Đề thi chọn học sinh giỏi sử dụng máy tính cầm tay cấp cơ sở lớp 12 THPT - Năm học 2009 -2010 (Điện Biên) môn: Sinh học

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TỈNH ĐIỆN BIÊN
Đề thi chính thức
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI 
SỬ DỤNG MÁY TÍNH CẦM TAY CẤP CƠ SỞ
LỚP 12 THPT - NĂM HỌC 2009 -2010
Môn: Sinh học
Thời gian làm bài 150 phút, không kể thời gian giao đề
Ngày thi: 11/01/2010
Đề thi có 06 trang
Điểm của bài thi
Giám khảo
Số phách
Bằng số
Bằng chữ
Giám khảo 1:
Giám khảo 2
* Quy định: 
Thí sinh làm bài trực tiếp vào bản đề thi này: trình bày tóm tắt cách giải bằng chữ, biểu thức cần tính toán, kết quả và đáp số vào phần “Cách giải”; ghi đáp số của bài toán vào phần “ Kết quả” có sẵn trong bản đề thi. Các kết quả được tính gần đúng, chính xác tới 4 chữ số phần thập phân sau dấu phẩy.
Bài 1.
Ở một loài, quan sát một tế bào sinh dục ở vùng sinh sản thấy có 80 cromatit khi NST đang co ngắn cực đại. Một tế bào sinh dục sơ khai đực và một tế bào sinh dục sơ khai cái của loài, cùng nguyên phân liên tiếp một số đợt, 384 tế bào con sinh ra đều trở thành tế bào sinh giao tử. Sau giảm phân số NST đơn trong các giao tử đực nhiều hơn trong các giao tử cái là 5120 NST. Để hoàn tất quá trình sinh giao tử của tế bào sinh dục sơ khai đực và tế bào sinh dục sơ khai cái thì
	a) Mỗi tế bào sinh dục sơ khai phân bào mấy lần?
	b) Tổng số NST môi trường nội bào cung cấp cho từng tế bào là bao nhiêu.	 .
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
 a) Số lần phân bào của từng tế bào:
- Bộ NST lưỡng bội của loài: 2n = 40
- Gọi a, b lần lượt là số đợt nguyên phân của tế bào sinh dục sơ khai đực và tế bào sinh dục sơ khai cái.
Ta có: 2a + 2b = 384
 4 n x 2a – n x 2b = 5120
 => a = 7, b = 8
-Tế bào sinh dục sơ khai đực nguyên phân 7 đợt và 1 lần phân bào giảm phân: → số lần phân bào là: 7 + 1 = 8
- Tế bào sinh dục sơ khai cái nguyên phân 8 đợt và 1 lần phân bào giảm phân:→ số lần phân bào là: 8 + 1 = 9
b) Số NST môi trường nội bào cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai đực là: 2n (2a + 1 - 1) = 10200 (NST)
- Số NST môi trường nội bào cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai cái là: 2n (2b + 1 - 1) = 20440 (NST)
1,0
1,0
1,0
1,0
a) -Tế bào sinh dục sơ khai đực phân bào 8 lần;
 - Tế bào sinh dục sơ khai cái phân bào 9 lần.
b) Số NST môi trường nội bào cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai đực là: 
 10200 (NST)
- Số NST môi trường nội bào cung cấp cho tế bào sinh dục sơ khai cái là: 
 20440 (NST)
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 2.
	Khi nuôi cấy vi khuẩn E. Coli trong môi trường nuôi cấy không liên tục bắt đầu từ 1200 tế bào với pha tiềm phát kéo dài 1 giờ, thời gian thế hệ là 30 phút. Hãy tính số lượng tế bào được tạo thành sau 55 phút, 5 giờ (trong trường hợp tất cả các tế bào đều phân chia và trường hợp 1/4 số tế bào ban đầu bị chết).
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
- Sau 55 phút các tế bào đang ở pha tiềm phát nên số lượng tế bào không tăng. Tổng số tế bào là 1200
- Sau 5 giờ, tế bào đã phân chia được 4 giờ với thời gian thế hệ là 30 phút thì số lần phân chia là 
 (60/30) x 4 = 8.
=> Như vậy, sau 5 giờ số số lượng tế bào tạo thành sẽ là:
N = N0 x 2n = 1200 x 28 = 307200 tế bào
 + Nếu số tế bào ban đầu đều tham gia phân chia thì số lượng tế bào tạo thành là 307200 tế bào.
 + Nếu 1/4 số tế bào ban đầu bị chết thì số lượng tế bào tạo thành sau 5 giờ phân chia là: 
[1200 – (1200/4)] x 28 = 230400 tế bào
0,5
1,0
1,0
0,5
1,0
- Sau 55phút số lượng tế bào là 1200 tế bào.
- Sau 5giờ tất cả các tế bào đều phân chia thì số tế bào tạo thành là 307200 tế bào
- Nếu có 1/4 số tế bào bị chết thì số tế bào tạo thành là: 
230400 tế bào
0,5
0,25
0,25
Bài 3.
Hệ số hô hấp (RQ) là tỉ số giữa các phân tử CO2 thải ra và số phân tử O2 hút vào khi cơ thể hô hấp và trong quá trình hô hấp cứ 1phân tử NADH qua chuỗi truyền eletron thì tế bào thu được 3 ATP; 1phân tử FADH2 qua chuỗi truyền electron tế bào thu được 2 ATP.
Hãy tính (RQ) khi nguyên liệu hô hấp là C6H12O6 (Glucozơ).
Tính số phân tử ATP mà tế bào thu được trong các giai đoạn của quá trình hô hấp và tổng số phân tử ATP mà tế bào thu được sau khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucozơ?
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
a) Phương trình tổng quát của quá trình hô hấp mà nguyên liệu là glucozơ:
C6H12O6 + 6CO2 → 6CO2 + 6H2O
Chỉ số hô hấp (RQ) = 6/6 = 1
b) Quá trình hô hấp được chia làm 3 giai đoạn:
 +Đường phân: Tạo ra 2 ATP và 2 NADH
 +Chu trình crep:Tạo ra 2 ATP và 8 NADH, 2FADH2
 + Chuỗi truyền electron hô hấp:
( 1NADH qua chuỗi truyền electron tạo 3 ATP
 1FADH2 qua chuỗi truyền electron tạo 2 ATP)
=> Số phân tử ATP được tạo ra qua chuỗi truyền điện tử là: (2 x 3) + (8 x 3) + (2 x 2) = 34 ATP
- Như vậy, tổng số phân tử ATP mà tế bào thu được sau khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucozơ là 38 ATP.
1,0
1,0
1,0
1,0
a) Hệ số hô hấp là: 1
b) Số ATP mà tế bào thu được qua các giai đoạn là :
- Đường phân: 2ATP
-Chu trình crep: 2 ATP
-Chuỗi truyền electron: 34 ATP
- Tổng số ATP tế bào thu được khi phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucozơ là : 38 ATP
0,25
0,25
0,25
0,25
* Nếu học sinh tính 38ATP – 2ATP(vận chuyển 2NADH từ bào tương vào màng trong ti thể) = 36 ATP vẫn cho điểm tối đa.
Bài 4.
	Giả sử, đường kính của 1 trứng cóc là 30µm và của 1cầu khuẩn là 2µm. Tính diện tích bề mặt, thể tích của trứng cóc và cầu khuẩn. So sánh tỉ lệ diện tích và thể tích (S/V) của trứng cóc và cầu khuẩn, từ đó rút ra kết luận.
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
- Tế bào trứng cóc có:
 + Diện tích bề mặt:
 S = 4πR2 = 4 x 3,14 x (30/2)2 = 2826µm2
 + Thể tích là:
 V = 4/3 πR3 = (4/3) x 3,14 x (30/2)3 = 14130 µm3
- Cầu khuẩn có :
 + Diện tích bề mặt:
 S = 4πR2 = 4 x 3,14 x (2/2)2 = 12,56 µm2
 + Thể tích là: 
 V = 4/3 πR3 = (4/3) x 3,14 x (2/2)3 ≈ 4,1867 µm3
- Tỉ lệ S/V của trứng cóc là:2826/14130 = 0,2
- Tỉ lệ S/V của cầu khuẩn là: 12,56 / 4,1867 ≈ 2,9999
=> Tỉ lệ S/V của cầu khuẩn so với trứng cóc là: 
 2,9999/0,2 ≈ 15lần
* Kết luận:
 - Tỉ lệ S/V của cầu khuẩn lớn => Tốc độ trao đổi chất mạnh, sinh trưởng – Phát triển và sinh sản nhanh => Phân bố rộng. 
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
- Trứng cóc có:
 +Diện tích bề mặt là : 
 2826µm2
 + Thể tích :14130 µm3
- Cầu khuẩn có :
 + Diện tích bề mặt: 
 12,56 µm2
 +Thể tích: 4,1867µm3
- Tỉ lệ S/V của cầu khuẩn gấp gần 15 lần tỉ lệ S/V của trứng cóc
=> Cầu khuẩn trao đổi chất mạnh, sinh trưởng-phát triển và sinh sản nhanh, phân bố rộng
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 5.
Trong phép lai giữa hai cá thể ruồi giấm có kiểu gen sau:AaBbCcXMXm x AabbCcXmY. Các cặp gen quy định các tính trạng khác nhau nằm trên các cặp NST tương đồng khác nhau. Hãy cho biết :
	a) Tỉ lệ đời con có kiểu hình trội về tất cả 4 tính trạng trên.
	b) Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố.
	c) Tỉ lệ con đực có kiểu hình giống mẹ.
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
Các cặp gen phân li độc lập, cặp gen trên NST XY phân li theo quy luật di truyền liên kết với giới tính.
a) Tỉ lệ đời con có kiểu hình trội về tất cả 4 tính trạng là: 3/4 x 1/2 x 3/4 x 1/2 = 9/64.
b) Tỉ lệ đời con có kiểu gen giống bố là:
 1/2 x 1/2 x 1/2 x 1/4 = 1/32
c) Tỉ lệ con đực có kiểu hình giống mẹ là : 
 3/4 x 1/2 x 3/4 x 1/4 x 1/2 = 9/256
0,25
1,25
1,25
1,25
9/64
1/32
9/256
0,25
0,25
0,5
Bài 6
	Ở một loài thực vật, nếu các gen trên một NST đều liên kết hoàn toàn thì khi tự thụ phấn nó có khả năng tạo nên 1024 kiểu tổ hợp giao tử. Trong một thí nghiệm người ta thu được một số hợp tử. Cho 1/4 số hợp tử phân chia 3 lần liên tiếp, 2/3 số hợp tử phân chia 2 lần liên tiếp, còn bao nhiêu chỉ qua phân chia 1 lần. Sau khi phân chia số NST tổng cộng của tất cả các hợp tử là 580. Hỏi số noãn được thụ tinh là bao nhiêu?
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
 - Vì thực vật tự thụ phấn nên số kiểu giao tử là: 
 = 32
=> Số NST trong giao tử của loài là: 32 = 25 => n = 5
=> Số NST trong bộ NST lưỡng bội 2n = 5 x 2 = 10
- Gọi a là số hợp tử thu được trong thí nghiệm ta có phương trình:
(1/4)a x 23+(2/3)a x 22+[a – (a/4 +2a/3)] x 2 = 580/10
 ( 29/6)a = 58 => a = 12 
- Vì trong thụ tinh: 
1 tinh trùng x 1 noãn → 1 hợp tử
=> Số hợp tử tạo thành = Số noãn được thụ tinh.
Vì số hợp tử tạo thành của loài thực vật là 12 nên số noãn được thụ tinh của loài đó cũng là 12. 
0,5
0,5
1,0
1,0
1,0
- Số noãn được thụ tinh là 12
1,0
Bài 7.
Trong một quần thể lúa có tần số cây bị bệnh bạch tạng là 100/40000. Biết quần thể đang ở trạng thái cân bằng di truyền. 
	a) Hãy tính tần số alen và xác định cấu trúc di truyền của quần thể?
	b) Nếu tiến hành tự thụ phấn bắt buộc qua 4 thế hệ thì cấu trúc di truyền của quần thể sẽ như thế nào? 
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
 a) Gọi p là tần số của alen A; q là tần số của alen a
Theo bài ra ta có : q2 = 100/40000 = 0,0025
 => q = = 0,05 (a)
 => p = 1- 0,05 = 0,95 (A)
Cấu trúc di truyền của quần thể đã cho là :
0,952 AA + 2x 0,95x 0,05Aa + 0,052aa = 1
 ó 0,9025AA + 0,095Aa + 0,0025aa = 1
b) Quần thể tự thụ phấn bắt buộc qua 4 thế hệ thì :
 Thể Aa = 0,095 x (1/2)4 = 0,0059
 Thể AA = (0,095 - 0,0059)/2 + 0,9025 = 0,94705
 Thể aa = (0,095 - 0,0059)/2 + 0,0025 = 0,04705
- Cấu trúc di truyền của quần thể là :
0,94705AA + 0,0059Aa + 0,04705aa = 1
0,5
0,5
1,0
0,5
0,5
1,0
a) Tần số alen a = 0,05
 A = 0,95
Cấu trúc di truyền của quần thể
0,9025AA + 0,095Aa + 0,0025aa = 1
b)Cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn qua 4 thế hệ:
0,94705AA + 0,0059Aa + 0,04705aa = 1
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 8.
Một gen mã hoá 1 chuỗi polipeptit gồm 598 axit amin có tích số % của Adenin và loại nucleotit không bổ sung với nó là 4% (biết % của A lớn hơn % của nuclêotit không bổ sung). Một đột biến xảy ra làm gen sau đột biến tăng thêm 2 liên kết hidro.
a) Hãy tính số nucleotit từng loại của gen trước đột biến và xác định dạng đột biến?
b) Nếu đột biến đó xảy ra ở codon thứ 300 trên mạch mang mã gốc của gen thì chuỗi polipeptit do gen đột biến quy định tổng hợp có sai khác gì so với chuỗi polipeptit do gen ban đầu tổng hợp?
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
Số nucleotit từng loại và dạng đột biến:
- Số nuclêotit từng loại của gen ban đầu:
 + Tổng số nucleotit của gen ban đầu là: 
N = (598 + 2) x 6 = 3600 (nucleotit)
 + Theo giả thiết ta có: A x G = 4% = 0,04
 Mà theo NTBS: A + G = 50% = 0,5
=> A = 0,5 – G => (0,5 – G) x G = 0,04 
Đặt G = t ( t>0)
=> ta có phương trình: t2 – 0,5 t + 0,04 = 0
Giải PT ta được : t1 = 0,4 ; t2 = 0,1
Vì % A > % G => A = T = 0,4 = 40% ; G = X = 0,1 = 10%
A = T = 40 x 3600/100 = 1440 nucleotit
G = X = 10 x 3600/100 = 360 nucleotit
 - Dạng đột biến : Vì gen đột biến hơn gen ban đầu 2 liên kết hidro => Đột biến thêm một cặp A – T.
b) Đột biến thêm 1 nucleotit ở codon thứ 300 nên chuỗi polipeptit do gen đột biến quy định tổng hợp khác với chuỗi polipeptit do gen ban đầu tổng hợp theo một trong những khả năng sau :
- Đột biến dịch khung :Từ aa thứ 299 trở đi bị thay đổi.
- Đột biến vô nghĩa => Chuỗi polipep tit do gen đột biến quy định tổng hợp có 298 axit amin (vì bộ ba thứ 300 thành mã kết thúc) ít hơn 300 aa so với chuỗi polipep tit do gen ban đầu quy định tổng hợp
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
0,5
0,5
a)
- Số nuclêôtit từng loại:
 + A = T = 1440 nucleotit
 + G = X = 360 nucleotit
- Đột biến gen thêm 1 cặp nucleotit (A-T)
b) 
 + Đột biến dịch khung: thay đổi aa thứ 299 trở đi
 + ĐB vô nghĩa: chuỗi polipeptit do gen đột biến quy định tổng hợp giảm 300 aa 
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 9.
Nhịp tim của voi là 25 nhịp/phút. Giả sử, thời gian nghỉ của tâm nhĩ là 2,1giây và của tâm thất là 1,5 giây. Hãy tính tỉ lệ về thời gian của các pha trong chu kì tim voi
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
- Thời gian của 1 chu kì tim voi là: 60/25 = 2,4 giây
- Pha nhĩ co là: 2,4 – 2,1 = 0,3 giây
- Pha thất co là: 2,4 – 1,5 = 0,9 giây
- Pha giãn chung là: 2,4 – (0,3+ 0,9) = 1,2 giây
=> Tỉ lệ về thời gian các pha trong chu kì tim voi là:
 0,3 : 0,9 : 1,2 ó 1 : 3 : 4 
1,0
0,5
0,5
1,0
1,0
- Tỉ lệ về thời gian của các pha trong chu kì tim voi là:
 1 : 3 : 4
1,0
Bài 10:
	Cặp gen CC tồn tại trên NST thường, mỗi gen đều có chiều dài 0,306µm, có tỉ lệ T : X = 7 :5.
Do đột biến gen C biến đổi thành gen c, tạo nên cặp gen dị hợp Cc. Gen c có số liên kết hidro là 2176 liên kết nhưng chiều dài gen không đổi.
	a) Xác định dạng đột biến trên.
	b) Cơ thể chứa cặp gen Cc xảy ra sự rối loạn phân bào ở giảm phân I sẽ tạo thành những loại giao tử nào? Tính số lượng từng loại nucleotit trong mỗi loại hợp tử tạo thành ở đời con khi cơ thể Cc tự thụ phấn.
Cách giải
Điểm
Kết quả
Điểm
a) Dạng đột biến:
 N = 3060A0 x (2/3,4A0) = 1800 (Nu)
 Theo bài ra: T / X = 7/5 T/X = 7/5 
 NTBS : T + X = 1800/2 ó T+X = 900
Giải hệ PT ta được : T= 525 ; X= 375
 => Gen Cc có: A = T = 525(Nu); G = X = 375(Nu)
 => ∑H = (2 x 525) + (3 x 375) = 2175 (liên kết)
- Vì gen đột biến c so với gen C có :
 Lc = LC và ∑Hc < ∑HC = 1 
=> ĐBG dạng thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X.
b) Sự rối loạn ở GP I tạo ra các loại giao tử là Cc, 0.
Gen c có A = T = 524(nu) ; G = X = 376(Nu)
- Số nu từng loại trong từng loại hợp tử khi cơ thể Cc tự thụ phấn :
 + Hợp tử CCcc : 
 A = T = (525 x 2) + (524 x 2) = 2098(Nu)
 G = X = (375 x 2) + (376 x 2) = 1502(Nu)
 + Hợp tử CCc:A = T = (525 x 2) + 524 = 1574(Nu)
 G = X = (375 x 2) + 376 = 1126(Nu)
 + Hợp tử Ccc:A = T = 525 + (524 x 2) = 1573(Nu)
 G = X = (375 + (376 x 2) = 1127(Nu)
 + Hợp tử C0 : A = T = 525(Nu) ; G = X = 375(Nu)
 + Hợp tử c0 : A = T = 524(Nu) ; G = X = 37(Nu)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
a) ĐBG dạng thay thế 1 cặp A-T bằng 1 cặp G-X.
b) Sự rối loạn ở GP I tạo ra các loại giao tử là Cc, 0.
Số nu từng loại trong mỗi hợp tử:
- Hợp tử CCcc : 
 A = T = 2098(Nu)
 G = X = 1502(Nu)-
+ Hợp tử CCc :
A = T= 1574(Nu)
G = X= 1126(Nu)
+ Hợp tử Ccc:
A=T= 1573(Nu)
G=X= 1127(Nu)
+ Hợp tử C0 :
 A = T = 525(Nu)
 G = X = 375(Nu)
+ Hợp tử c0 : 
A=T= 524 (Nu)
 G=X= 376 (Nu)
0,25
0,25
0,25
0,25
* Lưu ý: Nếu học sinh làm theo cách khác mà đúng thì vẫn cho điểm tối đa.
----------------------Hết-----------------------