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).

 

Loài	Cường độ ánh sáng (% so với bình thường)	Hàm lượng chlorophyll		Diện tích bề mặt lá (dm2/g)
		(mg/g khối lượng lá khô)	(mg/dm2 lá)
Gỗ sồi (ưa bóng)	44 3	3,26 7,02	1,53 2,82	2,13 2,49
Gỗ liễu (ưa sáng)	44 3	6,34 8,23	3,62 4,38	1,57 1,88

a.  Hai biểu đồ có dạng đường cong gần tương tự nhau cho thấy ánh sáng có quan hệ chặt chẽ với cường độ quang hợp. Giải thích tại sao khi cường độ ánh sáng tăng thì cường độ quang hợp cũng tăng theo?

b.  So sánh cường độ quang hợp tối đa của hai loài cây. Đặc điểm nào giữa thực vật ưa bóng và thực vật ưa sáng tạo nên sự khác biệt như vậy?

c.  Phân tích dữ liệu về hàm lượng diệp lục trong bảng và giải thích.

d.  Phân tích dữ liệu về diện tích bề mặt lá trong bảng và giải thích.

e.  Loại thực vật nào sẽ có sự biến động lớn nhất về cường độ quang hợp theo thời gian để đáp ứng với những thay đổi xảy ra trong một ngày duy nhất khi trời u ám rồi chuyển sáng rồi lại u ám?

a.  Để nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường đến quá trình lên men và chất lượng dưa cải muối, người ta tiến hành muối dưa ở nồng độ 2,5% và 21 độ với 4 nhóm thí nghiệm gồm: Lên men tự phát (A), bổ sung vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides (B), bổ sung vi khuẩn Lactococcus lactis (C) và bổ sung nước dưa cũ (D). Kết quả thu được sau 28 ngày lên men thể hiện ở bảng và hình dưới:

 

Chỉ tiêu A B C D Mùi hương Hăng Nhẹ Dễ chịu Hăng Màu sắc Vàng Vàng rơm Vàng rơm Vàng nhạt Mùi vị Chua Chua nhẹ Chua đặc trưng Đắng Kết cấu dưa Trung bình Mềm Giòn Mềm Bảo quản được 4 tháng 2-3 tháng 6 tháng 3-8 tuần

​

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?

c.   Khi chuyển L. lactis ra môi trường thoáng khí và nuôi trên đĩa thạch dinh dưỡng, vi khuẩn sinh trưởng rất chậm mặc dù có nguồn carbon dồi dào. Nếu bổ sung sắt (thành phần của protein Hem) vào môi trường, vi khuẩn sinh trưởng nhanh hơn và bắt đầu tiêu thụ O2. Hãy giải thích hiện tượng trên. Sắt có phải nhân tố sinh trưởng đối với L. lactis không? Giải thích.

a.  Phân biệt chiều khuếch tán và số lượng ion H+ ở các bào quan diễn ra cơ chế như hình bên ở tế bào thực vật?

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?

a.  Khi các nhà nghiên cứu dược phẩm thiết kế thuốc cần phải vào tế bào thì họ thường gắn vào thuốc nhóm methyl (CH₃) để phân tử thuốc dễ dàng đi vào trong tế bào. Ngược lại, khi các nhà khoa học thiết kế thuốc cần hoạt động ngoài tế bào thì họ gắn vào đó nhóm tích điện để giảm khả năng thuốc đi qua màng và vào tế bào. 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.

Vị trí đo	Cường độ huỳnh quang tương đối theo thời gian (phút)
	0	20	40	60	80	100	150	200
A	0,95	0,64	0,38	0,17	0,05	0,00	0,00	0,00
B	0,05	0,29	0,39	0,38	0,28	0,25	0,05	0,00
C	0,00	0,08	0,23	0,44	0,65	0,70	0,77	0,75

-  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.

a.  Nghiên cứu về quá trình ra hoa ở cây cải dại (Arabidopsis thaliana) cho thấy, sự ra hoa ở cây cải dại bị chi phối bởi nhiều gene và nhiệt độ môi trường. Trong đó, gene C mã hóa protein ức chế hoạt động của các gene khác quy định sự ra hoa, gene D mã hóa enzyme deacetylase liên quan đến sự ức chế phiên mã của gene C, gene D được cảm ứng bởi nhiệt độ thấp kéo dài.

Giả sử các yếu tố môi trường khác của cây là bình thường. Trong hai trường hợp cây cải dại được cảm ứng và không được cảm ứng bởi nhiệt độ thấp kéo dài, cây có ra hoa không? Giải thích.

b.  Cây cà chua và cây bông sẽ bị héo sau khi rễ của chúng bị ngập nước trong vài giờ. Biết rằng sự úng nước dẫn đến thiếu O₂, tăng calcium tế bào chất và giảm pH tế bào. Em hãy đưa ra giả thuyết để giải thích hiện tượng trên.

 Ở động vật có xương sống, hormone thần kinh ADH (vasopressin) do vùng dưới đồi tiết ra, được kích thích giải phóng vào máu trong những điều kiện mất cân bằng nội môi nhất định của cơ thể. ADH tác động đến hoạt động của một số tế bào ống thận, từ đó ảnh hưởng đến một số chỉ số trong dịch lọc của ống thận. Hình 11.1 thể hiện sự biến đổi giá trị một chỉ số dịch lọc (chỉ số X) trong một số cấu trúc của nephron ở một loài linh trưởng trong hai trường hợp: không có ADH và ADH nồng độ cao (đường đồ thị 1 và 2). Mỗi kí hiệu i, ii, iii trên Hình 11.1 là một cấu trúc của nephron. Hình 11.2 thể hiện tác động của ADH đến một loại tế bào nephron. Hãy trả lời các ý hỏi sau:

a.  Đường đồ thị nào (1 hay 2) tương ứng với điều kiện có ADH nồng độ cao? Giải thích. Biết rằng, chỉ số X là một trong hai chỉ số: thể tích dịch lọc hoặc áp suất thẩm thấu dịch lọc.

b.  Mỗi cấu trúc i, ii, iii tương ứng với một cấu trúc nào của nephron? Giải thích.

c.  Khi ức chế các kênh vận chuyển urea ở ống góp, độ cao đỉnh (t) ở đường đồ thị 1 thay đổi như thế nào so với bình thường? Giải thích.

d.  Dưới tác động của ADH, cấu trúc Y (Hình 11.2) sẽ tăng số lượng trên màng tế bào ở phía A hay phía B nhiều hơn? Giải thích.