(1,0 điểm)

Wafarin là một loại thuốc chống đông máu ức chế sự tổng hợp phụ thuộc vitamine K của các yếu tố đông máu dạng hoạt tính sinh học phụ thuộc calcium cũng như các yếu tố quy định protein. Sự đề kháng với warfarin là một đặc điểm di truyền ở chuột được quy định bởi gene W nằm trên nhiễm sắc thể số 7. Chuột đồng hợp tử mang allele kháng (WW) có giá trị thích nghi kém hơn một chút vì chúng bị thiếu hụt vitamine K còn cá thể dị hợp tử (Ww) thì không (chuột dị hợp tử vẫn có khả năng kháng warfarin). Trong một khu vực nơi warfarin thường xuyên được sử dụng, chuột dị hợp tử có khả năng sống sót tốt nhất, do đó giá trị thích nghi lần lượt của các kiểu gene Ww, WW, và ww là 1,0; 0,37; và 0,19.

a) Quần thể đang bị chi phối bởi hình thức chọn lọc nào? Giải thích.

b) Tính tần số allele của quần thể ở trạng thái cân bằng di truyền sau khi bị tác động bởi chọn lọc.

                                         ... Leu    Ile    Pro  Ile    ala ...

Dưới đây là trình tự tương ứng của một trong các alle đột biến. Sử dụng bảng mã di truyền để trả lời các câu hỏi sau:

5’... TTG ATA TCC ATT GCC ...3’

a) Xác định dạng đột biến. Giải thích. Chuỗi amino acid tạo ra bởi alen đột biến sẽ thay đổi như thế nào?

b) Tại sao đột biến này ảnh hưởng đến chức năng bình thường của enzyme?

c) Giải thích vì sao nhiều đột biến điểm xuất hiện tại vị trí chứa cặp G-C.

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?

Charles Crisafulli và các đồng nghiệp của ông là một trong những nhà sinh thái học đầu tiên nghiên cứu các quá trình sinh thái kế tiếp nhau trên núi lửa St. Helens sau vụ phun trào năm 1980. Họ tập trung vào việc phục hồi các động vật có vú nhỏ ở các quần xã bị xáo trộn bởi vụ phun trào theo nhiều cách khác nhau: đồng cỏ Pumice (A) trải qua sự hủy diệt hoàn toàn tất cả các sinh vật sống và hai quần xã kế tiếp: khu đập nước (B) trong đó cây bị đổ và đất bị bao phủ trong bùn nhưng một số loài vẫn sống ở dưới lòng đất. Khu vực bụi núi lửa (C) còn nguyên vẹn rừng và đồng cỏ, nhưng bị bao phủ trong các mảnh vụn núi lửa. Một khu vực tham khảo không bị xáo trộn cách núi lửa 21km được sử dụng làm đối chứng (D). Dưới đây là dữ liệu thu thập năm 2000 về thành phần loài (chỉ xét động vật có vú nhỏ) và sự phong phú theo tỉ lệ trong bốn quần xã khác nhau sau phun trào.

a) Sử sụng công thức tính độ đa dạng loài theo chỉ số đa dạng Shannon: H’ = ∑ [(p_i)× ln(p_i)] và xác định quần xã nào có độ đa dạng loài thấp nhất, quần xã nào có độ đa dạng loài cao nhất cao nhất? Biết rằng, H’: chỉ số đa dạng Shannon, p_i là độ phong phú của loài thứ i trong quần xã.

b) Vẽ biểu đồ so sánh độ đa dạng loài ở các quần xã theo thứ tự mức xáo trộn. Kết quả thu được có phù hợp với giả thuyết nhiễu loạn trung bình không? Giải thích.

c) Xem xét sự có mặt hoặc không của một số loài trong bốn quần xã, cho biết loài nào xuất hiện trong tất cả các quần xã? Từ đó có thể rút ra kết luận gì về lịch sử đời sống của chúng?

d) So sánh độ giàu loài và thành phần loài ở các khu vực: đập nước, bụi núi lửa và quần xã tham khảo. Tại sao lại có sự khác biệt như vậy?