoặc ức chế cyclase qua sự tương tác với các protein Gs và Gi tương ứng.

Sự khác biệt giữa Gs và Gi thể hiện ở tiểu đơn vị 𝛼 tiểu đơn vị liên kết và thủy phân GTP. Chu trình hoạt động của protein Gs được minh họa ở Hình 2.1.

Một phòng thí nghiệm đang nghiên cứu một cặp thụ thể GPCR mới được xác định, GPCR-A và GPCR-B. Mỗi loại thụ thể này liên kết với cùng một loại phối tử nhỏ với ái lực như nhau nhưng hoạt hoá các G protein khác nhau tác động đến adenylyl cyclase. Khi được hoạt hoá, GPCR-A làm tăng hoạt động của adenylyl cyclase, còn GPCR-B làm giảm hoạt động adenylyl cyclase. Người ta có một dòng tế bào biểu hiện cả GPCR-A, GPCR-B, các G protein tương ứng và adenylyl cyclase. Adenylyl cyclase hoạt động ở mức cơ bản tạo ra nồng độ cAMP ở mức cơ bản. Khi nghiên cứu về một loại vi khuẩn gây bệnh, một thành viên của phòng thí nghiệm đã phát hiện vi khuẩn này tiết ra một loại độc tố gây cản trở con đường truyền tín hiệu đã mô tả ở Hình 2.2. Để xác định hoạt động của độc tố này, cô ấy đã tiến hành thí nghiệm xác định mức cAMP nội bào trong các tế bào không được xử lý và các tế bào được xử lý độc tố (phối tử không được thêm vào trong cả hai lô của thí nghiệm).

a. Hãy cho biết mỗi đột biến sau ảnh hưởng như thế nào đến hàm lượng cAMP nội bào khi có mặt phối tử trong điều kiện không xử lý độc tố

- Đột biến ở GPCR-A ngăn chặn sự hoạt hoá G protein

- Đột biến ở GPCR-B ngăn chặn sự hoạt hoá G protein

b. Giải thích cơ chế tác động của độc tố được mô tả ở phía trên đến hoạt động của adenylyl cyclase?

c. Độc tố ho gà gây nên hiện tượng ho liên tục ở bệnh nhân, biết rằng độc tố này ức chế tiểu phần Gαi của G-protein, hãy giải thích cơ chế gây ho của độc tố ho gà?

Người ta tiến hành thí nghiệm trên một loại tế bào khối u được nuôi cấy trong môi trường dinh dưỡng phù hợp. Bổ sung một chất X vào môi trường nuôi cấy. Sau một thời gian, môi trường nuôi cấy được thay bằng môi trường mới không có chất X. Tại những thời điểm nhất định ngay sau đó, các tế bào được thu nhận từ các mẫu có xử lý chất X và nuôi cấy trong điều kiện giống nhau, sau đó phân tích bằng phương pháp phân loại tế bào hoạt hóa bởi tín hiệu huỳnh quang (FACS) hay dòng chảy tế bào (flow cytometry). Kết quả được thể hiện ở Hình 3.

Hãy trả lời các ý hỏi sau đây và giải thích:

a. Chất X có tác động như thế nào đến tế bào khối u này?

b. Hàm lượng M cyclin sẽ tăng lên ở giai đoạn nào? Helicase được phosphoryl hóa ở một số tế bào ở trong giai đoạn nào?

c. Nếu bổ sung chất X vào thời điểm 8h và ủ một thời gian, kết quả thí nghiệm giống như thời điểm nào trong Hình 3?

5.2. a. Thiết kế thí nghiệm kiểm chứng cách HIV xâm nhập vào tế bào lympho T người với 2 giả thuyết sau:

- Giả thuyết 1: Sau khi hấp phụ, HIV vào tế bào chủ bằng thực bào toàn bộ virus

- Giả thuyết 2: Sau khi hấp phụ, HIV vào tế bào chủ bằng dung hợp màng ngoài. Trình bày cách tiến hành thí nghiệm và kết quả thu được?

b. Hình 5 trình bày biến đổi hóa sinh tế bào nhiễm virus HIV không điều trị. Đường cong 1-3 biểu thị các chỉ số: Nồng độ kháng thể, nồng độ HIV, số tế bào T. (1) Giải thích đường cong 1-3 tương ứng giá trị nào? (2) Giai đoạn số lượng tế bào T từ 750 giảm còn 100 và giai đoạn < 100 gọi là các giai đoạn nào của quá trình tiến triển ở bệnh nhân nhiễm HIV?

Thực vật CAM có một số đặc điểm thích nghi với điều kiện khô hạn và cố định CO2 theo các giai đoạn khác nhau trong ngày. Hình 6 biểu thị nồng độ malate và tinh bột trong lá cũng như tốc độ cố định CO2 ở lá trong bốn pha khác nhau (kí hiệu từ 1 đến 4) được biểu diễn theo các đường cong kí hiệu I, II và III.

a. Hãy cho biết quá trình cố định CO2 diễn ra ở pha 1 và pha 2 ở Hình 6 được thực hiện chủ yếu bởi loại enzyme cố định CO2 nào? Giải thích.

b. Hãy cho biết pH của mô thịt lá ở thực vật CAM đạt thấp nhất vào pha nào trong các pha từ 1 đến 4 ở Hình 6? Giải thích.

a. Giải thích chiều hướng biến đổi của các đường cong I, II và III ở pha 3 trong Hình 6?

b. Dựa vào đặc điểm của các đường cong I, II và III ở pha 4 trong Hình 6, hãy cho biết thực vật CAM đang khảo sát được trồng ở điều kiện khô hạn hay điều kiện đầy đủ nước? Giải thích.

a. Các nhà khoa học nghiên cứu hai nhóm cây ưa bóng và ưa sáng. Lá của những cây này được sử dụng để xác định cường độ quang hợp bằng cách đo sự đồng hóa CO2 của lá (Hình 7.1). Đồ thị A và B tương ứng với nhóm thực vật nào? Giải thích.

b. Giả sử có một đột biến xảy ra làm cho enzyme rubisco chỉ bị mất hoạt tính oxygenase ở tất cả các lục lạp của một cơ thể thực vật. Đột biến này ảnh hưởng đến cơ thể thực vật như thế nào? Giải thích.

7.1. Hình 7.2 mô phỏng các bước cơ bản trong thí nghiệm của Jagenedor và Uribe để tìm hiểu hoạt động tổng hợp ATP ở lục lạp được phân lập và tinh sạch từ lá cây rau chân vịt (Spinacia oleracea L.). Trong thí nghiệm, các dung dịch có pH khác nhau, bao gồm: các dung dịch M (pH 3,8; pH 4,0; pH 4,4; pH 5,0) và các dung dịch N (pH 7,2; pH 8,3) sử dụng để tạo các môi trường thí nghiệm. Trong mỗi nghiệm thức, một cặp dung dịch (M và N) ngẫu nhiên được sử dụng làm môi trường chuyển lục lạp 1 và 2. Kết quả thí nghiệm được mô tả trong Hình 7.3.

Hãy trả lời các câu hỏi sau:

a. Lựa chọn điều kiện nào thích hợp để bố trí nghiệm thức: (1) che tối toàn bộ, (2) điều kiện phòng, (3) chiếu sáng tích cực? Giải thích. Tại sao các nhà khoa học lại ưa chuộng việc bổ sung một chất như paraquat có tác dụng oxy hóa mạnh hệ thống quang hóa I (P700*) vào môi trường thí nghiệm?

b. Mỗi đường đồ thị A và B ở Hình 7.3 mô tả các kết quả từ các nghiệm thức sử dụng dung dịch N có pH 7,2 hay pH 8,3? Giải thích.

8.1. Hình 8.1 minh họa vai trò của phytochrome đỏ xa (Pfr) đến sự kéo dài thân của thực vật ưa sáng và ưa bóng. Dựa vào quang phát sinh hình thái phụ thuộc phytochrome, hãy trả lời các câu hỏi sau:

a. Chiếu tia đỏ làm ảnh hưởng tới mức độ kéo dài thân của cây ưa bóng hay cây ưa sáng? Giải thích.

b. Chiếu tia đỏ xa vào cây ưa sáng làm tăng hay giảm mức độ kéo dài thân? Giải thích.

c. Mức độ kéo dài thân của cây ưa sáng trong điều kiện chiếu sáng hay trong bóng tối sẽ cao hơn? Giải thích.

a) Theo đồ thị 8.1 chiếu tia đỏ làm tích luỹ Pfr -> ảnh hưởng tới mức độ kéo dài thân của cây ưa sáng, không ảnh hưởng tới mức độ kéo dài thân của cây ưa bóng.

b) - Chiếu tia đỏ xa làm tăng mức độ kéo dài thân của cây ưa sáng.

- Do tia đỏ xa làm giảm tích luỹ Pfr -> tỉ lệ Pfr/P tổng số giảm -> tăng mức độ kéo dài thân.

c) - Trong điều kiện bóng tối cây sẽ có mức độ kéo dài thân tăng lên.

8.2. Hình 8.2 biểu diễn sự thay đổi của hàm lượng nước và lượng dinh dưỡng dự trữ trong các giai đoạn phát triển, ngủ nghỉ và nảy mầm của hạt; phát triển của cây con. Hãy cho biết:

a. Đường nào biểu diễn lượng nước, đường nào biểu diễn lượng dinh dưỡng dự trữ? Giải thích.

b. Xác định tên loại phytohormone tương ứng với các số từ 1- 6 trên hình. Giải thích.

c. Nêu vai trò sinh lý của phytohormone số 1.

a. Bảng dưới đây thể hiện sự thay đổi áp lực máu (mmHg) ở tâm nhĩ trái, tâm thất trái và cung động mạch chủ trong một chu kỳ tim bình thường của một loài linh trưởng. Trong đó t0 là thời điểm bắt đầu của một chu kì tim.

Dựa vào bảng kết quả trên hãy cho biết: Van nhĩ thất, van động mạch chủ đóng hay mở tại thời điểm t2 = 0,2 (s) và t3 = 0,3 (s). Giải thích.

b. Khi đo hoạt động tim mạch của một người bệnh nhân thấy lúc tim co đẩy máu lên động mạch chủ, áp suất trong tâm thất trái là 180 mmHg và huyết áp tâm thu ở cung động mạch chủ là 110 mmHg. Khả năng người này bị bệnh gì ở tim? Giải thích.

a. Ức chế hoạt động của thụ thể nhạy cảm calcium trên các tế bào tuyến cận giáp ảnh hưởng đến hàm lượng calcium trong máu như thế nào? Giải thích.

b. Ba bệnh nhân có biểu hiện ốm yếu, thể lực kém, luôn mệt mỏi và trí tuệ kém phát triển do thiếu Thyrosine. Xét nghiệm sinh hóa được kết quả về nồng độ các hormone trong máu như sau:

Hãy dự đoán nguyên nhân dẫn đến thiếu Thyrosine ở mỗi bệnh nhân trên?

Một số sự kiện sau diễn ra trong quá trình bài tiết ở người khi thay đổi một số điều kiện cơ thể:

(1) Tăng nồng độ aldosteron huyết tương;

(2) Giảm nồng độ ADH huyết tương;

(3) Tăng tái hấp thu nước ở ống lượn xa;

(4) Tăng tái hấp thu Na+ ở ống lượn xa;

(5) Giảm tái hấp thu nước ở ống góp;

(6) Tăng thể tích máu.

Hãy sắp xếp các sự kiện trên theo trình tự thời gian bằng cách điền kí hiệu (1), (2), (3), (4), (5) và (6) vào ô (?) tương ứng trong mỗi trường hợp dưới đây và giải thích.

a. Ở người đang sử dụng thuốc Furosemide có tác dụng ức chế hoạt động của prôtêin đồng vận chuyển Na+ và Cl- đặc hiệu ở tế bào thành ống thận của nhánh lên quai Henle. (?)→(?)→(?)

→(?)

b. Ở người bị tăng mức độ nhạy cảm của thụ thể tiếp nhận tín hiệu về sự giảm thể tích và áp lực máu ở bộ máy cận tiểu cầu của thận. (?)→(?)→(?)→(?)

c. Ở người đang ăn chế độ ăn không muối (NaCl) sau 2 ngày liên tục. (?)→(?)→(? →(?)

Trong một thí nghiệm, một nhà khoa học đã tách và nuôi một tế bào thần kinh (neuron) trong một môi trường nuôi tiêu chuẩn. Ông ấy đã đo điện thế nghỉ của sợi trục, sau đó kích thích sợi trục và đo điện thế hoạt động của nó (kết quả 1). Tiếp theo, ông ấy đã làm lại thí nghiệm một số lần, mỗi lần với một môi trường nuôi tiêu chuẩn có thay đổi một số thành phần khác nhau và ghi lại được các kết quả 2, 3, 4 và 5. Kết quả của các thí nghiệm được thể hiện ở bảng sau:

Hãy cho biết kết quả nào tương ứng với mỗi trường hợp sau đây? Giải thích.

a. Môi trường tiêu chuẩn có nồng độ ion Na$^{+}$ thấp hơn bình thường.

b. Môi trường tiêu chuẩn chứa một chất giảm tính thấm của màng với ion K$^{+}$.

c. Môi trường tiêu chuẩn chứa một chất tăng tính thấm của màng với ion Cl$^{-}$.

Hình bên thể hiện áp lực thay đổi trong động mạch chủ, tâm thất trái và tâm nhĩ trái xảy ra đồng thời trong chu kỳ tim ở động vật có vú. Các số (1 đến 4) chỉ ra các giai đoạn khác nhau trong một chu kì tim.

Hãy cho biết mỗi giai đoạn (a), (b), (c) và (d) dưới đây là tương ứng với giai đoạn nào trong các giai đoạn (1), (2), (3) và (4). Giải thích.

a. Giai đoạn có van nhĩ thất mở.

b. Giai đoạn có van bán nguyệt giữa tâm thất và động mạch chủ mở.

c. Giai đoạn có cả van nhĩ thất và van bán nguyệt đều đóng.

d. Giai đoạn có thể tích máu trong tâm thất là thấp nhất.