b Vì sao trong nghiên cứu di truyền người, người ta không sử dụng các phương pháp lai giống và phương pháp gây đột biến nhân tạo như ở thực vật và động vật?. Mỗi phân tử Prôtêin không c
Trang 1PHÒNG GD&ĐT KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2009 - 2010
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian phát đề)
Câu 1 (3 điểm):
a) Trình bày khái niệm công nghệ gen
b) Nêu ứng dụng công nghệ gen trong sản xuất và đời sống Cho ví dụ minh họa?
Câu 2 (3 điểm):
a) Vì sao prôtêin có tính đa dạng và đặc thù?
b) Chức năng của prôtêin? Phân tử mARN đóng vai trò gì trong quá trình tổng hợp phân
tử prôtêin ở tế bào?
Câu 3 (4 điểm):
a) Bệnh Đao là gì? Cơ chế phát sinh bệnh Đao?
b) Điểm khác nhau cơ bản giữa sinh đôi cùng trứng và sinh đôi khác trứng?
Câu 4 (2 điểm):
a) Vì sao con người có thể điều chỉnh được tỷ lệ đực : cái ở vật nuôi, cây trồng?
b) Vì sao trong nghiên cứu di truyền người, người ta không sử dụng các phương pháp lai giống và phương pháp gây đột biến nhân tạo như ở thực vật và động vật?
Câu 5 (4 điểm): Ở cà chua, tính trạng thân cao là trội hoàn toàn so với tính trạng thân
thấp Em hãy xác định kiểu gen, kiểu hình của bố mẹ và viết sơ đồ lai trong các trường hợp sau:
a) F1 phân li theo tỉ lệ 1 thân cao : 1 thân thấp ?
b) F1 phân li theo tỉ lệ 3 thân cao : 1 thân thấp ?
c) F1 đồng tính cây thân cao ?
Câu 6: (4 điểm) Một gen có 3000 Nuclêôtit, trong đó có 900 Nu loại A :
a) Hãy xác định số lượng từng loại Nu của gen ?
b) Xác định chiều dài, tổng số liên kết Hiđrô của gen ?
c) Khi gen tự nhân đôi 3 lần liên tiếp thì môi trường nội bào cần cung cấp bao nhiêu Nu? Xác định số lượng từng loại Nu cần cung cấp cho 3 lần nhân đôi đó ?
d) Nếu gen đó bị đột biến mất đi 3 cặp Nu, em hãy xác định chiều dài gen bị đột biến bằng micrômét ?
-Hết -ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2PHÒNG GD&ĐT KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2009 - 2010
1.a Công nghệ gen là ngành kỹ thuật về quy trình ứng dụng kỹ thuật gen. 0,5 1.b 1 Tạo ra các chủng vi sinh vật mới.
Ví dụ: E.coli dễ nuôi cấy, sinh sản rất nhanh (sau 30 phút lại phân đôi), tăng
sinh khối nhanh Do vậy, E.coli được dùng để cấy gen mã hóa hoocmôn
insulin của người trong sản xuất, thì giá thành insulin để chữa bệnh đái tháo
đường rẻ đi rất nhiều E.coli còn được chuyển từ xạ khuẩn để nâng cao hiệu
quả sản xuất chất kháng sinh.
2 Tạo giống cây trồng biến đổi gen.
Ví dụ: Bằng kĩ thuật gen, người ta đã đưa nhiều gen quy định tính trạng quý
(năng suất, hàm lượng dinh dưỡng cao) từ giống này sang giống khác Ví
dụ, chuyển gen quy định tổng hợp / - carôten vào tế bào cây lúa, tạo giống
lúa giàu vitamin A, chuyển một gen từ giống đậu của Pháp vào tế bào cây
lúa, làm tăng hàm lượng sắt trong gạo lên 3 lần
3 Tạo động vật biến đổi gen.
Ví dụ: Người ta đã chuyển được gen sinh trưởng ở bò vào lợn, giúp hiệu quả
tiêu thụ thức ăn cao hơn, ít mỡ hơn lợn bình thường, nhưng cũng có các tác
dụng phụ có hại cho người tiêu dùng (tìm nở to, loét dạ dày, viêm da …);
chuyển được gen tổng hợp hoocmôn sinh trưởng và gen chịu lạnh từ cá Bắc
vào cá hồi và cá chép …
0,5 0,5
0,5 0,5
0,25 0,25
2.a Prôtêin được cấu tạo chủ yếu bởi các nguyên tố C, H, O, N, là đại phân tử
được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, bao gồm hàng trăm đơn phân là
axit amin thuộc hơn 20 loại khác nhau Trình tự sắp xếp khác nhau của
hơn 20 loại axit amin này đã tạo nên tính đa dạng của Prôtêin Mỗi phân
tử Prôtêin không chỉ đặc trưng bởi thành phần, số lượng và trình tự sắp
xếp của các axit amin mà còn đặc trưng bởi cấu trúc không gian, số
chuỗi axit amin.
1,0
2.b 1 Chức năng cấu trúc: Cấu tạo nên nguyên sinh chất, màng, bào quan … từ
đó hình thành các đặc điểm giải phẫu, hình thái của các mô, cơ quan…
2 Chức năng xúc tác các quá trình trao đổi chất.
3 Chức năng điều hoà các quá trình trao đổi chất.
* mARN sau khi được hình thành sẽ rời khỏi nhân ra chất tế bào để tổng hợp
chuỗi aa Chuỗi aa dựa trên khuôn mẫu của mARN và diễn ra theo NTBS,
đồng thời cứ 3 Nu ứng với 1aa.
0,5
0,5 0,5 0,5
3.a - Cặp NST thứ 21 của người bệnh Đao có 3 NST, của người bình thường là 2
NST.
- Cơ chế: Trong giảm phân tạo giao tử, cặp NST thứ 21 trong tế bào sinh
giao tử của bố (hoặc mẹ) không phân li dẫn đến tạo ra 2 loại giao tử:
+ Loại giao tử chứa 2 NST thứ 21 và loại giao tử không chứa NST thứ 21.
+ Giao tử chứa 2 NST 21 kết hợp với giao tử bình thường chứa 1 NST 21 tạo
hợp tử có cặp NST thứ 21 có 3 NST, dẫn đến bệnh Đao.
0,5 1,5
- Từ 1 hợp tử ban đầu phân chia ra - Hiện tượng nhiều trứng rụng cùng 1,0
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 3nhiều tế bào có cùng kiểu gen rồi
phân tách thành nhiều phôi tạo ra
các cơ thể khác nhau
- Có cùng kiểu gen.
một lúc được các tinh trùng khác nhau thụ tinh cùng một thời điểm.
- Có thể cùng giới hoặc khác giới, giống hoặc khác nhau.
1,0
4.a Vì tính đực, cái của vật nuôi, cây trồng không chỉ chịu sự quy định bởi cặp
NST giới tính mà còn chịu sự ảnh hưởng của các yếu tố môi trường.
1,0
4.b - Sinh sản muộn, đẻ ít.
- Vì lí do xã hội (Vi phạm đạo lí và pháp luật).
- Vì gây nguy hiểm cho tính mạng và nòi giống.
1,0
Câu 5: (4 điểm)
Qui ước gen: Gọi gen A quy đinh tính trạng thân cao;
Gọi gen a quy đinh tính trạng thân thấp;
a) (1 điểm) F1 phân tính theo tỉ lệ 1 cao (A-) : 1 thấp (aa) suy ra F1 có 2 kiểu gen do đó 1
cơ thể P cho ra hai giao tử A và a , 1 cơ thể cho ra 1 giao tử lặn a
Kiểu gen tương ứng của P là Aa và aa
Sơ đồ lai:
P Cây cao x Cây thấp
Aa aa
GP A, a a
F1 KG Aa : aa
KH 1 cao : 1 thấp
b) (1 điểm) F1 phân tính theo tỉ lệ 3 cao(A-) : 1 thấp (aa) suy ra F1 có 4 kiểu gen, do đó P cho ra hai giao tử A và a tương đương ở cả hai cơ thể
Kiểu gen tương ứng của P là Aa
Sơ đồ lai:
P Cây cao x Cây thấp
Aa Aa
GP A, a A, a
F1 KG 1AA : 2Aa : aa
KH 3 cao : 1 thấp
c) (2 điểm) F1 đồng tính cây cao
KH cây cao có kiểu gen tương ứng là AA hoặc Aa, vậy có 3 khả năng:
Khả năng 1 (0,5 điểm): Kiểu gen của F1 là AA , kiểu gen tương ứng của P là AA
Sơ đồ lai:
P Cây cao x Cây cao
AA AA
G A A
F1 KG AA
KH 100% cao
Khả năng 2 (0,5 điểm): Kiểu gen của F1 là Aa , kiểu gen tương ứng của P là AA và aa
Sơ đồ lai:
P Cây cao x Cây thấp
AA aa
G A a
F1 KG Aa
Trang 4KH 100% cao
Khả năng 3 (1 điểm): Kiểu gen của F1 là AA : Aa , kiểu gen tương ứng của P là AA và Aa
Sơ đồ lai:
P Cây cao x Cây cao
AA Aa
G A A, a
F1 KG 1AA : 1Aa
KH 100% cao
Câu 6: (4 điểm)
a) (1 điểm) A = T = 900 Nu;
G = X = (3000 -900x2)/2 = 600 Nu
b) (1 điểm) lgen = 3000/2 x 3,4A0 = 5100A0
Số liên kết Hiđro = 2A + 3G = 2 x 900 + 3 x 600 = 3600 liên kết
c) (1 điểm) Số Nu cần cung cấp = (2x – 1) N = (23 – 1) 3000 = 21.000 Nu
Số lượng từng loại Nu cần cung cấp là:
A = T = (23 – 1) A = 5600 Nu
X = G = (23 – 1) G = 4200 Nu
d) (1 điểm) Khi gen mất 3 cặp Nu thì số lượng Nu của gen đột biến là: 3000 – 6 = 2994 Nu;
Vậy lgen đột biến = 2994/2 x 3,4A0 = 5089,8A0;
Mà 1A0 = 10-4 micromet Vậy lgen đột biến = 5089,8A0 x 10-4 = 0,50898 micromet
Trang 5
PHÒNG GD&ĐT KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2009 - 2010
Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian phát đề)
Câu 1 (3 điểm):
a) Đột biến gen là gì? Có những dạng đột biến gen nào? Nguyên nhân phát sinh đột biến gen?
b) Vai trò của đột biến gen? Lấy ví dụ minh hoạ?
Câu 2 (3 điểm):
a) Di truyền là gì? Di truyền có ý nghĩa gì? Nêu các phương pháp phân tích cơ thể lai? b) Nêu cấu tạo của tim? Vì sao tim làm việc suốt đời mà không mệt mỏi?
Câu 3 (3 điểm):
a) Vì sao NST là vật chất di truyền ở cấp độ tế bào?
b) Những hoạt động của NST để nó thực hiện chức năng di truyền
Câu 4 (3 điểm): Em hiểu thế nào về HIV/AIDS?
Câu 5 (4 điểm): Một gen tự nhân đôi một số đợt đã sử dụng của môi trường 21000 nu, trong
đó loại A chiếm 4200 Biết tổng số mạch đơn trong các gen tạo ra gấp 8 lần số mạch đơn của gen mẹ ban đầu
a Tính số lần tái sinh
b Tính tỉ lệ % và số lượng từng loại nu của gen
Câu 6 (4 điểm): Cho các thỏ có cùng KG giao phối với nhau, thu được F 1 như sau:
57 thỏ đen, lông thẳng : 20 thỏ đen, lông xù : 18 thỏ trắng lông thẳng: 6 thỏ trắng lông xù Biết mỗi gen qui định một tính trạng và phân li độc lập
a Xác định tính trội lặn và lập sơ đồ lai
b Cho thỏ trắng, lông thẳng giao phối với thỏ trắng lông xù thì kết quả như thế nào?
-Hết -ĐỀ DỰ BỊ
Trang 6PHÒNG GD&ĐT KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2009 - 2010
1.a Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc của gen liên quan đến một cặp
hoặc một số căp nucleotit.
- Đột biến gen có những dạng sau:Mất, thêm, thay thế một căp nuclêotit
- Nguyên nhân phát sinh: Do những rối loạn trong quá trình tự sao chépcủa
phân tử ADN dưới ảnh hưởng phức tạp của môi trường trong và ngoài cơ thể
hoạc do con người gây ra tác động tới tế bào bằng các tác nhân vật lý(nhiệt
độ, tia phóng xạ)hay hoá học(một số hoá chất).
0,5
0,5 1,0
1.b Vai trò:
- Có lợi:+ Đột biến gen có ý nghĩa đối với chăn nuôi, trồng trọt.
+ Đột biến gen làm tăng khả năng thích ứng của sinh vật với các điều kiện
ngoại cảnh.
VD : Đột biến gen làm tăng khả năng chịu hạn và rét ở lúa.
- Có hại :Chúng phá vỡ sự thống nhất hài hoà trong kiểu gen đã qua chọn lọc
tự nhiên và duy trì lâu đời trong điều kiện tự nhiên, gây ra những rối loạn
trong quá trình tổng hợp prôtêin.
VD : Làm mất khả năng tổng hợp diệp lục ở mạ
0,5
0,5
2.a Di truyền là hiện tượng truyền đạt các tính trạng của bố mẹ, tổ tiên cho con
cháu.
- ý nghĩa :
+Là cơ sở cho việc tìm ra phương pháp chuẩn đoán và điều trị các bệnh liên
quan đến di truyền.
+ Là cơ sở cho việc nghiên cứu và tạo ra nhiều giống vật nuôi, cây trồng
mới.
+ Là cơ sở cho công nghệ sinh học trong việc nghiên cứu và sản xuất nhiều
loại thực phẩm, dược phẩm.
- Phương pháp phân tích cơ thể lai :
+ Lai các cặp bố mẹ thuần chủng khác nhau về một hay vài cặp tính trạng
tương phản.
+ Theo dõi sự di truyền riêng rẽ của từng cặp tính trạng ở con cháu của từng
cặp bố mẹ.
+Dùng toán thống kê để phân tích các số liệu thu được.
0,5 0,5
1,0
2.b - Cấu tạo ngoài :
+ Có màng tinh bao bọc bên ngoài
+ Tâm thất lớn, là phần đỉnh tim.
-Cấu tạo trong:
+ Tim 4 ngăn(2 tâm nhĩ và 2 tâm thất).
+ Thành tâm thất dày hơn thjành tâm nhĩ (thành tâm thất trái dày nhất).
- Giữa tâm thất và tâm nhĩ, giữa tâm thất và động mạch có van giúp máu chỉ
chảy theo 1 chiều.
* Tại vì: Trong thời gian tim làm việc có xen lẫn thời gian nghĩ ngơi (tâm nhĩ
chỉ co trong 0,1s, nghĩ 0,7s; Tâm thất chỉ co 0,3s, nghĩ 0,5s)
0,5
0,5
ĐỀ DỰ BỊ
Trang 73.a *, NST là vật chất di truyền :
- Vì NST có chứa phân tử ADN bên trong nó Trên ADN là các gen quy định
các tính trạng cơ thể Vì vậy người ta xem NST có chức năng bảo quản thông
tin di truyền.
- NST còn có chức năng truyền thông tin di truyền qua các thế hệ khác nhau.
* NST là vật chất di truyền ở cấp độ tế bào : Vì các hoạt động của NST gắn
liền với hoạt động phân chia của tế bào trong cơ thể Qua nguyên phân hoặc
giảm phân, tế bào mẹ sản sinh ra các tế bào con chứa đựng các thông tin di
truyền từ NST truyền sang
1,0
1,0
3.b Để thực hiện chức năng di truyền, NST có những hoạt động trong các quá
trình nguyên phân và giảm phân như nhân đôi, đóng xoắn, duỗi xoắn, xếp
trên mặt phẳng xích đạo của thoi vô sắc, phân li về các cực của tế bào Nhờ
đó thông tin di truyền trong NST được nhân lên và truyền cho các tế bào con.
1,0
4.a * AIDS là hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải ở người.
- Do virut HIV gây nên.
Virut HIV sau khi xâm nhập vào cỏ thể sẽ phá huỷ hệ thống miễn dịch,làm cỏ
thể mất hết khả năng chống lại các loại vi khuẩn ,virut gây bệnh.
1,0
4.b * Đường lây truyền:
- Quan hệ tình dục với người bị nhiễm HIV.
- Qua đường máu: truyền máu hoặc dụng cụ tiêm chích có HIV
- Mẹ nhiễm HIV truyền cho con
1,0
4.c *Các biện pháp phòng bệnh:
- Sống chung thuỷ 1 vợ, 1 chồng.
- Không dùng chung kim tiêm nếu chưa được khử trùng đúng cách.
- Phụ nữ nhiễm HIV không nên có thai
1,0
Câu 5 (4 điểm)
5.a (2 điểm)
Số mạch đơn ban đầu của gen là 2
Số mạch đơn của gen sau khi nhân đôi gấp 8 lần số mạch đơn ban đầu Vậy có 16 mạch đơn
Tổng số gen sau khi đã nhân đôi là: 8 gen
Ta có: 2x = 8 ⇒ x = 3
Vậy số lần gen nhân đôi là 3 lần
5.b (2 điểm)
Áp dụng công thức: 21000 = (2x – 1) N
Mà x = 3 ⇒ N = 3000 Nu
Vậy tổng số Nu ban đầu của gen là: 3000 Nu
Áp dụng công thức: 4200 = (2x – 1) NA
Mà x = 3 ⇒ NA = 600 Nu
A = T = 600 Nu
G = X = (3000 – 1200)/2 = 900 Nu
Vậy %A = %T = (600/3000) x 100 = 20%
%G = %X = 30%
Câu 6 (4 điểm):
Trang 86a (2 điểm) Xác định tính trội lặn:
- Xét tính trạng về màu sắc của lông: Đen : trắng = 3 : 1 Đây là tỉ lệ của quy luật phân li suy ra lông đen là trội so với lông trắng
- Qui ước gen: Gọi gen A quy định tính trạng lông đen
Gọi gen a quy định tính trạng lông trắng
- Xét tính trạng về độ thẳng của lông: Thẳng : xù = 3 : 1 Đây là tỉ lệ của quy luật phân li suy ra lông thẳng là trội so với lông xù
- Qui ước gen: Gọi gen B quy định tính trạng lông Thẳng
Gọi gen b quy định tính trạng lông xù
F1 thu được tỉ lệ xấp xỉ 9:3:3:1 là tỉ lệ của phân li độc lập về hai cặp tính trạng do đó P dị hợp về hai cặp gen AaBb và KH là lông đen, thẳng
Sơ đồ lai:
P AaBb x AaBb
GP AB, Ab, aB, ab AB, Ab, aB, ab
F1 9(A-B-) : 3(A-bb) : 3(aaB-) : 1aabb
9 đen thẳng : 3 đen xù : 3 trắng thẳng : 1 trắng xù
6b (2 điểm) Thỏ lông trắng thẳng P có 2 kiểu gen là: aaBB hoặc aaBb
Thỏ lông trắng xù có KG : aabb
Vậy ta có 2 trường hợp lai:
- Trường hợp 1: P aaBB x aabb
P aaBB x aabb
GP aB ab
F1 100% aaBb (Trắng – Thẳng)
- Trường hợp 2:
P aaBb x aabb
GP aB, ab ab
F1 50% aaBb (Trắng – Thẳng) : 50% aabb (Trắng – Xù)
