(2,0 điểm)

a) Một nhà khoa học tiến hành nghiên cứu trên hai nhóm người trưởng thành sống ở vùng cao (khoảng trên 3000m so với mực nước biển): nhóm dân địa phương A và nhóm dân nhập cư B mới sống khoảng 8 năm. Cả hai nhóm người đều luyện tập thể dục ở mức cao nhất và một số chỉ số về hô hấp của họ được đo và trình bày ở Bảng 10.

Bảng 10

Chỉ tiêu	Nhóm A	Nhóm B
Thể tích khí thở trong 1 phút (dm3/min)	149	126
Lượng oxi hấp thụ vào máu (cm3/kg/min)	51,0	46,0

Nhà khoa học quan sát thấy: thể tích khí thở trong 1 phút của nhóm A càng lớn thì thể tích khí lưu thông của họ càng lớn; thể tích khí lưu thông của họ tương quan thuận với dung tích sống; nhóm B đều có thể tích khí lưu thông và dung tích sống thấp hơn nhóm A.

a1) Tại sao nhà nghiên cứu lại đo chỉ số dung tích sống của những người dân trong nghiên cứu này?

a2) Làm thế nào xác định được thể tích khí thở trong 1 phút lúc nghỉ ngơi? Giải thích.

a3) Hãy đưa ra 2 đặc điểm khác biệt về cấu trúc phổi có thể dẫn đến lượng oxi hấp thụ lớn hơn ở người nhóm A.

b) Các rối loạn thông khí có thể được chia thành hai dạng: dạng tắc nghẽn đường thở có liên quan đến sự thu hẹp một phần của đường dẫn khí nằm trong hoặc ngoài lồng ngực; dạng hạn chế hô hấp có liên quan đến sự giảm tổng thể tích khí trao đổi ở phổi. Hình 10 biểu thị sự tương quan giữa lưu lượng khí và thể tích khí trao đổi khi hít thở gắng sức ở người khỏe mạnh, bình thường (đường nét đứt) và ba người bệnh (A, B, C) bị rối loạn thông khí khác nhau (đường nét liền).

Hình 10

Trong số ba người bệnh (A, B, C) ở Hình 10, hãy trả lời các câu hỏi sau và giải thích:

b1) Người nào có thể là người có tình trạng co thắt các tiểu phế quản trong cơn hen?

b2) Người nào có khối u chèn ép làm tắc hoàn toàn một phế quản dẫn khí vào một thùy của phổi?

b3) Người nào có thể là người có lượng collagene lắng đọng ở mô phổi là lớn nhất?

b4) Người nào có thể là người bị hẹp đoạn khí quản trong lồng ngực?

(1,5 điểm)

a) Một số loại thuốc điều trị ung thư có cơ chế tác động lên thoi vô sắc. Trong số đó, một số thuốc (như colchicin) ức chế hình thành thoi vô sắc, còn một số thuốc khác (như taxol) tăng cường độ bền của thoi vô sắc. Ở nồng độ thấp, cả hai nhóm thuốc đều có khuynh hướng ức chế nguyên phân và thúc đẩy sự chết theo chương trình của các tế bào đang phân chia.

a1) Tại sao hai nhóm thuốc có cơ chế tác động ngược nhau nhưng đều ngăn cản sự phân bào? Các tế bào chịu tác động thường dừng chu kỳ tế bào tại giai đoạn nào của nguyên phân?

a2) Điều gì sẽ xảy ra nếu trong nguyên phân, những tế bào được xử lý thuốc không dừng phân chia? Giải thích.

b) Ba đặc điểm điển hình về cấu trúc của thụ thể kết cặp G-protein (GPCR) là gì? Nêu 2 con đường truyền tin (truyền tín hiệu hóa học nội bào) chủ yếu của GPCR được phân biệt bởi chất truyền tin thứ hai.

(1,5 điểm)

a) Hãy sắp xếp các chất sau theo thứ tự giảm dần tính thấm qua lớp kép phospholipid trong điều kiện pH sinh lí và giải thích: Ca²⁺, CO₂, ethanol, glucose, acetic acid, H₂O, testosterol.

b) Nếu pH giảm xuống 2 thì tính thấm của ethanol và acetic acid có gì khác nhau?

(1,5 điểm)

a) Năm 1952, David Keilin tiến hành thí nghiệm quan sát các băng hấp thụ ánh sáng của các cytochrome a₃, b, c của ti thể. Theo đó, sự hấp thụ ánh sáng tạo nên các băng màu tối trên dải quang phổ. Kết quả thu được cho thấy sự xuất hiện của 3 băng màu tối trong điều kiện kị khí (hình A). Sự bổ sung các chất như O₂, Urethane (một chất ức chế chuỗi truyền điện tử) vào môi trường thí nghiệm làm thay đổi kết quả ban đầu (hình B, C). Một kết quả khác thu được khi Keilin tiến hành thí nghiệm chỉ với cytochrome c trong môi trường có bổ sung O₂ (hình D).

a1) Các cytochrome hấp thụ ánh sáng khi ở trạng thái khử hay oxi hóa? Giải thích.

a2) Sắp xếp thứ tự các cytochrome trên trong chuỗi truyền điện tử. Giải thích.

b) Các thuốc làm màng trong ti thể thấm được H⁺ được gọi là thuốc giải kết cặp “uncouplers”. Những thuốc này được sử dụng cho những người béo phì hoặc muốn giảm cân.

b1) Mức độ tiêu thụ O₂ của những người trong thời gian sử dụng thuốc này sẽ như thế nào? Giải thích.

b2). Một số người do muốn giảm cân nhanh chóng đã sử dụng những thuốc này quá liều qui định. Hậu quả của việc dùng thuốc quá liều trong trường hợp này là gì? Giải thích.

(1,5 điểm)

a) Có hai chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus. Chủng I kháng penicilin và kanamixin, chủng II kháng streptomycine và ampixilin. Người ta tiến hành các thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Cấy cả chủng I và II vào một bình đựng môi trường dinh dưỡng lỏng. Sau 24 giờ nuôi, phân lập từ bình này được một chủng mới (III) có khả năng kháng penicilin, kanamixin và streptomycine.

- Thí nghiệm 2: Thực hiện như thí nghiệm 1, nhưng ngay từ đầu đã bổ sung enzyme endonuclease. Sau một thời gian, phân lập được chủng III có khả năng kháng penicilin, kanamixin và streptomycine.

- Thí nghiệm 3: Lấy 1 ống hình chữ U đựng môi trường dinh dưỡng như ở thí nghiệm 1, ở đáy có một màng lọc, ngăn không cho các tế bào qua lại giữa hai bên ống nhưng lại cho phép các phân tử nhỏ như DNA hay phage đi qua. Cấy mỗi chủng vào một bên ống. Sau một thời gian phân lập được chủng III kháng penicilin, kanamixin và streptomycine.

- Thí nghiệm 4: Thực hiện như thí nghiệm 3, nhưng bổ sung endonuclease vào hai bên ống. Sau một thời gian phân lập được chủng III kháng penicilin, kanamixin và streptomycine.

Hãy cho biết sự trao đổi vật chất di truyền ở 4 thí nghiệm trên là do kết quả của biến nạp, tải nạp hay tiếp hợp. Giải thích. Biết rằng, trong môi trường của bốn thí nghiệm trên có thể nhiễm phage.

b) Năm 2002, Ekhard Wimmer đã tiến hành tổng hợp nhân tạo được genom RNA (+) của virus bại liệt rồi đưa vào tế bào để cho chúng nhân lên. Khi tiêm các virus bại liệt nhân tạo này vào chuột thì chuột cũng bị bệnh bại liệt.

Gần đây, một nhà khoa học trẻ đã tách được genom của virus cúm A/H5N1 gồm 8 phân tử RNA (˗), rồi đưa genom tinh khiết này vào nhân của tế bào niêm mạc đường hô hấp của gia cầm với hi vọng sẽ thu được kết quả giống như của Wimmer. Từ các thông tin của hai thí nghiệm này, hãy trả lời các câu hỏi sau:

b1) Tại sao thí nghiệm của Wimmer lại thành công?

b2) Thí nghiệm của nhà khoa học trẻ có tạo ra được virus cúm A/H5N1 không? Giải thích.

(1,5 điểm)

a) Giải thích hiện tượng dòng áp suất dương và dòng áp suất dương đảo chiều?

b) Bảng số liệu dưới đây thể hiện các giá trị của thế nước và các thành phần của nó được đo trên một cây gỗ có chiều cao 11 m, sống ở cạn. Vị trí của các lá được đo cách mặt đất 10 m, rễ gần mặt đất và các vùng đất gần rễ.

Bảng 5. Thế nước và các thành phần của nó (đơn vị: MPa)

Hãy giải thích số liệu trong Bảng 5.

(1,5 điểm)

a) Tảo đơn bào Chlorella được dùng để nghiên cứu sự có mặt của ¹⁴C trong hai hợp chất hữu cơ X và Y thuộc chu trình Calvin bằng cách bổ sung ¹⁴CO₂ vào môi trường nuôi và đo tín hiệu phóng xạ trong hai thí nghiệm sau:

- Thí nghiệm 1: Tảo được nuôi trong điều kiện chiếu sáng và được cung cấp một lượng CO₂ (không đánh dấu phóng xạ) nhất định. Ngay khi CO₂ bị tiêu thụ hết, nguồn sáng bị tắt và ¹⁴CO₂ được bổ sung vào môi trường nuôi tảo (thời điểm thể hiện bằng đường nét đứt ở Hình 6.1).

- Thí nghiệm 2: Tảo được nuôi trong điều kiện chiếu sáng liên tục và được cung cấp một lượng ¹⁴CO₂ nhất định. Khi ¹⁴CO₂ bị tiêu thụ hết (thời điểm thể hiện bằng nét đứt trên Hình 6.2), không bổ sung thêm bất kỳ nguồn CO₂ nào.

a1) Mỗi chất X và Y là chất gì? Giải thích.

a2) Nồng độ chất Y thay đổi như thế nào trước và sau khi tắt nguồn sáng trong thí nghiệm 1?

a3) Tại sao tín hiệu phóng xạ của chất X luôn lớn hơn Y trong điều kiện có cả ánh sáng và ¹⁴CO₂ ở thí nghiệm 2?

b) Khi nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng đến quang hợp, người ta tiến hành thí nghiệm như sau: Trồng các cây A, B, C (cùng 1 giống, cùng độ tuổi ) trong các chậu có điều kiện dinh dưỡng, chế độ chăm sóc như nhau. Đưa các chậu cây này vào trong phòng thí nghiệm, chiếu sáng với các bước sóng khác nhau, cụ thể là:

Cây A: Chiếu ánh sáng có bước sóng từ 400 đến 500nm.

Cây B: Chiếu ánh sáng có bước sóng từ 500 đến 600nm.

Cây C: Chiếu ánh sáng có bước sóng từ 600 đến 700nm.

Thời gian chiếu sáng là như nhau ở tất cả các chậu cây.

b1) Cây nào hấp thụ được nhiều ánh sáng nhất? Giải thích.

b2) Căn cứ vào bước sóng ánh sáng cung cấp cho các cây như trên, có thể so sánh khả năng sinh trưởng của các cây A, B, C được không? Giải thích.

(1,5 điểm)

Theo dõi sự nảy mầm của hạt đậu tương trong một thời gian, người ta thấy sự biến động hàm lượng nitơ tổng số nitơ hòa tan trong lá mầm và các phần khác của cây mầm được thể hiện ở Hình 7.1 và Hình 7.2 dưới đây.

a) Mỗi đường A, B ở Hình 7.1 đường nào thể hiện hàm lượng nitrogen tổng số trong lá mầm đường nào thể hiện hàm lượng nitrogen tổng số trong phần còn lại của cây mầm? Giải thích.

b) Mỗi đường C, D ở Hình 7.2 đường nào thể hiện hàm lượng nitrogen hòa tan trong lá mầm, đường nào thể hiện hàm lượng nitrogen hòa tan trong phần còn lại của cây mầm? Giải thích.