Kiến thức môn sinh lớp 12

BÀI 1: GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐƠI CỦA ADN PHẦN I TĨM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I GEN: Khái niệm: Gen đoạn ADN mang thông tin mã hóa cho sản phẩm xác định - ARN hay chuỗi polipeptit Cấu trúc chung gen: Mỗi loại bazơ nitơ đặc trưng cho loại nu, nên tên nu gọi theo tên loại bazơ nitơ mang Ở tế bào nhân thực gen nằm NST nhân tế bào cịn có gen nằm bào quan ngồi tế bào chất Mỗi gen mã hóa prơtêin gồm vùng: Vùng điều hoà: nằm đầu 3’ gen mang tín hiệu khởi động kiểm sốt q trình phiên mã Vùng mã hóa: mang thơng tin mã hóa axit amin Vùng kết thúc: nằm đầu 5’ gen mang tín hiệu kết thúc phiên mã b Cấu trúc không phân mảnh phân mảnh gen: Ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục (gen không phân mảnh) Ở sinh vật nhân thực có vùng mã hóa khơng liên tục: xen kẽ đoạn mã hóa axit amin (exơn) đoạn khơng mã hóa axit amin (intrơn) Vì vậy, gen gọi gen phân mảnh II MÃ DI TRUYỀN: Khái niệm: Mã di truyền trình tự xếp nucleotit gen (trong mạch khuôn) quy định trình tự xếp axit amin prơtêin Trong ADN có loại nu (A, T, G, X) prơtêin có khoảng 20 loại axit amin Do mã di truyền phải mã ba (còn gọi codon) Mã di truyền gồm: mã gốc ADN, mã mARN đối mã tARN Ví dụ: mã gốc 3’-TAX…-5’ > mã là: 5’-AUG…-3’ > mã đối mã là: UAX >axit amin qui định Met Đặc điểm chung: Mã di truyền mã ba có tính đặc hiệu: Nu đứng quy định axit Amin Từ loại nu A, T, G, X (trên gen - ADN) A, U, G, X (trên ARN) ta tạo 43 = 64 khác Mã di truyền có tính liên tục: đọc theo chiều từ điểm xác định mARN liên tục Nu (không chồng lên nhau) Mã di truyền có tính thối hóa (dư thừa): có nhiều ba khác mã hóa cho axit amin Mã di truyền có tính phổ biến: tất loài dùng chung mã di truyền Bộ ba mở đầu AUG: quy định axit amin Metionin sinh vật nhân thực formin metionin sinh vật nhân sơ Bộ ba UAA, UAG,UGA: mã kết thúc (không quy định axit amin nào) Vậy 64 có 61 qui định axit amin III Q TRÌNH NHÂN ĐƠI CỦA ADN (tự chép, tái bản) Nguyên tắc ADN có khả nhân đơi để tạo thành ADN giống hệt giống ADN mẹ Sự tự nhân đôi ADN sở cho nhân đơi NST làm tiền đề cho q trình phân chia nhân phân chia tế bào Quá trình nhân đôi ADN tế bào nhân sơ, nhân thực ADN virut theo NTBS bán bảo toàn Nguyên tắc bán bảo tồn (giữ lại nữa) có nghĩa ADN tạo có mạch có nguồn gốc từ mẹ, mạch cịn lại tổng hợp từ mơi trường nội bào Q trình nhân đôi Dưới tác dụng enzim tháo xoắn làm đứt liên kết hiđrô mạch, ADN tháo xoắn, mạch đơn tách dần Dưới tác dụng enzim ADN – polimeraza, Nu mạch đơn liên kết với Nu tự môi trường nội bào theo nguyên tắc bổ sung (A = T, G = X) để tạo nên mạch đơn Trang Vì enzim ADN – polimeraza tổng hợp mạch theo chiều 5’à3’ nên mạch khuôn 3’à 5’ mạch bổ sung tổng hợp liên tục Còn mạch khuôn 5’à3’ mạch bổ sung tổng hợp theo chiều ngược lại tạo thành đoạn ngắn gọi đoạn Okazaki Sau đoạn Okazaki nối lại với nhờ enzim nối ADN – ligaza Quá trình kết thúc phân tử ADN xoắn lại (nhờ từ NST đơn tạo thành cặp NST kép gồm crơmatit dính với tâm động) * Kết quả: từ ADN mẹ qua trình tự nhân đơi tạo thành ADN giống hệt giống mẹ Trong ADN có mạch có nguồn gốc từ mẹ, mạch cịn lại tổng hợp từ môi trường nội bào * Vd: từ ADN sau lần tự số ADN tạo thành là: 2*23 = 16 ADN BÀI 2: PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I CƠ CHẾ PHIÊN MÃ (sao mã) Khái niệm Phiên mã q trình truyền thơng tin di truyền từ ADN mạch kép sang ARN mạch đơn Trong nhân tế bào gen mang mật mã di truyền lại nằm cố định NST di chuyển Để giúp gen làm nhiệm vụ truyền thông tin điều khiển trình dịch mã phải nhờ đến cấu trúc khác mARN – gen Sau mARN tổng hợp xong di chuyển ngồi tế bào chất với vai trị gen để điều khiển trình dịch mã tổng hợp chuỗi pôlipeptit Cấu trúc chức loại ARN: ARN thông tin (mARN): phiên gen, mang mã sao, làm nhiệm vụ khuôn mẫu cho dịch mã riboxom ARN vận chuyển (tARN): có chức vận chuyển axit amin mang đối mã tới riboxom để dịch mã Trong tế bào có nhiều loại tARN khác nhau, loại tARN vận chuyển loại axit amin tương ứng ARN riboxom (rARN):kết hợp với prôtêin tạo thành ribôxôm nơi tổng hợp chuỗi pôlipeptit Diễn biến chế phiên mã Quá trình phiên mã bắt đầu enzim ARN-polimeraza bám vào vùng khởi đầu genàgen tháo xoắn tách mạch đơn, ARN-polimeraza di chuyển dọc theo mạch khuôn giúp cho ribonucleotit tự môi trường nội bào liên kết với nu mạch khuôn theo nguyên tắc bổ sung (A- U, G - X) tạo nên phân tử mARN theo chiều 5’à 3’ Đối với sinh vật nhân thực tồn gen phiên mã mARN sơ khai cắt bỏ intron nối exon với thành mARN trưởng thành So sánh tự nhân đôi ADN phiên mã: Tự nhân đôi ADN Phiên mã - Chịu điều khiển enzyme ADN- Chịu điều khiển enzyme ARNpôlimeraza pôlimeraza - Thực mạch (mạch gốc tổng - Chỉ thực mạch gốc (vì ARN có hợp liên tục, mạch bổ sung tổng hợp gián đoạn) mạch đơn) - loại nu sử dụng từ môi trường A,T,G,X - loại nu sử dụng từ môi trường A,U,G,X - Sản phẩm tạo thành ADN mạch kép - Sản phẩm tạo thành ARN mạch đơn - Khi thực tự nhân đôi phiên mã NST chứa ADN phải trạng thái tháo xoắn - Đều thực theo nguyên tắc bổ sung khuôn mẫu - Được thực nhân tế bào với khuôn mẫu ADN - Mạch tổng hợp theo chiều 5’ > 3’ II DỊCH MÃ: Khái niệm Là trình chuyển mã di truyền chứa mARN thành trình tự axit amin chuỗi polipeptit prôtêin Để chuẩn bị cho trình dịch mã đơn vị lớn – nhỏ ribôxôm tiến đến mARN liên kết với qua mARN Trang 2 Diễn biến chế dịch mã a Hoạt hóa a amin Nhờ enzim đặc hiệu lượng ATP, axit amin hoạt hóa gắn với tARN tương ứng tạo thành phức hợp aa-tARN b Dịch mã hình thành chuỗi polipeptit Tiểu đơn vị bé ribôxôm gắn với mARN vị trí nhận biết đặc hiệu Phức hợp mở đầu Met-tARN mang đối mã UAX bổ sung xác với mở đầu AUG mARN sau tiểu đơn vị lớn ribơxơm lắp ráp tạo thành ribơxơm hồn chỉnh sẵn sàng dịch mã Tiếp theo, aa1-tARN gắn vào vị trí bên cạnh, đối mã khớp với axit amin thứ theo NTBS Enzim xúc tác tạo thành liên kết peptit axit amin mở đầu aa (Met-aa1) Ribôsôme dịch chuyển đồng thời tARN giải phóng khỏi ribơsơme Tiếp theo aa2-tARN lại tiến vào ribơsơme, q trình diễn aa1 Quá trình dịch mã tiếp tục diễn gặp kết thúc (UAA, UAG, UGA) trình dừng lại Ribơsơme tách khỏi mARN, giải phóng chuỗi polipeptit Sau Met cắt bỏ khỏi chuỗi polipetit, chuỗi pơlipeptit hồn chỉnh hình thành Axit amin mở đầu sinh vật nhân sơ fMet, sinh vật nhân thực Met * Ví dụ: Một gen có 3000 nu gen tham gia phiên mã dịch mã ta có vấn đề lưu ý sau: Số gen 1000 Số mARN tạo thành sau dịch mã là: 500 mARN có mạch Số a.a chuỗi pôlipeptit sơ khai = 499 axit amin (bộ kết thúc khơng mã hóa a.a) Số a.a chuỗi pơipeptit hồn chỉnh = 498 axit amin (trừ Met bị cắt bỏ sau tổng hợp xong) Số liên kết peptit chuỗi pôlipeptit = số axit amin - Mỗi tARN vận chuyển loại axit amin với ba đối mã đặc hiệu mà Pôliribôxôm Trên phân tử mARN, thường có nhiều ribơxơm hoạt động lúc tạo thành poliribơxơm Như phân tử mARN tổng hợp nhiều chuỗi polipeptit lúc Mối liên hệ ADN – mARN – prơtêin – tính trạng Nhân đơi Thông tin di truyền ADN tế bào truyền đạt cho hệ tế bào thông qua chế nhân đôi Thông tin di truyền ADN biểu thành đặc điểm bên thể (tính trạng) thơng qua chế phiên mã dịch mã BÀI 3: ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG CỦA GEN PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I KHÁI NIỆM Điều hòa hoạt động gen hiểu gen có phiên mã dịch mã hay không Sự hoạt động khác gen hệ gen q trình điều hịa II CƠ CHẾ ĐIỀU HỊA HOẠT ĐỘNG GEN Ở SINH VẬT NHÂN SƠ Cấu tạo Lactose Operon theo Jacob Monode a Trong tế bào có nhiều gen, thời điểm có số gen hoạt động, phần lớn gen lại trạng thái ức chế, tức tế bào tổng hợp prơtêin cần thiết Ví dụ: gen qui định việc tạo kháng thể chống loại bệnh hoạt động thể xuất mầm bệnh đó, cịn phần lớn thời gian lại gen tồn trạng thái bị ức chế - không hoạt động b Một hệ thống gồm nhiều gen cấu trúc có liên quan chức phối hợp hoạt động điều hoà tổng hợp prôtêin gọi Operon Một Operon gồm: + Z,Y,A: cụm gen cấu trúc: kiểm sốt polipeptit có liên quan chức Trang + O: gen huy chi phối hoạt động cụm gen cấu trúc + P: vùng khởi động (nơi ARN – polimeraza bám vào khởi đầu phiên mã) b R: gen điều hịa kiểm sốt tổng hợp prơtêin ức chế (R khơng phải thành phần Opêron) Cơ chế hoạt động Lactose Operon E.coli Vi khuẩn E.coli mẫn cảm với đường lactose sống mơi trường có đường lactose E.coli tiết enzyme lactaza để phân giải đường lactose a Khi môi trường lactose Bình thường, gen điều hịa (R) tổng hợp loại prôtêin ức chế gắn vào gen huy (O), gen cấu trúc trạng thái bị ức chế nên không hoạt động Z,Y,A không thực phiên mã dịch mã Vì vậy, sản phẩm cụm gen lactaza không tạo thành b Khi mơi trường có lactose Lactose đóng vai trị chất cảm ứng Chất cảm ứng liên kết với prôtêin ức chế làm prôtêin ức chế thay đổi cấu hình khơng gian trở nên bất hoạt (khơng hoạt động) Prôtêin ức chế bám vào gen huy O, gen huy hoạt động bình thường điều khiển Z,Y,A thực phiên mã dịch mã tổng hợp nên sản phẩm cụm gen lactaza Lactaza tiết làm nhiệm vụ phân giải lactose mơi trường Các cấp độ điều hịa hoạt động gen Điều hòa trước phiên mã: điều hịa số lượng gen qui định tính trạng tế bào Điều hòa phiên mã: điều hòa việc tạo số lượng mARN (vd: điều hòa hoạt động cụm gen Z,Y,A lactose Operon) Điều hòa dịch mã: điều hịa lượng prơtêin tạo cách điều khiển thời gian tồn mARN, thời gian dịch mã số lượng ribôxôm tham gia dịch mã Điều hòa sau dịch mã: điều hòa chức prôtêin sau dịch mã loại bỏ prơtêin chưa cần thiết (ví dụ: điều hịa hoạt động gen R mơ hình điều hịa lactose Operon) BÀI 4: ĐỘT BIẾN GEN PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I KHÁI NIỆM VÀ CÁC DẠNG ĐỘT BIẾN GEN Khái niệm - Đột biến gen biến đổi nhỏ xảy cấu trúc gen Những biến đổi thường liên quan đến cặp nuclêôtit (đột biến điểm) số cặp nuclêôtit - Trong tự nhiên, gen bị đột biến với tần số thấp (10 -6 – 10-4) Nhân tố môi trường gây đột biến gọi tác nhân gây đột biến Các cá thể mang đột biến biểu thành kiểu hình thể đột biến - Đột biến gen làm thay đổi cấu trúc gen từ tạo alen so với dạng ban đầu ví dụ: Ở ruồi giấm gen A qui định mắt đỏ, sau bị đột biến tạo thành gen a qui định mắt trắng Các dạng đột biến Trạng thái bình thường phân tử ADN có trình tự sau: ADN 1 1 1 1 1 2 mARN 1 1 1 1 1 2 Polipep aamđ aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 tide a Mất ADN 1 1 1 1 2 mARN 1 1 1 1 Trang Polipep tide aamđ aa1 aa2 aa3’ aa4’ aa5’ > Nếu cặp nu xảy sau mở đầu sao? b Thêm AND 1 1 1 1 1 0’ mARN 1 1 1 1 1 0’ Polipep aamđ aa1 aa2 aa3’ aa4’ aa5’ > tide Đột biến dạng thêm cặp nu làm ảnh hưởng đến toàn từ vị trí bị đột biến trở sau khung đọc bị dịch chuyển nên gọi đột biến dịch khung c Thay AND 1 1 1 1 1 0’ mARN 1 1 1 1 1 0’ Polipep aamđ aa1 aa2 aa3’ aa4 aa5 tide - cặp nu ADN thay cặp nu khác Do đặc điểm mã di truyền mà đột biến thay đưa đến hậu quả: - Đột biến nhầm nghĩa (sai nghĩa): Biến đổi qui định axit amin thành qui định axit amin khác (ví dụ: trước đột biến UUA qui định a.a leuxin sau đột biến thành UUX qui định a.a phenilalanine) - Đột biến vô nghĩa: Biến đổi qui định axit amin thành kết thúc (ví dụ: trước đột biến UUA qui định a.a leuxin sau đột biến thành UAA kết thúc không qui định a.a nào) - Đột biến đồng nghĩa: Biến đổi thành khác mã hóa axit amin ( ví dụ: trước đột biến UUA qui định a.a leuxin sau đột biến thành UUG qui định a.a leuxin) d Đảo vị trí Đảo vị trí cặp nucleotide thuộc khác làm thay đổi axit amin tương ứng Đảo vị trí cặp nucleotide làm thay đổi axit amin II NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ PHÁT SINH ĐỘT BIẾN Nguyên nhân - Do sai sót ngẫu nhiên phân tử ADN xảy q trình tự nhân đơi ADN - Tác động tác nhân vật lí, hóa học sinh học mơi trường - Đột biến phát sinh điều kiện tự nhiên hay người tạo (đột biến nhân tạo) Cơ chế phát sinh đột biến gen a Sự kết cặp không tái ADN: - Các bazơ nitơ thường tồn dạng cấu trúc: dạng thường dạng Các dạng có vị trí liên kết hidro bị thay đổi làm cho chúng kết cặp không tái làm phát sinh đột biến gen TD: Guanin dạng (G*) kết cặp với timin tái gây biến đổi thay G –X T-A - Sai hỏng ngẫu nhiên: TD liên kết carbon số đường pentozơ ađenin ngẫu nhiên bị đứt đột biến adenin b Tác động tác nhân gây đột biến: - Tác nhân vật lí: tia tử ngoại (tạo phân tử timin mạch ADN àđột biến gen) - Tác nhân hóa học: chất 5-brom uraxin (5BU) chất đồng đẳng timin gây biến đổi thay A-T GX - Tác nhân sinh học: Virus viêm gan siêu vi B, virus Herpes …à đột biến gen III HẬU QUẢ VÀ Ý NGHĨA CỦA ĐỘT BIẾN GEN Trang Hậu - Xảy cách ngẫu nhiên, vô hướng không xác định - Làm rối loạn trình sinh tổng hợp prơtêin, nên nhiều ĐB gen có hại, số có lợi, số khơng lợi khơng hại cho thể Vai trò ý nghĩa đột biến gen - Cung cấp nguyên liệu cho trình tiến hóa chọn giống tạo nhiều alen (qui định kiểu hình mới) - Đột biến giao tử: phát sinh giảm phân tạo giao tử, qua thụ tinh vào hợp tử + Đột biến gen trội: biểu thành kiểu hình thể đột biến + Đột biến gen lặn: biểu thành kiểu hình trạng thái đồng hợp tử lặn (aa) vd: bệnh bạch tạng + Đột biến tiền phôi: đột biến xảy lần phân bào hợp tử tồn thể truyền lại cho hệ sau qua sinh sản hữu tính - Đột biến xoma: xảy nguyên phân tế bào sinh dưỡng, nhân lên biểu mô quan (ví dụ: cành bị đột biến nằm bình thường đột biến xoma đỉnh sinh trưởng) Đột biến xoma di truyền qua sinh sản hữu tính BÀI 5: NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I HÌNH THÁI CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ Hình thái NST - Ở vi khuẩn: NST phân tử ADN trần, có dạng vịng, khơng liên kết với prôtêin - Ở virus: NST ADN trần, số khác NST ARN - Ở sinh vật nhân chuẩn: - Mỗi NST gồm cromatit gắn tâm động - Trong tế bào sinh dưỡng (tế bào xơma) NST có cặp giống hình thái gọi cặp NST tương đồng Cấu trúc siêu hiển vi NST - NST cấu tạo gồm: ADN prôtêin (loại histon) Lượng ADN khổng lồ tế bào sinh vật nhân chuẩn xếp gọn vào nhân tế bào có kích thước nhỏ gói bọc ADN theo mức xoắn khác NST - ADN mạch xoắn (2nm) Đoạn ADN gồm 146 cặp nuclêotit quấn vòng ¾ quanh khối cầu gồm phân tử prôtêin dạng histon tạo thành nuclêôxôm Sợi (11nm)àSợi nhiễm sắc (30nm)à Vùng xếp cuộn (300nm)à Cromatid (700nm)à NST kỳ (1400nm) II ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NST - Đột biến cấu trúc NST biến đổi cấu trúc NST, dạng đột biến làm xếp lại trình tự gen thay đổi hình dạng, cấu trúc NST + Bên NST: đoạn, đảo đoạn, lặp đoạn + Giữa NST: chuyển đoạn - Do tác nhân vật lí tia phóng xạ, hóa chất độc hại thuốc trừ sâu, diệt cỏ, virus biến đổi sinh lí nội bào Mất đoạn: - Mất đoạn NST, đoạn thường gây chết hay giảm sức sống TD: Ở người đoạn ngắn NST số gây nên hội chứng “tiếng mèo kêu“ Trẻ mắc hội chứng chậm phát triển trí tuệ, có khác thường hình thái thể tiếng khóc tương tự tiếng mèo kêu - Ở người đoạn NST số 21 gây bệnh ung thư máu ác tính (do thể khơng sản sinh hồng cầu) - Ở thực vật (ngô) tượng đoạn nhỏ không giảm sức sống người ta áp dụng tượng để loại khỏi NST gen không mong muốn Lặp đoạn: - Là đoạn NST lặp lại hay nhiều lần, làm tăng số lượng gen Nhìn chung lặp đoạn không gây hậu nặng nề đoạn TD: Lặp đoạn 16A NST X ảnh hưởng đến hình dạng mắt ruồi giấm Trang Đảo đoạn: - Là đoạn NST đứt đảo ngược 180 nối lại làm thay đổi trình tự phân bố gen Đảo đoạn chứa không chứa tâm động ĐB đảo đoạn thường ảnh hưởng đến sức sống vật liệu di truyền không bị TD: Người ta phát 12 dạng đảo đoạn NST số liên quan tới khả thích ứng ruồi giấm nhiệt độ khác môi trường Chuyển đoạn: - Là trao đổi đoạn NST khơng tương đồng, số gen nhóm liên kết chuyển sang nhóm liên kết khác Chuyển đoạn lớn thường gây chết hay khả sinh sản Đôi chuyển đoạn chế để hình thành lồi tức TD: Ở thực vật (lúa, chuối, đậu), người ta chuyển nhóm gen mong muốn từ NST loài sang NST loài khác BÀI 6: ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I LỆCH BỘI (dị bội) Khái niệm phân loại - ĐB lệch bội biến đổi số lượng NST xảy hay vài cặp NST - Ở sinh vật lưỡng bội, ĐB lệch bội thường gặp dạng chính: - Thể khơng (2n – 2): tế bào lưỡng bội bị cặp NST - Thể (2n – 1): tế bào lưỡng bội bị NST cặp NST - Thể ba (2n + 1): tế bào lưỡng bội thêm NST vào cặp NST - Thể bốn (2n + 2): tế bào lưỡng bội thêm NST vào cặp NST - Dạng đặc biệt: (2n +1 +1) thể ba kép cặp NST khác tế bào Nguyên nhân chế phát sinh - Do tác nhân lí hóa mơi trường bên ngồi thể làm rối loạn phân li bình thường số cặp NST - Do thoi vô sắc khơng hình thành nên cặp NST khơng thể phân li q trình giảm phân tạo thành giao tử bất thường, giao tử kết hợp với giao tử bình thường khơng bình thường khác thụ tinh tạo thành đột biến dị bội n n n n n n n n +1 +1 +1 -1 -1 -1 ↓ ↓ ↓ ↓ 2n +2 Thể bốn 2n +1 Thể ba n-1 Thể n-2 Thể không - Một cá thể lồi gặp nhiều trường hợp dị bội khác nhau, tượng dị bội cặp NST khác cho kiểu hình hồn tồn khác Ví dụ: lồi có NST 2n = 14 tức có cặp NST khác cá thể có trường hợp thể ba hoàn toàn khác Hậu ý nghĩa - Sự tăng hay giảm số lượng hay vài cặp NST làm cân toàn hệ gen thể không sống hay giảm sức sống, giảm khả sinh sản - Đối với tiến hóa: cung cấp ngun liệu cho q trình tiến hóa - Đối với chọn giống: sử dụng thể không để đưa NST theo ý muốn vào lai - Đối với nghiên cứu di truyền học: sử dụng lệch bội để xác định vị trí gen NST Ví dụ số bệnh lệch bội người: Hội chứng down (thể ba cặp NST 21), (2n+1) = 47NST Claiphenter (thể ba cặp giới tính XXY), (2n+1) = 47NST Siêu nữ (XXX), (2n+1) = 47NST Tocnơ (thể cặp giới tính XO) à( 2n-1) = 45NST Trang II ĐA BỘI Khái niệm chế phát sinh tự đa bội - Đa bội thể thể mà tế bào chứa nhiều lần số NST đơn bội (3n, 4n, 5n, 6n…) - Cơ chế hình thành không phân li tất cặp NST phân bào Thường hóa chấtcosixin gây cản trở hình thành thoi vơ sắc Tự đa bội: tăng số NST đơn bội loài lên số nguyên lần (nhiều 2) Ta có: tự đa bội chẵn: 4n, 6n, 8n,… tự đa bội lẻ: 3n, 5n, 7n,… + Cơ chế phát sinh đa bội chẵn: giảm phân NST tự nhân đôi không hình thành thoi vơ sắc àtạo giao tử 2n, thụ tinh giao tử 2n + giao tử 2n tạo thành hợp tử 4n + Thể đa bội chẵn có số lượng NST tăng gấp nhiều lần nên trình sinh tổng hợp chất diễn mạnh mẽ tế bào to, sinh trưởng tốt Thể đa bội thường ứng dụng trồng trọt để thu sản phẩm từ quan sinh dưỡng ví dụ: nho tứ bội, dâu, táo + Cơ chế phát sinh đa bội lẻ: giảm phân NST tự nhân đôi khơng hình thành thoi vơ sắc tạo giao tử 2n thụ tinh giao tử 2n + giao tử bình thường n tạo thành hợp tử 3n Thể đa bội lẻ khơng có khả sinh giao tử bình thường nên thể đa bội lẻ bất thụ Người ta ứng dụng điều để tạo giống trồng cho to không hạt (dưa hấu, chuối ) n n n 2 n n n ↓ ↓ ↓ 2n Thể lưỡng bội (bình thường) 3n Thể tam bội (bất thụ) 4n Thể tứ bội (hữu thụ) Khái niệm chế phát sinh thể dị bội - Dị đa bội: tượng NST đơn bội loài khác tồn tế bào - Song nhị bội thể: tượng NST lưỡng bội loài khác tồn tế bào Hậu vai trò đột biến đa bội - Đột biến đa bội có ý nghĩa tiến hóa chọn giống thực vật góp phần hình thành lồi - Thể đa bội động vật thường gặp dễ gây chết BÀI 8: QUY LUẬT MENĐEN: QUY LUẬT PHÂN LI PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DI TRUYỀN HỌC CỦA MENĐEN: Một số khái niệm: - Dòng chủng: tượng tất hệ lai dịng họ có kiểu hình giống giống bố mẹ + Ví dụ: P: đỏ x đỏ F1: 100% đỏ F2: 100% đỏ… Fn: 100% đỏ - Con lai: hệ cháu tạo thành đem lai dịng chủng có kiểu hình khác + Ví dụ: Ptc: hoa đỏ x hoa trắng F1: 100% hoa đỏ Hoa đỏ F1 lai phép lai (kiểu gen hoa đỏ F1 khác kiểu gen hoa đỏ Ptc) - Gen: nhân tố di truyền qui định đặc điểm bên cá thể + Ví dụ: gen A qui định màu sắc hoa - Alen: trạng thái khác gen, trạng thái qui định kiểu hình khác Trang + Ví dụ: gen A có alen A hoa đỏ; a hoa trắng - Gen trội (alen trội-A):thể kiểu hình trạng thái đồng hợp tử trội (AA) dị hợp tử (Aa) - Gen lặn (alen lặn-a): biểu kiểu hình trạng thái đồng hợp tử lặn (aa) - Kiểu gen: cặp alen qui định kiểu hình cụ thể tính trạng nghiên cứu + Ví dụ: AA hoa đỏ (tc); Aa hoa đỏ (con lai); aa hoa trắng - Tính trạng: đặc điểm nghiên cứu + Ví dụ: màu sắc hoa, hình dạng hạt… - Kiểu hình: đặc điểm cụ thể tính trạng nghiên cứu thể bên ngồi thể + Ví dụ: hoa đỏ, hoa trắng, hạt trơn, hạt nhăn… - Cặp tính trạng tương phản: hai kiểu hình có biểu trái ngược tính trạng + Ví dụ: hoa đỏ hoa trắng, hạt trơn hạt nhăn, Phương pháp nghiên cứu di truyền Mendel Mendel sử dụng phương pháp phân tích di truyền thể lai lai phân tích, đánh giá kết dựa thống kê toán học để rút quy luật di truyền a Phương pháp phân tích di truyền thể lai * Phương pháp phân tích ông sau: - Quan sát di truyền vài tính trạng qua nhiều hệ - Tạo dịng chủng có kiểu hình tương phản - Lai dòng chủng với để tạo F1 - Cho lai F1 tự thụ phấn để tạo đời F2 Cho F2 tự thụ phấn để tạo F3 - Dùng thống kê toán học số lượng lớn, qua nhiều hệ sau rút quy luật di truyền b Phương pháp lai phân tích: - Lai phân tích phép lai cá thể có kiểu hình trội (AA Aa) với cá thể có kiểu hình lặn (aa) , mục đích kiểm tra kiểu gen kiểu hình trội chủng hay khơng chủng - Nếu lai xuất tỉ lệ 100% cá thể có kiểu hình trội đem lai chủng (AA), xuất tỉ lệ 1: cá thể đem lai dị hợp tử (Aa) II QUI LUẬT PHÂN LI: Thí nghiệm Mendel: Bố mẹ chủng: hoa đỏ x hoa trắng Con lai hệ thứ nhất: 100% hoa đỏ Cho F1 tự thụ phấn Con lai hệ thứ 2: 705 hoa đỏ: 224 hoa trắng (xấp xỉ đỏ: trắng) Giải thích kết sơ đồ lai: Qui ước gen: A -> qui định hoa đỏ trội hoàn toàn so với a -> qui định hoa trắng Ta có sơ đồ lai cặp tính trạng sau: P A x aa tc: A G A a p: A a 100% hoa đỏ F1 x Aa x A F1: a G A, A a ,a F1 F K 1A 1a 2: G: A: Aa: a K hoa Hoa H: đỏ: trắng Trang Giải thích sở tế bào học - Trong tế bào 2n, NST tồn thành cặp đồng dạng, gen NST tồn thành cặp Mỗi gen chiếm vị trí xác định gọi locut - Mỗi bên bố, mẹ cho loại giao tử mang gen A a, qua thụ tinh hình thành F1 có kiểu gen Aa Do phân li cặp NST tương đồng giảm phân F1 đưa đến phân li cặp gen tương ứng Aa, nên loại giao tử A a tạo thành với xác suất ngang ½ Sự thụ tinh loại giao tử đực vá mang gen A a tạo F2 có tỉ lệ kiểu gen là: 1/4AA: 2/4Aa: 1/4aa - F1 tồn hoa đỏ thể dị hợp Aa gen trội A át chế hoàn toàn gen lặn a thể kiểu hình Cũng tương tự, F2 ta thu tỉ lệ hoa đỏ: hoa trắng - Bố mẹ không truyền cho kiểu hình cụ thể mà alen, tái tổ hợp alen từ bố mẹ tạo thành kiểu gen qui định kiểu hình cụ thể thể lai Nội dung định luật - Khi đem lai thể bố mẹ chủng khác kiểu hình cặp tính trạng tương phản F1 xuất đồng loạt kiểu hình trội (qui luật đồng tính), F2 phân li theo tỉ lệ xấp xỉ trội: lặn (qui luật phân tính) BÀI 9: QUY LUẬT MENĐEN: QUY LUẬT PHÂN LI ĐỘC LẬP PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I THÍ NGHIỆM LAI TÍNH TRẠNG: Thí nghiệm Mendel: * Thí nghiệm lai đậu chủng khác cặp tính trạng màu sắc hạt hình dạng hạt Bố mẹ chủng: hạt vàng – trơn x hạt xanh – nhăn Con lai hệ thứ nhất: 100% vàng – trơn Cho F1 tự thụ phấn Con lai hệ thứ 2: 315 hạt vàng, trơn; 108 hạt vàng, nhăn; 101 xanh trơn; 32 xanh nhăn Tỉ lệ xấp xỉ: vàng- trơn: vàng-nhăn: xanh-trơn: xanh-nhăn * Chứng minh “độc lập” phép lai thí nghiệm Xét riêng kết cặp tính trạng F2 ta có kết sau: Hạt vàng: hạt xanh = (9+3): (3+1) = (3: 1) Hạt trơn: hạt nhăn = (9+3): (3+1) = (3: 1) kết tương tự lai cặp tính trạng * Kết luận: Kết tỉ lệ phân li (9: 3: 3: 1) F2 thí nghiệm thực chất tương tác độc lập tỉ lệ (3: 1) x (3: 1) Giải thích kết sơ đồ lai: Qui ước gen: A -> qui định hạt vàng trội hoàn toàn so với a -> qui định hạt xanh B -> qui định hạt trơn trội hoàn toàn so với b -> qui định hạt nhăn Ta có sơ đồ lai hai cặp tính trạng sau: P AABB x aabb tc: G AB ab p: AaB b 100% hạt vàng - trơn F1 x AaBb x AaBb F1: G AB, Ab, aB, AB, Ab, aB, ab ab F1 Khung penet: Trang 10 - Hiện tượng tự đa bội nhanh chóng hình thành lồi từ lồi ban đầu mà khơng cần cách li địa lí Tự đa bội thường xảy thực vật: giảm phân lí cặp NST khơng phân li tạo thành giao tử 2n - Vd: chuối nhà 3n hình thành từ chuối rừng 2n theo đường tự đa bội Bước 1: Giao tử 2n x giao tử 2n => hợp tử 4n => 4n Bước 2: Cây 4n tự thụ phấn => loài (loài tứ bội 4n) Kiểm tra: Cây 4n x 2n => 3n (bất thụ) Theo tiêu chuẩn cách li sinh sản, quần thể 4n cách li sinh sản với quần thể 2n (2 loài khác nhau) Hình thành lồi nhờ chế lai xa đa bội hóa: - Hình thành lồi khu vực địa lí sai khác NST => cách li sinh sản => loài - Cơ thể lai khác lồi thường bất thụ, đa bội hóa thể lai khác lồi để có thể lai chức NST bố mẹ, trình giảm phân bình thường trở nên hữu thụ => loài Loài đa bội cách li sinh sản với bố mẹ Vd: Lồi bơng trồng Mĩ có NST 2n = 52, có 26 NST lớn 26 NST nhỏ Được hình thành đường lai xa đa bội hóa từ lồi bơng châu Âu có NST 2n = 26 gồm tồn NST lớn lồi bơng hoang dại Mĩ có NST 2n = 26 NST nhỏ - Lai xa đa bội hóa tạo nên lồi thường xảy thực vật (vì thực vật có khả tự thụ phấn, sinh sản sinh dưỡng), xảy động vật vì: + Hệ thần kinh động vật phát triển + Cách li sinh sản loài phức tạp + Đa bội hóa thường gây nên rối loạn giới tính BÀI 31: TIẾN HỐ LỚN PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý - Tiến hố nhỏ: q trình biến đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể từ hệ sang hệ khác dẫn đến hình thành lồi - Tiến hố lớn: q trình hình thành nhóm phân loại loài (họ, bộ, lớp …) diễn qui mô lớn, thời gian lịch sử dài I TIẾN HÓA LỚN VÀ VẤN ĐỀ PHÂN LOẠI THẾ GIỚI SỐNG - Tiến hóa lớn nghiên cứu q trình hình thành đơn vị phân loại lồi mối quan hệ tiến hóa lồi giúp làm sáng tỏ phát sinh phát triển toàn sinh giới trái đất - Sự phân loại dựa giống đặc điểm hình thái, hóa sinh sinh học phân tử giúp phát họa nên phát sinh chủng loại - Dựa số đặc điểm chung định: nhiều loài > chi ; nhiều chi > họ ; nhiều họ > ; nhiều > lớp - Tốc độ tiến hóa hình thành lồi nhóm sinh vật khác khác - Nghiên cứu tiến hóa lớn cho thấy số chiều hướng tiến hóa khác như: + Các lồi sinh vật tiến hóa từ tổ tiên chung theo kiểu tiến hóa phân nhánh tạo nên giới sinh vật vô đa dạng Sự đa dạng lồi có tích lũy dần đặc điểm thích nghi q trình hình thành lồi + Một số nhóm sinh vật tiến hóa theo hướng tăng dần mức độ tổ chức thể từ đơn giản đến phức tạp Một số khác lại tiến hóa theo hướng đơn giản hóa mức độ tổ chức thể thích nghi với mơi trường Một số nhóm sinh vật loài vi khuẩn,vẫn giữ nguyên cấu trúc đơn bào tiến hóa theo hướng đa dạng hóa hình thức chuyển hóa vật chất thích nghi cao độ với môi trường sống khác II MỘT SỐ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TIẾN HÓA - Năm 1988, ông Borax cộng làm thí nghiệm với tảo lục đơn bào, Chlorella vulgaris Họ nuôi tảo mơi trường có lồi thiên địch chun ăn tảo Sau vài hệ, môi trường xuất khối tế bào hình cầu sau 20 hệ hầu hết tập hợp hình cầu bao gồm tế bào Sau 100 hệ, tập hợp tế bào hình cầu chiếm tuyệt đại đa số Như tác dụng chọn lọc tự nhiên tế bào Trang 30 có khả tập họp lại để tránh tiêu diệt kẻ thù Đây xem bước tạo tiền đề cho hình thành thể đa bào - Những thành tựu sinh học phân tử sinh học phát triển cho thấy cần đột biến số gen điều hòa dẫn đến xuất đặc điểm hình thái hồn tồn Ví dụ: đột biến làm đóng mở gen nhầm thời điểm, nhầm vị trí tạo nên đặc điểm hình thái bất thường (ruồi giấm cánh, phát triển không giống quan giống thể tinh tinh người) Trang 31 PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý Xét tồn q trình tiến hóa, sống Trái Đất trải qua giai đoạn sau: - Tiến hóa hóa học: hình thành tiến hóa hợp chất hữu - Tiến hóa tiền sinh học: hình thành tiến hóa tế bào sơ khai - Tiến hóa sinh học: tiến hóa lồi sinh vật Trái Đất ngày I TIẾN HÓA HÓA HỌC Hình thành chất hữu đơn giản từ chất vô cơ: - Theo ông Oparin (Nga) Haldane (Anh) độc lập đưa giả thuyết cho hợp chất hữu đơn giản trái đất xuất đường hóa tổng hợp từ chất vơ nhờ nguồn lượng sấm sét, tia tử ngoại, núi lửa: Bầu khí ngun thuỷ khơng có oxi, tác dụng nguồn lượng tự nhiên (tia chớp, tia tử ngoại, núi lửa …) số chất vô kết hợp tạo nên chất hữu đơn giản: a amin, nucleotit, đường đơn, a xit béo … Các đơn phân kết hợp với tạo thành đại phân tử - Ông Miller Uray làm thí nghiệm kiểm chứng: Tạo mơi trường có thành phần hóa học giống khí trái đất ngun thủy bình thuỷ tinh Hỗn hợp khí CH4, NH3, H2 nước đặt điều kiện phóng điện liên tục suốt tuần lễ Kết ông thu số chất hữu đơn giản có a amin Các chất hữu hình thành điều kiện hố học bầu khí nguyên thuỷ ngày phức tạp dần CH CHO CHON Quá trình trùng phân tạo nên đại phân tử hữu cơ: - Để chứng minh đơn phân axit amin kết hợp với tạo nên chuỗi polipeptit đơn giản điều kiện trái đất nguyên thuỷ, ông Fox cộng vào năm 1950 tiến hành thí nghiệm đun nóng hỗn hợp axit amin khô nhiệt độ từ 150à 180oC tạo chuỗi peptit ngắn (gọi prôtêin nhiệt) Kết luận: Các đơn phân tử kết hợp với tạo thành đại phân tử Sự xuất chế tự nhân đơi: a ADN có trước hay ARN có trước ? - Một số chứng chứng minh ARN tự nhân đơi khơng cần enzim nên ARN tiến hóa trước ADN - ARN có khả tự nhân đơi, CLTN chọn phân tử ARN có khả tự tốt, có hoạt tính enzim tốt làm vật liệu di truyền Từ ARN ADN b Hình thành chế dịch mã: - ARN khuôn để axit amin liên kết tạo thành chuỗi polipeptit chúng bao bọc màng bán thấm cách li với môi trường ngồi II TIẾN HĨA TIỀN SINH HỌC: - Các đại phân tử: lipit, protit, a nucleic … xuất nước tập trung phân tử lipit đặc tính kị nước hình thành nên lớp màng bao bọc lấy tập hợp đại phân tử hữu tạo nên giọt nhỏ li ti khác Các giọt chịu tác động CLTN tiến hóa dần tạo nên tế bào sơ khai (protobiont) - Các protobiont có tập hợp phân tử giúp chúng có khả trao đổi chất lượng với bên ngoài, có khả phân chia trì thành phần hóa học thích hợp giữ lại nhân rộng - Bằng thực nghiệm nhà khoa học tạo giọt gọi lipôxôm cho lipit vào nước với số chất hữu khác Lipit tạo nên lớp màng bao lấy hợp chất hữu khác số li-pơ-xơm biểu số đặc tính sơ khai sống phân đôi, trao đổi chất với mơi trường bên ngồi Ngồi nhà khoa học tạo giọt cơaxecva có khả tăng kích thước trì cấu trúc ổn định dung dịch - Sau tế bào ngun thuỷ hình thành q trinh tiến hố sinh học tiếp diễn, tác động nhân tố tiến hố tạo lồi sinh vật ngày Tế bào nhân sơ (cách 3,5 tỉ năm), đơn bào nhân thực (1,5 – 1,7 tỉ năm), đa bào nhân thực (670 triệu năm) BÀI 33: SỰ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý Trang 32 I HOÁ THẠCH VÀ VAI TRỊ CỦA HỐ THẠCH TRONG NGHIÊN CỨU SỰ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI Hố thạch gì? - Hố thạch di tích sinh vật để lại lớp đất đá vỏ trái đất Di tích sinh vật để lại dạng xương, dấu vết sinh vật để lại đá (vết chân, hình dáng…), xác sinh vật bảo quản gần nguyên vẹn lớp hổ phách lớp băng, Vai trị hố thạch nghiên cứu lịch sử phát triển sinh giới - Hoá thạch cung cấp cho chứng trực tiếp phát triển sinh giới Bằng phương pháp xác định tuổi hố thạch, người ta biết loài xuất trước, loài xuất sau mối liên hệ họ hàng lồi - Tuổi hố thạch xác định phươg pháp phân tích đồng vị phóng xạ Cacbon Urani II LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA SINH GIỚI QUA CÁC ĐẠI ĐỊA CHẤT Hiện tượng trôi dạt lục địa - Hiện tượng trôi dạt lục địa tượng phiến kiến tạo lớp vỏ trái đất liên tục di chuyển lớp dung nham nóng chảy bên chuyển động - Những biến đổi kiến tạo vỏ trái đất q trình tạo núi, trơi dạt lục địa dẫn đến thay đổi mạnh điều kiện khí hậu trái đất, dẫn đến đợt đại tuyệt chủng hàng loạt lồi sau thời điểm bùng nổ phát sinh loài Sinh vật đại địa chất - Dựa vào trình biến đổi trái đất, hố thạch điển hình nhà địa chất học chia lịch sử phát triển trái đất thành giai đoạn gọi đại địa chất Bao gồm: đại Thái cổ, đại Nguyên sinh, đại Cổ sinh, đại Trung sinh, đại Tân sinh Các đại lại chia nhỏ thành kỉ Ranh giới đại kỉ thường giai đoạn có biến đổi trái đất làm cho sinh vật bị tuyệt chủng hàng loạt sau bắt đầu giai đoạn tiến hoá sinh vật sống sót Các sinh vật sống sót tiến hố bước vào giai đoạn bùng nổ, phát sinh lồi chiếm lĩnh ổ sinh thái cịn trống - Mỗi đại, kỉ thường có đặc điểm địa chất khí hậu riêng biệt nên kéo theo phát triển nhóm sinh vật điển hình Ví dụ: đại Trung sinh cịn gọi kỷ nguyên bò sát BÀI 34: SỰ PHÁT SINH LỒI NGƯỜI PHẦN I TĨM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý Q trình tiến hóa lồi người gồm giai đoạn: Tiến hóa sinh học – giai đoạn tiến hố hình thành nên lồi người đại (Homo sapiens)– tiến hố văn hóa – giai đoạn tiến hố lồi người từ hình thành I Q TRÌNH PHÁT SINH LỒI NGƯỜI HIỆN ĐẠI - TIẾN HỐ SINH HỌC: Bằng chứng nguồn gốc động vật loài người: a Các đặc điểm giống người vượn người: * Về hình thái giải phẫu: + Hình dạng, kích thước cao, khơng đi, đứng chân + Có 12 -13 đơi xương sườn, - đốt xương cùng, có 32 + Não to, nhiều nếp gấp, nhiều khúc cuộn + Có nhóm máu + Kích thước hình dạng tinh trùng giống Chu kì kinh nguyệt thời gian mang thai, q trình phát triển phơi thai giống * Về sinh học phân tử: Người vượn đại có nhiều đặc điểm chung mức độ phân tử như: ADN, prôtêin KẾT LUẬN: Các chứng giải phẫu ADN cho thấy lồi người tinh tinh có quan hệ họ hàng gấn gũi b Các đặc điểm khác người vượn người + Cột sống hình chữ S + Xương chậu rộng, tay ngắn chân + Não người có nhiều nếp nhăn, khúc cuộn, thuỳ trán phát triển, sọ lớn mặt Trang 33 + Có lồi cằm + Tín hiệu trao đổi người: có tiếng nói, biết tư trừu tượng vỏ não có vùng cử động nói hiểu tiếng nói + Xuất sống xã hội vợ chồng làm tăng khả chăm sóc dạy dỗ c Các đặc điểm thích nghi bật người: - Kích thước não tăng dần (từ 450 cm3 vượn người tăng lên 1350 cm3 người đại) làm tăng khả tư duy, ngơn ngữ tiếng nói - Xương hàm ngắn dần với biến đổi răng, thích nghi với việc ăn tạp - Đi thẳng chân với tiêu giảm lông bề mặt thể - Giảm dần khác biệt kích thước giới đực (lồi gơrila đực gấp lần cái; tinh tinh gấp 1,3 lần; người 1,2 lần) - Xuất cấu trúc gia đình làm tăng khả chăm sóc dạy dỗ Các dạng vượn người hóa thạch q trình hình thành lồi người: - Tổ tiên chung người loài vượn loài vượn người sống (Các chứng hóa thạch cho thấy người loài linh trưởng châu Phi (tinh tinh) có chung tổ tiên cách khoảng triệu năm Australopithecus afarensis ) - Khi rừng thu hẹp, loài vượn cổ đại chuyển xuống sống đồng cỏ, khả thẳng có lợi phát kẻ thù từ xa Đi thẳng chân giải phóng tay khỏi chức di chuyển tay trở thành quan sử dụng chế tạo công cụ lao động, vũ khí … - Từ lồi vượn người cổ đại Australopithecus phân hóa thành nhiều lồi khác nhau, có nhánh tiến hóa thành lồi Homo habilis (người khéo léo, có não phát triển 575 cm3; biết sử dụng cơng cụ đá); từ lồi hình thành nên nhiều lồi khác có lồi Homo erectus (người đứng thẳng) tiếp đến người đại Homo sapiens loài gần gũi với loài người đại Homo neanderthalensis (đã bị loài đại cạnh tranh làm tuyệt chủng cách khoảng 30 000 năm) Quê hương loài người: - Các chứng ADN ti thể ủng hộ giả thuyết cho loài người phát sinh châu Phi, sau phát tán sang châu lục khác II NGƯỜI HIỆN ĐẠI VÀ TIẾN HÓA VĂN HÓA: - So sánh não Homo sapiens người ngày khơng có sai khác kích thước - Khi tiến hóa sinh học đem lại cho người số đặc điểm thích nghi như: não lớn với vùng ngơn ngữ tiếng nói phát triển; bàn tay linh hoạt từ chỗ biết sử dụng công cụ đá thô sơ để tự vệ bắt thú rừng đến biết sử dụng lửa để nấu chín thức ăn, biết chế tạo quần áo, lều trại trú ẩn đến hình thành làng mạc, thị: tiến hóa văn hóa Vậy tiến hóa văn hóa sản phẩm tiến hóa sinh học - Nhờ có tiến hóa văn hóa mà người nhanh chóng trở thành lồi thống trị tự nhiên, có ảnh hưởng lớn đến tiến hóa lồi khác có khả điều chỉnh chiều hướng tiến hố - Nhờ tiến cơng nghệ mà người phụ thuộc vào tự nhiên có khả điều chỉnh hướng tiến hóa sinh giới PHẦN BẢY: SINH THÁI HỌC CHƯƠNG I: CÁ THỂ VÀ QUẦN THỂ SINH VẬT BÀI 35: MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI Định nghĩa: - Môi trường sống nơi sinh sống sinh vật bao gồm tất nhân tố xung quanh sinh vật, có tác động trực tiếp, gián tiếp, qua lại với sinh vật, làm ảnh hưởng đến tồn tại, sinh trưởng, phát triển hoạt động sinh vật - Môi trường cạn bao gồm: mặt đất lớp khí quyển; mơi trường nước bao gồm: nước ngọt, nước lợ, nước mặn; môi trường đất bao gồm lớp đất có độ sâu khác sinh vật đất sinh sống; ngồi cịn có mơi trường sinh vật: thực vật, động vật người nơi sinh sống loài cộng sinh, kí sinh Phân loại: Trang 34 - Nhân tố sinh thái tất nhân tố môi trường có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp tới đời sống sinh vật chia thành nhóm: * Nhóm nhân tố sinh thái vơ sinh: - Là tất nhân tố vật lí, hóa học mơi trường quanh sinh vật * Nhóm nhân tố sinh thái hữu sinh: - Là mối quan hệ sinh vật với sinh vật khác sống xung quanh, người nhân tố sinh thái có tác động lớn tới sinh trưởng phát triển sinh vật II GIỚI HẠN SINH THÁI VÀ Ổ SINH THÁI Giới hạn sinh thái: - Là giới hạn chịu đựng sinh vật nhân tố sinh thái định mơi trường, nằm ngồi giới hạn sinh thái sinh vật khơng tồn Giới hạn ST có: * Khoảng thuận lợi: khoảng nhân tố ST mức phù hợp, đảm bảo cho sinh vật sống tốt * Khoảng chống chịu: khoảng nhân tố ST gây ức chế cho hoạt động sống sinh vật Ví dụ: giới hạn sinh thái cá rôphi Việt Nam 5,6oC đến 42oC Hầu hết trồng nhiệt đới quang hợp tốt nhiệt độ 20oC đến 30oC Ổ sinh thái - Ổ sinh thái lồi khơng gian sinh thái mà tất nhân tố sinh thái môi trường nằm giới hạn sinh thái cho phép lồi tồn phát triển lâu dài - Ổ sinh thái loài khác với nơi chúng Nơi nơi cư trú, ổ sinh thái thể cách sinh sống lồi + Ổ sinh thái tầng cây, ổ sinh thái dinh dưỡng, ổ sinh thái thời gian hoạt động… Ví dụ: + Trên to có nhiều lồi chim sinh sống, có lồi cao, có lồi thấp hình thành ổ sinh thái khác + Kích thước thức ăn, loại thức ăn, hình thức bắt mồi … lồi tạo nên ổ sinh thái khác Ví dụ: Chim ăn sâu chim ăn hạt dù có nơi thuộc ổ sinh thái khác + Thời gian hoạt động kiếm mồi, sinh sản, … ổ sinh thái thời gian sống lồi Vi dụ: Rắn hổ kiếm ăn ban ngày có ổ sinh thái thời gian khác rắn hổ kiếm ăn ban đêm - Việc phân hoá thành ổ sinh thái khác lồi sinh vật thích nghi với điều kiện sinh thái khác nhau, phân hố cịn giúp giảm cạnh tranh tận dụng tốt nguồn sống III SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT VỚI MƠI TRƯỜNG SỐNG Thích nghi sinh vật với ánh sáng - Thực vật thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác môi trường, thể qua đặc điểm hình thái, cấu tạo giải phẩu hoạt động sinh lý MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHI VỚI MƠI TRƯỜNG CHIẾU SÁNG KHÁC NHAU CỦA CÂY ƯA SÁNG VÀ CÂY ƯA BÓNG CÂY ƯA SÁNG CÂY ƯA BÓNG Thân cao thẳng giúp vươn cao lên Thân nhỏ, mọc bóng tầng cao có nhiều ánh sáng khác Lá màu nhạt Phiến dày có nhiều lớp tế Lá màu sẫm, to giúp tiếp nhận bào mô giậu, hạt lục lạp nằm sâu lớp tế nhiều ánh sáng Phiến mỏng, bào mơ giậu để tránh bị đốt nóng khơng có mơ giậu Lá thường xếp nghiêng để tránh Lá nằm ngang để thu nhiều tia sáng tia sáng chiếu thẳng vào bề mặt Mặt tán xạ có lớp cutin dày bóng Thân có vỏ dày, màu nhạt Thân có vỏ mỏng TD: Chị nâu, Bạch đàn TD: Ráy, dong - Động vật có quan thu nhận ánh sáng chuyên hóa Ánh sáng giúp cho động vật có khả định hướng không gian nhận biết vật xung quanh Một số loài chim di cư xác định đường bay ánh sáng mặt trời, - Tuỳ mức độ hoạt động khác người ta chia động vật thành nhóm: Trang 35 * Nhóm hoạt động ban ngày: gà, chim, người… * Nhóm hoạt động ban đêm, bóng tối: dơi, cú mèo, hổ … Thích nghi sinh vật với nhiệt độ - Động vật nhiệt sống nơi có nhiệt độ thấp có tỉ số diện tích bề mặt thể với thể tích thể (S/V) giảm, để hạn chế toả nhiệt thể a Quy tắc kích thước thể (quy tắc Becman) - Động vật nhiệt sống vùng có khí hậu lạnh có kích thước thể lớn so với động vật loài sống vùng nhiệt đới ấm áp Đồng thời, chúng có lớp mỡ dày nên khả chống rét tốt Ví dụ: voi, gấu sống vùng lạnh kích thước to voi, gấu vùng nhiệt đới b Quy tắc phận tai, đuôi, chi thể (quy tắc Anlen) - Động vật nhiệt sống vùng ơn đới có tai, đuôi, chi bé tai, đuôi, chi lồi động vật tương tự sống vùng nóng Ví dụ: tai đuôi thỏ vùng ôn đới nhỏ tai đuôi thỏ nhiệt đới BÀI 36: QUẦN THỂ SINH VẬT VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I QUẦN THỂ SINH VẬT VÀ QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH QUẦN THỂ Định nghĩa: - Quần thể sinh vật tập hợp cá thể loài, sinh sống khoảng không gian xác định, vào thời điểm định Quần thể có khả sinh sản tạo thành hệ Quá trình hình thành quần thể: - Đầu tiên cá thể lồi đến mơi trường sống mới; cá thể khơng thích nghi với điều kiện sống bị tiêu diệt hay di cư đến nơi khác Những cá thể cịn lại gắn bó chặt chẽ với thông qua mối quan hệ sinh thái, thành quần thể ổn định, thích nghi với điều kiện ngoại cảnh II QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ Quan hệ hỗ trợ: - Là mối quan hệ cá thể loài hỗ trợ lẫn hoạt động sống như: tìm thức ăn, chống kẻ thù, sinh sản …đảm bảo cho quần thể thích nghi với mơi trường sống - Quan hệ hỗ trợ đảm bảo cho quần thể tồn ổn định, khai thác tối đa nguồn sống môi trường, tăng khả sống sót sinh sản cá thể Ví dụ: sống thành nhóm gần chịu đựng gió bão hạn chế nước; sống gần có tượng liền rễ để chia chất dinh dưỡng với làm tăng khả chống chịu với điều kiện tự nhiên Quan hệ cạnh tranh: - Xuất cá thể tranh giành thức ăn, nơi ở, ánh sáng nguồn sống khác, đực tranh giành …Nhờ có cạnh tranh mà số lượng phân bố cá thể quần thể trì mức độ phù hợp, đảm bảo tồn phát triển quần thể Vídụ: thiếu thức ăn số động vật ăn thịt lẫn nhau; cá mập nở sử dụng trứng chưa nở làm thức ăn BÀI 37: CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý Mỗi quần thể sinh vật có đặc trưng riêng, dấu hiệu phân biệt quần thể quần thể khác Đó đặc trưng tỉ lệ giới tính, nhóm tuổi, phân bố cá thể, mật độ cá thể, kích thước quần thể … I TỈ LỆ GIỚI TÍNH: - Tỉ lệ giới tính tỉ số số lượng cá thể đực / số lượng cá thể quần thể Tỉ lệ giới tính thường xấp xỉ 1/1 Tuy nhiên trình sống tỉ lệ thay đổi tuỳ lồi, thời gian, tuỳ điều kiện sống, mùa sinh sản, sinh lí tập tính sinh vật II NHĨM TUỔI: - Người ta chia cấu trúc tuổi thành: Trang 36 + Tuổi sinh lí: khoảng thời gian sống đạt đến cá thể + Tuổi sinh thái: thời gian sống thực tế cá thể + Tuổi quần thể:tuổi bình quân cá thể quần thể - Thành phần nhóm tuổi quần thể thay đổi tuỳ lồi điều kiện sống mơi trường Khi nguồn sống suy giảm, điều kiện khí hậu xấu hay xảy dịch bệnh … cá thể già non chết nhiều cá thể thuộc nhóm tuổi trung bình - Các nghiên cứu nhóm tuổi giúp bảo vệ khai thác tài ngun sinh vật có hiệu Ví dụ: đánh cá, mẻ lưới thu số lượng cá lớn chiếm ưu è nghề đánh cá chưa khai thác hết tiềm năng; thu cá nhỏ è nghề cá khai thác mức III SỰ PHÂN BỐ CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ Gồm kiểu phân bố: Phân bố theo nhóm: - Là kiểu phân bố phổ biến nhất, quần thể tập trung theo nhóm nơi có điều kiện sống tốt Kiểu phân bố có động vật sống bầy đàn, cá thể hỗ trợ lẫn chống lại điều kiện bất lợi môi trường (di cư, trú đông, chống kẻ thù …) Phân bố đồng đều: - Thường gặp điều kiện sống phân bố đồng có cạnh tranh gay gắt cá thể quần thể Kiểu phân bố làm giảm cạnh tranh gay gắt Phân bố ngẫu nhiên: - Là dạng trung gian dạng Kiểu phân bố giúp sinh vật tận dụng nguồn sống tiềm tàng môi trường IV MẬT ĐỘ CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ: - Là số lượng sinh vật sống đơn vị diện tích hay thể tích quần thể Mật độ cá thể quần thể có ảnh hưởng đến mức độ sử dụng nguồn sống môi trường, đến khả sinh sản tử vong cá thể Mật độ cá thể không cố định mà thay đổi theo mùa, năm hay tuỳ theo điều kiện sống Sự khác tỉ lệ giới tính quần thể sinh vật Tỉ lệ giới tính Các nhân tố ảnh hưởng đến tỉ lệ giới tính Ngỗng vịt có tỉ lệ giới tính 40/60 Do tỉ lệ tử vong khác cá Trước mùa sinh sản, nhiều loài thằn lằn, thể đực cái, cá thể mùa sinh sản rắn có số lượng cá thể nhiều cá thể chết nhiều cá thể đực đực Sau mùa đẻ trứng, số lượng cá thể đực gần Với loài kiến nâu (Formica rufa), đẻ Tỉ lệ giới tính thay đổi tùy theo điều trứng nhiệt độ thấp 20oC trứng nở kiện mơi trường sống (nhiệt độ) toàn cá thể cái, đẻ trứng nhiệt độ 20oC trứng nở hầu hết cá thể đực Gà, hươu, nai có số lượng cá thể Do đặc điểm sinh sản tập tính đa thê nhiều cá thể đực gấp lần, đôi động vật tới 10 lần Muỗi đực tập trung nơi riêng với Do khác đặc điểm sinh lí số lượng nhiều muỗi tập tính đực – muỗi đực không hút máu muỗi Muỗi đực tập trung chỗ cịn muỗi bay khắp nơi tìm động vật hút máu Ở thiên nam tinh (Arisaema Tỉ lệ giới tính phụ thuộc vào lượng chất japonica) thuộc họ Ráy, củ rễ loại lớn có dinh dưỡng tích lũy thể nhiều chất dinh dưỡng nảy chồi cho có hoa cái, cịn loại rễ nhỏ nảy chồi cho có hoa đực Trang 37 BÀI 38: CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT (tiếp theo) PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I KÍCH THƯỚC CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT - Là số lượng cá thể, khối lượng lượng tích luỹ cá thể phân bố khoảng không gian quần thể Những lồi có kích thước thể nhỏ thường có kích thước quần thể lớn ngược lại Phân loại: Kích thước quần thể dao động từ giá trị tối thiểu đến giá trị tối đa - Kích thước tối thiểu: số lượng cá thể mà quần thể cần có để trì phát triển Nếu kích thước quần thể xuống mức tối thiểu quần thể dễ rơi vào trạng thái suy giảm diệt vong - Nguyên nhân số lượng cá thể hỗ trợ cá thể giảm; khả sinh sản giảm; xảy giao phối cận huyết ) - Kích thước tối đa: giới hạn cuối số lượng mà quần thể đạt Nếu kích thước q lớn xảy cạnh tranh gay gắt, ô nhiễm,bệnh tật tăng cao số cá thể di cư khỏi quần thể II Những nhân tố ảnh hưởng đến kích thước quần thể sinh vật Sức sinh sản quần thể sinh vật - Là khả sinh cá thể quần thể đơn vị thời gian Sức sinh sản phụ thuộc vào số lượng trứng hay non lứa đẻ, số lứa đẻ cá thể cái, tỉ lệ đực quần thể Khi thiếu thức ăn hay điều kiện sống không thuận lợi ảnh hưởng đến sức sinh sản quần thể Mức độ tử vong quần thể sinh vật - Là số lượng cá thể bị chết khoảng thời gian Mức độ tử vong phụ thuộc vào tuổi thọ trunh bình sinh vật, điều kiện sống, lượng thức ăn, kẻ thù khai thác người Phát tán cá thể quần thể sinh vật Là xuất cư nhập cư cá thể + Xuất cư: tượng số cá thể rời bỏ quần thể chuyển sang sống nơi khác Xuất cư tăng cao nguồn sống cạn kiệt, điều kiện bất lợi + Nhập cư: tượng số cá thể quần thể chuyển sang sống quần thể Nhập cư tăng cao điều kiện sống thuận lợi III TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT Tăng trưởng theo tiềm sinh học: - Nếu nguồn sống môi trường dồi thỏa mãn nhu cầu thể thuận lợi quần thể tăng trưởng theo tiềm sinh học đường cong tăng trưởng có dạng hình chữ J - Có nhiều lồi tăng trưởng gần mức tăng trưởng theo tiềm sinh học, lồi có sức sinh sản lớn, số lượng sống sót cao điều kiện sống thuận lợi như: VK, nấm, tảo … Tăng trưởng theo thực tế quần thể: - Trong thực tế, điều kiện ngoại cảnh lúc thuận lợi cho tăng trưởng quần thể Ngay điều kiện thuận lợi xuất cư tử vong ln xảy đường cong tăng trưởng thực tế có hình chữ S - Một số lồi có sức sinh sản ít, địi hỏi điều kiện chăm sóc cao tăng trưởng theo thực tế như: hầu hết loài động vật có kích thước lớn, tuổi thọ cao (voi, bị tót,cây gỗ rừng …) IV TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ NGƯỜI Trên giới: - Dân số giới tăng liên tục, đến 2017 lên đến tỉ người Dân số giới đạt mức tăng trưởng cao nhờ thành tựu to lớn phát triển kinh tế xã hội, chất lượng sống ngày cải thiện, tuổi thọ nâng cao Ở Việt Nam: Năm 1945: 18 triệu người; 2004: 82 triệu người (tăng gấp 4,5 lần) - Việc tăng dân số q nhanh phân bố dân cư khơng hợp lí nguyên nhân làm chất lượng môi trường giảm sút ảnh hưởng đến chất lượng sống - Dân số tăng cao đòi hỏi nhiều lương thực,thực phẩm, việc làm, bệnh viện, trường học …; tài nguyên bị khai thác mức, môi trường sống bị o nhiễm …à phải thực kế hoạch hóa gia đình: khuyến khích gia đình nên có từ để nuôi dạy cho tốt Trang 38 BÀI 39: BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ: Biến động theo chu kì: - Là biến động xảy thay đổi có tính chu kì mơi trường Ví dụ: biến động số lượng mèo rừng Canada theo chu kỳ biến động số lượng thỏ Chim cu gáy ăn hạt xuất nhiều vào mùa thu hoạch lúa, ngô Biến động khơng theo chu kì: - Là kiểu biến động số lượng cá thể quần thể tăng hay giảm đột ngột điều kiện bất thường thời tiết: lũ lụt, bão, cháy rừng, dịch bệnh, hay hoạt động khai thác mức người II NGUYÊN NHÂN GÂY BIẾN ĐỘNG VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH SỐNG LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ: Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thể quần thể a Do thay đổi nhân tố sinh thái vô sinh - Trong nhân tố sinh thái vơ sinh khí hậu có ảnh hưởng thường xun rõ rệt Nhiệt độ khơng khí xuống q thấp ngun nhân gây chết nhiều động vật - Các nhân tố vô sinh không bị chi phối mật độ cá thể quần thể mà tác động trực tiếp lên sinh vật nên gọi nhân tố không phụ thuộc mật độ quần thể b Do thay đổi nhân tố sinh thái hữu sinh - Sự cạnh tranh cá thể đàn, số lượng kẻ thù, sức sinh sản, độ tử vong, phát tán cá thể quần thể …có ảnh hưởng lớn đến biến động số lượng cá thể quần thể - Các nhân tố sinh thái hữu sinh bị chi phối mật độ cá thể quần thể nên gọi nhân tố phụ thuộc mật độ quần thể Sự điều chỉnh số lượng cá thể quần thể - Quần thể sống mơi trường xác định ln có xu hướng tự điều chỉnh mật độ cá thể ổn định: + Trong điều kiện môi trường thuận lợi: nguồn thức ăn dồi dào, kẻ thù, sức sinh sản quần thể tăng àsố lượng cá thể tăng nhanh chóng + Mật độ cá thể tăng cao, sau thời gian nguồn thức ăn trở nên thiếu hụt, nơi chật chội, ô nhiễm môi trường tăng …à cạnh tranh gay gắt tử vong tăng, sức sinh sản giảm, đồng thời xuất cư tăng cao àmật độ cá thể lại điều chỉnh trở mức ổn định Trạng thái cân quần thể: - Khả tự điều chỉnh số lượng số cá thể quần thể giảm xuống thấp tăng lên cao - Là trạng thái quần thể có số lượng cá thể ổn định phù hợp với khả cung cấp nguồn sống môi trường CHƯƠNG II: QUẦN XÃ SINH VẬT BÀI 40: QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I KHÁI NIỆM VỀ QUẦN XÃ SINH VẬT: - Quần xã tập hợp quần thể sinh vật thuộc nhiều lồi khác sống khơng gian định gọi sinh cảnh - Các sinh vật quần xã có mối quan hệ gắn bó với thể thống nên quần xã có cấu trúc tương đối ổn định Các sinh vật quần xã thích nghi với mơi trường sống chúng II MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ: Đặc trưng thành phần loài quần xã: - Số lượng loài quần xã sống lượng cá thể loài mức độ đa dạng quần xã, biểu thị biến động, ổn định hay suy thối quần xã - Lồi ưu thế:là lồi đóng vai trị quan trọng quần xã có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hay hoạt động mạnh chúng - Lồi đặc trưng: lồi có quần xã Đặc trưng phân bố cá thể quần xã: Trang 39 - Phân bố cá thể không gian quần xã tuỳ thuộc vào nhu cầu sống lồi Nhìn chung phân bố cá thể tự nhiên có xu hướng làm giảm bớt mức độ cạnh tranh loài nâng cao hiệu sử dụng nguồn sống môi trường - Phân bố cá thể quần xã theo chiều thẳng đứng: phân thành nhiều tầng thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác rừng mưa nhiệt đới Sự phân tầng thực vật kéo theo phân tầng động vật - Phân bố cá thể theo chiều ngang: phân bố sinh vật từ đỉnh núi, sườn núi đến chân núi; hay phân bố sinh vật từ vùng đất ven bờ biển đến vùng khơi xa Đặc trưng quan hệ dinh dưỡng nhóm sinh vật: Quần xã sinh vật gồm nhiều nhóm sinh vật có quan hệ dinh dưỡng khác nhau: - Nhóm SV sản xuất: gồm xanh số VSV tự dưỡng (VK lam, VK lưu huỳnh) - Nhóm sinh vật tiêu thụ: gồm sinh vật ăn thịt sinh vật khác như: động vật ăn thực vật, động vật ăn động vật - Nhóm sinh vật phân giải: gồm vi sinh vật dị dưỡng phân giải chất hữu có sẳn tự nhiên như: VK, nấm, số động vật đất II QUAN HỆ GIỮA CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ SINH VẬT: Các mối quan hệ sinh thái a Quan hệ cộng sinh: - Là quan hệ hay nhiều lồi sinh vật, tất bên có lợi; nhiên bên sống phát triển tốt có hợp tác bên + Cộng sinh thực vật, nấm vi khuẩn: Ví dụ: * Cộng sinh tảo đơn bào với nấm VK địa y * VK cố định đạm (Rhizobium) cộng sinh nốt sần rễ họ Đậu + Cộng sinh thực vật động vật: Ví dụ: * Cộng sinh kiến kiến + Cộng sinh động vật động vật: - Trùng roi sống ruột mối: giúp mối tiêu hóa xenlulơzơ thành đường (là nguồn cung cấp cho mối trùng roi) - Một số loài cua mang thân hải quỳ (hải quỳ tiết chất độc giúp cua tự vệ, cua giúp hải quỳ di chuyển khỏi nơi khô hạn) b Quan hệ hợp tác: - Cũng giống cộng sinh, hai loài sống chung có lợi nhiên tách riêng chúng tồn Ví dụ: + Hợp tác chim sáo trâu rừng (chim ăn ve, bét lớp lơng trâu, có thú chim bay lên báo động cho trâu) + Hợp tác chim nhỏ ăn thức ăn thừa cá sấu (cá sấu khơng khó chịu thức ăn thừa răng, chim nhỏ có thức ăn) c Quan hệ hội sinh: - Là quan hệ loài sinh vật, bên có lợi bên khơng hại Ví dụ: + Cá ép sống bám cá lớn (cá voi, cá mập), nhờ cá ép mang xa, kiếm thức ăn dễ dàng + Hội sinh dương xỉ gỗ (dương xỉ bám thân để lấy nước ánh sáng, gỗ chẳng hại gì) d Quan hệ cạnh tranh: Là mối quan hệ lồi có chung nguồn sống, loài cạnh tranh giành thức ăn, nơi ở… - Đối với thực vật: cạnh tranh giành khoảng không gian có nhiều ánh sang, lấy nhiều ánh sáng vươn cao khác, rễ phát triển mạnh có hội sống sót - Đối với động vật: cạnh tranh gay gắt lồi có nhu cầu thức ăn, nơi … Ví dụ: Trang 40 + Cạnh tranh cú chồn rừng (vì hoạt động vào ban đêm bắt chuột làm thức ăn) + Cạnh tranh làm dẫn đến phân hóa kích thước mỏ chim (có lồi chim mỏ chéo châu Âu chun ăn hạt thơng) e Kí sinh: - Là quan hệ loài sinh vật sống nhờ thể loài sinh vật khác lấy chất dinh dưỡng để sống - Lồi sống nhờ gọi vật kí sinh, lồi vật chủ - Vật kí sinh khơng giết chết vật chủ mà làm suy yếu dần, bệnh chết Ví dụ: + Chấy, rận, kí sinh thể người động vật + Cây tầm gởi sống bám thân khác f Ức chế cảm nhiễm: - Là quan hệ lồi sinh vật q trình sống kìm hãm sinh trưởng phát triển loài khác Ức chế cảm nhiễm nguyên nhân gây tuyệt chủng lồi Ví dụ: + Tảo giáp phát triển mạnh gây vào mùa sinh sản tiết chất độc gọi “thuỷ triều đỏ“ hay “nước nở hoa“ làm chết nhiều động vật khơng xương sống nhiều lồi khác chết ăn phải động vật bị nhiễm độc g Sinh vật ăn sinh vật khác: Động vật ăn thực vật: trình ăn lá, quả, hạt mật hoa … động vật góp phần thụ phấn cho thực vật Động vật ăn động vật: động vật ăn thịt công mồi, nhiên chúng thường bắt gìa bệnh tật chọn lọc tự nhiên loại bớt yếu Thực vật ăn động vật: bắt ruồi, nắp ấm …lá tiết chất phân giải thịt sâu bọ thành chất dinh dưỡng nuôi Hiện tượng khống chế sinh học - Khống chế sinh học tượng số lượng cá thể loài bị khống chế mức định, không tăng cao giảm thấp tác động mối quan hệ hỗ trợ đối kháng loài quần xã - Trong nơng nghiệp, sử dụng lồi thiên địch để tiêu diệt lồi gây hại khác Ví dụ: sử dụng ong kí sinh để diệt bọ dừa, sử dụng rệp xám để hạn chế số lượng xương rồng bà BÀI 41: DIỄN THẾ SINH THÁI PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I KHÁI NIỆM VỀ DIỄN THẾ SINH THÁI: - Diễn sinh thái trình biến đổi quần xã qua giai đoạn tương ứng với biến đổi môi trường - Diễn sinh thái gồm giai đoạn: khởi đầu, cuối II CÁC LOẠI DIỄN THẾ SINH THÁI: Diễn nguyên sinh: Có dạng cạn nước - Khởi đầu từ mơi trường chưa có sinh vật - Giai đoạn tiên phong: Các sinh vật phát tán đến hình thành quần xã tiên phong - Giai đoạn hỗn hợp: Tiếp theo quần xã sinh vật biến đổi thay - Giai đoạn đỉnh cực: Giai đoạn cuối hình thành quần xã tương đối ổn định Diễn thứ sinh: - Khởi đầu từ mơi trường có quần xã sinh vật sống - Do tác động thay đổi tự nhiên hoạt động khai thác mức người đến mức huỷ diệt - Tiếp theo quần xã biến đổi thay lẫn - Trong điều kiện thuận lợi, qua trình biến đổi lâu dài hình thành quần xã tương đối ổn định III NGUYÊN NHÂN CỦA DIỄN THẾ SINH THÁI: Nguyên nhân bên ngoài: Trang 41 - Do tác động mạnh mẽ ngoại cảnh lên quần xã Sự thay đổi môi trường, khí hậu, mưa bão, lũ lụt, núi lửa …gây chết hàng loạt sinh vật Nguyên nhân bên trong: - Bên cạnh tác động ngoại cảnh, cạnh tranh gay gắt loài quần xã nhân tố sinh thái quan trọng làm biến đổi quần xã sinh vật Trong số loài sinh vật, nhóm lồi ưu đóng vai trị quan trọng diễn - Ngoài hoạt động khai thác tài nguyên người như: đốt rừng, san lấp hồ ao, xây đập ngăn sông …là nguyên nhân làm biến đổi quần xã sinh vật IV TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU DIỄN THẾ SINH THÁI: - Hiểu qui luật phát triển quần xã sinh vật Dự đốn quần xã tồn trước quần xã thay tương lai từ có kế hoạch xây dựng, bảo vệ hợp lí nguồn tài nguyên thiên nhiên - Chủ động có biện pháp khắc phục biến đổi bất lợi môi trường, sinh vật người CHƯƠNG III: HỆ SINH THÁI, SINH QUYỂN VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG BÀI 42: HỆ SINH THÁI PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI: - Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật sinh cảnh quần xã Trong hệ sinh thái, sinh vật tác động lẫn tác động qua lại với nhân tố vô sinh môi trường tạo nên hệ thống hoàn chỉnh tương đối ổn định - Trong hệ sinh thái, trao đổi chất lượng diễn cá thể quần xã quần xã với sinh cảnh chúng Trong đó, q trình “đồng hóa” tổng hợp chất hữu sinh vật tự dưỡng thực trình “dị hóa” sinh vật phân giải chất hữu thực - Bất kì gắn kết sinh vật với nhân tố sinh thái mơi trường để tạo thành chu trình sinh học hoàn chỉnh, dù mức đơn giản nhất, coi hệ sinh thái Ví dụ: giọt nước có nhiều vi sinh vật sống II CÁC THÀNH PHẦN CẤU TRÚC CỦA HỆ SINH THÁI: Thành phần vơ sinh: + Các yếu tố khí hậu (to, độ ẩm,ánh sáng, gió, lượng mưa,…) + Các yếu tố thổ nhưỡng + Nước + Xác sinh vật môi trường Thành phần hữu sinh: - Thực vật, động vật, vi sinh vật Tuỳ theo quan hệ dinh dưỡng hệ sinh thái mà xếp chúng thành nhóm: + Nhóm sinh vật sản xuất: sinh vật có khả sử dụng lượng ánh sáng mặt trời tổng hợp nên chất hữu (chủ yếu thực vật, vi sinh vật quang hợp) + Nhóm sinh vật tiêu thụ: gồm sinh vật ăn thực vật sinh vật ăn động vật + Nhóm sinh vật phân giải: gồm VK, nấm, số động vật không xương (giun đất, sâu bọ); chúng phân giải xác sinh vật thành chất vô môi trường III CÁC KIỂU HỆ SINH THÁI CHỦ YẾU TRÊN TRÁI ĐẤT: Các hệ sinh thái tự nhiên: + Các hệ sinh thái cạn: hệ sinh thái rừng nhiệt đới, sa mạc, savan đồng cỏ,thảo nguyên, rừng ôn đới,rừng thông phương Bắc, đồng rêu đới lạnh + Các hệ sinh thái nước: + Hệ sinh thái nước mặn: ven biển,những vùng ngập mặn, vùng biển khơi + Hệ sinh thái nước ngọt: Hệ sinh thái nước đứng (ao, hồ) hệ sinh thái nước chảy (sông, suối) Các hệ sinh thái nhân tạo: - Đồng ruộng, hồ nước, rừng thơng, thành phố …đóng vai trị quan trọng sống người BÀI 43: TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý Trang 42 I TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG QUẦN XÃ SINH VẬT Chuỗi thức ăn a Định nghĩa: - Là dãy gồm nhiều lồi sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với lồi mắc xích chuỗi Trong chuỗi, mắt xích vừa có nguồn thức ăn mắt xích phía trước vừa nguồn thức ăn mắt xích phía sau b Phân loại: - Có loại chuỗi thức ăn: + Chuỗi thức ăn mở đầu xanh động vật ăn thực vật động vật ăn động vật Ví dụ: ngô sâu ăn ngô nhái rắn hổ mang diều hâu + Chuỗi thức ăn mở đầu chất hữu bị phân giải sinh vật phân giải mùn, bã hữu động vật ăn sinh vật phân giải động vật ăn động vật khác Ví dụ: lá, cành khơ mối nhện thằn lằn Lưới thức ăn: - Mỗi loài quần xã thường mắt xích nhiều chuỗi thức ăn Các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung tạo thành lưới thức ăn Bậc dinh dưỡng: - Trong lưới thức ăn tất lồi có mức dinh dưỡng hợp thành bậc dinh dưỡng Có nhiều bậc dinh dưỡng: + Bậc dinh dưỡng cấp 1: sinh vật sản xuất, bao gồm sinh vật có khả tổng hợp chất hữu từ chất vô môi trường + Bậc dinh dưỡng cấp 2: sinh vật tiêu thụ bậc bao gồm động vật ăn sinh vật sản xuất + Bậc dinh dưỡng cấp 3: sinh vật tiêu thụ bậc bao gồm động vật ăn thịt, chúng ăn sinh vật tiêu thụ bậc + Bậc cuối bậc dinh dưỡng cao cấp Là sinh vật ăn sinh vật tiêu thụ bậc 1,2,3 … II THÁP SINH THÁI Định nghĩa: - Là độ lớn bậc dinh dưỡng xác định số lượng cá thể, sinh khối hay lượng bậc dinh dưỡng Phân loại: Có loại tháp sinh thái: + Tháp số lượng: xây dựng số lượng cá thể sinh vật bậc dinh dưỡng + Tháp sinh khối: xây dựng dựa khối lượng tổng số tất sinh vật đơn vị diện tích hay thể tích bậc dinh dưỡng + Tháp lượng: hoàn thiện nhất, xây dựng số lượng tích luỹ đơn vị diện tích hay thể tích đơn vị thời gian bậc dinh dưỡng Giáo viên: Thầy Nguyễn Lâm Quang Thoại Giới thiệu: học này, bạn ôn lại kiến thức như: trao đổi vật chất quần xa sinh vật (chuỗi thức ăn, lưới thức ăn, bậc dinh dưỡng), tháp sinh thái (định nghĩa, phân loại) hệ thống câu hỏi sách giáo khoa câu hỏi mở rộng có hướng dẫn giải BÀI 44: CHU TRÌNH SINH ĐỊA HỐ VÀ SINH QUYỂN PHẦN I TĨM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I TRAO ĐỔI VẬT CHẤT QUA CHU TRÌNH SINH ĐỊA HỐ: - Chu trình sinh địa hố chu trình trao đổi chất vô tự nhiên, theo đường từ mơi trường ngồi truyền vào thể sinh vật, qua bậc dinh dưỡng; từ thể sinh vật truyền trở lại mơi trường - Chu trình sinh địa hố trì cân vật chất sinh II MỘT SỐ CHU TRÌNH SINH ĐỊA HỐ: Chu trình carbon: - Carbon nguyên tố cần thiết cho sinh vật sống Trang 43 - Carbon sinh tồn dạng khí CO2 carbonat đá vôi - Một phần C không trao đổi liên tục theo vịng tuần hồn mà lắng đọng môi trường đất, môi trường nước như: than đá, dầu hoả … - Hiện hoạt động người, với việc chặt phá rừng làm cho nồng độ CO khí tăng lên Đó nguyên nhân gây Hiệu ứng nhà kính, làm cho trái đất nóng lên gây thêm nhiều thiên tai Chu trình nitơ: - N chiếm 79 % thể tích khí khí trơ - Thực vật hấp thụ N dạng muối NH4 + (amôn), NO3 - (nitrat), NO2 - (nitrit) - Các muối hình thành tự nhiên đường vật lí, hóa học sinh học Chu trình nước: - Nước thành phần khơng thể thiếu thể chiếm phần lớn khối lượng thể sinh vật - Giữa thể mơi trường ln xảy q trình trao đổi nước III SINH QUYỂN - Sinh hệ sinh thái khổng lồ, bao gồm toàn sinh vật sống địa quyển, thủy khí Trái Đất - Sinh dày khoảng 20km, bao gồm lớp đất dày khoảng vài chục mét, lớp khơng khí cao 6-7km lớp nước đại dương sâu tới 10-11km - Sinh chia thành nhiều vùng sinh thái khác nhau, tùy theo đặc điểm địa lí, khí hậu sinh vật sống Mỗi vùng khu sinh học (biom) lớn Các khu sinh học phân thành khu cạn, nước khu sinh học biển Ví dụ khu sinh học cạn Việt Nam: khu rừng bảo vệ Vườn Quốc gia Vườn Quốc gia Cúc Phương, Tam Đảo, Nam Cát Tiên, Khu sinh học nước: Khu bảo vệ Hòn Mun, Khánh Hòa BÀI 45: DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI VÀ HIỆU SUẤT SINH THÁI PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN LƯU Ý I DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI Phân bố lượng trái đất: - Mặt trời cung cấp lượng cho sống trái đất phân bố không đồng Năng lượng ánh sáng phụ thuộc vào thành phần tia sáng (sinh vật sử dụng tia sáng nhìn thấy cho trình quang hợp tổng hợp chất hữu Dòng lượng hệ sinh thái: - Bắt nguồn từ môi trường, sinh vật sản xuất hấp thụ biến đổi thành lượng hóa học qua q trình quang hợp Sau lượng truyền qua bậc dinh dưỡng cuối lượng truyền trở lại môi trường II HIỆU SUẤT SINH THÁI - Là tỉ lệ % chuyển hóa lượng bậc dinh dưỡng hệ sinh thái Phần lớn lượng truyền hệ sinh thái bị tiêu hao qua q trình hơ hấp, tạo nhiệt …chỉ có khoảng 10 % lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao Trang 44 ... tới sinh trưởng phát triển sinh vật II GIỚI HẠN SINH THÁI VÀ Ổ SINH THÁI Giới hạn sinh thái: - Là giới hạn chịu đựng sinh vật nhân tố sinh thái định mơi trường, nằm ngồi giới hạn sinh thái sinh. .. tố sinh thái vô sinh: - Là tất nhân tố vật lí, hóa học mơi trường quanh sinh vật * Nhóm nhân tố sinh thái hữu sinh: - Là mối quan hệ sinh vật với sinh vật khác sống xung quanh, người nhân tố sinh. .. III SINH QUYỂN - Sinh hệ sinh thái khổng lồ, bao gồm toàn sinh vật sống địa quyển, thủy khí Trái Đất - Sinh dày khoảng 20km, bao gồm lớp đất dày khoảng vài chục mét, lớp khơng khí cao 6-7km lớp