Phytochrome hấp thụ ánh sáng làm thay đổi cấu hình trung tâm hoạt động. Có hai loại đồng phân bộ phận của phytochrome (kí hiệu A và B) có thể chuyển hóa lẫn nhau; trong đó, một loại có hoạt tính sinh học, một loại không có hoạt tính. Cấu trúc của phytochrome được mô tả ở hình 9.

Ở thí nghiệm 1, tiến hành xác định hoạt tính của 2 dạng đồng phân A và B bằng đo độ hấp phụ của hai dạng đồng phân này, khi chiếu các bước sóng ánh sáng khác nhau. Điểm chung của hai dạng này chính là ở những bước sóng ngắn thì sự hấp thụ không có sự thay đổi rõ rệt nhưng khi càng chiếu những bước sóng dài thì sự hấp thụ càng lớn và có khác biệt lớn. Bảng 9.1 sau thể hiện một phần của kết quả thí nghiệm.

Bảng 9.1

	500-550nm	550-600nm	650-700nm	700-750nm	750-800nm
Đồng phân A	?	+	+++	++	?
Đồng phân B	?	?	+	+++	++

(“?”: thể hiện kết quả không được mô tả, “+;++;+++” thể hiện kết quả với độ hấp thụ thấp, trung bình, cao)

Ở thí nghiệm 2, tiến hành xác định nghiên cứu về ảnh hưởng của 2 loại phytochrome này đến các hoạt động sinh lý của 2 loài cây khác nhau: sự ra hoa của cây, sự nảy mầm của cây và chiều cao của cây. Thực hiện thí nghiệm với việc chiếu một loại ánh sáng trong đêm và kết quả được biểu diễn ở bảng 9.2 dưới đây:

Bảng 9.2

	Tỉ lệ B/tổng số	Sự ra hoa	Nảy mầm hạt (%)	Mức độ kéo dài thân (đơn vị tương đối)
Cây số I
Lô đối chứng	0,15	+	78	0,1
Lô thí nghiệm	0,09	-	52	0,13
Cây số II
Lô đối chứng	0,37	?	?	0,1
Lô thí nghiệm	0,25	+	?	0,1

(Lưu ý: lô đối chứng là lô không có sự chiếu sáng trong đêm, các điều kiện khác đều ở điều kiện tối ưu cho quá trình ra hoa, tương tự lô thí nghiệm, “-” thể hiện không ra hoa, “+”: thể hiện ra hoa; “?”: thí nghiệm không diễn ra).

a)   Xác định ánh sáng được dùng ở thí nghiệm 2 trên là loại ánh sáng nào (ánh sáng đỏ hay ánh sáng đỏ xa)? Giải thích.

b)   Xác định cây I và cây II thuộc loại cây nào theo quang chu kì? Giải thích.

1.    Chất kích thích thần kinh giao cảm hay đối giao cảm sẽ làm giảm triệu chứng của bệnh nhân dạng 1? Giải thích.

2.   Bệnh nhân dạng 3 có thể bị yếu cơ hô hấp không? Giải thích.

3.    Tần số phát xung của trung khu hô hấp ở bệnh nhân dạng 3 có thay đổi so với người bình thường không? Giải thích.

Màng sinh học (màng sinh chất) có tính thấm khác nhau đối với các chất đi vào hoặc ra khỏi tế bào.

Một nhóm học sinh đã sử dụng một cây thân gỗ có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện chăm sóc và tưới nước đầy đủ. Tại thời điểm 10:00 giờ sáng, họ đã tiến hành đo thế nước ở 5 vị trí. Kết quả được 1 học sinh trong nhóm ghi lại như sau :

Bảng 6

a.    Số liệu trong bảng có chính xác hay không? Giải thích. Nếu chưa chính xác, em hãy sắp xếp lại.

b. Trong mạch xylem, thế nước của xylem thân thường cao hơn thế nước của xylem lá. Em hãy cho biết thế thẩm thấu hay thế áp suất quyết định sự khác nhau này? Giải thích.

c. Nếu nhóm nghiên cứu đo cả thế thẩm thấu ở thành tế bào mô giậu và xylem lá thì em dự đoán vị trí nào sẽ có giá trị thế thẩm thấu thấp hơn? Giải thích.

a.   Việc tạo protein lai giữa protein GFP và một loại protein khác nhằm mục đích gì?

b.   Tại sao trong thí nghiệm trên nhà khoa học lại phải sử dụng đột biến mẫn cảm nhiệt độ dù nó khó phân lập hơn đột biến thông thường?

c.   Cho biết mỗi chủng A, B, C, D ở hình bị đột biến ở giai đoạn nào trong con đường tiết protein.

d.  Nếu tế bào nấm men mang đột biến chức năng từ cả nhóm A và nhóm C, thì protein sẽ tập trung ở vị trí nào? Giải thích

Nghiên cứu sự thích nghi của thực vật sống vùng ngập mặn Cần Giờ thu thập được các số liệu dưới đây.

Bảng 7

a.   Trình bày cách thức loại thải muối của các thực vật trên. Từ đó giải thích sự thay đổi độ dày lá trưởng thành và lá già?

b.  Dự đoán hàm lượng K⁺ trong lá trưởng thành và trong lá già? Giải thích?

Trong suốt vòng đời của thực vật, chỉ có một lượng hữu hạn nguồn sống và năng lượng sử dụng cho sinh trưởng, phát triển, tự vệ và sinh sản. Các nhà khoa học đã nghiên cứu cách năm loài hoa cam bụi (chi Mimulus) sử dụng nguồn lực của chúng như thế nào cho sinh sản hữu tính và vô tính.

Sau khi nuôi trồng riêng rẽ các loài trong mỗi chậu riêng biệt ngoài trời, người ta xác định khối lượng trung bình của mật hoa, nồng độ mật hoa (% saccharose/ tổng khối lượng), số hạt tạo ra ở mỗi hoa và số lần chim ruồi đuôi rộng (Selasphorus platycercus) đến thăm chỗ hoa. Sử dụng mẫu vật là cây trồng trong nhà kính, các nhà khoa học đã xác định độ phân nhánh rễ từ mỗi gam trọng lượng tươi của chồi ở mỗi loài. Các cụm từ rễ phân nhánh liên quan đến sinh sản vô tính thông qua chồi non mà phát triển rễ.

Bảng 8

Sự tương quan là một cách để mô tả mối quan hệ giữa hai biến. Trong tương quan thuận, khi giá trị của một trong các biến tăng thì giá trị của biến thứ hai cũng tăng. Trong tương quan nghịch thì ngược lại. Cũng có thể không có mối tương quan giữa hai biến. Nếu các nhà khoa học biết được sự tương quan giữa hai biến, họ có thể dự đoán được sự tăng giảm của biến khác dựa trên biến đã biết.

a.   Xác định loài nào chủ yếu sinh sản vô tính và loài nào chủ yếu sinh sản hữu tính và giải thích.

b.  Khi môi trường thay đổi, đối với mỗi trường hợp sau đây loài nào sẽ chiếm ưu thế hơn? Giải thích.

-   Trường hợp 1: tất cả loài Mimulus bị lây nhiễm bởi một mầm bệnh độc có tỉ lệ gây chết cao.

-   Trường hợp 2: xuất hiện vật ăn thịt du nhập làm suy giảm quần thể chim ruồi.