Để tìm hiểu cấu trúc bậc bốn của một phân tử protein, người ta tiến hành thí nghiệm xử lý phân tử protein này bằng hai hợp chất trên rồi tiến hành phân tích sản phẩm thu được.. Thí nghiệ
Trang 1Đề thi gồm 04 trang
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT
CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
LẦN THỨ XIII, NĂM 2022
ĐỀ THI MÔN: SINH HỌC - LỚP 10
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 14/7/2022
Câu 1 (2 điểm)
Ure và mercaptoetanol là hai hợp chất gây biến tính protein Để tìm hiểu cấu trúc bậc bốn của một phân tử protein, người ta tiến hành thí nghiệm xử lý phân tử protein này bằng hai hợp chất trên rồi tiến hành phân tích sản phẩm thu được Kết quả thí nghiệm thu được như sau:
Thí nghiệm 1: Khi xử lý bằng dung dịch ure 6M chỉ thu được hai protein có khối lượng tương ứng là 100 kDa và 120 kDa.
Thí nghiệm 2: Khi xử lý bằng dung dịch ure 6M bổ sung mercaptoetanol thu được ba loại protein có khối lượng tương ứng là 20kDa, 30 kDa và 50 kDa Dựa vào kết quả thí nghiệm trên hãy cho biết:
1 Phân tử protein này có khối lượng bao nhiêu?
2 Phân tử protein này được cấu tạo từ bao nhiêu chuỗi polypeptit? Phân tích cụ thể các tiểu phần
protein của phân tử protein nói trên.
Biết mercaptoetanol oxi hóa liên kết disulfide, trong khi ure phá vỡ tất cả các liên kết yếu (không phải liên kết cộng hóa trị) bên trong phân tử protein Số lượng chuỗi polypeptit của phân tử này không quá 6 chuỗi.
Câu 2 (2,0 điểm)
2.1 Insulin là một loại prôtêin xuất bào của các tế bào ở
tiểu đảo Langerhans của tuyến tụy Trong một nghiên cứu để
tìm hiểu về hoạt động sinh tổng hợp insulin trong tế bào, các tế
bào được xử lý với axit amin lơxin đánh dấu phóng xạ (3H
lơxin) trong 30 phút, sau đó rửa sạch rồi tiếp tục ủ tế bào trong
điều kiện chứa lơxin không đánh dấu phóng xạ Hoạt độ phóng
xạ ở các vị trí I, II và III trong tế bào được đo liên tục suốt thí
nghiệm, kết quả được mô tả ở Hình 2.1
Hãy cho biết mỗi vị trí I, II và III tương ứng với cấu trúc Hình 2.1
nào sau đây: màng sinh chất, lưới nội chất, các túi nội bào từ bộ máy Gôngi, bộ máy Gôngi, ti thể? Giải thích
2.2 Một nghiên cứu được tiến hành để so sánh 2 con đường vận chuyển các phân tử ngoại bào:
nhập bào nhờ thụ thể và ẩm bào Người ta nuôi cấy
một loại tế bào động vật trong môi trường có bổ
sung protein A hoặc protein B ở các nồng độ khác
nhau Kết quả là cả 2 loại protein đều được tìm
thấy trong các túi vận chuyển nội bào (Hình 2.2 và
Hình 2.3) Xác định mỗi loại protein trên được vận
chuyển vào tế bào theo cơ chế nào? Giải thích.
Hình 3 mô phỏng một thí nghiệm được thực hiện vào năm 1960 Lúc đầu lục lạp được đặt trong
dung dịch có pH = 4 để không gian trong strôma và tilacôit bị axit hóa Sau đó chuyển sang trạng thái cơ
Trang 1/5
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2bản (dung dịch pH = 8), điều này nhanh chóng làm tăng pH chất nền bằng 8, đồng thời có bổ sung ADP
và Pi, lúc này tilacoid vẫn duy trì pH = 4 Hãy cho biết:
1 Trong thí nghiệm trên, ATP có
được tổng hợp không? Giải thích
2 Có cần ánh sáng để thí nghiệm hoạt
động không?
3 Điều gì sẽ xảy ra nếu như các bước
thí nghiệm vẫn tiến hành như trên, tuy
nhiên ở bước thứ nhất đặt trong pH = 8 và
bước thứ hai đặt trong pH = 4? Hình 3
4 Chất dinitrophenol (DNP) có thể khuếch tán dễ dàng qua màng và giải phóng 1 proton vào
chất nền lục lạp Nếu bổ sung DNP trong thí nghiệm trên, thì quá trình tổng hợp ATP có xảy ra không? Giải thích.
Câu 4 (2,0 điểm)
4.1 Phân biệt cơ chế hoạt động của chất ức chế cạnh tranh và chất ức chế không cạnh tranh.
Succinate là cơ chất của enzyme succinate dehydrogenase Malonate là một chất ức chế của enzyme này Làm thế nào để xác định được malonate là chất ức chế cạnh tranh hay chất ức chế không cạnh tranh?
4.2 Vì sao electron không được truyền trực tiếp từ NADH và FADH2 tới O2 mà cần có chuỗi truyền điện tử trong hô hấp? Điều gì xảy ra nếu không có chuỗi truyền điện tử nhưng có cơ chế làm giảm pH của xoang gian màng?
Câu 5 (2,0 điểm)
5.1 Ở một thí nghiệm, người ta gắn
protein phát huỳnh quang CFP (bước
sóng hấp thụ: 440nm, bước sóng phát ra:
489 nm) lên tiểu phần Gα của protein G,
và YFP (bước sóng hấp thụ: 490nm,
bước sóng phát ra: 527nm) lên tiểu phần
Gβγ Nếu CFP và YFP ở gần nhau thì sẽ
xảy ra hiện tượng truyền năng lượng
huỳnh quang, theo đó, năng lượng phát
ra từ CFP có thể được YFP hấp thụ (Hình 5.1) Chất độc của Vibrio cholerae (VT) gây mất khả năng
phân giải GTP của Gα kích thích Chất độc của Bordetalla pertussis (BT) gây mất khả năng giải
phóng GDP của Gα ức chế Các tế bào gắn huỳnh quang được nuôi trong môi trường không bổ sung
chất độc (đường liền)/ có bổ sung VT/ có bổ sung BT Bể nuôi được chiếu ánh sáng có bước sóng
440nm Kết quả đo huỳnh quang 527nm theo thời gian được thể hiện ở Hình 5.2 Biết Gα và Gβγ là
các tiểu phần của protein G sẽ liên kết với nhau khi có mặt GDP.
a Đường nào ở Hình 5.2 thể hiện môi trường có bổ sung VT và môi trường có bổ sung BT? Giải thích.
b VT và BT dù có cách tác động khác nhau nhưng đều gây ra sự tăng nồng độ cAMP trong tế
bào Giải thích vì sao 2 chất độc trên lại giống nhau về hậu quả tác động?
5.2 Quan sát 3 thí nghiệm được bố trí như Hình 5.3:
a Các thí nghiệm đó minh họa cho quá trình
nào? Hãy viết phương trình phản ứng của quá trình
đó.
b Sau một thời gian sẽ thấy hiện tượng gì xảy ra
ở thí nghiệm 1, thí nghiệm 2, thí nghiệm 3? Giải
thích.
c Dùng các nguyên liệu, dụng cụ như trên, em
hãy bố trí thí nghiệm khác để chứng minh những
hiện tượng đã xảy ra ở các thí nghiệm trên là do quá
trình sống gây nên.
Bổ sung chất gắn
Loại bỏ chất gắn
Thời gian (s)
Không có chất độc 2
YFP CFP
Gββ
α
Màng sinh chất
Trang 3Câu 6 (2,0 điểm) Hình 5.3
Thí nghiệm được thực hiện để tìm hiểu tác dụng ức chế chu kỳ tế bào của hai loại thuốc X và Y ứng dụng để điều trị ung thư trực tràng Mẫu đối chứng được lấy từ biểu mô trực tràng của người bình thường; các mẫu thí nghiệm 1 và 2 được lấy từ biểu mô khối u của người bị ung thư trực tràng được
bổ sung với một trong hai thuốc X và Y Lượng ADN tương đối của mỗi tế bào được đo bằng kỹ thuật
huỳnh quang Hình 6 thể hiện tỉ lệ
số tế bào trong mẫu đối chứng và
các mẫu thí nghiệm với lượng
ADN khác nhau Dựa vào kết quả
ở hình 6, hãy cho biết:
1 Mỗi pha của chu kỳ tế bào
(G1, S, G2, M) nằm trong đoạn nào
(A, B, C) ở Hình 6? Giải thích.
2 Cho biết thuốc X ức chế
hoàn toàn một pha của chu kỳ tế bào, thuốc Y chỉ giới hạn tốc độ vượt qua một điểm chốt của chu kỳ tế bào.
a Mẫu nào trong hai mẫu 1 và 2 là mẫu thí nghiệm được bổ sung thuốc X và Y? Giải thích.
b Thuốc X ức chế pha nào của chu kỳ tế bào? Giải thích.
c Thuốc Y giới hạn tốc độ vượt qua điểm chốt nào của chu kỳ tế bào? Giải thích.
Câu 7 (2,0 điểm)
7.1 Cho thành phần môi trường I gồm: H2O, NaCl, CaCl2, MgSO4, (NH4)2SO4, KH2PO4 Hãy xác định kiểu dinh dưỡng của các chủng vi khuẩn (A, B, C) từ bảng dữ liệu sau:
Môi trường
nuôi cấy
Điều kiện nuôi cấy
Chủng vi khuẩn
I + nước chiết thịt không có ánh sáng có khuẩn lạc không có khuẩn lạc không có khuẩn lạc
7.2 Ba ống nghiệm X, Y và Z lần lượt chứa vi khuẩn Escherichia coli (Gram âm), Baclillus
subtilis (Gram dương) và Mycoplasma mycoides (không có thành tế bào) với cùng mật độ (106 tế bào/mL) trong dung dịch đẳng trương Bổ sung lizozim vào cả ba ống nghiệm, ủ ở 370C trong 1 giờ Tiếp tục bổ sung thực khuẩn thể gây độc đặc hiệu cho từng loại vi khuẩn vào ống X, Y, Z và ủ ở
370C trong 1 giờ Sau đó, tế bào vi khuẩn được li tâm và rửa lại nhiều lần rồi được cấy trải trên đĩa petri chứa môi trường thạch phù hợp cho sinh trưởng, phát triển và phục hồi thành tế bào của cả ba loại vi khuẩn (đĩa X, Y và Z), ủ ở 370C trong 24 giờ Hãy cho biết khả năng mọc của vi khuẩn và sự hình thành vết tan trên mỗi đĩa
petri.
Câu 8 (2,0 điểm)
Để nghiên cứu quá trình ứng
dụng thu sinh khối vi sinh vật đối
với từng loại sản phẩm khác nhau,
người ta nuôi cấy hai loài vi khuẩn
Streptomyces rimosus (thu kháng
Propionibacterium shermanii (thu vitamin B12) vào Hình 8.1
Hình 8.2
từng môi trường với điều kiện dinh dưỡng thích hợp ở 300C Đường cong sinh trưởng của từng loài vi
khuẩn và sự biến đổi về hàm lượng sản phẩm được thể hiện ở Hình 8.1 và Hình 8.2.
Trang 3/5
Hình 6
Trang 41 Đồ thị nào biểu diễn sự sinh trưởng của mỗi loài vi khuẩn? Giải thích.
2 Để thu được sinh khối tối đa cần phải nuôi cấy mỗi loài trong điều kiện nào? Giải thích.
3 Vi khuẩn trong tự nhiên sinh ra các sản phẩm trao đổi chất chỉ ở mức độ cần thiết Ở một số
chủng đột biến, người ta thu được sản phẩm trao đổi chất ở mức cao hơn do sai hỏng trong cơ chế điều hòa Những chủng này được coi là những chủng có năng suất cao và được dùng trong sản xuất công nghiệp Các chủng vi khuẩn này có thể mang đột biến nào?
Câu 9 (2,0 điểm)
Virus Z gây hội chứng viêm đường hô hấp ở người Để kiểm tra giả thuyết cho rằng sự lây nhiễm của virus Z xảy ra thông qua sự bám đặc
hiệu vào thụ thể X, người ta tiến hành thí
nghiệm trên một số dòng tế bào có hoặc
không biểu hiện thụ thể này, sau đó theo dõi
sự xâm nhập của virus Sự có mặt của thụ
thể X và vỏ ngoài của virus được phát hiện
lần lượt qua kháng thể gắn huỳnh quang lục
và đỏ Kết quả thí ghiệm được thể hiện ở
bảng bên.
1 Virus lây nhiễm được vào những dòng
tế bào nào? Giải thích.
2 Kết quả thu được có ủng hộ giả thuyết X là thụ thể của virus không? Giải thích.
3 Biết rằng virus có vật chất di truyền là RNA (+) và phiên mã tổng hợp mRNA từ khuôn RNA hệ
gene của chúng Trình bày giai đoạn sinh tổng hợp của virus sau khi xâm nhập vào tế bào.
4 Gần đây, thuốc rememdesivir (có bản chất tương tự nucleotide nhưng không có đầu 3’ OH)
đang được phát triển và thử nghiệm trong điều trị virus Z cũng như nhiều loại virus RNA khác.
a Hãy giải thích cơ chế tác động của thuốc.
b Đặc điểm nào ở các virus RNA làm thuốc có hiệu quả cao? Đặc điểm đó đem lại ưu thế nào
cho virus không? Giải thích.
Câu 10 (2,0 điểm)
Đồ thị Hình 10.1 mô tả sự thay
đổi mức kháng thể của người bị
nhiễm SARS CoV 2.
Người ta căn cứ vào sự có mặt
của các kháng thể để làm các test
nhanh nhằm kiểm tra người nghi bị
nhiễm SARS CoV 2.
a Tại sao các test nhanh dựa trên
kháng thể thường có độ chính xác
không cao?
Hình 10.1
b Có 4 người nghi bị nhiễm SARS CoV 2, họ được lấy mẫu và test nhanh kết quả như Hình 10.2:
Trang 5Nếu chỉ căn cứ vào kháng thể, thì khả năng cao
nhất người nào không bị nhiễm SARS CoV 2,
người nào dương tính với SARS CoV 2?
Hình 10.2
HẾT
-(Thí sinh không được sử dụng tài liệu Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
Trang 5/5
C: Đối chứng G: IgG M: IgM
