Câu 1. (2,5 điểm)
Cisplatin
là một chất có kích thước phân tử nhỏ, được sủ dụng đề ức chế sự nhân lên của tế
bào ung thư. Phân tử cisplatin gồm 1 nguyên tử Platinum (Pt) liên kết với hai
nguyên tử Clorine $(\mathrm{Cl})$ và hai nhóm amino. Liên kết giữa Cl với Pt là
liên kết yếu, do đó Cl dễ bị thay thế bởi nguyên tử N giàu electron trong phân
tử Guanine, tạo ra liên kết bển vững. Hinh 1 mô tả cấu trúc phân tử cisplatin
$(\mathrm{A})$, base Guanine $(\mathrm{B})$ và cơ chế tác động của cisplatin đến
cấu trúc phân tử DNA (C).
a) Điều kiện để cisplatin có thề hình thành liên kết ngang giữa hai mạch đơn DNA là gì?
b)
Vì sao cisplatin có thế ức chế sự nhân lên của tế bào ung thư?
c)
Hệ gene của dòng tế bào A và B có tỉ lệ nucleotide loại G -C lần lượt là $40
\%$ và $10 \%$. Theo em, dòng nào bị ảnh hưởng bởi cisplatin mạnh hơn? Giải
thích.
Câu
2. (3,5 điểm)
Hinh
2 mô tả operon M ở một loài vi khuẩn. Các gene cấu trúc $A, B, C$ mã hoá cho
các enzyme tương ứng $\mathrm{A}, \mathrm{B}, \mathrm{C}$ tham gia vào quá
trình phân giải chất M . Gene diều hoà $R$ mã hoá cho R - protein. Khi ở trạng
thái tự do, R - protein bám vào vùng $O$ ở một trong hal v!̣ trı đạc hiẹu
$\mathrm{O}_1, \mathrm{O}_2$ (có trình tự nucleotide giống nhau), ngăn cản RNA
polymerase liên kết với vùng $P$ (promoter). Khi liên kết với chất $\mathrm{M},
\mathrm{R}$ - protein bị biến đổi cấu hình không gian và không liên kết được với
vùng $O$.
a)
Khi không có chất M, các gene $A, B, C$ có phiên mã không? Giải thích.
b)
Có 2 chủng vi khuẩn (1 và 2 ) bị đột biến ở gene $R$. Bảng 1 thể hiện hàm lượng
mRNA của gene $R$ và lượng R - protein có hoạt tính ở mỗi chủng. Hãy cho biết đột
biến ở chủng 1 và chủng 2 xảy ra ở vị trí nào trên gene $R$ ? Giải thích.xày ra
ở vi trí nào trên gene $R$ ? Giải thích.
c) Người ta đã phát hiện hai dạng đột biến khác nhau đều làm cho operon phiên mã liên tục, bất kể có chất M hay không. Dạng thứ nhất có tần số phát sinh là $10^{-4}$, dạng thứ hai phát sinh với tần số $10^{-8}$. Hãy cho biết mỗi dạng đột biến xảy ra ở gene/vùng cấu trúc nào? Vì sao chúng có tần số phát sinh khác nhau? Cho rằng tần số đột biến ở các điểm khác nhau trên DNA là như nhau.
Câu
3. (4,0 điểm)
Ở
người, do cơ chế cân bằng liều lượng gene, những người có nhiều NST X sẽ chỉ có
1 chiếc được hoạt động, các NST X còn lại bị bất hoạt. Tuy nhiên, trên vùng
tương đồng của X và Y có vùng PAR, ở đó, các gene không bị bất hoạt. Ngoài ra, ở
các tế bào sinh giao tử, các NST X bất hoạt sẽ được hoạt hoá trở lại, đàm bảo
quá trình giảm phân xày ra bình thường. Vùng PAR có chứa gene SHOX mã hoá cho một
protein đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của xương, và do đó ảnh hưởng
đến sự phát triển chiều cao.
Có
hai dạng đột biến ở NST X: Đột biến XXY gây hội chứng Klinefelter, đột biến XO
gây hội chứng Turner.
a)
Nêu các cơ chế phát sinh đột biến gây hội chứng Klinefelter và Turner.
b)
NST X có kích thước rất lớn, tại sao đột biến lệch bội ở NST này (như hội chứng
Klinefelter và Turner) không gây chết, trong khi đột biến lệch bội ở các NST
khác có kích thước tương tự lại gây chết?
c)
Bệnh nhân Klinefelter biểu hiện cao bất thường, trong khi bệnh nhân Turner lại
lùn bất thường. Sử dụng thông tin về gene $S H O X$ để giải thích sự khác biệt
trên.
d)
Tại sao những người bị hội chứng Klinefelter và Turner đều bị vô sinh?
Thuốc
D và E có tác dụng ức chế chu kỷ tế bào, được ứng dụng trong điều trị ung thư.
Để nghiên cứu cơ chế tác động của mỗi thuốc, các tế bào bình thường của người
được xử lí chất Hoechst 33342, đây là một chất huỳnh quang có khả năng bám vào
DNA, nhờ đó có thể đánh giá lượng DNA tương đối trong tế bào. Sau đó, các tế
bào được chia thành 3 mẫu: Mẫu (a) không xử lí thuốc; mẫu (b) xử lí thuốc D , mẫu
(c) xử lí thuốc E. Hàm lượng huỳnh quang trong tế bào và số lượng tế bào có mức
huỳnh quang tương ứng được xác định, kết quả mô tả ở đồ thị $\boldsymbol{H}$
inh 3.
a)
Các pha $X, Y, Z$ trên $\boldsymbol{H i n h} 3$ (a) tương ứng với các pha nào của
chu kỳ tế bào? Giải thích.
b)
Mỗi loại thuốc D và E làm dừng chu kỳ tế bào ở pha nào? Giải thích.
c)
Nêu một lí do để giải thích vì sao một số tế bào ở mẫu (a) có mức huỳnh quang
nhỏ hơn 1 .
Câu
5. (2,5 điểm)
Năm
1952, một bài báo đăng trên Tạp chí Y học vương quốc Anh (British Medical
Journal) đã báo cáo một điều khác biệt lí thú trong đặc điểm của huyết tương
quan sát được ở nhiều bệnh nhân mắc bệnh máu khó đông do đột biến lặn ở gene
trên NST X. Khi trộn với nhau, huyết tương (không có tế bào máu) của một số bệnh
nhân đã hình thành các cự đông trong ống nghiệm. Bảng 2 mô tả kết quả trộn huyết
tương của 4 bệnh nhân $(1,2,3,4)$. Dấu "+" biểu thị có hình thành cục
đông, dấu "-" biểu thị không hình thành.
a) Nêu giả thuyết về cơ chế di truyền của bệnh máu khó đông và giải thích kết quả thí nghiệm.
b)
Giả sử bệnh nhân 4 là nữ, có kiểu gene đồng hợp, người này kết hôn với người số
1 . Xác suất nhữg đứa con của họ không bị máu khó đông là bao nhiêu?
Câu
6. (2,5 điểm)
Loài
mèo Xiêm có lông ở tai, mũi, bàn chân và đuôi sẫm màu hơn so với các vùng khác
trên cơ thế. Tuy nhiên, nếu mèo được nuôi trong diều kiện nhiệt độ môi trường rất
thấp thì lông ở nhưng vùng khác cũng trở nên sẫm màu. Đồ thị Hinh 4 mô tả ảnh
hưởng của nhiệt độ môi trường lên sự biểu hiện màu lông của mèo.
a)
Vì sao lông ở tai, mũi, bàn chân và đuôi của mèo lại sẫm màu hơn so với vị trí
khác?
b)
Nếu thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ môi trường từ
$15^{\circ} \mathrm{C}-25^{\circ} \mathrm{C}$ thì kết quả sẽ thay đổi như thế
nào? Giaii thích.
c)
Giả sử sự tổng hợp sắc tố lông của mèo là do gene $B$ nằm trên NST thường quy định,
allele lặn $b$ quy định không có khả năng tổng hợp sắc tố. Trong các kiểu gene
về màu lông, kiểu gene nào có mức phản ứng hep nhất? Giải thích.
Câu
7. (2,0 điềm)
a)
Một plasmid có chứa trình tự cắt giới hạn của enzyme EcoRI và enzyme BamHI. Khi
xử lí plasmid này bằng từng loại enzyme và hỗn hợp cả hai loại enzyme, người ta
thu được các đoạn DNA có kích thước (tính bằng Kbp - 1000 cặp base) như Bảng 3.
Hãy vẽ bản đồ vị trí cắt của mỗi loại enzyme trên plasmid.
b)
Người ta tiến hành thí nghiệm chuyển gene mã hóa enzyme phân giải xylitol (gene
$X$ ) vào tế bào E.coli. Hinh $5 A$ mô tả cấu tạo của plasmid thể truyền. Gene
lac $Z$ mã hóa cho enzyme $\beta$-galactosidase, gene $a m p^R$ mã hóa protein
kháng ampicilin. Enzyme $\beta$-galactosidase có khả năng phân giải chất X -
gal không màu thành sản phẩm màu xanh dương. Do vị trí cắt giới hạn nằm giữa
gene lac $Z$ nên nếu gene $X$ được cài thành công thì gene lac $Z$ bị hỏng.
Sau khi đoạn DNA chứa gene $X$ và thể truyền được xử lý riêng rẽ với cùng loại enzyme cắt giới hạn, chúng được trộn với nhau để tái tổ hợp ngẫu nhiên, tạo ra plasmid tái tổ hợp (Hinh 5B). Hỗn hợp DNA này lại tiếp tục được cho biến nạp vào một chủng E.colị (đã bị đột biến bất hoạt gene lac $Z$ trong operon Lac). Sau đó đem cấy trải vi khuẩn trên môi trường thạch tối thiếu có bổ sung thêm ampicilin và X -gal, thu được hai dòng tế bào 1 và 2 (Hinh $5 C$). Dòng vi khuẩn nào được mô tả trong Hinh $5 C$ chứa DNA tái tổ hợp? Giải thích.