Kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh giải toán gia lai trên máy tính cầm tay năm học 2012-2013 môn sinh học lớp 12 thpt thời gian làm bài: 120 phút

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO	 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH GIẢI TOÁN
	GIA LAI	 TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2012-2013
 	 MÔN SINH HỌC LỚP 12 THPT
	 	Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian phát đề)
ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM
Bài 1 (5 điểm). 
Người ta nuôi cấy 106 tế bào vi khuẩn E.coli trong môi trường nuôi cấy nhân tạo. Thời gian thế hệ (g) của chủng vi khuẩn này là 20 phút.
Hỏi sau thời gian bao lâu thì trong môi trường nuôi cấy đạt một tỷ tế bào? (tính theo giờ)
Giả sử phân tử ADN của vi khuẩn này chứa khoảng 3,6.106 cặp nuclêotid. Hãy tính trong một giây có bao nhiêu cặp nuclêotid được tái bản? Biết chỉ xảy ra một đơn vị tái bản và thời gian cần cho sự tái bản của phân tử ADN này bằng thời gian của một thế hệ.
Nếu coi tế bào vi khuẩn E.coli như một khối cầu có đường kính 40µm chứa 80% nước, bên trong tế bào có pH = 6,4 thì số ion H+ có trong tế bào này là bao nhiêu? Biết số Avogadro là 6,023.1023; π = 3,1416. 
Cách giải
Kết quả
Điểm
a. Nt : số lượng tế bào vi khuẩn tại thời điểm t
N0: số lượng tế bào vi khuẩn ban đầu
Nt = N0 .2n (n: số lần phân chia của tế bào vi khuẩn trong thời gian t)
=> n = = 9,9658 lần
=> thời gian để đạt 1 tỷ tế bào: t = n.g = 9,9658. 3,3219 giờ
b. Số cặp nuclêotid được tái bản trong một giây: = 3000 cặp
c. pH = 6,4 => [H+] =10-6,4 3,9811.10-7 mol/l
Số ion H+ có trong một lít nước: 3,9811.10-7 . 6,023.10232,3978.1017
Thể tích nước trong tế bào vi khuẩn: 
 0,8.4/3.3,1416. (20.10-5)3 2,6808.10-11 lít
=> Số ion H+ có trong tế bào: 2,3978.1017 . 2,6808.10-11 6428022,24
a. 
3,3219 giờ
b. 
3000 cặp
c.
6428022,24
2đ
1,5đ
1,5đ
Bài 2 (5 điểm). 
Ba hợp tử A, B, C thuộc cùng một loài nguyên phân một số đợt liên tiếp đã tạo ra 112 tế bào con. Hợp tử A nguyên phân cần môi trường cung cấp 4914 nhiễm sắc thể (NST) đơn. Số NST đơn mới hoàn toàn chứa trong các tế bào con tạo ra từ hợp tử B là 2340. Tổng số NST có trong các tế bào con ở trạng thái chưa nhân đôi tạo ra từ hợp tử C là 1248. Biết rằng tốc độ nguyên phân của hợp tử A là nhanh dần đều, của hợp tử B giảm dần đều. Còn hợp tử C là không đổi. Biết rằng thời gian nguyên phân đầu tiên của mỗi hợp tử đều là 8 phút và chênh lệch thời gian giữa hai lần nguyên phân liên tiếp ở hợp tử A và B đều bằng 1/10 thời gian của lần nguyên phân đầu tiên.
Xác định bộ NST 2n của loài.	
Xác định thời gian nguyên phân của mỗi hợp tử (tính theo phút).
Cách giải
Kết quả
Điểm
a. Gọi a, b, c là số lần nguyên phân của mỗi hợp tử A, B, C
- Hợp tử A: Số NST môi trường cung cấp: (2a -1). 2n = 4914 
 => 2a . 2n = 4914 + 2n
- Hợp tử B: Số NST đơn mới hoàn toàn trong các tế bào con:
 (2b -2). 2n = 2340 => 2b . 2n =2340 + 4n
- Hợp tử C: Số NST chứa trong các tế bào con của hợp tử C:
 2c . 2n = 1248
=> Tổng số NST có trong các tế bào con tạo ra từ ba hợp tử A, B, C là: 4914 + 2n + 2340 + 4n + 1248 = 112 .2n => 2n = 78
b. - Số lần nguyên phân của mỗi hợp tử 
 Hợp tử A: 2a . 2n =4914 + 2n => a = 6 
 Hợp tử B: 2b . 2n = 2340 + 4n => b = 5
 Hợp tử C: 2c . 2n= 1248 => c =4
- Thời gian nguyên phân của mỗi hợp tử
 + Thời gian nguyên phân của hợp tử C: 8 phút x 4 = 32 phút
 + Thời gian nguyên phân của hợp tử A và B là một cấp số cộng 
 => Thời gian nguyên phân = x/2 [2u1 + (x-1)d ] 
 x : số lần nguyên phân
 u1: thời gian nguyên phân đầu tiên + 8 phút
 d: hiệu số thời gian của lần nguyên phân sau so với lần nguyên phân liền trước nó.
 Ở hợp tử A: d = (-1/10). 8 = - 0,8 phút
 Ở hợp tử B có: d = 1/10.8 = 0,8 phút
 Vậy thời gian nguyên phân của A = 6/2[2.8 + (6-1)(- 0,8)] = 36 phút 
 Vậy thời gian nguyên phân của B = 5/2[2.8 + (5-1)0,8] = 48 phút 
a. 2n = 78
b.
a = 6
b = 5
c = 4
A= 36 phút
 B= 48 phút
C = 32 phút
2đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Bài 3: (5 điểm)
Ở một loài thực vật: gen A quy định thân cao, gen a quy định thân thấp, gen B quy định hoa đỏ, gen b quy định hoa trắng. Các gen trên thuộc nhiễm sắc thể thường. Cho P thuần chủng, mang hai cặp tính trạng tương phản lai với nhau thu được F1 100% cây thân cao, hoa đỏ. Cho F1 tự thụ phấn thu được F2 có 10000 cây, gồm 4 loại kiểu hình khác nhau trong đó số cây thân cao, hoa trắng là 2464. Biết diễn biến nhiễm sắc thể ở hai giới hoàn toàn giống nhau.
a. Tính số cây thân cao, hoa đỏ dị hợp hai cặp gen ở F2.
b. Nếu lấy 5 cây đều thân cao, hoa đỏ ở F2 thì xác suất để có 2 cây có kiểu gen đồng hợp và 3 cây có kiểu gen dị hợp một cặp gen là bao nhiêu? 
Cách giải
Kết quả
Điểm
a. F2: có 4 kiểu hình, kiểu hình (A-bb) = 24,64% 18,75% => quy luật hoán vị gen => % kiểu hình (aabb) = 0,36% = 6% ab x 6% ab
 => KG của F1 là: , f = 12%.
F1 x F1 : x 
GF1: Ab = aB = 0,44 x Ab = aB = 0,44
 AB = ab = 0,06 AB = ab = 0,06
-Tỉ lệ cây có kiểu gen dị hợp 2 cặp:
 2 x 0,44 x 0,44 + 2 x 0,06 x 0,06 = 0,3944 
=> Số cây là: 3944
b. Tỉ lệ cây cao, đỏ (A-B-)= 0,75 - 0,2464=0,5036
Tỷ lệ cao, đỏ đồng hợp trội (AB/AB) = 0,0036
Tỷ lệ cao, đỏ dị hợp một cặp gen = tỉ lệ cao, đỏ - (tỷ lệ cao, đỏ đồng hợp + tỷ lệ cao, đỏ dị hợp 2 cặp gen) = 0,5036 - (0,0036 + 0,3944) = 0,1056
Xác suất cần tìm là:C52 x ()2 x ()3 4,7116.10-6
a. 3944
b. 4,7116.10-6
2đ
3đ
Bài 4 (5 điểm). 
Một đồng cỏ có diện tích 4 ha nhận năng lượng ánh sáng mặt trời 106 kcal/m2/năm, có một quần thể nai sinh sống. Mỗi con nai cần một lượng cỏ là 3500g/ngày và tạo được cho cơ thể một lượng chất sống tương đương 110 kcal/ngày. Biết 1g cỏ cung cấp 2 kcal, hiệu suất quang hợp của cỏ là 2,5% và năng lượng mất qua hô hấp là 90%.
Tính năng lượng tích lũy của cỏ và hiệu suất sinh thái của nai ?
Quần thể nai có thể đạt đến số lượng bao nhiêu con trong năm mà vẫn duy trì được trạng thái cân bằng sinh học của đồng cỏ?
Cách giải
Kết quả
Điểm
a. Năng lượng tích lũy của cỏ: 
2,5% .10%.106 = 2,5.103 kcal/m2/năm
Năng lượng mà nai cần trong một ngày:
3500.2 = 7000 kcal/con/ngày
=> Hiệu suất sinh thái của nai: 1,5714%
b. Năng lượng tích lũy trong 4 ha đồng cỏ: 
 4. 104. 2,5.103 = 108 kcal/năm
Số lượng nai đạt được trong năm: 39,1389 con
a. E tích lũy:
2,5.103kcal/m2/năm
Hiệu suất sinh thái:
1,5714%
b. 39,1389 con
1,5đ
1,5đ
2đ
Bài 5 (5 điểm). 
a. Cho quần thể ngẫu phối có 4 gen. Gen 1 có 2 alen; gen 2 có 3 alen; gen 3 có 6 alen; gen 4 có 4 alen. Biết không xảy ra đột biến, gen 1 nằm trên nhiễm sắc thể thường, gen 2 và gen 3 nằm trên phần không tương đồng của X, gen 4 nằm trên phần không tương đồng của Y. Xác định số loại kiểu gen tối đa trong quần thể?
	b. Ở quần thể trên, xét 1 gen có 2 alen A, a nằm trên nhiễm sắc thể thường. Nếu bố, mẹ đều dị hợp tử về cặp gen này thì tỉ lệ kiểu gen AA, Aa, aa ở thế hệ F1 là bao nhiêu ? Biết sức sống của giao tử A gấp 4 lần sức sống của giao tử a, sức sống của các hợp tử có kiểu gen AA: Aa: aa tương ứng là: 90% : 70%: 50%.
Cách giải
Kết quả
Điểm
a. Số loại kiểu gen trong quần thể là:
 . = 729 
b. P: 100%Aa
Vì sức sống của giao tử A gấp 4 lần a=> Gp: 50%A : 12,5%a
=> F1: 0,25AA: 0,125Aa: 0,015625aa
Vì sức sống của các KG AA=90%; Aa=70%, aa =50%
=> F1 mới: 0,225AA: 0,0875Aa: 0,0078125aa
 F1: AA: Aa: aa
= 0,7024AA: 0,2732Aa: 0,0244aa
a. 729
b. 
0,7024AA: 0,2732Aa: 0,0244aa
2đ
3đ
Bài 6 (5 điểm).
Một vận động viên đang tập luyện có tần số tim là 95 nhịp/phút. Thể tích máu trong tim cuối tâm thu là 60,98 ml; cuối tâm trương là 123,34 ml.
Tính thời gian các pha trong chu kì tim của vận động viên đó.
Tính lượng máu tim bơm đi nuôi cơ thể trong một phút (tính theo lít)?
Cách giải
Kết quả
Điểm
a. Tỉ lệ các pha là:
 pha co tâm nhĩ: pha co tâm thất: pha dãn chung = 1:3:4
=> Thời gian các pha: + Pha co tâm nhĩ: 0,0789s
 + Pha co tâm thất:s0,2368s 
 + Pha dãn chung s0,3158s
b. Lượng máu tim bơm trong 1 phút: 5,9242 lít
a. Pha co tâm nhĩ: 0,0789s
Pha co tâm thất: 0,2368s
Pha dãn chung: 0,3158s
b. 5,9242 lít
1đ
1đ
1đ
2đ
(Học sinh tính bằng cách khác đúng cũng cho điểm tối đa)
Hết