Ở người, ba locus STR A, B và C cùng nằm trên cánh dài của một nhiễm sắc thể theo thứ tự tâm động – A – B – C – đầu mút. A cách B 0,36 Mb (triệu cặp base), B cách C 0,64 Mb. Trong phả hệ dưới đây, các allele của các locus STR của mỗi người được viết bên dưới tương ứng.

2.   Vi khuẩn E. coli là sinh vật có cấu tạo đơn bào. Trong tế bào vi khuẩn, ở vùng nhân có 1 NST (1 phân tử DNA mạch kép) dạng vòng. Sau mỗi thế hệ sinh sản theo kiểu phân đôi, từ 1 tế bào vi khuẩn “mẹ” sẽ hình thành 2 tế bào vi khuẩn mới. Để chứng minh DNA tái bản theo nguyên tắc bán bảo toàn, một nhóm sinh viên đã thực hiện thí nghiệm như sau:

-  Nuôi vi khuẩn E. coli ở môi trường chứa nucleotide tiền chất được đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ nặng ¹⁵N qua một số thế hệ;

-  Chuyển vi khuẩn chỉ chứa DNA mang ¹⁵N sang nuôi ở môi trường chứa đồng vị phóng xạ nhẹ ¹⁴N;

-  Tách chiết và phân tích DNA của vi khuẩn sau mỗi thế hệ nuôi ở môi trường chứa ¹⁴N.

Kết quả phân tích DNA của vi khuẩn nuôi ở môi trường ¹⁴N được trình bày ở Hình 1.

a.   Biểu đồ nào thể hiện kết quả phân tích DNA thu được từ các tế bào vi khuẩn sau 3 thế hệ nuôi cấy ở môi trường chứa ¹⁴N? Giải thích.

b.   Ở biểu đồ C, tỉ lệ các phân tử DNA ¹⁴N/¹⁵N là 6,25%. Biểu đồ này thể hiện kết quả phân tích DNA thu được từ các tế bào vi khuẩn sau bao nhiêu thế hệ nuôi ở môi trường chứa ¹⁴N? Giải thích.

c.   Sau mỗi thế hệ nuôi cấy, tỉ lệ các phân tử DNA ¹⁴N/¹⁵N thay đổi như thế nào? Giải thích.

Biết rằng cá thể đực,cái già không còn khả năng sinh sản hoặc không thể tham gia vào quá trình sinh sản của quần thể.

a.   Tính kích thước hiệu quả quần thể ở năm 2013 và 2021.

b.  Tháp tuổi ở mỗi năm có dạng phát triển, ổn định hay suy thoái? Giải thích

c.   Tập tính sinh sản loài này có gì đặc biệt? Giải thích.

2.  Một loài thực vật tự thụ phấn có bộ nhiễm sắc thể 2n = 20. Màu hoa của cây được qui định bởi một gene có 2 allele. Allele trội (A) qui định màu hoa đỏ, còn allele lặn (a) qui định hoa màu trắng. Biết rằng, chỉ những hạt phấn đơn bội (n) của loài cây này mới có khả năng thụ tinh tạo hợp tử, còn các hạt phấn dư thừa bất kì nhiễm sắc thể nào (n+1) đều không có khả năng thụ tinh. Trong khi đó, noãn dư thừa bất kì một nhiễm sắc thể nào vẫn có khả năng thụ tinh tạo cây 2n+1. Hãy nêu cách thức các nhà di truyền học sử dụng thể đột biến dị bội kiểu (2n+1) để xác định gene qui định màu hoa thuộc nhiễm sắc thể nào trong 10 cặp nhiễm sắc thể của loài cây này.

Dựa vào số liệu trên hãy giải thích vì sao hệ thống nhận biết tRNA-EFTu có thể ngăn ngừa sự ghép sai amino acid trong quá trình dịch mã?

4.  Tại sao một số đột biến thay thế cặp nucleotide trong gene không liên quan đến các bộ ba mã hoá nhưng lại có thể gây hậu quả nghiêm trọng cho sinh vật?

Hải cẩu voi sống ở bờ biển California thường ưa chuộng chọn nơi sinh sản ở trên đảo, nơi mà con non được bảo vệ bởi lãnh thổ của con đực và tránh được động vật săn mồi từ đại dương. Do cơ thể không phù hợp cho việc di chuyển trên cạn nên chúng thường chọn những bờ biển có độ dốc thoai thoải. Một nghiên cứu thống kê số lần giao phối của cá thể đực và cái trong quần thể được ghi nhận như Hình 8.

Hình 8

a.  Nhận xét đồ thị và giải thích lí do dẫn đến sự khác nhau ở số lần giao phối thành công của các cá thể đực và cái.

b.  Giải thích cách thức chọn lọc tự nhiên tác động lên quần thể trên dẫn đến sự khác biệt số lần giao phối thành công của các cá thể đực và cái. Từ đó, xác định khuynh hướng chọn lọc của quần thể.

Cồn là chất thường có trong trái cây thối, nơi ấu trùng ruồi giấm phát triển và phát triển; ấu trùng sử dụng enzyme Alcohol dehydrogenease (ADH) để giải độc rượu. Ở một số quần thể ruồi đục quả ngẫu phối, hai allele có mặt ở locus mã hóa ADH: AdhF, mã hóa một dạng enzyme di chuyển nhanh (nhanh) trên gel điện di; và AdhS, mã hóa một dạng enzyme di chuyển chậm trên gel điện di. Ruồi giấm cái có kiểu gene Adh khác nhau tạo ra số lượng con trong môi trường có rượu như sau:

a.  Hãy tính giá trị thích nghi của những con cái này.

b.  Nếu quần thể có tần số Adh^F ban đầu bằng 0,2 thì tần số các allele ở thế hệ tiếp theo khi có rượu sẽ như thế nào?