ÔN TẬP HSG K12 CÂU HỎI ÔN TẬP HSG MÔN SINH K12 PHẦN I. CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ A. Lý thuyết: 1. Cấu trúc ở cấp độ phân tử: 1.1. Cấu trúc chức năng của ADN: Cấu trúc: (Do Watson và Cric phát hiện vào năm 1953) ADN có cấu trúc đa phân, mà đơn phân là các nuclêôtit (A, T, G, X ), các nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết photphodieste (liên kết cộng hóa trị) để tạo thành chuỗi pôlinuclêôtit (mạch đơn). Phân tử ADN gồm 2 mạch đơn (chuỗi polinuclêôtit) xoắn song song ngược chiều và xoắn theo chu kì. Mỗi chu kì xoắn gồm 10 cặp nuclêôtit, có chiều dài 34 0 A (mỗi nuclêôtit có chiều dài 3,4 0 A và khối lượng phân tử là 300 đ.v.C). Giữa 2 mạch đơn: Các nuclêôtit trên mạch đơn này liên kết bổ sung với các nuclêôtit trên mạch đơn kia theo nguyên tắc bổ sung (nguyên tắc bổ sung):“A của mạch này liên kết với T của mạch kia bằng 2 liên kết hiđrô và ngược lại, G của mạch này liên kết với X của mạch kia bằng 3 liên kết hiđrô và ngược lại”. Gen là một đoạn của phân tử ADN mang thông tin mã hóa cho một sản phẩm xác định (sản phẩm đó có thể là chuỗi pôlipeptit hay ARN). Cấu trúc chung của gen cấu trúc: + Các gen ở sinh vật nhân sơ có vùng mã hóa liên tục được gọi là gen không phân mảnh. Phần lớn gen của sinh vật nhân thực là gen phân mảnh: xen kẽ các đoạn mã hóa axit amin (êxôn) là các đoạn không mã hóa axit amin (intrôn). + Gen mã hóa prôtêin gồm 3 vùng trình tự nuclêôtit: Vùng điều hòa: nằm ở đầu 3’ mạch mã gốc, có trình tự nuclêôtit đặc biệt giúp ARN – pôlimeraza bám vào để khởi động và kiểm soát quá trình phiênmã. Vùng mã hóa: mang thông tin mã hóa các axit amin. Vùng kết thúc: nằm ở đầu 5’ mang tín hiệu kết thúc phiên mã. Mã di truyền: là trình tự các nuclêôtit trong gen (mạch mã gốc) quy định trình tự các axit amin trong phân tử prôtêin. Đặc điểm của mã di truyền: + Mã di truyền là mã bộ ba, được đọc từ một điểm xác định theo từng bộ ba không gối chồng lên nhau. + Mã di truyền có tính phổ biến, nghĩa là tất cả các loài đều sử dụng chung một bảng mã di truyền, trừ một vài ngoại lệ. + Mã di truyền có tính đặc hiệu, nghĩa là một bộ ba chỉ mã hóa 1 axit amin hoặc làm nhiệm vụ kết thúc. + Mã di truyền mang tính thoái hóa, nghĩa là một axit amin có thể được mã hóa bởi nhiều bộ ba (trừ AUG – Met; UGG – Trp).
ễN TP HSG K12 CU HI ễN TP HSG MễN SINH K12 PHN I C CH DI TRUYN V BIN D A Lý thuyt: Cu trỳc cp phõn t: 1.1 Cu trỳc & chc nng ca ADN: * Cu trỳc: (Do Watson v Cric phỏt hin vo nm 1953) - ADN cú cu trỳc a phõn, m n phõn l cỏc nuclờụtit (A, T, G, X ), cỏc nuclờụtit liờn kt vi bng liờn kt photphodieste (liờn kt cng húa tr) to thnh chui pụlinuclờụtit (mch n) - Phõn t ADN gm mch n (chui polinuclờụtit) xon song song ngc chiu v xon theo chu kỡ Mi chu kỡ xon gm 10 cp nuclờụtit, cú chiu di 34 A (mi nuclờụtit cú chiu di 3,4 A v lng phõn t l 300 .v.C) Gia mch n: Cỏc nuclờụtit trờn mch n ny liờn kt b sung vi cỏc nuclờụtit trờn mch n theo nguyờn tc b sung (nguyờn tc b sung):A ca mch ny liờn kt vi T ca mch bng liờn kt hirụ v ngc li, G ca mch ny liờn kt vi X ca mch bng liờn kt hirụ v ngc li - Gen l mt on ca phõn t ADN mang thụng tin mó húa cho mt sn phm xỏc nh (sn phm ú cú th l chui pụlipeptit hay ARN) - Cu trỳc chung ca gen cu trỳc: + Cỏc gen sinh vt nhõn s cú vựng mó húa liờn tc c gi l gen khụng phõn mnh Phn ln gen ca sinh vt nhõn thc l gen phõn mnh: xen k cỏc on mó húa axit amin (ờxụn) l cỏc on khụng mó húa axit amin (intrụn) + Gen mó húa prụtờin gm vựng trỡnh t nuclờụtit: Vựng iu hũa: nm u mch mó gc, cú trỡnh t nuclờụtit c bit giỳp ARN pụlimeraza bỏm vo ng v kim soỏt quỏ trỡnh phiờn mó Vựng mó húa: mang thụng tin mó húa cỏc axit amin Vựng kt thỳc: nm u mang tớn hiu kt thỳc phiờn mó - Mó di truyn: l trỡnh t cỏc nuclờụtit gen (mch mó gc) quy nh trỡnh t cỏc axit amin phõn t prụtờin - c im ca mó di truyn: + Mó di truyn l mó b ba, c c t mt im xỏc nh theo tng b ba khụng gi chng lờn + Mó di truyn cú tớnh ph bin, ngha l tt c cỏc loi u s dng chung mt bng mó di truyn, tr mt vi ngoi l + Mó di truyn cú tớnh c hiu, ngha l mt b ba ch mó húa axit amin hoc lm nhim v kt thỳc + Mó di truyn mang tớnh thoỏi húa, ngha l mt axit amin cú th c mó húa bi nhiu b ba (tr AUG Met; UGG Trp) * Chc nng: Mang, bo qun v truyn t thụng tin di truyn 1.2 Cu trỳc cỏc loi ARN: * Cu trỳc: - ARN c cu trỳc theo nguyờn tc a phõn m n phõn l cỏc nuclờụtit (A, U, G, X ) ARN ch gm chui pụlinuclờụtit cỏc nuclờụtit liờn kt vi bng liờn kt húa tr Cỏc b ba nuclờụtit trờn mARN gi l codon (b ba mó sao), b ba nuclờụtit trờn tARN gi l anticodon (b ba i mó) - Trong 64 b ba cú: b ba va lm tớn u dch mó, va mó húa axit amin Met sinh vt nhõn thc (hoc foocmin Met sinh vt nhõn s) l b ba m u: 5AUG Cú ba b ba khụng mó húa axit amin v lm tớn hiu kt thỳc dch mó (b ba kt thỳc): 5UAA 3, 5UAG v 5UGA * Chc nng: - mARN cú chc nng truyn t thụng tin di truyn t gen Ribụxụm tng hp prụtờin - tARN cú chc nng chuyn axit amin ti ribụxụm tng hp nờn prụtờin - rARN l thnh phn cu to nờn ribụxụm 1.3 Cu trỳc ca prụtờin: - Prụtờin l i phõn t hu c cu to theo nguyờn tc a phõn m n phõn l cỏc axit amin Cú 20 loi axit amin - Cỏc axit amin liờn kt vi bng liờn kt peptit to thnh chui pụlipeptit C ch di truyn cp phõn t: 2.1 C ch nhõn ụi ADN: 2.1.1 C ch nhõn ụi sinh vt nhõn s: * C ch: - V trớ: Din nhõn t bo ễN TP HSG K12 - Thi im: Din ti kỡ trung gian - Din bin: + Bc 1: Thỏo xon phõn t ADN: Nh cỏc enzim thỏo xon, hai mch n ca phõn t ADN tỏch dn to nờn chc nhõn ụi (hỡnh ch Y) v l mch khuụn + Bc 2: Tng hp cỏc mch ADN mi: ADN pụlimeraza xỳc tỏc hỡnh thnh mch n mi theo chiu Cỏc nuclờụtit trờn mch khuụn liờn kt vi cỏc nuclờụtit mụi trng ni bo theo nguyờn tc b sung: Amch khuụn liờn kt vi Tmụi trng bng liờn kt hirụ Tmch khuụn liờn kt vi Amụi trng bng liờn kt hirụ Gmch khuụn liờn kt vi Xmụi trng bng liờn kt hirụ Xmch khuụn liờn kt vi Gmụi trng bng liờn kt hirụ Trờn mch khuụn (3 - 5) mch mi c tng hp liờn tc Trờn mch khuụn (5 - 3) mch mi c tng hp giỏn on to nờn cỏc on Okazaki sau ú cỏc on Okazaki c ni li vi nh enzim ni (ligaza) + Bc 3: Hai phõn t ADN c to thnh: Cỏc mch mi c tng hp n õu thỡ mch n xon n ú to thnh phõn t ADN con, ú mt mch mi c tng hp cũn mch l ca ADN ban u (nguyờn tc bỏn bo ton) * í ngha ca nhõn ụi ADN: m bo thụng tin di truyn c truyn t mt cỏch chớnh xỏc qua cỏc th h t bo v c th 2.1.2 C ch nhõn ụi sinh vt nhõn thc: - C bn ging vi sinh vt nhõn s - im khỏc: T bo nhõn thc cú nhiu phõn t ADN cú kớch thc ln nờn cú nhiu n v nhõn ụi (nhiu chc chộp) nhm rỳt ngn thi gian tng hp; quỏ trỡnh tng hp cn nhiu loi enzim tham gia 2.2 C ch phiờn mó: * C ch: - V trớ: Din nhõn t bo - Thi im: Khi t bo cn tng hp mt loi prụtờin no ú - Din bin: + Bc 1: Thỏo xon phõn t ADN: Enzim ARNpụlimeraza bỏm vo vựng iu hũa lm gen thỏo xon l mch mó gc (3 - 5) u phiờn mó + Bc 2: Tng hp phõn t ARN: ARNpụlimeraza trt dc theo mch mó gc trờn gen cú chiu - tng hp nờn mARN theo nguyờn tc b sung: Amch gc liờn kt vi Um bng liờn kt hirụ, Tmch gc liờn kt vi Am bng liờn kt hirụ, Gmch gc liờn kt vi Xm bng liờn kt hirụ, Xmch gc liờn kt vi Gm bng liờn kt hirụ + Bc 3: Kt thỳc phiờn mó: Khi ARNpụlimeraza gp tớn hiu kt thỳc thỡ phiờn mó kt thỳc mARN c gii phúng sinh vt nhõn s, mARN sau phiờn mó c s dng lm khuụn tng hp prụtờin sinh vt nhõn thc, mARN sau phiờn mó c loi b cỏc on intron, ni cỏc on exon to mARN trng thnh * í ngha ca phiờn mó: Tng hp cỏc loi ARN chun b cho quỏ trỡnh dch mó Truyn thụng tin di truyn t ADN sang ARN 2.3 C ch dch mó: * C ch: - V trớ: Din t bo cht - Thi im: Khi t bo v c th cú nhu cu - Din bin: Tri qua giai on + Giai on hot húa axit amin: Trong t bo cht (mụi trng ni bo) , ATP aa tARN enzim aa tARN (phc h) + Giai on tng hp chui pụlipeptit: Bc 1: Khi u dch mó: Tiu n v ca ribụxụm gn vi mARN ti v trớ nhn bit c hiu v di chuyn n b ba m u (AUG) aam - tARN tin vo b ba m u (i mó ca nú khp vi mó m u trờn mARN theo nguyờn tc b sung), sau ú tiu phn ln gn vo to thnh ribụxụm hon chnh ễN TP HSG K12 Bc 2: Kộo di chui pụlipeptit aa1- tARN tin vo ribụxụm (i mó ca nú khp vi mó th nht trờn mARN theo nguyờn tc b sung) liờn kt peptit c hỡnh thnh gia aam vi aa1 Ribụxụm chuyn dch sang b ba th 2, tARN chuyn aam c gii phúng Tip theo, aa2 - tARN tin vo ribụxụm (i mó ca nú khp vi b ba th hai trờn mARN theo nguyờn tc b sung), hỡnh thnh liờn kt peptit gia aa2 v axit aa1 Ribụxụm chuyn dch n b ba th ba, tARN chuyn axit aa1 c gii phúng Quỏ trỡnh c tip tc nh vy n b ba tip giỏp vi b ba kt thỳc ca phõn t mARN Bc 3: Kt thỳc: Khi ribụxụm dch chuyn sang b ba kt thỳc, quỏ trỡnh dch mó dng li, tiu phn ribụxụm tỏch ra, enzim c hiu loi b aam v chui pụlipeptit c gii phúng Prụtờin gm bc cu trỳc * Polyribụxụm: Trờn mi mARN thng cú nhiu ribụxụm cựng tham gia tng hp nhm tng hiu sut tng hp polypeptit cựng loi * í ngha ca dch mó: Tng hp prụtờin tham gia cu to c th, biu hin tớnh trng * Chc nng ca prụtờin: Cu trỳc, xỳc tỏc, iu hũa, bo v, nguyờn liu, ng, chuyn, d tr, 2.4 C ch iu hũa hot ng ca gen: iu hũa hot ng ca gen l quỏ trỡnh lng sn phm ca gen c to t bo nhm m bo cho hot ng sng ca t bo v s phỏt trin ca c th phự hp vi iu kin ca mụi trng 2.4.1 iu hũa hot ng ca gen sinh vt nhõn s (iu hũa hot ng ca Operon Lac) - Cu trỳc ca operon Lac: Do Jacop v Mono phỏt hin vi khun E.coli vo nm 1961 + Vựng ng (P): cú trỡnh t nuclờụtit c thự, giỳp ARN- pụlimeraza bỏm vo u phiờn mó + Vựng hnh (O): Cú trỡnh t nuclờụtit c bit, ti ú prụtờin c ch cú th liờn kt ngn cn phiờn mó + Nhúm gen cu trỳc (Z, Y, A): quy nh tng hp cỏc enzim phõn gii Lactụz Gen iu hũa (R): khụng nm thnh phn ca operon, cú kh nng tng hp prụtờin c ch cú th liờn kt vi vựng hnh, ngn cn phiờn mó - C ch iu hũa hot ng ca Operon Lac: + Giai on c ch: Khi mụi trng khụng cú Lactụz, Gen iu hũa (R) tng hp prụtờin c ch liờn kt vi vựng O ngn cn phiờn mó ca nhúm gen cu trỳc + Giai on cm ng: Khi mụi trng cú Lactụz, mt s phõn t liờn kt v lm bin i cu hỡnh khụng gian ca prụtờin c ch liờn kt vi vựng O ARN pụlimeraza liờn kt vi vựng ng tin hnh phiờn mó Khi khụng cú Lactụz, prụtờin c ch liờn kt vi vựng O v quỏ trỡnh phiờn mó dng li iu hũa hot ng gen sinh vt nhõn xy mc phiờn mó 2.4.2 iu hũa hot ng ca gen sinh vt nhõn thc: - C ch iu hũa phc hn sinh vt nhõn s, cu trỳc phc ca ADN NST - ADN cú s cp nuclờụtit ln, ch mt b phn mó húa tớnh trng di truyn, cũn li úng vai trũ iu hũa hoc khụng hot ng - ADN nm NST cú cu trỳc bn xon phc nờn trc phiờn mó phi thỏo xon - S iu hũa hot ng ca gen din nhiu mc, qua nhiu giai on: NST thỏo xon, phiờn mó, bin i sau phiờn mó, dch mó v bin i sau dch mó C ch bin d cp phõn t (t bin gen): 3.1 Khỏi nim v cỏc dng t bin gen: - t bin gen l nhng bin i cu trỳc ca gen, thng liờn quan ti mt cp nuclờụtit hoc mt s cp nu xy ti mt im no ú trờn phõn t ADN (t bin im) - Th t bin: l nhng cỏ th mang t bin ó biu hin thnh kiu hỡnh - t bin gen bao gm: Mt, thờm, thay th mt hoc mt s cp nuclờụtit 3.2 Nguyờn nhõn: Do tỏc ng ca cỏc tỏc nhõn húa hc (5-BU, EMS, cỏc húa cht c hi, ), tỏc nhõn vt lớ (tia t ngoi, tia phúng x, ), tỏc nhõn sinh hc (virut) hoc nhng ri lon sinh lớ, húa sinh t bo 3.3 C ch phỏt sinh: - C ch chung: Tỏc nhõn gõy t bin gõy nhng sai sút quỏ trỡnh nhõn ụi ADN ễN TP HSG K12 - t bin im thng xy trờn mt mch ca gen di dng tin t bin Di tỏc dng ca enzim sa sai, nú cú th tr v trng thỏi ban u hoc to thnh t bin qua cỏc ln nhõn ụi tip theo - Tn s t bin gen (10-6 - 10-4) ph thuc cng , liu lng, loi tỏc nhõn v cu trỳc ca gen Tuy nhiờn, tng tn s t bin gen qun th cao l gen ca qun th nhiu - Vớ d: 3.4 Hu qu v ý ngha ca t bin gen: - Hu qu: t bin gen phn ln l cú trung tớnh, hoc cú li nhng cú th cú hi Mc cú hi, cú li ca t bin ph thuc vo tựy t hp gen v iu kin mụi trng - í ngha: t bin gen to nhiu alen mi l ngun nguyờn liu s cp cho tin húa v chn ging * Cn c vo nhúm t bo xy t bin, t bin cú th chia thnh: - t bin xụma: xy quỏ trỡnh nguyờn phõn t bo sinh dng, biu hin t bin trờn mt b phn ca c th (Th khm) nu l t bin tri, di truyn qua sinh sn vụ tớnh - t bin giao t: xy quỏ trỡnh gim phõn hỡnh thnh giao t, cú th di truyn cho th h sau qua sinh sn hu tớnh v biu hin thnh th t bin t bin c phỏt tỏn qua quỏ trỡnh giao phi - t bin tin phụi: xy quỏ trỡnh nguyờn phõn giai on phụi cú n t bo (tin phụi), biu hin thnh th t bin, di truyn cho th h sau qua sinh sn hu tớnh * Cn c vo s thay i sn phm ca gen t bin, t bin gen c chia thnh: - t bin ng ngha: B ba mó di truyn b bin i thnh b ba mi nhng cựng mó húa axit amin ban u - t bin sai ngha: B ba mó di truyn b bin i thnh b ba mi mó húa axit amin khỏc - t bin vụ ngha: B ba mó di truyn b bin i thnh b ba kt thỳc - t bin dch khung: t bin lm khung c mó b thay i t v trớ t bin v sau (Mt, thờm cp nu) Cu trỳc, c ch bin d cp t bo (t bin NST): 4.1 Cu trỳc ca NST: 4.1.1 sinh vt nhõn s: NST l phõn t ADN kộp dng vũng khụng liờn kt vi prụtờin histụn 4.1.2 sinh vt nhõn thc: - Cu trỳc hin vi: + Mi NST kộp gm crụmatit dớnh qua tõm ng (eo th nht), mt s NST cũn cú eo th hai (ni tng hp rARN) NST cú cỏc dng hỡnh que, hỡnh ht, hỡnh ch V, ng kớnh 0,2 m, di 0,2 50 m + Mi loi cú mt b NST c trng v s lng, hỡnh thỏi, cu trỳc, ch yu l cỏc gen trờn NST v c trỡ n nh qua cỏc th h Vớ d ngi 2n = 46, Rui gim 2n = + Ton b cỏc NST nhõn t bo sinh dng cha b NST lng bi (2n) tn ti thnh tng cp tng ng, mt cú ngun gc t b, mt cú ngun gc t m; t bo giao t cha b NST n bi (n) - Cu trỳc siờu hin vi: NST c cu to t ADN v prụtờin (histụn v phi histụn) (ADN + prụtờin) nuclờụxụm (8 phõn t prụtờin histụn c qun quanh bi mt on phõn t ADN di khong 146 cp nuclờụtit, qun vũng) Si c bn (11 nm) Si nhim sc (30 nm) ng siờu xon (300 nm) Crụmatit (700 nm) - í ngha cun xon NST: vi cu trỳc NST cun xon nh vy, chiu di NST ó rỳt ngn 15 000 20 000 ln so vi chiu di ca ADN nhm thun li cho s phõn li, t hp cỏc NST quỏ trỡnh phõn bo - Chc nng ca NST: Lu gi, bo qun v truyn t thụng tin di truyn Bo m s phõn chia u vt cht di truyn cho cỏc t bo nh s phõn chia u ca cỏc NST phõn bo iu hũa hot ng ca gen thụng qua s cun xon, m xon NST 4.2 C ch di truyn v bin d cp t bo: ễN TP HSG K12 4.2.1 C ch di truyn cp t bo: 4.2.2 Bin d cp t bo (t bin NST): 4.2.2.1 t bin cu trỳc NST: L nhng bin i cu trỳc NST bao gm mt on, lp on, o on v chuyn on C ch chung - Cỏc tỏc nhõn gõy t bin nh hng n quỏ trỡnh tip hp, trao i chộo, hoc trc tip lm t góy NST => phỏ v cu trỳc NST - Cỏc t bin cu trỳc NST dn n s thay i trỡnh t v s lng cỏc gen, lm thay i hỡnh dng NST Cỏc dng Khỏi nim Hu qu v vai trũ - Gim s lng gen, lm mt cõn bng h gen trờn NST mt i on (on NST=> thng gõy cht hoc gim sc sng Mt on t khụng cha tõm Vớ d: Mt on NST 21 gõy bnh ung th mỏu ng) - Xỏc nh v trớ ca gen trờn NST, loi b nhng gen cú hi Mt on no ú ca NST Gia tng s lng gen => mt cõn bng h gen => Tng Lp on cú th lp li mt hay cng hoc gim bt mc biu hin ca tớnh trng nhiu ln Mt on NST b t, - Lm thay i v trớ gen trờn NST => cú th gõy hi, gim quay 1800 ri gn vo o on kh nng sinh sn NST (on b o cú th - Gúp phn to nguyờn liu cho tin húa cha tõm ng) L dng t bin dn n - Chuyn on ln thng gõy cht, mt kh nng sinh Chuyn trao i on cựng sn on mt NST hoc gia cỏc - Chuyn on nh c ng dng chuyn gen to NST khụng tng ng ging mi 4.2.2.2 t bin s lng NST: L nhng bin i lm thay i s lng NST t bo gm lch bi v a bi Cỏc dng C ch Hu qu v vai trũ ễN TP HSG K12 Cỏc dng 2n (Th mt nhim) Th lch bi 2n + (Th ba nhim) Th a bi T a bi (a bi chn v a bi l) D a bi C ch Hu qu v vai trũ - Cỏc tỏc nhõn gõy t bin gõy s khụng phõn li ca mt hay mt s cp NST => cỏc giao t khụng bỡnh thng - S kt hp ca giao t khụng bỡnh thng vi cỏc giao bỡnh thng hoc giao t khụng bỡnh thng vi => cỏc th lch bi - Hu qu: t bin lch bi thng lm tng hoc gim mt hay mt s NST => mt cõn bng h gen, thng gõy cht hay gim sc sng, gim kh nng sinh sn tựy loi - Vai trũ: Cung cp ngun nguyờn liu cho chn lc v tin húa Trong chn ging cú th s dng t bin lch bi xỏc nh v trớ ca cỏc gen trờn NST - Cỏc tỏc nhõn gõy t bin gõy s khụng phõn li ca ton b cỏc cp NST to cỏc giao t mang 2n NST - S kt hp ca giao t 2n vi giao t n hoc 2n khỏc to cỏc t bin a bi - Hu qu: Cỏ th a bi l khụng cú kh nng sinh giao t bỡnh thng - Vai trũ: Do s lng NST t bo tng lờn => lng ADN tng gp bi nờn quỏ trỡnh tng hp cỏc cht hu c xy mnh m Cung cp ngun nguyờn liu cho quỏ trỡnh tin húa Gúp phn hỡnh Xy t bin a bi t bo ca c th thnh nờn loi mi tin húa lai xa, dn n lm gia tng b NST n bi ca loi khỏc t bo B CễNG THC C BN: DNG 1: C S DI TRUYN MC PHN T - T BO m Tng s nuclờụtit: N = (m: lng ca gen, N: l tng s nuclờụtit ca gen) m = N * 300 v.C 300 N 2L Chiu di ca phõn t ADN (gen): L = * 3,4 A0 N = (1A0 = 10-1 = 10-4àm = 10-7 mm) 3,4 S liờn kt hyrụ ca phõn t ADN (gen): H = 2.A + 3.G = N + G = N + X= ( S liờn kt húa tr: A% 3.G % ).N 100% * Gia cỏc nuclờụtit: N2 * Trong c phõn t ADN: 2N S vũng xon (chu k xon): S chu k xon = N ADN m L = ADN = ADN0 20 6000 34 A S lng nuclờụtit mi mch ca ADN: A1 T G1 X1 T A X2 G Gi A1, T1, G1, X1 l s lng nuclờụtit tng loi trờn mch ca gen Gi A2, T2, G2, X2 l s lng nuclờụtit tng loi trờn mch ca gen => Theo NTBS gia mch ta cú: A1 = T2, T1 = A2, G1 = X2, X1 = G2 * V mt s lng: A = T = A1 + A2 = T1 + T2 =A1 + T1 = A2 + T2 G = X = G1 + G2 = X1 + X2 = G1 + X1 = G2 + X2 (A, T, G, X l s lng nuclờụtit mi loi ca gen) % A1 % A2 %T1 %T2 % A1 %T1 % A2 %T2 = = = 2 2 %G1 %G2 % X1 % X %G1 % X %G2 % X G% = X% = = = = 2 2 * V mt t l %: T% = A% = V: A% + T% + G% + X% = 100%; A1% + T1% + G1% + X1% = 100%; A2% + T2% + G2% + X2% = 100% ễN TP HSG K12 S phõn t ADN (gen) to sau n ln nhõn ụi: a.2n (vi a l s phõn t ADN tham gia nhõn ụi, n l s ln nhõn ụi) S nuclờụtit mi loi mụi trng cung cp cho gen nhõn ụi n ln l: A cc= Tcc = (2n 1)*Agen; G cc = X cc = (2n 1)*Ggen Quan h gia gen v mARN: rN = N (rN: Tng ribonuclờụtit trờn mARN) Ta cú: rN = Am + Um+ Gm + Xm => Agc = Um; Tgc = Am ; Ggc= Xm; X gc= Gm * V mt s lng : Agen = Tgen = Am + Um ; Ggen = Xgen = Gm + Xm 1 (Am% + Um%) ; G% = X% = (Gm% + Xm%) 2 N * Chiu di ARN: LARN = LADN = 3,4 A0 = rN.3,4 A0 * V mt t l % : A% = T% = * Khi lng mARN: mmARN = rN x 300 v.C 10 S liờn kt hyrụ b phỏ v gen nhõn ụi n ln l : (2n 1).H (vi H l s liờn kt Hiro ca gen ban u) 11 S liờn kt hyrụ c hỡnh thnh quỏ trỡnh nhõn ụi n ln l : 2n H 12 S b ba mt mó: N rN = N rN L -1= -1= -1 10.2 N rN L 14 S axit amin ca mt phõn t prụtờin hon chnh: Saa = -2= -2= -2 10.2 13 S axit amin mụi trng cung cp cho mt phõn t prụtờin: Saa = 15 Tớnh s t bo to thnh: T mt t bo ban u: A = a.2x (A: l s t bo mi to thnh, a l s t bo nguyờn phõn, x l s ln nguyờn phõn) 16 Tớnh s NST tng ng vi nguyờn liu c cung cp quỏ trỡnh t nhõn ụi ca NST: - Tng s NST sau cựng tt c cỏc t bo con: a.2n.2x - S ADN cú mch hon ton mi = a.(2x 2) - Tng s NST tng ng vi nguyờn liu cung cp t bo 2n qua x t nguyờn phõn l: NST = 2n.(2x - 1) - S NST cha hon ton nguyờn liu mi: NSTmi = 2n.(2x 2) 17 Nguyờn phõn v gim phõn: Cỏc yu t Phõn bo NGUYấN PHN (2n) K Trc K Gia K Sau K Cui GIM PHN (2n) K Trc K Gia K Sau K Cui K Trc K Gia K Sau S NST S tõm ng S crụmatit 2n (kộp) 2n (kộp) 4n (n) 2n (n) 2n 2n 4n 2n 2n x = 4n 2n x = 4n 0 2n (kộp) 2n (kộp) 2n (kộp) n (kộp) n (kộp) n (kộp) 2n (n) 2n 2n 2n n n n 2n 2n x = 4n 2n x = 4n 2n x = 4n 2n 2n 2n ễN TP HSG K12 K Cui n (n) n DNG 2: THAY I LIấN KT HIRễ - Mt: + Mt (A T): S liờn kt hirụ gim + Mt (G X): S liờn kt hirụ gim - Thờm: + Thờm (A T): S liờn kt hirụ tng + Thờm (G X): S liờn kt hirụ tng - Thay: + Thay (A T) bng (G X): S liờn kt hirụ tng + Thay (G X) bng (A T): S liờn kt hirụ gim + Thay (A T) bng (T A) hoc (G X) bng (X G): S liờn kt hirụ khụng thay i - Tỏc nhõn BU: Gõy t bin thay th cp A T bng cp G X S : A T A BU 5-BU G G X - Tỏc nhõn EMS: Gõy t bin thay th cp G X bng cp T A hoc X G S : G X EMS G T (X) EMS T A hoc X G DNG 3: LIấN QUAN N CHIU DI GEN a Chiu di khụng thay i: Thay s cp nuclờụtit bng b Chiu di thay i: - Mt: Gen t bin ngn hn gen ban u - Thờm: Gen t bin di hn gen ban u DNG 4: LIấN QUAN N PHN T PRễTấIN a Mt hoc thờm: Phõn t prụtờin s b thay i t v trớ axit amin cú nucleotit b mt hoc thờm b Thay th: - Nu b ba t bin v b ba ban u cựng mó húa axit amin thỡ phõn t prụtờin s khụng thay i - Nu b ba t bin v b ba ban u mó húa axit amin khỏc thỡ phõn t prụtờin cú axit amin thay i DNG 5: Xỏc nh tn s xut hin cỏc t hp gen khỏc v ngun gc NST a Tng quỏt: gii cỏc bi toỏn v ngun gc NST i vi loi sinh sn hu tớnh, cn hiu c bn cht ca cp NST tng ng: mt cú ngun gc t b, mt cú ngun gc t m Trong gim phõn to giao t thỡ: - Mi NST cp tng ng phõn li v mt giao t nờn to loi giao t cú ngun gc khỏc (b hoc m) - Cỏc cp NST cú s PLL, t hp t Nu gi n l s cp NST ca t bo thỡ: + S giao t khỏc v ngun gc NST c to nờn = 2n => S t hp cỏc loi giao t qua th tinh = 2n 2n = 4n Vỡ mi giao t ch mang a NST t n cp tng ng, cú th nhn mi bờn t b hoc m ớt nht l NST v nhiu nht l n NST nờn s giao t mang a NST ca b (hoc m) = Cna => Xỏc sut mt giao t mang a NST t b (hoc m) = Cna 2n - S t hp gen cú a NST t ụng (b) ni (giao t mang a NST ca b) v b NST t ụng (b) ngoi (giao t mang b NST ca m) = Cna Cnb Cna Cnb => Xỏc sut ca mt t hp gen cú mang a NST t ụng (b) ni v b NST t ụng (b) ngoi = 4n DNG 8: T L GIAO T V S KIU T HP NST KHC NHAU - S loi giao t hỡnh thnh: 2(n+x) ; vi x (xn) l s cp NST cú trao i on nu cú, n l s cp gen d hp - T l mi loi giao t: n x - S loi hp t = S loi giao t x S loi giao t ễN TP HSG K12 - S kiu t hp NST khỏc nhau: 3n DNG 9: T BIN CU TRC NHIM SC TH t bin cu trỳc NST: Cú dng Mt on: A B C D E F G H t bin ADEFGH Lp on: A B C D E F G H t bin ABCBCDEFGH o on: A B C D E F G H t bin ADCBEFGH Chuyn on: a Chuyn on cựng NST: ABCDEFGH t bin A B E F C D G H b Chuyn on gia NST khỏc nhau: - Chuyn on tng h: ABCDEFGH MNOCDEFGH t bin MNOPQR ABPQR - Chuyn on khụng tng h: ABCDEFGH CDEFGH t bin MNOPQR ABMNOPQR VD ngi: - Mt on cp NST s 21 hoc 22 gõy bnh bch cu ỏc tớnh, DNG 10: T BIN S LNG NST TH LCH BI a Cỏc dng: (n: S cp NST) - Th khuyt (khụng): 2n 2; - Th 1: 2n 1; - Th 3: 2n + 1; - Th 4: 2n + 2; DNG T BIN S dng th t bin lch bi S TRNG HP TNG NG VI CC CP NST Cnk (vi k l s cp NST t bin, n l s NST n bi ca loi b Lch bi trờn NST thng ca ngi: Hi chng Down: - Cp NST th 21 ca ngi bnh Down cú NST (2n + 1; 47NST), ca ngi bỡnh thng l NST 21 Do trng mang NST 21 kt hp vi tinh trựng bỡnh thng hoc ngc li) Biu hin: l nam (n), c ngn, gỏy rng v dt, khe mt xch, lụng mi ngn v tha, cỏc ngún tay ngn, c th chm phỏt trin, si n, vụ sinh - S tng t l tr mi sinh mc bnh Down theo tui ngi m Ph n khụng nờn sinh tui ó ngoi 40 Vỡ tui ngi m cng cao, cỏc t bo b lóo húa c ch phõn ly NST b ri lon c Th d bi cp NST gii tớnh ca ngi: - Hi chng siờu n XXX (2n+1; 47): Cp NST s 23 cú 3NST X Biu hin: N, bung trng v d khụng phỏt trin, ri lon kinh nguyt, khú cú - Hi chng Tcn XO (2n-1; 45): Cp NST s 23 ch cú 1NST X Biu hin: N, lựn, c ngn, khụng cú kinh nguyt, si n - Hi chng Clayphent XXY: (2n+1; 47): Cp NST 23 cú NST l XXY Biu hin: Nam, b bnh mự mu, thõn cao, chõn tay di, si n v thng vụ sinh + Cỏch vit giao t th ba 2n+1 (hoc 3n): (3 nh, cnh) * Tam bi (3n) hoc tam nhim (2n+1): ễN TP HSG K12 - AAA - Aaa 1 AA : A 2 1/6A : 2/6 Aa : 2/6 a : 1/6aa - AAa - aaa 2 AA : A : Aa : a 6 6 1 aa : a 2 TH A BI a Cỏc dng: - a bi chn: T bi (4n), Lc bi (6n), Bỏt bi (8n), - a bi l: Tam bi (3n), Ng bi (5n), Tht bi (7n), b Cỏch vit giao t t bi (4n) hoc t nhim (2n+2): (4 cnh, ng chộo) + i vi kiu gen AAAa: cỏ th ny to hai loi giao t vi t l + i vi kiu gen Aaaa: cỏ th ny to loi giao t vi t l * T bi (4n) hoc t nhim (2n+2): AAAA 100% AA AA : Aa : aa 6 AAaa aaaa 100 % aa 1 AA : Aa 2 1 Aa : aa 2 AAAa Aaaa C BI TP: Bi Gen, mó di truyn v quỏ trỡnh nhõn ụi ADN Cõu Ti núi ADN l c s vt cht v c ch di truyn cp phõn t? Cõu ADN cú tớnh cht v c im gỡ m cú th m bo cho nú gi c thụng tin di truyn v truyn c thụng tin di truyn c th sng? Cõu Ti t loi nucleotit li cú th to nờn nhiu loi gen khỏc nhau? Phõn bit gia cỏc loi gen ú v cu trỳc v chc nng Cõu Cỏc yu t no tham gia vo quỏ trỡnh tng hp ADN? Vai trũ ca cỏc yu t ú tng hp ADN? Cõu Gen l gỡ? Cu trỳc v s biu hin kiu hỡnh ca gen? Cõu Cp gen d hp t l gỡ? im khỏc c bn gia alen tri vi alen ln c im ca cp gen d hp t? Mun to c th d hp t ngi ta lm nh th no? Vai trũ ca cp gen d hp chn ging, tin húa, mt s bnh di truyn ngi? Cõu Th no l cp gen ng hp t? Mun to c th ng hp t ngi ta lm th no? Vai trũ ca c th ng hp t chn ging? Cõu Th no l mó b ba? Ti mó di truyn l mó b ba, nhng c im ca mó b ba? Cõu Nờu nhng im ging v khỏc c bn gia gen cu trỳc in hỡnh sinh vt nhõn s (vi khun) vi mt gen in hỡnh sinh vt nhõn thc Cõu 10 Cu trỳc khụng phõn mnh v phõn mnh ca gen cú ý ngha gỡ cho sinh vt nhõn s v sinh vt nhõn thc? Cõu 11 Hóy nờu tờn v chc nng ca cỏc enzim ln lt tham gia vo quỏ trỡnh tỏi bn (t chộp) ca phõn t ADN mch kộp vi khun E.coli Câu 12 So sánh trình nhân đôi sinh vật nhân sơ sinh vật nhân thực Câu 13 Mã di truyền gì? Tại mã di truyền mã ba? Đối với số loài virut, vật chất di truyền ARN thông tin di truyền truyền đạt nào? Cõu 14 a S nhõn ụi ADN sinh vt nhõn thc cú nhng im gỡ khỏc bit so vi s nhõn ụi ADN sinh vt nhõn s? b Hóy gii thớch vỡ trờn mi chc ch Y ch cú mt mch ca ADN c tng hp liờn tc, mch cũn li c tng hp giỏn on? ễN TP HSG K12 - Phng phỏp ti np: dựng th truyn l virut lõy nhim vi khun mang gen cn chuyn xõm nhp vo t bo vt ch Khi ó xõm nhp vo t bo vt ch, ADN tỏi t hp s iu khin tng hp loi prụtờin c thự ó c mó húa nú Bc 3: Phõn lp dũng t bo cha ADN tỏi t hp: - Chn th truyn cú gen ỏnh du - Bng cỏc k thut nht nh (vớ d s dng mu dũ ỏnh du phúng x) nhn bit c sn phm ỏnh du v nhõn dũng t bo ny sn xut sn phm mong mun * Thnh tu ng dng cụng ngh gen: Thnh tu ni bt nht ng dng cụng ngh gen l kh nng cho tỏi t hp thụng tin di truyn gia cỏc loi ng xa bc thang phõn loi m lai hu tớnh khụng th thc hin c To ging ng vt: Bng phng phỏp vi tiờm, cy nhõn ó cú gen ó ci bin, s dng t bo gc, to nhng ging ng vt mi cú nng sut v cht lng cao v c bit cú th sn xut cỏc loi thuc cha bnh cho ngi: - Chuyn gen prụtờin huyt ca ngi vo cu biu hin tuyn sa cho sn phm vi s lng ln ch bin thnh thuc chng u x nang v bnh v ng hụ hp ngi - Chuyn gen sn xut r-prụtờin ca ngi biu hin tuyn sa cho sn phm vi s lng ln sn xut prụtờin C cha bnh mỏu vún cc gõy tc mch - Chuyn gen hoocmụn sinh trng ca chut cng vo chut nht nờn nú cú lng gn gp ụi so vi chut cựng la To ging thc vt: - To ging bng cụng ngh gen m nhiu ng dng mi cho trng trt: sn xut cỏc cht bt, ng vi nng sut cao, sn xut cỏc loi prụtờin tr liu, cỏc khỏng th v cht Thi gian to ging mi rỳt ngn ỏng k - n ó cú hn 1200 loi thc vt ó c chuyn gen Trong s ú cú 290 ging cõy ci du, 133 ging khoai tõy v nhiu loi cõy trng khỏc nh c chua, ngụ, lanh, u nnh, bụng vi, c ci ng - Phng phỏp chuyn gen thc vt rt a dng: chuyn gen bng plasmit, bng virut, chuyn gen trc tip qua ng phn, k thut vi tiờm t bo trn, dựng sỳng bn gen - Vớ d: + To ging c chua chuyn gen kộo di thi gian chớn, ging c chua chuyn gen khỏng virut + To ging lỳa chuyn gen tng hp - carụten + Chuyn gen tr sõu t vi khun bụng vi ging mi khỏng sõu hi To ging vi sinh vt: Ngy nay, ó to c cỏc chng vi khun cho sn phm mong mun khụng cú t nhiờn, bng cỏch chuyn mt hay mt nhúm gen t t bo ca ngi hay mt i tng khỏc vo t bo ca vi khun Cỏc vi sinh vt nh E.coli, nm men bỏnh mỡ l nhng i tng u tiờn c s dng cụng ngh gen sn xut mt s loi prụtờin ca ngi nh insulin cha bnh tiu ng, hoocmon tng trng ca ngi (hGH), hoocmụn Somatostatin iu hũa hoocmụn sinh trng v insulin mỏu, vcxin viờm gan B phũng bnh viờm gan B, PHN V DI TRUYN HC NGI A Lý thuyt: Cỏc khỏi nim: * Khỏi nim di truyn y hc: L ngnh khoa hc dng nhng hiu bit v di truyn hc ngi vo y hc, giỳp cho vic gii thớch, chn oỏn, phũng nga, hn ch cỏc bnh, tt di truyn v iu tr mt s trng hp bnh lớ * Khỏi nim di truyn y hc t vn: L mt lnh vc chn oỏn Di truyn y hc t hỡnh thnh trờn c s nhng thnh tu v di truyn hc ngi v di truyn Y hc Di truyn hc t cú nhim v chn oỏn, cung cp thụng tin v kh nng mc cỏc bnh di truyn i ca cỏc gia ỡnh ó cú bnh ny, t ú cho li khuyờn vic kt hụn, sinh , phũng v hn ch hu qu xu i sau Mt s bnh, tt di truyn: 2.1 Bnh di truyn phõn t: - Khỏi nim: L nhng bnh m c ch gõy bnh phn ln t bin gen gõy nờn - Mt s bnh di truyn phõn t: bch tng, hng cu hỡnh lim, mỏu khú ụng, mự mu, teo c, ễN TP HSG K12 Vớ d: Bnh phờninkờtụ- niu + Ngi bỡnh thng: gen tng hp enzim chuyn hoỏ phờninalanin tirụzin + Ngi b bnh: gen b t bin khụng tng hp c enzim ny nờn phờninalanin tớch t mỏu i lờn nóo u c t bo - Cha bnh: phỏt hin sm tr cho n kiờng 2.2 Hi chng bnh liờn quan t bin NST: - Khỏi nim: Cỏc t bin cu trỳc hay s lng NST thng liờn quan n rt nhiu gen gõy hng lot tn thng cỏc h c quan ca ngi nờn thng gi l hi chng bnh - Mt s tt di truyn t bo: ung th mỏu, ao, siờu n, Túcn, Clayphent, Patau, Etuot, - Vớ d: Hi chng ao + C ch: NST 21 gim phõn khụng bỡnh thng ( ngi m) cho giao t mang NST 21, th tinh kt hp vi giao t cú NST 21 c th mang NST 21 gõy nờn hi chng ao + Cỏch phũng bnh: khụng nờn sinh trờn tui 35 2.3 Bnh ung th: - Khỏi nim: l loi bnh c trng bi s tng sinh khụng kim soỏt c ca s loi t bo c th dn n hỡnh thnh cỏc u chốn ộp cỏc c quan c th Khi u c gi l ỏc tớnh cỏc t bo ca nú cú kh nng tỏch mụ ban u di chuyn n cỏc ni khỏc c th (di cn) tip tc thit lp cỏc u khỏc - Nguyờn nhõn, c ch: t bin gen, t bin NST, c bit l t bin xy loi gen: Gen quy nh yu t sinh trng (gen tin ung th) l t bin gen tri v gen c ch cỏc u (t bin gen ln) - Cỏch iu tr v phũng bnh: + Cỏch iu tr: cha cú thuc iu tr, dựng tia phúng x hoc hoỏ cht dit cỏc t bo ung th + Phũng bnh: Thc n m bo v sinh, mụi trng lnh Bo v gen ca loi ngi: 3.1 To mụi trng sch nhm hn ch cỏc tỏc nhõn gõy t bin: 3.2 T di truyn v vic sng lc trc sinh: - L hỡnh thc chuyờn gia di truyn a cỏc tiờn oỏn v kh nng a tr sinh mc tt bnh di truyn v cho cỏc cp v chng li khuyờn cú nờn sinh tip theo khụng, nu cú thỡ lm gỡ trỏnh cho i nhng a tr tt nguyn - K thut: chun oỏn ỳng bnh, xõy dng ph h ngi bnh, chun oỏn trc sinh - Xột nghim trc sinh: L xột nghim phõn tớch NST, ADN xem thai nhi cú b bnh di truyn hay khụng, gm phng phỏp: Chc dũ dch i, Sinh thit tua thai 3.3 Liu phỏp gen - k thut ca tng lai: - Khỏi nim: l vic cha tr cỏc bnh di truyn bng cỏch phc hi chc nng ca cỏc gen b t bin - Bin phỏp: a b sung gen lnh vo c th ngi bnh v thay th gen bnh bng gen lnh - Mc ớch: hi phc chc nng bỡnh thng ca cỏc t bo hay mụ, khc phc sai hng di truyn, thờm chc nng mi cho t bo Vn di truyn kh nng trớ tu: - H s thụng minh (IQ): c xỏc nh bng cỏc trc nghim vi cỏc bi tớch hp cú khú tng dn - Ch s thụng minh c tớnh bng tui khụn chia cho tui sinh hc nhõn 100 - Kh nng trớ tu v s di truyn: Tp tớnh di truyn cú nh hng nht nh ti kh nng trớ tu Di truyn hc vi bnh AIDS: lm chm s tin trin ca bnh ngi ta s dng bin phỏp di truyn nhm hn ch s phỏt trin ca virut HIV PHN VI TIN HểA A Lý thuyt: Bng chng tin húa: Bng chng tin húa Ni dung Vớ d Vai trũ - Chi trc ca cỏc loi ng vt cú xng sng Phn ỏnh s tin húa phõn li tớnh trng T bo hc v Sinh hc phõn t - Xng ct, rut tha, rng khụn, np tht khúe mt, hay hin tng li t ngi Cỏnh cụn trựng (phỏt trin t mt lng) Phn ỏnh s tin húa ng nhng cỏnh di (phỏt quy tớh trng trin t chi trc) - Bng chng t bo hc: + Mi sinh vt u c cu to t t bo, cỏc t bo u c sinh t cỏc t bo sng trc ú + T bo l n v t chc c bn ca c th sng - Bng chng sinh hc phõn t : + Mó di truyn ca cỏc loi u cú c im ging nhau, tớnh ph bin ca thụng tin di truyn tt c cỏc loi u c mó húa theo nguyờn tc chung + Phõn tớch trỡnh t cỏc axit amin ca cựng mt loi prụtờin hay trỡnh t cỏc nuclờụtit ca cựng mt gen Húa thch TRC TIP GIN TIP Gii phu so sỏnh ễN TP HSG K12 C quan tng ng: L nhng c quan nm nhng v trớ tng ng trờn c th, cú cựng ngun gc quỏ trỡnh phỏt trin phụi nờn cú kiu cu to ging C quan thoỏi hoỏ: L c quan phỏt trin khụng y c th trng thnh Do iu kin sng ca loi ó thay i, cỏc c quan ny mt dn chc nng ban u, tiờu gim dn v hin ch li mt vi vt tớch xa ca chỳng C quan tng t: l nhng c quan khỏc v ngun gc nhng m nhim nhng chc phn ging nờn cú kiu hỡnh thỏi tng t - Tng phn c th: Mt vt chõn, mt b xng, - C th nguyờn vn: Húa thch: l nhng di tớch ca sinh vt li Xỏc voi Mamut (hng cỏc lp t ỏ ca v trỏi t trm ngn nm tui) cỏc tng bng, xỏc sõu b cũn gi nguyờn hỡnh dng, mu sc nha h phỏch, Nguyờn nhõn v c ch tin húa: 2.1 Túm tt cỏc hc thuyt tin hoỏ: Vn Thuyt acuyn Cỏc nhõn t tin húa Bin d, di truyn, CLTN S tớch ly cỏc bin d cú li, C ch tin o thi cỏc bin d cú hi di húa tỏc ng ca chn lc t nhiờn - T bo nhõn s v t bo nhõn thc u cú cỏc thnh phn c bn: Mng sinh cht, t bo cht v nhõn (hoc vựng nhõn), - Ngi ging tinh tinh 97,6% ADN, ging Gibbon 94,7% ADN - S tng ng v nhiu c im cp phõn t v t bo Phn ỏnh ngun gc chung ca sinh gii - S sai khỏc v trỡnh t axit amin prụtờin hay trỡnh t cỏc nuclờụtit ca cựng mt gen cng ớt cho thy quan h h hng gia cỏc loi cng gn gi - Hoỏ thch l bng chng trc tip bit c lch s phỏt sinh, phỏt trin ca s sng - L dn liu quý nghiờn cu lch s v trỏi t Thuyt hin i Quỏ trỡnh t bin; Di - nhp gen; Giao phi khụng ngu nhiờn; CLTN; Cỏc yu t ngu nhiờn - Tin húa nh: Cỏc nhõn t tin húa gõy nờn s bin i cu trỳc di truyn ca qun th, di ỏp lc ca CLTN v tỏc ng ca cỏc c ch cỏch li to nờn s khỏc bit v gen so vi qun th gc a n s hỡnh thnh loi mi - Tin húa ln: quỏ trỡnh hỡnh thnh cỏc n v phõn loi trờn loi ễN TP HSG K12 Hỡnh thnh c im thớch nghi - Chu s chi phi ca nhõn t ch yu: quỏ trỡnh t bin, quỏ o thi cỏc bin d bt li, trỡnh giao phi v CLTN tớch lu cỏc bin d cú li di - Quỏ trỡnh t bin v quỏ trỡnh giao phi lm phỏt sinh cỏc tỏc dng ca CLTN o thi bin d t hp quy nh cỏc c im thớch nghi, cỏc cỏ th cú l mt ch yu kiu hỡnh thớch nghi c CLTN gi li, cho sinh sn qun th thớch nghi Hỡnh thnh loi mi Loi mi c hỡnh thnh dn dn qua nhiu dng trung gian - Hỡnh thnh loi mi l quỏ trỡnh ci bin thnh phn kiu gen di tỏc dng ca CLTN theo ca qun th theo hng thớch nghi, to kiu gen mi cỏch li ng phõn ly tớnh trng t sinh sn vi qun th gc mt ngun gc chung - Ngy cng a dng Chiu - T chc ngy cng cao hng tin - Thớch nghi ngy cng hp lý húa - Ngy cng a dng; T chc ngy cng cao; Thớch nghi ngy cng hp lý - S phỏt trin ca mt loi hay mt nhúm loi cú th theo nhiu hng khỏc nhau: tin b sinh hc, thoỏi b sinh hc, kiờn nh sinh hc 2.2 ỏnh giỏ cỏc hc thuyt: 2.2.1 Hc thuyt acuyn: - Cng hin: + Ngi u tiờn a khỏi nim bin d ch nhng sai khỏc gia cỏc cỏ th loi + Sỏng to thuyt CLTN, CLNT gii thớch c ch tin húa v gii thớch c s thng nht a dng ca sinh gii cng nh quỏ trỡnh hỡnh thnh cỏc ging vt nuụi, cõy trng: Vn phõn Chn lc nhõn to Chn lc t nhiờn bit Nguyờn liu ca Tớnh bin d v di truyn ca sinh vt Tớnh bin d v di truyn ca sinh vt chn lc Ni dung ca chn lc ng lc ca chn lc Kt qu ca chn lc Vai trũ ca CL o thi cỏc bin d bt li, tớch lu cỏc bin d cú li phự hp vi mc tiờu ca ngi o thi cỏc bin d bt li, tớch lu cỏc bin d cú li cho sinh vt Nhu cu v kinh t v th hiu ca ngi u tranh sinh tn ca sinh vt Vt nuụi, cõy trng phỏt trin theo hng cú li cho ngi S tn ti nhng cỏ th thớch nghi vi hon cnh sng - Nhõn t chớnh quy nh chiu hng v tc bin i ca cỏc ging vt nuụi, cõy trng - Gii thớch vỡ mi ging vt nuụi, cõy trng u thớch nghi cao vi nhu cu xỏc nh ca ngi Nhõn t chớnh quy nh chiu hng, tc bin i ca sinh vt, trờn quy mụ rng ln v lch s lõu di, to s phõn li tớnh trng, dn ti hỡnh thnh niu loi mi qua nhiu dng trung gian t mt loi ban u - Tn ti: + Cha nờu c nguyờn nhõn phỏt sinh bin d cng nh c ch di truyn cỏc bin d + Cha nờu c vai trũ ca cỏc c ch cỏch li quỏ trỡnh hỡnh thnh loi 2.2.2 Hc thuyt tng hp hin i: - a c quan nim tin húa: Vn phõn bit Ni dung Quy mụ, thi gian Tin húa nh Tin húa ln L quỏ trỡnh bin i thnh phn kiu gen ca L quỏ trỡnh hỡnh thnh cỏc n v trờn qun th gc a n hỡnh thnh loi mi loi nh: chi, h, b, lp, ngnh Phm vi phõn b tng i hp, thi gian lch Quy mụ ln, thi gian a cht rt di s tng i ngn ễN TP HSG K12 Phng phỏp nghiờn cu Cú th nghiờn cu bng thc nghim Thng c nghiờn cu giỏn tip qua cỏc bng chng tin hoỏ - Phỏt hin c cỏc nhõn t tin húa v vai trũ ca chỳng tin húa ca sinh gii: Cỏc nhõn t tin húa Vai trũ tin hoỏ To nờn nhiu alen mi v l ngun phỏt sinh cỏc bin d di truyn ú t bin cung t bin cp ngun bin d s cp cho quỏ trỡnh tin húa (t bin gen l ngun nguyờn liu s cp ch yu) Di - nhp gen Cung cp alen mi cho qun th Lm thay i tn s tng i cỏc alen, gõy nh hng ln ti gen ca qun th CLTN nh hng s tin hoỏ, quy nh chiu hng v nhp iu bin i tn s tng i ca cỏc alen (tựy thuc vo chn lc chng alen tri hay alen ln) qun th Cỏc yu t ngu nhiờn Lm thay i t ngt tn s tng i cỏc alen (loi b bt k alen, kiu gen no qun th), gõy nh hng ln ti gen ca qun th Giao phi khụng ngu nhiờn Lm thay i thnh phn kiu gen ca qun th theo hng gim dn t l th d hp v tng dn th ng hp Tn s alen khụng thay i - Hon thin v phỏt trin quan nim ca acuyn v CLTN: Vn phõn Quan nim ca acuyn Quan nim hin i bit Nguyờn liu ca - Ch yu l cỏc bin d cỏ th qua quỏ trỡnh t bin v bin d t hp (thng bin ch cú ý sinh sn ngha giỏn tip) CLTN n v tỏc ng ca CLTN Thc cht tỏc dng ca CLTN Kt qu ca CLTN Vai trũ ca CLTN Cỏ th Phõn húa kh nng sng sút v sinh sn gia cỏc cỏ th loi S sng sút ca nhng cỏ th thớch nghi nht L nhõn t tin húa c bn nht, xỏc nh chiu hng v nhp iu tớch lu cỏc bin d - Cỏ th - loi giao phi, qun th l n v c bn Phõn húa kh nng sng sút v sinh sn ca cỏc cỏ th qun th S phỏt trin v sinh sn u th ca nhng kiu gen thớch nghi hn Nhõn t nh hng s tin húa, quy nh chiu hng nhp iu thay i tn s tng i ca cỏc alen, to nhng t hp alen m bo s thớch nghi vi mụi trng - Hon chnh quan nim v quỏ trỡnh hỡnh thnh c im thớch nghi v cho rng: + Chu s chi phi ca nhõn t ch yu: quỏ trỡnh t bin, quỏ trỡnh giao phi v CLTN + Nu cỏ th cú nhng c im thớch nghi nhng khụng cú kh nng sinh sn thỡ khụng cú ý ngha v mt tin húa, vy quỏ trỡnh hỡnh thnh c im thớch nghi l quỏ trỡnh lm tng s lng cỏ th cú kiu gen quy nh kiu hỡnh thớch nghi qun th thớch nghi + Mi c im thớch nghi ca sinh vt ch mang tớnh hp lớ tng i: Mi c im thớch nghi l sn phm ca CLTN mt hon cnh nht nh nờn ch cú ý ngha hon cnh ú Khi hon cnh sng thay i, mt c im cú li cú th tr thnh bt li v b thay th bi c im khỏc thớch nghi hn Ngay hon cnh sng n nh thỡ cỏc t bin v bin d t hp khụng ngng xy Chn lc t nhiờn tỏc ng khụng ngng ú cỏc c im thớch nghi luụn thay i v liờn tc c hon thin, cỏc sinh vt xut hin sau mang nhiu c im hp lý hn nhng sinh vt xut hin trc - Hon chnh quan nim v loi v c ch hỡnh thnh loi mi: + Khỏi nim v loi sinh hc: Loi l mt hoc mt nhúm qun th cú nhng tớnh trng chung v hỡnh thỏi, sinh lớ (1), cú khu phõn b xỏc nh (2), cỏc cỏ th cú kh nng giao phi vi sinh i cú sc sng, cú kh nng sinh sn v c cỏch li sinh sn vi cỏc nhúm qun th thuc loi khỏc (3) ễN TP HSG K12 cỏc loi sinh vt sinh sn vụ tớnh, n tớnh sinh, t phi thỡ loi ch mang c im (1) v (2) + Nờu c vai trũ ca cỏc dng cỏch li c bit l cỏch li sinh sn v cỏch li a lớ quỏ trỡnh hỡnh thnh loi mi: Vai trũ ca cỏch li a lớ quỏ trỡnh hỡnh thnh loi mi: L nhng tr ngi v mt a lớ, ngn cn cỏc cỏ th ca cỏc qun th gp g v giao phi vi nhau, gúp phn giỏn tip trỡ s khỏc bit v tn s alen v thnh phn kiu gen gia cỏc qun th cỏc nhõn t tin húa to Vai trũ ca cỏch sinh sn quỏ trỡnh hỡnh thnh loi mi: cỏch li sinh sn l cỏc tr ngi trờn c th sinh vt ngn cn cỏc cỏ th giao phi vi hoc ngn cn to lai hu th Cỏch li sinh sn bao gm cỏch li trc hp t v cỏch li sau hp t Cỏc c ch Khỏi nim Vớ d cỏch li sinh sn Cỏc loi cỏch li Cỏch li ni (sinh cnh) Voi chõu , voi chõu Phi Cỏch li trc hp L nhng tr ngi ngn cn cỏc Cỏch li tớnh Chim cụng t sinh vt giao phi vi Cỏch li thi gian (mựa v) Thi gian sinh sn Cỏch li c hc Cu to c quan sinh sn L nhng tr ngi ngn cn vic Con la, Cỏch li sau hp to lai hoc ngn cn vic t to lai hu th Loi mi ch c hỡnh thnh cú s cỏch ly sinh sn gia cỏc qun th ca loi gc + C ch hỡnh thnh loi: Hỡnh thnh loi l quỏ trỡnh ci bin thnh phn kiu gen ca qun th theo hng thớch nghi, to h gen mi cỏch li sinh sn vi qun th gc Cỏc phng thc hỡnh thnh loi mi: Hỡnh thnh loi khỏc khu vc a lớ (hỡnh thnh loi bng cỏch li a lớ); Hỡnh thnh loi cựng khu vc a lớ (hỡnh thnh loi bng cỏch li sinh thỏi, hỡnh thnh loi bng cỏch li tớnh, hỡnh thnh loi bng c ch lai xa v a bi húa Hỡnh thnh loi thng gn lin vi quỏ trỡnh hỡnh thnh qun th thớch nghi nhng hỡnh thnh qun th thớch nghi cha chc ó hỡnh thnh loi mi S phỏt sinh v phỏt trin s sng trờn trỏi t 3.1 S phỏt sinh s sng: Trỏi t c hỡnh thnh cỏch õy khong 4.6 t nm, ú khong t nm u l khong thi gian xy quỏ trỡnh tin húa húa hc v tin húa tin sinh hc - Tin hoỏ hoỏ hc: L quỏ trỡnh hỡnh thnh cỏc hp cht hu c theo phng thc hoỏ hc di tỏc ng ca cỏc tỏc nhõn t nhiờn T cht vụ c cht hu c n gin cht hu c phc - Tin hoỏ tin sinh hc: Hỡnh thnh nờn cỏc mm mng s sng t cỏc i phõn t v mng sinh hc hỡnh thnh nờn nhng t bo s khai u tiờn (Hỡnh thnh lp mng bao bc, trao i cht, xut hin enzim, hỡnh thnh c ch t chộp) - Tin hoỏ sinh hc: T t bo nguyờn thu t bo nhõn s t bo nhõn thc s a dng phong phỳ ca sinh gii n 3.2 S phỏt trin ca sinh gi qua cỏc i a cht: 3.2.1 Húa thch v vai trũ ca húa thch nghiờn cu lch s phỏt trin ca sinh gii: 3.2.1.1 Khỏi nim: Hoỏ thch l di tớch ca sinh vt li cỏc lp t ỏ ca v trỏi t 3.2.1.2 S hỡnh thnh húa thch: - Hoỏ thch bng ỏ: Khi sinh vt cht, phn mm ca sinh vt b phõn hu bi vi khun, ch cỏc phn cng nh xng, v ỏ vụi c gi li v hoỏ ỏ; hoc sau phn mm c phõn hu s to khong trng lp t sau ú cỏc cht khoỏng (nh ụxit silic, ) ti lp y khong trng to thnh sinh vt bng ỏ ging sinh vt trc - Hoỏ thch khỏc: Mt s sinh vt cht c gi nguyờn cỏc lp bng vi nhit thp (voi ma mỳt ), hoc c gi nguyờn h phỏch (kin, ) - Phng phỏp xỏc nh tui ca húa thch: phõn tớch cỏc ng v phúng x cú húa thch hoc lp t ỏ cha húa thch C14 cú chu k bỏn ró 5730, U238 cú chu k bỏn ró 4.5 t nm ễN TP HSG K12 3.2.1.3 Vai trũ ca hoỏ thch: - Hoỏ thch l bng chng trc tip bit c lch s phỏt sinh, phỏt trin ca s sng - L dn liu quý nghiờn cu lch s v trỏi t 3.2.2 Lch s phỏt trin ca sinh gii qua cỏc i i cht 3.2.2.1 Hin tng trụi dt lc a: - Trụi dt lc a l hin tng di chuyn ca cỏc lc a s chuyn ng ca lp dung nham núng chy bờn di - S trụi dt lc a lm bin i a cht v khớ hu trờn quy mụ ln, t ú nh hng n s phỏt trin ca sinh gii, to nờn nhng thi im lch s lm tuyt chng hng lot cỏc loi v sau ú l s bựng n hng lot cỏc loi mi to nờn din mo mi cho Trỏi t qua cỏc thi kỡ 3.2.2.2 Sinh vt cỏc i a cht: Tin hoỏ sinh hc l s phỏt trin lch s ca gii sinh vt t nhng sinh vt nhõn s cho n s a dng, phc ca s sng nh ngy Quỏ trỡnh ú gn lin vi s thay i cỏc iu kin sng trờn trỏi t qua cỏc thi kỡ Cn c vo cỏc bin i ln v a cht, khớ hu v cỏc húa thch in hỡnh ngi ta chia lch s s sng thnh i: i Thỏi c i Nguyờn sinh i C sinh i Trung sinh i Tõn sinh Mi i li chia thnh nhiu k, mi k mang tờn mt loi ỏ in hỡnh cho lp t thuc k ú hoc tờn ca a phng ln u tiờn nghiờn cu lp t thuc k ú Tui c im a cht i K (Triu nm Sinh vt in hỡnh khớ hu cỏch õy) t 1,8 Tõn sinh tam Trung sinh C sinh 65 Bng h Khớ hu lnh, khụ Xut hin loi ngi Phỏt sinh cỏc nhúm linh trng Cõy cú hoa Cỏc i lc gn ging nh hin ng tr Phõn hoỏ cỏc lp Thỳ, Chim, Cụn Khớ hu u k m ỏp, cui k lnh trựng Xut hin thc vt cú hoa Tin hoỏ ng vt Cỏc i lc bc liờn kt vi cú vỳ Cui k tuyt dit nhiu sinh vt, k c Bin thu hp Khớ hu khụ bũ sỏt c Krờta (Phn trng) 145 Jura 200 Hỡnh thnh i lc Bc v Nam Bin Cõy ht trn ng tr Bũ sỏt c ng tr Phõn tin vo lc a Khớ hu m ỏp hoỏ chim Triat (Tam ip) 250 i lc chim u th Khớ hu khụ Pecmi 300 Cỏc i lc liờn kt vi Bng Phõn hoỏ bũ sỏt c Phõn hoỏ cụn trựng h Khớ hu khụ, lnh Tuyt dit nhiu ng vt bin Cacbon 360 u k m v núng, v sau tr nờn Dng x phỏt trin mnh Thc vt cú ht lnh v khụ xut hin Lng c ng tr Phỏt sinh bũ sỏt ờvụn 416 Khớ hu lc a khụ hanh, ven bin Phõn hoỏ cỏ xng Phỏt sinh lng c, cụn m t Hỡnh thnh sa mc trựng Silua 444 Hỡnh thnh i lc a Mc nc Cõy cú mch ng vt lờn cn bin dõng cao Khớ hu núng v m Ocụvic 488 Di chuyn i lc Bng h Mc Phỏt sinh thc vt To bin ng tr Tuyt nc bin gim Khớ hu khụ dit nhiu sinh vt Cambri 542 Phõn b i lc a v i dng khỏc xa Phỏt sinh cỏc ngnh ng vt Phõn hoỏ to hin Khớ quyn nhiu CO2 Cõy ht trn ng tr Phõn hoỏ bũ sỏt c Cỏ xng phỏt trin Phỏt sinh chim v thỳ ễN TP HSG K12 i K Tui (Triu nm cỏch õy) c im a cht khớ hu Sinh vt in hỡnh Nguyờn sinh 2500 ng vt khụng xng sng thp bin To Hoỏ thch ng vt c nht Hoỏ thch sinh vt nhõn thc c nht Thỏi c 3500 Hoỏ thch nhõn s c nht 4600 Trỏi t hỡnh thnh Nột c trng ca cỏc i a cht: * i Thỏi c: Nột c trng ca i ny l s sng ó phỏt sinh mc cha cú cu to t bo n n bo nhõn s(Vi khun) v trung di nc * i Nguyờn sinh: S sng ó phỏt trin t vi khun Nhõn thc, To ng vt c ng vt khụng xng lm bin i thnh phn khớ quyn (tớch ly O2 hot ng quang hp ca vi khun lam, To) hỡnh thnh sinh quyn S sng trung di nc * i C sinh: L i chinh phc t lin ca thc vt, ng vt * i Trung sinh: L i phn thnh ca cõy Ht trn v Bũ sỏt * i Tõn sinh: L i phn thnh ca thc vt ht kớn, sõu b, chim v thỳ c bit l s xut hin ca loi ngi 4.3 S phỏt sinh loi ngi: 4.3.1 Bng chng v ngun gc ng vt ca loi ngi: * Bng chng gii phu so sỏnh: S ging v cỏc c im gii phu gia ngi v ng vt cú xng sng v c bit l vi thỳ * Bng chng phụi sinh hc: - S ging v quỏ trỡnh phỏt trin phụi gia ngi v ng vt cú xng sng v c bit l vi ng vt cú vỳ - S ging gia ngi v ngi: + Vn ngi cú kớch thc c th gn vi ngi (cao 1,5 2m) + Vn ngi cú b xng cu to tng t ngi, vi 12 13 ụi xng sn, - t cựng, b rng gm 32 chic + Vn ngi u cú nhúm mỏu, cú hờmụglụbin ging ngi + B gen ngi ging tinh tinh trờn 98% + c tớnh sinh sn ging nhau: Kớch thc, hỡnh dng tinh trựng, cu to thai, chu kỡ kinh nguyt, + Vn ngi cú mt s tớnh ging ngi: bit biu l tỡnh cm vui, bun, => Nhng c im ging trờn õy chng t ngi v ngi cú ngun gc chung v cú quan h h hng rt thõn thuc 4.3 S phỏt sinh loi ngi tri qua ba giai on: Cỏc c im c bn quỏ trỡnh phỏt sinh s sng v loi ngi S phỏt Cỏc giai on c im c bn sinh Quỏ trỡnh phc hoỏ cỏc hp cht cacbon: C CH CHO CHON Tin hoỏ hoỏ Phõn t n gin phõn t phc i phõn t i phõn t t tỏi bn hc (ADN) S sng Tin hoỏ tin H i phõn t t bo nguyờn thu sinh hc Tin hoỏ sinh T t bo nguyờn thu t bo nhõn s t bo nhõn thc hc Hp s 450 750 cm3, ng thng, i bng hai chõn sau Ngi ti c Bit s dng cụng c (cnh cõy, hũn ỏ, mnh xng thỳ) t v Loi - Homo habilis (ngi khộo lộo): Xut hin u tiờn chi Homo, hp s 600 ngi Ngi c 800 cm3, sng thnh n, i thng ng, bit ch tỏc v s dng cụng c bng ỏ - Homo erectus (ngi thng ng): hp s 900 1000 cm3, cha cú li cm, dựng ễN TP HSG K12 Ngi hin i cụng c bng ỏ, xng, bit dựng la - Homo sapiens: Ngi hin i, cú li cm rừ nờn cú ting núi Hp s 1700 cm3, dựng li rỡu cú l tra cỏn, lao cú ngnh múc cõu, kim khõu Sng thnh b lc, cú nn hoỏ phc tp, cú mm múng m thut v tụn giỏo PHN VII SINH THI HC A Lý thuyt: C th v mụi trng: 1.1 Mụi trng v cỏc nhõn t sinh thỏi - Nhõn t sinh thỏi (NTST): l nhng nhõn t mụi trng cú nh hng trc tip hoc giỏn tip ti i sng sinh vt Cú hai nhúm NTST c bn: + Nhõn t vụ sinh (nhõn t khụng ph thuc mt cỏ th ca qun th): cỏc nhõn t vt lớ, húa hc ca mụi trng (nh sỏng, t0, pH, khụng khớ, giú, bóo, ma, thy triu, ) + Nhõn t hu sinh (nhõn t ph thuc mt ): l mi quan h gia sinh vt vi cỏc sinh vt khỏc ú ngi l nhõn t hu sinh cú nh hng ln ti i sng ca nhiu sinh vt - S tỏc ng qua li gia sinh vt v cỏc nhõn t sinh thỏi qua nhiu th h hỡnh thnh sinh vt nhng c im thớch nghi vi cỏc iu kin khỏc ca mụi trng v hỡnh thỏi, gii phu, sinh lớ v tớnh hot ng ng thi sinh vt cng tỏc ng tr li mụi trng, lm thay i tớnh cht ca cỏc nhõn t sinh thỏi 1.2 Gii hn sinh thỏi v sinh thỏi - Cỏc nhõn t sinh thỏi tỏc ng lờn c th sinh vt theo cỏc quy lut: Quy lut gii hn sinh thỏi: Mi loi cú mt gii hn chu ng i vi mt nhõn t sinh thỏi nht nh Ngoi gii hn sinh thỏi, sinh vt khụng th tn ti c - Ni l a im c trỳ ca cỏc loi - sinh thỏi ca mt loi l mt khụng gian sinh thỏi m ú tt c cỏc nhõn t sinh thỏi ca mụi trng nm gii hn sinh thỏi cho phộp loi ú tn ti v phỏt trin lõu di Qun th sinh vt: 2.1 Khỏi nim: Qun th l hp cỏc cỏ th cựng mt loi, sng mt khong khụng gian xỏc nh, vo mt thi im nht nh, cú kh nng sinh sn v to thnh th h mi 2.2 Cỏc mi quan h gia cỏc cỏ th qun th Quan h H tr Cnh tranh L mi quan h gia cỏc cỏ th cựng loi L mi quan h xy mt cỏ th ca qun th h tr ln hot ng sng nh tng lờn quỏ cao, ngun sng ca ca mụi trng khụng cung cp cho mi cỏ th qun th cỏc cỏ th Khỏi nim ly thc n, chng li k thự, sinh sn tranh ginh thc n, ni , ỏnh sỏng v cỏc ngun sng khỏc; cỏc c tranh ginh cỏi m bo cho qun th tn ti n nh, khai Lm cho s lng v phõn b ca cỏ th qun th thỏc ti u ngun sng ca mụi trng, lm c trỡ mc phự hp vi ngun sng v khụng gian Vai trũ tng kh nng sng sút v sinh sn ca cỏ sng, m bo s tn ti v phỏt trin ca qun th th (hiu qu nhúm) Hin tng sng theo nhúm giỳp thc vt Cnh tranh dnh ỏnh sỏng, cht dinh dng thc vt Vớ d tng kh nng chng chu vi bt li ca cựng loi mụi trng 2.3 Cỏc c trng c bn ca qun th: 2.3.1 Mt cỏ th ca qun th: - S lng cỏ th ca qun th trờn mt n v din tớch hay th tớch ca qun th - Mt cỏ th cú nh hng ti mc s dng ngun sng mụi trng, ti kh nng sinh sn v t vong ca qun th 2.3.2 S phõn b cỏ th: Cú kiu phõn b cỏ th qun th - Phõn b theo nhúm gp iu kin mụi trng khụng ng nht, cỏc cỏ th cú li sng by n, giỳp cỏc cỏ th h tr qua hiu qu nhúm ễN TP HSG K12 - Phõn b ng u gp iu kin mụi trng ng nht, cỏc cỏ th cnh tranh gay gt vi nhau, gúp phn lm gim cnh tranh gay gt gia cỏc cỏ th - Phõn b ngu nhiờn gp iu kin mụi trng ng nht, cỏc cỏ th khụng cnh tranh gay gt vi nhau, tn dng c ngun sng tim tng mụi trng 2.3.3 T l gii tớnh: - T l gia s cỏ th c v cỏi qun th - T l gii tớnh thay i v chu nh hng ca nhiu nhõn t (iu kin sng ca mụi trng, c im sinh sn, sinh lớ v tớnh ca sinh vt ) 2.3.4 Nhúm tui: Qun th cú cu trỳc tui c trng nhng thnh phn nhúm tui thay i theo loi v iu kin sng - a s cỏc qun th, cu trỳc tui c chia lm nhúm: nhúm tui trc sinh sn, nhúm tui ang sinh sn, nhúm tui sau sinh sn Ngi ta cũn phõn chia cu trỳc tui thnh: tui sinh lớ (thi gian sng cú th t ti ca mt cỏ th); tui sinh thỏi (thi gian sng thc t ca cỏ th); tui qun th (tui bỡnh quõn ca cỏc cỏ th qun th) 2.3.5 Kớch thc qun th: - Kớch thc qun th: S lng cỏ th (hoc sn lng hay nng lng) ca qun th Cú hai tr s kớch thc qun th: + Kớch thc ti thiu: l s lng cỏ th ớt nht m qun th cn trỡ v phỏt trin Khi qun th t di mc ti thiu d b dit vong do: quan h h tr gia cỏc cỏ th kộm, t l sinh gim, giao phi gn dn n thoỏi húa ging + Kớch thc ti a: l gii hn cui cựng v s lng m qun th cú th t c, phự hp vi kh nng cung cp ngun sng ca mụi trng - Kớch thc qun th ph thuc iu kin mụi trng sng v c chi phi bi sc sinh sn, mc t vong, s phỏt tỏn cỏ th (xut c, nhp c) ca qun th sinh vt - Tng trng ca qun th sinh vt: + Tng trng kớch thc qun th iu kin mụi trng khụng b gii hn (iu kin mụi trng hon ton thun li): Qun th cú tim nng sinh hc cao tng trng theo tim nng sinh hc (ng cong tng trng hỡnh ch J) Gp sinh vt cú kớch thc nh, vũng di ngn, sinh sn nhiu + Tng trng kớch thc qun th iu kin mụi trng b gii hn (iu kin mụi trng hon ton thun li): Qun th tng trng theo ng cong tng trng hỡnh ch S - Tng trng ca qun th ngi: + Dõn s th gii tng liờn tc sut quỏ trỡnh phỏt trin lch s + Dõn s tng nhanh l nguyờn nhõn lm cht lng mụi trng gim sỳt 2.4 Bin ng s lng v s iu chnh s lng cỏ th ca qun th: 2.4.1 Khỏi nim v cỏc dng: - Bin ng s lng cỏ th ca qun th l s tng hay gim s lng cỏ th ca qun th - S lng cỏ th ca qun th cú th b bin ng theo chu kỡ hoc khụng theo chu kỡ + Bin ng s lng cỏ th ca qun th theo chu kỡ (chu kỡ ngy ờm, chu kỡ mựa, chu kỡ tun trng, chu kỡ nhiu nm) l bin ng xy nhng thay i cú tớnh chu kỡ ca mụi trng Vớ d: dũng hi lu Ninụ chy qua nm/ln ven bin Peru nhit tng, nng mui tng sinh vt phự du cht nhiu mụi trng ụ nhim cỏ cm cht hng lot + Bin ng s lng cỏ th ca qun th khụng theo chu kỡ l bin ng m s lng cỏ th ca qun th tng hoc gim mt cỏch t ngt nhng thay i bt thng ca mụi trng t nhiờn hay hot ng khai thỏc ti nguyờn quỏ mc ca ngi 2.4.2 S iu chnh s lng cỏ th ca qun th: - Qun th luụn cú xu hng t iu chnh s lng cỏ bng cỏch lm gim hoc kớch thớch lm tng s lng cỏ th thụng qua vic iu chnh sc sinh sn, t l t vong, xut c, nhp c cõn bng vi kh nng cung cp ca mụi trng: + Khi iu kin mụi trng thun li (hoc s lng th qun th thp) mc t vong gim, sc sinh sn tng, nhp c tng tng s lng cỏ th ca qun th Sinh Nhp c th Kớch thc Qun th T Xut c cỏ ễN TP HSG K12 + Khi iu kin mụi trng khú khn (hoc s lng qun th quỏ cao) mc t vong tng, sc sinh sn gim, xut c tng gim s lng cỏ th ca qun th - Trng thỏi cõn bng qun th: l trng thỏi s lng cỏ th ca qun th n nh v phự hp vi kh nng cung cp ngun sng ca mụi trng Qun xó sinh vt: 3.1 Khỏi nim: Qun xó l hp cỏc qun th sinh vt thuc nhiu loi khỏc nhau, cựng sng khụng gian v thi gian nht nh, cỏc sinh vt cú mi quan h gn bú vi nh mt th thng nht v vy qun xó cú cu trỳc tng i n nh 3.2 Quan h gia cỏc loi: Trong qun xó cú cỏc mi quan h h tr (cng sinh, hi sinh, hp tỏc) v quan h i khỏng (cnh tranh, kớ sinh, c ch - cm nhim, sinh vt n sinh vt) Quan h c im Vớ d Hai loi cựng cú li sng chung v nht thit phi cú nhau; Cng sinh Vi khun lam + nm => a y tỏch riờng c hai loi u cú hi Hai loi cựng cú li sng chung nhng khụng nht thit phi cú Hp tỏc Trõu rng + chim sỏo nhau; tỏch riờng c hai loi u khụng cú hi Khi sng chung mt loi cú li, loi khụng cú li cng khụng Hi sinh Cõy phong lan cõy thõn g ln cú hi gỡ - Cỏc loi cnh tranh v ngun sng, khụng gian sng Cnh tranh - C hai loi u b nh hng bt li, thng thỡ mt loi s thng Lỳa - c di th cũn loi khỏc b hi nhiu hn Kớ sinh vt Mt loi sng nh trờn c th ca loi khỏc, ly cỏc cht dinh Ve bột ch dng ca vt ch nuụi sng c th c ch cm Mt loi ny sng bỡnh thng, nhng gõy hi cho loi khỏc To giỏp cỏ, nhim - Hai loi sng chung vi Sinh vt n - Mt loi s dng loi khỏc lm thc n Bao gm: ng vt n Trõu c sinh vt khỏc ng vt, ng vt n thc vt Hin tng Khng ch sinh hc l hin tng s lng cỏ th ca mt loi b khng ch mt mc nht nh khng ch quan h h tr hoc i khỏng gia cỏ loi qun xó Hin tng khng ch sinh hc a sinh hc n trng thỏi cõn bng sinh hc qun xó 3.3 Cỏc c trng c bn ca qun xó: 3.3.1 c trng v thnh phn loi - S lng loi, s lng cỏ th ca mi loi biu th mc a dng ca qun xó Qun xó n nh thng cú s lng loi ln v s lng cỏ th mi loi cao, li thc n phc - Loi c trng l loi ch cú mt qun xó no ú, hoc cú s lng nhiu hn hn v vai trũ quan trng hn loi khỏc Vớ d: cỏ cúc l loi c trng rng nhit i Tam o, cõy trm l loi c trng rng U Minh, cõy c vựng i Vnh Phỳ, - Loi u th (loi ch cht) l loi úng vai trũ quan trng qun xó s lng cỏ th nhiu, sinh ln hoc hot ng mnh Vớ d: rung lỳa thỡ lỳa l loi u th 3.3.2 c trng v phõn b khụng gian (theo chiu ngang, theo chiu thng ng) - Phõn b theo chiu thng ng: Vớ d: S phõn tng ca thc vt rng ma nhit i (5 tng): vt tỏn, to tỏn, di tỏn, cõy bi, c hay s phõn tng ca cỏc loi sinh vt ao, - Phõn b theo chiu ngang: Vớ d: Phõn b ca sinh vt t nh nỳi Sn nỳi chõn nỳi, hay phõn b ca sinh vt bin t t ven b bin vựng ngp nc ven b vựng xa ễN TP HSG K12 S phõn b cỏ th khụng gian gim mc cnh tranh gia cỏc loi v nõng cao hiu qu s dng ngun sng ca mụi trng Din th sinh thỏi: 4.1 Khỏi nim v din th sinh thỏi: L quỏ trỡnh bin i tun t ca qun xó qua cỏc giai on tng ng vi s bin i ca mụi trng 4.2 Nguyờn nhõn: - Nguyờn nhõn bờn ngoi nh s thay i cỏc iu kin t nhiờn, khớ hu, - Nguyờn nhõn bờn s tng tỏc gia cỏc loi qun xó (nh s cnh tranh gay gt gia cỏc loi qun xó, quan h sinh vt n sinh vt ) Ngoi hot ng khai thỏc ti nguyờn ca ngi cng gõy din th sinh thỏi 4.3 Cỏc loi din th: - Din th nguyờn sinh l din th u t mụi trng cha cú sinh vt v kt qu l hỡnh thnh nờn qun xó tng i n nh.Quỏ trỡnh din th din theo cỏc giai on sau: + Giai on tiờn phong: hỡnh thnh qun xó tiờn phong + Giai on gia: giai on hn hp, gm cỏc qun xó thay i tun t tng ng vi s thay i ca mụi trng sng + Giai on cui: hỡnh thnh qun xó n nh - Din th th sinh l din th xut hin mụi trng ó cú mt qun xó sinh vt tng sng Tu theo iu kin thun li hay khụng thun li m din th cú th hỡnh thnh nờn qun xó tng i n nh hoc b suy thoỏi Quỏ trỡnh din th din theo s sau: + Giai on u: Giai on qun xó n nh + Giai on gia: Giai on gm cỏc qun xó thay i tun t tng ng vi s thay i ca mụi trng sng + Giai on cui: Hỡnh thnh qun xó n nh khỏc hoc qun xó b suy thoỏi 4.4 í ngha ca nghiờn cu din th sinh thỏi: Giỳp hiu c quy lut phỏt trin ca qun xó sinh vt T ú cú th ch ng xõy dng k hoch vic bo v, khai thỏc v phc hi ngun ti nguyờn, cú bin phỏp khc phc nhng bin i bt li ca mụi trng, sinh vt v ngi H sinh thỏi, sinh quyn: 5.1 H Sinh thỏi 5.1.1 Khỏi nim: - H sinh thỏi bao gm qun xó sinh vt v sinh cnh ca qun xó, ú cỏc sinh vt tỏc ng qua li vi v vi cỏc thnh phn ca sinh cnh to nờn cỏc chu trỡnh sinh a hoỏ Nh ú, h sinh thỏi l mt h thng sinh hc hon chnh v tng i n nh - Cú cỏc kiu h sinh thỏi ch yu: H sinh thỏi t nhiờn (trờn cn, di nc v nhõn to (trờn cn, di n 5.1.2 Cu trỳc ca h sinh thỏi: - Thnh phn vụ sinh (Sinh cnh): + Cỏc cht vụ c: + Cỏc cht hu c + Cỏc yu t khớ hu: ỏnh sỏng, m, - Thnh phn hu sinh: l qun xó sinh vt v tựy theo hỡnh thc dinh dng chỳng ta chia thnh nhúm: + Sinh vt sn xut: Thc vt v vi sinh vt t dng + Sinh vt tiờu th: ng vt n thc vt, ng vt n ng vt + Sinh vt phõn gii: Vi khun, nm, mt s ng vt khụng xng sng (giun, sõu b,) 5.1.3 Trao i cht h sinh thỏi: 5.1.3.1 Trao i cht qun xó sinh vt: * Chui thc n: Chui thc n l mt dóy cỏc loi sinh vt cú mi quan h vi v mt dinh dng, ú loi ny n loi khỏc phớa trc v l thc n ca loi tip theo phớa sau - Cú loi chui thc n: ễN TP HSG K12 + Chui thc n bt u bng sinh vt t dng: Vớ d : C Chõu chu ch Rn + Chui thc n bt u bng sinh vt n mựn bó hu c Vớ d : Giun (n mựn) tụm ngi * Li thc n: Li thc n l hp cỏc chui thc n h sinh thỏi, cú nhng mt xớch chung - Qun xó sinh vt cng a dng v thnh phn loi thỡ li thc n qun xó cng phc * Bc dinh dng: Bc dinh dng l nhng loi cựng mc nng lng v s dng thc n cựng mc nng lng li thc n (hoc chui thc n) - Tp hp cỏc loi sinh vt cú cựng mc dinh dng hp thnh mt bc dinh dng - Trong qun xó cú nhiu bc dinh dng: + Bc dinh dng cp 1: Sinh vt sn xut + Bc dinh dng cp 2: Sinh vt tiờu th bc + Bc dinh dng cp 3: Sinh vt tiờu th bc 2, * Thỏp sinh thỏi: Bao gm nhiu hỡnh ch nht xp chng lờn nhau, cỏc hỡnh ch nht cú chiu cao bng nhau, cũn chiu di biu th ln ca mi bc dinh dng Thỏp sinh thỏi cho bit mc dinh dng tng bc v ton b qun xó - Cú loi hỡnh thỏp sinh thỏi: + Hỡnh thỏp s lng (hỡnh a) xõy dng da trờn s lng cỏ th sinh vt mi bc dinh dng + Thỏp sinh (hỡnh b) xõy dng da trờn lng tng s ca tt c cỏc sinh vt trờn mt n v din tớch hay th tớch mi bc dinh dng + Thỏp nng lng (hỡnh c) xõy dng da trờn s nng lng c tớch lu trờn mt n v din tớch hay th tớch mt n v thi gian mi bc dinh dng Luụn cú dng ỏy rng nh nh 5.1.3.2 Trao i cht gia qun xó vi mụi trng v ngc li 1.3.2.1 Trao i cht qua chu trỡnh sinh a húa: * Chu trỡnh sinh a hoỏ: - L chu trỡnh trao i cỏc cht t nhiờn - Mt chu trỡnh sinh a hoỏ gm cú cỏc thnh phn: Tng hp cỏc cht, tun hon cht t nhiờn, phõn gii v lng ng mt phn vt cht (trong t, nc ) 5.1.3.2.2 Dũng nng lng h sinh thỏi * Dũng nng lng h sinh thỏi : - Nng lng ca h sinh thỏi bt ngun t nng lng ỏnh sỏng mt tri Nng lng ỏnh sỏng mt tri i vo qun xó mt xớch u tiờn l sinh vt sn xut sinh vt tiờu th cỏc cp sinh vt phõn gii tr li mụi trng - Trong chu trỡnh dinh dng, nng lng truyn t bc dinh dng thp lờn bc dinh dng cao Cng lờn bc dinh dng cao hn thỡ nng lng cng gim Nng lng c truyn h sinh thỏi khụng theo chu trỡnh - Trong h sinh thỏi nng lng c truyn mt chiu t sinh vt sn xut qua cỏc bc dinh dng v tr li mụi trng di dng nhit nng, cũn vt cht c trao i qua chu trỡnh dinh dng * Hiu sut sinh thỏi : - Hiu sut sinh thỏi l t l % chuyn hoỏ nng lng qua cỏc bc dinh dng h sinh thỏi - Hiu sut sinh thỏi ca bc dinh dng sau tớch lu c thng l 10% so vi bc trc lin k -Qua mi bc dinh dng nng lng tht thoỏt khong 90% (70% mt hụ hp, to nhit; 10% mt cỏc cht bi tit; 10% mt cỏc b phn ri rng) 5.2 Sinh quyn v bo v mụi trng 5.2.1 Khỏi nim - Sinh quyn gm ton b sinh vt v mụi trng vụ sinh trờn trỏi t hot ng nh mt h sinh thỏi ln nht Sinh quyn gm nhiu khu sinh hc - Khu sinh hc (biụm) l cỏc h sinh thỏi cc ln c trng cho c im a lớ, khớ hu v sinh vt ca vựng ú + Cỏc khu sinh hc chớnh trờn cn bao gm: ng rờu hn i, rng lỏ kim phng Bc, rng rng lỏ ụn i, rng ma nhit i, ễN TP HSG K12 + Cỏc khu sinh hc di nc bao gm cỏc khu sinh hc nc ngt, khu sinh hc nc mn 5.2.2 Cỏc dng ti nguyờn : - Ti nguyờn khụng tỏi sinh (nhiờn liu hoỏ thch, kim loi, phi kim) - Ti nguyờn tỏi sinh (khụng khớ, t, nc sch, sinh vt) - Ti nguyờn nng lng vnh cu (nng lng mt tri, nng lng súng, nng lng giú, nng lng thu triu) - Ti nguyờn thiờn nhiờn rt a dng, nhiờn ngi ó v ang khai thỏc ba bói gim a dng sinh hc v suy thoỏi ngun ti nguyờn, c bit l ti nguyờn cú kh nng phc hi, gõy ụ nhim mụi trng sng - Khc phc suy thoỏi mụi trng v s dng bn vng ti nguyờn thiờn nhiờn S dng bn vng ti nguyờn thiờn nhiờn l hỡnh thc s dng va tho nhu cu hin ti ca ngi phỏt trin xó hi, va m bo trỡ lõu di cỏc ti nguyờn cho th h mai sau - Cỏc gii phỏp: + S dng bn vng ti nguyờn t, ti nguyờn nc, ti nguyờn rng, ti nguyờn bin, + Duy trỡ a dng sinh hc + Giỏo dc v mụi trng TểM LC KIN THC C BN PHN SINH THI HC Quan h cựng loi v khỏc loi: Quan h Cựng loi (Qun th) Khỏc loi (qun xó) Qun t, by n hay hp thnh xó Hi sinh, cng sinh, hp tỏc H tr hi Cnh tranh, ký sinh, c ch cm nhim, sinh vt ny i khỏng Cnh tranh, n tht n tht sinh vt khỏc c im ca cỏc cp t chc sng: Cp t chc Khỏi nim sng Bao gm nhng cỏ th cựng loi, cựng sng mt khu vc Qun nht nh, mt thi in nht th nh, giao phi t vi to th h mi Bao gm nhng qun th thuc cỏc loi khỏc nhau, cựng sng mt khong khụng gian xỏc Qun xó nh, cú mi quan h sinh thỏi mt thit vi tn ti v phỏt trin n nh theo thi gian Bao gm qun xó v khu vc sng (sinh cnh) ca nú, ú H sinh cỏc sinh vt luụn cú s tng tỏc thỏi ln v vi mụi trng to nờn cỏc chu trỡnh sinh a hoỏ v s bin i nng lng Sinh L mt h sinh thỏi khng l v quyn nht trờn hnh tinh c im Cú cỏc c trng v mt , t l gii tớnh, thnh phn nhúm tui, s phõn b, mt , kớch thc qun th, tng trng qun th Cỏc cỏ th cú mi quan h sinh thỏi h tr hoc cnh tranh; S lng cỏ th cú th bin ng cú hoc khụng theo chu kỡ, thng c iu chnh mc cõn bng Cú cỏc tớnh cht c bn v s lng v thnh phn cỏc loi; Luụn cú s khng ch to nờn s cõn bng sinh hc v s lng cỏ th S thay th k tip ca cỏc qun xó theo thi gian l din th sinh thỏi Cú nhiu mi quan h, nhng quan trng l v mt dinh dng thụng qua chui v li thc n Dũng nng lng h sinh thỏi c chuyn qua cỏc bc dinh dng ca cỏc chui thc n: Sinh vt sn xut sinh vt tiờu th sinh vt phõn gii Gm nhng khu sinh hc (h sinh thỏi ln) c trng cho nhng vựng a lớ, khớ hu xỏc nh, thuc nhúm trờn cn v di nc B Cụng thc: TNG NHIT HU HIU (S): Mi loi sinh vt cú mt yờu cu nht nh v lng nhit (tng nhit) hon thnh mt giai on phỏt trin hay mt chu kỡ phỏt trin gi l tng nhit hu hiu (/ngy) tng ng Tng nhit hu hiu l hng s nhit cn cho chu k (hay mt giai on) phỏt trin ca mt ng vt bin nhit Tng nhit hu hiu c tớnh bng cụng thc: S (T C ).D T: nhit trung bỡnh ca mụi trng ễN TP HSG K12 D: thi gian phỏt trin ca ng vt C: nhit ngng phỏt trin ca ng vt S v C khụng i cựng mt loi nờn nhit mụi trng tng thỡ thi gian vũng i ngn li KCH THC QUN TH: Kớch thc ca qun th mt khụng gian v mt thi gian no ú c din t theo cụng thc tng quỏt sau: Nt = N0(1 + B + I - D E)t Trong ú: Nt: S lng cỏ th ca qun th thi im t N0 : S lng cỏ th ca qun th ban u, t = B: T l sinh sn ca qun th khong thi gian t t0 n t D: T l t vong khong thi gian t t0 n t I: T l nhp c vo qun th khong thi gian t t0 n t E: T l di c qun th khong thi gian t t0 n t - Trong cụng thc trờn, bn thõn mi mt s hng cng mang nhng thuc tớnh riờng, c trng cho loi v bin i mt cỏch thớch nghi vi s bin ng ca cỏc yu t mụi trng - mt s qun th sinh vt c nh nh thc vt bc cao, quỏ trỡnh kho sỏt kớch thc qun th ngi ta thng b qua hai thụng s nhp c v di c MT : - i vi qun th vi sinh vt: m s lng khun lc mt th tớch mụi trng nuụi cy xỏc nh - Thc vt ni (phytoplankton), ng vt ni (zooplankton): m s lng cỏ th mt th tớch nc xỏc nh - Thc vt, ng vt ỏy (ớt di chuyn): xỏc nh s lng trờn ụ tiờu chun - Cỏ vc nc: ỏnh du cỏ th, bt li, t ú tỡm kớch thc ca qun th, suy mt Cụng thc (Seber 1982): N ( M 1).(C 1) -1 R Trong ú: N: S lng cỏ th ca qun th ti thi im ỏnh du M: S cỏ th c ỏnh du ca ln thu mu th nht C: S cỏ th c ỏnh du ca ln thu mu th hai R: S cỏ th c ỏnh du xut hin ln thu mu th hai ng vt ln: Quan sỏt trc tip hoc giỏn tip: m t (chim), du chõn (trờn ng di kim n), s b mc by CHUI, LI THC N V BC DINH DNG: Chui thc n tng quỏt cú dng: SVSX SVTT bc SVTT bc SVTT bc SV phõn hu - Trong h sinh thỏi cú hai loi chui thc n: + SV t dng V n SV t dng V n tht cỏc cp + Mựn bó SV V n mựn bó SV V n tht cỏc cp - Li thc n: Tng hp nhng chui thc n cú quan h vi h sinh thỏi Mi loi qun xó khụng ch liờn h vi mt chui thc n m cú th liờn h vi nhiu chui thc n - Bc dinh dng: Bao gm nhng mt xớch thc n cựng mt nhúm sp xp theo cỏc thnh phn ca cựng mt chui thc n bao gm SVSX, SVTT bc 1, SVTT bc 2, HèNH THP SINH THI V NNG SUT SINH HC: Nng sut: Cỏc h sinh thỏi cú loi nng sut: Nng sut s cp: ú l nng sut ca sinh vt sn xut Nng sut th cp: ú l nng sut ca sinh vt tiờu th Nng sut c tớnh l: Gam cht khụ/m/ngy + Hiu sut sinh thỏi: T l % chuyn húa nng lng gia cỏc bc dinh dng Eff ( H ) Vi: Ci 1.100% Ci Eff: Hiu sut sinh thỏi, Ci bc dinh dng th i, Ci+1 bc dinh dng th i+1) ... i v t bin trờn thuc dng no? Bi iu hũa hot ng gen Cõu a Ôpêrôn gì? Nêu vai trò yếu tố ôpêrôn vi khuẩn? b Hãy giải thích hoạt động ôpêrôn lac? c So sánh trình nhân đôi ADN sinh vật nhân sơ sinh... không nhiễm Câu 15 Quan sát NST thể đột biến loài có 2n = 14 Kết sau: Thể ĐB NST số I NST số II NST số III NST số IV NST số V NST số VI NST số VII A 2 3 2 B 2 2 2 C 3 3 3 D 2 2 2 ễN TP HSG K12. .. TP HSG K12 Câu thể đột biến loài, sau tế bào sinh dục sơ khai nguyên phân liên tiếp đợt tạo số tế bào có tổng cộng 144 NST a Bộ NST loài bao nhiêu? ó dạng đột biến nào? b Có loại giao tử không