- Gen có khả năng tự nhân đôi, phân ly, tổ hợp giúp thông tin di truyền được ổn định qua các thế hệ, gen có thể bị biến đổi, sự biến đổi đó cùng với sự sắp xếp của bốn loại nuclê[r]
Trang 1SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2017-2018
ĐỀ CHÍNH THỨC Môn thi: SINH HỌC
Họ và tên:……… (Khóa thi ngày 22 tháng 3 năm 2018)
Số báo danh:……… Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (1,5 điểm)
a Sắp xếp các loài sinh vật sau theo thứ tự tiến hóa từ thấp đến cao: Vi khuẩn E coli; trùng biến hình (amíp), sao biển, sán bã trầu, giun rễ lúa, đĩa, ngao, nhện, chim ruồi, cá sấu, hải cẩu, cá mập, ếch
b Trong di truyền học, tại sao liên kết gen phổ biến hơn phân li độc lập? Bộ nhiễm sắc thể có số lượng nhiều có ưu và nhược điểm gì?
Câu 2 (1,5 điểm)
a Tại sao sự biểu hiện của đột biến gen thường có hại, nhưng trong chọn giống người ta vẫn sử dụng phương pháp gây đột biến gen bằng tác nhân vật lí, hóa học?
b Giả sử trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển phôi ở ruồi giấm, nhân của hợp tử
đã diễn ra sự nhân đôi liên tiếp 7 lần, nhưng tế bào chất không phân chia Kết quả thu được sẽ như thế nào? Phôi có phát triển bình thường không? Tại sao?
Câu 3 (1,0 điểm)
a Vì sao gen được coi là cơ sở vật chất mang thông tin di truyền ở cấp độ phân tử?
b Sắp xếp các dữ kiện sau theo đúng trình tự của quá trình sinh tổng hợp protein ở sinh vật nhân sơ (procaryota):
1 Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit giữa axit amin mở đầu và axit amin thứ nhất;
2 fMet-tARN tiến vào vị trí codon mở đầu trên mARN;
3 fMet tách khỏi chuỗi polypeptit;
4 Tiểu thể nhỏ của riboxom tiếp xúc với mARN;
5 Riboxom dịch chuyển đi một bộ ba trên mARN;
6 Tiểu thể lớn của riboxom tiếp xúc với mARN;
Câu 4 (1,5 điểm)
a Nêu và giải thích các đặc điểm của thể truyền dùng để chuyển một gen từ tế bào nhân thực vào tế bào vi khuẩn nhằm mục đích nhân dòng gen
b Các nhà khoa học tạo ra nhiễm sắc thể nhân tạo nhằm mục đích gì? Giải thích
Câu 5 (1,5 điểm)
Hãy cho biết thế nào là độ đa dạng của quần xã? Vì sao quần xã có độ đa dạng cao lại
có tính ổn định cao hơn quần xã có độ đa dạng thấp và sự cạnh tranh là nguyên nhân dẫn đến
sự ổn định của quần xã?
Câu 6 (3,0 điểm)
Một đoạn phân tử ADN của vi khuẩn chứa 2 gen Gen 2 có chiều dài gấp đôi chiều dài gen 1 Mạch thứ hai của gen 1 chứa 100G, 150X Khi gen 1 tổng hợp phân tử mARN đã đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp 900Xm, 1200Am và 1800Um Mạch thứ nhất của gen 2 có 350T và trên mạch 2 có 150T Gen 2 tổng hợp mARN đã đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp 1350Am và 2700Xm Tất cả các bản mã sao (mARN) được tổng hợp từ 2 gen đó đều tham gia quá trình giải
mã Trong quá trình đó có 16 riboxom trượt 1 lần trên các bản mã sao tổng hợp từ gen 1 và gen
2 Tổng số các chuỗi polipeptit được tổng hợp từ các mARN nói trên là 126 Xác định:
a Số lượng mỗi loại nucleotit trên từng mạch đơn của mỗi gen
b Số riboxom trượt trên phân tử mARN được tổng hợp từ mỗi gen
c Tổng số lượt tARN (ARN vận chuyển) tham gia vào quá trình giải mã nói trên
d Số liên kết pép tit được tạo thành trong quá trình giải mã nói trên
e Số liên kết hiđrô bị phá vỡ trong quá trình tổng hợp phân tử mARN từ gen 1 và gen 2
………….Hết…………
Trang 2HƯỚNG DẪN VÀ ĐÁP ÁN CHẤM
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 9 THCS NĂM HỌC 2017-2018
Môn: Sinh học Khoá ngày 22/3/2018
*******************
1
(1,5)
a Vi khuẩn E coli; trùng biến hình (amíp), sao biển, sán bã trầu, giun rễ lúa, đĩa,
ngao, nhện, cá mập, ếch, cá sấu, chim ruồi, hải cẩu
b
- Liên kết gen phổ biến hơn phân li độc lập vì gen nằm trên NST ở những vị trí locus
xác định Số lượng gen nhiều hơn rất nhiều so với số lượng NST nên mỗi NST sẽ
mang rất nhiều gen Các gen trên cùng một NST được di truyền và tổ hợp cùng nhau
thành nhóm gen
- Bộ NST có số lượng nhiều thì các gen phân li độc lập tạo ra nguồn biến dị phong
phú Tuy nhiên khi bộ NST có số lượng quá nhiều thì có nhiều nhóm gen liên kết và
mỗi nhóm gen liên kết có rất ít gen nên không đảm bảo được sự di truyền bền vững
của các nhóm tính trạng
0,5
0,5
0,5
2
(1,5)
a Đột biến gen thường có hại, nhưng trong chọn giống người ta vẫn sử dụng phương
pháp gây đột biến gen bằng tác nhân vật lí, hóa học.
* Đột biến gen thường có hại vì:
- Làm thay đổi nu của gen, dẫn đến thay đổi trình tự ribônu của mARN -> có thể làm
thay đổi cấu trúc prôtêin tương ứng, dẫn đến tính trạng có hại cho sinh vật như: giảm
sức sống, giảm khả năng sinh sản của cơ thể, thậm chí gây chết
- Đưa đến đột biến vô nghĩa (làm xuất hiện sớm bộ ba kết thúc, tạo ra chuổi pôlipeptit
thường ngắn hơn so với bình thường), prôtêin được tạo ra thay đổi hoặc có thể mất
chức năng hoặc đưa đến đột biến sai nghĩa (do thay thế axit amin hoặc dịch khung
đọc axit amin) làm giảm hay mất hoạt tính của prôtêin dẫn đến sai hỏng trong biểu
hiện chức năng của tế bào
* Trong chọn giống người ta vẫn sử dụng phương pháp gây đột biến nhân tạo bằng
tác nhân vật lí, hóa học để tạo ra các đột biến gen, vì:
- Tuy đa số đột biến gen có hại, nhưng vẫn có một số đột biến gen có lợi cho chọn
lọc, làm nguyên liệu cho chọn giống cây trồng và vi sinh vật, đặc biệt đột biến có giá
trị về năng suất, phẩm chất, khả năng chống chịu (hạn, mặn, rét ) trên các đối tượng
cây trồng
- Các đột biến cũng chỉ có giá trị tương đối, vì ở môi trường này có thể có hại, sang
môi trường khác có thể có lợi hoặc tổ hợp gen này không có lợi nhưng khi đi vào tổ
hợp gen khác trở thành có lợi Vì vậy các đột biến gen được tạo ra còn được dùng
làm nguyên liệu cho quá trình lai giống để tạo ra những tổ hợp gen có kiểu hình đáp
ứng được mục tiêu sản xuất
b Nguyên phân thực chất là sự phân chia nhân, còn phân chia tế bào chất là hoạt động
tương đối độc lập Vì vậy, nếu nguyên phân xảy ra mà sự phân chia tế bào chất chưa xảy
ra thì sẽ hình thành một tế bào đa nhân (trong trường hợp này là tế bào chứa 128 nhân)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Trang 3- Phôi sẽ phát triển bình thường, vì tế bào đa nhân nêu trên sẽ phân chia tế bào chất
để hình thành phôi nang, rồi phát triển thành ruồi trưởng thành 0,25
3
(1,0)
a Gen được coi là cơ sở vật chất mang thông tin di truyền ở cấp độ phân tử vì:
- Gen là một đoạn của phân tử ADN, ADN là thành phần cấu trúc của NST, mà NST
là vật chất mang thông tin di truyền ở cấp độ tế bào nên gen là cơ sở vật chất mang
thông tin di truyền ở cấp độ phân tử
- Gen có khả năng tự nhân đôi, phân ly, tổ hợp giúp thông tin di truyền được ổn định
qua các thế hệ, gen có thể bị biến đổi, sự biến đổi đó cùng với sự sắp xếp của bốn loại
nuclêôtít tạo ra tính đa dạng và đặc thù
b Sắp xếp các dữ kiện sau theo đúng trình tự của quá trình sinh tổng hợp protein ở
sinh vật nhân sơ (procaryota): 4,2,6,1,5,3
0,25
0,25
0,5
4
(1,5)
a Thể truyền trong trường hợp này phải là plasmit có các đặc điểm sau:
- Có nhiều phiên bản trong một tế bào
- Có các gen đánh dấu giúp dễ nhận biết các tế bào vi khuẩn đã được chuyển gen
- Có một trình tự nhận biết cho một enzim cắt giới hạn nằm trong một gen đánh dấu
b Các nhà khoa học tạo ra nhiễm sắc thể nhân tạo nhằm mục đích:
- Nhiễm sắc thể nhân tạo được dùng để chuyển gen giữa các tế bào nhân thực
- Nhiễm sắc thể nhân tạo có thể mang được gen của tế bào nhân thực thường có kích
thước lớn, chúng có thể tồn tại và phân ly trong quá trình phân bào như một nhiễm
sắc thể thường
Chú ý: Thí sinh phải đầy đủ các ý của mỗi phần mới cho đầy đủ số điểm
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
5
(1,5)
- Độ đa dạng của một quần xã là mức độ phong phú về số lượng loài và số lượng cá
thể của mỗi loài trong quần xã
- Quần xã có tính ổn định cao hơn là do:
+ Trong quần xã, một loài có nhiều mối quan hệ với các loài khác, do vậy số lượng
cá thể của chúng phụ thuộc lẫn nhau chặt chẽ trong mối quan hệ khống chế sinh học
và cạnh tranh khác loài
+ Nguồn sống (chủ yếu là thức ăn và nơi ở) của loài trong quần xã có đa dạng cao
thường phong phú hơn, do đó các loài khai thác nguồn sống tốt hơn (đặc biệt là
những loài có phổ thức ăn rộng), sống sót và phát triển tốt hơn
+ Trong quần xã có đa dạng cao, nếu một loài bị chết (hoặc di chuyển đi sống ở nơi
khác) thì quần xã ít bị xáo trộn hơn vì chức năng sinh thái của loài đó trong quần xã
đã được những loài có quan hệ họ hàng gần gũi hoặc sử dụng cùng nguồn thức ăn
thay thế
- Sự cạnh tranh là nguyên nhân dẫn đến sự ổn định trong quần xã:
+ Cạnh tranh dẫn đến phân li ổ sinh thái, nhờ đó sinh vật khai thác nguồn sống từ
môi trường tốt hơn, đồng thời nhiều loài sinh vật có thể cùng sống chung trên một
vùng, do đó, độ đa dạng sinh học cao hơn
+ Quần xã có đa dạng sinh học cao sẽ có tính ổn định hơn (do sự phụ thuộc giữa các
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Trang 4loài chặt chẽ hơn, nguồn thức ăn dồi dào và khả năng thay thế của những loài bị mất
trong quần xã tốt hơn)
0,25
6
(3,0)
a Số lượng mỗi loại nucleotit trên từng mạch đơn của mỗi gen:
* Gen 1: G2 = 100, X2 = 150 G=100+150=250 , G1 =150
X của mARN được sinh ra từ G trên mạch khuôn mẫu của gen Nếu mạch 2 làm
khuôn mẫu thì gen sao mã 900:100 = 9 lần Nếu mạch 1 của gen làm khuôn mẫu thì
gen sao mã 900:150 = 6 lần
Nếu gen sao mã 9 lần thì 1200 A không chia hết cho 9 Vậy mạch 1 là mạch làm khuôn mẫu và gen sao mã 6 lần
- Số nucleotit trên từng mạch đơn của gen là:
G1= X2=150 nu, X1 = G2 = 100 nu
vì Am=
1200 6
¿❑
❑
=200 nu → T1=A 2 = 200 nu
vì Um=
1800 6
¿❑
❑
=300 nu → A1= T2 = 300 nu
- Tổng số nucleotit của gen là: (300+200+150+100) x 2=1500 nu
* Gen 2: Gen 1 có chiều dài bằng ½ chiều dài gen 2 nên số nucleotit của gen 2 gấp
đôi gen 1 Tổng số nucleotit của gen 2 là: 1500 x 2 = 3000 nu
Theo điều kiện bài ra T1= 350 A2= 350 nu, T2=A1=150 nu
Số nucleotit môi trường cung cấp cho quá trình tổng hợp mARN là Am=1350 và Xm =
2700 Am = 1350 là bội số của 150 nên mạch 2 của gen là mạch làm khuôn mẫu
Số lần sao mã của gen 2 là: 1350: 150 = 9 lần
Số lượng từng loại nucleotit của mARN: Am= 150, Um= 350, Xm= 2700 : 9 = 300 nu
→ Gm = 1500 – (150+350+ 300) = 700 nu
- Số nu trên từng mạch đơn gen:
A1=T2= 150 nu, T1=A2= 350 nu, G1=X2= 700 nu, X1=G2= 300 nu
b Số Riboxom trượt trên mARN được tổng hợp từ gen 1 và gen 2:
Gọi số riboxom trượt trên gen 1 là x, trên gen 2 là y (ĐK: x,y nguyên dương)
- Gen 1 sao mã 6 lần nên sẽ có 6x phân tử protein được tổng hợp
Gen 2 sao mã 9 lần nên sẽ có 9y phân tử protein được tổng hợp
Theo bài ra ta có hệ phương trình:
x+y=16 6x+9y=126
y = 10, x = 6
Vậy số Riboxom trượt trên gen 1 là 6, trên gen 2 là 10
c Tổng số lượt tARN (ARN vận chuyển) tham gia vào quá trình giải mã:
- Số axit amin trong 1 chuỗi polipeptit được tổng hợp từ gen 1: (1500: 6) – 1= 249
- Tổng số chuỗi polipeptit được tổng hợp từ gen 1: gen sao mã 6 lần x 6 riboxom = 36
- Tổng số axit amin trong các chuỗi polipeptit được tổng hợp từ gen 1:
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0, 5
Trang 536 x 249 = 8964 axit amin.
- Số axit amin trong 1 chuỗi polipeptit được tổng hợp từ gen 2 = (3000: 6) – 1= 499
- Tổng số chuỗi polipeptit được tổng hợp từ gen 2: gen sao mã 9 lần x 10= 90
- Tổng số axit amin trong các chuỗi polipeptit được tổng hợp từ gen 2:
90 x 499 = 44910 axit amin
- Tổng số axit amin trong các chuỗi polipep tit: 8964 + 44910 = 53874 axit amin.
Khi tổng hợp protein, cứ 1 axit amin cần 1 ARN vận chuyển, vậy tổng số lượt ARN
vận chuyển tham gia vào quá trình giải mã là 53874.
d Số liên kết pép tit được tạo thành:
- Số liên kết peptit trong các chuỗi polipeptit được tạo ra từ gen 1: 36 x 248 = 8928
- Số liên kết peptit trong các chuỗi polipeptit được tạo ra từ gen 2: 90 x 498 = 44820
- Số liên kết peptit trong các chuỗi polipeptit được tạo ra: 8928 + 44820 = 53748
e Số liên kết H bị phá vỡ trong quá trình tổng hợp phân tử mARN từ gen 1 và gen 2:
(2 x 500 + 3 x 250) + (2 x 500 + 3 x 1000) = 5750 liên kết.
Lưu ý: Thí sinh làm theo cách khác nhưng lập luận hợp lý, kết quả đúng vẫn cho
điểm tối đa.
0,25
0,25 0,25
0,25 0,25