Các cá thể của 1 quần thể do đột biến có được KG nhất định làm thay đổi 1 số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối thì những cá thể đó sẽ có xu hướng giao phối với nhau tạo nên quần [r]
(1)Chương I: CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ
GEN, MÃ DI TRUYỀN VÀ QUÁ TRÌNH NHÂN ĐÔI ADN
I Gen
1 Khái niệm
- Gen đoạn ADN mang thông tin mã hố cho chuỗi pơlipeptit hay phân tử ARN
Vd: Gen Hb mã hố chuỗi pơlipeptit , gen tARN mã hoá cho phân tử tARN
- Gen cấu trúc sinh vật nhân sơ có vùng mã hố liên tục (khơng phân mảnh), cịn sinh vật nhân thực gen phân mảnh (bên cạnh đoạn exon mã hố axit amin cịn xen kẽ đoạn intron khơng mã hố axit amin)
2 Cấu trúc chung gen cấu trúc (gen mã hóa chuỗi Polipepetit) Gen cấu trúc mã hố prơtêin gồm vùng trình tự nuclêơtit (H 1 – trang 6)
- Vùng điều hoà: nằm đầu 3’ mạch mã gốc gen, có trình tự nuclêơtit đặc biệt giúp ARN pơlimeraza nhận biết liên kết để khởi động trình phiên mã, đồng thời chứa trình tự nuclêơtit điều hồ q trình phiên mã
- Vùng mã hố: mang thơng tin mã hố axit amin Các gen sinh vật nhân sơ có vùng mã hố liên tục (gen không phân mảnh) Phần lớn gen sinh vật nhân thực có vùng mã hố khơng liên tục, xen kẽ đoạn mã hoá axit amin (exon) đoạn khơng mã hố axit amin (itron) Vì vậy, gen gọi gen phân mảnh
- Vùng kết thúc: nằm đầu 5’ mạch mã gốc gen, mang tín hiệu kết thúc phiên mã
II Mã di truyền: 1 Khái niệm:
- Mã di truyền trình tự xếp nuclêôtit gen (mạch gốc) quy định trình tự xếp axit amin prơtêin
2 Đặc điểm:
+ Mã di truyền đọc từ điểm theo chiều 3’=>5’, theo ba, không gối lên
(2)1 Bước 1:(Tháo xoắn phân tử ADN)
-Nhờ enzim tháo xoắn mạch phân tử ADN tách dần lộ mạch khn và tạo chạc hình chữ Y ( chạc chép)
2 Bước 2:(Tổng hợp mạch ADN mới)
-2 mạch ADN tháo xoắn dùng làm mạch khuôn tổng hợp nên mạch theo nguyên tắc bổ sung( A liên kết với T, G liên kết với X)
-Mạch khn có chiều 3’ 5’ mạch tổng hợp liên tục cịn mạch khn có chiều 5’ 3’ mạch tổng hợp đoạn( Okazaki) sau nối lại với
3 Bước 3:( phân tử ADN tạo thành)
- Trong phân tử ADN có mạch phân tử ADN ban đầu( bán bảo toàn) và mạch tổng hợp
PHIÊN MÃ VÀ DỊCH MÃ
I Phiên mã: (Tổng hợp ARN )
1 Cấu trúc chức loại ARN:
- ARN thơng tin( mARN): Có cấu tạo mạch thẳng, khn cho q trình dịch mã ribơxơm
- ARN vận chuyển( tARN): Có nhiều loại tARN, phân tử tARN có ba đối mã (anticôdon) đầu để liên kết với axit amin tương ứng Vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tham gia tổng hợp chuỗi pôlipeptit
- ARN ribôxôm( rARN): Là thành phần kết hợp với prôtêin tạo nên ribôxôm 2 Cơ chế phiên mã: (Tổng hợp ARN )
- Phiên mã trình tổng hợp ARN mạch khuôn ADN - Diễn biến trình phiên mã
ARN polimeraza bám vào vùng điều hịa làm gen tháo xoắn lộ mạch gốc có chiều 3’=>5’ bắt đầu phiên mã
ARN polimeraza trượt mạch gốc theo chiều 3’=>5’
mARN tổng hợp theo chiều 5’=>3’, nu mạch gốc liên kết với nu tự theo nguyên tắc bổ sung A-U, G-X, T-A, X-G (vùng gen phiên mã song đóng xoắn ngay) Khi ARN polimeraza gặp tín hiệu kết thúc dừng phiên mã Một phân tử mARN giải phóng
Ở sinh vật nhân thực mARN sau tổng hợp cắt bỏ đoạn Intron, nối đoạn Exon tạo thành mARN trưởng thành sẵn sằng tham gia dịch mã
Kết quả: Tạo nên phân tử mARN mang thông tin di truyền từ gen tới ribôxôm để làm khuôn tổng hợp prơtêin
(3)1 Hoạt hố axit amin:
- Nhờ enzim đặc hiệu ATP axit amin hoạt hoá gắn với tARN tương ứng tạo axit amin- tARN( aa- tARN)
2 Tổng hợp chuỗi pôlipeptit:
- Ribôxôm gắn với mã mở đầu AUG Met-tARN (anticôdon UAX) bổ sung xác với cơdon mở đầu
- Các aa-tARN vận chuyển axit amin tới, anticôdon tARN bổ sung với cơdon mARN Enzim xúc tác hình thành liên kết peptit axit amin
- Ribôxôm dịch chuyển đến côdon tiếp tiếp tục tiếp xúc với mã kết thúc (khơng có axit amin vào Riboxom) dừng dịch mã hồn tất Một chuỗi Polipeptit hình thành
- Nhờ enzim đặc hiệu axit amin (Met) cắt khỏi chuỗi tạo thành chuỗi polipeptit hoàn chỉnh Sau hình thành cấu trúc bậc cao thực chức sinh học Protein
- Một nhóm ribôxôm (pôlixôm) gắn với mARN giúp tăng hiệu suất tổng hợp prơtêin
ĐIỀU HỒ HOẠT ĐỘNG GEN
1 Khái niệm: Điều hoà hoạt động gen điều hoà lượng sản phẩm gen tạo tế bào đảm bảo cho hoạt động sống tế bào phù hợp với điều kiện môi trường phát triển bình thường thể
Điều hịa hoạt động gen mức độ phiên mã, dịch mã, sau phiên mã - Ở sinh vật nhân sơ điều hoà hoạt động gen chủ yếu mức độ phiên mã
2 Cấu trúc opêron Lac E coli
Opêron gen cấu trúc liên quan chức phân bố liền có chung chế điều hịa hoạt động
Cấu trúc Ơperon Lac:
Z,Y,A: Là gen cấu trúc mã hóa cho enzim phân giải Lactozo
O: Vùng vận hành trình tự nu đặc biệt để protein ức chế liên kết ngăn cản phiên mã
P: Vùng khởi động có trình tự nu để ARN polimeraza liên kết khởi động q trình phiên mã
Gen điều hịa khơng nằm Operon có vai trị điều hịa hoạt động Operon
3 Cơ chế điều hoà Hoạt động ôpêron Lac:
(4)Khi môi trường có lactơzơ: Lactơzơ chất cảm ứng gắn với prôtêin ức chế prôtêin ức chế bị biến đổi không gắn vào vùng vận hành ARN polimeraza liên kết với vùng khởi động tiến hành phiên mã mARN Z, Y, A tổng hơp dịch mã tạo enzim phân hủy Lactozo Khi Lactozo cạn kiệt protein ức chế lại liên kết với vùng (O) trình phiên mã dừng lại
ĐỘT BIẾN GEN
I Khái niệm dạng đột biến gen:
1 Khái niệm: Đột biến gen biến đổi cấu trúc gen, liên quan đến cặp nuclêơtit làm thay đổi trình tự nu tạo alen
2 Các dạng đột biến gen:
Đột biến thay cặp nuclêôtit
Đột biến thêm cặp nuclêôtit II Nguyên nhân chế phát sinh đột biến gen 1 Nguyên nhân
- Bên ngoài: tác nhân gây đột biến vật lý (tia phóng xạ, tia tử ngoại…), hoá học (các hoá chất 5BU, NMS…) hay sinh học(1 số virut…)
- Bên trong: rối loạn q trình sinh lí hóa sinh tế bào 2 Cơ chế phát sinh đột biến gen:
a) Sự kết cặp không nhân đơi AND
- Trong q trình nhân đôi kết cặp không hợp đôi( không theo nguyên tắc bổ sung) dẫn đến phát sinh đột biến gen
b) Tác động tác nhân gây đột biến
- Tia tử ngoại (UV) làm cho bazơ T mạch liên kết với nhau đột biến
- 5-brômua uraxin ( 5BU) gây thay cặp A-T G-X đột biến - Virut viêm gan B, virut hecpet… đột biến
III Hậu ý nghĩa đột biến gen: 1 Hậu đột biến gen:
Đột biến thay cặp làm thay đổi trình axit amin Pro làm thay đổi chức Pro
Đột biến thêm, cặp nu làm mã di truyền bị đọc sai từ ba đột biến đến cuối gen làm thay đổi trình tự axit amin, chức pro
Ở cấp độ phân tử đột biến gen thường trung tính Nếu đột biến làm thay đổi chức Pro thương có hại Tuy nhiên có số đột biến có lợi
Tính có hại đột biến phụ thuộc mơi trường, tổ hợp gen 2 Vai trò ý nghĩa đột biến gen
(5)- Đột biến gen làm xuất alen tạo biến dị di truyền phong phú là nguồn nguyên liệu cho tiến hoá
b) Đối với thực tiễn
- Cung cấp nguồn nguyên liệu cho trình tạo giống nghiên cứu di truyền
NHIỄM SẮC THỂ VÀ ĐỘT BIẾN CẤU TRÚC NHIỄM SẮC THỂ
I Cấu trúc siêu hiển vi nhiễm sắc thể Thành phần: ADN + Protein Histon
- Nuclêôxôm: Một đoạn ADN (khoảng 146 cặp Nu) quấn quanh phân tử histôn - Chuỗi nuclêôxôm (mức xoắn 1) tạo sợi có đường kính 11nm
- Sợi xoắn (mức 2) tạo sợi chất nhiễm sắc có đường kính 30nm
- Sợi chất nhiễm sắc xoắn mức 3 có đường kính 300 nm hình thành Crơmatit có đường kính 700 nm
II Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể 1 Mất đoạn
- NST bị đứt đoạn làm giảm số lượng gen NST thường gây chết
- Ở thực vật đoạn nhỏ NST ảnh hưởng loại khỏi NST gen không mong muốn số giống trồng
2 Lặp đoạn
- Một đoạn NST lặp lại hay nhiều lần làm tăng số lượng gen NST - Làm tăng giảm cường độ biểu tính trạng (có lợi có hại) 3 Đảo đoạn:
- Một đoạn NST bị đứt đảo ngược 1800 nối lại l àm thay đổi trình tự gen NST làm ảnh hưởng đến hoạt động gen
4 Chuyển đoạn:
- Sự trao đổi đoạn NST xảy NST không cặp tương đồng làm thay đổi kích thước, cấu trúc gen, nhóm gen liên kết thường bị giảm khả sinh sản
Bài 6: ĐỘT BIẾN SỐ LƯỢNG NHIỄM SẮC THỂ I Đột biến lệch bội
1 Khái niệm phân loại:
a)Khái niệm: Làm thay đổi số lượng NST hay số cặp tương đồng b)Phân loại:
-Thể một: cặp NST NST NST có dạng 2n - -Thể không: cặp NST NST NST có dạng 2n - -Thể ba: cặp NST thêm NST NST có dạng 2n + -Thể bốn: cặp NST thêm NST NST có dạng 2n + 2 Cơ chế phát sinh
(6)- Do phân ly NST khơng bình thường hay số cặp kết tạo giao tử thiếu, thừa NST (n -1; n + giao tử lệch nhiễm)
- Các giao tử kết hợp với giao tử bình thường thể lệch bội b) Trong nguyên phân
- Trong nguyên phân số cặp NST phân ly khơng bình thường hình thành tế bào lệch bội
-Tế bào lệch bội tiếp tục nguyên phân phần thể có tế bào bị lệch bội thể khảm
3 Hậu quả: Đột biến lệch bội tuỳ theo loài mà gây hậu khác nhau như: tử vong, giảm sức sống, giảm khả sinh sản…
4 Ý nghĩa Đột biến lệch bội cung cấp nguyên liệu cho tiến hoá chọn giống
II Đột biến đa bội
1 Khái niệm chế phát sinh thể tự đa bội
a) Khái niệm: Là dạng đột biến làm tăng số nguyên lần NST đơn bội loài lớn 2n ( 3n, 4n, 5n, 6n )
b) Cơ chế phát sinh
- Dạng 3n kết hợp giao tử n với giao tử 2n (giao tử lưỡng bội)
- Dạng 4n kết hợp giao tử 2n lần nguyên phân hợp tử tất cặp NST không phân ly
2 Khái niệm chế phát sinh thể dị đa bội
a) Khái niệm: Sự tăng số NST đơn bội loài khác tế bào b) Cơ chế hình thành:
- Do tượng lai xa đa bội hoá
Hậu vai trò đột biến đa bội
- Tế bào đa bội thường có số lượng ADN tăng gấp bội tế bào to, quan sinh dưỡng lớn, sinh trưởng phát triển mạnh khả chống chịu tốt
- Đột biến đa bội đóng vai trị quan trọng tiến hố (hình thành lồi mới) trong trồng trọt ( tạo trồng suất cao )
* Kiến thức bổ sung:
- Các thể lệch bội tương tự thể đa bội lẻ thường khả sinh sản hữu tính khó khăn q trình giảm phân tạo giao tử giảm phân sinh có giao tử khơng bình thường
- Nếu xét lơcut gen cặp NST thể đột biến lệch bội dạng ba đột biến đa bội dạng 3n có kiểu gen tương tự ví dụ Aaa giảm phân sinh loại giao tử sau:
- Giao tử bình thường A, a
(7)- Các thể đa bội thường gặp thực vật động vật đặc biệt động vật bậc cao gặp thể động vật bị đa thường dẫn đến làm giảm sức sống, gây rối loạn giới tính, khả sinh sản hữu tính thường tử vong
Một số đặc điểm phân biệt thể lệch bội thể đa bội
Thể lệch bội Thể đa bội
- Sự biến động số lượng NST xảy vài cặp
- Số lượng NST cặp tăng giảm
- Thường có ảnh hưởng bất lợi đến thể đột biến thường có kiểu hình khơng bình thường
- Thể lệch bội thường khả sinh sản hữu tính khó khăn giảm phân tạo giao tử
- Thể lệch bội gặp động vật thực vật
- Sự biến động số lượng NST xảy tất cặp NST
- Số lượng NST cặp có tăng số nguyên lần đơn bội
- Thường có lợi cho thể đột biến thể đa bội thường sinh trưởng , phát triển mạnh, chống chịu tốt
- Thể đa bội chẵn sinh sản hữu tính bình thường cịn thể đa bội lẻ khó khăn sinh sản hữu tính
- Thể đa bội thường gặp thực vật gặp động vật
Chương II tính quy luật tượng di truyền Quy luật Menđen: quy luật phân ly
I Phương pháp nghiên cứu di truyền học Menđen: 1 Phương pháp lai:
- Bước 1: Tạo dòng chủng tính trạng
- Bước 2: Lai dịng chủng khác biệt nhiều tính trạng phân tích kết lai đời F1, F2, F3
- Bước 3: Sử dụng toán xác suất để phân tích kết lai, sau đưa giả thuyết giải thích kết
- Bước 4: Tiến hành chứng minh cho giả thuyết
2 Phương pháp phân tích lai Menđen:
- Tỷ lệ phân ly F2 xấp xỉ 3:1
- Cho F2 tự thụ phấn phân tích tỷ lệ phân ly F3 Menđen thấy tỷ lệ 3: F2 thực chất tỷ lệ 1:2:1
II Hình thành học thuyết khoa học: 1 Giả thuyết Menđen:
- Mỗi tính trạng cặp nhân tố di truyền quy định tế bào nhân tố di truyền không hoà trộn vào
(8)- Khi thụ tinh giao tử kết hợp với cách ngẫu nhiên
2 Chứnh minh giả thuyết:
- Mỗi giao tử chứa thành viên cặp nhân tố di truyền hình thành loại giao tử loại chiếm 50%( 0,5)
- Xác suất đồng trội 0,5X 0,5=0,25 (1/4) - Xác suất dị hợp tử 0,25+ 0,25=0,5 (2/4) - Xác suất đồng lặn 0,5X 0,5=0,25 (1/4)
3 Quy luật phân ly:
- Mỗi tính trạng cặp alen quy định, có nguồn gốc từ bố, có nguồn gốc từ mẹ - Các alen bố mẹ tồn tế bào thể cách riêng rẽ khơng hồ trộn vào
- Khi hình thành giao tử alen phân ly đồng giao tử cho 50% giao tử chứa alen 50% giao tử chứa alen
III Cơ sở tế bào học quy luật phân ly: 1 Quan niệm sau Menđen:
-Trong tế bào sinh dưỡng gen NST tồn thành cặp
-Khi giảm phân tạo giao tử alen, NST phân ly đồng giao tử
2 Quan niệm đại:
- Mỗi gen chiếm vị trí xác định NST gọi locut
- Một gen tồn trạng thái khác trạng thái gọi alen
Quy luật Menđen: quy luật phân ly độc lập I Thí nghiệm lai hai tính trạng:
1 Thí nghiệm:
Ptc Hạt vàng, trơn X Hạt xanh, nhăn F1 100% cho hạt vàng trơn
F2 315 hạt vàng, trơn: 108 hạt vàng nhăn: 101 hạt xanh, trơn: 32 hạt xanh nhăn 2 Giải thích:
A quy định hạt vàng; a quy định hạt xanh B quy định hạt trơn B; b quy định hạt nhăn Ptc hạt vàng, trơn có kiểu gen AABB Ptc hạt xanh nhăn có kiểu gen aabb
- Viết sơ đồ lai đến F2 ta thu tỷ lệ phân ly kiểu hình là: 9/16 vàng, trơn ( AB ); 3/16 vàng, nhăn (Abb); 3/16 xanh, trơn (aaB); 1/16 xanh, nhăn ( aabb)
II Cơ sở tế bào học:
1 Trường hợp 1: (Các gen A - hạt vàng B - hạt trơn; a - xanh b - hạt nhăn phân ly nhau) => Kết cho loại giao tử AB ab với tỷ lệ ngang
(9)Kết chung: Sự phân ly cặp NST theo trường hợp với xác suất nên kiểu gen AaBb cho loại giao tử : AB, Ab, aB, ab với tỷ lệ ngang
III Ý nghĩa quy luật Menđen
- Dự đoán trước kết lai
- Là sở khoa học giả thích đa dạng phong phú sinh vật tự nhiên - Bằng phương pháp lai tạo biến dị tổ hợp mong muốn chăn nuôi trồng trọt
Tương tác gen tác động đa hiệu gen I Tương tác gen
- Khái niệm tác tác động qua lại gen trình hình thành kiểu hình Bản chất tương tác sản phẩm chúng trình hình thành kiểu hình
1 Tương tác bổ sung
Khái niệm : Tương tác bổ sung kiểu tương tác gen tác động hình thành kiểu hình
Ví dụ : A-B- quy định hoa đỏ ; kiểu : A-bb; aaB- ; aabb quy định hoa trắng P : AaBb x AaBb => F1 Cho tỷ lệ kiểu hình Hoa đỏ: Hoa trắng
2 Tương tác cộng gộp:
Khái niệm: Là kiểu tương tác gen trội chi phối mức độ biểu kiểu hình
Ví dụ: Màu da người gen (A,B,C) nằm cặp NST tương đồng khác chi phối
- Phần lớn tính trạng số lượng (năng xuất) nhiều gen quy định tương tác theo kiểu cộng gộp quy định
II Tác động đa hiệu gen: 1 Khái niệm:
Khái niệm : Một gen ảnh hưởng đến biểu nhiều tính trạng khác gọi gen đa hiệu
Ví dụ: - HbA hồng cầu bình thường
- HbS hồng cầu lưỡi liềm gây rối loạn bệnh lý thể
Liên Kết gen hoán vị gen I Liên kết gen
1 Thí nghiệm:
- Ptc Thân xám, cánh dài X đen, cụt 100% thân xám, cánh dài
- ♂ F1 thân xám, cánh dài X ♀ đen, cụt Fa thân xám, cánh dài: thân đen, cụt 2 Giải thích:
(10)- Số nhóm gen liên kết = số lượng NST đơn bội (n)
II Hốn vị gen:
1 Thí nghiệm Moocgan tượng hoán vị gen:
- ♀ F1 thân xám, cánh dài X ♂ đen, cụt
Fa 495 thân xám, cánh dài ; 944 đen, cụt
206 thân xám, cánh cụt; 185 đen, dài
2 Cơ sở tế bào học tượng hoán vị gen:
- Gen quy định màu thân kích thước cánh nằm NST
- Trong giảm phân tạo giao tử xảy tiếp hợp dẫn đến trao đổi đoạn NST NST cặp tương đồng (đoạn trao đổi chứa gen trên) hoán vị gen
- Tần số hoán vị gen (f%)=tổng tỷ lệ % giao tử sinh hoán vị - Tần số hoán vị gen (f%) 0% 50% (f%50%)
- Các gen gần NST f % nhỏ ngược lại f % lớn
III Ý nghĩa tượng liên kết gen hoán vị gen: 1 Ý nghĩa tượng liên kết gen:
- Các gen NST di truyền nên trì ổn định lồi - Thuận lợi cho cơng tác chọn giống
2 Ý nghĩa tượng hoán vị gen:
- Do tượng hoán vị gen tạo nhiều loại giao tử hình thành nhiều tổ hợp gen
mới tạo nguồn nguyên liệu biến dị di truyền cho q trình tiến hố cơng tác chọn giống
- Căn vào tần số hoán vị gen trình tự gen NST (xây dựng đồ
gen)
- Quy ước 1% hoán vị gen =1 cM(centimoocgan)
Di truyền liên kết với giới tính di truyền ngồi nhân I Di truyền liên kết với giới tính:
1 NST giới tính chế tế bào học xác định giới tính NST: a) NST giới tính:
- Là NST chứa gen quy định giới tính
- Cặp NST giới tính tương đồng( ví dụ XX) khơng tương đồng ( ví dụ XY)
- Trên cặp NST giới tính khơng tương đồng có đoạn tương đồng ( giống NST ) đoạn không tương đồng (chứa gen khác đặc trưng cho NST đó)
b) Một số số kiểu NST giới tính: + Dạng XX XY
- ♀ XX, ♂ XY: Người, lớp thú, ruồi giấm - ♂ XX, ♀ XY: Chim, bướm
+ Dạng XX XO: Châu chấu ♀ XX, ♂ XO
(11)a) Gen NST X: - Thí nghiệm: SGK
- Giải thích: gen quy định màu mắt nằm NST X khơng có alen tương ứng Y nên đực (XY) có gen lặn biểu kiểu hình
b) Gen NST Y:
- Gen nằm NST Y khơng có alen X ln biểu kiểu hình giới chứa NST Y
c) Ý nghĩa di truyền liên kết với giới tính:
- Phát sớm giới tính vật ni nhằm đem lại hiệu kinh tế cao chăn nuôi
- Chủ động tạo đặc điểm di truyền gắn với giới tính
II Di truyền ngồi nhân:
1.Ví dụ: ( hoa phấn Mirabilis jalapa)
- Lai thuận:♀ đốm X ♂ xanh thu F1 100% đốm - Lai nghịch:♀ xanh X ♂ đốm thu F1 100% xanh 2 Giải thích:
- Khi thụ tinh giao tử đực truyền nhân mà không truyền tế bào chất cho trứng
- Các gen nằm tế bào chất ( ty thể lục lạp) mẹ truyền cho qua tế bào chất trứng
- Sự phân ly kiểu hình đời tính trạng gen nằm tế bào chất quy định phức tạp
* Kết luận: có hệ thống di truyền di truyền nhân di truyền nhân ( di truyền theo dịng mẹ)
Ảnh hưởng mơi trường lên biểu gen I Mối quan hệ gen tính trạng:
1 Mối quan hệ:
- Gen(ADN )mARN Pơlipeptit Prơtêin tính trạng 2 Đặc điểm:
- Sự biểu gen qua nhiều bước nên bị nhiều yếu tố mơi trường bên bên ngồi chi phối
II Sự tương tác kiểu gen mơi trường: 1 Ví dụ 1:
- Thỏ Himalaya có lơng trắng muốt tồn thân, ngoại trừ đầu mút thể tai, bàn chân, mõm có lơng màu đen
- Giải thích: Những tế bào đầu mút thể có nhiệt độ thấp nên chúng có khả tổng hợp sắc tố melanin làm cho lông đen
2 Ví dụ 2:
(12)3 Ví dụ 3:
- trẻ em bệnh phêninkêtô niệu làm thiểu trí tuệ hàng loạt rối loạn khác
- Nguyên nhân gen lặn NST thường quy định gây rối loạn chuyển hoá axit amin phêninnalanin
III.Mức phản ứng kiểu gen: 1 Khái niệm:
- Tập hợp kiểu hình khác kiểu gen tương ứng với môi trường khác mức phản ứng kiểu gen
2 Đặc điểm:
- Mỗi kiểu gen có mức phản ứng khác mơi trường sống khác - Tính trạng có hệ số di truyền thấp tính trạng có mức phản ứng rộng; thường tính trạng số lượng( suất, sản lượng trứng )
- Tính trạng có hệ số di truyền cao tính trạng có mức phản ứng hẹp thường
tính trạng chất lượng(Tỷ lệ P sữa hay gạo )
Cấu trúc di truyền quần thể. I Các đặc trưng di truyền quần thể.
- Tần số alen - Tần số alen tính tỉ lệ Giữa số lượng alen tổng số alen loại alen khác cảu gen quần thể thời điểm xác định
- Tần số kiểu gen - Tần số loại kiểu gen quần thể tính tỉ lệ số cá thể có kiểu gen tổng số cá thể quần thể
II Cấu trúc di truyền quần thể tự thụ phấn giao phối gần. Quần thể tự thụ phấn
- Ở thực vật
- hệ xuất phát xét cá thể có kiểu gen dị hợp Aa sau n hệ tự thụ phấn tỉ lệ kiểu gen sau :
Đồng hợp trội AA=(
1
2
n
)/2, dị hợpAa =
1
n
, đồng hợp lặn aa = (
1
2
n
)/2
- Thành phần kiểu gen quần thể tự thụ phấn sau n hệ tự thụ phấn thay đổi theo chiều hướng tỉ lệ thể dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên
2 Quần thể giao phối gần (giao phối cận huyết)
Đối với loài động vật, tượng cá thể có quan hệ huyết thống giao phối với gọi giao phối gần (giao phối cận huyết) Giao phối giao phối cận huyết dẫn đến làm biến đổi cấu trúc di truyền quần thể thay đổi theo chiều hướng tỉ lệ thể dị hợp giảm dần tỉ lệ thể đồng hợp tăng lên Tương tự quần thể tự thụ phấn
(13)- Quần thể gọi ngẫu phối cá thể quần thể lựa chọn bạn tình để giao phối cách hoàn toàn ngẫu nhiên
* Đặc điểm di truyền quần thể ngẫu phối :
- Trong quần thể ngẫu phối cá thể có kiểu gen khác kết đôi với cách ngẫu nhiên tạo nên lượng biến dị di truyền lớn QT làm nguồn nguyên liệu cho tiến hố chọn giống
- Duy trì đa dạng di truyền quần thể
2 Trạng thái cân di truyền quần thể
* Một quần thể gọi trạng thái cân di truyền tỉ lệ kiểu gen ( thành phần kiểu gen ) quần thể tuân theo công thức sau: P2 + 2pq + q2 = 1
Định luật hacđi vanbec
* Nội dung : quần thể lớn , ngẫu phối ,nếu khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể trì khơng đổi từ hệ sang hệ khác theo công thức :
P2 + 2pq +q2 =1
* Điều kiện nghiệm đúng:
- Quần thể phải có kích thước lớn
- Các cá thể quần thể phải có sức sống khả sinh sản nhau( khơng có chọn lọc tự nhiên )
- Khơng xảy đột biến ,nếu có tần số đột biến thuận tần số đột biến nghịch - Không có di - nhập gen
Cách xác định tần số alen quần thể trạng thái cân quần thể.
Quần thể ngẫu phối hệ xuất phát có kiểu gen AA, Aa, aa gọi h tỉ lệ kiểu gen AA, d tỉ lệ kiểu gen Aa, r tỉ lệ kiểu gen aa
PA=d+h
2 Gọi PA tần số alen A, qa tần số alen a : qa=r+h
2
PA + qa =
- Quần thể đạt cân theohacđi - vanbec thỏa mãn biểu thức
dr=r+h
4
Quần thể đạt cân theo hacđi - vanbec tần số alen xác đinh sau:
PA=√d=√p2AA qa=√r=√q2aa
phần II tập
Dạng I cho biết tỉ lệ phân bố kiểu gen xác định tần số alen, tỉ lệ kiểu hình, xác dịnh trạng thái cân bằng, xác định cấu trúc di truyền hệ sau
(14)a, tính tần số alen A alen a
b, quần thể có cân theo Hacdi -Vanbéc không? c, xác định cấu trúc di truyền hệ sau
d, alen A quy định tính trạng hạt vàng, alen aquy định tính trạng hạt xanh tỉ lệ kiểu hình hệ sau nào?
Đáp án h
2
0,5
a, tần số alen A = PA = d + = 0,25 + = 0,5 h
2
0,5
tần số alen a = qa = d + = 0,25 + = 0,5 b, ta có d = 0,25 , h = 0,5 , r = 0,25
dr = 0,25x0,25 = 0,06250,5¿2 ¿
¿ ¿
h2
4
= = 0,0625 h2
4
vậy: dr = quần thể cân theo Hacdi –Vanbéc
c, Cấu trúc di truyền hệ sau:
cách 1: lập bảng xét cấu trúc di truyền hệ sau
0,5A 0,5a
0,5A 0,25AA 0,25Aa
0,5a 0,25Aa 0,25aa
0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa =
Cách 2: Cấu trúc di truyền hệ sau xác định theo biểu thức. ( PA + qa)2 = ( P2AA + 2PqAa + q2aa) = 1
( 0.5A + 0.5a )2 = ( 0.25AA + 0.5Aa + 0.25aa) = 1 d, tỉ lệ kiểu hình hệ sau:
0, 75 có kiểu hình hạt vàng, 0, 25 có kiểu hình hạt xanh
Dạng II cho biết tỉ lệ loại kiểu hình xác định tần số alen xác dịnh trạng thái cân định cấu trúc di truyền hệ sau:
Bài tập ví dụ quần thể có 16% có kiểu cao cịn lại thấp biết cao lặn thấp trội
a tính tần số alen quần thể
b quần thể có cân theo Hacdi -Vanbéc không? sao? c xác định cấu trúc di truyền hệ tiếp theo?
(15)√q2aa √0,16 a tần số alen
Tần số alen a là: qa = = = 0,4 Tần số alen A là: PA = 1- 0,4 = 0,6
b xác định trạng thái cân quần thể
cấu trúc di truyền quần thể 0,36 AA + 0,48Aa + 0,16aa = dr = 0,36.0,16 = 0,576
0,482
= = 0,576 h2
4
vậy dr = quần thể cân theo Hacdi -Vanbéc c cấu trúc di truyền hệ
Cách 1: lập bảng xét cấu trúc di truyền hệ sau
0,6A 0,4a
0,6A 0,36AA 0,24Aa
0,4a 0,24Aa 0,16aa
0,36 AA + 0,48Aa +0,16 aa =
Cách 2: Cấu trúc di truyền hệ sau xác định theo biểu thức. ( PA + qa)2 = ( P2AA + 2PqAa + q2aa) = 1
( 0.6A + 0.4a )2 = ( 0.36AA + 0.48Aa + 0.16aa) = 1 d, tỉ lệ kiểu hình hệ sau:
kiểu hình 0, 16 cao , 0, 84 thấp
một số tập tự luận
Bài 1: quần thể P có cấu trúc di truyền là: 0,6AA + 0,2Aa + 0,2aa = 1 a, tính tần số tương đối alen quần thể P
b, quần thể P nói có trạng thái cân không? sao?
c, Nếu xảy q trình ngẫu phối quần thể P nói cấu trúc di truyền nào?
nêu nhận xét cấu trúc di truyền F1
d, Nếu A quy định hạt vàng a quy định hạt xanh tỉ lệ kiểu hình hệ F1 nào?
Bài 2: Cho hai quần thể giao phối có thành phần kiểu gen sau: a, Quần thể 0,25 AA : 0,50 Aa :0,25 aa
b Quần thể 0,32 AA : 0,64 Aa :0,04 aa
Tính tần số tương đối alen quần thể.Trong hai quần thể quần thể trạng thái cân quần thể khơng cân bằng? giải thích?
4
(16)Bài 3: Hãy cho biết quần thể trạng thái cân hácdi-Vanbéc quần thể khơng cân bằng? giải thích?
a, Quần thể gồm toàn hoa trắng b, Quần thể gồm toàn hoa đỏ
Biết màu sắc hoa gen quy định tính trạng hoa đỏ trội so với hoa trắng
Bài 4: Thành phần kiểu gen quần thể sâu tơ là:0,3BB + 0,4 Bb + 0,3bb =1sau hai năm sử dụng liên tiếp loại thuốc trừ sâu để phịng trừ, khikhảo sát lại quần thể nàythì thành phần kiểu gen quần thể 0,5BB + 0,4Bb + 0,1bb =1biết gen B gen kháng thuốc b gen mẫn cảm với thuốcở sâu tơ
a, Dựa vào đặc trưng di truyền quần thể, cho biết quần thể sâu tơ thay đổi theo hướng nào?
b, Nêu nhân tố gây biến đổi đó? Nhân tố chủ yếu? sao? Bài 5: Cho quần thể có tỉ lệ kiểu gen sau
4 16 aa
3 16 AA
a, tính tần số alen quần thể? b, Quần thể có cân di truyền không?
c, cấu trúc di truyền quần thể hệ nào?
d, xác định tỉ lệ kiểu hình quần thể A quy định cao a quy định thấp?
Bài 6: cho quần thể thực vật có 60% thấp quần thể có cân khơng giải thích sao? biết cao trội thấp lặn
(chú ý khó muốn giải phải chia trường hợp có trường hợp phải dùng phương pháp đưa tam thức bậc hai)
Bài 7: cho quần thể tự thụ quần thể giao phấn quần thể đạt cân theo Hácdi - Vanbéc? giải thích sao?
Bài 8: lúa đột biến bạch tạng làm cho khơng có sắc tố người ta thấy tần số xuất
1 10000
hiện sau biết gen đột biến gen lặn b a, Hãy tính tần số alen b B quần thể?
b, Xác định cấu trúc di truyền quần thể hệ đó?
c, Nếu xảy qua trình giao phấn hệ sau tỉ lệ cá thể bị chết bao nhiêu?
CHỌN GIỐNG VẬT NUÔI CÂY TRỒNG DỰA TRÊN NGUỒN BIẾN DỊ TỔ HỢP I.Tạo giống dựa nguồn biến dị tổ hợp
- Các gen nằm NST khác phân li độc lập với nên tổ hợp gen hình thành sinh sản hữu tính
Aa 16
(17)- Chọn lọc tổ hợp gen mong muốn
- Tự thụ phấn giao phối cận huyết tạo tổ hợp gen mong muốn ( dòng )
II.Tạo giống lai có ưu lai cao 1. Khái niệm
Là tượng lai có suất, sức chống chịu ,khả sinh trưởng phát triển cao vượt trội so với dạng bố mẹ
2 Cơ sở di truyền tượng ưu lai
- Giả thuyết siêu trội:
Ở trạng thái dị hợp tử nhiều cặp gen khác lai có kiểu hình vượt trội nhiều mặt so với dạng bố mẹ có nhiều gen trạng thái đồng hợp tử kiểu gen AaBbCc có kiểu hình vượt trội so với AABBCC, aabbcc ,AAbbCC, AABBcc
3 Phương pháp tạo ưu lai
- Tạo dòng : cho tự thụ phấn qua 5-7 hệ
- Lai khác dịng: lai dịng chủng để tìm tổ hợp lai có ưu lai cao
Ưu điểm: lai có ưu lai cao sử dụng vào mục đích kinh tế
Nhược điểm: tốn nhiều thời gian
- Ưu lai biểu cao F1 sau giảm dần qua hệ
4 Một vài thành tựu
- Viện lúa quốc tế IRRI người ta lai khác dịng tạo nhiều giống lúa tốt có giống lúa trồng việt nam : IR5 IR8
TẠO GIỐNG MỚI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO I Tạo giống phương pháp gây đột biến
1 Quy trình: gồm bước
+ Xử lí mẫu vật tác nhân đột biến
+ Chọn lọc cá thể đột biến có kiểu hình mong muốn + Tạo dòng chủng
- Lưu ý : phương pháp đặc biệt có hiệu với vi sinh vật 2 Một số thành tựu tạo giống việt nam
- Xử lí tác nhân lí hố thu nhiều chủng vsv , lúa, đậu tương có nhiều đặc tính q
- Sử dụng cơnxisin tạo dâu tằm tứ bội
- Táo gia lộc xử lí NMU táo má hồng cho suất cao II Tạo giống công nghệ tế bào
1 Công nghệ tế bào thực vật - Nuôi cấy mô, tế bào
(18)- Nuôi cáy hạt phấn,nỗn 2.Cơng nghệ tế bào động vật a Nhân vơ tính động vật
- Nhân vơ tính động vật nhân từ tế bào xôma, khơng cần có tham gia nhân tế bào sinh dục, cần tế bào chất noãn bào
*Các bước tiến hành :
+ Tách tế bào tuyến vú cua cừu cho nhân , nuôi phịng thí nghiệm + Tách tế bào trứng cừu khác loại bỏ nhân tế bào
+ Chuyển nhân tế bào tuyến vú vào tế bào trứng bỏ nhân + Nuôi cấy môi trường nhân tạo để trứng pt thành phôi + Chuyển phôi vào tử cung cừu mẹ để mang thai * ý nghĩa:
- Nhân nhanh giống vật nuôi quý
- Tạo giới ĐV mang gen người nhằm cung cấp quan nội tạng cho người bệnh
b Cấy truyền phôi
Phôi tách thành nhiều phần riêng biệt, phần sau phát triển thành phơi riêng biệt
TẠO GIỐNG MỚI NHỜ CƠNG NGHỆ GEN. I Cơng nghệ gen
1 Khái niệm công nghệ gen
- Cơng nghệ gen quy trình tạo tế bào sinh vật có gen bị biến đổi có thêm gen
- Kỹ thuật tạo ADN tái tổ hợp để chuyển gen từ tế bào sang tế bào khác gọi kỹ thuật chuyển gen
2 Các bước cần tiến hành kỹ thuật chuyển gen a Tạo ADN tái tổ hợp
* nguyên liệu: + Gen cần chuyển
+ Thể truyền : Phân tử ADN nhỏ dạng vịng có khả tự nhân đôi độc lập + Enzim giới hạn (restrictaza) E nối ( ligaza)
* Cách tiến hành:
- Tách chiết thể truyền gen cần chuyển khỏi tế bào
-Xử lí loại enzin giới hạn để tạo loại đầu dính - Dùng enzim nối để gắn chúng tạo ADN tái tổ hợp
b Đưa ADN tái tổ hợp vào tế bào nhận
- Dùng muối canxi clorua xung điện cao áp làm giãn màng sinh chất tế bào để ADN tái tổ hợp dễ dàng qua
(19)- Bằng kỹ thuật định nhận biết sản phẩm đánh dấu II ứng dụng công nghệ gen tạo giống biến đổi gen
1 Khái niệm sinh vật biến đổi gen
- Khái niệm : sinh vật mà hệ gen làm biến đổi phù hợp với lợi ích người
- Cách làm biến đổi hệ gen sinh vật:
+ Đưa thêm gen lạ vào hệ gen sinh vật
+ Loại bỏ làm bất hoạt gen hệ gen 2.Một số thành tựu tạo giống biến đổi gen
DI TRUYỀN Y HỌC I.Khái niệm di truyền y học
- Là phận di truyền người, chuyên nghiên cứu phát chế gây bệnh di truyền đề xuất biện pháp phòng ngừa, cách chữa trị bệnh di truyền người
II Bệnh di truyền phân tử
- Khái niệm : Là bệnh mà chế gây bệnh phần lớn đột biến gen gây nên * Ví dụ : bệnh phêninkêtơ- niệu
+ Người bình thường : gen tổng hợp enzim chuyển hố phêninalanin tirơzin
+Người bị bệnh : gen bị đột biến ko tổng hợp dc enzim nên phêninalanin tích tụ máu lên não đầu độc tế bào
- Chữa bệnh: phát sớm trẻ cho ăn kiêng III Hội chứng bệnh liên quan đế đột biến NST
- Các đột biến cấu trúc hay số lượng NST thường liên quan đến nhiều gen gây hàng loạt tổn thương hệ quan người bệnh nên thường gọi hội chứng bệnh
- Ví dụ : hội chứng đao
- Cơ chế : NST 21 giảm phân khơng bình thường (ở người mẹ ) cho giao tử mang NST 21, thụ tinh kết hợp với giao tử bình thường có NST 21 tạo thành thể mang 3NST 21 gây nên hội chứng đao
- Cách phịng bệnh : Khơng nên sinh tuổi cao IV Bệnh ung thư
- Khái niệm : loại bệnh đặc trưng tăng sinh khơng kiểm sốt số loại tế bào thể dẫn đến hình thành khối u chèn ép quan thể khối u gọi ác tính tế bào có khả tách khỏi mơ ban đầu di chuyển đến nơi khác thể tạo khối u khác
- Nguyên nhân, chế : đột biến gen, đột biến NST
+ Đặc biệt đột biến xảy loại gen : - Gen quy đinh yếu tố sinh trưởng + Gen ức chế khối u
- Cách điều trị : - chưa có thuốc điều trị, dùng tia phóng xạ hố chất để diệt tế bào ung thư
(20)BẢO VỆ VỐN GEN CỦA LOÀI NGƯỜI VÀ MỘT SỐ VẤN ĐỀ XÃ HỘI CỦA DI TRUYỀN HỌC.
I Bảo vệ vốn gen lồi người
1 Tạo mơi trường nhằm hạn chế tác nhân gây đột biến - Trồng cây, bảo vệ rừng
2 Tư vấn di truyền việc sàng lọc trước sinh
- Là hình thức chuyên gia di truyền đưa tiên đoán khả đứa trẻ sinh mắc tật bệnh di truyền cho cặp vợ chồng lời khun có nên sinh khơng, có làm để tránh cho đời đứa trẻ tật nguyền
- Kỹ thuật : chuẩn đoán bệnh, xây dựng phả hệ người bệnh, chuẩn đoán trước sinh
- Xét nghiệm trước sinh :
Là xét nghiệm phân tích NST,ADN xem thai nhi có bị bệnh di truyền hay khơng Phương pháp : + chọc dò dịch ối
+ sinh thiết tua thai 3 Liệu pháp gen- kỹ thuật tương lai
- Là kỹ thuật chữa bệnh thay gen bệnh gen lành - Về nguyên tắc kỹ thuật chuyển gen
- Quy trình :
- Một số khó khăn gặp phải : vi rút gây hư hỏng gen khác( khơng chèn gen lành vào vị trí gen vốn có NST )
II Một số vấn đề xã hội di truyền học
1 Tác động xã hội việc giải mã gen người
Việc giải mã gen người tích cực mà đem lại làm xuất nhiều vấn đề tâm lý xã hội
2 Vấn đề phát sinh công nghệ gen công nghệ tế bào - Phát tán gen kháng thuốc sang vi sinh vật gây bệnh
- An toàn sức khoẻ cho người sử dụng thực phẩm biến đổi gen 3 vấn đề di truyền khả trí tuệ
a) Hệ số thông minh ( IQ)
được xác định trắc nghiệm với tập tích hợp có độ khó tăng dần b) Khả trí tuệ di truyền
- Tập tính di truyền có ảnh hưởng định tới khả trí tuệ 4.Di truyền học với bệnh AIDS
- Để làm chậm tiến triển bệnh người ta sử dụng biện pháp di truyền nhằm hạn chế phát triển virut HIV
Phần sáu: tiến hoá
Chương I: Bằng chứng chế tiến hoá
I chứng tiến hoá
(21)a)Cơ quan tương đồng:
- Các quan loài khác bắt nguồn từ quan loài tổ tiên quan giữ chức khác
b) Cơ quan tương tự:
- Những quan thực chức không bắt nguồn từ ngồn gốc
2 Bằng chứng phơi sinh học: a) Q trình phát triển phơi:
- lồi động vật có xương sống giai đoạn trưởng thành khác lại có giai đoạn phát triển phơi giống
- Các lồi có họ hàng gần gũi phát triển phơi chúng giống ngược lại
b)Kết luận:
- Dựa vào trình phát triển phôi sở để xác định quan hệ họ hàng loài
3 Bằng chứng địa lý sinh vật học: a) Đặc điểm:
- Các cá thể lồi có khu phân bố địa lý Sự giống sinh vật chủ yếu chúng có chung nguồn gốc sống môi trường giống
b) Nguyên nhân:
- Sự gần gũi mặt địa lý giúp loài dễ phát tán lồi cháu Bằng chứng tế bào học sinh học phân tử:
- Các tế bào tất loài sinh vật sử dụng chung mã di truyền, dùng 20 loại axit amin để cấu tạo nên prơtêin chứng tỏ chúng tiến hố từ tổ tiên chung
- Phân tích trình tự axit amin loại prơtêin hay trình tự Nu gen lồi khác cho ta biết mối quan hệ loài
Học thuyết lamac học thuyết đacuyn I Học thuyết tiến hoá Lamac:
1 Nội dung học thuyết:
- Tiến hố phát triển có kế thừa lịch sử, theo hướng từ đơn giản đến phức tạp - Sự thay đổi cách chậm chạp liên tục môi trường sống nguyên nhân phát sinh loài từ loài tổ tiên ban đầu
2 Cơ chế tiến hoá:
- Mỗi sinh vật chủ động thích ứng với thay đổi môi trường cách thay đổi tập quán hoạt động quan
- Từ loài ban đầu môi trường sống thay đổi theo nhiều hướng khác sinh vật hướng biến đổi để phù hợp với môi trường sống qua thời gian hình thành lồi
3 Hạn chế:
(22)- Trong q trình tiến hố sinh vật chủ động biến đổi để thích nghi với mơi trường - Trong q trình tiến hố khơng có loài bị tiêu diệt mà chuyển đổi từ loài sang loài khác
II Học thuyết tiến hóa Đacuyn: Nội dung chính:
a)Quần thể sinh vật:
- Có xu hướng trì kích thước khơng đổi trừ có biến đổi bất thường môi trường
- Số lượng sinh nhiều nhiều so với số lượng sống sót đến tuổi trưởng thành
b) Biến dị:
- Các cá thể sinh lứa có sai khác nhau( biến dị cá thể) biến dị di truyền cho đời sau
- Tác động trực tiếp ngoại cảnh hay tập quán hoạt động động vật gây biến đổi đồng loạt theo hướng xác định tương ứng với điều kiện ngoại cảnh có ý nghĩa chọn giống tiến hoá
c) Chọn lọc:
- Chọn lọc tự nhiên: giữ lại cá thể thích nghi với mơi trường sống đào thải cá thể thích nghi
- Chọn lọc nhân tạo: giữ lại cá thể có biến dị phù hợp với nhu cầu người loại bỏ cá thể có biến dị khơng mong muốn đồng thời chủ động tạo sinh vật có biến dị mong muốn
d) Nguồn gốc loài: Các loài trái đất tiến hoá từ tổ tiên chung Ý nghĩa học thuyết Đacuyn :
- Nêu lên nguồn gốc loài
- Giải thích thích nghi sinh vật đa dạng sinh giới
-Các trình chọn lọc ln tác động lên sinh vật làm phân hố khả sống sót sinh sản chúng qua tác động lên quần thể
Những điểm CLTN CLNT
CLTN CLNT
Tiến hành - Môi trường sống - Do người
Đối tượng - Các sinh vật tự nhiên - Các vật nuôi trồng
Nguyên nhân - Do điều kiện môi trường
sống khác
- Do nhu cầu khác người
Nội dung - Những cá thể thích nghi với mơi trường sống sống sót khả sinh sản cao dẫn đến số lượng ngày tăng cá thể thích nghi với mơi trường
(23)sống ngược lại lại
Thời gian - Tương đối dài - Tương đối ngắn
Kết
- Làm cho sinh vật tự nhiên ngày đa dạng phong phú
- Hình thành nên lồi Mỗi lồi thích nghi với mơi trường sống định
- Làm cho vật nuôi trồng ngày đa dạng phong phú - Hình thành nên nòi thứ mới( giống mới) Mỗi dạng phù hợp với nhu cầu khác người
Học thuyết tiến hoá tổng hợp đại I Quan niệm tiến hoá nguồn nguyên liệu tiến hóa
1 Tiến hố nhỏ tiến hoá lớn
- Tiến hoá nhỏ trình biến đổi cấu trúc di truyền quần thể ( biến đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể )
- Sự biến đổi cấu trúc di truyền quần thể đến lúc làm xuất cách li sinh sản với quần thể gốc → hình thành lồi
- Tiến hố nhỏ diễn quy mơ nhỏ , phạm vi lồi
- Thực chất tiến hoá lớn trình biến đổi quy mơ lớn , trải qua hàng triệu năm , làm xuất đơn vị phân loại loài : chi , họ , , lớp , ngành 2 Nguồn biến dị di truyền quần thể
- Nguồn ngun liệu cung cấp cho q trình tiến hố biến dị di truyền ( BDDT ) di nhập gen
- Biến dị di truyền Biến dị đột biến ( biến dị sơ cấp ) Biến dị tổ hợp ( biến dị thứ cấp ) II Các nhân tố tiến hoá
1 Đột biến
- Đột biên làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể → nhân tố tiến hoá
- Đột biến gen nhỏ từ 10-6 – 10-4 thể có nhiều gen nên tần số đột biền gen lại lớn
- Đột biến gen cung cấp nguồn nguyên liệu sơ cấp cho q trình tiến hố 2 Di - nhập gen
- Di nhập gen tượng trao đổi cá thể giao tử quần thể - Di nhập gen làm thay đổi thành phần kiểu gen tần số alen quần thể , làm xuất alen quần thể
3 Chọn lọc tự nhiên ( CLTN )
- CLTN trình phân hố khả sống sót sinh sản cá thể với kiểu gen khác quần thể
(24)- CLTN quy định chiều hướng tiến hoá CLTN nhân tố tiến hố có hướng - Tốc độ thay tần số alen tuỳ thuộc vào
+ Chọn lọc chống gen trội + Chọn lọc chống gen lặn 4 Các yếu tố ngẫu nhiên
- Làm thay đổi tần số alen theo hướng không xác định
- Sự biến đổi ngẫu nhiên cấu trúc di truyền hay xảy với quần thể có kích thước nhỏ
5 Giao phối khơng ngẫu nhiên ( giao phối có chọn lọc, giao phối cận huyết , tự phối )
- Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số alen quần thể lại làm thay đổi thay đổi thành phần kiểu gen theo hướng tăng dần thể đồng hợp, giảm dần thể dị hợp
- Giao phối không ngẫu nhiên nhân tố tiến hoá
- Giao phối không ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen quần thể , giảm đa dạng di truyền
Q trình hình thành quần thể thích nghi
I/ Khái niệm đặc điểm thích nghi:
1 Khái niệm :
Các đặc điểm giúp sinh vật thích nghi với mơi trường làm tăng khả sống sót sinh sản chúng
2 Đặc điểm quần thể thích nghi :
- Hồn thiện khả thích nghi sinh vật quần thể từ hệ sang hệ khác
- Làm tăng số lượng cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi quần thể từ hệ sang hệ khác
II/ Quá trình hình thành quần thể thích nghi
1- Cơ sở di truyền: a. Ví dụ:
Hình dạng màu sắc tự vệ sâu bọ:
- Các gen quy định đđ h.dạng, màu sắc tự vệ sâu bọ xuất ngẫu nhiên vài cá thể kết đột biến biến dị tổ hợp
- Nếu tính trạng alen quy định có lợi cho lồi sâu bọ trước mơi trường số lượng cá thể quần thể tăng nhanh qua hệ nhờ trình sinh sản
Sự tăng cường sức đề kháng vi khuẩn :
+ VD: Khi pênixilin sử dụng lần giới, có hiệu lực mạnh việc tiêu diệt vi khuẩn tụ cầu vàng gây bệnh cho người năm sau hiệu lực giảm nhanh
(25)- Khả kháng pênixilin vi khuẩn liên quan với đột biến tổ hợp đột biến phát sinh ngẫu nhiên từ trước quần thể (làm thay đổi cấu trúc thành tế bào làm cho thuốc bám vào thành tế bào)
- Trong mơi trường khơng có pênixilin: vi khuẩn có gen đột biến kháng pênixilin có sức sống yếu dạng bình thường
- Khi mơi trường có pênixilin: thể gen đột biến tỏ ưu gen đột biến kháng thuốc nhanh chóng lan rộng quần thể nhờ trình sinh sản (truyền theo hàng dọc) truyền theo hàng ngang (qua biến nạp/ tải nạp)
- Khi liều lượng pênixilin tăng nhanh áp lực CLTN mạnh phát triển sinh sản nhanh chóng làm tăng số lượng vi khuẩn có gen đột biến kháng thuốc quần thể
Quá trình hình thành quần thể thích nghi q trình làm tăng dần số lượng số
lượng cá thể có kiểu hình thích nghi mơi trường thay đổi theo hướng xác định khả thích nghi khơng ngừng hồn thiện Q trình phụ thuộc vào q trình phát sinh đột biến tích luỹ đột biến; trình sinh sản; áp lực CLTN
2 Thí nghiệm chứng minh vai trị CLTN q trình hình thành quần thể thích nghi:
a/ Thí nghiệm:
* Đối tượng thí nghiệm: Lồi bướm sâu đo (Biston betularia) sống thân bạch dương
.* Thí nghiệm 1: Thả 500 bướm đen vào rừng bạch dương trồng vùng
không bị ô nhiễm (thân màu trắng) Sau thời gian, người ta tiến hành bắt lại bướm vùng rừng nhận thấy hầu hết bướm bắt bướm trắng Đồng thời nghiên cứu thành phần thức ăn dày chim bắt vùng này, người ta thấy chim bắt số lượng bướm đen nhiều so với bướm trắng
* Thí nghiệm 2: Thả 500 bướm trắng vào rừng bạch dương trồng vùng bị ô
nhiễm (thân màu xám đen) Sau thời gian, người ta tiến hành bắt lại bướm vùng rừng nhận thấy hầu hết bướm bắt bướm đen Đồng thời nghiên cứu thành phần thức ăn dày chim bắt vùng này, người ta thấy chim bắt số lượng bướm trắng nhiều so với bướm đen
b/ Vai trò CLTN:
CLTN đóng vai trị sàng lọc làm tăng số lượng cá thể có KH thích nghi tồn sẵn quần thể tăng cường mức độ thích nghi đặc điểm cách tích lũy alen tham gia qui định đặc điểm thích nghi
III Sự hợp lí tương đối đặc điểm thích nghi:
(26)- Vì khơng thể có sinh vật có nhiều đặc điểm thích nghi với nhiều mơi trường khác
Loài I.Khái niệm loài sinh học.
1.Khái niệm:
Loài sinh học một nhóm quần thể gồm cá thể có khả giao phối với tự nhiên sinh có sức sống, có khả sinh sản cách li sinh sản với nhóm quần thể khác
2.Các tiêu chuẩn phân biệt loài - Tiêu chuẩn hình thái
-Tiêu chuẩn hố sinh
-Tiêu chuẩn cách li sinh sản Hai quần thể thuộc hai lồi có :
-Đặc điểm hình thái giống sống khu vực địa lí
-Khơng giao phối với có giao phối lại sinh đời bất thụ II.Các chế cách li sinh sản loài
1.Khái niệm:
-Cơ chế cách li chướng ngại vật làm cho sinh vật cách li
-Cách li sinh sản trở ngại (trên thể sinh vật ) sinh học ngăn cản cá thể giao phối với ngăn cản việc tạo lai hữu thụ sinh vật sống chỗ
2.Các hình thức cách li sinh sản
Hình thức Nội dung
Cách li trước hợp tử Cách li sau hợp tử
Khái niệm
Những trở ngại ngăn cản sinh vật giao phối với
Những trở ngại ngăn cản việc tạo lai ngăn cản tạo lai hữu thụ
đặc điểm
-Cách li nơi cá thể sinh cảnh không giao phối với -cách li tập tính cá thể thuộc lồi có tập tính riêng biệt không giao phối với
-cách li mùa vụ cá thể thuộc lồi khác sinh sản vào mùa vụ khác nên chúng khơng có điều kiện giao phối với
-cách li học: cá thể thuộc loài khác nên chúng không giao
(27)phối với
Vai trị -đóng vai trị quan trọng hình thành lồi -duy trì tồn vẹn lồi
Q trình hình thành lồi I Hình thành loài khác khu vực địa lý.
1 Vai trị cách ly địa lý q trình hình thành loài mới.
Cách ly địa lý trở ngại địa lý làm cho cá thể quần thể bị cách ly giao phối với
Các ly địa lý có vai trị trì khác biệt vốn gen quần thể nhân tố tiến hóa tạo
2 Thí nghiệm chứng minh q trình hình thành loài cách ly địa lý. VD: (SGK)
Do quần thể sống cách biệt khu vực địa lý khác nên chọn lọc tự nhiên nhân tố tiến hóa khác tạo nên khác biệt vốn gen quần thể khác biệt di truyền quần thể tích tụ dẫn đến xuất cách ly sinh sản lồi hình thành
II Hình thành lồi khu vực địa lí :
1 Hình thành lồi cách li tập tính cách li sinh thái : a Hình thành lồi cách li tập tính:
Các cá thể quần thể đột biến có KG định làm thay đổi số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối cá thể có xu hướng giao phối với tạo nên quần thể cách li với quần thể gốc Lâu dần , khác biệt vốn gen giao phối không ngẫu nhiên nhân tố tiến hố khác phối hợp tác động dẩn đến cách li sinh sản hình thành nên lồi
b Hình thành loài cách li sinh thái:
Hai quần thể loài sống khu vực địa lí hai ổ sinh thái khác lâu dần dẫn đến cách li sinh sản hình thành lồi
2 Hình thành lồi nhờ lai xa đa bội hố
Tiến Hóa Lớn I Tiến hố lớn vấn đề phân loại giới sống : Khái niệm tiến hoá lớn :
Là trình biến đổi qui mơ lớn , trải qua hàng triệu năm làm xuất đơn vị phân loại loài
2 Đối tượng nghiên cứu : - Hoá thạch
- Phân loại sinh giới thành đơn vị dựa vào mức độ giống đặc điểm hình thái , hố sinh , sinh học phân tử
(28)- Các lồi SV tiến hố từ tổ tiên chung theo kiểu tiến hoá phân nhánh tạo nên sinh giới vơ đa dạng
- Các nhóm lồi khác phân loại thành nhóm phân loại : Loài Chi Bộ - Họ - Lớp Ngành Giới
- Tốc độ tiến hố hình thành lồi nhóm sinh vật khác
- Một số nhóm SV tiến hố tăng dần mức độ tổ chức thể từ đơn giản đến phức tạp Một số khác lại tiến hoá theo kiểu đơn giản hoá mức độ tổ chức thể II Một số nghiên cứu thực nghiêm tiến hoá lớn : SGK
Nguồn Gốc Sự Sống I Tiến Hóa Hóa học
- Q trình hình thành chất hữu đơn giản từ chất vơ - Q trình trùng phân tạo nên đại phân tử hữu
- Cơ chế nhân đơi: - Cơ chế dịch mã:
II Tiến Hóa Tiền Sinh Học
- Các đại phân tử xh nước tập trung với phân tử lipit đặc tính kị nước hình thành nên lớp màng bao bọc lấy đại phân tử hữu -> giọt nhỏ liti khác ( Côaxecva) CLTN Các tế bào sơ khai CLTN Các tế bào sơ khai có phân tử hữu giúp chúng có khả Tđc E,có khả phân chia trì thành phần hố học
- Từ tB sơ khai THSH loài ngày Nhân tố TH
Sự Phát Triển Sự Sống Qua Các Đại Địa Chất I Hóa thạch:
1) Định nghĩa:
Hóa thạch di tích sinh vật sống thời đại trước, tồn lớp đất đá
2) Sự hình thành hóa thạch :
- Sinh vật chết đi, phần mềm bị phân hủy, phần cứng lại đất:
+ Đất bao phủ ngoài, tạo khoảng trống bên > hóa thạch khn ngồi + Các chất khống lấp đầy khoảng trống, hình thành sinh vật đá > hóa thạch khuôn
- Sinh vật bảo tồn nguyên vẹn băng, hổ phách, khơng khí khơ 3) ý nghĩa :
- Xác định lịch sử xuất hiện, phát triển, diệt vong sinh vật - Xác định tuổi lớp đất đá chứa chúng ngược lại
- Nghiên cứu lịch sử vỏ đất II Sự phân chia thời gian địa chất:
1.Phương pháp xác định tuổi đất hóa thạch:
(29)- Dựa vào lượng C đồng vị phóng xạ (C12, C14) > xác vài trăm năm > sử dụng mẫu có độ tuổi < 50000 năm
2 Căn phân định thời gian địa chất:
- Dựa vào biến cố lớn khí hậu, địa chất để phân định mốc thời gian địa chất:
+ Mặt đất nâng lên, hạ xuống
+ Đại lục di chuyển theo chiều ngang + Sự chuyển động tạo núi
+ Sự phát triển băng hà
- Dựa vào biến cố hóa thạch điển hình > lịch sử sống chia làm đại: Thái cổ, Nguyên sinh, Cổ sinh , Trung sinh, Tân sinh
Sự Phát Sinh Lồi Người I Q trình phát sinh lồi người đại:.
1.Bằng chứng nguồn gốc động vật loài người. a) Sự giống người động vật có vú (thú)
Giải phẫu so sánh Người thú giống thể thức cấu tạo:
- Bộ xương gồm phần tương tự, nội quan có lơng mao, phân hóa (cửa, nanh, hàm), đẻ nuôi sữa
- Cơ quan thối hóa: ruột thừa, nếp thịt khóe mắt
Bằng chứng phôi sinh học: p/triển phôi người lặp lại g/đoạn pt đv Hiện tượng lại giống
KL: chứng tỏ người thú có chung nguồn gốc
b.Các đặc điểm giống người vượn người ngày nay: Vượn người ngày bao gồm: Vượn, đười ươi, gorila, tinh tinh
-Vượn người có hình dạng kích thước thể gần giống với người (cao 1,7- 2m, nặng 70-200kg), khơng có đi, đứng chân sau, có 12-13 đôi x.sườn, 5-6 đốt cùng, gồm 32
-Đều có nhóm máu ( A,B,AB,O )
-Đặc tính sinh sản giống nhau: KT,HD tinh trùng, cấu tạo thai, chu kì kinh 28-30 ngày, t/gian mang thai 270-275 ngày, mẹ cho bú đến năm
-Biết biểu lộ tình cảm vui buồn, giận biết dùng cành để lấy thức ăn -Bộ gen người giống với tinh tinh 98%
chứng tỏ người có quan hệ họ hàng gần với vượn người gần gũi với tinh tinh Mặt khác người vượn có nhiều điểm khác nhau t/hóa theo
hướng khác (vượn ngày tổ tiên trực Q trình t.hóa lồi người bao gồm g.đoạn:
T/hóa hình thành người đại-t/h lồi người từ hình thành ngày
tiếp)
(30)ct người hình thành trước trình tiến hóa, đặc điểm xuất
=> Chứng minh lồi người có nguồn gốc từ ĐVCXS: Thuộc lớp thú (Mammalia) Bộ linh trưởng (Primates)- Họ người (Homonidae)- Chi người (Homo)- Loài người (Homo sapiens)
2 Các dạng vượn người hóa thạch q trình hình thành lồi người.
- Từ lồi vượn người cổ đại Ơxtralopitec có nhánh t.hóa hình thành Homo để sau tiếp tục t.hóa hình thành nên lồi người H.Sapiens (người thông minh)
(H.habilis H.erectus H.sapiens)
Địa điểm phát sinh loài người: +Thuyết đơn nguồn: Lồi người H.Sapiens hình thành từ lồi H.erectus châu Phi sau phát tán sang châu lục khác ( nhiều người ủng hộ )
+Thuyết đa vùng: Loài H.erectus di cư từ châu Phi sang châu lục khác từ nhiều nơi khác từ lồi H.erectus t.hóa thành H.Sapiens
II Người đại tiến hóa văn hóa.
Người đại có đặc điểm thích nghi bật: + Bộ não lớn (TWTK hệ thống tín hiệu thứ 2)
+ Cấu trúc quản phù hợp cho phép phát triển tiếng nói
+ Bàn tay với ngón tay linh hoạt giúp chế tạo sử dụng cơng cụ lao động Có khả tiến hóa văn hóa: Di truyền tín hiệu thứ 2( truyền đạt k/nghiệm ) XH ngày phát triển (từ công cụ đá sử dụng lửa tạo quần áo chăn ni, trồng trọt KH,CN
-Nhờ có t.hóa văn hóa mà người nhanh chóng trở thành lồi thống trị tự nhiên, có ảnh hưởng nhiều đến t,hóa lồi khác có khả điều chỉnh chiều hướng tiến hóa
Phần bảy: Sinh Thái Học
Chương I Cá thể quần thể sinh vật. Môi trường nhân tố sinh thái: I môi trường sống nhân tố sinh thái.
1.Khái niệm phân loại môi trường
a.Khái niệm: Môi trường sống sinh vật bao gồm tất nhân tố xung quanh sinh vật,có tác động trực tiếp gián tiếp làm ảnh hưởng tới tồn tại, sinh trưởng, phát triển hoạt động sinh vật
Vượn- đười ươi
Gorila-Tinh tinh ParapitecPropliopitec
(30tr) Đriopitec Oxtralopitec
(31)b.Phân loại Môi trường nước, Môi trường đất, mơi trường khơng khí, Mơi trường sinh vật
2.Các nhân tố sinh thái
a.Nhân tố sinh thái vơ sinh:(nhân tố vật lí hóa học)khí hậu,thổ nhưỡng ,nước địa hình
b.Nhân tố hữu sinh:vi sinh vật,nấm,động vật,thực vật người II.Giới hạn sinh thái
1.Giới hạn sinh thái:là khoảng giá trị xác định nhân tố sinh thái mà khoảng sinh vật tồn phát triển
-Khoảng thuận lợi:là khoảng nhân tố sinh thái mức độ phù hợp cho sinh vật sinh thực chức sống tốt
-Khoảng chống chịu:khoảng nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động sống sinh vật
2.ổ sinh thái:Là không gian sinh thái mà điều kiện mơi trường quy định tồn phát triển không hạn định cá thể loài
-ổ sinh thái gồm:ổ sinh thái riêng ổ sinh thái chung
-Sinh vật sống ổ sinh thái thường phản ánh đặc tính ổ sinh thái thơng qua dấu hiệu hình thái chúng
-Nơi ở:là nơi cư trú lồi
III Sự thích nghi sinh vật với mơi trường sống 1.Thích nghi sinh vật với ánh sáng
-Thực vật thích nghi khác với điều kiện chiếu sáng mơi trường Có hai nhóm chính:cây ưa sáng ưa bóng
-Động vật:dùng ánh sáng để định hướng,hình thành hướng thích nghi:ưa hoạt động ban ngày ưa hoạt động ban đêm
2.Thích nghi sinh vật với nhiệt độ
a.Quy tắc kích thước thể: Động vật đẳng nhiệt vùng ơn đới có kích thước > động vật loài vùng nhiệt đới
b.Quy tắc kích thước phận tai ,đuôi, chi
Quần Thể Sinh Vật Và Các Mối Quan Hệ Giữa Các Cá Thể Trong Quần Thể.
I Quần thể sinh vật trình hình thành quần thể sinh vật. 1.Quần thể sinh vật
Là tập hợp cá thể loài, sinh sống khoảng không gian xác định, vào thời gian định, có khả sinh sản tạo hệ
2.Quá trình hình thành quần thể sinh vật.
Cá thể phát tánmơi trường mớiCLTN tác độngcà thể thích nghiquần thể II.Quan hệ cá thể quần thể sinh vật.
1 Quan hệ hỗ trợ: quan hệ cá thể loài nhằm hỗ trợ hoạt động sống
(32)Chó rừng thường quần tụ đàn
-ý nghĩa:+đảm bảo cho quần thể tồn tạ ổn định + khai thác tối ưu nguồn sống
+ tăng khả sống sót sinh sản
Quan hệ cạnh tranh: quan hệ cá thể loài cạnh tranh hoạt động sống
-Ví dụ:thực vật cạnh tranh ánh sang, động vật cạnh tranh thức ăn,nơi ở,bạn tình -ý nghĩa: + trì mật độ cá thể phù hợp quần thể
+ đảm bảo thúc đẩy quần thể phát triển
Các Đặc Trưng Cơ Bản Quần Thể.
I Tỉ lệ giới tính
Tỉ lệ giới tính: tỉ lệ số lượng thể đực quần thể
Tỉ lệ giới tính thay đổi chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như: môi trường sống, mùa sinh sản, sinh lý
Tỉ lệ giới tính quần thể đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu sinh sản quần thể điều kiện môi trường thay đổi
II Nhóm tuổi
Quần thể có nhóm tuổi đặc trưng thành phần nhóm tuổi quần thể luông thay đổi tùy thuộc vào lồi điều kiện sống mơi trường
III/ Sự phân bố cá thể Có kiểu phân bố
+ Phân bố theo nhóm + Phân bố đồng điều + Phân bố ngẫu nhiên
III Mật độ cá thể
Mật độ thể quần thể số lượng thể đơn vị hay thể tích quần thể
Mật độ cá thể có ảnh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sống môi trường, tới khả sinh sản tử vong cá thể
VI Kích thước quần thể sinh vật
1.Kích thước tối thiểu kích thước tối đa
-Kích thước QTSV số lượng cá thể đặc trưng (hoặc khối lượng hay lượng tích lũy cá thể) phân bố khoảng không gian QT
-Ví dụ: QT voi 25 con, QT gà rừng 200
-Kích thước tối thiểu số lượng cá thể mà QT cần có để trì phát triển -Kích thước tối đa giới hạn cuối số lượng mà quần thể đạt được, phù hợp với khả cung cấp nguồn sống môi trường
2.Những nhân tố ảnh hưởng tới kích thước QT sinh vật a Mức độ sinh sản QTSV
(33)Là số lượng cá thể QT bị chết đơn vị thời gian c Phát tán cá thể QTSV
- Xuất cư tượng số cá thể rời bỏ QT nơi sống
- Nhập cư tượng số cá thể nằm QT chuyển tới sống QT VI.Tăng trưởng QTSV
- Điều kiện môi trường thuận lợi:
Tăng trưởng theo tiềm sinh học (đường cong tăng trưởng hình chữ J) - Điều kiện mơi trường khơng hồn tồn thuận lợi: Tăng trưởng QT giảm (đường cong tăng trưởng hình chữ S)
VII Tăng trưởng QT 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 đến chất lượng sống người
Biến Động Số Lượng Cá Thể Của Quần Thể I Biến động số lượng cá thể.
1.Khái niệm
Biến động số lượng cá thể quần thể tăng giảm số lượng cá thể 2 Các hình thức biến động số lượng cá thể
a Biến động theo chu kỳ
* Khái niệm Biến động số lượng cá thể quần thể theo chu kỳ biến động xảy thay đổi có chu kỳ điều kiện mơi trường
* ví dụ:
Biến động số lượng nhỏ Thỏ, Mèo rừng Canada Biến động số lượng Cáo đồng rêu phương Bắc Biến động số lượng cá Cơm biển Peru
b Biến động số lượng không theo chu kỳ
* Khái niệm Biến động số lượng cá thể quàn thể không theo chu kỳ biến động xảy thay đổi bất thường môi trường tự nhiên hay hoạt động khai thác tài nguyên mức người gây nên
* Ví dụ Việt Nam
- Miền Bắc: số lượng bò sát ếch, Nhái giảm vào năm có giá rét ( nhiệt độ<8 0 c)
- Miền Bắc Miền Trung: số lượng bò sát, chim, thỏ giảm mạnh sau trận lũ lụt
II Nguyên nhân gây biến động điều chỉnh số lượng cá thể quần thể.
1.Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thể quần thể
a Do thay đổi nhân tố sinh thái vô sinh ( khí hậu, thổ nhưỡng)
(34)- Các nhân tố sinh thái vô sinh ảnh hưởng đến trạng thái sinh lí cá thể.Sống điều kiện tự nhiên không thuận lợi, sức sinh sản cá thể giảm, khả thụ tinh kém, sức sống non thấp
b Do thay đổi nhân tố sinh thái hữu sinh( cạnh tranh cá thể đàn, số lượng kẻ thù ăn thịt)
- Nhóm nhân tố hữu sinh bị chi phối mật độ cá thể quần thể nên gọi nhóm nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ quần thể
- Các nhân tố sinh thái hữu tính ảnh hưởng lớn tới khả tìm kiếm thức ăn, nơi
2 Sự điều chỉnh số lượng cá thể quần thể
- Quần thể sống môi trường xác định ln có xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể cách làm giảm kích thích làm tăng số lượng cá thể quần thể - Điều kiện sống thuận lợi quần thể tăng mức sinh sản + nhiều cá thể nhập cư tới thức ăn nơi thiếu hụt hạn chế gia tăng số lượng cá thể
3 Trạng thái cân quần thể
Trạng thái cân quần thể số lượng cá thể ổn định cân với khả cung cấp nguồn sống môi trường
CHƯƠNG II Quần Xã Sinh Vật
Quần xã Sinh Vật Và Số 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 loài khác nhau, sống không gian thời gian định
- Các sinh vật quần xã gắn bó với thể thống Quần xã có cấu trúc tương đối ổn định
- Các sinh vật quần xã thích nghi với môi trường sống chúng II/ Một số số đặc trưng quần xã.
1/ Đặc trưng thành phần loài quần xã.
Thể qua: Số lượng loài số lượng cá thể loài: mức độ đa dạng quần xã, biểu thị biến động, ổn định hay suy thoái quần xã
* Loài ưu loài đặc trưng:
- Lồi ưu có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hoạt động chúng mạnh
- Lồi đặc trưng có quần xã lồi có số lượng nhiều hẳn loài khác quần xã
2/ Đặc trưng phân bố cá thể không gian quần xã: - Phân bố theo chiều thẳng đứng
VD: Sự phân tầng thực vật rừng mưa nhiệt đới - Phân bố theo chiều ngang
(35)+ Từ đất ven bờ biển → vùng ngập nước ven bờ → vùng khơi xa III/ Quan hệ loài quần xã.
1/ Các mối quan hệ sinh thái: Gồm quan hệ hỗ trợ đối kháng
- Quan hệ hỗ trợ đem lại lợi ích khơng có hại ho lồi khác gồm mối quan hệ: Cộng sinh, hội sinh, hợp tác
- Quan hệ đối kháng quan hệ bên lồi có lợi bên loại bị hạ, gồm mối quan hệ: Cạnh tranh, ký sinh, ức chế, cảm nhiễm, sinh vật ăn sinh vật khác
2/ Hiện tượng khống chế sinh học:
Khống chế sinh học tượng số lượng cá thể loài bị khống chế mức định quan hệ hỗ trợ đối kháng cá loài quần xã
Diễn Thế Sinh Thái I - Khái niệm diễn sinh thái
Diễn sinh thái trình biến đổi quần xã qua giai đoạn tương ứng với biến đổi môi trường
II- Các loại diễn sinh thái: 1 Diễn nguyên sinh:
- Diễn nguyên sinh diễn khởi đầu từ mơi trường chưa có sinh vật - Quá trình diễn diễn theo giai đoạn sau:
+ Giai đoạn tiên phong: Hình thành quần xã tiên phong
+ Giai đoạn giữa:giai đoạn hỗn hợp, gồm quần xã thay đổi + Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn định
2 Diễn thứ sinh:
- Diễn thứ sinh diễn xuất môi trường có quần xã sinh vật sống
- Quá trình diễn diễn theo sơ đồ sau: + Giai đoạn đầu: Giai đoạn quần xã ổn định
+ Giai đoạn giữa: Giai đoạn gồm quần xã thay đổi
+ Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn đinh khác quần xã bị suy thoái III- Nguyên nhân gây diễn thế:
1 Nguyên nhân bên ngoài: Do tác động mạnh mẽ ngoại cảnh lên quần xã Nguyên nhân bên trong: cạnh trang gay gắt loài quần xã IV- Tầm quan trọng việc nghiên cứu diễn sinh thái:
Nghiên cứu diễn sinh thái giúp hiểu biết quy luật phát triển quần xã sinh vật, dự đốn đước quần xã tồn trước quần xã thay tương lai từ chủ động xây dựng kế hoạch việc bảo vệ khai thác hợp lí nguồn tài nguyên thiên nhiên Đồng thời, kịp thời đề xuất biện pháp khắc phục biến đổi bất lợi môi trường, sinh vật người
(36)I Khái niệm hệ sinh thái
Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật sinh cảnh VD: Hệ sinh thái ao hồ,đồng ruộng, rừng……
Hệ sinh thái hệ thống sinh học hoàn chỉnh tương đối ổn định nhờ sinh vật tác động lẫn đồng thời tác động qua lại với thành phần vô sinh
Trong hệ sinh thái , trao đổi chất lượng sinh vật nội quần xã quần xã – sinh cảnh chúng biểu chức tổ chức sống
II Các thành phấn cấu trúc hệ sinh thái
Gồm có thành phần
Thành phần vô sinh ( sinh cảnh ): + Các yếu tố khí hậu
+ Các yếu tố thổ nhưỡng
+ Nước xác sinh vật môi trường Thành phần hữu sinh ( quần xã sinh vật ) Thực vật, động vật vi sinh vật
Tuỳ theo chức dinh dưỡng hệ sinh thái chúng xếp thành nhóm + Sinh vật sản xuất: …
+ Sinh vật tiêu thụ: … + Sinh vật phân giải: …
III Các kiểu hệ sinh thái trái đất
Gồm hệ sinh thái tự nhiên hệ sinh thái nhân tạo: Hệ sinh thái tự nhiên: gồm: Trên cạn, Dưới nước
Hệ sinh thái nhân tạo: Hệ sinh thái nhân tạo đóng góp vai trị quan trọng sống người người phải biết sử dụng cải tạo1 cách hợp lí
Trao Đổi Vật Chất Trong Hệ Sinh Thái. I- Trao đổi vật chất quần xã sinh vật:
1 Chuỗi thức ăn:
- Một chuỗi thức ăn gồm nhiều lồi có quan hệ dinh dưỡng với loài mắt xích chuỗi
- Trong chuỗi thức ăn, mắt xích vừa có nguồn thức ăn mắt xích phía trước, vừa nguồn thức ăn mắt xích phía sau
- Trong hệ sinh thái có hai loại chuỗi thức ăn:
+ Chuỗi thức ăn gồm sinh vật tự dưỡng, sau đến động vật ăn sinh vật tự dưỡng tiếp động vật ăn động vật
+ Chuỗi thức ăn gồm sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ, sau đến loài động vật ăn sinh vật phân giải tiếp động vật ăn động vật
2 Lưới thức ăn:
(37)- Quần xa sinh vật đa dạng thành phần lồi lưới thức ăn quần xã phức tạp
3 Bậc dinh dưỡng:
- Tập hợp lồi sinh vật có mức dinh dưỡng hợp thành bậc dinh dưỡng - Trong quần xã có nhiều bậc dinh dưỡng:
+ Bậc dinh dưỡng cấp 1(Sinh vật sản xuất) + Bậc dinh dưỡng cấp 2(Sinh vật tiêu thụ bậc 1) + Bậc dinh dưỡng cấp 3(Sinh vật tiêu thụ bậc 2) ……… II- Tháp sinh thái:
Khái niệm - Tháp sinh thái bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau, hình chữ nhật có chiều cao nhau, cịn chiều dài khác biểu thị độ lớn bậc dinh dưỡng
- Để xem xét mức độ dinh dưỡng bậc dinh dưỡng toàn quần xã, người ta xây dựng tháp sinh thái
- Có ba loại tháp sinh thái:
Tháp số lượng, Tháp sinh khối, Tháp lượng:
Chu Trình Sinh Địa Hóa Và Sinh Quyển. I- Trao đổi vật chất qua chu trình sinh địa hóa
- Chu trình sinh địa hố chu trình trao đổi chất tự nhiên
- 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
II- Một số chu trình sinh địa hố 1/ Chu trình cacbon
- Cacbon vào chu trình dạng cabon điôxit ( CO2) - TV lấy CO2 để tạo chất hữu thông qua QH
- sử dụng phân hủy hợp chất chứa cacbon, SV trả lại CO2 nước cho môi trường
- Nồng độ khí CO2 bầu khí tăng gây thêm nhiều thiên tai trái đất
2/ Chu trình nitơ
- TV hấp thụ nitơ dạng muối amôn (NH4+) nitrat (NO3-)
- Các muồi hình thành tự nhiên đường vật lí, hóa học sinh học
- Nitơ từ xác SV trở lại môi trường đất, nước thông qua hoạt động phân giải chất hữu VK, nấm,…
- Hoạt động phản nitrat VK trả lại lượng nitơ phân tử cho đất, nước bầu khí
3/ Chu trình nước
(38)- Nước mưa trở lại bầu khí dạng nước thơng qua hoạt động thoát nước bốc nước mặt đất
III- Sinh quyển
1/ Khái niệm Sinh Quyển
Sinh toàn sinh vật sống lớp đất, nước khơng khí trái đất
2/ Các khu sinh học sinh
- Khu sinh học cạn: đồng rêu đới lạnh, rừng thông phương Bắc, rừng rụng ôn đới,…
- khu sinh học nước ngọt: khu nước đứng ( đầm, hồ, ao, )và khu nước chảy ( sông suối)
- Khu sinh học biển:
+ theo chiều thẳng đứng: SV nổi, ĐV đáy, + theo chiều ngang: vùng ven bờ vùng khơi
Dòng Năng lượng Trong Hệ Sinh Thái I.Dòng lượng hệ sinh thái
1 Phân bố lượng trái đất
-Mặt trời nguồn cung cấp lượng chủ yếu cho sống trái đất
-Sinh vật sản xuất sử dụng tia sáng nhìn thấy(50% xạ) cho quan hợp
-Quang hợp sử dụng khoảng 0,2-0,5% tổng lượng xạ để tổng hợp chất hữu
2 Dòng lượng hệ sinh thá
-Càng lên bậc dinh dưỡng cao lượng giảm
-Trong hệ sinh thái lượng truyền chiều từ SVSX qua bậc dinh dưỡng, tới mơi trường, cịn vật chất trao đổi qua chu trình dinh dưỡng II.Hiệu suất sinh thái
-Hiệu suất sinh thái tỉ lệ % chuyển hoá lượng qua bậc dinh dưỡng hệ sinh thái
Hiệu suất sinh thái bậc dinh dưỡng sau tích luỹ thường 10% so với bậc trước liền kề