Đề thi môn Sinh học Lớp 12 - Kỳ thi chọn học sinh giỏi - Năm học 2011-2012 - Sở GD&ĐT Thanh Hóa

Nội dung text: Đề thi môn Sinh học Lớp 12 - Kỳ thi chọn học sinh giỏi - Năm học 2011-2012 - Sở GD&ĐT Thanh Hóa

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH THANH HOÁ NĂM HỌC 2011- 2012 ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN THI: Sinh học LỚP 12 THPT Số báo danh Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 23/3/2012 Đề thi có 10 câu, gồm 2 trang Câu 1 (2,0 điểm): Bằng cách nào mà nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân thực có thể chứa được phân tử ADN dài hơn rất nhiều lần so với chiều dài của nó? Câu 2 (2,0 điểm): a) Nêu sự khác nhau về cấu trúc giữa ADN ti thể với ADN trong nhân. b) Làm thế nào để xác định được một tính trạng nào đó là do gen ngoài nhân quy định? Câu 3 (2,0 điểm): Sơ đồ dưới đây cho thấy phả hệ 3 đời ghi lại sự di truyền của hai tính trạng đơn gen là đường chân tóc nhọn trên trán (gọi là chõm tóc quả phụ) và dái tai phẳng, các tính trạng tương ứng là không có chõm tóc quả phụ và dái tai chúc. P: Nam không có tóc quả phụ, dái tai chúc 1 2 3 4 Nữ không có tóc quả phụ, dái tai chúc Nam không có tóc quả phụ, dái tai phẳng F 1 : N ữ không có tóc qu ả ph ụ , dái tai phẳng 8 9 10 5 6 7 Nam có tóc qu ả ph ụ , dái tai chúc F2: Nữ có tóc quả phụ, dái tai chúc 11 12 Nữ có tóc quả phụ, dái tai phẳng a) Xác định kiểu gen của các thành viên trong phả hệ mà em có thể xác định được. b) Nếu cặp vợ chồng 8 và 9 quyết định sinh thêm con thì xác suất để đứa con này là con trai có tóc quả phụ và dái tai chúc là bao nhiêu? Biết rằng, gen trội là trội hoàn toàn, các gen nằm trên các nhiễm sắc thể thường khác nhau và không xảy ra đột biến mới. Câu 4 (2,5 điểm): a) Nêu những điểm khác nhau cơ bản của phương pháp cấy truyền phôi và nhân bản vô tính bằng kỹ thuật chuyển nhân ở động vật. b) Phân biệt thể tự đa bội và thể dị đa bội. Nêu ứng dụng của các thể đa bội trong thực tiễn. Câu 5 (1,0 điểm): Ở ruồi giấm, màu thân vàng và mắt trắng đều do gen lặn liên kết với nhiễm sắc thể X quy định (nhiễm sắc thể Y không mang alen tương ứng). Phép lai giữa ruồi đực kiểu dại với ruồi cái thân vàng, mắt trắng thu được F1. Trong khoảng 1500 con F1 có 1 con ruồi cái thân vàng, mắt trắng, 2 con ruồi đực kiểu dại. 1
2. Hãy giải thích cơ chế tạo ra ruồi cái thân vàng, mắt trắng và ruồi đực kiểu dại ở F1. Biết rằng không xảy ra đột biến gen và đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể. Câu 6 (2,5 điểm): Ở chuột lang, kiểu hình lông đốm được quy định bởi một gen gồm hai alen A và a. Nếu có alen A thì chuột có kiểu hình lông đốm. Sau khi điều tra một quần thể, các học sinh tìm thấy 84% chuột có kiểu hình lông đốm. Giả sử quần thể ở trạng thái cân bằng Hácđi-Venbec. a) Hãy tính tần số alen A. b) Vào một ngày, tất cả các chuột không có kiểu hình lông đốm trong quần thể bị chuyển đi nơi khác. Tần số chuột không có kiểu hình lông đốm của quần thể ở thế hệ sau là bao nhiêu? Câu 7 (2,0 điểm): Ở lần điều tra thứ nhất, người ta thấy kích thước quần thể của chuồn chuồn ở một đầm nước là khoảng 50.000 cá thể. Tỷ lệ giới tính là 1 : 1. Mỗi cá thể cái đẻ khoảng 400 trứng. Lần điều tra thứ 2 cho thấy kích thước quần thể của thế hệ tiếp theo là 50.000 cá thể và tỷ lệ giới tính vẫn là 1 : 1. a) Tỷ lệ sống sót trung bình tới giai đoạn trưởng thành của trứng là bao nhiêu? b) Quần thể chuồn chuồn có khuynh hướng tăng trưởng số lượng nhanh hay chậm? Giải thích. Câu 8 (2,0 điểm): a) Giá trị thích nghi tương đối của một con la bất thụ là bao nhiêu? Giải thích. b) Giải thích tại sao chọn lọc tự nhiên là cơ chế tiến hoá duy nhất liên tục tạo nên tiến hoá thích nghi? Câu 9 (2,0 điểm): a) Nêu thực chất của quá trình hình thành loài mới và vai trò của các nhân tố tiến hóa, các cơ chế cách ly đối với quá trình hình thành loài mới. b) Tại sao những loài sinh vật bị con người săn bắt hoặc khai thác quá mức làm giảm mạnh về số lượng lại rất dễ bị tuyệt chủng? Câu 10 (2,0 điểm): Cho 2 cá thể ruồi giấm có kiểu hình thân xám, cánh dài giao phối với nhau, thu được F1 có 4 loại kiểu hình, trong đó ruồi thân đen, cánh dài chiếm tỉ lệ 4,5%. a) Giải thích và viết sơ đồ lai từ P Æ F1. b) Tính xác suất xuất hiện ruồi đực F1 mang kiểu hình lặn ít nhất về 1 trong 2 tính trạng trên. HẾT 2
3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH THANH HÓA Năm học 2011-2012 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN SINH HỌC (Đề chính thức) Lớp 12 THPT Ngày thi: 23 tháng 3 năm 2012 (Hướng dẫn gồm 04 trang) Câu Nội dung Điểm NST ở sinh vật nhân thực có thể chứa được phân tử ADN có chiều dài hơn rất nhiều lần so với chiều dài của nó là do sự gói bọc ADN theo các mức xoắn khác nhau trong nhiễm sắc thể: a. Đầu tiên phân tử ADN có cấu trúc xoắn kép, đường kính vòng xoắn là 2nm. Đây là dạng cấu trúc cơ bản của phân tử ADN. 0,5 1 b. Ở cấp độ xoắn tiếp theo, chuỗi xoắn kép quấn quanh các cấu trúc prôtêin (2,0 đ) 3 0,5 histon (gồm 8 phân tử histon, 1 vòng) tạo thành cấu trúc nuclêôxôm, tạo 4 thành sợi cơ bản có đường kính là 10nm. c. Ở cấp độ tiếp theo, sợi cơ bản xoắn cuộn tạo thành sợi nhiễm sắc có 0,5 đường kính là 30nm. d. Các sợi nhiễm sắc tiếp tục xoắn cuộn thành cấu trúc crômtit ở kì trung gian có đường kính 300nm. Cấu trúc sợi tiếp tục đóng xoắn thành cấu trúc crômatit ở kì giữa của nguyên phân có đường kính 700nm, mỗi nhiễm sắc 0,5 thể gồm 2 sắc tử chị em có đường tính 1400nm. a) Sự khác nhau giữa ADN ti thể và ADN trong nhân : ADN ti thể (0,5 điểm) ADN trong nhân (0,5 điểm) - Lượng ADN ít, ADN trần. - Lượng ADN nhiều, ADN tổ 1,0 hợp với histôn. 2 - Chuỗi xoắn kép, mạch vòng. - Chuỗi xoắn kép, mạch thẳng. (2,0 đ) b) Cách xác định một tính trạng nào đó là do gen ngoài nhân quy định : - Tiến hành lai thuận nghịch : Nếu kết quả phép lai thuận và lai nghịch khác nhau, trong đó con lai luôn mang tính trạng của mẹ, nghĩa là di truyền 0,5 theo dòng mẹ. - Nếu thay thế nhân của tế bào này bằng một nhân có cấu trúc di truyền 0,5 khác thì tính trạng do gen trong tế bào chất quy định vẫn tồn tại. a) Kiểu gen của các thành viên biết được chắc chắn: * Xét tính trạng hình dạng đường chân tóc trên trán: Cặp vợ chồng 8 x 9 3 đều có tóc quả phụ Æ con gái 12 không có tóc quả phụ, chứng tỏ 8 và 9 0,5 đều dị hợp tử (Aa) Æ Không có tóc quả phụ là tính trạng lặn (aa). (2,0đ) * Xét tính trạng hình dạng dái tai: Căp vợ chồng 8 x 9 đều có dái tai chúc Æ con gái 11 dái tai phẳng Æ chứng tỏ 8 và 9 đều dị hợp tử (Bb) Æ dái tai phẳng là tính trạng lặn (bb). 0,5 * Kiểu gen của các thành viên được biết chắc chắn: 1, 4, 8, 9 : AaBb; 1
4. 2: aaBb; 3, 6, 7, 10 : aabb. 0,5 b) Xác suất sinh đứa con là trai có tóc quả phụ và dái tai chúc: 3 3 1 9 . . = 4 4 2 32 0,5 a) Những điểm khác nhau cơ bản giữa phương pháp cấy truyền phôi và nhân bản vô tính bằng kỹ thuật chuyển nhân ở động vật : - Cấy truyền phôi : Tách phôi ban đầu thành nhiều phôi. 0,5 - Nhân bản vô tính : Dùng nhân tế bào (2n) của giống ban đầu tạo cá thể 0,5 mới giữ nguyên vốn gen. 4 b) * Phân biệt thể tự đa bội và thể dị đa bội : (2,5 đ) - Tự đa bội : là hiện tượng tăng số n lớn hơn hai lần bộ NST của cùng một 0,5 loài, do kết hợp giữa giao tử 2n với giao tử n, 2n, - Dị đa bội là hiện tượng : bộ NST gồm 2 hay nhiều bộ NST của các loài khác nhau, do lai xa và đa bội hóa. 0,5 * Ứng dụng của đa bội thể : Ở thực vật, cơ quan sinh dưỡng tế bào có kích thước lớn, chứa nhiều chất dinh dưỡng, đa bội lẻ quả không có hạt và có 0,5 một số đặc tính khác Đa bội thể có thể tạo ra loài mới. * Giải thích cơ chế tạo ra ruồi cái thân vàng, mắt trắng và ruồi đực kiểu dại ở F1: - Quy ước: gen A: kiểu dại, alen a: thân màu vàng; gen B: kiểu dại, alen b: A mắt trắng Æ thế hệ P, ruồi đực kiểu dại có KG là XYB , ruồi cái thân vàng, 0,25 aa mắt trắng có kiểu gen XXb b Æ Bình thường, F1 chỉ xuất hiện ruồi đực thân màu vàng, mắt trắng và ruồi cái kiểu dại. - Kết quả thí nghiệm xuất hiện cả ruồi đực kiểu dại và ruồi cái thân vàng, A 5 mắt trắng Æ F1 ruồi đực kiểu dại có kiểu gen XOB và ruồi cái kiểu dại phải 0,25 aa (1,0 đ) có kiểu gen XXYbb Æ Chứng tỏ ruồi cái P cặp NST XX không phân ly trong giảm phân I (hoặc giảm phân II) xảy ra ở một số tế bào sinh dục sơ aa khai. Æ Tạo ra giao tử dị bội XXb b , O. A A - Qua thụ tinh, trứng O x tinh trùng XB Æ Hợp tử XOB Æ đực kiểu dại; aa aa 0,25 Trứng XXb b x tinh trùng Y Æ HT XXYbb Æ cái thân vàng, mắt trắng. * Sơ đồ lai: P : ♂ XYA (kiểu dại) x ♀ XXaa (thân vàng, mắt trắng) B b b 0,25 XA XXaa G : B , Y b b , O A aa F1 : ♂ XOB (kiểu dại) : ♀ XXYbb (thân vàng, mắt trắng) a) Tần số của alen A: Gọi p và q lần lượt là tần số các alen A và a ta có: 2 q aa = 16% Æ q(a) = 0,4 Æ p(A) = 0,6. 0,5 6 b) Tần số chuột không có kiểu hình lông đốm trong quần thể ở thế hệ sau: (2,5 đ) - Cấu trúc di truyền của quần thể ban đầu là (0,6A : 0,4a)(0,6A : 0,4a) = 0,36 AA : 0,48 Aa : 0,16 aa 1,0 2
5. - Sau khi di chuyển chuột lông đốm đi nơi khác, cấu trúc di truyền của quần thể là 36/84 AA : 48/84 Aa Æ Tần số alen A = 0,71; a = 0,29 0,5 - Tấn số chuột không có kiểu hình lông đốm ở thế hệ sau là 2 2 q aa = (0,29) ≈ 0,08 0,5 a) Tỷ lệ sống sót trung bình tới giai đoạn trưởng thành của trứng : 7 - Số cá thể cái trong quần thể chuồn chuồn là 25000 Æ Số trứng được tạo 0,75 ra là 25000 x 400 = 10 000 000 (2,0 đ) 50000 0,75 - Tỉ lệ sống sót trung bình của trứng là = 0,5% 10000000 b) Quần thể chuồn chuồn có khuynh hướng tăng trưởng số lượng nhanh vì : quần thể có tỉ lệ sống sót thấp nên phải đẻ nhiều để bù đắp mức tử 0,5 vong lớn. a) Giá trị thích nghi tương đối của một con la bất thụ bằng 0 vì con la bất 1,0 thụ nên không truyền gen cho thế hệ sau. b) Chọn lọc tự nhiên là cơ chế tiến hoá duy nhất liên tục tạo nên tiến hoá thích nghi vì : 8 - Mặc dù cả di- nhập gen (dòng gen) và biến động di truyền (phiêu bạt (2,0 đ) di truyền) đều có thể làm tăng tần số alen có lợi trong quần thể, nhưng 0,5 chúng có thể làm giảm tần số alen có lợi hoặc tăng tần số alen có hại trong quần thể. - Chỉ CLTN mới liên tục làm gia tăng tần số alen có lợi và do đó làm tăng mức độ sống sót và sinh sản của các kiểu gen thích nghi Æ CLTN là 0,5 cơ chế duy nhất, liên tục gây ra sự tiến hoá thích nghi. a) * Thực chất của quá trình hình thành loài mới là sự cải biến thành phần kiểu gen của quần thể ban đầu theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới, 0,5 cách li sinh sản với quần thể gốc. * Vai trò của các nhân tố tiến hóa trong quá trình hình thành loài mới: - Đột biến và giao phối cung cấp nguyên liệu cho chọn lọc. 9 0,25 - Các yếu tố ngẫu nhiên, di- nhập gen làm thay đổi đột ngột tần số tương (2,0 đ) 0,25 đối của các alen Æ Làm tăng tốc quá trình hình thành loài mới. - CLTN quy định chiều hướng và nhịp độ biến đổi tần số các alen trong quần thể, sàng lọc những tổ hợp gen thích nghi với môi trường. 0,25 * Vai trò của các cơ chế cách li : tăng cường sự phân hóa, vốn gen của quần thể gốc, làm cho quần thể nhanh chóng phân li thành những quần thể 0,25 mới ngày càng khác xa nhau. Khi có sự cách ly sinh sản thì tạo ra loài mới. b) Những loài sinh vật bị khai thác quá mức dễ bị tuyệt chủng vì số lượng cá thể giảm gây biến động di truyền, làm nghèo vốn gen cũng như làm mất 0,5 đi một số gen vốn có lợi của quần thể. a) Giải thích và viết sơ đồ lai: * Giải thích: - Tỉ lệ ruồi thân đen, cánh dài ở F1 là 4,5%. Đây là tỉ lệ của quy luật HVG, chứng tỏ đã xảy ra HVG trong quá trình phát sinh giao tử ở ruồi giấm cái 0,5 Æ P dị hợp tử 2 cặp gen và các gen nằm trên cùng 1 NST và thân xám, 3
6. 10 cánh dài là 2 tính trạng trội hoàn toàn so với thân đen, cánh cụt. Quy ước: (2,0 đ) gen A- thân xám, a- thân đen ; B- cánh dài, b- cánh cụt. AB - Mặt khác, F1 có 4 loại kiểu hình nên kiểu gen của P là Æ giao tử ♀ ab aB x ♂ab = 4,5%. Vì ruồi giấm đực không xảy ra TĐC nên : tỉ lệ giao tử 0,5 4,5 aB của cơ thể cái thế hệ P là: aB = = 0,09 Æ Tần số hoán vị gen f = 50 0,09 x 2 = 0,18 = 18%. AB AB * Sơ đồ lai : P : ♀ x ♂ ab ab G : AB : ab AB = ab = 0,41; 0, 5 Ab = aB = 0,09 F1: Lập bảng ta có tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình. 0,41 AB 0,41 ab 0,09 Ab 0,09 aB 0,5 AB 0,205 AB/AB 0,205AB/ab 0,045 AB/Ab 0,045 AB/aB XD XD XD XD 0,5 ab 0,205AB/ab 0,205 ab/ab 0,045 Ab/ab 0,045aB/ab XD ĐC XC ĐD b) Xác suất xuất hiện ruồi đực có kiểu hình mang ít nhất một tính trạng lặn ở F1 là: - A-bb = 1/2.0,09.1/2 = 0,0225 - aaB- = 1/2.0,09.1/2 = 0,0225 = 14,75% 0,5 - aabb = 1/2.0,41.1/2 = 0,1025 * Lưu ý: Học sinh giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm như đáp án. 4