Quang hợp là quá trình thực vật, tảo và vi khuẩn lam chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng tích lũy trong các liên kết hóa học. Diệp lục là sắc tố được các sinh vật tự dưỡng sử dụng để hấp thụ các bước sóng khác nhau của ánh sáng khả kiến từ mặt trời để sử dụng cho quá trình quang hợp. Có nhiều loại sắc tố quang hợp, chúng có các cấu tạo đặc biệt để hấp thụ được nhiều phạm vi khác nhau của quang phổ ánh sáng khả kiến và phản xạ các phạm vi còn lại. Phổ hấp thụ của chất diệp lục và các sắc tố phụ có thể thu được thông qua phép đo quang phổ và được sử dụng trong các phân tích về sự phát triển của thực vật, nhằm xác định sự phong phú của các sinh vật quang hợp trong nước ngọt hoặc nước mặn và đánh giá chất lượng nước.

Số liệu trong hình và bảng dưới đây được thu thập bởi các nhóm sinh viên khi đo phổ hấp thụ của ba sắc tố quang hợp thường gặp.

Hình 1. Mức độ hấp thụ ánh sáng của các sắc tố quang hợp

Màu	Đỏ	Cam	Vàng	Lục	Lam	Tím
Bước sóng nm	620 – 750	590 – 620	570 – 590	495 – 570	450 – 495	380 – 450

Bảng 1. Bước sóng của các tia đơn sắc trong phổ ánh sáng khả kiến

Ở ruồi giấm, xét 3 cặp gene: A, a; B, b và D, d; mỗi gene quy định 1 tính trạng, các allele trội là trội hoàn toàn. Phép lai P: 2 ruồi đều có kiểu hình trội về 3 tính trạng giao phối với nhau, tạo ra F₁ gồm 24 loại kiểu gene và có 1,25% số ruồi mang kiểu hình lặn về 3 tính trạng nhưng kiểu hình này chỉ có ở ruồi đực. Theo lí thuyết, trong tổng số ruồi cái có kiểu hình trội về 3 tính trạng ở F₁, số ruồi có 5 allele trội chiếm tỉ lệ là bao nhiêu?

Ở người, nguyên nhân gây hội chứng Down sơ cấp là do sự không phân li của cặp NST số 21 trong quá trình hình thành trứng. Trứng mang 2 NST số 21 thụ tinh với tinh trùng bình thường hình thành hợp tử mang 3 NST 21, phát triển thành cơ thể mang hội chứng Down. Quá trình này thường gặp ở những người mẹ sinh con khi lớn tuổi, không mang tính di truyền theo gia đình.

Tuy nhiên, có khoảng 4% người mang hội chứng Down thứ cấp là do di truyền và mang tính chất phả hệ trong gia đình. Nguyên nhân của hiện tượng này là do đột biến chuyển đoạn NST 14 – 21. Những người mang đột biến chuyển đoạn có 45 NST, trong đó 1 NST 21 gắn với NST số 14 hình thành 1 NST dài (14 – 21), có kiểu hình và sinh sản bình thường.

Trong quá trình hình thành giao tử ở người mang NST chuyển đoạn 14 – 21, các NST 21 và NST 14 phân li theo 3 cách với xác suất như nhau:

Cách 1: NST chuyển đoạn 14 – 21 đi về một giao tử và giao tử còn lại mang đồng thời 1 NST 21 và 1 NST 14.

Cách 2: NST chuyển đoạn 14 – 21 và NST 21 phân li về cùng một giao tử, giao tử còn lại chỉ mang 1 NST 14.

Cách 3: NST 14 – 21 và NST 14 phân li về cùng một giao tử, giao tử còn lại chỉ mang 1 NST 21.

Sự thụ tinh giữa giao tử có chứa đồng thời 1 NST 14 – 21, 1 NST số 21 với giao tử bình thường có chứa 1 NST số 14, 1 NST số 21 hình thành hợp tử có 46 NST nhưng dư một phần NST số 21, do đó phát sinh thành thể Down.

Một người đàn ông bình thường có 45 NST với 1 NST mang đột biến chuyển đoạn 14 – 21 kết hôn với người phụ nữ bình thường. Nếu tất cả các tế bào sinh tinh đều giảm phân theo cách 1 và không xuất hiện đột biến mới thì nội dung nào sau đây đúng?

Phân tích hàm lượng DNA trong một tế bào qua các kiểu phân bào và qua các kì phân bào người ta vẽ được đồ thị dưới đây:

Giai đoạn g thuộc

Nhà sinh thái học Joseph Connell đã tiến hành nghiên cứu về hai loài hà sống ở biển là Chthamalus stellatus và Balanus balanoides. Hai loài này phân bố ở các tầng cao thấp khác nhau trên vách đá dọc theo bờ biển Scotland. Loài Chthamalus thường sống ở vùng cao hơn so với loài Balanus phân bố ở các khu vực thấp hơn. Để kiểm tra xem sự phân bố của loài Chthamalus có bị ảnh hưởng bởi cạnh tranh từ loài Balanus hay không, Connell đã thực hiện một thí nghiệm bằng cách loại bỏ loài Balanus khỏi một số khu vực trên vách đá (hình bên dưới).

Loài Chthamalus được xếp vào mối quan hệ sinh thái nào so với loài Balanus?

Các nhà khoa học tiến hành 2 thí nghiệm sự hóa đen của loài bướm Biston betularia ở vùng công nghiệp.

Thí nghiệm 1: Thả 50 con bướm Biston betularia màu đen vào rừng cây bạch dương trồng ở vùng đất không bị ô nhiễm. Khi đó, thân cây bạch dương có màu trắng. Sau một thời gian, người ta bắt những con bướm này lại và thấy phần lớn những con bướm có màu trắng. Đồng thời, khi nghiên cứu thức ăn trong dạ dày của các con chim ở đây thì thấy chim bắt được nhiều bướm đen hơn bướm trắng.

Thí nghiệm 2: Thả 50 con bướm Biston betularia màu trắng vào rừng cây bạch dương trồng ở vùng đất bị ô nhiễm. Khi đó, thân cây bạch dương có màu đen. Sau một thời gian, người ta bắt những con bướm này lại và thấy phần lớn những con bướm có màu đen. Đồng thời, khi nghiên cứu thức ăn trong dạ dày của các con chim ở đây thì thấy chim bắt được nhiều bướm trắng hơn bướm đen.

Cho các sự kiện sau đây:

(1) Qua thời gian hình thành nên màu sắc ngụy trang của bướm trong môi trường thực tế.

(2) Các gene phát tán trong quần thể qua quá trình sinh sản.

(3) Dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, những con bướm nổi bật trên nền môi trường bị chọn lọc tự nhiên đào thải.

(4) Quần thể bướm Biston betularia phát sinh đột biến làm xuất hiện gene quy định bướm có màu đen.

Hãy viết liền các số tương ứng với bốn sự kiện theo trình tự của quá trình hình thành quần thể bướm với màu sắc thích nghi với từng điều kiện môi trường.

Nhà sinh thái học Joseph Connell đã tiến hành nghiên cứu về hai loài hà sống ở biển là Chthamalus stellatus và Balanus balanoides. Hai loài này phân bố ở các tầng cao thấp khác nhau trên vách đá dọc theo bờ biển Scotland. Loài Chthamalus thường sống ở vùng cao hơn so với loài Balanus phân bố ở các khu vực thấp hơn. Để kiểm tra xem sự phân bố của loài Chthamalus có bị ảnh hưởng bởi cạnh tranh từ loài Balanus hay không, Connell đã thực hiện một thí nghiệm bằng cách loại bỏ loài Balanus khỏi một số khu vực trên vách đá (hình bên dưới).

Sự cạnh tranh giữa loài Chthamalus và Balanus có thể ảnh hưởng như thế nào đến hệ sinh thái vùng thủy triều?