Câu1: ( 2 điểm) Trình bày đặc điểm của bơm Na+ K+? Vai trò của bơm Na+ K+ trong hoạt động của tế bào?Câu 2 ( 2 điểm)Hoá thẩm là gì? Phân biệt hóa thẩm trong ty thể và hoá thẩm trong lục lạp?Câu 3 ( 2 điểm) Trình bày vai trò của NAD+ và FAD trong hô hấp nội bào Để phân giải một phân tử glucoz tế bào cần bao nhiêu phân tử NAD + và FADCâu 4 ( 2 điểm)Phân biệt hệ quang hóa 1 và hệ quang hoá IICâu 5 ( 2 điểm)Cho biết một loài có 2n = 20 và chu kỳ nguyên phân diễn ra trong 11 giờ. Thời gian ở kỳ trung gian nhiều hơn thời gian phân bào trong 1 chu kỳ tế bào là 9 giờ. Trong nguyên phân, thời gian diễn ra ở các kỳ trước, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối tương ứng với tỷ lệ 3:2:2:3. Xác định số tế bào mới được tạo ra cùng với số nhiễm sắc thể theo trạng thái của chúng từ một hợp tử của loài phân bào tại các thời điểm 43 giờ; 54 giờ 30 phút; 65 giờ 42 phút; 78 giờ.
Trang 1TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI - HẢI DƯƠNG
ĐỀ THI OLIMPIC CÁC TỈNH DUYÊN HẢI BẮC BỘ
Môn: Sinh học Câu1: ( 2 điểm)
Trình bày đặc điểm của bơm Na+ - K+? Vai trò của bơm Na+ - K+ trong hoạt động của tế bào?
Câu 2 ( 2 điểm)
Hoá thẩm là gì? Phân biệt hóa thẩm trong ty thể và hoá thẩm trong lục lạp?
Câu 3 ( 2 điểm)
- Trình bày vai trò của NAD+ và FAD trong hô hấp nội bào
- Để phân giải một phân tử glucoz tế bào cần bao nhiêu phân tử NAD + và FAD
Câu 4 ( 2 điểm)
Phân biệt hệ quang hóa 1 và hệ quang hoá II
Câu 5 ( 2 điểm)
Cho biết một loài có 2n = 20 và chu kỳ nguyên phân diễn ra trong 11 giờ Thời gian ở kỳ trung gian nhiều hơn thời gian phân bào trong 1 chu kỳ tế bào là 9 giờ Trong nguyên phân, thời gian diễn ra ở các kỳ trước, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối tương ứng với tỷ lệ 3:2:2:3 Xác định số tế bào mới được tạo ra cùng với số nhiễm sắc thể theo trạng thái của chúng từ một hợp tử của loài phân bào tại các thời điểm 43 giờ; 54 giờ 30 phút; 65 giờ 42 phút; 78 giờ
Câu 6 ( 2 điểm)
- Phân biệt các thuật ngữ Phage, prophage, phage ôn hoà, phage độc, phage sinh dưỡng, phage khuyết
- Mối quan hệ giữa phage độc và phage ôn hoà
Câu 7 ( 2 điểm)
- Trong tự nhiên, vi khuẩn Nitrosomonas và vi khuẩn Nitrobacte thường có mặt ở
đâu?
- Vai trò và mối quan hệ của chúng trong tự nhiên?
Câu 8 ( 2 điểm)
- Phân biệt phương pháp thanh trùng Paster và hiệu ứng Paster
- Vận dụng những hiểu biết này trong thực tiễn?
Câu 9 ( 3 điểm)
Trang 2Người ta nuôi cấy vi khuẩn Proteusularis trên các môi trường như sau:
- Môi trường cơ sở: H2O: 0,1; NH4Cl: 1,0; K2HPO4:1,0
- MgSO47 H2O: 2,0; FeSO4 7H2O = 0,01; CaCl2 : 0,01 và các nguyên tố vi lượng
- Thành phần bổ sung:
Chất bổ sung Môi trường I Môi trường II Môi trường III
Sau 24 giờ nuôi cấy trong điều kiện thích hợp người ta thấy có sự sinh trưởng của vi khuẩn ở môi trường II và môi trường III nhưng không có vi khuẩn phát triển trong môi trường I
a) Các loại môi trường I, môi trường II, môi trường III thuộc loại môi trường gì?
b) Axit nicotilic có vai trò gì với vi sinh vật
c) Vai trò của cao nấm men trong môi trường nuôi cấy là gì?
d) Vào lúc ban đầu nuôi cấy môi trường II có chứa 10 4 tế bào vi khuẩn/ 1ml Pha cân bằng động đạt được sau 8 giờ nuôi cấy và lúc này trong môi trường nuôi cấy chứa 10 8 tế bào Biết rằng độ dài thế hệ là 30 phút Trong điều kiện nuôi cấy như vậy thì vi khuẩn có trải qua pha tiềm phát không? Nếu có dài bao lâu? Nêu ý nghĩa sinh lý của pha này với vi khuẩn?
Câu 10 ( 1 điểm)
Vi khuẩn Lactic chủng I tự tổng hợp được axit folic và không tự tổng hợp được Pheninalanin, còn vi khuẩn Lactic chủng II thì ngược lại Có thể nuôi hai chủng vi
sinh vật này trên môi trường thiếu axit folic và Pheninalanin nhưng đủ các chất dinh dưỡng khác được không? Vì sao?
ĐÁP ÁN
ĐỀ THI OLIMPIC SINH HỌC Câu1: ( 2 điểm)
Trang 3Trình bày đặc điểm của bơm Na+ - K+? Vai trò của bơm Na+ - K+ trong hoạt động của tế bào?
Đáp án
- Là dạng bơm ion cấu tạo từ một phức hệ protein (pecmeaza) trong đó có enzim đóng vai trò là ATPaza, nhờ đó phân giải ATP tạo ra nặng lượng sử dụng cho vận chuyển chủ
động NA+, K+
( 0,5 điểm)
- Năng lượng ATP cung cấp làm thay đổi cấu hình không gian của các chất mang, do đó xuất hiện áp lực cao đối với Na+, K+ ở mặt ngoài và mặt trong của màng ( 0,5 điểm)
- Bơm chỉ hoạt động khi có mặt cả Na+, K+ và đồng vận chuyển ngược chiều: 2K+ được bơm vào và 3 Na+ được bơm ra ngoài tế bào, khi sử dụng 1 phân tử ATP ( 0,5
điểm).
- Bơm Na+, K+ vận chuyển chủ động Na+, K+ do đó có vai trò quan trọng trong việc duy trì điện thế màng, góp phần tạo ra sự lan truyền xung thần kinh trên trục sợi của nơron
( 0,5 điểm)
Câu 2 ( 2 điểm)
Hoá thẩm là gì? Phân biệt hóa thẩm trong ty thể và hoá thẩm trong lục lạp?
Đáp án
- Hoá thẩm là quá trình tổng hợp ATP nhờ sử dụng năng lượng của gradien H+ qua một màng bán thấm có phức hệ ATP - Sintetaz
- Phân biệt:
Điểm phân biệt Hoá thẩm tại ti thể Hoá thẩm tại lục lạp
- Vị trí - định vị tại màng trong của ti
thể
- định vị tại màng của tilacoit
- Nguồn gốc H+ - được tạo ra từ quá trình oxy
hoá các hợp chất hữu cơ
- được tạo ra từ quá trình quang phân ly nước
- Nguồn năng lượng
cung cấp cho bơm
H+
- từ liên kết hoá học của chất hữu cơ
- từ ánh sáng mặt trời
- Nguồn điện tử cao
năng
- lấy từ các hợp chất hữu cơ - Từ hệ quang hoá II và I
- chất vận chuyển
điện tử và H+
NADH, FADH2 vận chuyển đến màng
- NADPH2 vận chuyển từ màng vào chất nền
Trang 4- Thành phần chuỗi
chuyền điện tử
NADH Dehydrogenaza ->
Hệ ubiquinon -> hệ xitocrom
Plastoquinon - Hệ xitocrom
- Plastoxianin, pheredoxin
- Chất nhận điện tử
cuối cùng
- Sản phẩm Tạo phần lớn ATP cung cấp
cho mọi hoạt động sống của
tế bào
- Tạo ATP cung cấp cho quá trình đồng hoá CO2 trong pha tối
Câu 3 ( 2 điểm)
- Trình bày vai trò của NAD+ và FAD trong hô hấp nội bào
- Để phân giải một phân tử glucoz tế bào cần bao nhiêu phân tử NAD + và FAD
Đáp án
* Vai trò của NAD+ và FAD
- Sự phân huỷ glucoz là một quá trình oxy hoá, mỗi phản ứng sẽ giải phóng năng lượng
từ từ, năng lượng được chứa trong các điện tử cao năng NAD+ và FAD là những coenzim dạng khử có khả năng ngừng tiếp nhận điện tử và H+ tạo thành NADH và FADH2 (0,5 điểm).
- NADH và FADH2 vận chuyển H+ và điện tử đến dãy truyền điện tử định vị trên màng trong của ty thể ( tại đó xảy ra quá trình tổng hợp ATP kiểu hoá thẩm) và tái lập NAD+, FAD trong đó cứ 1 NADH sẽ tổng hợp được 3 phân tử ATP và 1 nguyên tử FADH2
tổng hợp được 2 phân tử ATP ( 0,5 điểm)
* Để phân giải 1 phân tử glucoz cần năng lượng NAD+ và FAD là:
- Trong điều kiện có oxy, oxy là chất nhận điện tử cuối cùng trên màng trong của ti thể
và kết hợp với H+ tạo thành H2O; glucoz sẽ được phân giải hoàn toàn thành H2O và CO2 Lượng NAD + và FAD cần để tạo chất NADH và FADH2 là:
- Giai đoạn đường phân: 2NAD+
- Giai đoạn Decacboxy tạo axetyl coA: 2NAD+
- Trong chu trình Crep 6NAD+ và 2FAD
Tổng cộng cần 10 NAD+ và 2 FAD ( 0,5 điểm)
- Khi không có oxy: sẽ không có chất nhận điện tử cuối cùng, con đường dẫn truyền Hydro và điện tử bị ức chế, sẽ không có NAD+ để tái sử dụng do đó 2NADH tạo ra
Trang 5trong đường phân sẽ nhường 2H+ để tạo thành axit lactic hoặt rượu etylic (Sự lên men)
do đó quá trình này chỉ cần 2NAD+ để sử dụng tuần hoàn
( 0,5 điểm).
C©u 4 ( 2 ®iÓm)
Ph©n biÖt hÖ quang hãa 1 vµ hÖ quang ho¸ II
Đáp án
Đặc điểm phân biệt Quang hoá I Quang hoá II
Chất nhận điện tử đầu tiên [ Z] chưa rõ bản chất [ Q] có thể là hợp chất quy non
Hệ truyền điện tử Fd (pheredoxin) - xit 6
Plastoxianin
PQ ( plastoquynon) xit 3 Xit f, Pc ( Plastoxianin) Chất nhận điện tử cuối
cùng
NADPH2 ( không vòng)
P 700 vòng
P 680 (trong quang phân nước)
P 700 (chuỗi truyền điện tử
không vòng)
Câu 5 ( 2 điểm)
Cho biết một loài có 2n = 20 và chu kỳ nguyên phân diễn ra trong 11 giờ Thời gian ở kỳ trung gian nhiều hơn thời gian phân bào trong 1 chu kỳ tế bào là 9 giờ Trong nguyên phân, thời gian diễn ra ở các kỳ trước, kỳ giữa, kỳ sau và kỳ cuối tương ứng với tỷ lệ 3:2:2:3 Xác định số tế bào mới được tạo ra cùng với số nhiễm sắc thể theo trạng thái của chúng từ một hợp tử của loài phân bào tại các thời điểm 43 giờ; 54 giờ 30 phút; 65 giờ 42 phút; 78 giờ
Đáp án
- Thời gian mỗi kỳ phân bào:
Kỳ trung gian + quá trình phân chia = 11 giờ
Kỳ trung gian - quá trình phân chia = 9 giờ
-> Kỳ trung gian = 10 giờ
- Mỗi kỳ phân chia chiếm thời gian là:
Kỳ đầu = kỳ cuối = 60/10 x3 = 18 phút
Kỳ giữa = kỳ sau = 60/10x2 = 12 phút ( 0,5 điểm)
Trang 6- Số lượng tế bào và số NST cùng trạng thái ( 1 điểm)
Thời điểm Số lần
phân bào
Các tế bào sinh ra ở Số tế
bào tạo thành
Số NST trong các tế bào
Trạng thái NST
43 giờ
( 11x3 + 10h) 3 lần
Kết thúc kỳ trung gian của lần phân bào 4 23 = 8 8 x20 = 160 kép
54 h30 phút
( 4 x11 + 10h +
30')
4 lần
Kỳ giữa của lần phân
65h 42'
( 5 x11 +
10h+42')
5 lần Kết thúc kỳ sau của lần
16 x20x 2 = 1280
đơn
78h
( 7x11 +1h)
7 lần Đang ở pha G1 của kỳ
trung gian của lần phân bào 8
27 = 128
128x20 = 2560 đơn
Câu 6 ( 2 điểm)
- Phân biệt các thuật ngữ Phage, prophage, phage ôn hoà, phage độc, phage sinh dưỡng, phage khuyết
- Mối quan hệ giữa phage độc và phage ôn hoà
Đáp án
+ Phân biệt các thuật ngữ
- Phage : là virut ký sinh trong tế bào vi khuẩn ( 0,25 điểm)
- Prophage: phần vật chất di truyền của phage gia nhập với NST của vi khuẩn cũng được nhân lên khi vi khuẩn nhân lên
( 0,25 điểm)
- Phage ôn hoà: là prophage
- Phage độc: là dạng phage khi xâm nhập vào tế bào chủ, chúng sinh sản nhân lên tạo nhiều phage mới làm tan tế bào chủ
Trang 7- Phage khuyết ( phage tải nạp) khi giải phóng ra khỏi tế bào vật chủ, chúng đã mang vật chất di truyền gồm cả 1 đoạn gen của tế bào chủ ( 0,25 điểm)
+ Mối quan hệ:
- Phage độc có thể trở thành phage ôn hoà hoặc ngược lại
- Khi phage xâm nhập tế bào chủ, tế bào thường tổng hợp ra một loại prôtêin ức chế hoạt động của phage, nếu protein ức chế được tổng hợp trước khi protein của phage hình thành thì phage độc trở thành phage ôn hoà Nếu protein ức chế tổng hợp sau khi protein
của phage hình thành thì phage xâm nhập trở thành phage độc làm tan tế bào ( 0,5
điểm)
- Khi tế bào chứa phage ôn hoà xuất hiện chất cảm ứng chúng sẽ vô hiệu hoá chất ức chế thì phage ôn hoà sẽ trở thành phage độc ( 0,5 điểm)
- Phân biệt các thuật ngữ Phage, prophage, phage ôn hoà, phage độc, phage sinh dưỡng, phage khuyết
- Mối quan hệ giữa phage độc và phage ôn hoà
Câu 7 ( 2 điểm)
- Trong tự nhiên, vi khuẩn Nitrosomonas và vi khuẩn Nitrobacte thường có mặt ở
đâu?
- Vai trò và mối quan hệ của chúng trong tự nhiên?
Đáp án
- Vi khuẩn nitrosomonas và vi khuẩn Nitrobacte thường có mặt tự do ở trong đất và thường có mặt đồng thời
- Chúng đều là các vi sinh vật hoá dưỡng vô cơ, sống kỵ khí bắt buộc, chúng đều chuyển
điểm)
- Trong đất mùn thường có nhiều NH3 vi khuẩn Nitrosomonas đã oxy hoá NH3 thành axit Nitrit theo phương trình sau
NH3 + 3O2 Vi khuẩn Nitrosomonas 2HNO2 + 2H2O Q
Trong đất HNO2 gặp các bazo đất sẽ tạo thành các muối Nitrit
Trang 8HNO2+ NaOH NaNO2 + H2O
- Vi khuẩn Nitrobacte sẽ oxy hoá muối Nitrit thành muối Nitrat hoà tan:
NaNO2 + 1/2 O2 Nitrobacte NaNO3 + Q
- Nhờ hoạt động nối tiếp của các vi khuẩn này mà các hợp chất chứa Nitơ trong đất chưa hoà tan được chuyển hoá thành dạng hoà tan, và cây xanh dễ dàng hấp thu các dạng muối hoà tan đó, nhờ đó chúng đã khép kín chu trình Nitơ trong tự nhiên
( 0,5 điểm)
- Mối quan hệ: hai loại vi khuẩn này hoạt động phối hợp và hỗ trợ lẫn nhau trong đất: vì khi nồng độ NH3 cao tạo môi trường kiềm có hại cho Nitrobacte nhưng nhờ Nitrosomonas sử dụng NH3 và chuyển thành axit sẽ tạo thuận lợi cho Nitrobacte hoạt
Câu 8 ( 2 điểm)
- Phân biệt phương pháp thanh trùng Paster và hiệu ứng Paster
- Vận dụng những hiểu biết này trong thực tiễn?
Đáp án
Phương pháp thanh trùng Pastơ Hiệu ứng Pastơ
Nội dung
( 1 điểm)
Xử lý nhiệt dưới 100OC đối với các hợp chất lỏng để làm chết các tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật
Trong quá trình lên men rượu nếu có oxy phân tử sẽ ức chế quá trình lên men rượu
và kích thích quá trình oxy hoá rượu làm giảm số lượng và chất lượng rượu sinh ra
Cơ sở
sinh hoá
( 0,75 đ)
ở nhiệt độ 70- 80 OC, protein của hầu hết các vi khuẩn trung tính bị biến tính, do vậy ở nhiệt độ dưới
100 OC có thể làm chết đa số tế bào sinh dưỡng của vi sinh vật ( nhưng không tiêu diệt được nội bào tử)
Khi môi trường có oxy, phần lớn NADH phải đi vào hô hấp hiếu khí để tổng hợp ATP ở màng trong của ti thể nên thực chất ở đây là sự cạnh tranh NADH trong quá trình hô hấp đối với quá trình lên men ở nấm men rượu Do đó khi có mặt oxy trong quá trình lên men sẽ ít được tạo thành và có nhiều sản phẩm trung gian
Trang 9của hô hấp làm giảm số lượng và chất lượng rượu sinh ra
ứng dụng
( 0,25 đ)
Thanh trùng đồ uống, rượu vang, sữa mà không làm giảm hương
vị và chất lượng của sản phẩm
Muốn thu được nhiều rượu ngon trong lên men rượu cần đảm bảo quá trình lên men diễn ra trong điều kiện kỵ khí hoàn toàn
Câu 9 ( 3 điểm) cấy vi khuẩn Proteusularis trên các môi trường như sau:
- Môi trường cơ sở: H2O: 0,1; NH4Cl: 1,0; K2HPO4:1,0
- MgSO47 H2O: 2,0; FeSO4 7H2O = 0,01; CaCl2 : 0,01 và các nguyên tố vi lượng
- Thành phần bổ sung:
Chất bổ sung Môi trường I Môi trường II Môi trường III
Sau 24 giờ nuôi cấy trong điều kiện thích hợp người ta thấy có sự sinh trưởng của vi khuẩn ở môi trường II và môi trường III nhưng không có vi khuẩn phát triển trong môi trường I
a) Các loại môi trường I, môi trường II, môi trường III thuộc loại môi trường gì?
b) Axit nicotilic có vai trò gì với vi sinh vật
c) Vai trò của cao nấm men trong môi trường nuôi cấy là gì?
d) Vào lúc ban đầu nuôi cấy môi trường II có chứa 10 4 tế bào vi khuẩn/ 1ml Pha cân bằng động đạt được sau 8 giờ nuôi cấy và lúc này trong môi trường nuôi cấy chứa 10 8 tế bào Biết rằng độ dài thế hệ là 30 phút Trong điều kiện nuôi cấy như vậy thì vi khuẩn có trải qua pha tiềm phát không? Nếu có dài bao lâu? Nêu ý nghĩa sinh lý của pha này với vi khuẩn?
Đáp án
a) Các loại môi trường:
- MT I: là môi trường tổng hợp chung vì có các chất thành phần đã biết rõ hàm lượng ( trừ các nguyên tố vi lượng, có hàm lượng rất nhỏ)
- MT II: là môi trường tổng hợp vì axitnicotinic thêm vào cũng đã biết rõ hàm lượng
Trang 10- MT III là môi trường bán tổng hợp vì cao nấm men gồm những chất chưa biết rõ thành
điểm)
b) Axit nicotinic có vai trò là nhân tố sinh trưởng của vi sinh vật vì đó là 1 dạng vitamin tiền thân của chất NAD+ ( chất vận chuyển điện tử trong hô hấp và lên men của vi sinh vật), vi khuẩn protensulanis là loại VSV khuyết dưỡng vì chúng vì chúng không tự tổng hợp được chất này và chỉ phát triển trong môi trường cơ bản có bổ sung thêm a nicotinic
( 0,5 điểm)
c) Cao nấm men: giàu các hợp chất vitamin ( nhất là vitamin nhóm B) và các axitamin quan trọng khác trong đó có thành phần axit nicotinic do đó cũng đóng vai trò cung cấp
điểm)
d)
- Thời gian 8 giờ có số lần phân chia của VSV là:
n =
2 lg
10 lg 10
lg 8 − 4
= 13,3 ( lần)
- Thời gian của pha phân chia là:
13,3 x 30 = 400 ( phút ) ( 0,5 điểm)
- Vậy thời gian của pha tiềm phát là:
( 8 x 60 phút) - 400 phút = 80 phút = 1 giờ 20 phút ( 0,5 điểm)
- Ý nghĩa của pha tiềm phát
Vi sinh vật ở pha này cảm ứng tổng hợp ADN và hình thành nhiều enzim phân giải cơ chất chuẩn bị cho phân bào ở những vi sinh vật hiếu khí thì pha này sử dụng rất nhiều oxy nhất là cuối pha lag
- Pha này càng dài thì chứng tỏ môi trường càng lạ đối với vi sinh vật ( 0,5 điểm)
Câu 10 ( 1 điểm)
Vi khuẩn Lactic chủng I tự tổng hợp được axit folic và không tự tổng hợp được Pheninalanin, còn vi khuẩn Lactic chủng II thì ngược lại Có thể nuôi hai chủng vi
sinh vật này trên môi trường thiếu axit folic và Pheninalanin nhưng đủ các chất dinh dưỡng khác được không? Vì sao?
Trang 11Đáp án
- Axit fonic và feninalanin là 2 nhân tố sinh trưởng do đó 2 chủng vi khuẩn láctic I và II
là 2 chủng khuyết dưỡng khi cùng nuôi 2 chủng này trong môi trường đầy đủ chất dinh
dưỡng nhưng thiếu axit folic và pheninalanin thì chúng không phát triển được ( 0,5
điểm)
- Nhưng nếu nuôi lâu trên môi trường có đầy đủ chất dinh dưỡng chúng có thể thành lập cầu tiếp hợp tạo ra chủng nguyên dưỡng đối với 2 nhân tố sinh trưởng trên Do đó khi nuôi dưỡng trên môi trường thiếu cả 2 nhân tố sinh trưởng thì chủng nguyên dưỡng này
điểm)