ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA SINH HỌC NĂM 2014 - NGÀY 2

Chia sẻ

Câu 1 (1,5 điểm)

1. a) Các phân tử mARN, tARN và rARN có cấu trúc mạch đơn thuận lợi cho việc thực hiện được chức năng tổng hợp prôtêin như thế nào?
2. b) Có nhận định cho rằng tARN đóng vai trò thích ứng chuyển mã trong dịch mã. Giải thích.

Hướng dẫn chấm

1. a) Cấu trúc mạch đơn thuận lợi cho việc thực hiện được chức năng tổng hợp prôtêin:

– Có khả năng hình thành các liên kết hidrô thông qua liên kết bổ sung với các phân tử axit nuclêic cùng hay khác loại tạo thuận lợi cho hoạt động chức năng của các ARN. (0,25đ)

– Sự liên kết rARN với nhau đưa đến sự tổ hợp các tiểu phần lớn và nhỏ tạo ra ribôxôm hoàn chỉnh để tổng hợp prôtêin; Sự liên kết giữa bộ ba đối mã (mã đối) của tARN với bộ ba mã sao của  mARN để tổng hợp chuỗi polipeptit (0,25đ).

– Sự bắt cặp bổ sung giữa snARN trong thành phần thể cắt nối (enzim cắt nối) với tiền mARN giúp định vị chính xác vị trí cắt bỏ các intron và nối các exon để tạo mARN trưởng thành để tham gia vào quá trình dịch mã. (0,25đ)

– Có cấu trúc mạch đơn nên một vùng trên phân tử có thể bắt cặp bổ sung với một vùng khác của chính phân tử đó tạo nên cấu trúc không gian đặc thù để thực hiện chức năng nhất định. Ví dụ: tARN có các thùy thực hiện các chức năng khác nhau, trong đó thùy mang bộ ba đối mã liên kết bổ sung với bộ ba mã sao trên mARN để trực tiếp thực hiện quá trình dịch mã. (0,25đ)

1. b) Vai trò thích ứng chuyển mã của tARN

          tARN là phân tử thích ứng chuyển mã, vì nhờ tARN mà mã di truyền được dịch chính xác, đồng thời nhờ tARN với anticodon mà sự liên kết giữa một axit amin có kích thước nhỏ có thể hình thành với một codon có kích thước lớn để đảm bảo mã bộ ba được dịch mà không bị cản trở bởi sự không tương đồng về cấu hình phân tử hay khoảng cách không gian. (0,50đ)

Câu 2 (1,5 điểm)

1. a) So sánh cơ chế điều hòa âm tính và điều hòa dương tính ở opêron Lac.
2. b) Tại sao sự điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực thể hiện khác nhau ở những giai đoạn phát triển khác nhau của cá thể?

Hướng dẫn chấm

a)* Giống nhau:

– Đều để thích ứng với các điều kiện môi trường biến động, đồng thời để tiết kiệm năng lượng và vật chất của tế bào. (0,25đ)

– Đều liên quan đến sự tham gia của các gen điều hòa. Các gen này mã hóa cho các sản phẩm trực tiếp (prôtêin điều hòa) điều hòa sự biểu hiện của các gen cấu trúc. Đều có hệ thống điều hòa cảm ứng và ức chế thông qua sự tương tác của các tác nhân môi trường (vai trò làm tín hiệu điều hòa) với prôtêin điều hòa. (0,25đ)

* Khác nhau:

– Trong cơ chế điều hòa dương tính, prôtêin điều hòa có vai trò làm tăng sự biểu hiện của một hoặc một số gen cấu trúc. Còn trong điều hòa âm tính, prôtêin điều hòa có vai trò ức chế sự biểu hiện của gen cấu trúc. (0,25đ)

– Trong cơ chế điều hòa dương tính sản sinh prôtêin điều hòa liên kết với trình tự phần đầu của vùng P (promoter), còn trong điều hòa âm tính, prôtêin điều hòa liên kết với vùng O (operater). (0,25đ)

1. b) Sự điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân thực thể hiện khác nhau ở những giai đoạn phát triển khác nhau của cá thể, vì:

– Sinh vật nhân thực thường có cấu tạo cơ thể rất phức tạp, bao gồm các mô và các cơ quan chuyên hóa khác nhau phát sinh từ một tế bào duy nhất (hợp tử). Vì thế, sự điều hòa biểu hiện của nhiều gen vào những giai đoạn khác nhau cần nhiều cơ chế điều hòa tinh tế mới có thể đảm bảo cho cơ thể phát triển và sinh trưởng bình thường. (0,25đ)

– Trong sự phát sinh cá thể, tùy từng giai đoạn, tùy từng loại mô mà chỉ có một số gen trong tế bào hoạt động. Điều đó được diễn ra nhờ cơ chế điều hòa hoạt động gen. (0,25đ)