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.. Giải thích b Giả sử rằng các tế bào được bổ
Trang 1KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA THPT
ĐỀ THI THỬ LẦN 1 NĂM 2020
Ngày thi thứ nhất
Thời gian: 180 phút (Đề có 12 câu gồm 05 trang)
Câu 1 (2,0 điểm)
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, làm dù của chúng phát sáng màu xanh lục Trong nghiên cứu, các nhà khoa học có
thể phân lập gen mã hoá protein này và ghép chúng với gen mã hóa protein từ sinh vật khác Sự biểu hiện của gen 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 Gen mã hoá protein huỳnh quang được ghép với gen mã hóa protein
X của virut Bảng dưới đây tóm tắt những thay đổi quan sát được tại 3 vị trí trong tế bào sau khi cho lây nhiễm với virut
Vị trí đo Cường độ huỳnh quang tương đối theo thời gian (phút)
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 gì? Giải thích
b) Giả sử rằng các tế bào được bổ sung một phân tử ức chế tổng hợp protein đặc hiệu vào lúc virut bắt đầu xâm nhiễm, kết quả thí nghiệm trên sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích
c) Trên thực tế, có hai hoặc nhiều protein khác nhau cùng được tổng hợp tại một thời điểm trong tế bào, làm thế nào các nhà nghiên cứu xác định được vị trí cuối cùng mà chúng được vận chuyển đến?
Câu 2 (1,5 điểm)
Nghiên cứu về sự điều hoà chu kỳ tế bào ở người cho thấy protein p16 (khối lượng phân tử 16kDa) có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển tiếp từ pha G1 sang pha S, làm chậm sự tiến triển của chu kỳ tế bào Bản chất của protein p16 là một chất ức chế enzim kinaza phụ thuộc cyclin (Cdk) Khi không có p16, Cdk4 kết hợp với cyclin D và tạo thành phức hệ protein có hoạt tính, phức hệ này photphorin hoá một protein có tên là
retinolastoma, làm giải phóng yếu tố phiên mã E2F1 (vốn bình thường ở trạng thái liên kết với retinolastoma).
a) Tại sao sự chuyển tiếp từ pha G1 sang S lại là mấu chốt quan trọng nhất trong điều hoà chu kỳ tế bào? b) Yếu tố phiên mã E2F1 có thể có vai trò gì trong sự diễn tiến của chu kỳ tế bào?
c) Các phát hiện gần đây cho thấy hàm lượng protein p16 trong tế bào người già cao hơn hơn so với người trẻ tuổi Ý nghĩa của điều này đối với hiện tượng lão hóa là gì?
d) Thuốc điều trị ung thư thường được dùng phối hợp không chỉ một loại để tác động tới nhiều giai đoạn của chu kỳ tế bào Tại sao điều này là một cách điều trị tốt hơn so với việc sử dụng một loại thuốc duy nhất?
Câu 3 (1,5 điểm)
Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải ở người hay còn gọi là AIDS lần đầu tiên được phát hiện ở Mỹ vào năm 1981, từ đó lan rộng thành đại dịch trên toàn thế giới Tính đến năm 2006, AIDS đã giết chết hơn 25 triệu người, là mối đe doạ hàng đầu của mọi quốc gia đặc biệt là các nước đang phát triển
a) Nêu tên và mô tả cấu trúc của tác nhân gây bệnh
b) Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) hiện liệt kê 32 loại thuốc được sử dụng trong điều trị AIDS Những thuốc này có thể tác động vào quá trình nào của tác nhân gây bệnh nêu trên?
Trang 2Log số lượng tế bào hoặc nồng độ tương đối
Log số lượng tế bào hoặc
nồng độ tương đối
c) Bệnh nhân mắc bệnh AIDS sẽ bị suy giảm hình thức miễn dịch nào trước? Giải thích
Câu 4 (2,0 điểm)
Trong môi trường tiêu chuẩn ở pH = 7,0, nhiệt độ 350C và kị khí hoàn toàn, có hai mẻ nuôi cấy vi khuẩn trong đó một mẻ nuôi cấy có chứa hai hợp chất hữu cơ giàu năng lượng (môi trường A) và mẻ còn lại chứa một
loại hợp chất hữu cơ đồng nhất (môi trường B), người ta nuôi cấy riêng hai loài vi khuẩn Lactobacillus
khác nhau Đồ thị biểu diễn sự sinh trưởng và sự biến đổi nồng độ các chất trong môi trường nuôi cấy của 2 loài
vi khuẩn trên được biểu diễn ở hình dưới
Số lượng tế bào
Axit lactic Số lượng tế bào
Axit lactic
Ethanol
Ethanol
a) Giải thích đường cong sinh trưởng của hai loài vi khuẩn và xác định mỗi loại vi khuẩn được nuôi cấy
ở môi trường nào
b) Dựa vào sản phẩm chuyển hoá, hãy xác định Lactobacillus bulgaricus và Streptocuccus votrovorus là
vi khuẩn gì? Vẽ sơ đồ hoặc giải thích cơ sở tế bào học để giải thích sự khác biệt trong quá trình chuyển hoá đường glucôzơ của hai loại vi khuẩn nói trên
c) Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là
sản xuất sữa chua Nêu 2 đặc điểm của loài vi khuẩn này phù hợp với ứng dụng kể trên
Câu 5 (2,0 điểm)
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)
Loài Cường độ ánh sáng(% so với bình
thường)
Hàm lượng chlorophyll
Diện tích bề mặt lá (dm2/g)
(mg/g khối lượng lá khô
(mg/dm2
lá)
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
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 Thời gian (giờ) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 Thời gian (giờ)
Cây ưa bóng (gỗ sồi) Cây ưa sáng (gỗ liễu)
Cường độ ánh sáng (fc) Cường độ ánh sáng (fc)
Hình 4.2 Streptocuccus votrovorus
Hình 4.1 Lactobacillus bulgaricus
Trang 3d) 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?
Câu 6 (1,5 điểm)
Đất là một hệ thống vô cùng năng động nhờ các hoạt động của sinh vật (vi khuẩn, nấm, thực vật,…) xung quanh chúng hằng ngày Các quá trình xảy ra trên bề mặt và trong đất dù từ là con người hay sinh vật đều có thể làm thay đổi đặc tính lí hoá của đất
a) Sau một thời gian tương đối khô trong nhiều năm, những thay đổi nào có thể xảy ra khi đất chịu ảnh hưởng nặng từ công tác thủy lợi phục vụ nông nghiệp (xả nước nhiều và cường độ mạnh), điều này ảnh hưởng đến dinh dưỡng cây trồng như thế nào?
b) Những thay đổi nào có thể xảy ra trong đất khi một khu rừng rụng lá hằng năm bị đốn hạ và thay thế bằng các loại cây trồng một năm?
c) Tại sao quá trình trao đổi cation nâng cao độ phì của đất? Đối với các anion thì cây có dùng trao đổi anion để hấp thụ không? Giải thích
Câu 7 (1,5 điểm)
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 (% saccarôzơ/ tổng khối lượng), số hạt tạo ra ở mỗi hoa và số lần chim ruồi
đuôi rộng (Selasphorus platycercus) đến thăm 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 Cụm từ rễ phân nhánh liên quan đến sinh sản vô tính thông qua khả năng chồi non phát triển rễ
Loài
Thể tích mật (µL) Nồng độ mật Số hạt mỗi hoa Chim đến thăm nhánh rễĐộ phân
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) Trong chi này, những biến nào tương quan thuận, nghịch và không có tương quan đối với thể tích mật hoa? Giải thích
b) Xác định loài nào chủ yếu sinh sản vô tính và loài nào chủ yếu sinh sản hữu tính và giải thích
c) 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 gây chết hàng loạt.
- Trường hợp 2: xuất hiện vật ăn thịt du nhập làm suy giảm quần thể chim ruồi
Câu 8 (1,5 điểm)
Hình dưới tóm tắt cơ chế điều hoà cảm giác thèm ăn thông qua tín hiệu hoocmôn tác động lên trung khu điều hoà ăn uống ở vùng dưới đồi ở động vật có vú Cho biết (+) là tác động kích thích, (-) là tác động ức chế ( ̶ )
(+)
Nơron NPY/ AGRP
GHR IR
Nơron POMC/
CART
Trang 4(2)
(3)
(1) ( ̶ ) (+)
a) Tác động của hai loại nơron trên lên cảm giác thèm ăn là gì? Từ đó xác định các vị trí (1), (2) và (3) là tác động loại kích thích hay ức chế
b) Ức chế hoạt động của nơron nào trong hai nơron trên sẽ làm tăng cảm giác thèm ăn? Giải thích
c) Chuột bị đột biến hỏng thụ thể Y2R sẽ có khối lượng cơ thể thay đổi như thế nào so với chuột bình thường ăn cùng lượng thức ăn tương đương? Giải thích
Câu 9 (1,5 điểm)
Trong hệ tuần hoàn của động vật có vú, để tính dòng máu chảy trong hệ mạch người ta có thể sử dụng công thức Hagen–Poiseuille:
Q = ∆pπrr4
8ηLL
Trong đó: Q là dòng máu, p là huyết áp, r là bán kính lòng mạch, ηL là độ nhớt
L là chiều dài mạch máu ∆ là chênh lệch áp suất giữa hai đầu
a) Giả sử dòng máu chảy tương tự nhau trong một động mạch rộng và một động mạch hẹp cùng chiều dài, huyết áp thay đổi nhiều hơn ở động mạch rộng hay động mạch hẹp? Giải thích
b) Đối với người béo phì có hàm lượng cholesteron máu cao, dòng máu tuần hoàn trong mạch tăng hay giảm?
c) Xét một cặp sinh đôi cùng trứng, một người sống ở độ cao 3000m so với mực nước biển sẽ có sức cản lêm dòng máu tăng hay giảm so với người sống ở vùng đồng bằng (0m so với mực nước biển)?
d) Bệnh nhân X có tiền sử gia đình bị xơ vữa mạch máu, bán kính mạch máu trung bình của người này giảm chỉ còn 80% so với bán kính của người bình thường Để duy trì dòng máu bình thường, huyết áp của người này phải thay đổi khoảng bao nhiêu lần? Giải thích
Câu 10 (1,5 điểm)
Hoocmôn tyroxin được vận chuyển trong máu ở dạng gắn với protein Globulin bám tyroxin (kí hiệu TBG)
là protein vận chuyển tyroxin chính Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nồng độ TBG như là estrogen và viên thuốc tránh thai đường miệng (OCP) OPC tăng nồng độ TBG T3RU là giá trị của protein TBG trong máu trừ
đi lượng TBG gắn T3 đánh dấu phóng xạ được bổ sung từ ngoài vào Cụ thể, khi nồng độ tyroxin của bệnh nhân thấp, thì T3 đánh dấu phóng xạ sẽ bám vào TBG nhiều lên, do đó giá trị T3RU sẽ giảm xuống Trong các trường hợp dưới đây, nồng độ các hoocmôn sẽ thay đổi như thế nào so với người bình thường (đối chứng)? Giải thích a) Nồng độ TSH, T4 và T3RU ở người nhược năng tuyến giáp bẩm sinh
b) Nồng độ TSH, T4 và T3RU ở người người sử dụng OCP và có chức năng tuyến giáp bình thường
c) Nồng độ TSH, T4 và T3RU ở người ưu năng tuyến giáp bẩm sinh
d) Nồng độ TRH, T4 và T3RU ở người nhược năng tuyến giáp thứ cấp (hỏng tuyến yên)
e) Nồng độ TRH, T4 và T3RU ở người nhược năng tuyến giáp cấp ba (hỏng vùng dưới đồi)
Câu 11 (2,0 điểm)
Dưới đây là một số loại thuốc tác động đến hoạt động bài tiết được sử dụng phổ biến trong điều trị y tế:
- Thuốc furosemide ức chế prôtêin đồng vận chuyển Na+/K+/Cl̶ ở nhánh lên của quai Henle
- Thuốc bendroflumethiazide ức chế prôtêin đồng vận chuyển Na+/Cl̶ ở đầu ống lượn xa
- Thuốc amiloride phong bế kênh vận chuyển Na+ ở tế bào biểu mô ống lượn xa và ống góp
- Thuốc spironolactone ức chế hoocmôn corticoit khoáng
a) Giải thích cơ chế tác động của mỗi loại thuốc nên lượng nước tiểu
b) Thuốc nào làm giảm, thuốc nào làm tăng nhịp tim của người sử dụng? Giải thích
Câu 12 (1,5 điểm)
Ghrelin
Trang 5Nhờ sử dụng vi điện
cực, các nhà khoa học đã
ghi lại các tín hiệu thần
kinh thu được trong bốn tế
bào thần kinh cơ xương của
một loài ếch Các tế bào
thần kinh gồm có A, B, C
và D như được trình bày trong bảng dưới đây A, B, và C đều có thể truyền tín hiệu đến D Trong ba thí nghiệm, con vật được kích thích theo nhiều cách khác nhau Số lượng các tín hiệu thần kinh được truyền trong một giây bởi mỗi tế bào được ghi lại trong bảng
a) Giải thích kết quả của ba thí nghiệm trên
b) Mỗi nơron có thể giải phóng chất dẫn truyền thần kinh nào trong các chất sau: axit glutamic, glixin, NO, GABA, axêtincôlin Giải thích
Kết quả