Các dạng bài tập về vi sinh vật lớp 10 năm 2024

Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 17. Vi sinh vật và các phương pháp nghiên cứu vi sinh vật Sinh 10 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết

Xem chi tiết

• 1. D Ư Ỡ N G H Ọ C S I N H G I Ỏ I S I N H H Ọ C Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection TỔNG HỢP 150 CÂU HỎI VI SINH VẬT LUYỆN THI HỌC SINH GIỎI THPT MÔN SINH HỌC CÓ ĐÁP ÁN (116 TRANG) WORD VERSION | 2023 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL [email protected] Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594 Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group vectorstock.com/28062415
• 2. HSG THPT 1 TỔNG HỢP CÂU HỎI VI SINH VẬT HSG THPT Câu 1: 1. Cho thành phần môi trường I gồm: H2O, NaCl, CaCl2, MgSO4, (NH4)2SO4, KH2PO4. Hãy xác định kiểu dinh dưỡng của các chủng vi khuẩn (A, B, C) từ bảng dữ liệu sau: Môi trường nuôi cấy Điều kiện nuôi cấy Chủng vi khuẩn A B C I + nước chiết thịt không có ánh sáng có khuẩn lạc không có khuẩn lạc không có khuẩn lạc I + sục CO2 không có ánh sáng không có khuẩn lạc có khuẩn lạc không có khuẩn lạc I + sục CO2 chiếu sáng không có khuẩn lạc không có khuẩn lạc có khuẩn lạc 2. Ba ống nghiệm X, Y và Z lần lượt chứa vi khuẩn Escherichia coli (Gram âm), Baclillus subtilis (Gram dương) và Mycoplasma mycoides (không có thành tế bào) với cùng mật độ (106 tế bào/mL) trong dung dịch đẳng trương. Bổ sung lizozim vào cả ba ống nghiệm, ủ ở 37o C trong 1 giờ. Tiếp tục bổ sung thực khuẩn thể gây độc đặc hiệu cho từng loại vi khuẩn vào ống X, Y, Z và ủ ở 37o C trong 1 giờ. Sau đó, tế bào vi khuẩn được li tâm và rửa lại nhiều lần rồi được cấy trải trên đĩa petri chứa môi trường thạch phù hợp cho sinh trưởng, phát triển và phục hồi thành tế bào của cả ba loại vi khuẩn (đĩa X, Y và Z), ủ ở 37o C trong 24 giờ. Hãy cho biết khả năng mọc của vi khuẩn và sự hình thành vết tan trên mỗi đĩa petri. ĐÁP ÁN: Ý Nội dung 1 Xác định kiểu dinh dưỡng: - Chủng A: tạo khuẩn lạc trong môi trường cần chất hữu cơ và không có ánh sáng → kiểu dinh dưỡng là hóa dị dưỡng. - Chủng B: tạo khuẩn lạc trong môi trường cần CO2 và không có ánh sáng → kiểu dinh dưỡng là hóa tự dưỡng. - Chủng C: tạo khuẩn lạc trong môi trường cần CO2 và cần ánh sáng → kiểu dinh dưỡng là quang tự dưỡng. (Đúng 1 ý đạt 0,25đ; đúng 2 ý đạt 0,5đ; đúng 3 ý mới đạt 1,0đ) 2 Đĩa X: + Vi khuẩn Escherichia coli (G-) → không bị tác động của lizozim→khuẩn lạc hình thành. + Bổ sung thực khuẩn thể đặc hiệu →xâm nhập và nhân lên trong tế bào vi khuẩn → xuất hiện vết tan. Đĩa Y: + Vi khuẩn Baclillus subtilis (G+ ) → bị tác động của lizozim → phá thành → đặt trong điều kiện phù hợp → phục hồi thành → hình thành khuẩn lạc. + Bổ sung thực khuẩn thể đặc hiệu trước khi phục hồi thành → thực khuẩn thể không xâm nhập vào tế bào vi khuẩn → không xuất hiện vết tan. Đĩa Z: + Vi khuẩn Mycoplasma mycoides (không thành) → không bị tác động của lizozim →khuẩn lạc hình thành. + Bổ sung thực khuẩn thể đặc hiệu →xâm nhập và nhân lên trong tế bào vi khuẩn →xuất hiện vết tan. (Đúng 1 ý đạt 0,25đ; đúng 2 ý đạt 0,5đ; đúng 3 ý mới đạt 1,0đ)
• 3. HSG THPT 2 Câu 2: Để nghiên cứu quá trình ứng dụng thu sinh khối vi sinh vật đối với từng loại sản phẩm khác nhau, người ta nuôi cấy hai loài vi khuẩn Streptomyces rimosus (thu kháng sinh tetracylin) và Propionibacterium shermanii (thu vitamin B12) Hình 8.1 Hình 8.2 vào từng môi trường với điều kiện dinh dưỡng thích hợp ở 300 C. Đường cong sinh trưởng của từng loài vi khuẩn và sự biến đổi về hàm lượng sản phẩm được thể hiện ở Hình 8.1 và Hình 8.2. 1. Xác định đồ thị biểu diễn sự sinh trưởng của mỗi loài vi khuẩn. Giải thích. 2. Để thu được sinh khối tối đa cần phải nuôi cấy mỗi loài trong điều kiện nào? Giải thích. 3. Vi khuẩn trong tự nhiên sinh ra các sản phẩm trao đổi chất chỉ ở mức độ cần thiết. Ở một số chủng đột biến, người ta thu được sản phẩm trao đổi chất ở mức cao hơn do sai hỏng trong cơ chế điều hòa. Những chủng này được coi là những chủng có năng suất cao và được dùng trong sản xuất công nghiệp. Các chủng vi khuẩn này có thể mang đột biến nào? ĐÁP ÁN: Ý Nội dung 1 - Hình 8.1 – tương ứng với vi khuẩn Propionibacterium shermanii. - Vì vitamin B12 là chất cần thiết cho quá trình sinh trưởng của vi khuẩn (cofactor của nhiều loại enzim tổng hợp ADN và chuyển hoá axit amin), chủ yếu được tạo ra trong giai đoạn vi khuẩn đang sinh trưởng và phát triển mạnh. Do vậy lượng vitamin B12 tăng mạnh ở pha luỹ thừa và ít thay đổi nhiều ở pha cân bằng, đây là đặc điểm của đồ thị Hình 8.1. - Hình 8.2 - tương ứng với vi khuẩn Streptomyces rimosus. - Tetracylin là sản phẩm không cần thiết cho sự sinh trưởng của vi khuẩn (làm ức chế hoạt động của vi khuẩn khác và gia tăng khả năng cạnh tranh), thường được tạo ra sau khi pha sinh trưởng đã kết thúc. Do vậy lượng tetracylin thường không thay đổi trong các pha sinh trưởng và bắt đầu tăng mạnh ở pha cân bằng, đây là đặc điểm của đồ thị Hình 8.2. 2 - Streptomyces rimosus tạo ra kháng sinh tetracylin là sản phẩm tạo ra chủ yếu ở pha cân bằng (sản phẩm trao đổi chất bậc 2). Trong nuôi cấy liên tục không có pha cân bằng do đó cần nuôi cấy Streptomyces rimosus bằng phương pháp nuôi cấy không liên tục để thu được lượng sản phẩm đối đa. - Propionibacterium shermanii tạo ra vitamin B12 là sản phẩm gắn liền với sự sinh trưởng, do đó muốn thu sinh khối tối đa từ vi khuẩn cần nuôi cấy trong điều kiện nuôi cấy liên tục (không có pha cân bằng, pha luỹ thừa kéo dài liên tục). 3 Các chủng vi khuẩn có thể mang đột biến: - Mất khả năng ức chế ngược bằng điều hoà dị lập thể của enzyme (enzyme vẫn có khả năng xúc tác). - Mất khả năng điều hoà biểu hiện gen tổng hợp enzyme (luôn tạo ra enzyme ngay cả khi không cần thiết). (Thí sinh có thể nêu ý khác đúng và hợp lý vẫn cho điểm tối đa).
• 4. HSG THPT 3 Câu 3: Virus Z gây hội chứng viêm đường hô hấp ở người. Để kiểm tra giả thuyết cho rằng sự lây nhiễm của virus Z xảy ra thông qua sự bám đặc hiệu vào thụ thể X, người ta tiến hành thí nghiệm trên một số dòng tế bào có hoặc không biểu hiện thụ thể này, sau đó theo dõi sự xâm nhập của virus. Sự có mặt của thụ thể X và vỏ ngoài của virus được phát hiện lần lượt qua kháng thể gắn huỳnh quang lục và đỏ. Kết quả thí ghiệm được thể hiện ở bảng bên. 1. Virus lây nhiễm được vào những dòng tế bào nào? Giải thích. 2. Kết quả thu được có ủng hộ giả thuyết X là thụ thể của virus không? Giải thích. 3. Biết rằng virus có vật chất di truyền là RNA (+) và phiên mã tổng hợp mRNA từ khuôn RNA hệ gene của chúng. Trình bày giai đoạn sinh tổng hợp của virus sau khi xâm nhập vào tế bào. 4. Gần đây, thuốc rememdesivir (có bản chất tương tự nucleotide nhưng không có đầu 3’-OH) đang được phát triển và thử nghiệm trong điều trị virus Z cũng như nhiều loại virus RNA khác. a. Hãy giải thích cơ chế tác động của thuốc. b. Đặc điểm nào ở các virus RNA làm thuốc có hiệu quả cao? Đặc điểm đó đem lại ưu thế nào cho virus không? Giải thích. ĐÁP ÁN: Ý Nội dung 1 Virus lây nhiễm được vào tế bào hela chuyển gene, dơi và cầy hương. Vì các tế bào này cho kết quả huỳnh quang vàng sau khi bổ sung virus là kết quả pha trộn của xanh lá cây và đỏ. (Dòng tế bào hela gốc, lợn gà và chuột sau khi lây nhiễm không có tin hiệu huỳnh quang đỏ chứng tỏ virus không lây nhiễm được vào các dòng tế bào này). 2 Có. Vì virus không thể lây nhiễm vào tế bào không biểu hiện X nhưng có thể xâm nhập vào hầu hết các tế bào biểu hiện X. 3 - Virus trực tiếp sử dụng RNA (+) làm khuôn và nguyên liệu của tế bào chủ để dịch mã các thành phần của virus như vỏ capsid, gai glycoprotein… - Virus sử dụng enzyme RNA polymerase phụ thuộc RNA của virus để tổng hợp RNA (-) từ RNA (+), các RNA (-) được sử dụng để làm khuôn tổng hợp RNA (+) là bộ gene mới của virus. 4 a. Vì có bản chất tương tự nucleotide trên remedesivir có thể dễ dàng gắn vào chuỗi polynucleotide trong quá trình tổng hợp RNA dẫn đến ngừng tổng hợp RNA (do không thể bổ sung thêm nucleotide mới vì thiếu đầu 3’-OH) → Ức chế tái bản bộ gene của virus. (HS chỉ cần nêu ức chế quá trình tổng hợp RNA hệ gene virus là được điểm). b. - Đặc điểm chung của các virus RNA (bao gồm cả virus Z) này là enzyme RNA polymerase phụ thuộc RNA virus không có hoạt tính sửa sai. - Đặc điểm này cũng đem lại lợi thế cho virus vì tần số đột biến cao → Dễ dàng tiến hóa thành các chủng mới kháng thuốc hoặc vô hiệu hóa vaccine cũ.
• 5. HSG THPT 4 Câu 4: Đồ thị Hình 10.1 mô tả sự thay đổi mức kháng thể của người bị nhiễm SARS- CoV-2. Người ta căn cứ vào sự có mặt của các kháng thể để làm các test nhanh nhằm kiểm tra người nghi bị nhiễm SARS-CoV-2. 1. Tại sao các test nhanh dựa trên kháng thể thường có độ chính xác không cao? 2. Có 4 người nghi bị nhiễm SARS-CoV-2, họ được lấy mẫu và test nhanh kết quả như Hình 10.2: Hình 10.2 Nếu chỉ căn cứ vào kháng thể, thì khả năng cao nhất người nào không bị nhiễm SARS-CoV-2, người nào dương tính với SARS-CoV-2? ĐÁP ÁN: Ý Nội dung 1 - Vì lấy mẫu test vào thời điểm ủ bệnh thường cho kết quả âm tính. (Dựa vào sơ đồ từ ngày -14 đến ngày -7). - Nếu lấy mẫu trúng vào thời điểm từ ngày 14 trở đi thì lượng kháng thể giảm nên khả năng cho kết quả không chính xác. - Có thể cho kết quả dương tính giả vì người được lấy mẫu bị nhiễm virus khác. 2 - (I) âm tính vì không có kháng thể IgM và IgG. - (II) dương tính với IgG vì đã có kháng thể IgG, có thể dễ nhầm lẫn với người đã khỏi bệnh. - (III) dương tính với IgM vì đã có kháng thể IgM, có thể nhầm lẫn với các virus khác. - (IV) dương tính với IgG và IgM vì đã có 2 kháng thể IgG và IgM → người 4 là có khả năng mắc cao nhất vì có cả IgG và IgM. Câu 5: Có 4 chủng vi khuẩn kị khí được phân lập từ đất (kí hiệu lần lượt là A, B, C, D) được phân tích để tìm hiểu vai trò của chúng trong chu trình nitơ. Mỗi chủng được nuôi trong 4 môi trường nước thịt có bổ sung các chất khác nhau: (1) Peptone (các pôlipeptit ngắn), (2) Amôniac, (3) Nitrat và (4) Nitrit. Sau 7 ngày nuôi, các mẫu vi khuẩn được phân tích hóa sinh và kết quả thu được như sau: STT Môi trường dinh dưỡng Các chủng vi khuẩn A B C D 1 Nước thịt có peptone +, pH+ +, pH+ - - 2 Nước thịt có amôniac - - +, NO2 - - C: Đối chứng G: IgG M: IgM
• 6. HSG THPT 5 3 Nước thịt có nitrat +, Gas + - - 4 Nước thịt có nitrit - - - +, NO3 - - Cho biết: +: Vi khuẩn MỌC NO3 - : Có nitrat - : Vi khuẩn KHÔNG mọc pH+ : pH môi trường tăng NO2 - : Có nitrit Gas : Có chất khí - Xác định kiểu dinh dưỡng của mỗi chủng vi khuẩn trên? Giải thích. ĐÁP ÁN: - Chủng A mọc trên môi trường nước thịt có peptone làm tăng pH môi trường và mọc trên môi trường nước thịt có nitrat sinh ra khí, vậy khí sinh ra là N2, pH tăng do giảm NO và các vi khuẩn này là các vi khuẩn phản nitrat, biến đổi NO thành N2, dinh dưỡng theo kiểu hóa dị dưỡng. - Chủng B sử dụng nguồn cacbon là các peptone và làm tăng pH môi trường, mọc trên môi trường giàu nitrat vậy --> các vi khuẩn này là các vi khuẩn amôn hóa sản sinh ra NH3 (tăng pH) từ các peptone chúng có kiểu dinh dưỡng là hóa dị dưỡng. - Chủng C chỉ mọc trên môi trường nước thịt có amôniac sinh NO , vậy vi khuẩn này là vi khuẩn nitrit hóa, biển đổi NH3 thành NO để sinh năng lượng và dinh dưỡng theo kiểu hóa tự dưỡng. - Chủng D chỉ mọc trên môi trường nước thịt có nitrit sinh NO , vậy vi khuẩn này là vi khuẩn nitrat hóa, biển đổi NO thành NO để sinh năng lượng và dinh dưỡng theo kiểu hóa tự dưỡng. Câu 6: Trong môi trường tiêu chuẩn ở pH = 7,0, nhiệt độ 350 C và kị khí hoàn toàn, có hai mẻ nuôi cấy vi khuẩn trong đó một mẻ nuôi cấy có chứa hai hợp chất hữu cơ giàu năng lượng (môi trường A) và mẻ còn lại chứa một loại hợp chất hữu cơ đồng nhất (môi trường B), người ta nuôi cấy riêng hai loài vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptocuccus votrovorus (mật độ ban đầu là 3,2.105 tế bào/mL) thành hai mẻ ở hai môi trường khác nhau. Đồ thị biểu diễn sự sinh trưởng và sự biến đổi nồng độ các chất trong môi trường nuôi cấy của 2 loài vi khuẩn trên được biểu diễn ở hình dưới. a) Giải thích đường cong sinh trưởng của hai loài vi khuẩn và xác định mỗi loại vi khuẩn được nuôi cấy ở môi trường nào. b) Dựa vào sản phẩm chuyển hoá, hãy xác định Lactobacillus bulgaricus và Streptocuccus votrovorus là vi khuẩn gì? Giải thích cơ sở tế bào học để giải thích sự khác biệt trong quá trình chuyển hoá đường glucôzơ của hai loại vi khuẩn nói trên. c) Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn được sử dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là sản xuất sữa chua. Nêu 2 đặc điểm của loài vi khuẩn này phù hợp với ứng dụng kể trên. ĐÁP ÁN: a) − 3 − 3 − 2 − 2 − 3 − 2 − 3
• 7. HSG THPT 6 - Lactobacillus bulgaricus: Đường cong sinh trưởng kép gồm 2 pha lag và 2 pha log, xảy ra trong điều kiện môi trường có hỗn hợp 2 loại hợp chất cacbon khác nhau. - Streptocuccus votrovorus: Đường cong sinh trưởng thêm, có thêm một đoạn cong nhỏ sau pha suy vong do ở giai đoạn này một số VK sống sót và tiếp tục sinh trưởng nhờ các chất dinh dưỡng được giải phóng ra từ quá trình tự phân - Do vậy môi trường A (chứa hai loại hợp chất hữu cơ giàu năng lượng) tương ứng với môi trường nuôi cấy Lactobacillus bulgaricus và môi trường B tương ứng với môi trường nuôi cấy Streptocuccus votrovorus. b) Dựa vào đồ thị ta thấy: - Lactobacillus bulgaricus trong suốt quá trình sinh trưởng chỉ tạo ra axit lactic (hàm lượng ethanol không thay đổi còn lượng axit lactic tăng mạnh), đây là vi khuẩn lên men lactic đồng hình. - Streptocuccus votrovorus trong quá trình sinh trưởng ngoài tạo ra axit lactic còn tạo ra cả ethanol (hàm lượng axit lactic nhỏ hơn 50% so với lượng axit lactic mà Lactobacillus bulgaricus tạo ra), đây là vi khuẩn lên men lactic dị hình - Giải thích: ở vi khuẩn lên men lactic dị hình chúng đường phân theo con đường pentôzơ photphat (bình thường là con đường EMP), từ đường pentozo photphat lại sinh ra sản phẩm bao gồm 1 APG (andehit photphoglixeric) và 1 phân tử axetyl photphat. APG sẽ được chuyển hoá thành axit lactic còn axetyl photphat được khử thành ethanol thông qua một số hợp chất trung gian (Thí sinh chỉ cần nêu đường phân theo con đường pentozo và sản phẩm sinh ra ngoài APG như bình thường còn có sản phẩm phụ là được điểm) c) Thí sinh nêu được 2 đặc điểm: - Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn lactic đồng hình do vậy đảm bảo được thực phẩm không chứa các sản phẩm chuyển hoá khác (có thể gây độc cho người) mà chỉ có axit lactic (tốt cho tiêu hoá,…) - Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn Gram dương nhưng không sinh nội bào tử → không gây độc cho người Câu 7: Hoa là một sinh viên 19 tuổi đại học sống trong ký túc xá. Vào tháng Giêng, cô có triệu chứng đau họng, nhức đầu, sốt nhẹ, ớn lạnh và ho. Sau khi bị sốt, ho ngày càng tăng và đau nhức trong nhiều ngày, Hoa nghi ngờ rằng cô bị bệnh cúm. Cô đi đến trung tâm y tế tại trường đại học của mình. Bác sỹ nói với Hoa rằng triệu chứng của cô có thể là do một loạt các bệnh như cúm, viêm phế quản, viêm phổi hoặc bệnh lao. Ông tiến hành chụp X – quang và thấy một chất nhầy có trong phổi trái, kết quả cho thấy dấu hiệu của bệnh viêm phổi. Sau khi chẩn đoán Hoa bị viêm phổi, bác sỹ cho cô điều trị với amoxicillin, một kháng sinh thuộc nhóm 𝛽- lactam giống penicillin. Hơn một tuần sau đó, mặc dù tuân theo đầy đủ chỉ dẫn, Hoa vẫn cảm thấy yếu và không hoàn toàn khỏe mạnh. Theo tìm hiểu, Hoa biết rằng có nhiều loại vi khuẩn, nấm và virus có thể gây viêm phổi. a. Vì sao bác sỹ chỉ định điều trị amoxicillin cho Hoa? b.Theo bạn, việc Hoa sử dụng amoxicillin trong điều trị nhưng không hiệu quả thì bác sỹ sẽ có kết luận gì về tác nhân gây bệnh này? c. Nếu biết chắc chắn tác nhân gây bệnh là một loại vi khuẩn, cần làm gì để việc điều trị có kết quả. ĐÁP ÁN: a. - Nhóm kháng sinh 𝛽- lactam là các chất ức chế sự tổng hợp thành peptidoglican của vi khuẩn do đó ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn -> vi khuẩn dễ bị các yếu tố bên ngoài tấn công hơn. b. Có nhiều giả thuyết đặt ra về chủng gây bệnh này: + Chủng gây bệnh là các virus, do virus có vỏ ngoài là capsit nên không chịu tác động của amoxicillin nên tiếp tục gây bệnh.
• 8. HSG THPT 7 + Chủng gây bệnh là nấm, do thành tế bào của nấm không phải peptidoglican do đó không chịu tác động của amoxicillin nên tiếp tục gây bệnh. + Chủng gây bệnh là các vi khuẩn nhóm mycoplasma không có thành tế bào nên không chịu tác động của amoxicillin nên tiếp tục gây bệnh. + Chủng gây bệnh là các vi khuẩn thông thường, tuy nhiên chúng có khả năng kháng kháng sinh loại 𝛽- lactam: có plasmid qua định enzim phân cắt kháng sinh loại 𝛽- lactam, thay đổi cấu hình vị trí liên kết của kháng sinh họ 𝛽- lactam, có các kênh trên màng tế bào bơm kháng sinh 𝛽- lactam ra ngoài. c. Khi biết bệnh là do một chủng vi khuẩn gây nên, ta có thể trị bằng các cách: - Sử dụng phối hợp nhiều loại kháng sinh với nhiều tác dụng như phân cắt thành tế bào, ức chế sự tổng hợp thành tế bào, ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn. Câu 8: 1. Người ta cho VK Clostrium tetani vào 4 ống nghiệm, trong mỗi ống nghiệm có các thành phần sau: Ống 1: Các chất vô cơ. Ống 2: Các chất vô cơ + glucozo Ống 3: Các chất vô cơ + glucozo + riboflavin (Vitamine B12) Ống 4: Các chất vô cơ + glucozo + riboflavin + acid lipoic Ống 5: Các chất vô cơ + glucozo + riboflavin + acid lipoic + NaClO Trong điều kiện nhiệt độ thích hợp, sau một thời gian thấy ống 4 trở nên đục, còn ống 1, 2, 3, 5 vẫn trong suốt. a. Môi trường trong các ống nghiệm trên là loại môi trường gì? b. VK Glostrium tetani thuộc loại VK gì ? c. Vai trò của riboflavin, acid lipoic và NaClO đối với VK Clostrium tetani ? 2. Nuôi vi khuẩn E.coli trong môi trường có cơ chất là glucozơ cho đến khi ở pha log, đem cấy chúng sang các môi trường sau: Môi trường 1: có cơ chất glucozơ Môi trường 3: có cơ chất glucozơ và mantozơ Các môi trường đều trong hệ thống kín. Đuờng cong sinh trưởng của vi khuẩn E.coli gồm những pha nào trong từng môi trường trên? Giải thích? ĐÁP ÁN: 1. a. - Ống 1: MT tổng hợp tối thiểu - Ống 2,3,4,5: MT tổng hợp b. Vi khuẩn khuyết dưỡng c. - Riboflavin, acid lipoic: là nhân tố sinh trưởng - NaClO là chất diệt khuẩn b. - Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn trong môi trường 1 gồm 3 pha: pha log (pha lũy thừa), pha cân bằng, pha suy vong. Pha tiềm phát không có vì môi trường cũ và mới đều có cơ chất là glucozơ nên khi chuyển sang môi trường mới, vi khuẩn không phải trải qua giai đoạn thích ứng với cơ chất. - Đường cong sinh trưởng của vi khuẩn trong môi trường 3 gồm 4 pha: 1pha lag, 2 pha log (pha lũy thừa), 1pha cân bằng, 1pha suy vong. + Vi khuẩn sẽ sử dụng cơ chất glucozơ trước, không có pha lag và sinh trưởng theo pha log.
• 9. HSG THPT 8 + Khi hết glucozơ thì vi khuẩn chuyển sang môi trường mới là mantozơ nên phải có sự thích ứng với cơ chất mới và sinh trưởng theo các pha: pha lag (pha tiềm phát), pha log (pha lũy thừa), pha cân bằng, pha suy vong. Câu 9: a. Có 2 bình thủy tinh cùng chứa 25 cm3 môi trường nuôi cấy y hệt nhau. Người ta lấy vi khuẩn Pseudomonas fluorescens từ cùng một khuẩn lạc cấy vào hai bình nói trên. Trong quá trình nuôi cấy, bình A được cho lên máy lắc, lắc liên tục còn bình B thì để yên. Sau một thời gian, ở một bình, ngoài chủng vi khuẩn gốc cấy vào bình lúc ban đầu người ta còn phân lập được thêm 2 chủng vi khuẩn có đặc điểm hình thái và một số đặc tính khác hẳn với chủng gốc. Trong bình còn lại, sau cùng thời gian, người ta vẫn chỉ thấy có một chủng vi khuẩn gốc mà không phát hiện một chủng nào khác. - Hãy cho biết bình nào (A hay B) có thêm 2 loại vi khuẩn mới? Giải thích tại sao lại đi đến kết luận như vậy? - Thí nghiệm này nhằm chứng minh điều gì? b. Để sản xuất một loại protein làm thức ăn chăn nuôi, người ta nuôi nấm men trong thùng với các điều kiện: độ pH phù hợp, nhiệt độ thích hợp, đầy đủ chất dinh dưỡng và thổi khí liên tục. Sau mấy ngày lấy ra, li tâm, thu sinh khối, làm khô và đóng gói. Đây có phải là quá trình lên men không? Tại sao? c. Vì sao nói quang hợp ở vi khuẩn lam tiến hóa hơn quang hợp ở vi khuẩn lưu huỳnh? ĐÁP ÁN: a. - Hai bình A và B lúc xuất phát thí nghiệm là như nhau và chỉ khác nhau là một bình được lắc và một bình không được lắc trong khi làm thí nghiệm. Như vậy, bình nào được lắc sẽ có môi trường trong bình đồng nhất hơn so với bình không được lắc. - Trong bình không được lắc, môi trường nuôi cấy vi khuẩn sẽ không đồng nhất: trên bề mặt sẽ giàu O2 hơn phía giữa ít O2 hơn, dưới đáy gần như không có O2. - Sự khác biệt về môi trường sống là yếu tố để chọn lọc tự nhiên chọn lọc ra các chủng vi khuẩn thích hợp với từng vùng của môi trường nuôi cấy. Như vậy bình B (không được lắc) là bình có thêm chủng vi khuẩn mới. - Thí nghiệm này nhằm chứng minh điều kiện môi trường thay đổi có tác dụng phân hóa, hình thành nên các đặc điểm thích nghi. b. - Trong trường hợp trên, khi có ôxi (thổi khí) nấm men chỉ sinh trưởng cho sinh khối mà không lên men. - Quá trình này không phải là lên men vì lên men là quá trình kị khí, trong đó chất nhận e- cuối cùng là chất hữu cơ. Khi không có ôxi, nấm men sẽ tiến hành lên men tạo rượu êtilic. c. QH ở VK lam tiến hóa hơn VK lưu huỳnh do: - Thải ôxi → thúc đẩy tiến hóa của SV hiếu khí khác. - Nguồn H+ ; e- : H2O - phổ biến và rất dồi dào trong tự nhiên so với S, H2S. - Sắc tố quang hợp là Chl (không phải khuẩn diệp lục) nên hấp thu ánh sáng hiệu quả hơn. - Bước đầu xuất hiện sự chuyên hóa về chức năng do đã xuất hiện các tylacôid.
• 10. HSG THPT 9 Câu 10: Một nhà di truyền đã phân lập được 5 dòng đột biến khuyết dưỡng khác nhau ở vi khuẩn. Để sinh trưởng được tất cả đều cần chất G. Các hợp chất A, B, C, D, E thuộc con đường tổng hợp chất G, nhưng chưa biết thứ tự. Các đột biến (từ 1 đến 5) đã được sử dụng để xác định thứ tự và vai trò của mỗi đột biến bằng cách bổ sung các chất cần thiết cho sự sinh trưởng của chúng. Dấu (+) thể hiện dòng đột biến sinh trưởng được khi bổ sung chất tương ứng vào môi trường, dấu (-) thể hiện dòng đột biến không sinh trưởng. Kết quả thí nghiệm như sau: Dòng đột biến Các chất được cho vào môi trường A B C D E G 1 - - - + - + 2 - + - + - + 3 - - - - - + 4 - + + + - + 5 + + + + - + a) Sắp xếp thứ tự các chất A, B, C, D, E trong con đường chuyển hóa tổng hợp chất G? b) Mỗi dòng đột biến đã làm hỏng enzim nào trong con đường chuyển hóa? c) Giả sử có hai thể đột biến kép 1, 3 và thể đột biến kép 2, 4 cùng được nuôi trên một môi trường tối thiểu, không có đột biến mới hoặc xảy ra tái tổ hợp gen giữa chúng, các điều kiện khác được đảm bảo thì chúng có thể sinh trưởng được không? Giải thích. ĐÁP ÁN: Câu Nội dung a Về nguyên tắc mọi đột biến đều cần G để sinh trưởng nên G ở cuối chuỗi chuyển hóa. + Tất cả mọi đột biến đều chết khi bổ sung E chứng tỏ E đứng đầu chuỗi chuyển hóa, tiếp theo chất A, chất C, chất B và chất D. Thứ tự đúng: E → A → C →B→D→G. b Khi đột biến nào bị chặn trước chất cần bổ cho sinh trưởng thì đột biến ở vị trí đó, nên ta có vị trí các đột biến trong chuỗi chuyển hóa là: E 5 → A 4 →C 2 → B 1 → D 3 → G c Có. Vì: + Trong quá trình sinh trưởng vi khuẩn sẽ tiết các enzim thực hiện trao đổi chất ra môi trường và biến đổi các chất thành dạng đơn giản rồi mới hấp thụ vào tế bào. + Khi nuôi trên cùng môi trường tối thiểu thì thể đột biến kép 1, 3 sẽ tạo ra được hai chất B và C trong môi trường. + Hai chất (B, C) sẽ cần thiết cho sự sinh trưởng bình thường của thể đột biến kép 1, 2 và sự sinh trưởng này sẽ tạo ra hai chất D và G trong môi trường cung cấp cho thể đột biến 1, 3. Câu 11: Người ta nuôi cấy vi khuẩn E. coli trên đĩa thạch dinh dưỡng cho đến khi đạt mật độ phù hợp, sau đó ủ một lượng phagơ T4 vào trong môi trường rồi nghiên cứu quá trình lây nhiễm của chúng vào quần thể vi khuẩn theo thời gian. Kết quả thu được về chu trình lây nhiễm của phagơ T4 được thể hiện ở hình 4, với các giai đoạn từ (a) – (c) được phân chia bởi dấu “●”. a) Giai đoạn nào ở hình 4 là phù hợp với các mô tả sau đây? Giải thích. (1) Hầu hết tế bào vi khuẩn trong môi trường bị ly giải. (2) Chủ yếu diễn ra quá trình sinh tổng hợp các thành phần của phagơ.
• 11. HSG THPT 10 b) Xét theo tính chất của quá trình lây nhiễm, phagơ T4 thuộc loại phagơ nào? Giải thích. c) Sự lây nhiễm của phagơ có bị ảnh hưởng không nếu các tế bào vi khuẩn E. coli được xử lý với lyzôzim trước khi được ủ với phagơ? Giải thích. d) Vi khuẩn có những cơ chế nào để bảo vệ khỏi sự xâm nhập và tấn công bởi phagơ? ĐÁP ÁN: Câu Nội dung a a – (2). Tốc độ lây nhiễm giảm dần về 0 do các phagơ xâm nhập dần vào trong tế bào nhưng chưa có phagơ mới tạo thành (vẫn đang trong quá trình sinh tổng hợp). c – (1). Ở giai đoạn này, tốc độ lây nhiễm giảm dần do phần lớn vi khuẩn bị chết (ly giải khi các virion giải phóng). Khi toàn bộ quần thể vi khuẩn diệt vong, không có virion mới lây nhiễm. b Phagơ độc, vì kết quả cuối cùng của quá trình lây nhiễm là toàn bộ quần thể vi khuẩn bị tiêu diệt (tốc độ lây nhiễm giảm về 0 khi kết thúc chu trình lây nhiễm). c Không ảnh hưởng. Vì E. coli là vi khuẩn gram âm, có thụ thể (kháng nguyên) bề mặt nằm trên lớp polilyposaccarit của thành tế bào. Xử lý với lyzozim chỉ làm tan lớp peptidoglican của thành tế bào, không ảnh hưởng đến lớp polilyposaccarit, do đó phagơ vẫn có thể nhận biết và lây nhiễm. d - Chọn lọc tự nhiên ưu tiên giữ lại các thể đột biến mang thụ thể mà phagơ không có khả năng nhận biết. - Vi khuẩn sản sinh ra các enzim giới hạn có khả năng cắt đặc hiệu các phân tử ADN ngoại lai (ADN virut). Câu 12: Có bốn hỗn hợp vi sinh vật được thu thập từ các điểm khác nhau quanh trường học và mỗi hỗn hợp được tiến hành nuôi cấy trên môi trường cung cấp đầy đủ các nguyên tố thiết yếu (ở dạng các chất ion hóa) chỉ trừ nguồn cacbon. Môi trường nuôi cấy ban đầu rất trong (không bị đục) và được nuôi lắc trong tối 24 giờ (giai đoạn I). Mẫu nuôi cấy sau đó được chuyển ra nuôi ngoài sáng 24 giờ (giai đoạn II), rồi sau đó lại chuyển vào tối 24 giờ (giai đoạn III). Độ đục của 4 mẫu vi sinh được theo dõi và ghi nhận ở cuối mỗi giai đoạn với kết quả như sau: Mẫu Ở cuối mỗi giai đoạn I II III 1 Hơi đục Hơi đục Hơi đục 2 Hơi đục Đục hơn Rất đục 3 Trong Hơi đục Hơi đục 4 Trong Trong Trong Trong những nhóm vi sinh vật sau đây (a - d), nhiều khả năng chúng có trong các mẫu đã cho. a - vi sinh vật quang tự dưỡng. b - vi sinh vật hóa tự dưỡng. c - vi sinh vật chứa các hạt tích lũy trong tế bào dưới dạng các thể vùi. d - vi sinh vật chứa các màng tylacoit trong tế bào của chúng. Hãy xác định trong từng mẫu (1 - 4) tồn tại nhóm vi sinh vật nào (a - d) trong các nhóm vi sinh vật đã cho trên? Giải thích? ĐÁP ÁN: Mẫu 1. có nhóm b và c. Vì: + Giai đoạn I (nuôi lắc trong tối), mẫu 4 từ trạng thái trong suốt chuyển sang hơi đục → mẫu 1 có nhóm c. + Giai đoạn II (ngoài ánh sáng), mẫu 4 độ đục không thay đổi → mẫu 1 không có nhóm a và d.
• 12. HSG THPT 11 + Giai đoạn III (trong tối), mẫu 4 vẫn bị hơi đục như giai đoạn I, II → chứng tỏ mẫu 1 có nhóm b. Mẫu 2: chứa cả 4 nhóm a, b, c, d. Vì: + Giai đoạn I (nuôi lắc trong tối), mẫu 3 từ trạng thái trong suốt chuyển sang hơi đục → mẫu 2 có nhóm c. + Giai đoạn II (ngoài ánh sáng), mẫu 3 trở nên đục hơn chứng tỏ mẫu 2 có nhóm a và d. + Giai đoạn III (trong tối), mẫu 3 rất đục, độ đục tăng dần → mẫu 2 có nhóm b. Mẫu 3: nhóm a và d. Vì: + Ở giai đoạn I (nuôi lắc trong tối), mẫu 3 vẫn trong suốt chứng tỏ trong mẫu không có nhóm c. + Nhưng khi chuyển sang giai đoạn II (ngoài ánh sáng) mẫu 3 trở nên hơi đục; chứng tỏ trong mẫu chứa nhóm vi sinh vật có khả năng quang hợp → mẫu 3 chứa nhóm a và d. + Ở giai đoạn III (trong tối), độ đục không thay đổi → mẫu 3 chỉ chứa nhóm a và d. Mẫu 4: Không có nhóm vi sinh vật nào trong 4 nhóm trên. Vì trong cả 3 giai đoạn nuôi cấy, mẫu 1 vẫn trong suốt không có thay đổi gì Câu 13: Virus SARS-CoV-2 là một trong số các virus thuộc nhóm virus Corona. Trước khi SARS- CoV-2 gây ra đại dịch COVID – 19 trên toàn cầu thì đã có nhiều loại virus Corona gây bệnh trên người, điển hình nhất là SARS-CoV và MERS. Dưới đây là một số thông tin gây bệnh của 3 loại virus SARS-CoV-2, SARS-CoV và MERS. Virus Thời gian bắt đầu dịch bệnh Số ca mắc Số ca tử vong Vắc xin SARS-CoV Tháng 5/2003 8439 812 Không có MERS Tháng 9/2012 2 19 866 Khô g có SARS-CoV-2 Tháng 12/2019 573 triệu 6,31 triệu Nhiều loại (Số liệu tính đến ngày 16/06/2022) 1. Trong 3 loại virus trên, loại virus nào gây ra tỉ lệ tử vong cao nhất ? 2. Số lượng người nhiễm virus SARS-CoV-2 không có triệu chứng nhiều hơn số người có triệu chứng. Một nhận định cho rằng “Tỉ lệ biểu hiện triệu chứng thấp và khả năng lây truyền mạnh là nguyên nhân để virus lây lan nhanh trên toàn cầu”. Nhận định này đúng hay sai? Tại sao? 3. Hãy đề xuất 2 đích tác động có triển vọng của thuốc chống virus SAR-Cov2. Giải thích? 4. Trong một hướng tiếp cận nhằm sản xuất vaccine phòng Covid -19, các nhà khoa học đã tiến hành tổng hợp nhân tạo mARN mã hoá protein bề mặt SARS-Cov 2 rồi đóng gói thành một hạt nano lipid được gọi là micelle. Hãy giải thích cơ chế gây đáp ứng miễn dịch của loại vaccine này? ĐÁP ÁN: 9.1 - Tỉ lệ tử vong được tính bằng số ca tử vong trên tổng số ca nhiễm. - Mers gây tỉ lệ tử vong cao nhất +, SARS-CoV: 9,6% +, MERS: 34,3% +, SARS-CoV-2: 1,1% 9.2 - Nhận định trên là đúng - Vì: người mắc bệnh không có biểu hiện triệu chứng vẫn sống trong cùng cộng đồng, việc di chuyển và sinh hoạt làm tăng nguy cơ lây lan dịch bệnh 9.3 - Đề xuất 2 đích tác động có triển vọng của thuốc chống virus: + Thuốc tác động tới enzyme quan trọng/ protein chức năng của virus → ngăn cản sự tổng hợp và sao chép ARN của virus. Ví dụ: ức chế enzyme RdRP,…
• 13. HSG THPT 12 + Thuốc tác động lên protein cấu trúc của virus → ngăn cản virus liên kết với thụ thể của tế bào người hoặc ức chế quá trình tự lắp ráp của virus. Ví dụ: thuốc ngăn cản cơ chế phân cắt tạo protein S của virus,… 9.4 - Vaccine này có thể gây đáp ứng ở cơ thể người được. - Giải thích: + ARN này khi xâm nhập vào tế bào → mARN có thể dịch mã tạo ra protein bề mặt + Tế bào nhận diện protein lạ → hệ miễn dịch sản sinh kháng thể chống lại protein bề mặt. Câu 14: Cơ quan y tế đưa khuyến nghị nên thực hiện xét nghiệm chẩn đoán nhanh (RDT-rapid diagnostic testing) đối với những người có nguy cơ cao đã mắc bệnh sốt rét bằng kĩ thuật sử dụng que thử để tìm protein kháng nguyên đặc trưng của Plasmodium trong mẫu máu của người. Bảng dưới đây mô tả thông tin về hai loại que thử RDT Que thử Loại kháng nguyên của Plasmodium Những loài Plasmodium tương ứng 1 HRP-2 (histidine-rich protein 2) Chỉ P. falciparum 2 pLDH (parasite lactate dehyd ogenase) P. vivax; P. falciparum, P.ovale; P.malariae Khi cho mẫu máu cần kiểm tra vào ô lấy mẫu, chờ một khoảng thời gian nhất định, nếu xuất hiện một vạch màu trong cửa sổ test chứng tỏ người cho mẫu máu trên mắc bệnh sốt rét. Hãy cho biết: 1. Que thử 1 và 2 có chứa các kháng thể đơn dòng di động khác nhau hay không? Tại sao? 2. Giải thích tại sao 1 vạch màu ở cửa sổ test lại cho kết quả dương tính với protein Plasmodium? 3. Hai mẫu máu được lấy từ cùng một người. Một mẫu thử trên que test loại 1 cho kết quả âm tính, một mẫu thử trên que test loại 2 cho kết quả dương tính. Giải thích tại sao? 4. Đánh giá hiệu quả phát hiện bệnh của hai loại que test trên? Trong thực tế, hãy dự đoán loại test nào được sử dụng phổ biến hơn? 5. Tại sao trong 1 que thử lại chứa các loại kháng thể đơn dòng khác nhau của cùng 1 loại kháng nguyên. ĐÁP ÁN: 10.1 - Có - Do 2 que thử trên dùng để xác định 2 loại kháng nguyên khác nhau nên cần các loại kháng thể khác nhau 10.2 - Kết quả 1 vạch ở cửa sổ test chứng tỏ đã có sự bắt cặp giữa kháng thể cố định trên ô test với kháng nguyên trong mẫu máu 10.3 - Chứng tỏ người này mắc sốt rét nhưng không phải do chủng P.falciparum gây nên 10.4 - Test 2 chính xác hơn vì xác định được nhiều loại kháng nguyên hơn so với test 1 - Test 1 được dùng phổ biến hơn vì chế tạo đơn giản, giá thành rẻ hơn 10.5 - Kháng thể di động mang chất chỉ thị màu bắt cặp 1 phần của kháng nguyên. - Kháng thể cố định bắt kháng nguyên lại → giữ các kháng thể di động mang biểu thị màu →
• 14. HSG THPT 13 xuất hiện vạch màu ở ô test → Mỗi loại kháng nguyên cần ít nhất 2 loại kháng thể ở 2 vùng khác nhau Câu 15: 1. Ở ống nghiệm A và B đều chứa 1 ml dịch huyền phù trực khuẩn Bacillus subtilis. Ống A bổ sung thêm 0,1 ml nước cất, ống B bổ sung 0,1 ml dung dịch saccharozo 0,3 M. Sau đó, xử lí 2 ống nghiệm bằng lượng enzim lyzozim như nhau. Kết quả: dịch trong ống nghiệm A trở nên trong suốt rất nhanh, độ hấp thụ giảm đi 97% trong 20 phút; ống nghiệm B độ hấp thụ chỉ giảm đi 20% sau 20 phút. Giải thích sự tác động của enzim lyzozim trong ống nghiệm A và B. 2. Vi sinh vật sống ở nồng độ muối cao (trên 2M NaCl) chịu tác động của môi trường có hoạt độ nước thấp và phải có các cơ chế để tránh mất nước bởi thẩm thấu. Phân tích nồng độ ion nội bào của các vi khuẩn ưa mặn Halobacteriales sống trong hồ muối cho thấy các vi sinh vật này duy trì nồng độ muối (KCl) cực kỳ cao bên trong tế bào của chúng. Tế bào vi sinh vật phải có đặc điểm thích nghi như thế nào trong điều kiện này? ĐÁP ÁN: 1. - Trực khuẩn Bacillus subtilis là vi khuẩn Gram+ nên thành peptidoglycan dày. - Lyzozim cắt đứt liên kết 1,4 β- glycozit của peptidoglycan của vi khuẩn → mất thành tế bào. - Ống A là môi trường nhược trương nên mất thành tế bào → nước thẩm thấu vào, tế bào phồng lên, vỡ tung nên dịch huyền phù trong suốt rất nhanh. - Ống B: trong môi trường có đường 0,3M (đẳng trương) nên khi mất thành tế bào, sự thẩm thấu cân bằng nên tế bào không bị tan nhưng tế bào trở thành tế bào trần (protoplast). 2. Hầu hết các prôtêin nội bào của vi khuẩn ưa mặn chứa một lượng rất dư thừa các amino axit mang điện tích âm trên bề mặt ngoài của chúng. Điều này sẽ giúp prôtêin giữ được cấu hình cần thiết cho sự ổn định về mặt cấu trúc và chức năng xúc tác trong điều kiện nồng độ muối cao. - Các vi khuẩn ưa mặn sử dụng một lượng lớn ATP cho bơm Na+ /K+ hoạt động nhằm duy trì nồng độ muối KCl cao trong tế bào và đồng thời để vận chuyển tích cực Na+ ra khỏi tế bào. - Hầu hết các enzim của vi khuẩn ưa mặn có hoạt tính cao trong môi trường này. Câu 16: 1. Dịch cúm theo mùa cướp đi sinh mạng của hơn 500.000 người mỗi năm trên toàn thế giới. Nhiều hóa chất đã được thử nghiệm để ngăn chặn sự nhân lên của virut cúm A trong cơ thể. a. Genome của virut cúm A là gì? (ADN hay ARN; sợi đơn +, sợi đơn – hay sợi kép)? Tại sao virut cúm lại có tốc độ biến đổi rất cao. b. Trong một thí nghiệm, trước khi tiếp xúc virut cúm A, tế bào chủ được xử lí lần lượt với mỗi loại hoá chất sau: zanamivir (chất ức chế cạnh tranh của neuraminidase- enzim giúp giải phóng virut khỏi tế bào chủ), NH4Cl (duy trì pH cao của lysosome), actinomycin D (ức chế sự phiên mã). Hãy dự đoán tác động của các hóa chất trên đối với quá trình nhân lên của virut cúm A. 2. Virut là kí sinh nội bào bắt buộc nhưng virut baculo vẫn tồn tại ngoài tế bào trong thời gian dài và dùng làm chế phẩm thuốc trừ sâu. Hãy giải thích cơ chế tác động của virut này. ĐÁP ÁN: 1. a. - Genome của virut cúm A là ARN sợi âm. - Vật chất di truyền của virut cúm là ARN và vật chất di truyền được nhân bản nhờ ARN polimeraza phụ
• 15. HSG THPT 14 thuộc ARN (dùng ARN làm khuôn để tổng hợp nên ADN- còn gọi là sao chép ngược). Enzim sao chép ngược này không có khả năng tự sửa chữa nên vật chất di truyền của virut rất dễ bị đột biến. b. Tác động của từng loại thuốc lên quá trình nhân lên của virut: - Zanamivir ức chế neuraminidase, khiến cho virut không thể phá hủy màng tế bào để giải phóng ra khỏi tế bào chủ ban đầu. - NH4Cl duy trì pH cao của lysosome, khiến các enzim trong lysosome không được hoạt hóa, dẫn đến vỏ của virut cúm A không bị phân giải → virut cúm A không thể giải phóng genome vào tế bào chất. - Vì sự sao chép genome của virut cúm A được thực hiện bởi ARN polymerase phụ thuộc ARN, nên sự ức chế phiên mã không ảnh hưởng đến quá trình sao chép và tạo mARN của virut này. Như vậy, actinomycin D không có tác động đến virut cúm A. 2. - Virut là kí sinh nội bào bắt buộc nhưng trong trường hợp này chúng vẫn tồn tại ngoài tế bào trong thời gian dài là vì virut hình thành các thể bọc có bản chất prôtêin. Mỗi thể bọc có nhiều virion nên được bảo vệ trong môi trường tự nhiên ngoài tế bào. - Khi sâu ăn thức ăn chứa thể bọc, tại ruột có pH kiềm, thể bọc sẽ phân rã, giải phóng virion. Virion xâm nhập và nhân lên ở tế bào thành ruột sau đó lan đến nhiều mô và cơ quan khác. Câu 17: Tiến hành nuôi cấy chung các loài vi sinh vật (vi khuẩn Escherichia coli, vi khuẩn sinh metan, vi khuẩn khử nitrate và nấm men Saccharomyces cerevisae) trên môi trường nuôi cấy thích hợp. Hình 3 biểu diễn kết quả thí nghiệm về sự thay đổi số lượng tế bào của mỗi loài vi sinh vật trong 36 giờ. Môi trường nuôi cấy ban đầu được cho vào glucose vừa là nguồn cacbon, vừa là nguồn điện tử, bổ sung các chất nhận điện tử nitrate (NO3- ) và CO2. Môi trường nuôi cấy được giữ kín hoàn toàn trong suốt quá trình thực hiện thí nghiệm. 1. Mỗi loài A, B, C, D trong thí nghiệm là loài vi sinh vật nào? Giải thích. 2. Hãy cho biết yếu tố giới hạn sinh trưởng của mỗi loài A, B, C, D ở pha suy vong trong thí nghiệm. 3. Nêu các đặc điểm khác biệt trong hoạt động chuyển hóa của loài B ở hai giai đoạn: (1) từ 0 giờ đến 15 giờ sau bắt đầu thí nghiệm; (2) từ 15 giờ đến 27 giờ sau bắt đầu thí nghiệm? Giải thích. ĐÁP ÁN: 1 - Loài A là vi khuẩn E. coli (hiếu khí bắt buộc). Bởi vì loài A sinh trưởng sớm nhất khi nhiều O2 nhưng bước vào pha suy vong khi nguồn O2 cạn kiệt (15 giờ sau bắt đầu thí nghiệm). - Loài B là nấm men (kỵ khí tùy tiện). Bởi vì loài B sinh trưởng sớm nhất khi nhiều O2 và tiếp tục duy trì ở pha cân bằng khi nguồn O2 cạn kiệt. - Loài C là vi khuẩn khử nitrate và loài D là vi khuẩn sinh metan (kỵ khí bắt buộc). Bởi vì loài C và D bắt đầu sinh trưởng khi nguồn O2 cạn kiệt; hiệu quả năng lượng của vi khuẩn khử nitrate cao hơn so với vi khuẩn sinh metan nên loài C sinh trưởng trước loài D. 2 - Yếu tố giới hạn sinh trưởng ở pha suy vong của loài A là nguồn O2 cạn kiệt. - Yếu tố giới hạn sinh trưởng ở pha suy vong của loài B là nguồn dinh dưỡng cạn kiệt. - Yếu tố giới hạn sinh trưởng ở pha suy vong của loài C là nguồn nitrate cạn kiệt. 3
• 16. HSG THPT 15 Câu 18: Người ta cấy trực khuẩn Gram âm phân giải protein mạnh Proteus vulgaris trên các môi trường dịch thể có thành phần sau (g/l): Thành phần cơ sở: NH4Cl - 1 Các nguyên tố vi lượng K2HPO4 - 1 Mn, Mo, Cu , Co , Zn MgSO4 . 7H2O -0,2 Mỗi loại: 2.10-6 - 2.10-5 CaCl2 - 0,01 H2O - 1 lit Thành phần bổ sung (g/l): Chất bổ sung Các loại môi trường A B C D Glucozơ 0 5 5 5 Axit nicotinic 0 0 10-4 0 Cao nấm men 0 0 0 5 1. Các môi trường A,B,C và D thuộc về loại môi trường gì? Phù hợp cho loại vi sinh vật nào? Proteus vulgaris chỉ phát triển ở C,D. 2. Axit nicotinic giữ vai trò gì đối với Proteus vulgaris? 3. Vai trò của cao nấm men trong môi trường D là gì? 4. Pha tiềm phát (phalag), pha cấp số mũ (phalog) trong nuôi cấy không liên tục là gì? 5. Vào thời điểm cấy môi trường C chứa N0 = 102 vi khuẩn/ ml, pha cân bằng đạt được sau 6 giờ và vào lúc ấy môi trường chứa N = 106 vi khuẩn/ ml. Trong điều kiện nuôi cấy này độ dài thế hệ của vi khuẩn là 25 phút. Hỏi Proteus vulgaris có phải trải qua pha lag không? Nếu có thì kéo dài bao lâu? ĐÁP ÁN: - Yếu tố giới hạn sinh trưởng ở pha suy vong của loài D là nguồn dinh dưỡng và/hoặc nguồn CO2 cạn kiệt. 3 - Từ 0 giờ đến 15 giờ, loài B thực hiện hô hấp hiếu khí, quá trình này diễn ra ở bào tương và ti thể, sử dụng O2 oxy hóa chất hữu cơ, sinh ra nhiều ATP, chất nhận điện tử cuối cùng là O2, sản phẩm khử là CO2 và nước. - Từ 15 giờ đến 27 giờ, loài B thực hiện quá trình lên men etilic, quá trình này diễn ra ở bào tương, không sử dụng O2 oxy hóa chất hữu cơ, sinh ra ít ATP, chất nhận điện tử cuối cùng là acetaldehyde, sản phẩm khử là ethanol. 1. Môi trường A - Môi trường tối thiểu, chỉ phù hợp với vi khuẩn tự dưỡng C. B - môi trường tổng hợp, phù hợp với vi khuẩn nguyên dưỡng với các nhân tố sinh trưởng, dị dưỡng C. D - Môi trường bán tổng hợp vì có cao nấm men không rõ thành phần. Proteus vulgaris chỉ phát triển trên môi trường C, D tức là vi khuẩn khuyết dưỡng với Axit nicotinic, và trong cao nấm men phải có axit nicotinic. 2. Axit nicotinic là nhân tố sinh trưởng vì thiếu nó (môi trường A, B) vi khuẩn không phát triển. Axit nicotinic là chất tiền thân của NAD, NADP. 3. Trong cao nấm men có chứa axit nicotinic, vì trong môi trường D chỉ thêm cao nấm men và vi khuẩn khuyết dưỡng này cũng phát triển. 4. Pha lag là pha vi khuẩn thích nghi với môi trường, trong tế bào tổng hợp các enzim phân giải các chất của môi trường, chưa có tốc độ sinh trưởng (= 0) và N0 là ít nhất. Pha log là pha tế bào đồng loạt phân đôi, tốc độ sinh trưởng riêng trở thành hằng số (ex cực đại) và thời gian của một thế hệ là ngắn nhất trong điều kiện nuôi cấy vi khuẩn này. 5. Có phải trải qua pha tiềm phát, pha lag được xác định.
• 17. HSG THPT 16 Câu 19: 1. Năm 2002, giáo sư Ekhard Wimmer (Anh) đã tiến hành tổng hợp nhân tạo được genom ARN (+) của virus bại liệt rồi đưa vào tế bào để cho chúng nhân lên. Khi tiêm các virus bại liệt nhân tạo này vào chuột thì chuột cũng bị bệnh bại liệt. Gần đây, một nhà khoa học trẻ đã tách được genom của virus cúm A/H5N1 gồm 8 phân tử ARN (-), rồi đưa genom tinh khiết này vào nhân của tế bào niêm mạc đường hô hấp của gia cầm với hi vọng sẽ thu được kết quả giống như của giáo sư E. Wimmer. Hãy phân tích 2 thí nghiệm này và trả lời các câu hỏi sau: a. Tại sao thí nghiệm của E. Wimmer lại thành công? b. Thí nghiệm của nhà khoa học trẻ có tạo ra được virus cúm A/H5N1 không? Giải thích. 2. Virus cúm A gây bệnh cúm ở chim và một số động vật có vú. Hình dưới đây mô tả một phần quá trình lây nhiễm của virut cúm A vào tế bào người. a. Virus cúm A xâm nhập tế bào bằng cơ chế gì? Nêu các bước xâm nhập của virus vào trong tế bào. b. Amantadine là thuốc ức chế kênh proton M2 của virus. Hãy giải thích cơ chế tác động của thuốc. c. Một phương pháp dân gian giúp chống cúm cho rằng người bệnh nên ở qua đêm trong chuồng ngựa. Biết rằng không khí bên trong chuồng chứa amoniac (NH3, được tạo ra bởi vi khuẩn trong nước tiểu ngựa). Hãy giải thích cơ sở khoa học của phương pháp trên. ĐÁP ÁN: n = log106 - log102 log2 = 13,3 13,3 x 25' = 332,5' 360' - 332,5' = 27,5 phút 1 a. - Do trình tự nucleotide của genom ARN (+) của virus bại liệt giống với trình tự của mARN, nên nó hoạt động như mARN. - Chúng tiến hành dịch mã để tạo enzyme ARN polymerase, rồi sau đó là phiên mã, sao chép và nhân lên trong tế bào chất, tạo virus mới. - Virus nhân tạo của E. Wimmer giống như virus bại liệt trong tự nhiên b. - ARN (-) khác với mARN nên khi đưa genom ARN (-) tinh khiết của virus cúm vào nhân tế bào thì chúng không hoạt động được. Virus muốn nhân lên cần phải có enzyme replicase (tức ARN polymerase phụ thuộc ARN) mang theo. 2 a. Cơ chế nhập bào Các gai glycoprotein của virus sẽ liên kết với các thụ thể trên màng tế bào → tạo thành bóng nhập bào đưa virus vào bên trong tế bào → các bơm trên bề mặt bóng sẽ bơm H+ vào bên trong bóng → H+ sẽ thúc đẩy quá trình giải phóng vật chất di truyền của virus ra khỏi bóng. b. Ức chế sự bơm H+ vào bên trong bóng → ức chế sự giải phóng vật chất di truyền của virus → ức chế sự nhân lên của virus. c. NH3 giúp trung hoà pH bên trong bóng → ức chế sự giải phóng vật chất di truyền của virus ức
• 18. HSG THPT 17 Câu 20: 1. Cuối năm 2019, dịch bệnh Covid-19 (SARS- CoV2) đã bùng phát ở Vũ Hán, Trung Quốc. Cho đến nay, các bác sĩ dựa trên triệu chứng sốt cao, ho khan, khó thở, kết quả xét nghiệm Real Time-PCR (RT-PCR) và kháng thể miễn dịch (IgM, IgG) để đánh giá, theo dõi tình trạng của bệnh nhân. RT-PCR là xét nghiệm tìm sự có mặt của ARN virut trong mẫu bệnh phẩm. Năm bệnh nhân khác nhau (kí hiệu 1, 2, 3, 4, 5) nhập viện vì các lí do khác nhau. Bảng 2 thể hiện tình trạng biểu hiện triệu chứng và kết quả xét nghiệm của mỗi người. Dựa vào kết quả ở bảng 2, hãy cho biết: a. Người nào đang bị nhiễm virut SARS-CoV2 chưa biểu hiện triệu chứng? Giải thích. b. Người nào đang bị suy hô hấp cấp do virut SARS-CoV2 gây ra ? Giải thích. c. Người nào đã bị nhiễm virut SAR-CoV2 và đã được điều trị khỏi bệnh? Giải thích. d. Giả sử virut SAR-CoV2 chưa phát sinh đột biến mới, nếu nghiên cứu thành công vacxin phòng người bệnh viêm đường hô hấp cấp do SARS-CoV2 thì người nào nên tiêm vacxin? Giải thích. 2. Để nghiên cửu cơ chế tác động của 2 loại thuốc mới điều trị bệnh nhân Covid-19 (thuốc 1 và thuốc 2) người ta tiến hành thử nghiệm tác động của chúng lên quá trình biểu hiện gen của gen virút trong các tế bào người. Hàm lượng mARN của virút và prôtêin virut trong các mẫu tế bào được thể hiện theo biểu đồ bên. Biết rằng, các điều kiện thi nghiệm là như nhau. Hãy chỉ ra cơ chế tác động của thuốc 1 và thuốc 2 lên quá trình biểu hiện gen của gen virút và giải thích. ĐÁP ÁN: chế sự nhân lên của virus. 1 a. Người 2 bị nhiễm virut SARS-CoV2 chưa biểu hiện triệu chứng. Giải thích: Kết quả RT-PCR phát hiện ra ARN virut trong mẫu bệnh phẩm nhưng không có triệu chứng. b. Người 4 đang bị suy hô hấp cấp do virut SARS-CoV2 gây ra. Giải thích: Kết quả RT-PCR phát hiện ra ARN virut trong mẫu bệnh phẩm, xuất hiện kháng thể IgM chống lại virut ở giai đoạn sớm nhưng chưa xuất hiện kháng thể IgG, đồng thời có biểu hiện triệu chứng. c. Người 3 đã bị nhiễm virut SARS-CoV2 nhưng đã được điều trị khỏi bệnh. Giải thích: Kết quả RT-PCR không còn phát hiện ra ARN virut trong mẫu bệnh phẩm và xuất hiện kháng thể IgG phòng tái phát ở giai đoạn muộn.
• 19. HSG THPT 18 Câu 21: 1. Nguyên nhân gì làm cho một chủng vi sinh vật cần phải có pha tiềm phát (lag) khi bắt đầu nuôi cấy chúng trong môi trường mới? Có những yếu tố nào ảnh hưởng đến pha lag? Nghiên cứu thời gian của pha lag có ý nghĩa gì? 2. Rau củ lên men lactic là thức ăn truyền thống ở nhiều nước châu Á. Vi sinh vật thường thấy trong dịch lên men gồm vi khuẩn lactic, nấm men và nấm sợi. Hình dưới đây thể hiện số lượng tế bào sống (log CFU/ml) của 3 nhóm vi sinh vật khác nhau và giá trị pH trong quá trình lên men lactic dưa cải. Ôxi hoà tan trong dịch lên men giảm theo thời gian và được sử dụng hết sau ngày thứ 22. Hình. Sự thay đổi của hệ vi sinh vật trong quá trình lên men lactic khi muối dưa cải a. Nguyên nhân nào làm giá trị pH từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 3? b. Tại sao nấm men sinh trưởng nhanh từ ngày thứ 10 đến ngày thứ 26 và giảm mạnh sau ngày thứ 26? c. Tại sao nấm sợi vẫn duy trì được khả năng sinh trưởng vào giai đoạn cuối của quá trình lên men? ĐÁP ÁN: 1. - Pha lag: pha thích ứng của sinh vật với môi trường. Pha này cần có sự tổng hợp các protein enzim cần thiết để xúc tiến quá trình tổng hợp các chất cần thiết cho tế bào và phân giải các chất có ở môi trường - Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến pha lag, trong đó người ta thường đề cập đến 3 yếu tố chính sau: + Tuổi của giống cấy: giống khỏe mạnh được lấy ở pha log thì pha lag sẽ ngắn. + Lượng giống: cấy giống nhiều pha lag ngắn và ngược lại. + Thành phần của môi trường: môi trường có thành phần phong phú thì pha lag ngắn. - Thời gian của pha lag là một thông số quan trọng để xem xét tính chất của vi khuẩn và môi trường nuôi cấy có thích hợp không. Thông số này được xác định bằng hiệu giữa thời điểm tt (tại đây dịch huyền phù có số lượng tế bào xác định Xt) và ti (tại đây khối lượng tế bào có thể đạt đến mật độ mà sau đó nếu đem nuôi cấy thì chúng bắt đầu pha log ngay). 2. a. pH giảm do lượng axit được vi sinh vật tạo ra nhiều và giải phóng vào môi trường. Axit hữu cơ có thể sản xuất từ hô hấp của vi khuẩn lactic, nấm men và nấm sợi: axit lactic và các axit hữu cơ như axit piruvic, các axit hữu cơ trong chu trình Creps... d. Người 1 và người 5 nên đi tiêm vacxin vì chưa nhiễm virut SARS-CoV2, không có bằng chứng (RT-PCR hay kháng thể miễn dịch) cho thấy có sự tiếp xúc với virut trước đó 2 Thuốc 1: tác động ức chế đến quá trình tổng hợp mARN của virus trong tế bào nên làm cho hàm lượng mARN giảm xuống dẫn đến hàm lượng protein giảm xuống. Thuốc 2: không ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp mARN của virus mà tác động đến quá trình tổng hợp protein của virus trong tế bào làm lượng protein do virus tổng hợp trong tế bào.
• 20. HSG THPT 19 b. Môi trường có pH tối ưu từ 4 đến 4,5 cho sự phát triển của nấm men. c. Một số nấm sợi được tìm thấy trong rau cải lên men ở giai đoạn cuối do chúng có khả năng chịu đựng cao với môi trường pH thấp. Câu 22: 1. Thiobacillus ferrooxidans là vi khuẩn sống trên các mỏ quặng có chứa pirit (FeS2) với pH = 2, được sử dụng bởi ngành công nghiệp khai thác để thu hồi đồng và uranium. Biết rằng T. ferrooxidans sử dụng chất cho electron là FeS2 và thu được các sản phẩm phụ trong quá trình dinh dưỡng là Fe(OH)3 và axit sunphuric. Xác định kiểu dinh dưỡng và kiểu hô hấp của vi khuẩn T. ferrooxidans. Giải thích. 2. Gây đột biến một chủng nấm men kiểu dại, người ta thu được các thể đột biến suy giảm hô hấp do thiếu xitocrom oxidaza là một enzim của chuỗi chuyền êlectron. Trong công nghiệp sản xuất rượu, nếu sử dụng các thể đột biến này sẽ có điểm gì ưu thế hơn so với chủng kiểu dại? Giải thích? ĐÁP ÁN: 7.1 - Kiểu dinh dưỡng: hóa tự dưỡng. - Nguồn cung cấp năng lượng: từ các phản ứng oxi hóa Fe2+ và S2- tạo thành Fe3+ và SO4 2- - Nguồn cung cấp cacbon: CO2. - Hình thức hô hấp: hiếu khí. 7.2 - Nấm men (kiểu dại) là vi sinh vật kị khí không bắt buộc. Trong điều kiện thiếu O2, nấm men sẽ lên men rượu. Trong điều kiện có O2, nấm men sẽ tiến hành hô hấp hiếu khí. - Do đó, phải duy trì điều kiện kị khí để tiến hành lên men. Trong công nghệ lên men rượu, việc duy trì điều kiện kị khí đòi hỏi chi phí thực hiện. - Chủng nấm men đột biến thiếu enzim xitocrom oxidaza (là một thành phần của chuỗi vận chuyển điện tử) dẫn tới chuỗi vận chuyển điện tử bị ngừng trệ. Chu trình Crep cũng bị ngừng vì thiếu NAD+ từ chuỗi vận chuyển điện tử. Do đó chủng nấm men đột biến này lên men rượu ngay cả khi có O2. - Việc sử dụng chủng nấm men đột biến có ưu thế trong việc đơn giản hóa điều kiện lên men vì không cần phải duy trì điều kiện kị khí như đối với nấm men kiểu dại. Câu 23: a. Trong điều kiện nuôi ủ một chủng vi khuẩn ở 34o C, thời điểm bắt đầu nuôi cấy là 8 giờ 00 phút sáng thì đến 15 giờ 30 phút chiều đếm được 7,24.105 vi khuẩn trong 1 cm3 và đến 19 giờ 30 phút cùng ngày đếm được 9,62.108 vi khuẩn trong 1 cm3 . Hãy tính tốc độ sinh trưởng (v) và thời gian thế hệ (g) của chủng vi khuẩn này. b. Bằng thao tác vô trùng, người ta cho 40 ml dung dịch 10% đường glucôzơ vào hai bình tam giác cỡ 100 ml (ký hiệu là bình A và bình B), cấy vào mỗi bình 4ml dịch huyền phù nấm men bia (Saccharomyces cerevisiae) có nồng độ 103 tế bào nấm men/ml. Cả hai bình đều được đậy nút bông và đưa vào phòng nuôi cấy ở 35o C trong 18 giờ. Tuy nhiên bình A được để trên giá tĩnh còn bình B được lắc liên tục (120 vòng/phút). Hãy cho biết sự khác biệt có thể có về mùi vị, độ đục và kiểu hô hấp của các tế bào nấm men giữa bình A và bình B. ĐÁP ÁN: 8a t0 = 15h30 - 8h = 7,5h; t = 19h30 - 8h = 11,5h. + Tốc độ sinh trưởng: v = n/dt = (lgN-lgNo)/[(t-to)lg2] = lg9,62.108 - lg7,24.105 /[(11,5-7,5)lg2] = 2,5940
• 21. HSG THPT 20 + Thời gian thế hệ g=1/v=1/2,5940=0,3855 (h) = 23,1303 (phút) 8b Bình A có mùi rượu khá rõ và có độ đục thấp hơn bình B. Do bình A để trên giá tĩnh, những tế bào phía trên sẽ hô hấp hiếu khí còn các tế bào phía dưới có ít ô xi nên chủ yếu lên mèn etylic theo phương trình tóm tắt: Glucôzơ → 2 Etanol + 2CO2 + 2ATP Vì lên men tạo ít năng lượng nên tế bào sinh trưởng, phân chia chậm nên sinh khối thấp và tạo nhiều etanol. + Kiểu hô hấp của tế bào nấm men ở bình A chủ yếu là lên men, chất nhận điện tử là chất hữu cơ, không có chuỗi chuyền điện tử, sản phẩm của lên men là chất hữu cơ (trong trường hợp này là etanol), tạo ít ATP. - Bình B hầu như không có mùi rượu, độ đục cao hơn bình A. Do để trên máy lắc thì ô xi được hoà tan đều trong bình nên các tế bào chủ yếu hô hấp hiếu khí theo phương trình tóm tắt sau: 1 Glucôzơ + 6O2→ 6H2O + 6CO2 + 38ATP Hô hấp hiếu khí tạo ra nhiều năng lượng nên tế bào sinh trưởng và phân chia nhanh dẫn đến đục hơn, tạo ra ít etanol và nhiều CO2. + Kiểu hô hấp của tế bào nấm men ở bình B chủ yếu là hô hấp hiếu khí, chất nhận điện tử cuối cùng là ô xi thông qua chuỗi chuyền điện tử, tạo nhiều ATP. Sản phẩm cuối cùng là H2O và CO2. Câu 24: Trong cuộc sống, vi khuẩn ngày càng được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, từ điều trị y tế cho đến giảm thiểu ô nhiễm chất thải độc hại. Để xác định loài vi khuẩn nào thích hợp cho một mục đích cụ thể đòi hỏi phải áp dụng những kiến thức đa dạng về đặc điểm kiểu hình của các vi khuẩn này. Bảng dưới đây thể hiên một số đặc điểm nổi bật của bốn loại vi khuẩn được nghiên cứu gồm: Clostridium novyi, Thermus aquaticus, Paracoccus denitrificans và Trichodesmium thiebautii. C. novyi T. aquaticus P. denitrificans T. thiebautii Kiểu trao đổi chất Kị khí bắt buộc Hiếu khí bắt buộc Kị khí không bắt buộc Kị khí không bắt buộc Gram + − − − Nhiệt độ tối ưu (0 C) 10 – 400 C 50 – 800 C 5 – 300 C 10 – 300 C Môi trường sống điển hình Trên mặt đất Dưới nước Dưới nước Dưới nước Đặc tính riêng Không có Hướng hoá Khử nitơ Cố định đạm a. Xét nghiệm cho thấy nồng độ nitrat trong mẫu nước thải của khu vực đô thị cao hơn mức cho phép. Vi khuẩn nào thích hợp nhất để giảm nồng độ nitrat? Giải thích. b. Vì các khối u thường phát triển nhanh hơn nhiều so với khả năng cung cấp dinh dưỡng và ôxi của máu, chúng thường lan ra cả những vị trí có nồng độ ôxi rất thấp. Ngoài khu vực này thì điều kiện thiếu ôxi nói chung là không tìm thấy ở nơi khác trong cơ thể. Người ta có thể tận dụng tính chất bất thường này để tiêm vi khuẩn đặc biệt nhắm vào các tế bào ung thư và ít gây ảnh hưởng đến phần còn lại của cơ thể. Loại vi khuẩn nào thích hợp nhất cho ứng dụng này? Giải thích. c. Thêm một lượng nhỏ amoni làm tăng sản lượng sơ cấp của hệ sinh thái dưới nước, nhưng hiệu quả chỉ kéo dài trong thời gian tương đối ngắn. Dựa trên phát hiện đó, loại vi khuẩn nào có khả năng cải thiện sản lượng sơ cấp của hệ sinh thái? d. Kháng sinh vancomycin ức chế tổng hợp peptidoglycan ở vi khuẩn có thành tế bào dày với nhiều peptidoglycan. Vi khuẩn nào rất có thể nhạy cảm với kháng sinh này? Giải thích. ĐÁP ÁN:
• 22. HSG THPT 21 a Paracoccus denitrificans thích hợp nhất vì chúng là vi khuẩn khử nitrat. Vi khuẩn này cũng sống dưới nước và có phạm vi nhiệt độ thích hợp trong hầu hết các điều kiện môi trường. b Clostridium novyi thích hợp nhất vì chúng là vi khuẩn kị khí bắt. Phạm vi nhiệt độ của vi khuẩn cũng phù hợp với nhiệt độ cơ thể động vật có vú. c Vì sản lượng sơ cấp của HST bị giới hạn bởi nitơ → vi khuẩn Trichodesmium thiebautii có khả năng cố định nitơ sẽ phù hợp nhất vì chúng có thể biến đổi nitơ không khí thành dạng sinh vật khác có thể sử dụng → tăng sản lượng của hệ sinh thái lâu dài. d Clostridium novyi. Vì vancomycin nhắm tới mục tiêu là vi khuẩn với thành tế bào dày peptidoglycan. Đó là đặc điểm của vi khuẩn gram dương và C. novyi là vi khuẩn gram dương duy nhất. Câu 25: 1. Sinh trưởng của vi sinh vật (1 điểm) Tiến hành thí nghiệm nuôi cấy vi khuẩn Clostridium trong nồi lên men không liên tục. Sau đó: - Lấy 10 ml dịch ở cuối pha log cho vào ống nghiệm I. - Lấy 10 ml dịch ở cuối pha cân bằng cho vào ống nghiệm II. - Nhỏ vào mỗi ống nghiệm 0,5 ml dịch lizozim. - Sau 5 phút, lấy một giọt dịch huyền phù ở ống nghiệm I cấy vào hộp lồng I, một giọt dịch huyền phù ở ống nghiệm II cấy vào hộp lồng II. - Đặt cả 2 hộp lồng vào tủ ấm 30o C. Sau 2 ngày, lấy ra và đếm khuẩn lạc. Số lượng khuẩn lạc xuất hiện nhiều hơn ở hộp lồng nào? Tại sao? 2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật. (1 điểm) Để nghiên cứu ảnh hưởng của 5 loại kháng sinh (A, B, C, D và E) đến vi khuẩn gây bệnh Staphylococcus aureus (S. aureus), một nhà nghiên cứu đã tẩm ướt từng khoanh giấy thấm hình tròn có từng loại kháng sinh riêng rẽ với cùng nồng độ, rồi lần lượt đặt chúng lên môi trường thạch nuôi cấy vi khuẩn S. aureus. Sau đó, kích thước vòng vô khuẩn được xác định sau 24 giờ nuôi cấy ở 30°C (Bảng 3.1). Hiệu lực diệt vi khuẩn loại kháng sinh tỉ lệ thuận với kích thước vòng vô khuẩn. Biết rằng 5 loại kháng sinh này gây độc với người trưởng thành ở các liều lượng được trình bày ở Hình 3. (1) Hãy sắp xếp thứ tự hiệu lực diệt vi khuẩn S.aureus của 5 loại kháng sinh theo hướng giảm dần. Giải thích (2) Ở liều lượng 3 mg thì loại kháng sinh vừa an toàn cho người sử dụng vừa có hiệu lực diệt vi khuẩn S.ureus? Giải thích. (3) Ở liều lượng 5 mg thì loại kháng sinh nào vừa an toàn cho người sử dụng vừa có hiệu lực diệt vi khuẩn S. aureus? Giải thích. ĐÁP ÁN: 1. - Ở cuối pha log, hầu hết tế bào ở dạng sinh dưỡng. Khi bổ sung lizozim, thành tế bào bị mất, tạo tế bào trần (protoplast). Tế bào mất thành sẽ không sinh sản được, nên hộp lồng I có số lượng khuẩn lạc ít hơn. - Ở cuối pha cân bằng, chất dinh dưỡng cạn dần, chất độc tích lũy nhiều nên bào tử xuất hiện nhiều. Lizozim không tác động lên bào tử, nên ở hộp lồng II, bào tử nảy mầm sẽ cho số lượng khuẩn lạc nhiều
• 23. HSG THPT 22 hơn. 2. (1) Hiệu lực diệt S.aureus của 5 loại kháng sinh (A-E): E> D> A> B> C. Vì theo bảng 3.1 kích thước vòng vô khuẩn càng lớn chứng tỏ kháng sinh đó có hiệu lực diệt S. aureus mạnh hơn ( Hoặc trả lời: hiệu lực diệt vi khuẩn của các chất kháng sinh E> D> A> B> C tỉ lệ thuận với kích thước vòng vô khuẩn 30> 26> 22> 18> 4 ) (2) Các kháng sinh A, B và D là an toàn. Vì liều lượng bắt đầu gây độc của A, B, D là >3 mg ( hoặc trả lời: liều lượng bắt đầu gây độc tỉ lệ nghịch với mức an toàn cho người sử dụng ) (3) Các kháng sinh D và B. Vì theo hình 3 và bảng 3.1: liều lượng bắt đầu gây độc của D và B (D khoảng 8 mg và B khoảng 6 mg ) > 5 mg và hiệu lực diệt vi khuẩn – vòng vô khuẩn ( D = 26, B = 18 ). Câu 26: Để tìm hiểu bản chất của đáp ứng miễn dịch thể dịch đối với tác nhân gây bệnh, người ta gây miễn dịch cho 3 nhóm chuột thực nghiệm như sau: - Nhóm 1 là đối chứng. Sau 2 tuần, tách huyết thanh không chứa kháng thể được ký hiệu là HT1. - Nhóm 2 được gây miễn dịch bằng cách tiêm vi khuẩn Escherichia coli (ký hiệu là E). Sau 2 tuần, tách huyết thanh chứa kháng thể kháng E được ký hiệu là HT2. - Nhóm 3 được gây miễn dịch bằng cách tiêm vi khuẩn Proteus vulgaris (ký hiệu là P). Sau 2 tuần, tách huyết thanh chứa kháng thể kháng P, được ký hiệu là HT3. Dùng huyết thanh chứa các kháng thể đặc hiệu thu được ở trên tiến hành các thí nghiệm dưới đây để kiểm tra đáp ứng miễn dịch đối với các vi khuẩn E và P. - Cho vi khuẩn E và P vào ống chứa HT1 thì E và P không bị tan. - Cho E vào ống chứa HT2 thì E bị tan. - Cho P vào ống chứa HT3 thì P bị tan. - Cho P vào ống chứa HT2 thì P không bị tan. - Cho E vào ống chứa HT3 thì E không bị tan. - Đun HT2 ở 55º C trong 30 phút, để nguội, rồi thêm E thì E không bị tan - Đun HT3 ở 55º C trong 30 phút, để nguội, rồi thêm P thì P không bị tan - Đun HT2 ở 55º C trong 30 phút, để nguội, rồi thêm HT1 và thêm E thì E bị tan - Đun HT2 ở 55º C trong 30 phút, để nguội, rồi thêm HT1 đã đun ở 55º C trong 30 phút, để nguội và thêm E thì E không bị tan. - Đun HT2 ở 55º C trong 30 phút, để nguội, rồi thêm HT3 và thêm E thì E bị tan. Dựa vào các kết quả trên, hãy trả lời các câu hỏi dưới đây: a) Nếu đun HT3 ở 55º C trong 30 phút, để nguội, rồi trộn với HT1 và thêm cả E và P thì vi khuẩn nào bị tan? Giải thích. b) Nếu đun HT2 ở 55º C trong 30 phút, để nguội, rồi trộn với HT1 và thêm cả E và P thì vi khuẩn nào bị tan? Giải thích. c) Nếu đun HT2 ở 55º C trong 30 phút, để nguội, rồi trộn với HT3 và thêm E và P thì vi khuẩn nào bị tan? Giải thích. d) Nếu đun cả 3 loại huyết thanh ở 90º C trong 30 phút, để nguội, rồi thêm cả E và P thì vi khuẩn nào bị tan? Giải thích. ĐÁP ÁN: Khi kháng nguyên kết hợp đặc hiệu với kháng thể thì sẽ kết hợp được với bổ thể.Bổ thể là các protein lưu hành trong huyết thanh ở dạng bất hoạt.Khi phức hợp kháng nguyên-kháng thể kết hợp được với bổ thể thì hoạt hóa bổ thể tạo phức hợp tấn công màng.Phức hợp này chọc thủng màng tế bào tạo lỗ khiến dịch ngoại bào xâm nhập vào tế bào làm tế bào trương lên rồi vỡ. Ở trường hợp này, tế bào vi khuẩn bị tan.
• 24. HSG THPT 23 a) Chỉ vi khuẩn P bị tan vì tuy bổ thể của HT3 bị hỏng nhưng kháng thể của HT3 vẫn gắn được với bổ thể nguyên vẹn của HT1 (0,5 điểm) b) Chỉ vi khuẩn E bị tan vì kháng thể của HT2 gắn với bổ thể nguyên vẹn của HT1 (0,5 điểm) c) Cả vi khuẩn E và P đều bị tan vì kháng thể của HT2 gắn với bổ thể nguyên vẹn của HT3. Còn HT3 chứa kháng thể và bổ thể nguyên vẹn. (0,5 điểm) d) Không vi khuẩn nào bị tan vì ở 90ºC thì tất cả proteinđều bị hỏng.(0,5 điểm) Câu 27: Ba ống nghiệm X, Y và Z lần lượt chứa vi khuẩn Escherichia coli (Gram âm), Baclillus subtilis (Gram dương) và Mycoplasma mycoides (không có thành tế bào) với cùng mật độ (106 tế bào/mL) trong dung dịch đẳng trương. Bổ sung lizôzim vào cả ba ống nghiệm, ủ ở 37 độ C trong 1 giờ. a) Hãy phân biệt đặc điểm về hình dạng tế bào, kháng nguyên bề mặt, khả năng trực phân và tính mẫn cảm với áp suất thẩm thấu của tế bào vi khuẩn trong ống X, Y và Z sau 1 giờ ủ với lizôzim ở 37 độ C. b) Tiếp tục bổ sung thực khuẩn thể gây độc đặc hiệu cho từng loại vi khuẩn vào ống X, Y, Z và ủ ở 37 độ C trong 1 giờ. Sau đó, tế bào vi khuẩn được li tâm và rửa lại nhiều lần rồi được cấy trải trên đĩa Pêtri chứa môi trường thạch phù hợp cho sinh trưởng, phát triển và phục hồi thành tế bào của cả ba loại vi khuẩn (đĩa X, Y và Z), ủ ở 37 độ C trong 24 giờ. Hãy cho biết khả năng mọc của vi khuẩn và sự hình thành vết tan trên mỗi đĩa Pêtri. c) Khi quan sát dưới kính hiển vi điện tử, người ta đếm được 99 thực khuẩn thể trong 0,1 mL mẫu dịch tế bào vi khuẩn. Tuy nhiên, khi trải 0,1 mL mẫu này trên đĩa Pêtri chứa môi trường phù hợp, người ta chỉ đếm được 45 vết tan. Tại sao có sự khác biệt này? ĐÁP ÁN: 7a Sự khác biệt về cấu trúc và đặc tính sinh học của tế bào vi khuẩn trong ống X, Y và Z. STT Đặc điểm Ống X Ống Y Ống Z 1 Hình dạng tế bào Hình que (không thay đổi hình dạng) Tế bào trần. Hình cầu Không thay đổi hình dạng (hình dạng không cố định) 2 Kháng nguyên bề mặt Không thay đổi Bị mất Không thay đổi 3 Khả năng trực phân Bình thường (không đổi) Khó, chỉ thực hiện trong môi trường đặc biệt Bình thường (không đổi) 4 Mẫn cảm với áp suất thẩm thấu Không đổi Mẫn cảm Không đổi (Bài làm nêu đúng 4 ý cho mỗi ống đạt 0,25 điểm/ ống; đúng 2-3 ý đạt 0,1 điểm; đúng 0-1 ý không cho điểm) 7b Đĩa X: Vi khuẩn Escherichia coli mọc thành thảm/lớp mỏng trên bề mặt môi trường thạch đĩa Petri, có xuất hiện các vết tan do nhiễm thực khuẩn thể. Đĩa Y: Vi khuẩn Baclillus subtilis mọc thành thảm/lớp mỏng trên bề mặt môi trường thạch đĩa Petri, không xuất hiện các vết tan. Đĩa Z: Vi khuẩn Mycoplasma mycoides mọc thành thảm/lớp mỏng trên bề mặt môi trường thạch đĩa Petri, có xuất hiện các vết tan do nhiễm thực khuẩn thể. 7c - Phương pháp đếm dưới kính hiển vi điện tử phát hiện ra số lượng thực khuẩn thể nhiều hơn 2 lần so với phương pháp đếm vết tan trên đĩa Petri có thể do:
• 25. HSG THPT 24 - Hiệu quả gây nhiễm của thực khuẩn thể thường < 100% do một số thực khuẩn thể không được đóng gói hoàn thiện, bị mất một phần hệ gen, bị bất hoạt, không có khả năng gây nhiễm, nhân lên và làm tan tế bào vi khuẩn. - Điều kiện nuôi cấy vi khuẩn không phù hợp cho quá trình gây nhiễm của thực khuẩn thể, các thao tác thực nghiệm không phù hợp cũng có thể làm bất hoạt thực khuẩn thể. Nếu HS trình bày lý do là do một số thực khuẩn thể có chu kì tiềm tan vẫn đạt 0,25 điểm, nhưng tổng điểm ý 3c không quá 0,5 điểm Câu 28: Đường cong tăng trưởng khi nuôi cấy một loại vi khuẩn trong môi trường giàu dinh dưỡng ở 37o C được vẽ trên Hình A. Cũng loại vi khuẩn này sau khi được chuyển sang nhiệt độ 45o C trong vòng 30 phút, rồi chuyển trở lại về môi trường giàu dinh dưỡng ở 37o C, thì đường cong sinh trưởng thu được như hình B. Hãy giải thích sự khác nhau về đường cong sinh trưởng giữa hình A và hình B ĐÁP ÁN: - Sự khác nhau trong 2 đường cong sinh trưởng: vi khuẩn nuôi cấy ở hình A đang ở các pha khác nhau của chu kì tế bào (M, G1, S, G2), tại mỗi thời điểm đều có tế bào phân chia nên đồ thị thể hiện số lượng tế bào (thông qua độ đục tại tia OD600) là đường cong. - Tại hình B, vi khuẩn nuôi cấy ở cùng 1 pha của chu kỳ tế bào nên khi phân chia (pha M) xảy ra đồng loạt làm số lượng vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy tăng đột ngột. - Giải thích: tại hình B, các vi khuẩn được chuyển vào môi trường nuôi cấy có nhiệt độ cao sau đó chuyển về nhiệt độ thường → Nhiệt độ làm tạm dừng sinh trưởng của vi khuẩn ở một số giai đoạn nhất định → Đồng bộ các tế bào vi khuẩn về chung 1 pha của chu kỳ tế bào → Đường biểu diễn số lượng tế bào (thông qua đo độ đục) như hình B. Câu 29: 9.1. Virus động vật được phân loại theo axit nucleic chứa trong vỏ capsid. Ngoài axit nucleic, một số virus còn chứa các protein enzyme, chẳng hạn như RNA polymerase, bên trong các hạt virus. Từ các virus động vật sau đây, hãy chỉ ra: a) Những nhóm virus nào chứa một loại enzyme trong vỏ capsid cần cho tái bản. Giải thích. b) Những nhóm virus nào không chứa enzyme trong vỏ capsid cần cho tái bản. Giải thích. 9.2. Nêu sự khác nhau cơ bản giữa phage T4 và virus HIV về cấu tạo và đặc điểm lây nhiễm. ĐÁP ÁN: Nội dung 9.1a - Influenza virus có hệ gene RNA(-), hoạt động tự sao sử dụng enzyme RNA pol nhận RNA (+) làm mạch khuôn. Enzyme này không có sẵn trong tế bào động vật do đó virus cần mang theo RNA pol phụ thuộc RNA virus trong vỏ capsid. - Virus HIV có hệ gene RNA mạch đơn, trước khi tự sao dưới dạng DNA cần sự có mặt của enzyme phiên mã ngược. Tế bào động vật không có enzyme phiên mã ngược nên virus HIV cần mang theo chúng trong vỏ capsid. 9.1b - Các virus A, B, D sử dụng trực tiếp enzyme từ tế bào vật chủ nên không cần mang theo enzyme. Smallpox và B19 parvovirus hoạt động trong nhân tế bào như DNA vật chủ; Rhinovirus là ARN (+) nên dùng ARN này để dịch mã ngay.
• 26. HSG THPT 25 - Virus D (Rotavirus) có RNA kép, sợi RNA (+) dịch mã tạo protein sớm → tạo thành enzyme cần thiết cho sự sao chép vật chất di truyền nên không cần đem theo enzyme. 9.2 Phage T4 HIV Cấu tạo gồm vỏ protein bao bọc vật chất di truyền là ADN Cấu tạo gồm vỏ protein bao bọc vật chất di truyền Arn Cấu trúc phức tạp gồm 3 phần: đầu, đĩa nền và đuôi Cấu trúc đơn giản hơn, chỉ gồm protein vỏ bao bọc vật chất di truyền Nhận ra tế bào chủ lây nhiễm bằng sử dụng đuôi liên kết với thụ thể trên màng tế bào chủ Nhận ra tế bào chủ lây nhiễm bằng sử dụng các glycoprotein đặc hiệu thuộc lớp vỏ protein của virus để liên kết vơi các thụ thể trên màng tế bào chủ Khi lây nhiễm tế bào chủ, bao đuôi co rút, bơm vật chất di truyền của virus vào tế bào chủ Khi lây nhiễm tế bào chủ, vỏ protein của virus dung hợp với màng tế bào và chuyển vật chất di truyền của virus vào tế bào chủ Các ý so sánh khác nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa (chỉ chấm ý so sánh về cấu tạo và quá trình lây nhiễm – bước xâm nhập và hấp phụ) Câu 30: 10.1. Bệnh lao do vi khuẩn Mycobacterium tuberculosis gây ra giết chết hơn 1 triệu người mỗi năm. Theo thống kê từ trước 2015, một phần ba dân số thế giới hiện đang bị nhiễm M. Tuberculosis, và khoảng 10% trong số này bị bệnh lao (TB). Vòng đời gây bệnh của M. Tuberculosis được thể hiện trong hình dưới đây. Các giai đoạn trong hình thể hiện: 1- Sự lây nhiễm 2- Xâm nhập vào vật chủ mới 3- Sự nhân lên trong vách/ ổ “đặc biệt” của phổi 4- Nhiễm vào đại thực bào, sau đó đại thực bào bị phá hủy tạo các u hạt. 5- U hạt bạch huyết phát triển 6- U hạt bị hoại tử trung tâm, vi khuẩn lao nhân lên bên ngoài đại thực bào a) Dựa vào hình vẽ, hãy cho biết con đường lây nhiễm của bệnh lao. b) Sự hình thành u hạt có giúp cơ thể ngăn chặn sự nhân lên của vi khuẩn M. Tuberculosis không? Giải thích. c) Trên bề mặt đại thực bào, tế bào tua, lympho B biểu hiện mạnh một loại glycoprotein 4-1BB hoạt động như một receptor (thụ thể). Glycoprotein 4-1BB khi kết hợp với chất gắn (4-1BL) sẽ phát động tín hiệu 2 chiều làm tăng hoạt động của bạch cầu, tăng sản xuất và tiết các cytokine là yếu tố kích thích sự thâm nhập của bạch cầu tới các vị trí bị vi khuẩn xâm nhập. Theo lý thuyết, sự tăng hoặc giảm nhạy cảm của thụ thể 4-1BB sẽ ảnh hưởng như thế nào đến khả năng lây nhiễm của vi khuẩn lao trong giai đoạn nhiễm trùng tiềm ẩn?
• 27. HSG THPT 26 10.2. Ba giai đoạn của sự lây truyền bênh được xem xét trước khi một bệnh lây từ động vật trở thành đại dịch ở xã hội loài người. Virut corona là một nhóm virut gây ra một đại dịch như vậy. Vật chủ tự nhiên của virut corona được cho là dơi. (Chú thích hình: natural reservoir: vật chủ tự nhiên; human: người; intermediate host: vật chủ trung gian; pandemic in human society: đại dịch ở xã hội loài người) a) Ba trong số năm nghiên cứu nào sau đây ủng hộ cho giả thuyết về sự lây truyền dịch bệnh ở giai đoạn B và B’? Giải thích. (1)Bệnh không phát triển ở dơi-vật chủ tự nhiên. (2)Nhiều chủng virut corona được phát hiện trong phân dơi bằng RT-PCR. (3)Nhiều loài dơi hoạt động ban đêm. (4)Thay đổi môi trường sống xảy ra do thay đổi khí hậu. (5)Nhiều loài dơi ăn các loại côn trùng khác nhau. b) Dựa vào các yếu tố kể trên, hãy nêu ít nhất 2 biện pháp hạn chế ở bước B và B’. ĐÁP ÁN: 10.1a Vi khuẩn lao nằm trong các sol khí do người nhiễm bệnh tiết ra (thông qua ho, hắt hơi, giao tiếp,...) 10.1b Sự hình thành u hạt không giúp cơ thể chống lại sự nhân lên của vi khuẩn Lao do vi khuẩn lao nhiễm vào đại thực bào rồi nhân sau đó phá hủy cấu trúc u hạt để phát tán. (U hạt không những không giúp cơ thể hạn chế sự nhân lên của vi khuẩn Lao mà còn làm gia tăng sự lây nhiễm của vi khuẩn Lao) 10.1c Sự tăng nhạy cảm của thụ thể khiến tăng khả năng lây nhiễm bệnh Lao trong giai đoạn đầu. Giải thích: Vi khuẩn lao xâm nhập vào tế bào đại thực bào, tạo cấu trúc u hạt, u hạt vỡ có thể khiến vi khuẩn Lao phát tán theo dòng máu đi khắp cơ thể (đến các cấu trúc khác nhau của phổi) làm tăng khả năng lây nhiễm bệnh. Do đó khi thụ thể Glycoprotein 4-1BB tăng nhạy cảm → tăng thu hút đại thực bào đến nơi viêm do Lao → Tăng lây nhiễm. 10.2a - Các nghiên cứu ủng hộ giả thuyết là (1), (2), (4). + (1) đúng vì vật chủ tự nhiên là sinh vật mang mầm bệnh nhưng không bị virut gây bệnh. + (2) đúng vì trong các sản phẩm tiết/ chất thải chứa virut là điều kiện cần để virut lây lan thông qua các tiếp xúc với sản phẩm tiết/ chất thải. Nghiên cứu này chứng minh được sự lây truyền qua B và B’. + (4) đúng do sự thay đổi môi trường sống tự nhiên tạo điều kiện cho các chủng virut đột biến có khả năng lan truyền virut từ dơi sang các sinh vật khác và người. Thay đổi vật chủ (sang những loài vật gần gũi hơn với người) tạo điều kiện cho sự lây truyền bệnh dịch sang người. 10.2b Các biện pháp: - Không săn bắt, mua bán, sử dụng động vật hoang dã. - Hạn chế chặt phá rừng, phá bỏ nơi cư trú của động vật. - Hạn chế tiếp xúc với động vật hoang dã. - Tiêm vaccine phòng bệnh cho vật nuôi. -... (Nêu được từ 2 biện pháp đúng được điểm tối đa) Câu 31:
• 28. HSG THPT 27 1. HNA19-Khi một enzim có mặt ở một loài vi khuẩn, thì con đường chuyển hoá mà enzim đó tham gia thường tồn tại trong loài vi khuẩn này. Bảng 7.1 là tên enzim và phản ứng mà enzim xúc tác được sử dụng làm chỉ thị cho sự xuất hiện của các con đường chuyển hóa mà nó tham gia. Bảng 7.2 thể hiện sự có mặt hay vắng mặt của một số enzim ở bốn loài vi khuẩn khác nhau 1,2, 3 và 4. Bảng 7.1. Enzim và phản ứng xúc tác tương ứng Tên enzim Phản ứng xúc tác Lactat đêhiđrôgenaza (LDH) Axit piruvic + NADH → axit lactic 4- NAD+ Alcohol đêhiđrôgenaza (ADH) Axêtanđêhit 4- NADH → Êtanol + NAD+ Xitôcrôm C oxidaza Vận chuyển electron từ xitôcrôm C tới xitôcrôm a ATP sintetaza Vận chuyển H+ qua màng tạo ATP từ ADP và Pi Phức hợp Pyruvate dehydrogenase Xúc tác gắn CoASH với Axit pyruvic để tạo acetyl-CoA Bảng 7.2. Sự có mặt (+) và vắng mặt (-) của mỗi loại enzim trong từng loài vi khuẩn Loài vi khuẩn Tên enzim LDH ADH Xitôcrôm c oxidaza ATP sintetaza Phức hợp Pyruvate dehydrogenase Loài 1 - + - + - Loài 2 + - - + - Loài 3 + - + + - Loài 4 - + + + + Hãy cho biết: a. Loài vi khuẩn nào không thể thực hiện được hô hấp hiếu khí? b. Các loài trên sẽ phát triển như nào nếu như bổ sung oxi phân tử vào môi trường? 2. Lan có triệu chứng đau họng, nhức đầu, sốt nhẹ, ớn lạnh và ho. Sau khi bị sốt, ho ngày càng tăng và đau nhức trong nhiều ngày, Lan nghi ngờ rằng cô bị bệnh cúm. Bác sĩ nói với Lan rằng triệu chứng của cô có thể là do một loạt các bệnh như cúm, viêm phế quản, viêm phổi hoặc bệnh lao. Ông tiến hành chụp X- quang và thấy một chất nhầy có trong phổi trái. Kết quả cho thấy dấu hiệu của bệnh viêm phổi nên bác sĩ cho cô điều trị với amoxicillin, một kháng sinh thuộc nhóm - lactam giống penicillin. Hơn một tuần sau đó, mặc dù tuân theo đầy đủ chỉ dẫn, Lan vẫn cảm thấy yếu và không hoàn toàn khỏe mạnh. Theo tìm hiểu, Lan biết rằng có nhiều loại vi khuẩn, nấm và virus có thể gây viêm phổi. a. Bác sĩ sẽ có kết luận gì về chủng sinh vật gây bệnh khi Lan sử dụng amoxicillin không hiệu quả? b. Theo em, khi biết nguyên nhân gây bệnh là do một chủng vi khuẩn thông thường, hướng tiếp cận chữa trị mà bác sĩ sẽ thực hiện để điều trị cho Lan là gì? ĐÁP ÁN: 1. a. Vi khuẩn không thể thực hiện được hô hấp hiếu khí gồm: loài 1, loài 2, loài 3. b- Khi bổ sung vào môi trường oxi phân tử thì loài 2 và loài 3 sẽ bị chết nhanh nhất,khả năng chúng là vi khuẩn lactic. Trong điều kiện có oxi, vi khuẩn lactic bị ức chế sinh trưởng vì nó là vi khuẩn kị khí bắt buộc, tế bào thiếu enzim catalaza, SOD giúp chúng tồn tại trong điều kiện có oxi. - Loài 1 là nấm men rượu – kị khí không bắt buộc. Khi có oxi nấm men chuyển sanghô hấp hiếu khí. Glucôzơ bị phân hủy hoàn toàn; Năng lượng tạo ra nhiều (38 ATP);khi đó chất nhận e là khí oxi. - Loài 4 có khả năng sống được trong cả khi có oxi hoặc không nên sinh trưởng bình thường 2. a. Nhóm kháng sinh β- lactam là các chất ức chế sự tổng hợp thành peptidoglican của vi khuẩn do đó ức chế sự sinh trưởng của vi khuẩn, vi khuẩn dễ bị các yếu tố bên ngoài tấn công hơn.
• 29. HSG THPT 28 - Việc sử dụng amoxillin không hiệu quả có thể do: + Chủng gây bệnh là các virut, do virut có vỏ ngoài là capsit nên không chịu tác động của amoxicillin nên tiếp tục gây bệnh. + Chủng gây bệnh là nấm, do thành tế bào của nấm không phải peptidoglican do đó không chịu tác động của amoxicillin nên tiếp tục gây bệnh. + Chủng gây bệnh là các vi khuẩn nhóm mycoplasma không có thành tế bào nên không chịu tác động của amoxicillin nên tiếp tục gây bệnh. + Chủng gây bệnh là các vi khuẩn thông thường, tuy nhiên chúng có khả năng kháng kháng sinh loại 𝛽- lactam: có plasmid qui định enzim phân cắt kháng sinh loại 𝛽- lactam, thay đổicấu hình vị trí liên kết của kháng sinh họ 𝛽- lactam, có các kênh trên màng tế bào bơm kháng sinh 𝛽- lactam ra ngoài. b. Khi biết bệnh do một chủng vi khuẩn thông thường gây nên, có thể trị bằng các cách: - Sử dụng phối hợp nhiều loại kháng sinh với nhiều tác dụng như phân cắt thành tế bào, ức chếsự tổng hợp thành tế bào, ức chế sự tổng hợp protein của vi khuẩn. - Sử dụng các phagơ để tiêu diệt vi khuẩn. Phagơ là các loại virus chỉ lây nhiễm tế bào vi khuẩn nên có thể sử dụng để tiêu diệt tế bào vi khuẩn mà không sợ chúng lây nhiễm chongười. Câu 32: Beadle và Tatum đề xuất rằng một gen tạo ra một enzyme. Họ đã gây đột biến nấm mốc và quan sát thấy các khuẩn lạc khác nhau cần chất bổ sung khác nhau trong môitrường bình thường để tồn tại (Hình 1). a. Những đột biến nào có cùng nhu cầu dinh dưỡng giống như tế bào kiểu dại? b. Những khuẩn lạc nào được sử dụng để phát hiện các gen tham gia vào con đường tổng hợp arginine? Giải thích. c. Trong một thí nghiệm khác, các nhà khoa học lấy một nhóm các thể đột biến khác và cấy chúng lên đĩa như trong Hình 2. Những khuẩn lạc nào (1-8) trong Hình 2 không thể sản xuất arginine? ĐÁP ÁN: a. Môi trường 2 là môi trường tối thiểu mà vẫn thấy vi khuẩn 1,7 sống được nên vi khuẩn 1,7 có nhu cầu dinh dưỡng giống kiểu dại. b. Sử dụng legend 5 để xác định vi khuẩn nào tham gia vào con đường tổng hợp arginine
• 30. HSG THPT 29 Giải thích : Vì khuẩn lạc 5 có môi trường tối thiểu + arginine mà chủng 1, 4, 6, 7 vẫn sinhtrưởng được. c. Trong môi trường không có arginine chỉ có khuẩn lạc 1, 4, 6, 7 mọc được => chỉ có những khuẩn lạc này sản xuất được arginine, còn khuẩn lạc 2, 3, 5, 8 không thể mọc được => không thể sản xuất arginine. X là mọc, O: không mọc 1 2 3 4 5 6 7 8 1 X O O O O O X O 2 O O O X O X O O 3 O X X O X O O X Câu 33: Virut cúm được bao quanh bởi một màng chứa protein tổng hợp, được hoạt hóa bởi pH axit. Khi kích hoạt, protein giúp cho màng virus kết hợp với màng tế bào. Một phương thuốc dân gian cũ chống cảm cúm khuyên người ta nên ngủ một đêm trong chuồng ngựa. Nghe có vẻ kỳ quặc, nhưng có một lời giải thích hợp lý cho lời khuyên này như sau: Không khí trong chuồng ngựa chứa amoniac (NH3) do vi khuẩn trong nước tiểu ngựa tạo ra. - Tóm tắt con đường mà virut cúm xâm nhập vào các tế bào - Dự đoán vai trò NH3 trong việc bảo vệ các tế bào khỏi bị nhiễm virut. ĐÁP ÁN: - Virut cúm xâm nhập vào các tế bào bằng endocytosis và được chuyển đến endosome - nơi có độ pH axit nhằm kích hoạt protein tổng hợp của nó. Sau đó, màng virus hợp nhất với màng của endosome, giải phóng bộ gen virus vào tế bào chất. -NH3 là một phân tử nhỏ, không tích điện dễ dàng khuếch tán trực tiếp qua lớpphotpholipit của màng. Do đó, nó có thể xâm nhập vào tất cả các khoang nội bào, bao gồm cả endosome, bằng cơ chế khuếch tán trực tiếp qua màng. - Khi ở trong ngăn có nồng độ H+ cao (pH axit), NH3 kết hợp với H+ tạo ra NH4+, đây là ion tích điện và do đókhông thể qua màng bằng cách khuếch tán. Do đó, các ion NH4+ tích tụ trong cácngăn chứa axit, làm tăng độ pH (giảm nồng độ H+ ) của chúng. - Khi độ pH của endosome được tăng lên, virus vẫn nằm trong endosome,vì protein tổng hợp của virus không thể được kích hoạt; vì vậy, virus không thể xâm nhập vào tế bào chất và nhân lên. Câu 34: 1. Intefêron là gì ? Nêu các tính chất cơ bản của intefêron. Vì sao intefêron được coi là yếu tố quan trọng nhất trong sức đề kháng của cơ thể chống lại virut và tế bào ung thư ? 2. Virut viêm gan B chứa các kháng nguyên HBs, HBc và HBe, trong đó HBs được sử dụng phổ biến làm vacxin, còn HBe chỉ biểu hiện ở một số chủng virut. Để xác định xem có nên cho trẻ tiêm chủng vacxin phòng viêm gan B không, bố mẹ của một số trẻ đã đưa con đi kiểm tra sự có mặt hay vắng mặt của kháng nguyên virut và kháng thể tương ứng ở trẻ. Bảng dưới đây thể hiện kết quả kiểm tra ở 5 trẻ ( kí hiệu từ T1 đến T5). Những trẻ này chưa từng được tiêm văcxin viêm gan B. Dấu (+) thể hiện sự có mặt, dấu (-) thể hiện sự vắng mặt, dấu (?) thể hiện phép kiểm tra chưa được thực hiện. Kí hiệu trẻ HBs HBc HBe Anti-HBs IgG Anti-HBs IgM Anti-HBc IgG Anti-HBe IgG T1 + ? + - + + +