Kỳ thi chọn học sinh giỏi Sinh học 10 (Có đáp án) - Năm học 2013-2014 - Sở GD & ĐT Hà Tĩnh

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG TỈNH HÀ TĨNH, MÔN SINH HỌC 10, NĂM 2014
 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HÀ TĨNH
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
LỚP 10, NĂM HỌC 2013 - 2014
Hướng dẫn chấm môn: SINH HỌC
Câu 1:
a)       Ở sâu bọ, khi sống trong môi trường có nhiệt độ thấp thì thời gian hoàn thành vòng đời của chúng dài hơn so với khi sống ở môi trường có nhiệt độ cao. Tuy nhiên, trong điều kiện môi trường nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao thì chúng phát triển kém và có thể bị chết. Hãy giải thích hiện tượng trên bằng vai trò của enzim.
b)      Tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất bằng cách điều chỉnh hoạt tính của enzim. Tế bào thực hiện việc điều chỉnh hoạt tính của enzim bằng những cách nào?
Điểm
(3.0đ)
Nội dung
0.25
0.25
0.25
0.25
0.5
0.5
- Sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật nói chung và sâu bọ nói riêng đều là kết quả của quá trình trao đổi chất của tế bào.
- Trao đổi chất của tế bào về bản chất là một loạt các phản ứng sinh hoá có sự tham gia của enzim.
- Tốc độ của phản ứng enzim chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng lên 100C thì tốc độ phản ứng tăng lên xấp xỉ 2 lần.
- Thân nhiệt của sâu bọ thay đổi theo nhiệt độ của môi trường, do đó khi nhiệt độ môi trường cao thì thân nhiệt cao làm tăng tốc độ phản ứng enzim, tăng cường trao đổi chất tế bàoà phát triển nhanh nên đẩy nhanh hoàn thành vòng đời. Kết quả là rút ngắn chu kỳ sống và ngược lại khi nhiệt độ thấp.
- Các enzim có bản chất là prôtêin do đó:
+ Ở điều kiện nhiệt độ quá thấp, prôtêin bị bất hoạt nên không có khả năng làm biến đổi cơ chất.
+ Khi nhiệt độ tăng cao sẽ gây biến tính prôtêin, trung tâm hoạt động của enzim mất đi cấu hình chuẩn không phù hợp với cơ chất. Nếu nhiệt độ tăng quá cao prôtêin sẽ biến tính hoàn toàn và không thuận nghịch.. Kết quả là các phản ứng diễn ra chậm chạp hay thậm chí bị ngừng hẳn làm chậm tốc độ phát triển hoặc gây chết.
0.25
0.25
0.25
0.25
Tế bào điều chỉnh hoạt tính của enzim bằng cách:
- Thay đổi độ pH của môi trường: Ví dụ enzim pepsin chỉ hoạt động khi có pH = 2 nên tế bào điều chỉnh lượng HCl được tiết ra để điều chỉnh hoạt tính enzim. Hoặc để làm bất hoạt các enzim trong lizôxom thì tế bào đã bơm H+vào trong bào quan này để tạo môi trường có pH thấp.
- Sử dụng các chất ức chế. Gồm có chất ức chế cạnh tranh và chất ức chế cảm ứng. Tế bào thường sử dụng các chất ức chế cảm ứng để làm bất hoạt enzim.
- Sử dụng chất hoạt hóa để hoạt hóa enzim hoặc làm tăng hoạt tính của enzim.
- Giảm hàm lượng enzim.
Câu 2: 
a)             Nêu cấu trúc của phôtpholipit. Vì sao phôtpholipit lại giữ chức năng quan trọng trong cấu trúc màng sinh học?
b)             Bào quan nào được ví như là một túi chứa enzim trong tế bào nhân thực? Nêu chức năng của bào quan đó?
Điểm
(3,0đ)
Nội dung
0.5
0.25
0.75
0.5
0.5
0.5
a. Cấu trúc và chức năng của phôtpholipit
- Gồm 1 phân tử glixeron liên kết với 2 pt axit béo, 1 gốc phôtphat, gốc phôtphat liên kết với 1 alcôn phức (côlin...)
- Đầu phôtphat ưa nước, đuôi axit béo kị nước ® là phân tử lưỡng cực.
- Là phân tử  lưỡng cực nên phôtpholipit vừa tương tác được với nước vừa bị nước đẩy => trong môi trường nước, các phân tử phôtpholipit có xu hướng tập hợp lại đầu ưa nước quay ra ngoài môi trường, đuôi kỵ nước quay vào nhau tạo nên cấu trúc kép, tạo nên lớp màng => tham gia cấu trúc nên tất cả các màng sinh học.
b. Bào quan
- Bào quan đó là lizôxôm
- Cấu trúc:  dạng túi, có một lớp màng bao bọc, chứa nhiều enzim thủy phân prôtêin, cacbohiđrat, lipit,...
- Chức năng: phân hủy các TB già, TB tổn thương, các bào quan hết hạn sử dụng
 Câu 3:
a)      Trong tế bào, bơm prôtôn (bơm H+) thường có mặt ở những cấu trúc nào? Nêu chức năng của chúng ở mỗi cấu trúc đó.
b)      Ở tế bào người, khi nguồn glucôzơ bị cạn kiệt trong một thời gian dài, tế bào buộc phải sử dụng prôtêin làm nguyên liệu cho quá trình ôxi hóa giải phóng năng lượng, khi đó prôtêin sẽ bị biến đổi như thế nào? Sản phẩm cuối cùng của quá trình biến đổi này là gì?
Điểm
(3,0đ)
Nội dung
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
a. Bơm prôtôn
- Màng trong ty thể: chức năng bơm H+ từ trong chất nền ra xoang gian màng tạo gradien H+ thông qua ATPaza tổng hợp ATP
- Màng tylacôit: chức năng bơm H+ từ ngoài stroma vào xoang tylacoit tạo gradien H+ thông qua ATPaza tổng hợp ATP
- Màng lizôxôm:  bơm H+từ ngoài vào trong để bất hoạt các enzim trong đó
- Màng sinh chất:  bơm H+ ra phía ngoài màng tạo gradien H+, tổng hợp ATP hoặc dòng H+ đi vào trong để đồng vận chuyển hoặc làm chuyển động lông roi.
b. Prôtêin
- Thủy phân prôtêin dưới tác động  của protêaza, giải phóng các aa. Các aa loại nhóm NH2 tạo axêtinCoA để đi vào chu trình Crep. 
- Sản phẩm cuối cùng là CO2, H2O và NH4+ (NH3).
Câu 4:
a)      Sản xuất nước mắm, nước tương, sữa chua, rượu là ứng dụng hoạt động gì của những vi sinh vật nào?
b)      Một học sinh phân lập được 3 loài vi khuẩn (kí hiệu là A, B, C) và tiến hành nuôi 3 loài này trong 4 môi trường có đủ chất hữu cơ cần thiết nhưng thay đổi về khí O2và chất KNO3. Kết quả thu được như sau:
                                Loài vi khuẩn
Môi trường
Loài A
Loài B
Loài C
Có đủ O2 và KNO3
+
+
-
Có KNO3
+
-
+
Có O2
+
+
-
Không có O2 và không có KNO3
-
-
+
  Ghi chú: Ký hiệu dấu (+): vi khuẩn phát triển;  dấu (-): vi khuẩn bị chết.
- Dựa vào kết quả thí nghiệm, hãy cho biết kiểu hô hấp của 3 loài vi khuẩn nói trên.
- Khi môi trường có đủ chất hữu cơ và chỉ có KNO3, loài vi khuẩn A sẽ thực hiện quá trình chuyển hóa năng lượng có trong chất hữu cơ thành năng lượng ATP bằng cách nào?
- Giả sử trong 3 loài trên có một loài xuất hiện từ giai đoạn trái đất nguyên thủy thì đó là loài nào?  Vì sao?
c)              Tại sao hô hấp kị khí giải phóng rất ít ATP nhưng lại được chọn lọc duy trì ở các tế bào cơ của người vốn là loại tế bào cần nhiều ATP?
Điểm
(3,0đ)
Nội dung
0.25
0.25
0.25
0.25
- Sản xuất nước mắm: quá trình phân giải prôtêin động vật của vi sinh vật có sẵn trong ruột cá.
- Sản xuất nước tương: quá trình phân giải prôtêin và tinh bột thực vật của nấm sợi và vi khuẩn.
- Sản xuất sữa chua: quá trình lên men lactic của vi khuẩn lactic đồng hình.
- Sản xuất rượu: quá trình lên men etylic của nấm men, nấm mốc.
0.5
0.25
0.25
- Loài A: Kị khí không bắt buộc (hiếu khí không bắt buộc)
    Loài B: Hiếu khí bắt buộc.               Loài C: Kị khí bắt buộc.
- Khi môi trường chỉ có KNO3 thì loài A sẽ thực hiện hô hấp kị khí mà chất nhận điện tử cuối cùng là NO (phản nitrat).
- Loài C là vi khuẩn xuất hiện từ giai đoạn trái đất nguyên thủy vì loài này hô hấp kị khí (trái đất nguyên thủy chưa có oxi).
    1,00
- Tế bào cơ người cần kiểu hô hấp này vì nó không tiêu tốn ôxi. Khi cơ thể vận động mạnh, hệ tuần hoàn không cung cấp đủ ôxi nên hô hấp kị khí là phương pháp tối ưu, kịp đáp ứng ATP mà không cần ôxi
Câu 5: 
a)      Trong các loại đại phân tử sinh học, hãy cho biết:
      - Những đại phân tử nào có cấu tạo theo nguyên tắc đa phân?
      - Những đại phân tử nào vừa có tính đa dạng và vừa có tính đặc thù?
      - Loại đại phân tử nào có tính đa dạng cao nhất?
b)      Tại sao cơm nếp hay xôi thường dính và dẻo hơn cơm tẻ?
c)      Tại sao trong thí nghiệm tách chiết ADN người ta thường dùng cồn để làm kết tủa ADN?
Điểm
(4,0đ)
Nội dung
0.5
0.5
0.5
a) Trong TB có rất nhiều loại đại phân tử hữu cơ khác nhau nhưng chia thành 4 loại đại phân tử: cacbohiđrat, lipit, prôtêin, axit nuclêic.
- Các đại phân tử  prôtêin, axit nuclêic (AND, ARN), polysacarit (tinh bột, xellulôzơ) được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân.
+ Đơn phân của prôtêin là axit amin
+ Đơn phân của axit nuclêic là nucleotit
+ Đơn phân của polysacarit (tinh bột, xellulôzơ) là đương đơn glucôzơ.
- Axit nucleic và prôtêin vừa có tính đa dạng vừa có tính đặc thù cho loài.
+ Tính đa dạng của axit nuclotit thể hiện ở thành phần, số lượng và trình tự sắp xếp các nuclôtit. Tính đặc thù thể hiện ở trình tự sắp xếp các nucleotit, tỷ lệ (A+T)/(G+X) và hàm lượng AND trong nhân tế bào.
+ Tính đa dạng của prôtêin thể hiện ở thành phần, số lượng, trật tự sắp xếp của các aa. Tính đặc thù thể hiện ở trình tự sắp xếp các aa trong cấu trúc bậc 1 và cấu trúc không gian của protein.
- Protein là loại đại phân tử có tính đa dạng cao nhất. Nguyên nhân là vì:
+ Protein được cấu tạo từ 20 loại aa khác nhau, càng nhiều loại đơn phân thì tính đa dạng càng cao.
+ Prôtêin có cấu trúc không gian 4 bậc. Các bậc cấu trúc không gian làm tăng tính đa dạng của prôtêin.
0.25
0.5
0.5
0.25
- Gạo nếp và gạo tẻ đều chứa chủ yếu là tinh bột. Đại phân tử tinh bột được cấu tạo từ 2 cấu tử amiloz và amilopectin, tỉ lệ amiloz và amilopectin quyết định độ dẻo của tinh bột khi bị đun nóng, do:
+ Amiloz có cấu trúc dạng chuỗi không phân nhánh, xoắn theo kiểu lò xo nhờ các liên kết hidro. Khi đun nóng, liên kết hidro bị cắt đứt, chuỗi amiloz chỉ duỗi thẳng nên ít làm thay đổi đổi độ dính của dung dịch.
+ Amilopectin có cấu trúc phân nhánh nhiều, dung dịch có độ nhớt cao. Khi bị đun nóng, cấu trúc của amilopectin bị biến đổi sâu sắc và không thuận nghịch gây ra trạng thái hồ hóa tinh bột.
- Trong gạo nếp chứa lượng amilopectin rất cao so với gạo tẻ nên khi nấu lên, cơm nếp (hoặc xôi) thường dính và dẻo hơn cơm tẻ rất nhiều.
1,0
ADN dễ dàng bị hoà tan trong các dung môi ưa nước vì nó tương tác với các phân tử của dung môi. Nhưng do cồn có tính ưa nước mạnh hơn ADN nên các phân tử cồn phá vỡ mối tương tác giữa ADN và nước. Sau đó chúng kết hợp với các phân tử nước à các phân tử ADN bị kết tủa.
Câu 6:
a)      Nêu đặc điểm các pha trong kỳ trung gian của quá trình phân bào. Em có nhận xét gì về kỳ trung gian của các loại tế bào sau: tế bào hồng cầu, tế bào thần kinh, tế bào ung thư.                                       
b)   Một tế bào sinh dục của một loài động vật lưỡng bội nguyên phân một số đợt đòi hỏi môi trường nội bào cung cấp nguyên liệu tương đương 9906 nhiễm sắc thể đơn, các tế bào con sinh ra từ đợt nguyên phân cuối cùng đều bước vào giảm phân bình thường tạo ra 512 giao tử có chứa nhiễm sắc thể X.
            - Tế bào sinh dục trên là đực hay cái?
                        - Xác định bộ nhiễm sắc thể lưỡng bội của loài trên.
Điểm
(4,0đ)
Nội dung
    0.5
0.5
0,5
0,5
    0.5
0.5
0.5
     0.5
a)
- Đặc điểm kì trung gian
+ Pha G1: Gia tăng tế bào chất, hình thành nên các bào quan tổng hợp các ARN và các protein chuẩn bị các tiền chất cho sự tổng hợp ADN. Thời gian pha G1 rất khác nhau ở các loại tế bào. Cuối pha G1 có điểm kiểm soát R tế bào nào vượt qua R thì đi vào pha S, tế bào nào không vượt qua R thì đi vào quá trình biệt hóa.
+ Pha S: ADN, NST nhân đôi → hàm lượng ADN tăng gấp đôi, mỗi NST gồm 2 cromatit giống nhau và dính với nhau ở tâm động. Trung tử tự phân đôi.
+ Pha G2:  Tổng hợp Pr tham gia vào cấu trúc thoi phân bào.
- Đặc điểm kì trung gian:
+ Tế bào hồng cầu: Không có nhân, không có khả năng phân chia nên không có kì trung gian
+ Tế bào thần kinh: Kì trung gian kéo dài suốt đời
+ Tế bào ung thư: Kì trung gian diễn ra trong thời gian ngắn.                                           
b)
2n. ( 2k - 1) = 9906 à 2n= 9906/( 2k – 1)
- Giả sử tế bào sinh dục trên là cái XX thì số giao tử sinh ra là 512 à2k =512 : 1  à 2n = 9906 : (512 -1) = 19,38.. vô lí
- Giả sử tế bào sinh dục trên là đực XY (hoặc XO) thì số giao tử sinh ra là 512x2=1024 à 2k =1024 : 4 = 256 à 2n = 9906 : (256 -1) = 38,87.. vô lí
- Giả sử tế bào sinh dục trên là cái XY (hoặc XO) thì số giao tử sinh ra là 512x2=1024 à 2k =1024  à 2n = 9906 : (1024 -1) = 9,68.. vô lí
- Giả sử tế bào sinh dục trên là đực XX thì số giao tử sinh ra là 512à 2k =512 : 4 = 128 à 2n = 9906 : (128 -1) = 78 (thoã mãn)
Vậy tế bào sinh dục trên là đực và có bộ nhiễm sắc thể giới tính là XX và 2n = 78