sổ tay, sinh học, sinh học 12, luyện đề, tài liệu, ôn tập, lý thuyết sinh học, sổ tay sinh học, sinh học thpt, thptqg môn sinh, lý thuyết, sinh học lớp 10, sinh học lớp 12, lớp 12, cấp 3, tài liệu sinh, chống liệt sinh học, sinh đại cương
Sổ tay kiến thức SINH HỌC 12 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ 1 Gen – ADN Điều hòa hoạt động gen ARN Cấu trúc nhiễm sắc thể Nhân đôi ADN Đột biến gen Phiên mã – dịch mã Đột biến nhiễm sắc thể 10 Mã di truyền 10 Đột biến số lượng NST 10 CHƯƠNG 2: CÁC QUY LUẬT DI TRUYỀN - DI TRUYỀN QUẦN THỂ 12 Quy luật di truyền Menđen 12 Tương tác gen gen đa hiệu 12 Liên kết gen hoán vị gen 13 Di truyền liên kết giới tính – di truyền ngồi nhân 15 Biểu gen 16 Di truyền quần thể 16 Dạng tính số kiểu gen tối đa 18 CHƯƠNG 1: DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ Gen – ADN Khái niệm: Gen đoạn phân tử ADN mang thơng tin mã hố cho chuỗi pôlipeptit hay phân tử ARN Công thức gen: a Số nucleotit gen: N = 2A + 2G A=T; G=X Theo nguyên tắc bổ sung: A1 = T2; T1 = A2; G1 = X2; X1 = G2 Trên mạch gen: A = T = A1+A2 = T1+T2 = A1 + T1 = A2+ T2 G =X = G1+G2 = X1+X2 = G1 + X1 = G2+ X2 Tính theo tỉ lệ % %A ADN %A1 %T1 %G1 %X1 ;%G ADN 2 b Chiều dài: L N 3, 4Å;1nm 10 Å,1m 104 Å c Chu kì xoắn: C N 20 d Khối lượng: M = N × 300 (đvC) e Liên kết hidro: H =2A+3G= N + G g Liên kết cộng hóa trị + Trong gen: HT = 2N – + Giữa nucleotit: HT = N – 2 ARN Phân loại: Có loại ARN + mARN – ARN thông tin, làm khuôn cho trình dịch mã + tARN – ARN vận chuyển: vận chuyển axit amin tới riboxom để tổng hợp chuỗi polipeptit + rARN – ARN riboxom: Kết hợp với prôtêin để tạo nên ribôxôm Riboxom thực dịch mã để tổng hợp protein Công thức ARN a Tổng số nucleotit ARN: NARN NADN A G rA rU rG rX b Số nucleotit loại Agốc = rU; Tgốc = rA; Ggốc = rX; Xgốc = rX c Liên hệ với số nucleotit gen AGen = TGen = rA+rU GGen = XGen = rG+rX Tính theo % %rA %rU %rG %rX %A gen %Tgen %G gen %X gen d Chiều dài: L N3, 4Å;1nm 10 Å,1m 104 Å e Khối lượng: M = N × 300 (đvC) Nhân đôi ADN Lý thuyết: - Nguyên tắc: + Bổ sung: A=T; G≡X + Bán bảo tồn: Mỗi ADN có mạch ADN mẹ Chiều tổng hợp mạch mới: 5’ → 3’ - Q trình nhân đơi cần nhiều loại enzim, enzim ADN polimeraza khơng có khả tháo xoắn ADN mẹ - Thông tin di truyền gen (trong nhân tế bào) truyền lại cho đời sau nhờ chế nhân đôi ADN Công thức: a Một phân tử ADN nhân đôi k lần Số phân tử ADN tạo ra: 2k Số phân tử ADN chứa hoàn toàn nguyên liệu = Số phân tử ADN tạo – = 2k - Số nucleotit cần cung cấp: N k 1 Từng loại nucleotit: A MT A 2k 1 TMT T k 1 G MT G 2k 1 X MT X 2k 1 b Dạng N14 – N15 Có a phân tử ADN có N15 nhân đơi k lần mơi trường có N14: - Số phân tử ADN con: a 2k - Số phân tử ADN có N14: a k 2 - Số phân tử ADN có N14 N15: 2a Sau chuyển mơi trường có N15 nhân đơi n lần: - Số phân tử ADN chứa N14: a k 2 kn k1 - Số phân tử ADN có N15: a 2 Phiên mã – dịch mã a Một gen phiên mã k lần: - Số ARN tạo ra: k ARN - Môi trường cần cung cấp nguyên liệu: Amt = k Tgốc; Gmt = k Xgốc; Umt = k Agốc; Xmt = k Ggốc b Số ba mARN: NARN NADN c Số ba mã hóa axit amin = Số ba – = Số axit amin chuỗi polipeptit = Số a.a chuỗi polipeptit hoàn chỉnh + d Xác định trình tự ARN từ mạch ADN: Áp dụng nguyên tắc bổ sung trình phiên mã: A-U; T-A; G-X; X-G Agốc = rU; Tgốc = rA; Ggốc = rX; Xgốc = rG e Mỗi mARN có a riboxom trượt qua: tổng hợp m chuỗi polipeptit Số axit amin mơi trường cung cấp cho mARN có N nucleotit: (N/3 – 1) Mã di truyền Tính chất Mã di truyền Là mã ba Đặc điểm Có 64 ba, 61 ba mã hóa a.a ba mở đầu, ba kết thúc Liên tục Đọc liên tục, từ điểm xác định mARN khơng gối lên Tính phổ biến Tất lồi có mã di truyền giống trừ vài ngoại lệ Tính đặc hiệu Một ba mã hóa cho axit amin Tính thối hóa Nhiều ba mã hóa cho axit amin Mã di truyền đọc theo chiều 5’-3’ Số ba khơng có tính thối hóa: (UGG :Trp; AUG :Met) Số ba khơng mã hóa axit amin: mã kết thúc: 5’UAA3’; 5’UAG3’; 5’UGA3’ Nếu cho a loại nucleotit số ba tạo a3 Điều hòa hoạt động gen Cấu trúc Operon Lac Operon Lac có thành phần: + Các gen cấu trúc (Z, Y, A) quy định tổng hợp prơtêin tham gia chuyển hóa sử dụng đường lactozơ + Vùng vận hành: O: gen huy chi phối hoạt động cụm gen cấu trúc + P: vùng khởi động (nơi ARN – pôlimeraza bám vào khởi đầu phiên mã) + R: gen điều hịa kiểm sốt tổng hợp prơtêin ức chế Gen điều hịa khơng thuộc cấu trúc operon Lac Các gen cấu trúc có số lần nhân đôi số lần phiên mã Operon không hoạt động Operon hoạt động Vùng O liên kết với protein ức chế Vùng vận hành (O) tự Hoặc có đột biến làm vùng khởi Vùng khởi động (P) hoạt động bình động (P) thường Cấu trúc nhiễm sắc thể SV nhân sơ SV nhân thực Một phân tử ADN kép, dạng vịng Khơng liên kết với protein histon Cấu tạo 1NST = ADN liên kết với protein histon ADN liên kết với protein histon Đầu mút: giúp bảo vệ NST, ngăn cản NST dính vào Cấu trúc Tâm động: vị trí gắn NST với thoi phân bào Kích thước Trình tự khởi đầu nhân đơi ADN: trình tự đặc hiệu với hệ enzym khởi đầu nhân đôi ADN Sợi (11nm) → Sợi nhiễm sắc (30nm) →Siêu xoắn (300nm)→ Cromatit (700nm) → NST (1400nm) Ở kì phân bào, NST co ngắn cực đại có hình dạng đặc trưng cho lồi Nhiễm sắc thể Hình thái Hình thái NST thay đổi theo kì tế bào Mỗi lồi có NST đặc trưng số lượng, hình dạng cấu trúc (quan trọng nhất) Đột biến gen Khái niệm biến đổi cấu trúc gen Mất cặp nucleotit Đột biến gen Phân loại Thêm cặp nucleotit Thay cặp nucleotit Đột biến điểm loại đột biến liên quan tới cặp nucleotit Kết Đột biến gen tạo alen không tạo gen Thể đột biến Cá thể mang đột biến biểu kiểu hình Nguyên nhân Bên ngồi: Tác nhân vật lí, hóa học, Bên trong: Do kết cặp sai nhân đôi ADN Khả di truyền Có thể di truyền cho đời sau phát sinh tế bào sinh giao tử Mức độ biểu Phụ thuộc vào tổ hơp gen môi trường Hậu Đa số đột biến gen có hại, số có lợi trung tính Vai trò Cung cấp nguyên liệu sơ cấp cho tiến hóa Dạng ĐB Thay cặp Chiều dài Khơng đổi N N A T T A G X X G Số LK Không đổi hidro A – T → G – X → Tăng G – X → A – T → Giảm Thêm cặp Tăng 3,4 Å N+2 Mất Giảm 3,4 Å N–2 Tăng cặp A-T → tăng LK Tăng cặp G-X → tăng LK Giảm cặp A-T → giảm LK Giảm cặp G-X→ giảm LK Cơng thức giải tập Trong q trình nhân đơi gen, giả sử có bazơ nitơ dạng trải qua k 2k 1 lần nhân đôi tạo số gen đột biến: Trong q trình nhân đơi ADN, có phân tử 5-BU liên kết với A mạch gốc 2k 1 trải qua lần nhân đơi tạo số gen đột biến: Dạng bài: Đột biến gen kết hợp nhân đôi ADN a Xác định dạng đột biến: Dựa vào thay đổi chiều dài, số nucleotit, số liên kết hidro gen trước sau đột biến b Alen A đột biến thành alen a Cặp gen Aa nhân đôi k lần môi trường cần cung cấp: + Tổng số nucleotit cần cung cấp: N mt N A N a 2k 1 + Từng loại nucleotit: AMT A A A a 2k 1 TMT TA Ta 2k 1 G MT G A G a 2k 1 XMT X A X a 2k 1 c Tính số nucleotit alen đột biến: + Tổng số nucleotit alen a: N a N mt N 2k 1 A + tương tự với nucleotit loại Nmt số nucleotit môi trường cung cấp cho cặp gen Aa nhân đôi k lần Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể Đột biến cấu trúc NST Mất đoạn Ứng dụng loại bỏ gen không mong muốn Lặp đoạn Tạo điều kiện cho đột biến gen Đảo đoạn Tạo nguồn nguyên liệu cho tiến hóa, góp phần tạo nên lồi Chuyển đoạn Ứng dụng tạo dịng trùng giảm khả sinh sản Đột biến đoạn nghiêm trọng Đột biến đảo đoạn, chuyển đoạn làm phát sinh lồi Cơng thức: Cơ thể có NST lưỡng bội: 2n NST, có m cặp NST có bị đột biến (mỗi cặp bị đột biến chiếc) giảm phân tạo: m 1 + Tỉ lệ giao tử không bị đột biến: m 1 + Tỉ lệ giao tử bị đột biến: 1 m 1 + Tỉ lệ giao tử bị đột biến x NST: Cxm 10 Đột biến số lượng NST a Lí thuyết: Lệch bội: Thay đổi số lượng NST số cặp NTS Dạng đột biến Bộ NST Thể 2n - Thể ba 2n + Thể kép 2n – – Thể ba kép 2n +1+1 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 QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ I KHÁI NIỆM QUẦN XÃ SINH VẬT Quần xã sinh vật tập hợp quần thể sinh vật thuộc nhiều lồi khác nhau, sống khơng 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 loài lớn, số lượng cá thể loài cao b Loài ưu loài đặc trưng Loài 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 loài 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… 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 loài 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 loài tham gia hợp tác có lợi Khác với cộng sinh, quan hệ hợp tác quan hệ chặt chẽ thiết phải có lồi Hợp tác chim sáo trâu rừng; chim mỏ đỏ linh dương, lươn biển cá nhỏ Hội sinh Hợp tác lồi, 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 loài 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 Ức chế cảm nhiễm Một loài sinh vật q trình sống vơ tình gây hại cho loài khác Tảo giáp nở hoa gây độc cho cá, tơm 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 thoái 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 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 THẾ Giai đoạn khởi đầu Giai đoạn Giai đoạn cuối DIỄN THẾ Diễn ngun 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 quần xã tương đối ổn định Tác động mạnh mẽ ngoại cảnh lên quần xã Khởi đầu môi 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 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 III NGUYÊN NHÂN CỦA DIỄN THẾ SINH THÁI Nguyên nhân bên ngoài: Tác động mạnh mẽ ngoại cảnh lên quần xã thay đổi điều kiên tự nhiên, khí hậu… Nguyên nhân bên trong: Sự cạnh tranh gay gắt lồi quần xã, hoạt động khai thác tài nguyên người IV TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU DIỄN THẾ SINH THÁI Giúp nắm quy luật phát triển quần xã sinh vật, dự đoán quần xã tồn trước quần xã thay tương lai Chủ động xây dựng kế hoạch bảo vệ khai thác hợp lí nguồn tài nguyên thiên nhiên khắc phục biến đổi bất lợi môi trường HỆ SINH THÁI - TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI I HỆ SINH THÁI Khái niệm hệ sinh thái Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật sinh cảnh (môi trường vô sinh quần xã) Trong hệ sinh thái, sinh vật quần xã tác động lẫn đồng thời tác động qua lại với thành phần vô sinh sinh cảnh Nhờ đó, hệ sinh thái hệ thống sinh học hoàn chỉnh tương đối ổn định Hệ sinh thái biểu chức tổ chức sống thông qua trao đổi chất lượng sinh vật nội quần xã quần xã với sinh cảnh ch ng rong đó, tr nh đồng hóa” (sử d ng lượng m t trời tổng hợp chất hữu sinh vật tự dư ng, c n tr nh dị hóa” sinh vật ph n giải thực Các thành phần cấu trúc hệ sinh thái a Thành phần vô sinh Là mơi trường vật lí (sinh cảnh) b Thành phần hữu sinh: Là quần xã sinh vật, gồm nhóm: Sinh vật sản xuất: gồm thực vật chủ yếu số vi sinh vật tự dư ng có khả sử d ng lượng m t trời tổng hợp chất hữu Sinh vật tiêu th : gồm động vật ăn thực vật động vật ăn động vật Sinh vật phân giải: gồm chủ yếu vi khuẩn, nấm…; ch ng ph n giải xác chết chất thải sinh vật thành chất vô Các kiểu hệ sinh thái trái đất a Các hệ sinh thái tự nhiên Các hệ sinh thái cạn: Hệ sinh thái rừng nhiệt đới, sa mạc, hoang mạc, sa van đồng cỏ, thảo nguyên, rừng rộng ôn đới, rừng thông phương Bắc đồng rêu hàn đới Các hệ sinh thái nước: Hệ sinh thái nước m n: vùng ven biển rừng ngập m n, cỏ biển, rạn san hô hệ sinh thái vùng biển khơi Hệ sinh thái nước ngọt: hệ sinh thái nước đứng (ao, hồ… hệ sinh thái nước chảy (sông, suối) b Các hệ sinh thái nhân tạo: Đồng ruộng, hồ nước, rừng trồng, thành phố Có vai trị quan trọng sống người Để nâng cao hiệu sử d ng, người ta bổ sung cho hệ sinh thái nguồn vật chất lượng khác, đồng thời cải tạo hệ sinh thái Ví dụ: Hệ sinh thái nơng nghiệp bón thêm ph n, tưới nước, diệt cỏ dại Hệ sinh thái rừng trồng cần biện pháp tỉa thưa… Hệ sinh thái ao hồ nuôi tôm cá cần loại bỏ loài tảo độc cá Con người đóng vai tr quan trọng việc bảo vệ hệ sinh thái tự nhiên xây dựng hệ sinh thái nhân tạo II TRAO ĐỔI VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI rao đổi vật chất hệ sinh thái thực phạm vi quần xã sinh vật quần xã sinh vật với sinh cảnh Trao đổi vật chất quần xã sinh vật Được thực thông qua chuỗi thức ăn lưới thức ăn a Chuỗi thức ăn Một chuỗi thức ăn gồm nhiều lồi có quan hệ dinh dư ng với loài mắc xích chuỗi Trong chuỗi, mắc xích vừa có nguồn thức ăn mắc xích phía trước, vừa nguồn thức ăn mắc xích phía sau Ví dụ: Cây ngô → S u ăn ngô → Nhái → Rắn hổ mang → Diều hâu Trong hệ sinh thái có loại chuỗi thức ăn: Loại 1: Chuỗi thức ăn bắt đầu sinh vật tự dư ng, sau đến động vật ăn sinh vật tự dư ng tiếp loài động vật ăn động vật Ví dụ: Tảo l c đơn bào Tơm Cá rơ Chim bói cá Loại 2: Chuỗi thức ăn bắt đầu sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ, sau đến loài động vật ăn sinh vật phân giải tiếp loài động vật ăn động vật Ví dụ: Chất mùn bã Động vật đáy Cá chép Vi sinh vật b Lưới thức ăn Trong quần xã sinh vật, lồi sinh vật khơng tham gia vào chuỗi thức ăn mà c n tham gia đồng thời vào chuỗi thức ăn khác tạo thành lưới thức ăn Quần xã sinh vật đa dạng thành phần loài th lưới thức ăn quần xã phức tạp c Bậc dinh dưỡng Trong lưới thức ăn, tất lồi có mức dinh dư ng hợp thành bậc dinh dư ng Một lưới thức ăn có nhiều bậc dinh dư ng: Bậc dinh dư ng cấp (sinh vật sản xuất): gồm sinh vật có khả tổng hợp chất hữu từ chất vô môi trường Bậc dinh dư ng cấp (sinh vật tiêu th bậc 1): gồm động vật ăn sinh vật sản xuất Bậc dinh dư ng cấp (sinh vật tiêu th bậc 2): gồm động vật ăn sinh vật tiêu th bậc Bậc dinh dư ng cấp (sinh vật tiêu th bậc 3): gồm động vật ăn sinh vật tiêu th bậc … Bậc cuối gọi bậc dinh dư ng cấp cao Tháp sinh thái Để xem xét mức độ dinh dư ng bậc dinh dư ng toàn quần xã, người ta xây dựng tháp sinh thái Tháp sinh thái bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên (mỗi hình bậc dinh dư ng) Các hình chữ nhật có chiều cao nhau, cịn chiều dài khác biểu thị độ lớn bậc dinh dư ng Có loại tháp sinh thái: Tháp số lượng: xây dựng dựa số lượng cá thể sinh vật bậc dinh dư ng Tháp sinh khối: xây dựng dựa khối lượng tổng số tất sinh vật đơn vị diện tích hay thể tích bậc dinh dư ng háp lượng (hoàn thiện : xây dựng dựa số lượng tích lũy đơn vị diện tích hay thể tích, đơn vị thời gian bậc dinh dư ng CHU TRÌNH SINH ĐỊA HĨA VÀ SINH QUYỂN DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI VÀ HIỆU SUẤT SINH THÁI I TRAO ĐỔI VẬT CHẤT QUA CHU TRÌNH SINH ĐỊA HĨA Chu trình sinh địa hóa chu trình trao đổi chất tự nhiên, theo đường từ mơi trường ngồi truyền vào thể sinh vật, qua bậc dinh dưỡng từ thể sinh vật truyền trở l i m i trường Một chu trình sinh địa hố gồm có phần: tổng hợp chất, tuần hoàn vật chất tự nhiên, phân giải lắng đọng phần vật chất đất, nước Chu trình sinh địa hóa trì cân vật chất sinh II MỘT SỐ CHU TRÌNH SINH ĐỊA HĨA Chu trình cacbon Cacbon vào chu trình d ng cacbon dioxit (CO2), thơng qua quang hợp Khí CO2 thải vào bầu khí qua hơ hấp sinh vật, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, núi lửa, Nồng độ khí CO2 khí tăng gây thêm nhiều thiên tai Trái Đất Chu trình Nitơ Thực vật hấp thụ nitơ d ng muối amơn (NH4+), nitrat (NO3-) Các muối hình thành tự nhiên đường vật lí, hóa học sinh học Nitơ từ xác sinh vật trở l i m i trường đất, nước thông qua ho t động phân giải chất hữu vi khuẩn, nấm Ho t động phản nitrat vi khuẩn trả l i lượng nitơ phân tử (N2) cho đất, nước khí Chu trình nước Nước Trái Đất ln chuyển theo vịng tuần hồn phụ thuộc nhiều vào thảm thực vật Nước mưa rơi xuống Trái Đất chảy mặt đất, phần thấm xuống m ch nước ngầm, phần lớn tích lũy đ i dương s ng, hồ… Nước mưa trở l i bầu khí d ng nước thơng qua ho t động nước bốc nước mặt đất Nước đóng vai trị quan trọng hệ sinh thái tồn cầu Nguồn nước khơng phải vơ tận bị suy giảm nghiêm trọng, cần phải bảo vệ nguồn nước s ch III SINH QUYỂN Khái niệm sinh Sinh gồm toàn sinh vật sống lớp đất, nước khơng khí Trái Đất Sinh dày khoảng 20km, bao gồm lớp đất dày khoảng vài chục mét (thuộc địa quyển), lớp khơng khí cao - km (thuộc khí quyển) lớp nước đ i dương có độ sâu tới 10 – 11 km (thuộc thủy quyển) Trong sinh quyển, sinh vật nhân tố vô sinh liên quan chặt chẽ với qua chu trình sinh địa hóa, hình thành nên hệ thống tự nhiên toàn cầu Các khu sinh học sinh Trên Trái Đất, sinh chia thành nhiều khu sinh học (biôm) khác tùy theo đặc điểm địa lí, khí hậu thành phần sinh vật sống khu Các khu sinh học chủ yếu gồm: Các khu sinh học c n: Đồng rêu đới l nh, rừng th ng phương Bắc (rừng Taiga), rừng rụng n đới, thảo nguyên, rừng Địa Trung Hải, rừng mưa nhiệt đới, savan, Hoang m c sa m c Khu sinh học nước ngọt: khu nước đứng (đầm, hồ, ao ) khu nước chảy (sông suối) Khu sinh hoc biển - Theo chiều thẳng đứng: lớp nước mặt nơi sống nhiều sinh vật nổi, lớp có nhiều động vật tự bơi, lớp có nhiều động vật đáy sinh sống - Theo chiều ngang: biển phân thành vùng ven bờ vùng khơi.Vùng ven bờ vùng nước lợ có thành phần sinh vật phong phú hẳn vùng khơi IV DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI Phân bố lượng Trái Đất Mặt trời cung cấp lượng chủ yếu cho sống Trái Đất Ánh sáng mặt trời phân bố kh ng bề mặt Trái Đất Năng lượng ánh sáng phụ thuộc vào thành phần tia sáng Những tia sáng có bước sóng dài chủ yếu t o nhiệt Sinh vật sản xuất sử dụng tia sáng nhìn thấy (chiếm khoảng 50% tổng lượng x ) cho trình quang hợp Quang hợp sử dụng khoảng 0,2% - 0,5% tổng lượng x chiếu Trái Đất tổng hợp nên hợp chất hữu Dòng lượng hệ sinh thái Trong chu trình dinh dưỡng, lượng truyền từ bậc dinh dưỡng thấp đến bậc dinh dưỡng cao Càng lên bậc dinh dưỡng cao lượng giảm phần lượng bị thất thoát dần qua nhiều cách (hô hấp, phận rơi rụng, chất thải…) Năng lượng ánh sáng mặt trời từ m i 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 trở l i m i trường Trong hệ sinh thái lượng truyền chiều từ sinh vật sản xuất qua bậc dinh dưỡng tới m i trường, vật chất trao đổi qua chu trình dinh dưỡng V HIỆU SUẤT SINH THÁI Hiệu suất sinh thái tỉ lệ phần trăm (%) chuyển hóa lượng bậc dinh dưỡng hệ sinh thái Ở bậc dinh dưỡng, phần lớn lượng truyền hệ sinh thái bị tiêu hao qua hô hấp (chiếm khoảng 70%); phần lượng bị qua chất thải phận rơi rụng (khoảng 10%); lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao khoảng 10% Năng lượng tích lũy sản sinh chất sống bậc dinh dưỡng chiếm khoảng 10% lượng nhận từ bậc dinh dưỡng liền kề → Hiệu suất sinh thái bậc dinh dưỡng sau tích luỹ so với bậc trước liền kề thường khoảng 10% Do lượng bị mát lớn nên chuỗi thức ăn hệ sinh thái không dài, thường - bậc (hệ sinh thái c n) - bậc (hệ sinh thái nước) Chẳng hạn: C : Là lượng bậc dinh dưỡng i (bậc trước) i C : Là lượng bậc dinh dưỡng i + (bậc sau ) i+1 C i +1 Hiệu suất sinh thái (eff) = C i 100 (%) ƠN TẬP HỌC KÌ II A-PHẦN TIẾN HÓA Chương I: Bằng chứng chế tiến hóa I Bằng chứng tiến hóa (gián tiếp) Sự tương đồng đặc điểm giải phẫu loài chứng gián tiếp cho thấy loài sinh vật tiến hóa từ tổ tiên chung Sự tương đồng nhiều đặc điểm cấp độ phân tử tế bào cho thấy lồi Trái Đất có chung tổ tiên II Tóm tắt nội dung học thuyết tiến hóa Đacuyn Ngun nhân tiến hóa CLTN tác động thơng qua đặc tính biến dị di truyền Cơ chế tiến hóa Sự tích lũy, di truyền biến dị có lợi, đào thải biến dị có hại tác động CLTN Sự hình thành đặc điểm thích nghi Biến dị phát sinh vơ hướng Sự thích nghi đạt thông qua đào thải dạng trung gian thích nghi Sự hình thành lồi Lồi hình thành từ từ qua nhiều dạng trung gian, tác động CLTN theo đường phân li tính trạng từ nguồn gốc chung Tồn Chưa giải thích nguyên nhân phát sinh biến dị chế di truyền biến dị III Tóm tắt nội dung học thuyết tiến hóa tổng hợp đại Tiến hóa nhỏ tiến hóa lớn: Theo quan niệm học thuyết tiến hóa tổng hợp đại, tiến hóa gồm q trình: tiến hóa nhỏ tiến hóa lớn Vấn đề Tiến hóa nhỏ (chiếm vị trí trung tâm thuyết tiến hóa đại) Nội dung Là trình biến đổi cấu trúc di truyền quần thể (biến đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể), xuất cách li sinh sản quần thể với quần thể gốc hình thành lồi Quần thể đơn vị nhỏ tiến hóa - Tiến hóa nhỏ kết thúc loài xuất Là trình hình thành đơn vị phân loại lồi chi, họ, bộ, lớp, ngành Quy mô, thời gian Phạm vi phân bố tương đối hẹp, thời gian lịch sử tương đối ngắn Quy mô rộng lớn, thời gian địa chất dài Tiến hóa lớn Các nhân tố tiến hóa Các nhân tố tiến hóa nhân tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể CÁC NHÂN TỐ TIẾN HÓA Đặc điểm Vai trò Các yếu tố ngẫu nhiên Giao phối không ngẫu nhiên Vừa làm thay đổi tần số alen, vừa làm thành phần kiểu gen quần thể Làm thay đổi thành phần kiểu gen quần thể Đột biến chậm, không theo chiều hướng Đột biến cung cấp nguồn biến dị sơ cấp cho trình tiến hóa Di – nhập gen Chọn lọc tự nhiên (CLTN) không theo chiều hướng theo chiều hướng xác định: tăng tần số kiểu gen có lợi, giảm tần số kiểu gen có hại Các cá thể nhập cư mang đến alen làm phong phú vốn gen quần thể Kết CLTN: hình thành quần thể có nhiều cá thể mang kiểu gen qui định đặc điểm thích nghi với mơi trường không theo chiều hướng theo hướng tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp Làm nghèo vốn gen quần thể, giảm đa dạng di truyền Làm nghèo vốn gen quần thể, giảm đa dạng di truyền Các chế cách li trước hợp tử sau hợp tử cần thiết nhằm trì phân hóa tần số alen thành phần kiểu gen nhân tố tiến hóa tạo ra, qua tạo nên loài Chương II: Sự phát sinh phát triển sống Trái Đất B SINH THÁI HỌC Các cấp tổ chức Quần thể Quần xã Hệ sinh thái Sinh Khái niệm Đặc điểm Gồm cá thể loài, sống khu vực định, thời điểm định, giao phối tự với tạo hệ Có đặc trưng mật độ, tỉ lệ giới tính, thành phần tuổi Các cá thể có mối quan hệ sinh thái hỗ trợ cạnh tranh Số lượng cá thể biến động có khơng theo chu kì, thường điều chỉnh mức cân Gồm quần thể thuộc loài khác nhau, sống khơng gian xác định, có mối quan hệ sinh thái mật thiết với để tồn phát triển ổn định theo thời gian Có tính chất số lượng thành phần lồi, có khống chế tạo nên cân sinh học số lượng cá thể Sự thay quần xã theo thời gian diễn sinh thái Gồm quần xã khu vực sống nó, sinh vật ln có tương tác với nahu với mơi trường tạo nên chu trình sinh địa hóa biến đổi lượng Có nhiều mối quan hệ quan trọng mặt dinh dưỡng thông qua chuỗi lưới thức ăn Dòng lượng hệ sinh thái vận chuyển qua bậc dinh dưỡng chuỗi thức ăn: Sinh vật sản xuất sinh vật tiêu thụ Sinh vật phân giải Là hệ sinh thái khổng lồ Gồm khu sinh học đặc trưng cho hành tinh vùng địa lí, khí hậu xác định, thuộc nhóm cạn nước ... gốc sống Sinh thái học cá thể Môi trường sống Nhân tố sinh thái Sinh thái học cá thể Giới hạn sinh thái Đất, nước, khơng khí, sinh vật Vô sinh: Ánh sáng nhiệt độ, độ ẩm Hữu sinh: Sinh vật, mối... thẳng đứng Sinh thái học quần xã Các mối quan hệ QT Cạnh tranh Kí sinh Ức chế cảm nhiễm Cộng sinh Hợp tác Hội sinh Sinh vật ăn sinh vật Nguyên sinh: khởi đầu từ mơi trường chưa có sinh vật, kết... định nhân tố sinh thái mà khoảng sinh vật tồn phát triển ổn định theo thời gian Khoảng chống chịu: Gây ức chế cho hoạt động sinh lí sinh vật Bao gồm Ổ sinh thái Khoảng thuận lợi: Sinh vật sống