Đang tải... (xem toàn văn)
GEN I. Khái niệm:gen là m n phân t ADN mang thông tin mã hóa cho m t phân t ARN ột đoạ ử ộ ử hoặc một chuỗi pôlipeptit) Ví d ụ Gen hemoglobin anpha là gen mã hóa cho chuỗi polipeptit anpha… Gen tARN mã hóa cho phân t ARN v n chuy ử ậ ển. MÃ DI TRUYỀN II. 1. Khái ni m ệ Mã di truy n là trình t các nuclêôtit trong gen s ề ự ẽ quy định trình t các axit amin trong ự chuỗi pôlipeptit. 2. Đặc điểm mã di truy n ề Mã di truyền được đọ ột điểm xác đị c từm nh theo t ng b ba mà không g i lên nhau. ừ ộ ố Mã di truy n có tính ph n (tr m t vài ngo i l ề ổ biế ừ ộ ạ ệ). Mã di truy n ề có tính đặc hiệu. Mã di truy n có tính thoái hóa (tr AUG và UGG) ề ừ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN III. 1. Sinh vật nhân sơ Quá trình nhân đôi ADN ởsinh vật nhân sơ gồm 3 bước: Bước 1: tháo xo n phân t ADN ắ ử a. Từ điểm khởi đầu sao chép, nh enzim tháo xo n tách hai m ờ ắ ạch ADN t o ch ạ ạc tái b n hình ch ả ữ Y đểlộ2 mạch khuôn một đầu 3’OH và một đầu 5’P. Bước 2: t ng h p hai m ch ADN m ổ ợ ạ ới b. Enzim ADN pôlimeraza s d ng m ch làm khuôn t ng h ch m ikéo dài ử ụ ột mạ ổ ợp mạ ớ theo chiều 5’ 3’ dự a trên nguyên t c b sung: A liên k t v i T b 2 liên k t H ắ ổ ế ớ ằng ế và G liên k t v i X b ng 3 liên k t H. ế ớ ằ ế Trên m ch b c t ng h p liên t c theo chi ạch khuôn đầu 3’OH, mạ ổ sung đượ ổ ợ ụ ều phát tri n c a ch ể ủ ạc tái b n hình ch Y hình thành m ch t ả ữ ạ ới. Trên m ch b c t ng h n t o nên các ạch khuôn đầu 5’P, mạ ổ sung đượ ổ ợp gián đoạ ạ đoạ ề ể ủ ạ ả n ng c chi ắn (đoạn Okazaki) ngượ u phát tri n c a ch c tái b n hình chữY. Sau đó các đoạn này nối lại với nhau nhờ enzim nối ligaza hình thành mạch chậm.
Q TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN I GEN Khái niệm: gen đoạn phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho phân tử ARN chuỗi pơlipeptit) Ví dụ Gen hemoglobin anpha gen mã hóa cho chuỗi polipeptit anpha… Gen tARN mã hóa cho phân tử ARN vận chuyển II MÃ DI TRUYỀN Khái niệm Mã di truyền trình tự nuclêơtit gen quy định trình tự axit amin chuỗi pôlipeptit Đặc điểm mã di truyền Mã di truyền đọc từ điểm xác định theo ba mà không gối lên Mã di truyền có tính phổ biến (trừ vài ngoại lệ) Mã di truyền có tính đặc hiệu Mã di truyền có tính thối hóa (trừ AUG UGG) III Q TRÌNH NHÂN ĐƠI ADN Sinh vật nhân sơ Q trình nhân đơi ADN sinh vật nhân sơ gồm bước: a Bước 1: tháo xoắn phân tử ADN Từ điểm khởi đầu chép, nhờ enzim tháo xoắn tách hai mạch ADN tạo chạc tái hình chữ Y để lộ mạch khn đầu 3’OH đầu 5’P b Bước 2: tổng hợp hai mạch ADN Enzim ADN pôlimeraza sử dụng mạch làm khuôn tổng hợp mạch kéo dài theo chiều 5’ 3’ dựa nguyên tắc bổ sung: A liên kết với T liên kết H G liên kết với X liên kết H Trên mạch khuôn đầu 3’OH, mạch bổ sung tổng hợp liên tục theo chiều phát triển chạc tái hình chữ Y hình thành mạch tới Trên mạch khuôn đầu 5’P, mạch bổ sung tổng hợp gián đoạn tạo nên đoạn ngắn (đoạn Okazaki) ngược chiều phát triển chạc tái hình chữ Y Sau đoạn nối lại với nhờ enzim nối ligaza hình thành mạch chậm 0 c Bước 3: hình thành hai phân tử ADN Kết tạo hai phân tử ADN giống giống ADN ban đầu Mỗi phân tử ADN có mạch cũ mẹ mạch môi trường Đây dạng tự nhân đôi theo nguyên tắc bán bảo tồn Sinh vật nhân thực a Giống: Diễn biến trình nhân đôi ADN gồm bước tương tự sinh vật nhân sơ b Khác: SINH VẬT NHÂN SƠ SINH VẬT NHÂN THỰC Chỉ có đơn vị nhân đôi Nhiều đơn vị nhân đôi, đơn vị nhân đơi có chạc tái hình chữ Y, chạc tái có mạch khn nhân đơi đồng thời với Số enzim tham gia Số enzim tham gia nhiều Tốc độ nhanh (khoảng 800 Nu/giây) Tốc độ chậm (khoảng 50 Nu/giây) IV Ý NGHĨA Nhờ trình nhân đơi ADN đảm bảo thơng tin di truyền di truyền ổn định qua hệ V MỘT SỐ CÔNG THỨC CƠ BẢN ỨNG DỤNG Một phân tử ADN nhân đơi x lần, ta có: Tổng số phân tử ADN hình thành 2x Tổng số nuclêôtit môi trường cung cấp N(2 - 1) Tổng số nuclêôtit môi trường cung cấp cho phân N(2 x - 2) x tử ADN mang nguyên liệu hồn tồn mơi trường Tổng số liên kết cộng hóa trị hình thành (N - 2)(2 x - 1) Tổng số liên kết H hình thành (2A + 3G)2 Tổng số liên kết H bị phá hủy (2A + 3G)(2 x - 1) x Tổng số liên kết H bị phá hủy lần nhân đôi (2A + 3G)2 x1 cuối 0 IV BÀI TOÁN ỨNG DỤNG Một phân tử ADN tế bào nhân thực có hiệu s ố %G với nuclêôtit không bổ sung 20%N Biết số nuclêôtit loại G phân tử ADN 10500 N Khi ADN nhân đôi bốn lần, xác định: Số nuclêôtit loại môi trường cung cấp cho q trình nhân đơi phân tử ADN Số liên kết cộng hóa trị hình thành q trình nhân đơi phân tử ADN Số liên kết H bị phá hủy trình nhân đôi phân tử ADN Số liên kết H bị phá hủy lần nhân đôi cuối phân tử ADN Giải: Ta có: theo giả thiết %G - %A = 20%N (1) Theo nguyên tắc bổ sung %G + %A = 50%N (2) Từ phương trình (1) (2), ta có: %G = %X = 35%N %A = %T = 15%N Tổng số nuclêôtit phân tử ADN: N = 10500 Số nuclêôtit loại phân tử ADN: = 30000 A = T = 30000.15% = 4500 G = X = 10500 Số nuclêôtit loại môi trường cung cấp cho phân tử ADN nhân đôi lần: A = T = 4500(2 - 1) = 67500 G = X = 10500(2 - 1) = 157500 Số liên kết cộng hóa trị hình thành q trình nhân đơi ADN: (30000 – 2)(24 – 1) = 449970 Số liên kết H bị phá hủy q trình nhân đơi ADN: (4500.2 + 10500.3)(2 - 1) = 607500 Số liên kết H bị phá hủy lần ADN nhân đôi cuối cùng: (4500.2 + 10500.3)2 1 = 324000 0 PHIÊN MÃ I KHÁI NIỆM Phiên mã q trình truyền thơng tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử ARN mạch đơn II CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CÁC LOẠI ARN CÁC LOẠI CẤU TRÚC mARN Mạch thẳng chứa thông tin quy định chuỗi pôlipeptit CHỨC NĂNG Làm khuôn mẫu cho q trình dịch mã Đầu 5’P có vị trí đặc hiệu gần côđon mở ribôxôm đầu để ribôxôm nhận biết gắn vào Mạch quấn cuộn đầu có liên kết bổ sung tARN Vận chuyển axit amin đến ribôxôm tham gia Đoạn không bổ sung quấn thành thùy dịch mã tròn, thùy mang đối mã Đầu 5’P tự do, đầu 3’OH tận XXA liên kết axit amin đặc hiệu Cấu trúc mạch quấn cuộn có liên kết bổ rARN sung giống tARN Kết hợp prơtêin tạo ribơxơm III Q TRÌNH PHIÊN MÃ mARN Gồm giai đoạn: a Giai đoạn mở đầu Enzim ARN pôlimeraza bám vào vùng khởi đầu phiên mã (promoter) làm gen tháo xoắn để lộ mạch khuôn 3’OH khởi đầu tổng hợp mARN vị trí đặc hiệu b Giai đoạn kéo dài Enzim ARN pôlimeraza di chuyển theo chiều 3’ 5’ dọc mạch khuôn gen mạch mARN kéo dài theo chiều 5’ 3’ theo nguyên tắc bổ sung Vùng gen vừa phiên mã xong, mạch mARN tách mạch ADN xoắn lại c Giai đoạn kết thúc Khi enzim di chuyển đến cuối gen gặp tín hiệu kết thúc dừng Phân tử mARN giải phóng enzim ARN pơlimeraza rời khỏi mạch khn tARN rARN Quá trình phiên mã tARN rARN có điểm giống khác với mARN a Giống: Quá trình diễn biến tương tự mARN 0 b Khác: Chuỗi pơlipeptit vừa hình thành xong biến đổi cấu trúc đặc trưng cho loại tARN rARN Phiên mã sinh vật nhân thực a Giống sinh vật nhân sơ: gồm ba giai đoạn tương tự sinh vật nhân sơ b Khác sinh vật nhân sơ SINH VẬT NHÂN SƠ SINH VẬT NHÂN THỰC Chỉ có loại enzim ARN pơlimeraza tham gia tổng hợp loại ARN loại enzim ARN pôlimeraza tham gia tổng hợp loại ARN khác mARN vừa tổng hợp xong tham gia mARN vừa tổng hợp xong (mARN sơ khai) cắt bỏ intron, nối êxơn lại dịch mã hình thành mARN trưởng thành, sau qua màng nhân đến ribơxơm tế bào chất tham gia tổng hợp prôtêin mARN pôlicistronic mARN mônôcistronic Ý nghĩa phiên mã Kết phiên mã cho ta loại ARN để chuẩn bị tiền đề cho trình dịch mã IV BÀI TẬP ÁP DỤNG Một gen sinh vật nhân sơ có số liên kết cộng hóa trị nuclêơtit 2998 Có T = 400 = 2G2 Biết hiệu A – G = 300 Khi gen mã sử dụng 500 nuclêôtit loại U Xác định số nuclêôtit loại mARN tổng hợp từ gen Giải: Ta có: N – = 2998 N = 3000 A – G = 300 (1) A + G = 1500 (2) Từ (1) (2), ta có: A = T = 900; G = X = 600 T1 = A2 = 400 X1 = G2 = 200 A1 = T2 = 500 G1 = X2 = 400 Xác định mạch gốc: U = A1 = 500 ≠ A2 Vậy mạch mạch gốc Theo nguyên tắc bổ sung, số nuclêôtit loại mARN là: Ar = T1 = 400 Ur = A1 = 500 Gr = X1 = 200 Xr = G1 = 400 0 DỊCH MÃ I KHÁI NIỆM Dịch mã trình chuyển từ mã di truyền chứa phân tử mARN thành trình tự axit amin chuỗi pôlipeptit phân tử prôtêin II DIỄN BIẾN QUÁ TRÌNH DỊCH MÃ Các thành phần tham gia dịch mã Thành phần Chức mARN Làm khuôn Axit amin Nguyên liệu tổng hợp prôtêin Ribôxôm Nơi diễn q trình dịch mã tARN Mang axit amin tới ribơxơm Quá trình dịch mã Quá trình dịch mã gồm hai giai đoạn: hoạt hóa axit amin tổng hợp chuỗi pơlipeptit Hoạt hóa axit amin Trước dịch mã tế bào chất diễn trình hoạt hóa axit amin, gắn axit amin vào tARN tạo phức hợp aa - tARN (nhờ enzim đặc hiệu lượng ATP) Tổng hợp chuỗi pôlipeptit Mở đầu: Tiểu đơn vị bé gắn với đầu 5’ mARN vị trí nhận biết đặc hiệu gần cơđon mở đầu Anticôđon phức hợp mở đầu Met - tARN UAX bổ sung với côđon mở đầu mARN AUG Tiểu đơn vị bé gắn với đầu 5’ mARN vị trí nhận biết đặc hiệu gần côđon mở đầu Anticôđon phức hợp mở đầu Met - tARN UAX bổ sung với côđon mở đầu mARN AUG Tiểu đơn vị lớn kết hợp với phức hợp Met - tARN tương ứng vị trí P, tạo ribơxơm hồn chỉnh sẵn sàng dịch mã Kéo dài chuỗi pôlipeptit: Anticôđon phức hợp aa1 - tARN bổ sung với côđon thứ mARN tương ứng vị trí A bên cạnh Enzim xúc tác hình thành liên k0ết peptit gi 0ữa aa mở đầu aa1 Ribôxôm dịch côđon theo chiều 5’ 3’ mARN, tARN rời khỏi ribôxôm aa1 - tARN chuyển sang vị trí P 0 Anticơđon phức hợp aa2 - tARN bổ sung với côđon thứ hai mARN tương ứ ng vị trí A bên cạnh Enzim xúc tác hình thành liên kết peptit aa1 aa2 Ribôxôm dịch côđon mARN chu kì lặp lại Kết thúc: Khi ribơxơm tiếp xúc mã kết thúc mARN q trình dịch mã hồn tất Ribơxơm tách khỏi mARN chuỗi pơlipeptit giải phóng Enzim đặc hiệu cắt axit amin mở đầu chuỗi pơlipeptit Chuỗi pơlipeptit hình thành cấu trúc bậc cao thành prơtêin có hoạt tính sinh học Chú ý: Ribôxôm dịch chuyển mARN theo chiều 5’ 3’ theo nấc, nấc ứng với cơđon Chỉ có phức hợp Met - tARN liên kết với ribơxơm vị trí P, cịn tất aa khác liên kết vị trí A Trong q trình dịch mã, mARN thường khơng gắn với t ừng ribôxôm riêng rẽ mà đồng thời gắn với nhóm ribơxơm gọi pơliribơxơm Các nuclêơtit ba đối mã tARN liên kết bổ sung với nuclêôtit mARN theo nguyên tắc sau: Nuclêôtit tARN Nuclêôtit mARN U A X G A U G X Một số công thức Nếu phân tử prơtêin gồm mạch pơlipeptit, ta có: Số aa cung cấp cho trình tổng hợp phân tử prôtêin: Số aa phân tử prơtêin: Số phân tử nước giải phóng số liên kết peptit hình thành trình tổng hợp phân tử prôtêin Số aa cung cấp cho n ribôxôm trượt mARN thời điểm định tuân theo qui luật cấp số cộng Trong đó: n số ribơxơm trượt mARN u1 số aa ribôxôm thứ un số aa ribôxôm thứ n 0 BIỂU HIỆN CỦA QUAN HỆ HỖ TRỢ Ý NGHĨA Hỗ trợ cá thể nhóm Các dựa vào nên chống bạch đàn gió bão, hạn chế nước Các thơng nhựa liền rễ Cây sinh trưởng nhanh khả chịu hạn tốt Chó rừng hỗ trợ đàn Chó rừng bắt mồi tự vệ tốt Các cá thể bồ nông hỗ trợ Bồ nông bắt mồi tự vệ tốt đàn … … Quan hệ hỗ trợ cá thể quần thể đảm bảo cho quần thể tồn cách ổn định khai thác tối ưu nguồn sống mơi trường, làm tăng khả sống sót sinh sản cá thể Quan hệ cạnh tranh Quan hệ cạnh tranh cá thể quần thể xuất mật độ cá thể quần thể tăng lên cao, nguồn sống môi trường không đủ cung cấp cho cá thể quần thể Các cá thể quần thể cạnh tranh giành nguồn sống thức ăn, nơi ở, ánh sáng… đực tranh giành Cạnh tranh đặc điểm thích nghi quần thể 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 Ví dụ: Cạnh tranh giành ánh sáng, chất dinh dưỡng thực vật Những cá thể cạnh tranh yếu bị đào thải, kết dẫn tới mật độ phân bố quần thể giảm Do thiếu thức ăn, nơi ở, nhiều cá thể quần thể cá, chim, thú… đánh lẫn nhau, dọa nạt tiếng hú động tác nhằm bảo vệ nơi sống, vào mùa sinh sản Kết quả, dẫn tới nhóm cá thể bảo vệ khu vực sống riêng, số cá thể buộc phải tách khỏi đàn Khi thiếu thức ăn, số động vật loài ăn thịt lẫn Các cá thể lớn ăn trứng chúng đẻ cá thể lớn ăn cá thể bé (ví dụ cá mập nở sử dụng trứng chưa nở làm thức ăn) Quan hệ cạnh tranh gay gắt cá thể quần thể trở nên đối kháng 0 CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT, BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT A CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT I TỈ LỆ GIỚI TÍNH Tỉ lệ giới tính tỉ lệ số lượng cá thể đực số lượng cá thể quần thể Tỉ lệ giới tính thường xấp xỉ 1/1 Tỉ lệ giới tính thay đổi tùy thuộc vào lồi, thời gian điều kiện sống… Tỉ lệ giới tính đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu sinh sản quần thể điều kiện môi trường thay đổi Sự khác giới tính quần thể sinh vật CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TỈ LỆ GIỚI TÍNH TỈ LỆ GIỚI TÍNH Ngỗng vịt có tỉ lệ giới tính 60/40 Nhiều lồi thằn lằn, rắn có số lượng cá thể nhiều cá thể đực, sau mùa đẻ trứng số lượng cá thể đực cá thể xấp xỉ Do tỉ lệ tử vong không đồng cá thể đực cái, cá thể mùa sinh sản chết nhiều cá thể đực Loài kiến nâu (Formica rufa), đẻ trứng Tỉ lệ giới tính thay đổi theo điều kiện mơi nhiệt độ thấp 200C trứng nở tồn trường sống (cụ thể nhiệt độ môi cá thể cái, đẻ trứng nhiệt độ trường sống) 200C trứng nở hầu hết cá thể đực Gà, hươu, nai có số lượng cá thể nhiều Do đặc điểm sinh sản tập tính đa thê cá thể đực gấp 3, tới 10 động vật lần Muỗi đực sống 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 muỗi bay khắp nơi tìm động vật hút máu Cây thiên nam tinh (Arisaema japonica) Tỉ lệ giới tính phụ thuộc vào lượng chất thuộc họ Ráy, củ rễ loại lớn có nhiều chất dinh dưỡng tích lũy thể dinh dưỡng nảy chồi cho có hoa cái, cịn loại rễ nhỏ nảy chồi cho có hoa đực 0 0 II NHĨM TUỔI Tháp tuổi: (hình 37.1 SGK) (A) (B) (C) B Dạng ổn định A Dạng phát triển C Dạng suy giảm Cấu trúc tuổi gồm: Tuổi sinh lí: thời gian sống đạt tới cá thể quần thể Tuổi sinh thái: thời gian sống thực tế cá thể Tuổi quần thể: tuổi bình quân cá thể quần thể Quần thể có cấu trúc tuổi đặc trưng cấu trúc thay đổi phụ thuộc vào điều kiện sống mơi trường Các nghiên cứu nhóm tuổi giúp bảo vệ khai thác tài nguyên sinh vật có hiệu III SỰ PHÂN BỐ CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ Sự phân bố cá thể quần thể có ảnh hưởng tới khả khai thác nguồn sống khu vực phân bố Có kiểu phân bố cá thể quần thể Các kiểu phân bố cá thể quần thể KIỂU PHÂN BỐ Phân bố theo nhóm Phân bố đồng Phân bố ngẫu nhiên ĐẶC ĐIỂM Ý NGHĨA SINH THÁI Là kiểu phân bố phổ biến Các cá thể quần thể tập trung theo nhóm nơi có điều kiện sống tốt Các cá thể hỗ trợ chống lại điều kiện bất lợi môi trường Nhóm bụi mọc hoang dại, đàn trâu rừng… Thường găp điều kiện sống phân bố cách đồng mơi trường có cạnh tranh gay gắt cá thể quần thể Làm giảm mức độ cạnh tranh cá thể quần thể Cây thông rừng thông, chim hải âu làm tổ… Là dạng trung gian hai dạng Thường gặp điều kiện sống phân bố cách đồng môi trường cá thể quần thể khơng có cạnh tranh gay Sinh vật tận dụng nguồn sống tiềm tàng mơi trường Các lồi sâu s ống tán cây, lồi sị sống phù sa vùng triều, lồi gỗ sống VÍ DỤ Thường gặp điều kiện sống phân bố không đồng môi trường, cá thể sống thành bầy đàn, chúng trú đông, ngủ đông… 0 rừng nhiệt đới gắt 0 mưa IV MẬT ĐỘ CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ Mật độ cá thể quần thể số lượng cá thể đơn vị diện tích hay thể tích quần thể Ví dụ: Mật độ thơng 1000 cây/ diện tích đồi, mật độ sâu rau con/ m2 ruộng rau, mật độ cá mè giống nuôi ao con/ m3 nước Mật độ cá thể quần thể ảnh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sống môi trường, tới khả sinh sản tử vong cá thể Mật độ cá thể quần thể không cố định mà thay đổi theo mùa, năm tùy theo điều kiện mơi trường s ống V KÍCH THƯỚC CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT Kích thước tối thiểu kích thước tối đa Kích thước quần thể số lượng cá thể (hoặc khối lượng lượng tích lũy cá thể) phân bố khoảng khơng gian quần thể Ví dụ: Quần thể voi rừng nhiệt đới thường có kích thước khoảng 25 con/ quần thể, quần thể gà rừng khoảng 200 con/ quần thể, quần thể hoa đỗ quyên vùng núi Tam Đảo (Vĩnh Phúc) khoảng 100 cây/ quần thể Kích thước quần thể dao động từ giá trị tối thiểu tới 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 dẫn đến diệt vong do: Sự hỗ trợ cá thể bị giảm, quần thể khơng có khả chống chọi với thay đổi môi trường Khả sinh sản suy giảm hội gặp cá thể đực với cá thể Sự giao phối gần thường xảy ra, đe dọa tồn quần thể Kích thước tối đa giới hạn lớn số lượng mà quần thể đạt được, phù hợp với khả cung cấp nguồn sống mơi trường Nếu kích thước q lớn, cạnh tranh cá thể, ô nhiễm, bệnh tật tăng cao, dẫn đến số cá thể di cư khỏi quần thể mức tử vong cao Những nhân tố ảnh hưởng tới kích thước quần thể sinh vật a Mức độ sinh sản quần thể sinh vật Mức độ sinh sản số lượng cá thể quần thể sinh đơn vị thời gian Mức độ sinh sản phụ thuộc vào số lượng trứng (hay non) lứa đẻ, số lứa đẻ cá thể đời, tuổi trưởng thành sinh dục cá thể, điều kiện môi trường, tỉ lệ đực/ quần thể… Khi thiếu thức ăn, nơi điều kiện khí hậu khơng thuận lợi, mức độ sinh sản quần thể thường bị giảm sút b Mức độ tử vong quần thể sinh vật Mức độ tử vong số lượng cá thể quần thể bị chết đơn vị thời gian Mức độ tử vong quần thể phụ thuộc vào trạng thái quần thể điều kiện sống môi trường mức độ khai thác người c Phát tán cá thể quần thể sinh vật 0 Phát tán cá thể quần thể sinh vật xuất cư nhập cư cá thể Xuất cư tượng số cá thể rời bỏ quần thể chuyển sang sống quần thể bên cạnh di chuyển đến nơi 0 Nhập cư tượng số cá thể nằm quần thể chuyển tới sống quần thể VI TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT Quần thể tăng trưởng theo tiềm sinh học điều kiện môi trường không bị giới hạn Về phương diện lí thuyết, nguồn sống mơi trường dồi hồn tồn thỏa mãn nhu cầu cá thể… đường cong tăng trưởng hình chữ J Quần thể tăng trưởng điều kiện môi trường bị giới hạn: thực tế, tăng trưởng quần thể thường bị giới hạn nhiều ngun nhân điều kiện sống khơng hồn tồn thuận lợi, hạn chế khả sinh sản loài… Đường cong tăng trưởng thực tế có hình chữ S VII TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ NGƯỜI Dân số giới tăng trưởng liên tục suốt trình phát triển lịch sử Dân số tăng nhanh nguyên nhân chủ yếu làm cho chất lượng môi trường giảm sút, ảnh hưởng tới chất lượng người B BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT I BIẾN ĐỘNG SỐ LƯỢNG CÁ THỂ Biến động theo chu kì Biến động số lượng cá thể quần thể theo chu kì biến động xảy thay đổi có chu kì điều kiện mơi trường Ví dụ: Ếch nhái có nhiều vào mùa mưa Biến động khơng theo chu kì Biến động số lượng cá thể quần thể không theo chu kì biến động mà số lượng cá thể quần thể tăng giảm cách đột ngột điều kiện bất thường thời tiết lũ lụt, bão, cháy rừng, dịch bệnh hay hoạt động khai thác tài nguyên mức người gây nên Ví dụ: Số lượng sinh vật rừng giảm mạnh rừng bị cháy II NGUYÊN NHÂN GÂY BIẾN ĐỘNG VÀ SỰ ĐIỀU CHỈNH SỐ 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 Các nhân t ố sinh thái vô sinh không bị chi phối mật độ cá thể quần thể nên gọi nhân tố không phụ thuộc mật độ quần thể Trong số nhân tố sinh thái vô sinh, nhân tố khí hậu có ảnh hưởng thường xun rõ rệt Sự thay đổi nhân tố vô sinh ảnh hưởng tới trạng thái sinh lí cá thể b Do thay đổi nhân tố sinh thái hữu sinh 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 0 Sự cạnh tranh cá thể đàn, số lượng kẻ thù ăn thịt, sức sinh sản mức độ t vong, phát tán cá thể quần thể… có ảnh hưởng lớn đến biến động số lượng cá thể 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 số lượng cá thể cách làm giảm số lượng cá thể kích thích làm cho số lượng cá 0 thể quần thể tăng cao Trong điều kiện môi trường thuận lợi: sức sinh sản quần thể tăng lên, mức tử vong giảm, nhập cư tăng → số lượng cá thể quần thể tăng lên nhanh chóng Số lượng cá thể quần thể tăng cao → nguồn thức ăn thiếu hụt, nơi sống chật chội… → cạnh tranh gay gắt → mức tử vong tăng, sức sinh sản giảm, xuất cư tăng → số lượng cá thể quần thể lại điều chỉnh giảm xuống Trạng thái cân quần thể Khả tự điều chỉnh số lượng cá thể số lượng cá thể quần thể giảm xuống thấp tăng lên cao, dẫn tới trạng thái cân quần thể Ở trạng thái cân bằng, quần thể có số lượng cá thể ổn định phù hợp với khả cung cấp nguồn sống môi trường 0 0 QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ I KHÁI NIỆM QU ẦN XÃ SINH VẬT Quần xã sinh vật tập hợp quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, sống không gian thời gian định Các sinh vật quần xã có mối quan hệ gắn bó với thể thống quần xã có cấu trúc tương đối ổn định II MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ Đặc trưng thành phần loài quần xã Thành phần loài thể qua số lượng loài quần xã, số lượng cá thể loài ưu loài đặc trưng a Số lượng loài số lượng cá thể loài: Số lượng loài quần xã, số lượng cá thể loài mức độ đa dạng quần xã, biểu thị biến động, ổn định hay suy thoái quần xã Một quần xã ổn định thường có số lượng lồi lớn, số lượng cá thể loài cao b Loài ưu loài đặc trưng Lồi ưu Là lồi đóng vai trị quan trọng quần xã có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn, hoạt động chúng mạnh Ví dụ: Trong quần xã cạn, lồi thực vật có hạt lồi ưu chúng ảnh hưởng lớn tới khí hậu mơi trường Lồi đặc trưng Là lồi có quần xã (ví dụ: cá cóc lồi đặc trưng, có rừng nhiệt đới Tam Đảo), lồi có số lượng nhiều hẳn lồi khác có vai trị quan trọng quần xã so với lồi khác (ví dụ: cọ có nhiều vùng đồi Phú Thọ, tràm loài đặc trưng quần xã rừng U Minh) Đặc trưng phân bố cá thể không gian quần xã Phân bố cá thể không gian quần xã tùy thuộc vào nhu cầu sống lồi Vai trị: làm giảm mức độ cạnh tranh loài nâng cao hiệu sử dụng nguồn sống môi trường a Phân bố theo chiều thẳng đứng Ví dụ: Sự 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 loài động vật sống rừng b Phân bố theo chiều ngang mặt đất Ví dụ: Phân bố sinh vật thềm lục địa từ đỉnh núi, sườn núi đến chân núi sinh vật phân bố từ vùng đất ven bờ biển tới vùng ngập nước ven bờ vùng khơi xa… 0 III QUAN HỆ GIỮA CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ SINH VẬT Các mối quan hệ sinh thái QUAN HỆ ĐẶC ĐIỂM VÍ DỤ Cộng sinh Hợp tác chặt chẽ hay nhiều loài tất lồi tham gia cộng sinh có lợi Nấm, vi khuẩn tảo đơn bào cộng sinh địa y; vi khuẩn lam cộng sinh nốt sần họ Đậu; hải quỳ cua Hợp tác Hợp tác hay nhiều loài tất lồi tham gia h ợp tác có lợi Khác với cộng sinh, quan hệ hợp tác quan hệ chặt chẽ thiết phải có loài Hợp tác chim sáo trâu rừng; chim mỏ đỏ linh dương, lươn biển cá nhỏ Hội sinh Hợp tác loài, lồi có lợi cịn lồi khơng có lợi khơng có hại Hội sinh phong lan bám thân gỗ; cá ép sống bám cá lớn Cạnh tranh Các loài tranh giành nguồn sống thức ăn, chỗ ở… Trong mối quan hệ này, loài bị ảnh hưởng bất lợi, nhiên có lồi thăng cịn lồi khác bị hại, bị hại Cạnh tranh giành ánh sáng, nước muối khoáng thực vật; cạnh tranh cú chồn rừng, chúng hoạt động vào ban đêm bắt chuột làm thức ăn Kí sinh Một lồi sống nhờ thể loài khác, lấy chất ni sống thể từ lồi Sinh vật “kí sinh hồn tồn” khơng có khả tự dưỡng, sinh vật “nửa kí sinh” vừa lấy chất ni sống từ sinh vật chủ, vừa có khả tự dưỡng Cây tầm gửi (sinh vật nửa kí sinh) kí sinh thân gỗ (sinh vật chủ); giun kí sinh thể người Hỗ trợ Đối kháng 0 Ức chế cảm nhiễm Một loài sinh vật trình sống vơ tình gây hại cho lồi khác Tảo giáp nở hoa gây độc cho cá, tôm chim ăn cá, tơm bị độc đó…; tỏi tiết chất gây ức chế hoạt động vi sinh vật xung quanh Sinh vật ăn sinh vật khác Một loài sử dụng loài khác làm thức ăn bao gồm: quan hệ động vật ăn thực vật, động vật ăn thịt (vật mồi) thực vật bắt sâu bọ Bò ăn cỏ; hổ ăn thịt thỏ; nắp ấm bắt ruồi Quan hệ hỗ trợ (cộng sinh, hợp tác, hội sinh): loài có lợi khơng bị hại Quan hệ đối kháng (quan hệ cạnh tranh, kí sinh, ức chế - cảm nhiễm, sinh vật ăn sinh vật khác) Trong quan hệ đối kháng, loài lợi thắng phát triển, loài bị hại bị suy thối Tuy nhiên, nhiều trường hợp, hai lồi nhiều bị hại 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 nông nghiệp, ứng dụng khống chế sinh học sử dụng thiên địch để phòng trừ sinh vật gây hại hay dịch bệnh thay cho việc sử dụng thuốc trừ sâu Ví dụ: Sử dụng ong kí sinh diệt lồi bọ dừa; sử dụng rệp xám để hạn chế số lượng xương rồng bà 0 DIỄN THẾ SINH THÁI 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 Song song với với trình biến đổi quần xã sinh vật diễn trình biến đổi tương ứng điều kiện tự nhiên mơi trường khí hậu, thổ nhưỡng II CÁC LOẠI DIỄN THẾ SINH THÁI KIỂU DIỄN CÁC GIAI ĐOẠN CỦA DIỄN THẾ NGUYÊN NHÂN CỦA Giai đoạn khởi đầu Giai đoạn Diễn nguyên sinh Khởi đầu từ mơi trường chưa có có sinh vật Các quần xã sinh vật biến đổi thay lẫn ngày phát triển đa dạng Hình thành Tác động mạnh mẽ quần xã tương ngoại cảnh lên đối ổn định quần xã Khởi đầu mơi trường có quần xã sinh vật phát triển bị hủy diệt Quần xã phục hồi thay quần xã bị hủy diệt, quần xã sinh vật biến đổi thay lẫn Có thể hình thành quần xã tương đối ổn định, nhiên nhiều quần xã bị suy thoái Diễn thứ sinh Giai đoạn cuối DIỄN THẾ THẾ Cạnh tranh gay gắt loài quần xã Tác động mạnh mẽ ngoại cảnh lên quần xã Cạnh tranh gay gắt loài quần xã Hoạt động khai thác tài nguyên người Diễn nguyên sinh Diễn hình thành rừng gỗ lớn: Vùng đất hoang → trảng cỏ → bụi → gỗ nhỏ→ rừng gỗ lớn với nhiều tầng Diễn thứ sinh Diễn rừng lim: Rừng lim nguyên sinh bị chặt → Rừng thưa gỗ nhỏ ưa sáng → Cây gỗ nhỏ bụi → bụi cỏ chiếm ưu → Trảng cỏ 0 ... GIỐNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN Đối ượng thích hợp để áp dụng phương pháp g đột biến chủ yếu là: vi sinh vật thực vật Phương pháp g đột biến đặc biệt có hiệu vi sinh vật chúng sinh sản nhanh nên... tiền đề cho trình dịch mã IV BÀI TẬP ÁP DỤNG Một gen sinh vật nhân sơ có số liên kết cộng hóa trị nuclêơtit 2998 Có T = 400 = 2G2 Biết hiệu A – G = 300 Khi gen mã sử dụng 500 nuclêôtit loại U Xác... trưng cho loại tARN rARN Phiên mã sinh vật nhân thực a Giống sinh vật nhân sơ: gồm ba giai đoạn tương tự sinh vật nhân sơ b Khác sinh vật nhân sơ SINH VẬT NHÂN SƠ SINH VẬT NHÂN THỰC Chỉ có loại