Đề tham khảo ôn thi HSG Sinh học 12 (Tự luận) có đáp án - Đề 8

Hai enzyme X và Y xúc tác con đường chuyển hóa chất A thành chất C thông qua chất trung gian B ở động vật có vú. Nhằm xác định các gene Xh và Yh (gene mã hóa enzyme X và Y của người) nằm trên nhiễm sắc thể nào, một nhà khoa học đã tạo ra một dòng tế bào lai giữa người và chuột. Những tế bào này chứa tất cả NST của chuột và một số NST người (bảng 1.1).

Bảng 1.1. Sự có mặt của các NST người trong các dòng tế bào lai

Trước khi thực hiện thí nghiệm, 1 đột biến vô nghĩa đã được tạo ra ở phần đầu của gene Ym (gene tổng hợp enzyme Y của chuột). Một kháng thể đặc hiệu đã được dùng để kiểm tra sự có mặt enzyme Xh trong mỗi dòng tế bào lai. Sau đó, chất A được thêm vào môi trường nuôi cấy tế bào. Sau một thời gian, nhà khoa học đã dùng thí nghiệm so màu để xác định sự có mặt hay không chất A, B và C (bảng 1.2).

H 1.2: Kết quả thí nghiệm kiểm tra sự có mặt của các chất trong các dòng tế bào lai

Hãy xác định gene Yh nằm trên nhiễm sắc thể nào của người? Giải thích.

Một nhóm các nhà khoa học thực hiện lại thí nghiệm của Meselson và Stahl (1958) để nghiên cứu mô hình nhân đôi của DNA. Họ đã nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường chỉ có nitơ đồng vị nặng (N15), sau đó chuyển sang môi trường chỉ có nitơ đồng vị nhẹ (N14), tách DNA sau mỗi thế hệ và ly tâm. Kết quả thu được các băng DNA có trọng lượng và tỷ lệ khác nhau như hình bên (tỷ lệ % thể hiện hàm lượng của các băng DNA trong mỗi thế hệ).

a. Dựa theo kết quả thí nghiệm, hãy chứng minh DNA tái bản theo mô hình bán bảo toàn.

b. Tại sao băng DNA trung gian có tỷ lệ giảm dần sau mỗi thế hệ?

c. Giả sử họ nuôi vi khuẩn E. coli trong môi trường chỉ có N14 (thế hệ 0) rồi chuyển sang môi trường chỉ có N15 (từ thế hệ 1), các điều kiện thí nghiệm khác không thay đổi. Hãy xác định tỷ lệ % các băng DNA thu được ở mỗi thế hệ: 0, 1, 2 và 3.

Để nghiên cứu tốc độ tích lũy đột biến thay thế nucleotide trên gene, các nhà khoa học đã so sánh trình tự nucleotide ở vùng đầu (chứa trình tự nucleotide mã hóa tín hiệu nhận biết và tiến hành dịch mã của ribosome) của 149 gene của E. coli. Một phần kết quả nghiên cứu được thể hiện trên hình bên.

a. Mạch DNA của các gene trên hình bên là mạch khuôn hay mạch không làm khuôn trong quá trình phiên mã?

b. Hãy viết trình tự một bộ ba mã hóa bảo thủ nhất trong đoạn trình tự ở hình bên. Chức năng của chúng là gì? Tại sao chúng được bảo tồn trong quá trình tiến hóa?

Có hai dòng ruồi giấm thuần chủng đều có mắt màu đỏ tươi được kí hiệu là dòng I và dòng II. Để nghiên cứu quy luật di truyền chi phối tính trạng, người ta đã thực hiện hai phép lai dưới đây:

Phép lai 1: Lai các con cái thuộc dòng I với các con đực thuộc dòng II; F1 thu được 100% ruồi con đều có màu mắt kiểu dại.

Phép lai 2: Lai các con cái thuộc dòng II với các con đực thuộc dòng I; F1 thu được 100% các con cái có màu mắt kiểu dại; 100% con đực có mắt màu đỏ tươi.

Từ kết quả của các phép lai trên có thể rút ra được những kết luận gì? Giải thích và viết sơ đồ lai minh họa.

a. Bằng kỹ thuật di truyền, một nhà di truyền học gây đột biến gene mã hóa protein bám hộp TATA (TBP) ở tế bào người nuôi cấy. Đột biến này phá hủy khả năng bám của TBP vào hộp TATA. Dự đoán ảnh hưởng của đột biến này đối với tế bào mang nó.

b. Một nhà di truyền học phân lập nhiều thể đột biến cơ định ảnh hưởng đến hoạt động của operon cảm ứng. Các đột biến cơ định này có thể xảy ra vị trí nào trên phân tử DNA? Làm thế nào các đột biến có thể làm cho các operon cảm ứng biểu hiện cơ định?

6.1 Từ một cây A, các nhà khoa học đã tiến hành phương pháp sau: lấy hạt phấn, nuôi cấy, lưỡng bội hóa và thu được cây B. Phương pháp lai này phù hợp với mục đích tạo giống nào sau đây? Giải thích.

- Mục đích 1: Kiểm tra sự biểu hiện của tính trạng do gen lặn quy định.

- Mục đích 2: Duy trì hiện tượng ưu thế lai ở cây A.

- Mục đích 3: Tạo các dòng thuần chủng khác nhau để nghiên cứu quy luật di truyền các tính trạng.

- Mục đích 4: Tạo quần thể giống cây trồng có độ đồng nhất cao về di truyền.

6.2 Ở người bệnh mù màu đỏ - lục do gene nằm trên vùng không tương đồng của nhiễm sắc thể giới tính X quy định, trong đó gene A quy định khả năng nhìn màu bình thường trội hoàn toàn so với gene a quy định mù màu. Trong trường hợp không phát sinh đột biến mới, các phát biểu sau đây là đúng hay sai? Giải thích.

a. Người mẹ mắc bệnh mù màu có khả năng sinh con trai không mắc bệnh.

b. Để sinh được con gái không mắc bệnh thì người bố phải có kiểu gen X$^{A}$Y.

7.1 Trong thế kỷ XIX, ở Illinois có hàng triệu con gà thảo nguyên nhưng đến năm 1993 còn không đầy 50 con. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra kích thước quần thể gà ở Illinois giảm đi kèm với giảm khả năng sinh sản bằng cách xác định tỉ lệ trứng nở. So sánh các mẫu DNA từ quần thể gà ở Illinois với DNA từ lông vũ của gà trong các mẫu vật bảo tàng cho thấy số allele trung bình trên một locus đã giảm trong quần thể nghiên cứu. Năm 1992 các nhà nghiên cứu đã bắt đầu di chuyển 271 con gà từ các quần thể lớn ở các bang lân cận đến quần thể ở Illinois và kết quả thu được như Hình 7.1 và Hình 7.2.

a. Căn cứ vào các thông tin trên, hãy xác định yếu tố nào làm cho kích thước quần thể gà thảo nguyên ở Illinois giảm mạnh mẽ?

b. Nếu không nhập cư gà vào thì có thể đẫn đến hậu quả gì đối với quần thể gà thảo nguyên ở Illinois? Giải thích.

7.2. Nhóm máu MN ở người được xác định bởi 2 allele đồng trội M và N. Khi nghiên cứu thành phần nhóm máu ở các quần thể người khác nhau người ta thu được kết quả trong Bảng 7.

Bảng 7

a. Tính tần số mỗi loại allele của các quần thể.

b. Những quần thể nào có sự trộn lẫn với nhau trong quá trình di cư? Giải thích.

c. Quần thể người bản địa Úc có nguồn gốc chủ yếu từ một bộ phận người Nam Á di cư đến, tuy nhiên khi nghiên cứu quần thể người Nam Á nói chung, người ta thấy nhóm máu MM lại chiếm đa số. Nêu nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này.

8.1 Phân tích tỉ lệ phần trăm các amino acid sai khác nhau trong chuỗi polypeptide α ở phân tử Hb ở một số loài động vật có xương sống, người ta thu được kết quả như ở bảng sau:

Bảng 8

Từ bảng trên có thể rút ra nhận xét gì? Hãy vẽ sơ đồ cây phát sinh phản ánh quan hệ nguồn gốc giữa các loài nói trên.

8.2 Theo quan điểm tiến hóa hiện đại, những nhận định sau về cơ chế tiến hóa là đúng hay sai? Giải thích?

a. Trong điều kiện bình thường, chọn lọc tự nhiên luôn đào thải hết một allele lặn gây chết ra khỏi quần thể giao phối.

b. Chọn lọc tự nhiên là nhân tố trực tiếp tạo ra những kiểu gene thích nghi với môi trường.

9.1 Biển khơi thường chia thành 2 tầng, tầng trên có năng suất sơ cấp còn tầng dưới thì không có năng suất này. Nhân tố sinh thái giới hạn nào đã tạo nên sự sai khác đó? Giải thích.

9.2 Có 2 loài, trong đó một loài phân bố rộng và một loài phân bố hẹp thì khả năng tồn tại và phát triển của loài nào bền vững hơn? Vì sao?

9.3 Sinh trưởng của một quần thể thú ở giai đoạn đầu được biểu thị theo công thức: Nt = No.e$^{r.t}$

Trong đó: Nt là số lượng cá thể ở thời điểm t, No là số cá thể ở thời điểm ban đầu to, e = 2,718, r là tốc độ tăng trưởng tính trên số lượng cá thể.

Trong công tác bảo tồn một số loài động vật hoang dại, người ta đã thả 10 cá thể vào một khu bảo tồn thiên nhiên. Tốc độ tăng trưởng tính trên số lượng cá thể ổn định ở mức 0,15.

- Hãy tính số lượng cá thể của loài thú này trong vườn quốc gia sau 2, 3, 4 năm.

- Sức chứa của môi trường đối với quần thể thú này là 150 cá thể. Sau bao nhiêu năm bảo tồn thì kích thước quần thể sẽ đạt mức tối đa?

- Trong 4 năm đầu tiên, quần thể thú tăng trưởng theo mô hình nào? Giải thích.

10.1 Ở một khu rừng, động vật ăn lá chủ yếu là các loài động vật chân khớp. Chúng là thức ăn của chim (vào ban ngày) và dơi (vào ban đêm). Một nghiên cứu được thực hiện để xác định mật độ (cá thể/m2 lá) của các động vật chân khớp trong ba điều kiện thí nghiệm (Hình 10.1), gồm cây không được che chắn (K), cây được che chắn để loại bỏ tác động bởi một trong hai loài động vật là chim (LBC) hoặc dơi (LBD).

a. Phân tích tác động của chim và dơi đến độ phong phú của động vật chân khớp ăn lá ở hệ sinh thái này.

b. Trong điều kiện tự nhiên, thực vật được bảo vệ tốt hơn khi có loài động vật ăn thịt nào (chim hay dơi)? Giải thích.

c. Mô hình kiểm soát (mô hình điều chỉnh) ở hệ sinh thái này là kiểu nào? Giải thích.

10.2 Khi một quần đó di cư đến một vùng đất mới sáng lập ra quần thể mới thì sự biến động số lượng cá thể thường được mô tả bằng sơ đồ Hình 10.2.

a. Giải thích vì sao quần thể có sự biến động số lượng cá thể theo sơ đồ Hình 10.2?

b. Trong tự nhiên, số lượng cá thể của quần thể được điều chỉnh bởi những nhân tố nào?

11.1 Cho các loài sinh vật sau: 1 con cú, 100 con chuột, 10000 cây lúa mì.

a. Có thể lập được một chuỗi thức ăn giữa chúng hay không? Vì sao?

b. Nếu chỉ xét trong mối quan hệ giữa các loài trên, muốn bảo vệ lúa mì chúng ta có thể thực hiện những biện pháp nào? Biện pháp nào là tốt nhất? Vì sao?

11.2 Hình 11.1 thể hiện một phần lưới thức ăn trên cánh đồng trồng cỏ chăn nuôi và mía ở đảo Hawaii. Hình 11.2 thể hiện sự thay đổi số lượng, sinh khối của một số loài trong quần xã trước và sau khi một loài vi khuẩn chỉ gây bệnh trên cóc (Bufo marinus) xuất hiện làm số lượng cóc giảm mạnh. Hãy cho biết điều gì sẽ xảy ra với cỏ chăn nuôi và mía nếu toàn bộ cóc trong khu vực bị chết do vi khuẩn? Giải thích.