Một số loài vi khuẩn có thể sử dụng ethanol (CH3-CH2-OH) hoặc acetate (CH3-COO-) làm nguồn carbon duy nhất trong quá trình sinh trưởng. Tốc độ hấp thụ ban đầu hai loại chất này của tế bào vi khuẩn được trình bày trong bảng dưới đây:

Nồng độ cơ chất (mM)	Tốc độ hấp thụ của vi khuẩn (  mol/phút)
	Chất A	Chất B
0,1	2	18
0,3	6	46
1,0	20	100

 

3,0	60	150
10,0	200	182

a.   Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ hấp thụ ban đầu và nồng độ của hai chất trên.

b.  Dựa vào đồ thị đã vẽ, hãy cho biết:

-  Sự vận chuyển của hai chất A và B qua màng tế bào vi khuẩn theo cách nào? Giải thích.

-  Hai chất A và B, chất nào là ethanol và chất nào là acetate? Giải thích.

b.  Trong tự nhiên, một số protein có thể phát ra ánh sáng. Ví dụ như protein huỳnh quang được tìm thấy ở loài sứa Aequorea victoria có thể phát sáng màu xanh lục. Trong nghiên cứu, các nhà khoa học có thể phân lập gene mã hoá protein này và ghép chúng với gene mã hóa protein từ sinh vật khác. Sự biểu hiện của gene ghép tạo ra “protein dung hợp” và vẫn giữ được chức năng sinh học bình thường của chúng, nhưng có thêm phần huỳnh quang cho phép các protein dễ dàng được theo dõi.

Trong một thí nghiệm, các nhà nghiên cứu sử dụng kính hiển vi để theo dõi đường đi của protein dung hợp thông qua một tế bào động vật có vú. Gene mã hoá protein huỳnh quang được ghép với gene mã hóa protein X của virus. Bảng dưới đây tóm tắt những thay đổi quan sát được tại 3 vị trí trong tế bào sau khi cho lây nhiễm với virus.

-  Xác định tên của mỗi cấu trúc A, B, C. Giải thích.

-   Nếu các tế bào được bổ sung một phân tử ức chế tổng hợp protein đặc hiệu vào lúc virus bắt đầu xâm nhiễm, kết quả thí nghiệm trên sẽ thay đổi như thế nào? Giải thích.

Để nghiên cứu sự khác biệt giữa thực vật ưa sáng và ưa bóng, các nhà khoa học đã làm thí nghiệm với cây non của hai loài thực vật, một cây ưa bóng (gỗ sồi) và một cây ưa sáng (gỗ liễu). Cây con được trồng và nảy mầm trong lồng kính sau đó dùng vải tối màu để che nhằm giới hạn lượng ánh sáng chiếu vào chỉ còn bằng 3% và 44% so với bình thường. Sau 5 tuần thu lấy một lá (kích thước bình thường và vẫn còn trên cây) ra khỏi lồng kính để nghiên cứu trong thời gian ngắn. Lá được tiếp xúc với ánh sáng bình thường trong vài phút để đo cường độ quang hợp, sau đó người ta tiếp tục phân tích hàm lượng diệp lục (hàm lượng, khối lượng) và diện tích bề mặt lá. Các kết quả cuối cùng được thể hiện dưới dạng diện tích bề mặt trên mỗi gam mô lá để có thể so sánh giữa hai loài (chúng có kích thước lá khác nhau). Hình dưới đây thể hiện kết quả thu được (lưu ý rằng đơn vị đo cường độ ánh sáng ở đây là foot-candle (fc) = 10.764 lux, một loại đơn vị đo cường độ ánh sáng cũ, trong điều kiện ánh sáng bình thường cường độ ánh sáng xấp xỉ 4500 fc).

Sự phát triển của quả cà chua được chia thành ba giai đoạn. Giai đoạn 1 (GĐ1): Giai đoạn hình thành quả được đặc trưng bằng sự phân chia nhanh chóng của các tế bào. Giai đoạn 2 (GĐ2): Giai đoạn sinh trưởng, kích thước quả tăng nhanh (chủ yếu bởi sự dãn tế bào). Giai đoạn 3 (GĐ3): Giai đoạn chín của quả, bắt đầu khi quả đạt kích thước tối đa. Sự phát triển của quả được điều hòa bằng các phytohormone: Auxin, gibberellin, cytokinin, abscisic acid và ethylene. Mỗi loại phytohormone này được kí hiệu ngẫu nhiên là: L, M, N, P, Q. Người ta nhận thấy trong quá trình phát triển của quả cà chua có một số đặc điểm sau:

+ GĐ1 có sự hoạt động mạnh của L, M, N.

+ L có nồng độ giảm thấp khi quả phát triển sang GĐ2.

+ Ở GĐ1, M có nồng độ ban đầu thấp hơn L. Sau đó, nồng độ chất này tăng dần và đạt mức cao ở nửa đầu GĐ2, rồi giảm dần ở nửa cuối GĐ2. M cũng xuất hiện trong GĐ3.

+ N có nồng độ cao nhất ở giữa GĐ2.

+ GĐ3 được bắt đầu bằng sự xuất hiện của P và được điều hòa chủ yếu bởi P.

a.  Giả sử chất N có tác động đến kênh ion Na+ trên màng sợi sau hạch dây giao cảm. So với điều kiện bình thường, khi bổ sung chất N, lượng máu tới ruột non tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.

b.  Giả sử chất P có tác động đến khả năng thẩm thấu của màng neuron đối với ion Na⁺ của sợi sau hạch dây thần kinh giao cảm. Biết P có thụ thể ở động mạch thận. So với điều kiện bình thường, khi chịu tác động của P, thì áp lực lọc cầu thận tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.

c.   Giả sử chất Q có tác động đến khả năng thẩm thấu của màng neuron đối với ion Na+ của sợi trước hạch dây thần kinh phó giao cảm. So với điều kiện bình thường, khi chịu tác động của Q, hoạt động protein ức chế bơm ion Ca²⁺ - H+ ATPase trên màng tế bào cơ tim tăng, giảm hay không đổi? Giải thích.

b.  Những năm 1970, các nhà khoa học đã làm 1 thí nghiệm:

-  Cho dung hợp tế bào đang ở pha G1 với tế bào đang ở pha S, thấy nhân của tế bào ở pha G1 bước ngay vào pha S.

-  Cho dung hợp tế bào đang ở pha G1 với tế bào đang ở pha M, thấy tế bào đang ở pha G1 bước ngay vào pha M. Hãy giải thích kết quả?

Sắp xếp các nhóm thí nghiệm theo hiệu quả lên men tăng dần. Giải thích.

-  Nhóm nào có chất lượng sản phẩm tốt nhất? Giải thích.

 b.  Phân lập vi khuẩn L. lactis từ nước dưa và Clostridium botulinum từ đất rồi nuôi trong môi trường kị khí thích hợp, sau đó nhỏ vài giọt H2O2 vào ống nghiệm chứa mỗi loại vi khuẩn, người ta không thấy hiện tượng xảy ra. Giải thích kết quả thu được. Từ kết quả có thể phân loại mỗi loài trên dựa vào nhu cầu oxygen cho sinh trưởng được không? Tại sao?