Đề thi chọn học sinh giỏi cấp thành phố môn Sinh học Lớp 12 THPT - Năm học 2017-2018 - Sở giáo dục và đào tạo Hà Nội (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp thành phố môn Sinh học Lớp 12 THPT - Năm học 2017-2018 - Sở giáo dục và đào tạo Hà Nội (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ HÀ NỘI LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2017 - 2018 Môn thi : SINH HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi : 15 tháng 9 năm 2017 Thời gian làm bài : 180 phút (Đề thi gồm 02 trang) Câu I (3,5 điểm) 1. Phân biệt bốn bậc cấu trúc của prôtêin. Trong bốn bậc cấu trúc của prôtêin thì bậc nào là quan trọng nhất ? Vì sao ? 2. Hãy nêu các bằng chứng ủng hộ cho giả thuyết ti thể có nguồn gốc từ tế bào nhân sơ. Màng trong và chất nền của ti thể có cấu tạo phù hợp với chức năng hô hấp nội bào như thế nào ? 3. Thuốc dinitro phenol (có tác dụng làm cho lớp kép phôtpholipit của màng trong ti thể để H+ lọt qua) đã từng được dùng cho những người muốn giảm béo. Loại thuốc này bị cấm sau khi một vài người dùng thuốc bị chết. Giải thích cơ chế làm giảm béo và gây chết của thuốc. Câu II (3,0 điểm) 1. Kể tên những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim. Tại sao khi nhiệt độ tăng cao hơn nhiệt độ hoạt động tối ưu của enzim thì tốc độ phản ứng lại giảm ? 2. Sự phối hợp hoạt động giữa các bào quan : lưới nội chất hạt, bộ máy Gôngi, lizôxôm và màng sinh chất của tế bào được thể hiện như thế nào trong quá trình tiêu hoá nội bào ở động vật nguyên sinh ? 3. Nêu những kiểu biến đổi về mặt cấu trúc màng sinh chất trong các hoạt động sống bình thường của các loại vi khuẩn. Câu III (3,0 điểm) 1. Nêu cách tiến hành thí nghiệm quan sát nấm sợi trên thực phẩm bị mốc. Vì sao tác nhân gây hư hại các loại trái cây thường là nấm mốc mà ít khi là vi khuẩn ? 2. Mô tả quá trình tổng hợp gai glicôprôtêin vỏ ngoài của virut HIV. 3. Dựa vào nhu cầu ôxi cần cho sinh trưởng, vi khuẩn E.coli được xếp vào nhóm vi khuẩn nào ? Giải thích. Câu IV (3,0 điểm) 1. Trình bày các giai đoạn của quá trình phagơ T 2 xâm nhiễm và làm tan tế bào vi khuẩn. 2. Thông qua quá trình nhân lên của phagơ T 2 trong tế bào vi khuẩn, bằng cách nào các nhà khoa học chứng minh được rằng ADN chứ không phải prôtêin là vật chất di truyền ? 3. Nêu thành phần hóa học và tác dụng của lớp màng nhầy ở vi khuẩn. Câu V (3,0 điểm) 1. Sự thích nghi với môi trường sống của con đường cố định CO 2 trong quang hợp ở thực vật C4 và thực vật CAM được thể hiện như thế nào ? 2. Giải thích tại sao hô hấp sáng không tạo ra ATP và làm giảm hiệu suất quang hợp nhưng lại vẫn tồn tại ở thực vật C3 ? 3. Một nhà nghiên cứu đã thiết lập hệ thống quang hợp bên ngoài cơ thể như sau : Tách lục lạp ra khỏi các tế bào của thực vật, sau đó phá vỡ màng lục lạp giải phóng các chồng tilacoit vẫn còn nguyên vẹn. Cho thêm hexachloro platinate (mang điện tích 2 ) vào ống nghiệm chứa các tilacoit nguyên vẹn. Sau một thời gian thấy khí O2 thoát ra từ ống Trang 1/6
2. nghiệm, lúc này phân tích cấu trúc của hỗn hợp tilacoit và hexachloro platinate cho thấy các ion hexachloro platinate đã liên kết với màng tilacoit tại nơi có quang hệ I (hình 1) và phức hợp hexachloro platinate - màng tilacoit có hoạt tính quang hợp. Hãy giải thích kết quả thí nghiệm. Quang hệ I Hình 1 Câu VI (3,0 điểm) 1. Hình 2 và hình 3 dưới đây mô tả một phần của thí nghiệm chứng minh tính cảm ứng ở thực vật. Cho biết tên gọi và giải thích cơ chế của loại cảm ứng được mô tả trong thí nghiệm. Hình 2 Hình 3 2. Phân biệt sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp của cây hai lá mầm. 3. Nêu và giải thích cơ sở khoa học của phương pháp bảo quản thông thường đối với hạt ngô và quả thanh long. Câu VII (1,5 điểm) 1. Trình bày thí nghiệm chứng minh nguyên tắc bán bảo tồn trong quá trình nhân đôi của ADN. 2. Một gen của vi khuẩn tự nhân đôi liên tiếp một số lần đã cần môi trường nội bào cung cấp 9000 nuclêôtit, trong đó có 2700 nuclêôtit loại Ađênin. Mạch mang mã gốc của gen có các nuclêôtit loại Xitôzin chiếm 15% số nuclêôtit của mạch. Phân tử mARN được tổng hợp từ gen đó có 20% nuclêôtit loại Ađênin. Tính số lượng từng loại nuclêôtit của gen và của phân tử mARN nói trên, biết rằng chuỗi polipeptit hoàn chỉnh được tổng hợp từ gen trên có số axit amin từ 298 đến 498. Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký cán bộ coi thi số 1: Chữ ký cán bộ coi thi số 2: Trang 2/6
3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ HÀ NỘI Năm học 2017 - 2018 HƯỚNG DẪN CHẤM Môn thi : SINH HỌC Câu I (3,5 điểm) 1 Cấu trúc bậc 1 Cấu trúc bậc 2 Cấu trúc bậc 3 Cấu trúc bậc 4 Gồm 1 chuỗi polipeptit Gồm 1 chuỗi polipeptit Gồm 1 chuỗi polipeptit Gồm 2 hay nhiều chuỗi polipeptit 0,25 Chuỗi polipeptit dạng Chuỗi polipeptit dạng Chuỗi polipeptit xoắn Chuỗi polipeptit xoắn thẳng không xoắn xoắn lò xo (xoắn α) cuộn tạo dạng khối cầu cuộn, phối hợp với 0,25 cuộn hay gấp nếp ( dạng β) nhau Giữa các a.a chỉ có ngoài liên kết peptit Giữa các a.a có liên Giữa các a.a có liên liên kết peptit giữa các a.a còn có kết peptit, liên kết kết peptit, liên kết các liên kết hidro hidro, liên kết kết hidro, liên kết kết 0,25 đisunphua ( -S-S-), đisunphua ( -S-S-), - Trong các bậc cấu trúc của prôtêin thì bậc 1 là quan trọng nhất. - Vì cấu trúc bậc 1 của prôtêin chính là trình tự sắp xếp của các a.a trong chuỗi polipeptit, nó xác định tính đa dạng và đặc thù của prôtêin, đồng thời quy định các bậc cấu trúc khác của prôtêin 0,25 2 - ADN và riboxom của ti thể giống với vi khuẩn: ADN cấu tạo trần, dạng vòng, kích thước và 0,25 trình tự Nu ; riboxom loại 70s. - Ti thể có 2 lớp màng trong đó màng ngoài giống với màng tế bào nhân chuẩn, màng trong 0,25 tương ứng với màng sinh chất của vi khuẩn bị thực bào. - Ti thể có khả năng nhân đôi 1 cách độc lập trong tế bào. 0,25 - Cơ chế tổng hợp protein của ti thể và vi khuẩn có nhiều điểm giống nhau (aa mở đầu đều là 0,25 foocmin metionin, sự tổng hợp protein bị đều ức chế bởi cloramphenicol) Chức năng của màng trong là nơi thực hiện chuỗi truyền electron; chất nền là nơi thực hiện chu trình Krebs 0,25 - Màng trong của ti thể ăn sâu vào chất nền tạo nên các mào làm tăng diện tích bề mặt của màng. - Màng trong của ti thể có nhiều loại protein thực hiện các chức năng khác nhau: Phức hợp của 0,25 dãy chuyền electron, Phức hợp ATP-synteaza, Prt màng và Prt kênh vận chuyển chủ động các chất qua màng - Chất nền của ti thể chứa nhiều thành phần tham gia vào chu trình Kreb 0,25 3 - H+ không tích lại được trong xoang giữa hai lớp màng của ti thể, không có sự chênh lệch nồng 0,25 độ H+ vì thế ATP không được tổng hợp. - Quá trình phân giải các chất hữu cơ vẫn liên tục diễn ra mà ATP không được tạo thành vì thế 0,25 trọng lượng cơ thể giảm. - Nếu không dừng thuốc đúng thời điểm cơ thể suy kiệt ATP, cơ thể không có năng lượng cho 0,25 các hoạt động sống gây chêt Câu II (3,0 điểm) 1 - Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim: nhiệt độ, độ pH, nồng độ cơ chất, 0,75 nồng độ enzim, chất ức chế enzim, chất hoạt hóa enzim. (2 yếu tố = 0,25 điểm) - Enzim có bản chất là protein; 0,25 Ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tối ưu, các liên kết hóa học của enzim bị phá vỡ làm thay đổi cấu hình của enzim trung tâm hoạt động của enzim bị biến đổi không còn phù hợp với cơ chất nên 0,25 enzim giảm hoặc mất hoạt tính → tốc độ phản ứng giảm. 2 + Màng sinh chất lõm xuống bao lấy thức ăn tạo thành bóng thực bào. 0,25 + Mạng lưới nội chất hạt và Gôngi tạo ra lizoxom 0,25 + Bóng thực bào được đưa đến kết hợp với lizôxôm. thức ăn được phân giải nhờ các enzim của0,25 Trang 3/6
4. lizôxôm. 3 - Màng sinh chất gấp nếp tạo mêzôxôm để định vị ADN trong quá trình phân chia tế bào. 0,25 - Màng sinh chất gấp nếp tạo thành túi chứa hệ nitrogenaza ở một số VK cố định đạm. 0,25 - Màng sinh chất gấp nếp tạo các tilacoit chứa sắc tố quang hợp ở vi khuẩn lam 0,25 - Màng sinh chất gấp nếp, là nơi định vị của hệ enzim hô hấp ở vi khuẩn hiếu khí. 0,25 Câu III (3,0 điểm) 1 - Dùng que cấy vô trùng lấy một ít nấm sợi trên mẩu bánh mì (hoặc vỏ cam ) đã bị mốc cho vào 0,25 ống nghiệm đã có sẵn 5ml nước. - Dùng que cấy lấy một giọt nước dung dịch này đưa lên một phiến kính sạch. Hong khô tự nhiên 0,25 hoặc hơ nhẹ vài lượt phía trên cao ngọn lửa đèn cồn rồi đưa lên soi kính. - Do nấm mốc là loại vi sinh vật ưa axit và hàm lượng đường cao. 0,25 - Trong dịch bào của rau quả thường có hàm lượng axit và đường cao không thích hợp cho 0,25 vi khuẩn. 2 - Prôtêin gai vỏ ngoài của virut được tổng hợp tại ribôxôm của lưới nội chất hạt. Sau đó nó được 0,25 đóng gói trong túi tiết rồi chuyển đến thể Golgi. - Trong khoang thể Golgi, nó được gắn thêm gốc đường để tạo thành glicôprôtêin. 0,25 - Glicôprotein được đóng gói trong túi vận chuyển để đưa tới màng sinh chất rồi cài xen vào 0,25 màng tế bào chủ. - Khi virut HIV phóng thích ra khỏi TB chủ, màng tế bào chủ đã gắn sẵn glicoprotein gai của 0,25 virut sẽ bị cuốn theo và hình thành vỏ ngoài của virut. 3 - Kị khí không bắt buộc vì: 0,25 + Khi có oxi: E. coli có thể hô hấp hiếu khí, 0,25 - + Khi không có oxi: E. coli có thể hô hấp kị khí như hô hấp nitrat (NO 3 là chất nhận điện tử 0,25 cuối cùng) và E. coli cũng có khả năng lên men (Quá trình lên men xảy ra trong tế bào chất, các 0,25 chất cho và nhận điện tử đều là các chất hữu cơ). Câu IV (3,0 điểm) 1 Các giai đoạn - Hấp phụ: phagơ T2 bám đặc hiệu trên thành tế bào vi khuẩn qua thụ thể. 0,25 - Xâm nhập: enzim lizozim phá hủy thành tế bào vi khuẩn tại vị trí thụ thể liên kết phagơ. Virut 0,25 "bơm" ADN vào tế bào chất của vi khuẩn. - Sinh tổng hợp: nhờ bộ máy dịch mã và các nguyên liệu sẵn có của tế bào vi khuẩn, các gen của 0,25 T2 được dịch mã, ADN của phagơ được sao chép. - Lắp ráp và giải phóng khỏi tế bào chủ: protein vỏ capsit lắp ráp với ADN của T 2 để tạo thành 0,25 hạt virut (virion) hoàn chỉnh, rồi phóng thích khỏi tế bào chủ 2 - Trong quá trình lây nhiễm, chỉ có phân tử ADN được đưa vào trong tế bào, còn vỏ protein của 0,25 T2 không được đưa vào trong tế bào vi khuẩn nên vỏ protein sẽ không liên quan tới sự hình thành các vi rút mới. - Để xác định được ADN là vật chất mang thông tin di truyền người ta phải đánh dấu phóng xạ cả 0,25 protein vỏ và ADN. - Vi rút mới được hình thành một số sẽ mang ADN có chứa chất đánh dấu phóng xạ nhưng tất cả 0,25 đều có vỏ protein không bị đánh dấu phóng xạ. 0,25 Như vậy, ADN là vật chất mang thông tin di truyền của vi rút chứ không phải là protein vỏ. 3 -Thành phần hóa học: 90% là nước, polisaccarit, 0,25 ở một số vi khuẩn có thêm một ít lipoprotein. 0,25 -Tác dụng: Bảo vệ VK, tăng khả năng kết dính, tăng độc lực, hạn chế thực bào (02 ý = 0,25 điểm) 0,5 Câu V (3,0 điểm) Trang 4/6
5. 1 - đặc điểm của MT sống của TV C4 và CAM C4 : Quang hợp trong điều kiện ánh sáng cao, nhiệt độ cao, nồng độ O 2 cao, nồng độ CO 2 1,0 thấp ở vùng nhiệt đới nóng ẩm kéo dài, CAM : sống ở nơi khô hạn) - Ở thực vật C4 : có quá trình cố định CO2 hai lần (tách biệt nhau về không gian) + Lần 1 xảy ra ở lục lạp của tế bào mô giậu để lấy nhanh CO2 + Lần 2 xảy ra ở tế bào bao quanh bó mạch để tổng hợp chất hữu cơ → tận dụng nguồn CO2 thấp và tránh hô hấp sáng - Ở thực vật CAM: có quá trình cố định CO2 hai lần (tách biệt nhau về thời gian) + Cố định CO2 đầu tiên diễn ra vào ban đêm khi khí khổng mở + Tái cố định CO2 theo chu trình Calvin diễn ra vào ban ngày khi khí khổng đóng → tiết kiệm nước và tránh hô hấp sáng 2 + Enzin Rubisco duy trì ái lực với O2 từ thời khí quyển nguyên thủy có ít khí O 2 và hiện tại 0,25 O2 trong khí quyển tăng lên, hô hấp sáng xảy ra với lượng đáng kể. + Trong điều kiện khí khổng đóng. Hô hấp sáng giúp cây bảo toàn H2O ; 0,25 + sử dụng O 2, giải phóng CO2 khắc phục tình trạng CO 2 giảm và O2 được giải phóng từ 0,25 các phản ứng sáng tăng lên (có thể hư hại TB). + Trong 1 số trường hợp, hô hấp sáng đóng vai trò bảo vệ thực vật nhờ hoạt động trung hòa 0,25 các sản phẩm gây tổn thương khác của phản ứng sáng tăng lên khi nồng độ CO 2 thấp, hạn chế sự tiến triển của chu trình Calvin 3 - Mặc dù không có ánh sáng trong hệ thống quang hợp nhân tạo như mô tả trong thí nghiệm, 0,25 nhưng do hexachloro platinate là một tác nhân ôxi hoá mạnh nên nó kích hoạt điện tử của chlorophyl tại trung tâm quang hệ I từ trạng thái nền sang trạng thái cao năng, giống như photon kích hoạt các điện tử của diệp lục. - Sau đó điện tử được truyền qua chuỗi truyền điện tử đến NADP+ cùng với H+ để tạo ra 0,25 NADPH. Chuỗi truyền điện tử vẫn hoạt động được vì tilacoit vẫn còn nguyên vẹn không bị phá vỡ. 0,25 - Phản ứng sáng diễn ra tạo thành O2 0,25 - Hexachloro platinate có điện tích âm (2 -) và màng tilacoit có điện tích dương nên chất này liên kết với màng nhờ lực hấp dẫn giữa các chất có điện tích trái dấu. Câu VI (3,0 điểm) 1 - Hướng trọng lực (Rễ cây hương trọng lực dương, thân cây hướng trọng lực âm) 0,25 - Có sự mẫn cảm với auxin khác nhau giữa rễ và thân: 0,25 + Ở rễ, phân bố auxin ở mặt dưới nhiều hơn mặt trên của rễ nằm ngang. Auxin nồng độ cao ức chế sinh trưởng của các TB miền dãn dài ở phía dưới của rễ đẩy rễ cong xuống dưới (rễ 0,25 hướng trọng lực dương) + Ở thân, phân bố auxin ở mặt dưới nhiều hơn mặt trên của thân nằm ngang, Auxin kích thích sinh trưởng ở mặt dưới thân, đẩy thân hướng lên trên (thân hướng trọng lực âm) 0,25 - Trong thí nghiệm này cây được gắn với máy hồi chuyển để triệt tiêu ảnh hưởng của tính hướng trọng lực, thân và rễ tiếp tục mọc thẳng song song với mặt đất, không có uốn cong hướng trọng lực 0,25 2 Sinh trưởng sơ cấp Sinh trưởng thứ cấp - Mô phân sinh đỉnh ở phần thân non, đỉnh lá -Mô phân sinh bên, tầng sinh vỏ, tầng sinh mạch mầm, chóp thân, chóp rễ ở thân cây trưởng thành 0,25 - Làm tăng chiều dài của thân và rễ, không tạo - Làm cây to theo chiều ngang, tạo ra vòng gỗ vòng gỗ hàng năm hàng năm 0,25 3 - Hạt ngô: phơi khô và cất giữ ở nơi khô ráo. 0,25 Cơ sở khoa học: giảm độ ẩm của hạt -> giảm cường độ hô hấp -> tránh làm giảm sự tiêu hao 0,25 chất hữu cơ trong hạt đồng thời hạn chế VSV xâm nhập, hạn chế sự nảy mầm của hạt 0,25 - Quả thanh long: bảo quản lạnh 0,25 - Cơ sở khoa học: ở điều kiện nhiệt độ thấp -> giảm cường độ hô hấp -> tránh làm giảm sự tiêu 0,25 hao chất hữu cơ trong quả; ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh. Câu VII (1,5 điểm) Trang 5/6
6. 1 Thí nghiệm CM ( của Meselson và Stahl) : - cho VK E.coli phát triển qua 1 số thế hệ trong môi trường N15-> kết quả ADN của nó chứa toàn 0,25 N15 nặng hơn N 14 bình thường, hai loại ADN này có thể phân biệt bằng cách cho li tâm trong gradien nồng độ của CsCl sẽ cho 2 vạch khác nhau. - E.coli sau đó được đưa vào nuôi trong môi trường chỉ chứa N 14, sau mỗi thế hệ đều tách ADN và cho li tâm, kết quả cho thấy: + Sau thế hệ thứ nhất: chỉ có 1 vạch trung bình do ADN mới hình thành có 1 sợi nặng và 1 sợi 0,25 nhẹ + Sau thế hệ thứ 2: có 2 vạch (nhẹ và trung bình ) chứng tỏ có ADN 2 sợi nhẹ và có ADN trung 0,25 bình → KL ADN tự sao theo nguyên tắc bán bảo tồn. 2 * Ta có N (2x – 1) = 9000 A (2x – 1) = 2700 → G (2x – 1) = 1800 0,75 298 ≤ số aa của chuỗi pp hoàn chỉnh ≤ 498 → 1800 ≤ N ≤ 3000 Biện luận → N = 3000 → A = T = 900 ; G = X = 600 * Gọi mạch gốc là mạch 1: X1 = rG = 15% = 225 rA = 20%. N/2 = 300, rU = 600, rX = 375 Chú ý: Thí sinh làm theo cách khác mà đúng đáp số và bản chất vẫn cho đủ điểm Hết Trang 6/6