Bài soạn HSG van hoa Sinh Quoc gia 2009

Bộ giáo dục và đào tạo
Tóm tắt đáp án
thi học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm 2009
Đề thi chính thức
Môn: Sinh học
Ngời đề xuất: Phan Khắc Nghệ - THPT chuyên Hà Tĩnh.
Email: Số điện thoại 0988653720
Câu 1:
a. Dựa vào nhu cầu ôxi cần cho sinh trởng thì động vật nguyên sinh, vi khuẩn uốn ván, nấm
men rợu và vi khuẩn giang mai đợc xếp vào các nhóm vi sinh vật nào?
b. Hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men ở vi sinh vật khác nhau nh thế nào về sản phẩm
và chất nhận điện tử cuối cùng?
a. Nhu cầu ôxi của các nhóm sinh vật
- động vật nguyên sinh: Hiếu khí bắt buộc.
- Vi khuẩn uốn ván: Kị khí bắt buộc
- Nấm men rợu: Kị khí không bắt buộc
- Vi khuẩn giang mai: Vi hiếu khí.
b.
Hô hấp hiếu khí Hô hấp kị khí Lên men
Chất nhận điện tử
cuối cùng
O
2
. Ôxi trong các hợp chất vô cơ
(NO
3
-
, SO
4
2-
, CO

2
)
Các chất hữu cơ (axít pyruvic,
anđehit axetic)
Sản phẩm ATP, CO
2
, H
2
O ATP, CO
2
, H
2
O, sản phẩm
phụ (N
2
, H
2
S, CH
4
).
ATP, CO
2
(có hoặc không),
sản phẩm lên men (lactic hoặc
etilic)

Câu 2: Nêu những điểm khác nhau cơ bản trong cấu trúc và biểu hiện chức năng của plasmit và
phagơ ôn hoà ở vi khuẩn.
- Khác nhau về cấu trúc: Plasmit là một phân tử ADN vòng, mạch kép còn ADN của phagơ có thể là
mạch kép hoặc ADN mạch đơn, ARN mạch kép hoặc mạch đơn. Plasmit chỉ mang gen quy định các đặc

tính có lợi cho vi khuẩn (nh kháng kháng sinh, kháng độc tố, chống hạn,...) còn phagơ thì mang gen gây
hại cho tế bào chủ.
- Khác nhau về chức năng: Plasmit luôn nằm trong tế bào chất của vi khuẩn, không bao giờ làm tan
tế bào vi khuẩn. Còn ADN của phagơ thì có thể cài vào ADN của tế bào chủ, khi có tác nhân kích thích
thì có thể sẽ làm tan tế bào chủ.
Câu 3: Ngời ta dùng một màng nhân tạo chỉ có 1 lớp phôpholipit kep để tiến hành thí nghiệm xác
định tính thấm của màng này với glixêrol và iôn Na
+
nhằm so sánh tính thấm của màng sinh chất.
Hãy dự đoán kết quả và giải thích.
Glixerol dễ dàng thấm qua màng lipít kép vì glixerol là một chất tan trong lipit.
Na
+
không thấm qua màng này vì Na
+
là một chất mang điện, nó không thể thấm qua lipit mà chỉ có thể
đi qua các kênh prôtêin xuyên màng hoặc bơm protein.
Câu 4: Nêu sự khác nhau trong chuỗi truyền điện tử xảy ra trên màng tilacoit của lục lạp và trên
màng ti thể. Năng lợng của dòng vận chuyển điện tử đợc sử dụng nh thế nào?
- Điểm khác nhau
Chuỗi truyền điện tử trên màng tilacôit Chuỗi truyền điện tử trên màng ti thể
Chất cho điện tử Diệp lục ở trung tâm (P
700
và diệp lục P
680
) NADH, FADH
2
.
Chất nhận e cuối
cùng

Diệp lục P
700
(nếu là phôtphoryl hoá vòng)
NADP
+
(nếu phôtphoryl hoá không vòng)
O
2
Năng lợng của
điện tử có nguồn
gốc từ
ánh sáng
Chất hữu cơ
- Năng lợng của dòng vận chuyển điện tử đợc sử dụng để bơm H
+
vào xoang tilacôit (hoặc vào xoang
giữa 2 màng ti thể) để tạo thế năng iôn H
+
, iôn H
+
sẽ khuếch tán qua kênh ATPaza ở trên màng để tổng
hợp ATP theo phản ứng ADP + Pi --> ATP.
Câu 5: Thực vật có thể hấp thụ qua hệ rễ từ đất những dạng nitơ nào? Trình bày sơ đồ tóm tắt sự
hình thành các dạng nitơ đó qua các quá trình vật lí - hoá học, cố định nitơ khí quyển và phân giải
bởi các vi sinh vật đất.
- Thực vật có thể hấp thụ nitơ từ 2 dạng là NH
4
+
và NO
3

-
.
- Sơ đồ tóm tắt sự hình thành các dạng nitơ nói trên:
+ Qua quá trình vật lí - hoá học: N
2
+ 2O
2
--> 2NO
2

4NO
2
+ 2H
2
O + O
2
--> 4HNO
3
.
2H 2H 2H
+ Quá trình cố định nitơ khí quyển: N=N ---------> HN=NH --------> H
2
N-NH
2
-----------> 2NH
3
.
+ Quá trình phân giải bởi các vi sinh vật đất:
VSV biến đổi mùn: Nitơ trong các hợp chất hữu cơ ----------> NH
3

.
VSV nitrit hóa v nitrat hoá: NH
3
-------> NO
2
-
------------> NO
3
-
.
Câu 6: ở thực vật, hoạt động của enzim rubisco diễn ra nh thế nào trong điều kiện đầy đủ CO
2
và
thiếu CO
2
?
Enzim rubisco vừa có hoạt tính cácboxyl hoá vừa có hoạt tính oxi hoá. Trong điều kiện đầy đủ CO
2
thì rubisco sẽ có hoạt tính cácboxyl hoá, nó xúc tác cho phản ứng gắn CO
2
với Ri1,5diP để tạo thành
2APG (một phân tử đờng hexozơ, phân tử đờng này kém bền nên đã tạo thành 2APG). Khi thiếu CO
2
thì
rubisco có hoạt tính oxi hoá, nó phân giải Ri1,5diP tạo thành APG và axít glicôlic; axít glicôlic đợc ôxi
hoá để tạo thành axít gliôxilic (theo con đờng hô hấp sáng).
Câu 7: Cây Thanh long ở miền nam nớc ta thờng ra hoa, kết quả từ cuối tháng 3 đến tháng 9 dơng
lịch. Trong những năm gần đây, vào khoảng đầu tháng 10 đến tháng 1 năm sau, nông dân ở một
số địa phơng miền Nam áp dụng biện pháp kĩ thuật "thắp đèn" nhằm kích thích cây ra hoa để thu
quả trái vụ. Hãy giải thích cơ sở khoa học của việc áp dụng biện pháp trên.

Thanh long là một loài thực vật ngày dài, nó ra hoa trong điều kiện đêm ngắn (độ dài đêm ngắn hơn
đêm tới hạn). Vì vậy trong điều kiện tự nhiên, cây Thanh long chỉ ra hoa và kết quả từ tháng 3 đến tháng
9 dơng lịch (thời điểm có ngày dài và đêm ngắn). Từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau, độ dài đêm luôn lớn
hơn đêm tới hạn. Việc thắp đèn vào ban đêm sẽ làm cho đêm dài đợc ngắt quảng thành 2 đêm ngắn nên
sẽ kích thích cây ra hoa.
Câu 8: ở ngời, trong chu kì tim, khi tâm thất co thì lợng máu ở hai tâm thất tống đi bằng nhau và
không bằng nhau trong những trờng hợp nào? Giải thích.
Một chu kì tuần hoàn máu trải qua hai vòng tuần hoàn (vòng tuần hoàn qua phổi và vòng tuần hoàn
đến các mô, cơ quan), trong đó lợng máu đi vào hai vòng tuần hoàn là ngang nhau, do vậy trong điều
kiện bình thờng thì lợng máu ở hai tâm thất tống đi bằng nhau.
Khi một trong hai lá van tim (van 2 lá hoặc van 3 lá) bị hở, khi bệnh nhân bị suy tim (suy tâm thất
trái) thì lợng máu ở hai tâm thất tống đi không bằng nhau.
Câu 9:
a. ở ngời, khi căng thẳng thần kinh thì nhịp tim và nồng độ glucôzơ trong máu thay đổi nh thế
nào? Giải thích.
b. ở chuột thí nghiệm bị hỏng chức năng tuyến tuỵ, mặc dù đã đợc tiêm hoocmôn tuyến tuỵ với
liệu phù hợp, nhng con vật vẫn chết. Dựa vào chức năng tuyến tuỵ, giải thích vì sao con vật vẫn
chết.
a. Khi căng thẳng thần kinh (bị stress) thì tăng nhịp tim và tăng đờng huyết. Vì sự căng thẳng đã tác
động đến phân hệ thần kinh giao cảm, gây hng phấn thần kinh giao cảm. Thần kinh giao cảm sẽ tác động
đến hạch xoang nhĩ làm tăng tần số phát nhịp dẫn tới tăng nhịp tim. Thần kinh giao cảm sẽ tác động kích
thích quá trình chuyển hoá Glicôgen thành glucôzơ, tăng quá trình chuyển hoá lipit thành glucôzơ cho
nên lợng đờng trong máu tăng.
b. Các hoocmôn tuyến tuỵ đều có bản chất là nosterôit (không phải strerôit) nên các thụ quan của nó
nằm ở trên màng sinh chất của tế bào. Chuột thí nghiệm bị hỏng chức năng tuyến tuỵ khi tuyến tuỵ
không tạo ra đợc hoocmôn hoặc tạo ra đợc hoocmôn nhng tế bào đích bị sai hỏng thụ quan. Chuột thí
nghiệm đợc tiêm hoocmon với nồng độ thích hợp nhng vẫn bị chết chứng tỏ chuột bị sai hỏng thụ quan
của tế bào đích nên hoocmôn không có hoạt tính.
Tuyến tụy còn có chức năng ngoại tiết: tiết enzim tiêu hóa, trong trờng hợp tuyến tụy bị hỏng chức
năng gây rối loạn tiết enzim, hiện tợng tràn dịch tụy trong những tr ờng hợp này nếu tiêm hoocmon

chuột vẫn bị chết.
Câu 10: ở ngời, khi nồng độ CO
2
trong máu tăng thì huyết áp, nhịp và độ sâu hô hấp thay đổi nh
thế nào? Tại sao?
Nồng độ CO
2
trong máu tăng thì tăng huyết áp, tăng nhịp và tăng độ sâu hô hấp.
Vì: Nồng độ CO
2
trong máu tăng thì làm tăng lợng H
+
trong máu, các iôn H
+
sẽ tác động lên các thụ
quan hoá học ở động mạch làm phát xung thần kinh truyền về trung ơng giao cảm, trung ơng giao cảm sẽ
kích thích hạch xoang nhĩ tăng tần số phát nhịp làm tăng nhịp tim. Mặt khác trung ơng giao cảm sẽ phát
xung đến trung khu hô hấp làm tăng nhịp thở, gây có thắt mạnh cơ hoành và các cơ liên sờn làm thở sâu.
Câu 11:
a. Giả sử một cây có kiểu gen AaBbDd tự thụ phấn qua nhiều thế hệ, hãy cho biết:
- Hiện tợng di truyền nào xảy ra? Giải thích.
- Viết kiểu gen của các dòng thuần về có thể đợc tạo ra về cả 3 locut trên.
b. ở một loài thực vật có hai đột biến gen lặn cùng gây ra kiểu hình thân thấp. Bằng phép lai
nào có thể nhận biết hai đột biến gen trên có thuộc cùng locut hay không?
a. Cây AaBbDd tự thụ phấn qua nhiều thế hệ thì:
- Hình thành một quần thể, trong đó các cá thể chủ yếu có kiểu gen đồng hợp, cá thể có kiểu gen dị
hợp chiếm tỷ lệ rất thấp (hoặc bằng 0). Tỉ lệ đồng hợp tăng tạo nên các dòng thuần.
- Có thể tạo ra 8 dòng thuần về cả 3 locut này: AABBDD; AABBdd;
AAbbDD; AAbbdd; aaBBDD; aaBBdd; aabbDD; aabbdd.
b. Cho hai cá thể thuộc hai dòng thuần chủng về hai đột biến nói trên lai với nhau, nếu đời con đồng

loạt thân cao thì chứng tỏ hai đột biến trên thuộc hai lôcut khác nhau (di truyền t ơng tác gen). Nhng nếu
đời con có kiểu hình đồng tính thân thấp thì chứng tỏ hai đột biến trên thuộc cùng một lôcut.
Câu 12: Sử dụng 5-BU để gây đột biến ở opêron Lac của E.coli thu đợc đột biến ở giữa vùng mã
hoá của gen LacZ. Hãy nêu hậu quả của đột biến này đối với sản phẩm của các gen cấu trúc.
5-BU là chất hoá học gây đột biến thay thế cặp A-T bằng cặp G-X, vì vậy nó sẽ làm thay đổi các bộ
ba tơng ứng thành các bộ ba mới. Các bộ ba mới này sẽ gây ra các hậu quả khác nhau:
- Xuất hiện bộ ba mới làm nhiệm vụ kết thúc quá trình dịch mã (đột biến vô nghĩa).
- Xuất hiện bộ ba mới quy định aa giống với aa ban đầu (đột biến đồng nghĩa).
- Xuất hiện bộ ba mới quy định aa khác với aa ban đầu (đột biến nhầm nghĩa). Nếu axit amin này
nằm ở vị trí không quan trọng thì không ảnh hởng nhiều đến chức năng của protein, nếu axit amin này
nằm ở vị trí quan trọng có thể gây hậu quả nghiêm trọng.
Câu 13: Trong một quần thể động vật có vú, tính trạng màu lông do một gen quy định, đang ở
trạng thái cân bằng di truyền. Trong đó, tính trạnglông màu nâu do alen lặn (kí hiệu là f
B
) quy
định đợc tìm thấy ở 40% con đực và 16% con cái. Hãy xác định:
a. Tần số của alen f
B
.
b. Tỉ lệ con cái có kiểu gen dị hợp tử mang alen f
B
so với tổng số cá thể của quần thể.
c. Tỉ lệ con đực có kiểu gen dị hợp tử mang alen f
B
so với tổng số cá thể của quần thể.
a. Tần số alen f
B
ở giới cái là
16,0
= 0,4. Vì quần thể đang cân bằng nên tần số tơng đối của các

alen ở giới đực bằng giới cái. Vậy tần số alen f
B
ở giới đự là 0,4. Kiểu hình lặn (f
B
f
B
)

ở giới đực là 40%
đúng bằng tần số của alen f
B
. Vậy gen nằm trên NST X mà không có alen tơng ứng trên Y.
b. Tỉ lệ con cái có kiểu gen dị hợp tử mang alen f
B
là 2.0,4.0,6 = 0,48 = 48%.
Tỉ lệ con cái có kiểu gen dị hợp tử mang alen f
B
so với tổng số cá thể của quần thể là
2
%48
= 24%.
c. Vì gen nằm trên NST X mà không có alen trên Y nên không thể tìm thấy con đực lỡng bội dị hợp.
Vậy tỉ lệ con đực có kiểu gen dị hợp tử mang alen f
B
so với tổng số cá thể của quần thể là 0%.
(nếu xem con đực có kiểu gen X
fB
Y là dị hợp thì con đực dị hợp mang gen f
B
là (X

fB
Y)
2
4,0
=0,2 = 20%
Câu 14: Cho giao phấn giữa hai cây cùng loài (P) khác nhau về 2 cặp tính trạng tơng phản thuần
chủng, thu đợc F
1
gồm 100% cây thân cao, quả tròn. Cho giao phấn giữa các cây F
1
, thu đợc F
2
phân li có tỉ lệ 50,16% thân cao, quả tròn: 24,84% thân cao, quả dài: 24,84% thân thấp, quả tròn:
0,16% thân thấp, quả dài. Tiếp tục cho hai cây F
2
giao phấn với nhau, thu đợc F
3
phân li theo tỉ lệ
1 thân cao, quả tròn: 1 thân cao, quả dài: 1 thân thấp, quả tròn: 1 thân thấp, quả dài.
Hãy xác định kiểu gen của P và hai cây F
2
đợc dùng để giao phấn. Biết rằng, mỗi gen quy định
một tính trạng, tính trạng trội là trội hoàn toàn.
- Mỗi gen quy định một tính trạng và tính trạng trội hoàn toàn cho nên F
1
đồng tính thân cao, quả
tròn chứng tỏ thân cao và qủa tròn là những tính trạng trội so với thân thấp và quả dài.
Quy ớc: A - thân cao, a - thân thấp.
B - quả tròn, b - quả dài.
- ở F

2
, cây thân thấp, quả dài chiếm tỷ lệ 0,16% chứng tỏ đây là tỷ lệ của quy luật hoán vị gen.
0,16% cây
ab
ab
đợc tạo ra do sự kết hợp giữa hai giao tử lặn: 0,04ab x 0,04ab = 0,0016
ab
ab
.
- P thuần chủng và khác nhau về 2 cặp tính trạng tơng phản nên F
1
có kiểu gen dị hợp về cả 2 cặp
gen. F
1
cho giao tử ab với tỷ lệ 0,04 chứng tỏ đây là giao tử đợc sinh ra nhờ hoán vị gen. Vậy kiểu gen
của F
1
phải là
aB
Ab
===> Kiểu gen của P là
Ab
Ab
x
aB
aB
.
- F
3
phân li theo tỷ lệ 1 thân cao, quả tròn: 1 thân cao, quả dài: 1 thân thấp, quả tròn: 1 thân thấp, quả

dài. ==> Kiểu gen của bố mẹ về tính trạng chiều cao thân là Aa x aa, về tính trạng dạng quả phải là Bb x
bb. ==> Kiểu gen của cây F
2
phải là
ab
Ab
x
ab
aB
thì đời F
3
mới cho tỷ lệ kiểu hình 1:1:1:1.
Câu 15: Cho phả hệ sau, trong đó alen gây bệnh (kí hiệu là a) là lặn so với alen bình th ờng (A) và
không có đột biến xẩy ra trong phả hệ này.
Thế hệ
I
1 2
II
1 2 3 4 5
III.
1 2 3 4
a. Viết các kiểu gen có thể có của các cá thể thuộc thế hệ I và III.
b. Khi cá thể II.1 kết hôn với cá thể có kiểu gen giống với II.2 thì xác suất sinh con đầu lòng là
trai có nguy cơ bị bệnh là bao nhiêu? Viết cách tính.
a. Cặp bố mẹ số II
4
và II
5
đều bình thờng nhng sinh con có đứa bị bệnh chứng tỏ gen quy định bệnh
nằm trên NST thờng (không nằm trên NST giới tính).

Kiểu gen của các cá thể: I
1
là aa I
2
là Aa (vì sinh con II
3
bị bệnh.
III
1
và III
3
có thẻ là AA hoặc aa. III
2
và III
4
là aa.
b. Cá thể II
1
và cá thể II
2
đều có kiểu gen Aa (vì họ là những ngời bình thờng và bố của họ bị bệnh)
- Xác suất để sinh con bị bệnh là
2
1
x
2
1
=
4
1

.
- Xác suất để sinh con trai là 1/2.
Vậy xác suất để cặp vợ chồng này sinh đợc một con trai bị bệnh là
4
1
x
2
1
=
8
1
.
Câu 16: Tại sao lặp gen là một cơ chế phổ biến trong quá trình tiến hoá dẫn đến sự hình thành
một gen có chức năng mới? Từ một vùng không mã hoá của hệ gen, hãy chỉ ra một cách khác cũng
có thể dẫn đến sự hình thành một gen mới.
a. Đột biến lặp đoạn NST dẫn tới lặp gen. Quá trình lặp đoạn xẩy ra do sự trao đổi chéo không cân
giữa các đoạn crômatit trong cặp tơng đồng. Khi trao đổi nếu sự bắt chéo xẩy ra ở một vị trí giữa một gen
nào đó thì dẫn tới gen này đợc lặp nhng không còn nguyên vẹn (bị thay đổi vị trí của vùng prômôtơ, bị
mất một đoạn nuclêôtit) khi đó sẽ hình thành một gen mới.
b. Các vùng không mã hoá thờng do không có prômotơ (không có prômôtơ thì không phiên mã). Nếu
đột biến chuyển đoạn, đảo đoạn hoặc lặp đoạn làm cho các đoạn prômôtơ gắn vào các vùng không mã
hoá thì các vùng này có khả năng phiên mã tổng hơp mARN và dịch mã tổng hợp prôtêin ==> Vùng
không mã hoá trở thành gen mới.
Câu 17:
a. Theo quan điểm tiến hoá hiện đại, những nhận định sau về cơ chế tiến hoá là đúng hay sai?
Giải thích.
- Trong điều kiện bình thờng, chọn lọc tự nhiên luôn đào thải hết một alen lặn gây chết ra khỏi
quần thể giao phối.
- Chọn lọc tự nhiên là nhân tố trực tiếp tạo ra những kiểu gen thích nghi với môi trờng.
b. Nêu mối quan hệ giữa đột biến và giao phối trong tiến hoá nhỏ.

a. Cả hai nhận định đều sai.
- Chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu hình, do đó đối với các alen lặn thì khi ở trạng thái dị
hợp nó không đợc biểu hiện, do vậy không bị chọn lọc tự nhiên đào thải. Cho nên CLTN không thể đào
thải hết alen lặn ra khỏi quần thể.
- Chọn lọc tự nhiên chỉ đóng vai trò sàng lọc và phân hoá các kiểu gen khác nhau trong quần thể, tạo
điều kiện cho các kiểu gen thích nghi nhất sinh sản và phát triển u thế chứ nó không trực tiếp tạo ra
những kiểu gen thích nghi. (đột biến và giao phối sẽ tạo ra các kiểu gen khác nhau, trong đó có các kiểu
gen thích nghi).
b. Trong tiến hoá nhỏ, đột biến tạo ra nguồn nguyên liệu sơ cấp còn giáo phối sẽ tạo ra nguồn nguyên
liệu thứ cấp cho quá trình tiến hoá.
- Đột biến tạo ra vô số các alen mới nhng phải nhờ giao phối thì các alen đột biến mới tổ hợp đợc với
nhau và tổ hợp với các alen khác để tạo ra vô số loại kiểu gen khác nhau trong quần thể. Quá trình giao
phối tạo điều kiện cho đột biến đợc nhân lên và phát tán trong quần thể.
- Nếu không có đột biến thì không có các alen mới, khi đó giao phối không thể tạo ra đợc các kiểu
gen mới, do vậy không tạo ra đợc nguồn biến dị tổ hợp cho quá trình tiến hoá
Câu 18: Trong tự nhiên, sự tăng trởng quần thể phụ thuộc và chịu sự điều chỉnh của những nhân
tố sinh thái chủ yếu nào? Nêu ảnh hởng của những nhân tố đó.
Tăng trởng quần thể phụ thuộc vào tỷ lệ sinh sản, tử vong, di c và nhập c.
Trong tự nhiên, sự tăng trởng quần thể phụ thuộc và chịu sự điều khiển chủ yếu bởi: Cạnh tranh cùng
loài, di c, vật ăn thịt, kí sinh và dịch bệnh. Ngoài ra sự tăng trởng quần thể còn phụ thuộc chặt chẻ vào
các nhân tố vô sinh của môi trờng.
ảnh hởng của các nhân tố nói trên:
- Khi mật độ quá cao thì cạnh tranh cùng loài là nhân tố chính để làm giảm tỷ lệ sinh sản và tăng tỷ
lệ tử vong. Hiện tợng cạnh tranh biểu hiện ở tỉa tha của thực vật, ăn lẫn nhau ở động vật