(1,0 điểm)

Nấm đơn bội Neurospora crassa lần đầu tiên được phát hiện ở các tiệm bánh Pháp như một tác nhân phổ biến làm hỏng thực phẩm, sau đó chúng nhanh chóng được các nhà nghiên cứu sử dụng rộng rãi như một mô hình đặc biệt để nghiên cứu di truyền. Loài nấm này có thể phát triển một cách nhanh chóng và dễ dàng trong phòng thí nghiệm với nhu cầu dinh dưỡng rất đơn giản, và tuân theo các quy tắc di truyền học của Mendel.

Trong một nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã làm thí nghiệm trên Neurospora để xác định các bước trong quá trình sinh tổng hợp Leucine. Sơ đồ dưới đây cho thấy con đường chuyển hoá được đề xuất trước trong nghiên cứu.

Neurospora ở trạng thái đơn bội trong hầu hết vòng đời của chúng. Khi sinh sản hữu tính, hai loại tế bào khác nhau dung hợp và tạo ra một tế bào lưỡng bội mang bộ gene của cả hai bố mẹ. Loài nấm này phát triển trên môi trường tối thiểu mà không cần bổ sung amino acid vì nó có thể tổng hợp tất cả các amino acid và các hợp chất khác cần thiết để thực hiện chức năng trao đổi chất. Các nhà khoa học đã phân lập được hai chủng Neurospora đột biến và kiểm tra sự phát triển của chúng trên các môi trường khác nhau. Tế bào dung hợp tạo ra từ sự kết cặp giữa hai chủng Neurospora đột biến cũng được phân lập và thử nghiệm bằng cách tương tự. Kết quả được hiển thị trong bảng dưới, trong đó dấu “+” chỉ sự tăng trưởng và “-” cho biết không có sự tăng trưởng.

a) Xác định đột biến nào liên quan tới các bước A, B, C hoặc D trong con đường sinh tổng hợp. Giải thích.

b) Tại sao sự dung hợp của hai tế bào đột biến có khả năng khôi phục trở về kiểu hình dại?

(2,5 điểm)

(1,5 điểm)

Kết quả thí nghiệm trong 12 ngày nuôi được thể hiện ở các Hình 10.1 và Hình 10.2.

Hình 10.1                                                        Hình 10.2

Ghi chú: ↑: Thời điểm bổ sung D. nasutum vào môi trường nuôi cấy

a) Xác định mối quan hệ sinh thái giữa P. caudatum và D. nasutum. Giải thích.

b) So sánh tiềm năng sinh học của P. caudatum và D. nasutum. Giải thích.

c) Giải thích sự biến động kích thước hai quần thể ở Môi trường nuôi có thêm cám lúa mạch sau ngày nuôi thứ 7.

(1,5 điểm)

Tiến hành nghiên cứu trên ba loại protein A, B và C với vai trò tiềm năng trong sửa sai phiên mã ở các tế bào động vật có vú. Một thí nghiệm đã được thực hiện để xác định sự tương tác giữa DNA và protein dựa trên sự di chuyển (phương pháp EMSA). Dữ liệu được hiển thị bên dưới. Tất cả các phản ứng chứa đệm liên kết và đoạn DNA có đánh dấu bao gồm trình tự gắn với vị trí liên kết DNA đối với Protein, với DNA là một gene của động vật có vú. Protein được tinh sạch và thêm vào ở các mẫu thí nghiệm khác nhau.

a) Dựa trên dữ liệu này, liệu Protein A có liên kết với DNA? Giải thích.

b) Hãy giải thích cho kết quả quan sát thấy trong lane 5. Sử dụng các dữ liệu trong lane 2 cũng như trong giải thích ở câu a.

c) Hãy giải thích về cách Protein B có khả năng kích hoạt phiên mã.

(2,0 điểm)

Một nhà nghiên cứu theo dõi sự di truyền của 2 bệnh đơn gene ở người. Dựa trên số liệu, nhà nghiên cứu lập được phả hệ của 2 gia đình (Phả hệ A và B). Trong đó, màu đen và xám chỉ người mắc bệnh, màu trắng chỉ người khỏe mạnh bình thường.

a) Hai bệnh trên có thể bị chi phối bởi cùng một cơ chế di truyền không? Giải thích.

b) Đối với mỗi bệnh, cơ chế di truyền nào có khả năng chi phối cao nhất? Giải thích.

(2,0 điểm)

Cồn cát ven biển là một trong những nơi nắng nóng và khô hạn không thuận lợi cho nhiều loài sinh vật sinh sống. Một thí nghiệm được tiến hành nhằm tìm hiểu đáp ứng của hai loài có D và E trồng trong điều kiện khô han nhân tạo trong đó mỗi cây được trồng trong một ống cao chứa cát với các điều kiện thí nghiệm như nhau. Khối lượng trung bình của rễ (Hình 11.1) và thế nước của lá (Hình 11.2) của hai loài được theo dõi trong 20 ngày không được tưới nước. Kết quả cho thấy, lớp cát sâu nhất trong ống chỉ tìm thấy rễ của loài D.

a) Hãy phân tích sự biến đổi khối lượng rễ và thế nước ở lá của hai loài cỏ D và E khi không được tưới nước. Sự thay đổi thế nước của lá cây có liên quan như thế nào đến sinh trưởng của rễ hai loài cây này.

b) Loài nào thích nghi tốt hơn với điều kiện sống ở cồn cát ven biển? Đặc điểm sinh trưởng của rễ loài này thích nghi với môi trường khô hạn như thế nào?

c) Nếu tỉ lệ sét trong thành phần cơ giới đất tăng lên, phần khí sinh (phần cơ thể sinh trưởng trong không khí) của loài nào sẽ có khả năng sinh trưởng tốt hơn? Giải thích.

d) Nhiều khả năng loài thực vật này thuộc nhóm cây chịu hạn lá cứng hay mọng nước? Giải thích.

(1,5 điểm)

Một nhà khoa học tìm thấy một phức hợp gồm một phân tử protein và một phân tử RNA có khả năng cắt cơ chất là RNA. Nhà khoa học muốn biết mối quan hệ nào chịu trách nhiệm về xúc tác. Nhà khoa học thực hiện một thử nghiệm phân tách in vitro trong điều kiện đệm thích hợp có chứa nồng độ Mg2+ thấp. Bảng dưới đây tóm tắt các kết quả từ việc thực hiện bảy phản ứng riêng biệt. Dấu “+” cho biết sự có mặt bao gồm các thành phần phản ứng. Spermidin là một chất mang điện tích dương không đặc hiệu cho phản ứng này.

a) Protein hay RNA có vai trò là chất xúc tác trong phản ứng này? Những phản ứng nào đã giúp bạn kết luận như vậy? Giải thích.

b) Chức năng của spermidine trong hai phản ứng cuối cùng là gì? Giải thích.